用于水性体系的增稠剂、含有其的制剂和其用途的制作方法

文档序号:14394936阅读:455来源:国知局

本发明涉及新的缔合型增稠剂,其属于heur(疏水改性的乙氧基化聚氨酯)类型。这些产品包含缔合型化合物,其包含碳链端和甲基或乙基支链。本发明还涉及包含该增稠剂的中间制剂,以及涉及这些化合物作为增稠剂在最终组合物例如涂料组合物中的用途。

涂料是由填料和颜料和至少一种称作黏合剂的有机聚合物制成的。除填料、颜料和黏合剂之外,涂料组合物还包含至少一种溶剂(在水相涂料的情况下为水)、流变性添加剂、稳定性添加剂(储存、成膜、uv)以及用于获得特定性能的其他添加剂。涂料的行为和性能取决于其组分尤其是黏合剂、填料、颜料和流变性添加剂的性质。涂料一般包含一种或更多种增稠剂,增稠剂的作用为在含有其的组合物制造阶段和运输期间、储存或使用期间控制组合物流变性。考虑到这些步骤各自的实际限制的多样性,使用当其在最终组合物中使用时展现不同流变行为的一系列增稠剂对于配制者是有利的。此外,这些增稠剂可以向含有其的组合物,例如涂料提供其他性质。

在所有的涂料增稠剂中,以下这些是优异的:

-hec型或hmhec(疏水改性的hec)型的基于纤维素的天然增稠剂、也被称为纤维素醚,

-非缔合型丙烯酸增稠剂,被称为ase(碱可溶胀乳液),和缔合型丙烯酸增稠剂,被称为hase(疏水改性的碱可溶胀乳液),以及

-heur(疏水改性的乙氧基化聚氨酯)型缔合型增稠聚氨酯。

增稠聚氨酯或heur由聚(亚烷基二醇)类型的化合物、多异氰酸酯和由疏水端基构成的烷基、芳基或芳烷基类型的缔合型化合物之间的缩合获得。

coatex负责关于涂料增稠剂的许多研究。此外,coatex销售系列的产品,例如xs产品,其为非离子增稠聚氨酯,提供在牛顿型(在高剪切梯度下高黏度)和/或假塑型(在低剪切梯度下高黏度)之间变化的流变特性。

文献ep2664640描述了为非离子的水溶性烷氧基化聚合物。其通过疏水性一元醇、线性二醇化合物、聚环氧烷和二异氰酸酯的反应制备。该聚合物旨在增稠化妆品组合物并使它们为透明的。

文献wo2012096125也描述了水溶性烷氧基化聚合物。其通过聚环氧烷、两种疏水性一元醇和二异氰酸酯反应制备。其也旨在增加化妆品组合物的黏度。

文献us2005187342涉及用于水性分散体的增稠剂,其基于水分散性或水溶性的非离子聚氨酯的水性制剂。它们由多官能的异氰酸酯、聚醚多元醇、2-(正丁基)-1-辛醇和多元醇获得。

文献us2008108775描述了包含水溶性或水分散性非离子聚氨酯的水性增稠组合物。该聚氨酯通过包含醚基或酯基的亲水性多元醇、包含至少一种饱和或不饱和的、线性或支化的烃链的疏水性化合物和二异氰酸酯反应获得。

发明人已经开发了新的增稠聚氨酯,其使得能够非常显著地提高在高剪切梯度下的黏度,从而赋予含有其的组合物以良好的动态行为,即在高剪切梯度下高的黏度。这种增稠剂可以被归类为牛顿型或“ici助剂”型增稠剂类别。

“ici助剂”型增稠剂可以定义为以下产品:当其在涂料组合物中的量增加时会导致ici黏度增加,而不显著增加在低剪切速率下的黏度(brookfield黏度)。

该新的增稠剂例如可被单独用于涂料组合物中,该涂料组合物需要在高剪切梯度下具有高黏度(例如含有高含量黏合剂的光滑涂料或光泽涂料)。

其还可以与假塑型增稠剂组合使用。这种组合从而使得能够获得表现出与牛顿型增稠剂存在相关的良好动态行为以及与假塑型增稠剂存在相关的良好静态行为的组合物。

这种增稠剂可以在水相中配制,由于其特定结构,能够使最终组合物增稠而无需特殊设备或高剪切能量。

该新的增稠剂在链端具有疏水基团,其由式(i)的醇的缩合获得:

