Ici增稠劑組合物及用圖
【專利說明】ICI増稠劑組合物及用途 發(fā)明領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及用于改性涂料制劑的流變性能的ICI增稠劑組合物。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 流變改性劑用于水性(waterborne)涂料制劑以在寬的剪切速率范圍內(nèi)控制粘度。 它們可以是締合型的（其與分散相締合)或非締合型的（其增稠水相）。締合型增稠劑可來源 于諸如疏水改性的纖維素醚的天然產(chǎn)物，或由諸如疏水改性的環(huán)氧乙烷氨基甲酸酯(HEUR) 聚合物的合成聚合物所制備。第4，155，892號美國專利(Emmons等人)在獨(dú)立的實(shí)施例中描 述了直鏈以及支鏈HEUR聚合物的制備。
[0004] 發(fā)明概述
[0005] 在實(shí)施方案中，本公開內(nèi)容提供包括以下連接片段的組合物：（a)來源于獨(dú)立地選 自以下的化合物的多羥基片段:具有4個(gè)至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的非環(huán)狀多元 醇;具有4個(gè)至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的環(huán)狀多元醇，具有4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基 的聚(羥基乙基)聚乙烯胺及它們的組合；（b)聚氧化烯片段，其中多羥基片段的各個(gè)羥基與 聚氧化烯片段連接；（c)以及脂肪族端片段或芳香族端片段，所述端片段的各個(gè)脂肪族基團(tuán) 或芳香族基團(tuán)具有6個(gè)至32個(gè)碳原子、和羥基反應(yīng)性連接基團(tuán)，其中所述聚氧化烯片段與所 述多羥基片段的摩爾比為至少4:1并且所述脂肪族端片段或芳香族端片段與所述多羥基片 段的摩爾比為至少0.25:1。在一個(gè)實(shí)施方案中，脂肪族端片段或芳香族端片段與連接至多 羥基片段的聚氧化烯片段的未連接端連接。
[0006] 在另一實(shí)施方案中，本公開內(nèi)容提供包括以下連接片段的組合物：（a)來源于獨(dú)立 地選自以下的化合物的多羥基片段:具有4個(gè)至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的非環(huán)狀 多元醇;具有4個(gè)至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的環(huán)狀多元醇，烷氧基化非環(huán)狀多元 醇，烷氧基化環(huán)狀多元醇，具有4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的聚（羥基乙基）聚乙烯胺及它們的組 合；（b)脂肪族連接片段或芳香族連接片段，各個(gè)連接片段具有至少兩個(gè)獨(dú)立地選自以下的 連接基團(tuán)：氨基甲酸酯連接基團(tuán)（〇_C( =0)-ΝΗ)、脲連接基團(tuán)（N(R)-C( =0)-ΝΗ)、醚連接基 團(tuán)（一〇-)、酯連接基團(tuán)（一C( =0)0-)、胺連接基團(tuán)（一NH--)、氨基塑料片段、來自表鹵代 醇與羥基的反應(yīng)的殘基的連接基團(tuán)及它們的混合物；（c)聚氧化烯片段；（d)以及脂肪族端 片段或芳香族端片段，所述端片段的各個(gè)脂肪族基團(tuán)或芳香族基團(tuán)具有6個(gè)至32個(gè)碳原子、 和羥基反應(yīng)性連接基團(tuán)，其中所述聚氧化烯片段與所述多羥基片段的摩爾比為至少4:1并 且所述脂肪族端片段或芳香族端片段與所述多羥基片段的摩爾比為至少〇. 25:1。
[0007] 在另一實(shí)施方案中，本公開內(nèi)容提供包括以下的水性增稠劑組合物:本文所述的 各個(gè)實(shí)施方案的組合物和選自有機(jī)共溶劑、表面活性劑、環(huán)糊精化合物或它們的組合的粘 度抑制添加劑以及水。在一些實(shí)施方案中，水性增稠劑組合物包括5wt. %至50wt. %的組合 物、0. lwt. %至25wt. %的粘度抑制劑以及余量為水。
