[发明专利]用于水基粘合剂制剂中的涂料添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及使用流变改性剂调节水基制剂的粘度。另一方面，本发明涉及用于调节水性体系粘度的改性剂，如聚环氧乙烷树脂。

再一方面，本发明涉及用组合物薄膜(如胶乳粘合剂)涂覆基材的预计量(premetered)涂覆技术。

发明的背景

流变改性剂

流变改性剂用于调节随剪切速率而变化的液体的剪切粘度。例如胶乳涂料在高剪切速率下必须具有适当的粘度才能形成良好的遮盖力和滞刷。但是在低剪切速率时它们也必须具有适当的粘度，以免在流平涂层缺陷时流挂在垂直表面上。

调节水基胶乳涂料的粘度通常是通过加入诸如可碱溶胀的增稠剂、低分子量缔合性增稠剂、水溶性聚合物等物质而实现的。

Soules等在“动态单轴拉伸粘度(Dynamic Uniaxial Extensional Viscosity)”(D.N.Schulz和J.E.Glass编“作为流变改性剂的聚合物(Polymers as RheologyModifiers)”，20章，322-332页，美国化学会论文集#462(1991))描述了使用添加剂改变水基胶乳涂料涂层的各种流变性能。Soules等在“流变学杂志(J.Rheology)”32(2)：181-198(1988)中描述了使用填料(包括聚环氧乙烷)改变用于喷涂的制剂的拉伸粘度。

通常使用两类水基流变改性剂增加剪切粘度，常将它们称为“增稠剂”。第一类包括碱活化的丙烯酸或甲基丙烯酸单体和(甲基)丙烯酸烷酯或丙烯酸丁酯单体的共聚物。当将原来的酸性溶液中和至pH大于约6.5并且酸基团变得可溶，使聚合物链溶胀并相互作用时，就实现了增稠。

第二类增稠剂被称为缔合性增稠剂，由于其能形成要求的“滞刷”和流平性能在涂料工业中日益普及。这些增稠剂与碱活化共聚物相似，但其包括接枝非离子表面活性剂以形成分子间的物理交联。

市售HMW PEO树脂据说是极有效的新鲜的和盐水中的增稠剂。其水溶液被描述成是假塑性的(即“剪切稀化”)(参见例如“POLYOX Water SolubleResins”，Union Carbide Product literature，12pp.，1991，1992)。

Glass“Dynamics of Roll Spatter and Tracking”，J.Coatings Tech.50(641)：56-71(1978)描述了将水溶性聚合物，包括高分子量聚环氧乙烷聚合物，加入胶乳涂料中以研究它们对诸如喷溅和径迹图案这些性能的影响。

其他学者还描述了高或低分子量环氧化聚合物在水基体系中的用途。例如，可参见美国专利3,944,100(Brockway等)，该专利描述了用于玻璃容器的“保护层”涂料组合物，该组合物包括任选使用的、用于增强剪切力的100-800ppm PEO。

Thoma等的美国专利4,507,413描述了用于涂覆纺织片产品等的可刮涂(spreadable)的聚氨酯活性涂料组合物。该专利描述了任选地使用用于增稠嵌段异氰酸酯预聚物水性分散液刮涂涂料粘度的物质。所述增稠物质包括水溶性聚合物(包括长链聚环氧乙烷)。

Schuppiser等在美国专利4,542,182中描述了使用低分子量(MW为1000-50000)乙二醇聚合物制备乙酸乙烯酯-烯烃共聚物晶格颗粒(lattices of particles)。随后使用该晶格颗粒作为粘合剂制备涂料和其它材料。

Reed的美国专利5,108,782描述了硅氧烷剥离涂料乳液，包括使用水溶性或水分散性聚合物增稠剂(如高分子量PEO)。据说该硅氧烷乳液改进硅氧烷离开基材的保持性。

Jenkins等的美国专利5,342,883描述了使用由α，β-单乙烯键不饱和的单体形成的水溶性聚合物。该聚合物可溶解于水性碱介质中或可被其所溶胀。据说当将其加入至胶乳涂料中并中和之，可增加涂料的粘度和滞刷。

以前未使用过或描述过用高分子量聚合物(如环氧乙烷)改进材料(如水基压敏粘合剂)的流变性。

粘合剂涂覆技术