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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.pdf

  • 上传人:奻奴
  • 文档编号:5445294
  • 上传时间:2019-01-18
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201280053065.1

    申请日:

    2012.10.04

    公开号:

    CN103890013A

    公开日:

    2014.06.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C08F 2/24申请日:20121004|||公开

    IPC分类号:

    C08F2/24; C08L33/02; C08L33/08; C08L33/14; C09D7/12; C09J11/08

    主分类号:

    C08F2/24

    申请人:

    可泰克斯公司

    发明人:

    丹尼斯·胡尔曼; 让-马克·苏奥

    地址:

    法国热奈

    优先权:

    2011.11.04 FR 1160004

    专利代理机构:

    北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙) 11413

    代理人:

    王庆艳;王春伟

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    内容摘要

    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所述增稠剂所并入其中的漆或者稠涂料的开放时间增加。结果,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。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种用于制备缔合型增稠剂的方法,所述方法是通过在与d)项中列出的化合物不同的表面活性剂的存在下、在含水分散体中聚合以下单体来实施的:
    a)至少一种为(甲基)丙烯酸的单体,所述单体优选为甲基丙烯酸,
    b)至少一种为(甲基)丙烯酸酯的单体,所述单体优选为丙烯酸乙酯,
    c)至少一种具有疏水基团的单体,所述疏水基团具有至少6个且至多36个碳原子,
    其特征在于,在所述聚合期间使用d)至少一种式(I)的聚甘油

    其中,n代表大于1且等于或小于10的为整数或小数的任意数,并且表示平均聚合度;R表示氢,或通过具有8至22个碳原子的烷基基团官能化的酯基,或具有8至22个碳原子的烷基基团,优选具有8至22个碳原子的烷基基团。

    2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,实施将化合物d)和与化合物d)不同的所述表面活性剂引入到水中的第一步骤,然后是升高介质温度的第二步骤,然后是引入聚合引发剂、然后是单体的第三步骤,可能地与水和与化合物d)不同的表面活性剂组合添加。

    3.  根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其特征在于,与化合物d)不同的表面活性剂选自阴离子表面活性剂,优选选自十二烷基硫酸钠、琥珀酸二辛酯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠;非离子表面活性剂,优选脂肪醇的醚和聚乙二醇的醚、聚乙二醇的酯和这些表面活性剂的混合物。

    4.  根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,与d)不同的表面活性剂/聚合物的质量%为1%到5%。

    5.  根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,相对于所述缔合型增稠剂的总重量,以重量%计,所述聚合使用:
    a)20重量%至60重量%的至少一种为(甲基)丙烯酸的单体,所述单体优选为甲基丙烯酸,
    b)40重量%至80重量%的至少一种为(甲基)丙烯酸酯的单体,所述单体优选为丙烯酸乙酯,
    c)0.5%至25%的至少一种具有疏水基团的单体,所述疏水基团具有至少6个且至多36个碳原子,
    d)0.1重量%至10重量%的至少一种式(I)的聚甘油,

    其中,n代表大于1且等于或小于10的为整数或小数的任意数,并且表示平均聚合度;R表示氢,或通过具有8至22个碳原子的烷基基团官能化的酯基,或具有8至22个碳原子的烷基基团,优选具有8至22个碳原子的烷基基团,
    其中百分数a)、b)、c)和d)之和等于100%。

    6.  根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,包含至少一个疏水基团的单体具有通式R–(EO)p–(PO)q–R’,其中:
    -p和q表示小于或等于150的整数,其至少一个为非零的,优选q=0且0<p<80,
    -EO和PO分别表示亚乙基氧和亚丙基氧,
    -R表示可聚合基团,并且优选甲基丙烯酸酯基团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯基团,
    -R’表示具有至少6个且至多36个碳原子的疏水基团。

    7.  根据权利要求6所述的方法,其中R’表示包含12至36个碳原子的疏水基团。

    8.  根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述缔合型增稠剂具有通过GPC测量的20000克/摩尔至1000000克/摩尔的重均分子量。

