[发明专利]包含聚甘油的丙烯酸类缔合型增稠剂及其增加薄膜或厚膜的开放时间的用途

说明书

本发明涉及新的丙烯酸类缔合型增稠剂，当在特定聚甘油的存在下聚合时，所述丙烯酸类缔合型增稠剂最终导致它们所并入其中的漆或者稠涂料的开放时间(open time)增加。这样，刷漆者和涂覆者会有更多的时间来逐步加工漆层或者矫正瑕疵，如漆滴、刷子和抹刀的痕迹。

在水基涂料如水基漆的领域中，开放时间是如下时间段：在被涂抹到表面之后湿的漆膜或稠涂料膜在此期间可被再加工；然后它可以被矫正，尤其是通过使用辊、刷子、或者抹刀的新涂抹来矫正，而最后不出现表面瑕疵。

在本申请的其余部分，会使用漆的不精确的术语“开放时间”；该表述指的是在已经涂抹到介质上之后，所述漆的湿的薄膜的开放时间或者所述底灰、粗灰漆或其它稠涂料的湿的厚膜的开放时间。

应理解，在其中水的蒸发为快速现象(与含有可具有高沸点的溶剂的漆相比)的水基漆的制剂中，缩短开放时间是一个重要的问题。

为此，本领域技术人员已经开发了被称为“开放时间延长剂”的特定添加剂，它们中的首批为乙二醇和乙二醇醚，如作为现有技术在“Development of low VOC additives to extend the wet edge and open time of aqueous coatings”(Progress in Organic Coatings,2011,72(1-2),第102-108页)中提及的。然而，这些添加剂具有它们是溶剂的缺点，水基漆工业已经决定不再使用它们，而更愿意关注不含VOC的制剂。

还已经开发了天然蜡(参见文献WO 2001036550 A1、WO 2001036549 A1、WO 2008022828 A1和WO 2009138304 A1)：但是它们需要更复杂的施加方法，这是因为必须在引入到漆制剂中之前使其熔化；此外，如果存在不可溶的残留物，则它们可能严重地影响最终漆组合物的稳定性。

最后，目前最受欢迎的是表面活性剂(参见文献US 5,154,918 A1、US 2011091408 A1和WO 2011/071510 A1)：它们易于施加，并且是不含VOC的化合物，能够增加水基漆的开放时间，尤其是通过它们的疏水基团在胶乳粒子之间引起的排斥效应来增加开放时间，这相应地减少水随时间推移而蒸发的现象，因此增加湿的漆膜的开放时间(WO 2011/071510 A1)。

不管其性能，这些“增加开放时间”的添加剂构成了水基漆制剂的额外的成分：于是，本领域技术人员面临与在制剂中使用的每一种新产品相关的储存和操作问题。此外，众所周知地，每一种新的添加剂可以与制剂的其它组分相互作用，并且影响漆膜的一些最终性能。因此，如果适用的话，本领域技术人员必须在考虑到这些负面影响的情况下调整制剂。

为此，寻求通过在这些制剂中已经是必不可少但是已知其有助于其它性能的添加剂来增加漆的开放时间。被称为“缔合型增稠剂”的特定产品尤其是这种情况。

在水基漆中，增稠剂能够在其制备期间和在其运输和储存期间、或者在其涂抹期间控制制剂的流变能力。在这些阶段的每一个中的各种实际约束与许多不同的流变性能相关。

然而，本领域技术人员的要求可以被总结为出于以下原因来获得水基漆的增稠效果：随时间的稳定性和可以将漆涂抹至竖直表面、在使用期间没有飞溅等。为此，有助于这种流变性能调节的添加剂已经被指定为术语“增稠剂”。

多年来，众所周知，由HEC(羟乙基纤维素)型制成的天然增稠剂有助于增加开放时间。尤其可以提及的是例如由Aqualon^TM公司出售的Natrosol^TM型产品的技术形式。然而，这些产品的增稠性能仅仅为中等的。

于是，本领域技术人员考虑了被称为“缔合型”增稠剂的增稠剂。这些增稠剂是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征：当被引入到水中时，疏水基团趋向于以胶束状聚集体的形式进行组装。这些聚集体被聚合物的亲水部分连接在一起：然后形成三维网络，其导致介质的黏度增加。

缔合型增稠剂的功能机理和特性现在是众所周知的，并且描述于例如文献“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。