[发明专利]新添加剂在含二氧化钛颗粒涂料制剂中作为改善干燥膜或干燥中膜的不透明度的试剂的用途

说明书

本发明涉及新添加剂作为用于改善包含二氧化钛颗粒的涂料制剂的干燥膜或干燥过程中的膜的不透明度的试剂的用途，其使得能够减少涂料中该颜料的量。

矿物颜料例如TiO₂是其可获得性越来越有限的产品。这导致它们的价格升高。因此试图减少其在含有它们的产品、包括涂料中的使用，而不降低涂料的光学品质。

设计了一些策略以在最小化所需量的同时促进二氧化钛的有益方面。然而，尽管在制剂中使用分散剂，但是颗粒絮凝现象、特别是在涂料膜的干燥期间的颗粒絮凝现象降低TiO₂的不透明效果。出于这种考虑，现有技术中有一些技术可用于改善涂料中TiO₂颜料颗粒的间隔和分布。

特别地，这些策略中的一些在于用另一种颜料替代TiO₂颗粒的一部分，特别是在被称为高颜料体积浓度涂料的涂料中。然后，这种另外的颜料作为间隔颗粒/增量颗粒提供，即作为机械地隔开TiO₂颜料颗粒的颗粒。然而这类方法并不令人满意，这是因为在涂料干燥阶段，它们导致二氧化钛颗粒的凝聚，因此对期望的光学品质没有预期效果。

为解决该技术问题，文件WO 2006/023065提出使用表现为对TiO₂颗粒表面具有亲和力的金属氧化物型特殊颜料，如氧化锌。此外，在该文件中也提到使用旨在防止干燥膜中的絮凝的低聚物分散剂/聚合物分散剂。

关于申请US 2004/0202601，它描述了一种通过使用间隔颗粒来隔开二氧化钛颗粒的方法，所述间隔颗粒由另外的颜料，尤其是碳酸钙、二氧化硅、氧化铝类型的颜料，和丙烯酸均聚物/共聚物类型的化合物组成。该聚合物表现为对组合物中另外的颜料的黏度和可分散性有作用。

这些解决方案不令人满意，这是因为它们包括用另一种颜料替代一部分二氧化钛，这经常导致在成品的期望品质方面做出让步。

关于文件EP 1 270 687和EP 1 070 739，它们描述了使用吸附在颜料颗粒表面上的聚合物颗粒。在这些文件中提及的聚合物呈现出不溶于水的结构，例如苯乙烯类型的结构，其上接枝有磷酸二氢酯、膦酸酯、磺酸或多酸(multiacid)类型的悬挂酸官能团。

因此，该策略包括将TiO₂颗粒封装在特殊乳胶中。该技术在于TiO₂与乳胶的悬浮液的混合物，这样使得用该乳胶涂覆二氧化钛颗粒。然后将得到的颗粒用作涂料制剂中二氧化钛的来源。根据该方法，乳胶的选择取决于涂料中使用的TiO₂的性质以及黏结剂的性质。因此，所述技术必须适合于每种涂料制剂，这构成使用这种技术的主要限制。

本发明的一个目的是减少涂料制剂中使用的TiO₂颗粒的量，而不降低本方法中涂料的期望光学品质。

本发明的另一个目的是减少TiO₂颗粒的量，而不必通过将另一种颜料添加到组合物来弥补该减少。

本发明的另一个目的是使得能够减少涂料中TiO₂的量，而没有涂料制剂的显著变化，例如没有改变流变性能。

本发明的另一个目的是使得能够通过配制者容易实施的方法来减少涂料中TiO₂的量。

本发明的另一个目的是在涂料膜干燥期间在TiO₂颗粒之间保持分离并防止絮凝。

本发明的另一个目的是通过使用低剂量化合物来减少涂料中TiO₂的量，同时保持期望的光学特性。

本发明人出人意料地发现通过使用一族的水溶性聚合物，实现了全部这些目标。这类聚合物的使用实际上使得能够增加二氧化钛的有效性，由此减少其使用而不降低涂料的性能且不大幅改变制剂的流变性能。特别地，这些分子的益处是基于很小百分比量级的剂量来产生该效果。

本发明由此涉及具有(甲基)丙烯酸骨架和聚亚烷基二醇支链的水溶性梳型共聚物在包含二氧化钛颗粒的涂料制剂中作为用于改善干燥膜或在干燥过程中的膜的不透明度的试剂的用途。

“二氧化钛”或“二氧化钛颗粒”是指金红石或锐钛矿型的颗粒，如通过从矿石开始的常规工业方法、例如通过硫酸盐法或氯化物法获得的所述颗粒。根据本发明，TiO₂颗粒是悬浮液形式、液体中的分散体形式或粉末形式。当TiO₂为粉末形式时，颗粒具有以100nm至500nm的平均粒度、例如200nm至400nm、例如250nm的平均尺寸为特征的粒度分布。这种颗粒是可商购的。