    9.  一种缔合型增稠剂,其是通过根据权利要求1至8中任一项所述的方法获得的。

    10.  根据权利要求9所述的增稠剂作为用于改善含水制剂或黏合剂的开放时间的试剂的用途,其中所述含水制剂优选为水基漆、粗灰漆或底灰。

    11.  一种包含根据权利要求9所述的增稠剂的含水制剂或黏合剂,其中所述含水制剂优选为水基漆、粗灰漆或底灰。

    12.  式(I)的聚甘油作为聚合表面活性剂试剂的用途。

    说明书

    说明书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
    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AqualonTM公司出售的NatrosolTM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。
    并且,现在确定了特定缔合型增稠剂能够增加它们被引入其中的漆制剂的开放时间(“Control of rheology of water-borne paints using associative thickeners”,Progress in Organic Coatings(1999),35(1-4),171-181)。该文献教导了具有确定的分子量的聚氨酯或HEUR(疏水改性的乙氧基氨基甲酸酯)性质的缔合型增稠剂能够有效增加水基漆的开放时间。
    然而,HEUR型缔合型增稠剂具有如下缺点:它们不溶于水,对于商业上可接受的干提取物而言:因此必须使用表面活性剂,这使它们的应用变得复杂。因此,本领域技术人员顺理成章地转向丙烯酸类缔合型增稠剂的另一大类HASE(疏水性碱可溶乳液)。这些可以在构成它们的单体方面进行限定:第一单体使用(甲基)丙烯酸基体,第二单体是该酸的酯,第三单体是缔合型疏水单体。例如,尤其可以引用欧洲专利申请EP 0 577 526 A1、EP 1 778 797 A1、EP 2 108 007 A1、EP 2 114 378 A1和EP 2 303 982 A1,和法国专利申请FR 2 950 061 A1和FR 2 956 862 A1。
    然而,据我们所知,在现有技术中没有能够赋予HASE型缔合型增稠剂增加它们所引入其中的漆制剂的开放时间的能力的方法。沿着这些路线继续研究,本申请人开发了一种新的用于利用聚甘油作为“聚合表面活性剂”来制备HASE型增稠剂的方法。
    表述“聚合表面活性剂”意味着在缔合型增稠剂的合成步骤之一期间使用所述表面活性剂。相反,在所述增稠剂的聚合之后使用“配制表面活性剂”,尤其是为了在水中使用聚合之后获得的成品而使用“配制表面活性剂”。
    与根据本发明的HASE增稠剂的制备方法相关联,证明了所得产品能够明显增加漆的开放时间。因而,在不使用引起后勤约束的额外添加剂的情况下,可获得解决增加开放时间的问题的方案。避免了其制剂对获得商业上有吸引力的干提取物更为约束的HEUR型缔合型增稠剂,并且证明获得了与利用HEC获得的开放时间相当的开放时间,但是具有更强的增稠能力。
    本申请人声明,在丙烯酸类缔合型增稠剂的聚合期间使用表面活性剂已经是已知的:其尤其描述于文献WO 2009 019225 A1中。另外,已经已知在相同类型丙烯酸类缔合型增稠剂的合成期间使用甘油,如在文献WO 98 06757 A1中公开的。然而,并未描述或建议使用聚甘油作为聚合表面活性剂可能得到会 在增加水基漆的开放时间方面特别有效的新的HASE型缔合型增稠剂。
    因此,本发明的第一目的在于一种用于制备缔合型增稠剂的方法,所述方法是通过在与d)项中列出的化合物不同的表面活性剂的存在下、在含水分散体中聚合以下单体来实施的:
    a)至少一种为(甲基)丙烯酸的单体,所述单体优选为甲基丙烯酸,
    b)至少一种为(甲基)丙烯酸酯的单体,所述单体优选为丙烯酸乙酯,
    c)至少一种具有疏水基团的单体,
    其特征在于,在所述聚合期间使用d)至少一种式(I)的聚甘油