文献wo2011/104599(coatex)描述了用于水性体系特别是涂料组合物的流变改性聚合物。所描述的丙烯酸增稠剂类型的增稠剂可以特别地包括丙烯酸乙酯(ea)、甲基丙烯酸(maa)和下式的可聚合单体单元:

r-(ao)m-(bo)n-r’

其中:

-r表示可聚合的不饱和基团,例如甲基丙烯酸酯,

-a和b表示彼此不同并具有2至4个碳原子的烷基,例如亚乙基氧和亚丙基氧,

-m和n为小于150的整数,其中至少一个不为零,和

-r′由至少一个下式基团构成:

ch3-(ch2)p-ch(-ch3)-(ch2)q-

其中:

·p和q表示整数,其中至少一个不为零,和

·5<p+q<13。

这种丙烯酸聚合物具有与本发明的增稠剂不同的流变特性。即,它们属于假塑型丙烯酸增稠剂(在低剪切梯度下高黏度)的类别。

定义

术语“heur”为“疏水改性的乙氧基化聚氨酯”的首字母缩写。

在本发明的说明书中,除非另有指明,所表述的百分比表示重量百分比,并相对于涉及要素的总重量表述。例如,当指明聚合物包含10%的单体或反应物时,应理解为相对于该聚合物的总重量,该聚合物包含10重量%的该单体或反应物。

在本发明的说明书中,表述“至少一种”表示一种或更多种化合物(例如,一种或更多种醇化合物、一种或更多种聚(亚烷基二醇)、一种或更多种多异氰酸酯),例如2至5种化合物的混合物。

术语“制剂”旨在表示包含根据本发明的聚氨酯试剂的增稠中间物,其被配制为更容易地用于待增稠的最终组合物中。例如,根据本发明的增稠剂可以在水和表面活性剂的存在下配制,以在环境温度下更易于倾倒并更易于混入待增稠的组合物中。在制剂混入最终的水性组合物之前,在25℃下和100转每分钟下,制剂的黏度为例如小于10000mpa·s。

术语“组合物”旨在表示待增稠或已增稠的最终物,其包括根据本发明的聚氨酯试剂,任选地例如在水和表面活性剂的存在下配制,以及其所有组分,组分的清单取决于最终应用。例如,如果最终组合物是涂料组合物,则其包含无机颜料和黏合剂。

发明详述

本发明的聚氨酯是用于水性组合物例如水性涂料组合物的增稠剂。它们使得能够在高剪切梯度下获得高黏度,从而赋予组合物良好的动态行为。这些增稠聚氨酯可以被归类为牛顿型或“ici助剂”型增稠剂类别。

一些涂料组合物在高剪切梯度下必须具有尽可能最高的黏度,所述涂料组合物例如为光滑涂料或光泽涂料,其几乎不包含颜料(相比于例如哑光涂料)并包含大量黏合剂。使用的术语为锥面黏度或ici黏度,表示为μi(mpa·s)。

本发明的增稠聚氨酯完全适合于这种类型的水性组合物。

本发明的增稠聚氨酯还可与假塑型增稠剂组合使用。这种组合从而使得能够获得表现出与牛顿型增稠剂存在相关的良好动态行为和与假塑型增稠剂存在相关的良好静态行为的组合物。因此,能够调节水性制剂在低剪切梯度和高剪切梯度下的流变行为。

这种新的增稠剂在链端具有特定的疏水基团。

heur增稠剂:

本发明的主题涉及属于heur(疏水改性的乙氧基化聚氨酯)类型的增稠剂。其为用于水性组合物的非离子缔合型增稠聚合物。

本发明的增稠聚氨酯或heur由提供缔合性并由疏水端基构成的反应物、多元醇型化合物(例如聚(亚烷基二醇))和多异氰酸酯之间的反应获得。在本发明的情况下,术语“反应”、“缩合”和“缩聚”以等同的方式使用。

更具体地,由以下物质缩合获得水溶性增稠聚氨酯:

a)至少一种式(i)的醇:

其中:

