[發明專利]使用有機磷酸酯對締合型增稠劑進行粘度抑制

有效

• 申請號: 201380013100.1
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN104169352A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: B·K·菲利普;T·T·阮;A·C·紹
• 申請（專利權）人: 赫爾克里士公司
• 主分類號: C08K5/521
• 分類號: C08K5/521;C09D7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 過曉東

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.119(e)要求2012年3月8日提交的美國臨時專利申請序列號61/608,240的權益，所述申請的全部內含據此明確以引用的方式并入本文中。

發明背景

1.公開和要保護的發明概念的領域

本發明公開和要保護的發明概念涉及一種締合型增稠劑組合物，所述締合型增稠劑組合物用以控制水性介質中的締合型增稠劑的溶液粘度和其他流變學性質。更具體來說，所述締合型增稠劑組合物包含用第一疏水性基團改性的水分散性聚合物和低VOC有機磷酸酯，并且用以控制非離子合成締合型增稠劑的高固體溶液的粘度。

2.本發明公開和保護的發明概念的背景和適用方面

締合型增稠劑(AT)已經成為了所選流變學改性劑以控制各種水性系統的流變學。值得注意地，其用以控制含水涂層的流變學的用途持續在增長。它們可以被添加以在其制造期間以及在涂覆期間控制涂層的粘度。它們具體來說可以用以實現幾種合乎需要的涂覆性質，包括飛濺控制、抗流掛性和良好流動和調平。另外，在涂層干燥之后的良好薄膜建立和全光澤出現可能性分別對于實現干膜的良好遮蓋和外觀非常合乎需要。AT是用少量疏水性基團改性的水溶性聚合物。它們可以在自身之中通過其接枝疏水物相聯以及與含水涂層調配物中存在的其他疏水性組分相聯，導致出現三維網路。

當前，存在三類在市場中有效的商業AT。它們是：(a)疏水改性的羥乙基纖維素(HM-HEC)，(b)疏水改性的非離子合成聚合物，和(c)疏水改性的聚丙烯酸酯。在許多含水系統中，疏水改性的非離子合成聚合物與HM-HEC或疏水改性的聚丙烯酸酯相比是優選的，因為它們可以提供幾種后者無法提供的合乎需要的性質。

在最近三十年中，疏水改性的非離子合成聚合物已經獲得了顯著商業重要性。它們在市場中被俗稱為非離子合成締合型增稠劑(NSAT)。

使固體形式的NSAT快速并入到含水系統中是極其困難的。當前，NSAT通過將聚合物溶解于水中以含有10-40％聚合物的液體形式銷售。因為某些NSAT即使在>2重量％濃度下也積聚顯著粘度(>1000cp)，所以NSAT的高固體(>2重量％)溶液(所述溶液可容易傾注、可在重力下排出或可泵送)的傳遞是有挑戰性的。為了緩和此問題，添加劑可用以降低NSAT的高固體(>10重量％)溶液的溶液粘度。因為它們抑制NSAT的溶液粘度，它們通常被稱為“粘度抑制劑”。

雖然有機溶劑(例如丁基Carbitol？、乙二醇和丙二醇)和共溶劑可以有效地抑制NSAT的溶液粘度，但其使用近來已經由于它們是揮發性的而受到阻礙。在制造涂層期間以及在干燥涂層期間，涂層中存在的揮發性有機化合物(VOC)釋放到環境。因此，它們在制造期間以及在它們被涂覆之后會造成可能嚴重的環境危害和人類健康風險。它們還可能會負面地影響預期應用中的NSAT的流變學性能。由于用以控制VOC排放的嚴格政府規程的實施，涂層產業對于符合政府關于VOC的規程面臨著壓力。其目標在于消除或顯著減少涂層中VOC的量并且符合當地規程。因此，有動力清除用以調配含水涂層的原材料和調配物成分中的VOC。

為抑制NSAT的溶液粘度，另一種方法描述于美國專利第5,137,571號和第5,376,709號中，所述美國專利公開環糊精或其衍生物的用途，它們用以抑制疏水改性的乙氧基化聚氨基甲酸酯、疏水改性的堿溶性乳液、疏水改性的羥乙基纖維素或疏水改性的聚丙烯酰胺的溶液粘度。環糊精用以抑制疏水改性的聚(縮醛-聚醚)和其他非氨基甲酸酯NSAT的溶液粘度的用途分別描述于美國專利第6,809,132號和美國專利第6,900,255號中。雖然環糊精并不揮發，但它們是昂貴的并且可能不會有效地抑制含有某些類型的“復雜”疏水物的NSAT的溶液粘度。

美國專利第5,916,935號和第6,057,398號描述了通過形成非氨基甲酸酯締合型增稠劑化合物和表面活性劑結合水和有機溶劑的混合物并且隨后共沸餾出有機溶劑來制備增稠劑的濃縮溶液。由此獲得的締合型增稠劑溶液通常基本上不含VOC。

表面活性劑用以抑制NSAT的溶液粘度的用途描述于美國專利第5,425,806號、第6,020,407號和美國專利第6,150,445號中。然而，如果用于對NSAT進行粘度抑制的非離子界面活性劑具有低分子量，那么它可以有助于VOC。此類表面活性劑的實例可以包括(但不限于)具有較少(<4個)環氧烷單元的低碳鏈脂肪醇(<C10碳醇)的環氧乙烷加合物。