    其中,n代表大于1且等于或小于10的为整数或小数的任意数,并且表示平均聚合度;R表示氢,或通过具有8至22个碳原子的烷基基团官能化的酯基,或具有8至22个碳原子的烷基基团,优选具有8至22个碳原子的烷基基团。
    该方法的特征还在于,实施将化合物d)和与化合物d)不同的所述表面活性剂引入到水中的第一步骤,然后是升高介质温度的第二步骤,然后是引入聚合引发剂、然后是单体的第三步骤,可能地与水和与化合物d)不同的表面活性剂组合添加。
    该方法的特征还在于,与化合物d)不同的表面活性剂选自阴离子表面活性剂,优选选自十二烷基硫酸钠、琥珀酸二辛酯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠;非离子表面活性剂,优选脂肪醇的醚和聚乙二醇的醚、聚乙二醇的酯和这些表面活性剂的混合物。
    该方法的特征还在于,与d)不同的表面活性剂/聚合物的质量%为1%到5%。
    该方法的特征还在于,相对于所述缔合型增稠剂的总重量,以重量%计, 所述聚合使用:
    a)20重量%至60重量%的至少一种为(甲基)丙烯酸的单体,所述单体优选为甲基丙烯酸,
    b)40重量%至80重量%的至少一种为(甲基)丙烯酸酯的单体,所述单体优选为丙烯酸乙酯,
    c)0.5%至25%的至少一种具有疏水基团的单体,
    d)0.1重量%至10重量%的至少一种式(I)的聚甘油,