-x表示0或1,

-p和q是整数,其中至少一个不为零,和

-4<p+x+q<7,

b)至少一种聚(亚烷基二醇),和

c)至少一种多异氰酸酯。

正是这些新的聚氨酯能够例如使涂料组合物在高剪切梯度下增稠(例如测量ici黏度)。

根据本发明的聚氨酯包含作为组分a)的式(i)的化合物。在本发明的情况下,这种化合物已知为“包含碳链端和甲基或乙基支链的缔合型化合物”。

表述“x表示0或1”旨在表示支链可以分别为甲基或乙基。

关于式(i),表述“4<p+x+q<7”旨在表示碳链包含7至10个碳原子,例如7个、8个、9个或10个碳原子。

因此,式(i)的化合物包含:

-碳链端,其包含7至10个碳原子,例如8个碳原子或9个碳原子,和

--ch3或-ch2-ch3支链。

该水溶性增稠聚氨酯可由一种或更多种式(i)的醇的缩合获得。

根据本发明的一个实施方式,聚氨酯由几种式(i)的醇制成。根据另一个实施方式,所述聚氨酯由一种式(i)的醇制成。

根据本发明的一个实施方式,醇a)具有式(ii):

2-辛醇

根据该实施方式,式(ii)的化合物包含:

-碳链端,其包含8个碳原子,和

--ch3支链(甲基支链)。

根据本发明的另一个实施方式,醇a)具有式(iii):

异壬醇

根据该实施方式,式(iii)的化合物包含:

-碳链端,其包含9个碳原子,和

--ch3支链(甲基支链)。

此外,聚氨酯包含作为组分b)的聚(亚烷基二醇)。

术语“聚(亚烷基二醇)”旨在表示衍生自烯烃氧化物的亚烷基二醇的聚合物。根据本发明的组分b)的聚(亚烷基二醇)链含有一定比例的亚乙基氧基团、一定比例的亚丙基氧基团和/或一定比例的亚丁基氧基团。例如,根据本发明的聚(亚烷基二醇)链可以包含占主要比例的亚乙基氧基团与占次要比例的亚丙基氧基团。亚烷基二醇聚合物的具体实例包括:平均分子量为1000克/摩尔、4000克/摩尔、6000克/摩尔和10000克/摩尔的聚(亚烷基二醇);亚乙基氧的百分比为20重量%至80重量%和亚丙基氧的百分比为20重量%至80重量%的聚亚乙基-聚亚丙基二醇。

根据本发明的一个方面,聚氨酯特别是由为聚(乙二醇)的聚(亚烷基二醇)的缩合得到的。例如其可以为分子量为2000克/摩尔至20000克/摩尔、例如8000克/摩尔至15000克/摩尔(包括端值)的聚(乙二醇)。可以以举例的方式提及的是分子量为10000克/摩尔至12000克/摩尔(包括端值)的聚(乙二醇)(或peg)。

此外,聚氨酯包含作为组分c)的多异氰酸酯。

术语“多异氰酸酯”旨在表示包含至少两个异氰酸酯–n=c=o官能团的化合物。

根据本发明的一个方面,聚氨酯由特别是选自以下的多异氰酸酯的缩合获得:甲苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、1,4-丁烷二异氰酸酯、1,6-己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、4,4'-二异氰酸酯二环己基甲烷、1-甲基-2,4-二异氰酸酯环己烷、二苯基亚甲基二异氰酸酯(mdi)、例如2,2'-mdi、2,4'-mdi、4,4'-mdi或其混合物、二苄基二异氰酸酯、1-甲基-2,4-二异氰酸酯环己烷和1-甲基-2,6-二异氰酸酯环己烷的混合物、六亚甲基二异氰酸酯双缩脲、六亚甲基二异氰酸酯双缩脲二聚体、六亚甲基二异氰酸酯双缩脲三聚体以及这些化合物中至少两种的混合物。

根据本发明的一个方面,所述聚氨酯由以下物质的缩合得到:

a)1重量%至29重量%的至少一种式(i)、(ii)和/或(iii)的化合物,

b)70重量%至98重量%的至少一种聚(亚烷基二醇),和

c)1重量%至29重量%的至少一种多异氰酸酯,

这些质量百分比之和等于100%。

根据本发明的另一个方面,所述聚氨酯由以下物质的缩合得到:

a)3重量%至10重量%的至少一种式(i)、(ii)和/或(iii)的化合物,

b)80重量%至94重量%的至少一种聚(亚烷基二醇),和

c)3重量%至10重量%的至少一种多异氰酸酯,

这些质量百分比之和等于100%。

根据一个实施方式,本发明涉及仅由以下3种组分的缩合获得的水溶性增稠聚氨酯:

a)式(i)的醇:

