[发明专利]含有烷基环己醇烷氧基化物的离子缔合型增稠剂、其用途以及包含该增稠剂的制剂

说明书

本发明涉及新的属于HASE(疏水改性的碱溶性乳液)类的缔合型增稠剂。所述产品包含基于烷基环己醇烷氧基化物的原创缔合型单体。其增稠能力大于包含接枝烷基酚的现有技术的HASE缔合型增稠剂。因此，可以获得有效的不含烷基酚的替代产品，从而满足目前的市场需求。

在涂料的制造阶段和在其运输、储存或使用期间控制涂料的流变性目前仍然是优先考虑的事。在这些步骤中的每一个中观察到的各种各样的限制因素涉及多个不同的流变性能。然而，本领域技术人员的要求可以概括为获得所述涂料的增稠效果，既是为了随时间的稳定性，也是为了可能施用至垂直表面，在使用期间没有飞溅，或者在施用后没有流挂。因此，有利于该流变性能的控制的产品已经用术语“增稠剂”表示。

历史上，从20世纪50年代起，已经使用基于纤维素的树胶和产品，其基本特征之一为高的分子量。然而，这些化合物具有许多缺点，例如其随时间的不稳定性(参见文件US 4 673 518)，需要使用大量的所述化合物(参见文件EP 0 250 943 A1)，以及其生产成本，尤其是在废物处理方面的成本(参见文件US 4 384 096)。

然后制造出了被称为“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。这类大分子具有缔合特性：当被添加到水中时，疏水基团趋于以胶束聚集体的形式组装。这些聚集体通过聚合物的疏水部分连接到一起：于是形成使介质的黏度增加的三维网络。工作机理及其特征目前是众所周知的，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。

在这些增稠剂中，HEUR(疏水改性的亚乙基氧氨基甲酸酯)类和HASE(疏水改性的碱溶性乳液)类之间有区别。HEUR类增稠剂表示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和/或芳基缔合型单体的合成得到的聚合物。HASE类增稠剂表示(甲基)丙烯酸、所述酸的酯和具有可聚合基团和由疏水基团封端的烷氧基化链的缔合型单体的聚合物。

HEUR可以赋予水性涂料许多性能和优点，尤其取决于其缔合型单体的性质。可以参考COATEX公司提交的以下专利申请：EP 0 639 595 A1，其提出具有4至36个碳原子的疏水基团以增加Brookfield^TM黏度；WO02/102868 A1，其描述了具有多于40个原子的多苯乙烯基酚(plurystyrylphenol)用于增加黏度的用途，而不管剪切梯度如何；和最后的EP 1 425 325 A1，其公开了包含二苯乙烯基酚和三苯乙烯基酚的缔合型单体，使得能够获得优异的颜料相容性和高的黏度，同时具有低剪切梯度和中等剪切梯度。

尽管如此，HEUR仍是不易溶于水并且当其活性物质百分比超过约15％时需要溶剂或表面活性剂来溶解的化学物质。该问题在文件EP 0682 094 A1中有解释：所提出的解决方案简单地基于表面活性剂的使用。另外，应注意，在该申请的优先权日之前，COATEX^TM公司已经以商品名COAPUR^TM 5035和COAPUR^TM 6050销售高度浓缩并含有表面活性剂的HEUR型增稠剂，并且从1993年开始销售COAPUR^TM 5035。

而且，使用溶剂和表面活性剂来配制HEUR型增稠剂呈现出大量问题。首先，应记住，溶剂经受越来越严格的法规，其目的在于限制甚至禁止溶剂在涂料中的使用。关于增稠制剂的表面活性剂，其性质使得它们有时通过与这些涂料中包含的其它表面活性剂相互作用而对所述涂料造成有问题的影响。因此，仅在水中配制HEUR只有在聚氨酯浓度受限(在20重量％的水平上)的条件下才是可能的，这使得这些增稠剂在未处理状态下是无效的，或者条件是其固有增稠效率降低，但这是不期望的。