    其中n代表大于1且等于或小于10的为整数或小数的任意数,并且表示平均聚合度;R表示氢,或通过具有8至22个碳原子的烷基基团官能化的酯基,或者具有8至22个碳原子的烷基基团,优选具有8至22个碳原子的烷基基团,
    其中百分数a)、b)、c)和d)之和等于100%。
    该方法的特征还在于,包含至少一个疏水基团的单体具有通式R–(EO)p–(PO)q–R’,其中:
    -p和q表示小于或等于150的整数,其至少一个为非零的,优选q=0且0<p<80,
    -EO和PO分别表示以无规或规则方式布置的亚乙基氧和亚丙基氧,
    -R表示可聚合基团,并且优选甲基丙烯酸酯基团或甲基丙烯酰基氨基甲酸酯基团,
    -R’表示具有至少6个且至多36个碳原子的疏水基团。
    该方法的特征还在于,所述缔合型增稠剂具有通过GPC测量的20000克/摩尔至1000000克/摩尔的重均分子量。
    本发明的另一目的在于一种缔合型增稠剂,例如通过根据本发明的方法获得的缔合型增稠剂。
    本发明的另一目的在于这种增稠剂作为用于改善含水制剂或黏合剂的开放时间的试剂的用途,其中所述含水制剂优选为水基漆、粗灰漆或底灰。
    本发明的另一目的在于式(I)的聚甘油作为聚合表面活性剂的用途。
    本发明的最后一个目的在于包含所述增稠剂的含水制剂或黏合剂,其中所述含水制剂优选为水基漆、粗灰漆或底灰。
    以下实施例会使本发明能够更好地被理解,但不限制其范围。
    实施例
    在以下实施例的每一个中,缔合型增稠剂的分子量通过GPC确定。
    所述增稠剂的合成对于本领域技术人员而言是众所周知的,并且尤其可以参考在本申请中作为关于HASE技术的背景技术所引用的各个文献。
    漆采用本领域技术人员熟知的方法来配制。
    漆制剂的所有BrookfieldTM黏度均在25℃的温度下测得。
    最后,漆的开放时间利用2种技术来确定,取决于涂抹的是润湿漆的薄膜还是润湿漆的厚膜。
    当涉及薄膜时,开放时间通过在受控气氛(气候受控室)中进行的测试来测量,其中通过不断重复在新涂抹的膜上确定第一层不再是稀的的时间。
    具体而言,在温度设定为23±1℃且相对湿度为50%的气候受控室中,利用多层涂抹器在黑色Leneta卡(湿的磨损卡)上涂抹240μm已经固化24小时的漆。然后开启精密计时器,并且利用胶带将该卡贴附至PlacoplatreTM板;核实胶条的长度等于卡的宽度。
    在15分钟之后,开始在3cm条上利用“30”刷从左向右刷仍然湿的膜的表面;由此利用刷将漆的一部分迁移至右侧上的未刷漆表面。
    每分钟进行一次该操作,小心使用总是干燥的刷,并且总是施加相同的压力。
    当不再能使漆向右迁移时停止扫动。从该处起,当刷在Leneta卡上移动时,Leneta卡移动:这是膜不再可以被蘸浸的时间;因此,刷不再滑动。该时间为开放时间。
    当涉及厚膜时,通过铺展测试来间接确定开放时间。
    在温度设定为23±1℃且湿度控制为50±5%的气候受控室中,利用模具在PlacoplatreTM板上施加就形状和体积而言确定量的待测试产品。
    该模具由厚度范围为0至14mm的梯形不锈钢框(没有底面)构成,大底边B=72mm,小底边b=58mm,并且高度h=150mm。深度对B为0mm,对b为14mm,并且以线性比例变化。该模具被贴附至PlacoplatreTM板,较大的底边向上。
    将产品置于内部,直至模具被完全填满。多余产品通过利用宽度大于B的刮墙刀进行平整来移除,以使产品完美地定位并且使得其完全符合模具的形状。
    然后移除模具(脱模),小心不要在框的边缘上留下痕迹。在干燥期间,产品或多或少沉降。在施加之后24小时在最宽的位置处测量铺展幅度。表示为额外的铺展部分相对于模具宽度的百分比。认为幅度越大,则厚膜的开放时间越大。
    实施例1
    该实施例举例说明根据本发明(在合成期间存在聚甘油)或本发明之外(没有添加剂,在合成期间使用甘油或者以甘油作为配制试剂,添加聚甘油作为配制表面活性剂)的各种缔合型增稠剂的合成和用途。
    所讨论的用途在水基漆中进行,所述水基漆的组成在表1中给出,数字表示每种组分的以克计的质量。
    表1
    294.0氨31%2.0Ecodis40(CoatexTM)3.0Acticide MBS(ThorTM)2.0BykTM34(BykTM)1.0TiONATM568(CristalTM)41.0Durcal5(OmyaTM)328.0OmyacoatTM850OG(OmyaTM)215.0AxilatTMDS 910(HexionTM)82.0二乙二醇单丁醚20.0进行测试的增稠剂12.0*