其中:

-x表示0或1,

-p和q是整数,其中至少一个不为零,和

-4<p+x+q<7,

b)聚(亚烷基二醇),和

c)多异氰酸酯。

这些属于heur型增稠剂家族的聚氨酯的制备对本领域技术人员是已知的,本领域技术人员能够参考上文在本发明的

背景技术:
中所提及的文件的教导。

本发明的另一个主题还涉及制备上述聚氨酯的方法,所述方法包括其各种组分的缩合。

heur增稠剂的配制

根据本发明的聚氨酯可以与其他组分或成分配制或共配制。

因此,本发明还涉及包含如上所述的根据本发明的聚氨酯的水性制剂。

该水性增稠制剂旨在混入最终组合物,例如涂料、纸张涂覆颜料或洗涤剂组合物。

根据本发明的聚氨酯可以在水的存在下共配制。

根据一个实施方式,根据本发明的所述水性制剂由以下组分组成:

1)5重量%至50重量%的至少一种如上所述的根据本发明的聚氨酯,和

2)50重量%至95重量%的水,

这些质量百分比之和等于100%。

根据另一个实施方式,根据本发明所述的水性制剂由以下组分组成:

1)5重量%至25重量%的至少一种如上所述的根据本发明的聚氨酯,和

2)75重量%至95重量%的水,

这些质量百分比之和等于100%。

根据本发明的聚氨酯可以在至少一种表面活性剂的存在下在水中共配制。该表面活性剂使得能够配制较低黏度的水溶液形式的增稠剂,配制者从而可以更容易地使用该增稠剂。

因此,根据本发明的一个实施方式,所述水性制剂包含如上所述的聚氨酯和水以及至少一种表面活性剂。

术语“表面活性剂”或“表面活性试剂”旨在表示由至少一个亲水部分和至少一个疏水部分组成的分子或聚合物。

在本发明情况下所使用的表面活性剂可以具有不同性质,例如其可以为阴离子的或非离子的。

该表面活性剂可以选自离子表面活性剂(在该情况下优选阴离子表面活性剂)和/或非离子表面活性剂和/或混合的表面活性剂(在同一分子中包含非离子结构和阴离子结构)的类别。优选的表面活性剂由选自非离子表面活性剂类别的至少一种表面活性剂构成,任选地存在阴离子表面活性剂。

在适当的阴离子表面活性剂中可以提及的是衍生自烷基醚硫酸酯或衍生自c12烷基硫酸酯、衍生自烷基磷酸酯或衍生自二烷基磺基琥珀酸酯的钠盐、锂盐、钾盐、铵盐或镁盐,所述烷基醚硫酸酯具有c6至c12的烷基,其为线性、异构、氧代、孪位、环状或芳香族构型。阴离子表面活性剂优选与至少一种非离子表面活性剂一起使用。

作为混合的表面活性剂的实例可以提及的是烷氧基化的烷基酚磺酸盐。非离子表面活性剂可以单独使用或与阴离子表面活性剂组合使用。作为适当的非离子表面活性剂的优选实例,可以提及的是乙氧基化的c4至c18醇(2至15个oe)、乙氧基化的c4至c18的guerbet醇(2至40个oe)、乙氧基化的c10至c18的单支化醇(2至40个oe)、c18山梨糖醇酯、乙氧基化的山梨糖醇酯(2至20个oe单元)、乙氧基化的c4至c18酸(少于15个oe)、乙氧基化的蓖麻油(30至40个oe)、乙氧基化的氢化蓖麻油(7至60个oe)、酯例如棕榈酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、硬脂酸乙二醇酯、硬脂酸二乙二醇酯、硬脂酸丙二醇酯、硬脂酸聚乙二醇200酯和乙氧基化的c18酯(2至15个oe)。疏水链可对应于线性、异构、氧代、环状或芳香族结构。

