[发明专利]含有烷基环己醇烷氧基化物的非离子缔合增稠剂、其用途以及含有该增稠剂的制剂

说明书

本发明涉及属于HEUR(疏水改性的乙氧基氨基甲酸酯)类的新型缔合型增稠剂。这些产品包含基于烷基环己醇烷氧基化物的初始缔合型单体。其增稠能力等于或大于由含有接枝烷基酚的现有技术的HEUR类缔合型增稠剂产生的增稠能力。因此，可获得一种符合当前市场需求的不含烷基酚的有效替代产品。

含有矿物填料的水基涂料制剂由水相；被称为粘结剂的在液相的乳液中的一种或更多种聚合物；填料和/或颜料；分散剂；和包括表面活性剂、聚结剂、杀生物剂、消泡剂的添加剂，以及最后至少一种增稠剂构成。

增稠剂使得其被引入的水溶性制剂、尤其是水溶性涂料在其制造阶段、和运输或储存期间或其施用时的流变性能得到控制。在这些阶段中的每一个中的实际约束的多样性与不同流变性能的多样性有关。

然而，可以将本领域技术人员的需要概括为出于以下两者的原因而获得水基制剂的增稠效果：随时间推移的稳定性；和可能将涂料施用到垂直表面，在使用期间没有飞溅等。为此，有助于流变性能的这种调节的添加剂已经被指定为术语“增稠剂”。

在这些产品中，著名的是被称为“缔合型”增稠剂的增稠剂，其为具有不溶性疏水基团的水溶性聚合物。这样的大分子具有缔合的特征：当被引入到水中时，疏水基团倾向于以胶束状聚集体的形式进行组装。这些聚集体通过聚合物的亲水部分连接在一起：然后形成三维网络，其使介质的粘度增加。

缔合型增稠剂的工作机理和特性目前是众所周知的，并且例如在文件“Rheology modifiers for water-borne paints”(Surface Coatings Australia，1985，第6-10页)和“Rheological modifiers for water-based paints:the most flexible tools for your formulations”(Eurocoat97，UATCM，第1卷，第423-442页)中进行描述。

在这些缔合型增稠剂中，著名的是HEUR(疏水改性的乙氧基氨基甲酸酯)型的缔合型增稠剂类。它们是指由聚亚烷基二醇型化合物、多异氰酸酯和包含疏水性端基的烷基、芳基或芳烷基型的所谓“缔合型”单体或缩合物之间的合成得到的共聚物。

这些结构对于开发具有中等至低剪切梯度的高粘度是众所周知的(J.of Applied Polymer Science，第58卷，第209-230页，1995；Polymeric Mat.Sci.and Engineering，第59卷，第1033页，1988；Polymeric Mat.Sci.and Engineering,第61卷，第533页，1989；Polymeric Paint Colour Journal，第176卷，4169号，第459页，1986年6月)，所述中等至低剪切梯度分别对应Stormer^TM(KU)和Brookfield^TM(mPa·s)粘度测量。

同时，文件EP1 566 393描述了一种HEUR型增稠剂，其基本特性之一为存在正丁基-1-辛醇，同时其疏水基团基于具有8至18个碳原子的脂肪醇。

文件EP1 013 264描述了一种用于化妆品制剂的聚氨酯增稠剂，其具有缔合型单体，所述缔合型单体由可以是直链或带支链的、但优选为直链的并且具有12至24个碳原子的疏水基团官能化。

文件WO94/06840提出了一种以一定密度的疏水基团为特征的HEUR型的缔合型增稠剂，其中所述基团为具有8到22个碳原子的直链烷基链。

文件EP1584331提出了一种用于缔合型单体的具有6至34个碳原子的疏水端基，其目的是特定地增加Brookfield^TM粘度。

文件EP0 639 595提出了具有4至36个碳原子的直链疏水基团。

文件WO02/102868还提到用于缔合型单体的直链结构。

与由上述变化方案提供的特定流变特性无关，具有最显著增稠能力的HEUR仍然保留具有接枝到其缔合型单体上的烷基酚的分子。该技术的代表产品之一是由DOW^TM公司开发的Acrysol^TM SCT-275。而目前普遍怀疑烷基酚致癌和对生殖有害；尽管在涂料工业中仍被容许，但是它们已经在立法机构、尤其是欧洲立法机构的排除边缘。

因此，实际需要开发一种不含烷基酚但具有相当或甚至改善的增稠能力的HEUR型缔合型增稠剂。