    *12克的值等于包含30干重%聚合物的乳液的质量(除使用9.0克干重的粉末形式的商业增稠剂的测试4之外)。
    测试1:
    该测试举例说明本发明之外的利用常规表面活性剂聚合的HASE增稠剂。
    该增稠剂由以下表示为重量%的单体的合成而得:
    a)37.4%的甲基丙烯酸,
    b)54.3%的丙烯酸乙酯,
    c)8.3%的式(I)的单体,其中:
    R表示甲基丙烯酸酯基团,
    q=0,p=25,
    R’表示得自具有16个碳原子的羰基醇的疏水基团。
    在1升反应器中,称量485.4克二次去离子水、6.66克十二烷基硫酸钠和11.5克非离子表面活性剂,所述非离子表面活性剂为异十三烷醇与3分子环氧乙烷的缩合物。然后将釜底加热至72℃±2℃。
    在此期间,通过在烧杯中称量下列物质来制备预乳液:
    149克二次去离子水,
    2.33克十二烷基硫酸钠,
    111.33克甲基丙烯酸,
    161.45克丙烯酸乙酯,
    24.6克式(I)的大分子。
    因此,在该情况下,非离子表面活性剂的质量占所制备的聚合物总质量的3.7%。
    然后称量0.95克过硫酸铵,溶解在10克二次去离子水中用于第一催化剂,称量0.095克焦亚硫酸钠,溶解在10克二次去离子水中用于第二催化剂。当釜底处于所要求的温度下时,添加这两种催化剂,并且在76℃±2℃的温度下聚合2小时,同时添加预乳液。用20克二次去离子水冲洗泵,并且在76℃±2℃的温度下加热1小时。最后,将其冷却至环境温度,并且过滤以该方式获得的分散体。
    测试2:
    该测试举例说明本发明之外的利用常规表面活性剂聚合的HASE增稠剂。
    其是与测试1的增稠剂相同的增稠剂,其中非离子表面活性剂全部被壬基酚与4分子环氧乙烷的缩合物替代。
    测试3:
    该测试举例说明本发明之外的利用常规表面活性剂聚合的HASE增稠剂。
    其是与测试1的增稠剂相同的增稠剂,其中非离子表面活性剂全部被由ClariantTM公司以商品名PolyglykolTMB11/150出售的表面活性剂替代。
    测试4:
    该测试举例说明本发明之外的为NatrosolTM250HR(AqualonTM)的HEC型增稠剂;它用作参比。
    测试5:
    该测试举例说明本发明之外的在聚合之后引入甘油在水中配制的增稠剂。
    该增稠剂为测试1的增稠剂,根据测试1中描述的技术聚合。
    在具有30干重%活性物质的最终溶液中,引入相对于聚合物干重为3干重%的OleonTM公司的甘油。
    测试6:
    该测试举例说明本发明之外的在聚合之后引入聚甘油在水中配制的增稠剂。
    该增稠剂为测试1的增稠剂,根据测试1中描述的技术聚合。
    在具有30干重%活性物质的最终溶液中,引入相对于聚合物干重为3干重%的由SolvayTM公司出售的式(I)的聚甘油-3,其中R=H,n=3。
    测试7:
    该测试举例说明本发明之外的在聚合之后引入聚甘油在水中配制的增稠剂。
    该增稠剂为测试1的增稠剂,根据测试1中描述的技术聚合。
    在具有30干重%活性物质的最终溶液中,引入相对于聚合物干重为3干重%的由SolvayTM公司出售的为ChimexaneTMNB的式(I)的疏水聚甘油,其中R=C18H35,n=2。
    测试8:
    该测试举例说明本发明之外的在甘油的存在下聚合的增稠剂。
    除了非离子聚合表面活性剂全部被OleonTM公司的甘油替代之外,该增稠剂为测试1的增稠剂,根据测试1中描述的技术聚合。
    测试9:
    该测试举例说明根据本发明的在聚甘油-3的存在下聚合的增稠剂,所述聚甘油-3为在测试6中使用的聚甘油。
    除了非离子聚合表面活性剂全部被测试6的聚甘油-3替代之外,该增稠剂为测试1的增稠剂,根据测试1中描述的技术聚合。
    测试10:
    该测试举例说明根据本发明的在为在测试7中使用的ChimexaneTMNB的存在下聚合的增稠剂。
    除了非离子聚合表面活性剂全部被测试7的ChimexaneTMNB替代之外,该增稠剂为测试1的增稠剂,根据测试1中描述的技术聚合。
    对于这些测试中的每一个,在时间t=1天时在25℃的温度下以10转/分钟和100转/分钟确定BrookfieldTM黏度(μ101J,μ1001J),其中时间t=0为漆层形成的时间。
    在时间t=1天时,还确定利用上文对薄膜所述方案以分钟表示的漆的开放时间。
    结果在表2中示出。
    表2