根据一个实施方式,制剂包含至少一种非离子表面活性剂,任选地与至少一种阴离子表面活性剂组合,总含量为0.1重量%至40重量%,例如5重量%至20重量%或10重量%至17重量%。在这种情况下,两种表面活性剂的重量比可以为例如25/75至75/25。

根据本发明的一个实施方式,本发明的聚氨酯在多于两种表面活性剂例如三种或四种表面活性剂的存在下配制。

根据一个实施方式,根据本发明的所述水性制剂由以下组分组成:

1)2重量%至50重量%,优选5重量%至30重量%的至少一种如上所述的根据本发明的聚氨酯,

2)0.1重量%至40重量%,优选2重量%至30重量%的至少一种表面活性剂,和

3)10重量%至93重量%,优选40重量%至85重量%的水,

这些质量百分比之和等于100%。

根据本发明的聚氨酯可以在与水混溶的溶剂中配制。添加有机共溶剂的主要原因是降低该聚氨酯在水中的黏度以便于操作。例如聚氨酯是用一种或更多种极性溶剂配制的,所述极性溶剂特别地属于:水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、四氢呋喃或其混合物。

与水混溶的有机溶剂的两个具体实例为:

-二乙二醇单丁醚(也被称为butylcarbitoltm)或乙二醇醚或丙二醇醚,和

-丁二醇醚。

在混入涂料组合物之前,聚氨酯本身的黏度例如有利地在25℃和在100转每分钟下小于10000mpa·s,以使其在环境温度下更易于从存储容器中倾倒并更快速地混入待增稠的组合物中。选择用于这种商用组合物的与水混溶的溶剂迄今为止只能为有机溶剂。

根据本发明的聚氨酯可以在聚结剂的存在下在水中共配制。以与溶剂等效的方式,聚结剂使得能够配制较低黏度的水溶液形式的增稠剂,配制者从而可以更容易地使用该增稠剂。

根据一个实施方式,根据本发明的所述水性制剂由以下组分组成:

1)5重量%至50重量%的至少一种如上所述的根据本发明的聚氨酯,

2)5重量%至30重量%的至少一种溶剂和/或聚结剂,和

3)20重量%至75重量%的水,

这些质量百分比之和等于100%。

根据本发明的一个方面,所述水性制剂还包含至少一种添加剂,所述添加剂选自杀生物剂、溶剂、消泡剂、ph调节剂、聚结剂、包封剂及其混合物。

术语“杀生物剂”旨在表示一种化学物质,所述化学物质旨在通过化学或生物作用来消灭、驱除有害生物或使有害生物变得无害以防止其作用或者以任何其他方式对抗它们。

术语“消泡剂”旨在表示一种物质或一种制剂,所述物质或制剂旨在破坏均相或多相液体介质内(或在其表面上)的气泡,或防止其形成。

术语“ph调节剂”或“ph调节试剂”旨在表示一种化合物,所述化合物使得能够将ph值调节到期望值。例如,ph调节剂可以提高ph;这是用碱、如naoh的情况。或者,ph调节剂可以降低ph;这是用酸的情况。

术语“聚结剂”旨在表示用于涂料中的试剂,其能够使涂料的最低成膜温度(mfft)降低至适合于所期望的应用条件的温度(例如对于户外应用的5℃的mfft)。根据本发明的聚结剂的实例可以提及的是丙二醇、丁二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、型的乙二醇醚衍生物。

术语“包封剂”旨在表示产生疏水环境例如溶剂化笼的试剂。作为包封剂尤其可以提及的是环糊精。

根据一个实施方式,根据本发明的所述水性制剂由以下组分组成:

1)2重量%至50重量%,优选2重量%至30重量%的至少一种如上所述的根据本发明的聚氨酯,

2)0.1重量%至40重量%,优选5重量%至30重量%的至少一种表面活性剂,

3)10重量%至93重量%,优选40重量%至85重量%的水,和

4)0重量%至5重量%,优选0.5重量%至4重量%的至少一种其他添加剂,所述其他添加剂选自杀生物剂、溶剂、消泡剂、ph调节剂、聚结剂、包封剂及其混合物,

这些质量百分比之和等于100%。

最终水性组合物和聚氨酯的用途

本发明的主题为包含根据本发明的聚氨酯或根据本发明的水性增稠制剂的水性组合物,所述最终水性组合物选自:涂料、油灰、厚层涂料、防水涂料、亮漆(lacquer)、清漆(varnish)、墨水、浆料、纸张涂覆颜料、化妆品组合物和洗涤剂组合物。

