[发明专利]包含基于羰基合成醇的单体的缔合型丙烯酸乳液、其制造方法以及使用该乳液增稠水性制剂的方法

说明书

本发明涉及特定的HASE流变改性剂：它们是水性乳液，其固体含量可达到约25％，该水性乳液基于具有缔合型单体的丙烯酸增稠剂，该缔合型单体被基于羰基合成醇的疏水基团官能化。

它们的特征之一在于，在被中和即备好待用时，在这样的固体含量下它们非常稳定，并且可加工：在被添加到包含胶乳且具备碱性的水相中时，在没有添加中和剂的情况下，它们在大的剪切梯度范围内引起粘度的增加。这构成与现有技术的HASE相比的主要优点，现有技术的HASE在向其添加中和剂之后，使介质增稠；这样的添加在乳液中实际上是不可能的，因为这可能使其粘度增加到会使其不可加工、并且尤其不可泵送的水平。

使用作为本发明目的的乳液，本领域技术人员目前拥有不再需要后续添加中和剂到待增稠的介质中的产品，其粘度实际上使得它们可对于商业上非常有益的固体含量而完全可由用户加工，并且在宽的剪切梯度范围内具有显著的增稠能力。

这样的结果因用于制造这些缔合型聚合物的链转移剂与羰基合成醇之间的特定组合来实现，所述羰基合成醇应用来使所述聚合物的疏水单体官能化。此外，结果是这些羰基合成醇非常容易合成，并且呈现显著的生物可降解性，这构成本发明的另一优点。

因此，本发明的第一目的由HASE乳液组成，该HASE乳液包含完全或部分被中和的缔合型丙烯酸聚合物，并且该缔合型单体已被羰基合成醇官能化。本发明的第二目的在于用于制造这样的乳液的方法，尤其是通过在缔合型聚合物的合成过程中应用链转移剂来制造这样的乳液的方法。本发明的第三个目的由用于由这样的乳液增稠水性制剂(包含水基胶乳漆)的方法组成。

在漆的制造阶段过程中及其输运、储存或应用过程中，其流变性的掌控在目前仍是首要的。这些步骤的每一个中的限制因素的多样性是由于存在多种不同的流变行为。然而，本领域技术人员的需要可总结为，对于随时间的稳定性和为了可能应用到垂直表面上、在应用的时候不溅出等的原因而实现增稠所述漆的效果。这就是将对这种流变行为的调节有促进作用的添加剂称作增稠剂的原因。

在历史上，自20世纪50年代以来，已经使用了树胶和基于纤维素的产品，它们的高分子量是它们的重要特性之一。然而，这些化合物表现出几个缺点，例如它们随时间的不稳定性(参见文件US 4673518)、需要大量使用它们(参见文件EP 0250943A1)，或是它们的生产成本，尤其是在废料加工中的生产成本(参见文件US 4384096)。

接下来是所谓的“缔合型”增稠剂：这些是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性质：在被添加到水时，疏水基团可集合成胶束聚集体。这些聚集体通过聚合物的疏水部分彼此结合：由此形成三维网络，导致介质粘度增加。它们的操作机理和特性是目前公知的，并且在例如文件“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”(Eurocoat 97，UATCM，卷1，第423-442页)中有描述。

这些缔合型增稠剂包含类别HEUR(疏水改性亚乙基氧尿烷)和HASE(疏水改性碱溶性乳液)。前者指得自聚亚烷基二醇化合物、聚异氰酸酯以及由疏水末端基团构成的烷基和/或芳基缔合型单体之间的合成的聚合物。后者指(甲基)丙烯酸、这些酸的酯以及由用疏水基团封端的烷氧基链构成的缔合型单体的聚合物。

HEUR是含水漆中的许多性质的原因，尤其是随它们的缔合型单体的性质变化。可引用以下由COATEX公司提交的专利申请：EP 0639595A1，其提出具有4到36个碳原子的疏水基团来增加Brookfield^TM粘度，WO02/102868A1，其描述使用具有多于40个原子的聚苯乙烯基苯酚(plurystyrylphenol)来增加粘度而不考虑剪切梯度，以及最后的EP1425325A1，其公开了由二-和三苯乙烯基苯酚(tristyrlphenol)构成的缔合型单体，使得可能以低的和平均的剪切梯度实现优异的颜料相容性和高粘度。