    测试1至3证明选择常规聚合表面活性剂对开放时间没有影响。
    当使用甘油或聚甘油作为配制表面活性剂(测试5至8)时,对开放时间的影响是极小的。
    测试4证明改性纤维素实际上能够增加开放时间;然而,为了获得与利用HASE型乳液获得的黏性水平相当的黏性水平,必须使用大量的改性纤维素(与12克30%干提取物的乳液的3.6克活性产品相比,9克活性产品)。
    仅测试9和10(在聚合步骤期间使用聚甘油)使得开放时间明显增加,而增稠效力不变。测试10获得了最长的开放时间,其为本发明的优选变化方案。
    实施例2
    该实施例举例说明根据本发明(在合成期间存在聚甘油)或本发明之外(在合成期间不添加聚甘油)的不同缔合型增稠剂的合成和用途。
    用途在水基漆中进行,所述水基漆的组成在表3中给出;数字表示每种组分的以克计的质量。
    表3
    281.0氨31%2.0Ecodis40(CoatexTM)3.0Acticide MBS(ThorTM)2.0BykTM34(BykTM)1.0TiONA568(CristalTM)41.0Durcal5(OmyaTM)328.0OmyacoatTM850OG(OmyaTM)215.0AxilatTMDS910(HexionTM)82.0二乙二醇单丁醚20.0进行测试的增稠剂24.0*
    *24克的值为包含30干重%聚合物的乳液的质量。
    测试11:
    该测试举例说明本发明之外的利用常规表面活性剂聚合的HASE增稠剂。
    增稠剂由以下表示为重量%的单体的合成而得:
    a)33.7%的甲基丙烯酸,
    b)59.4%的丙烯酸乙酯,
    c)6.9%的式(I)的单体,其中:
    R表示甲基丙烯酸酯基团,
    q=0,p=25,
    R’表示具有16个碳原子的带支链的疏水基团。
    在1升反应器中,称量288克二次去离子水、3.5克十二烷基硫酸钠和11.5克非离子表面活性剂,所述非离子表面活性剂为异十三烷醇与3分子环氧乙烷的缩合物。然后将釜底加热至72℃±2℃。
    在此期间,通过在烧杯中称量下列物质来制备预乳液:
    -285克二次去离子水,
    -3.5克十二烷基硫酸钠,
    -102.06克甲基丙烯酸,
    -180克丙烯酸乙酯,
    -21克式(I)的大分子,
    -0.64克十二硫醇。
    因此,在该情况下,非离子表面活性剂的质量占所制备的聚合物总质量的3.6%。
    然后称量0.95克过硫酸铵,溶解在10克二次去离子水中用于第一催化剂,称量0.095克焦亚硫酸钠,溶解在10克二次去离子水中用于第二催化剂。当釜底处于所要求的温度下时,添加这两种催化剂,并且在76℃±2℃的温度下聚合2小时,同时添加预乳液。用20克二次去离子水冲洗泵,并且在76℃±2℃的温度下加热1小时。最后,将其冷却至环境温度,并且过滤以该方式获得的分散体。
    测试12:
    该测试举例说明根据本发明的在由SolvayTM公司出售的聚甘油-4的存在下 聚合的增稠剂。
    除了非离子聚合表面活性剂全部被测试6的聚甘油-4替代之外,该增稠剂为测试11的增稠剂,根据测试11中描述的技术聚合。
    测试13:
    该测试举例说明根据本发明的在ChimexaneTMNB的存在下聚合的增稠剂。
    除了聚合表面活性剂全部被ChimexaneTMNB替代之外,该增稠剂为测试11的增稠剂,根据测试11中描述的技术聚合。
    测试14:
    该测试举例说明本发明之外的利用常规表面活性剂聚合的HASE增稠剂。
    该增稠剂由以下表示为重量%的单体的合成而得:
    a)35.57%的甲基丙烯酸,
    b)52.43%的丙烯酸乙酯,
    c)12%的式(I)的单体,其中:
    R代表甲基丙烯酸酯基团,
    q=0,p=30,
    R’代表具有12个碳原子的疏水基团,并且得自具有12个碳原子的羰基醇的乙氧基化。
    在1升反应器中,称量485.4克二次去离子水、6.66克十二烷基硫酸钠和11.5克表面活性剂,所述表面活性剂由ClariantTM公司以商品名PolyglykolTMB11/150出售。然后将釜底加热至72℃±2℃。
    在此期间,通过在烧杯中称量下列物质来制备预乳液:
    -149克二次去离子水,
    -0.33克十二烷基硫酸钠,
    -105.8克甲基丙烯酸,
    -155.9克丙烯酸乙酯,
    -35.7克式(I)的大分子。
    因此,在该情况下,表面活性剂的质量占所制备的聚合物的总质量的3.7%。
    然后称量0.95克过硫酸铵,溶解在10克二次去离子水中用于第一催化剂,称量0.095克焦亚硫酸钠,溶解在10克二次去离子水中用于第二催化剂。当釜底处于所要求的温度下时,添加这两种催化剂,并且在76℃±2℃的温度下聚合2小时,同时添加预乳液。用20克二次去离子水冲洗泵,并且在76℃±2℃的温度下加热1小时。最后,将其冷却至环境温度,并且过滤以该方式获得的分散体。
    测试15:
    该测试举例说明根据本发明的在由SolvayTM公司出售的聚甘油-4的存在下聚合的增稠剂。
    除了非离子聚合表面活性剂全部被聚甘油-4替代之外,该增稠剂为测试14的增稠剂,根据测试14中描述的技术聚合。
    测试16:
    该测试举例说明根据本发明的在由ChimexTM公司出售的ChimexaneTMNB的存在下聚合的增稠剂。
    除了非离子聚合表面活性剂全部被ChimexaneTMNB替代之外,该增稠剂为测试14的增稠剂,根据测试14中描述的技术聚合。
    对于这些测试中的每一个,在时间t=1天时在25℃的温度下以10转/分钟和100转/分钟确定BrookfieldTM黏度(μ101J,μ1001J),其中时间t=0为漆层形成的时间。
    在时间t=1天时,还确定利用上文对薄膜所述方案以分钟表示的漆的开放时间。
    结果在表4中示出。
    表4