通过根据本发明的聚氨酯或水性增稠制剂使所述组合物增稠。

此外,本发明还涉及根据本发明的聚氨酯或根据本发明的水性制剂用于使水性组合物增稠的用途,所述水性组合物选自:亮漆、清漆、涂料、油灰、厚层涂料、防水涂料、墨水、浆料、纸张涂覆颜料、化妆品组合物和洗涤剂组合物。

更具体地,根据一个实施方式,本发明涉及根据本发明的聚氨酯或根据本发明的水性制剂用于在高剪切梯度下增加水性组合物的黏度的用途。

表述“在高剪切梯度下增加水性组合物的黏度”旨在表示含有给定量的聚氨酯的水性组合物在高剪切梯度下的黏度高于含有较少量的相同聚氨酯的相同水性组合物的黏度。换句话说,在水性组合物中增加聚氨酯的量导致增加该组合物在高剪切梯度下的黏度。

根据一个实施方式,使用根据本发明的聚氨酯或根据本发明的水性制剂使得能够选择性地增加水性组合物在高剪切梯度下的黏度(例如,ici黏度),即在低剪切速率和中等剪切速率下不显著增加黏度(例如,brookfield黏度和stormer黏度)。换句话说,在水性组合物中增加聚氨酯的量导致增加该组合物在高剪切梯度下的黏度,而这种量的增加不会导致在低剪切梯度和中等剪切梯度下黏度的显著增加。

发明人已经开发了新的增稠聚氨酯,其使得能够非常显著地提高在高剪切梯度下的黏度,从而赋予含有其的组合物以良好的动态行为,也就是说在高剪切梯度下具有高黏度。这种增稠剂可以被归类为牛顿型或“ici助剂”型增稠剂类别。

“ici助剂”型增稠剂可以定义为以下产品:当其在涂料组合物中的量增加时会导致ici黏度增加,而不显著增加低剪切速率和中等剪切速率下的黏度(brookfield黏度和stormer黏度)。

该新的增稠剂例如可被单独用于涂料组合物,该涂料组合物需要在高剪切梯度下具有高黏度(例如含有高含量黏合剂的光滑涂料或光泽涂料)。

根据一个实施方式,待增稠的水性组合物为以下类型:光泽涂料、半光泽涂料、光滑涂料、或具有低颜料体积浓度(pvc)的任何其他涂料。

“颜料体积浓度”由下式定义:

pvc(%)=100×vc/(vc+vl)

vc表示矿物填料的体积,和

vl表示在涂料制剂中黏合剂的体积。

根据另一个实施方式,待增稠的水性组合物为以下类型:具有中等或高颜料体积浓度(pvc)、在蛋壳涂料和哑光涂料之间变化的涂料。在该情况下,本发明的增稠聚氨酯可以与其他具有假塑性特性的增稠剂组合。

根据本发明的一个实施方式,所述聚氨酯或所述水性聚氨酯制剂被用作用于所述水性组合物的流平剂。根据本发明的聚氨酯使得能够例如增加含有其的涂料的流平值,即在应用期间涂料的自平滑能力。该值例如可以在astmd4062标准的leneta对比图上测量,被称作“流动和流平”。

根据本发明的一个实施方式,在水性涂料组合物中使用所述聚氨酯或所述聚氨酯的水性制剂使得能够特别改善以下可应用性质:

-涂刷拖拽,

-成膜,

-由更均匀的沉积获得的遮盖力,和

-抗飞溅性。

根据本发明的一个方面,水性组合物包含

0.02重量%至5重量%的所述增稠剂的活性成分。

根据本发明的另一个方面,水性制剂包含0.05重量%至2重量%的所述增稠剂的活性成分。

术语“活性成分的重量”旨在表示独立于共制剂成分的根据本发明的聚氨酯的干重。

根据本发明的又一个方面,水性组合物包含至少一种选自:碳酸钙、高岭土、滑石和硅酸盐的矿物填料和/或至少一种选自二氧化钛、铁氧化物和锌的颜料。

根据本发明的一个方面,水性组合物为涂料并且包含至少一种分散剂、至少一种矿物填料或一种矿物颜料、至少一种黏合剂、至少一种杀生物剂、至少一种消泡剂和任选地一种表面活性剂、表面剂和/或聚结剂、溶剂。

以下实施例可以使得更清楚地理解本发明而不限制其范围。

实施例

在不同的剪切速率下确定测试制剂或涂料组合物的黏度:

-在低剪切速率下:brookfield黏度(bk),其在25℃的温度下,使用合适的转子在10转每分钟和100转每分钟的两种转速下、在未经搅拌的烧瓶中使用rvt型brookfield黏度仪测量。

在旋转1分钟之后进行读数。从而获得两个分别表示为μbk10和μbk100(mpa·s)的brookfield黏度测量值。

-在中等剪切速率下:stormer黏度,表示为μs(krebs单位或ku),和

-在高剪切速率下:锥面黏度或ici黏度,表示为μi(泊或p)。

实施例1:

本实施例举例说明了根据本发明的增稠剂在不含溶剂的水性光滑涂料制剂中的用途,其组成在下表1中提供。

该实施例使用式(iii)的化合物举例说明了根据本发明的聚氨酯的增稠能力(测试1-3和测试2-3)。同时,该实施例还举例说明了本发明之外的聚氨酯(测试1-1和测试2-1)和根据本发明的hase丙烯酸增稠剂(测试1-2和测试2-2)。

测试1-1和测试2-1(本发明之外):

所述聚氨酯由表示为相对于聚氨酯总重量的重量百分比的以下物质的缩合获得:

-2.7重量%的式ch3–(ch2)7–oh的非乙氧基化的线性醇,

-92.8重量%的peg10000,和

-4.5重量%的异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)。

测试1-2和测试2-2(根据本发明):

所述聚氨酯由表示为相对于聚氨酯总重量的重量百分比的以下物质的缩合获得:

-3.5重量%的式(ii)的化合物:

-90.5重量%的peg10000,和

-6.0重量%的异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)。

测试1-3和测试2-3(根据本发明):

所述聚氨酯由表示为相对于聚氨酯总重量的重量百分比的以下物质的缩合获得:

-3.4重量%的式(iii)的化合物:

-91.3重量%的peg10000,和

-5.3重量%的异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)。

聚氨酯是在表面活性剂存在下在水中配制的,所述表面活性剂是烷氧基化的脂肪醇的c8至c10部分(ox1008)。pu/表面活性剂/水的比例是20/5/75。

已经将所有结果合并到下表2和表3中:

对每个测试,根据以上描述的方法在t=0和t=24h,环境温度下确定μbk10、μbk100、μi(以p计)和μs(以krebs单位计,用标准模块测量)黏度。

表1

表2

表3

hinv:本发明之外inv:根据本发明

根据本发明的聚氨酯(测试1-2、2-2,测试1-3和2-3)表现出牛顿型流变特性:在低剪切梯度和中等剪切梯度下具有低黏度。

对比测试1-3和测试2-3(根据本发明)提供的结果,在涂料制剂中注意到在高剪切速率下显著提高的增稠(μi),而brookfield黏度和stormer黏度更温和地变化;这是“ici助剂”型的牛顿型增稠剂的特征,这使得能够根据用量选择性地提高ici黏度。

本发明的聚氨酯因此提供在牛顿型行为(其使得能够在低剪切梯度和中等剪切梯度下获得低黏度)和“ici助剂”特征(这使得能够根据使用量选择性地提高ici黏度)之间的良好折中。配制者从而可以根据在高剪切梯度下所期望的流变行为来调节增稠剂的量。

测试1-1的本发明之外的聚氨酯使得能够获得在高剪切速率下的增稠(μi),这与测试1-2和1-3的根据本发明的聚氨酯所获得的增稠具有相同的数量级。然而,注意到在相同用量下(相对于组合物的总重量为0.88重量%),测试1-1的本发明之外的聚氨酯获得的brookfield黏度和stormer黏度均高于测试1-2和1-3的根据本发明的聚氨酯获得的brookfield黏度和stormer黏度。

测试1-1和2-1的聚氨酯产生ici的黏度可以根据添加到制剂中的量而被调节,但是其伴随在低剪切速率和中等剪切速率下的过高黏度。这种聚氨酯的特性不是充分牛顿型的。

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