    将测试12和13与测试11比较,并且将测试15和16与测试14比较,可以确定,根据本发明在聚合步骤期间使用聚甘油能够明显增加开放时间,而不影响增稠能力。
    对于测试13和16获得最长的开放时间,它们是本发明的优选变化方案。
    实施例3
    该实施例举例说明根据本发明(在合成期间存在聚甘油)或本发明之外(在合成期间不添加聚甘油)的不同缔合型增稠剂的合成和用途。
    所讨论的用途在水基稠涂料中进行,所述水基稠涂料的组成在表5中给出,数字表示每种组分的以克计的质量。
    表5
    258.5氨31%2.5Ecodis40(CoatexTM)3.0
    Mergal K6N2.0NopcoTMNDW1.0Durcal130(OmyaTM)380.0Durcal2(OmyaTM)200.0AxilatTMDS 910(HexionTM)40.0进行测试的增稠剂14.0*
    *14克的值等于包含30干重%聚合物的乳液的质量(除使用9.0克粉末形式的Natrosol的测试18之外)。
    测试17:
    该测试举例说明本发明之外的利用常规表面活性剂聚合的HASE增稠剂。
    该增稠剂由以下表示为重量%的单体的合成而得:
    a)37.1%的甲基丙烯酸,
    b)52.9%的丙烯酸乙酯,
    c)10%的式(I)的单体,其中:
    R表示甲基丙烯酸酯基团,
    q=0,p=35,
    R’表示具有20个碳原子的带支链的疏水基团。
    在1升反应器中,称量473.55克二次去离子水、4.42克十二烷基硫酸钠和11克非离子表面活性剂,所述非离子表面活性剂为异十三烷醇与3分子环氧乙烷的缩合物。然后将釜底加热至72℃±2℃。
    在此期间,通过在烧杯中称量下列物质来制备预乳液:
    -116克二次去离子水,
    -108.14克甲基丙烯酸,
    -153.75克丙烯酸乙酯,
    -29克式(I)的大分子。
    因此,在该情况下,非离子表面活性剂的质量占所制备的聚合物总质量的3.6%。
    然后称量0.95克过硫酸铵,溶解在10克二次去离子水中用于第一催化剂,称量0.095克焦亚硫酸钠,溶解在10克二次去离子水中用于第二催化剂。当釜底处于所要求的温度下时,添加这两种催化剂,并且在76℃±2℃的温度下聚合2小时,同时添加预乳液。用20克二次去离子水冲洗泵,并且在76℃±2℃的温度下加热1小时。最后,将其冷却至环境温度,并且过滤以该方式获得的分散体。
    测试18:
    该测试举例说明本发明之外的为NatrosolTM250HR(AqualonTM)的HEC型增稠剂;该增稠剂用作参比。
    测试19:
    该测试举例说明根据本发明的在由ChimexTM公司出售的ChimexaneTMNB的存在下聚合的增稠剂。
    非离子聚合表面活性剂全部被ChimexaneTMNB替代之外,该增稠剂为测试17的增稠剂,根据测试17中描述的技术聚合除了。
    测试20:
    该测试举例说明根据本发明的在由ChimexTM公司出售的ChimexaneTMNC的存在下聚合的增稠剂。
    除了非离子聚合表面活性剂全部被式(I)的R=C18H35且n=4的ChimexaneTMNC替代之外,该增稠剂为测试17的增稠剂,根据测试17中描述的技术聚合。
    测试21:
    该测试举例说明根据本发明的在由ChimexTM公司出售的ChimexaneTMNB的存在下聚合的增稠剂。
    除了聚合表面活性剂被ChimexaneTMNB替代(两倍质量)之外,该增稠剂为测试17的增稠剂,根据测试17中描述的技术聚合。
    对于这些测试中的每一个,在时间t=1天时在25℃的温度下以10转/分钟和100转/分钟确定BrookfieldTM黏度(μ101J,μ1001J),其中时间t=0为稠涂料层形成的时间。
    在时间t=1天时,还确定利用上文对厚膜所述方案以分钟表示的漆的开放时间。
    结果在表6中示出。
    表6

    这些结果证明,相对于参比,根据本发明的增稠剂(测试19至21)使得能够增加开放时间,同时保持令人满意的增稠能力。
    测试21甚至使得能够改善利用根据测试18的参比产品所获得的开放时间(但是与HEC型产品的9.0克相比,仅使用4.2克活性产品)。

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