[0008] 在另一實(shí)施方案中，本公開內(nèi)容提供了改進(jìn)水性組合物的ICI粘度的方法。向水性 組合物提供有效量的ICI增稠組合物，本文所述的ICI增稠組合物，其中水性組合物的ICI粘 度為0.5至5.0。
[0009] 實(shí)施方案的詳細(xì)描述
[0010] 在實(shí)施方案中，組合物包含以下連接片段：（a)來源于獨(dú)立地選自以下的化合物的 多羥基片段:具有4個(gè)至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的非環(huán)狀多元醇;具有4個(gè)至6個(gè) 碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的環(huán)狀多元醇，具有4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的聚(羥基乙基)聚 乙烯胺及它們的組合；（b)聚氧化烯片段，其中多羥基片段的各個(gè)羥基與聚氧化烯片段連 接；（c)以及脂肪族端片段或芳香族端片段，所述端片段的各個(gè)脂肪族基團(tuán)或芳香族基團(tuán)具 有6個(gè)至32個(gè)碳原子、和羥基反應(yīng)性連接基團(tuán)，其中所述聚氧化烯片段與所述多羥基片段的 摩爾比為至少4:1并且所述脂肪族端片段或芳香族端片段與所述多羥基片段的摩爾比為至 少0.25 :1。在一個(gè)實(shí)施方案中，脂肪族端片段或芳香族端片段與連接至多羥基片段的聚氧 化烯片段的未連接端連接。
[0011] 在另一實(shí)施方案中，組合物包含以下的連接片段：（a)來源于獨(dú)立地選自以下的化 合物的多羥基片段:具有4個(gè)至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的非環(huán)狀多元醇;具有4個(gè) 至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的環(huán)狀多元醇，烷氧基化非環(huán)狀多元醇，烷氧基化環(huán)狀 多元醇，具有4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的聚(羥基乙基)聚乙烯胺及它們的組合；（b)脂肪族連接 片段或芳香族連接片段，各個(gè)連接片段具有至少兩個(gè)獨(dú)立地選自以下的連接基團(tuán)：氨基甲 酸酯連接基團(tuán)（〇_C( =0)-ΝΗ)、脲連接基團(tuán)(N(R)-C( =0)-ΝΗ)、醚連接基團(tuán)（一0-)、酯連接 基團(tuán)（--C( =0)0-)、胺連接基團(tuán)（--NH--)、氨基塑料片段、來自表鹵代醇與羥基的反應(yīng)的 殘基的連接基團(tuán)及它們的混合物；（c)聚氧化烯片段；（d)以及脂肪族端片段或芳香族端片 段，所述端片段的各個(gè)脂肪族基團(tuán)或芳香族基團(tuán)具有6個(gè)至32個(gè)碳原子、和羥基反應(yīng)性連接 基團(tuán)，其中所述聚氧化烯片段與所述多羥基片段的摩爾比為至少4:1并且所述脂肪族端片 段或芳香族端片段與所述多羥基片段的摩爾比為至少〇. 25:1。
[0012] 如本文所使用，"脂肪族的"是指飽和的或部分飽和的直鏈的、支鏈的或脂環(huán)族的 或它們的組合。
[0013] 對于本文所述的ICI粘度調(diào)節(jié)組合物的各種實(shí)施方案，此類組合物包含來源于包 括以下的化合物的多羥基片段的片段:具有4個(gè)至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的非環(huán) 狀多元醇;具有4個(gè)至6個(gè)碳原子和4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的環(huán)狀多元醇，環(huán)氧基化非環(huán)狀多 元醇，環(huán)氧基化環(huán)狀多元醇，具有4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的聚(羥基乙基）聚乙烯胺及它們的 組合。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施方案中，非環(huán)狀多元醇獨(dú)立地包括季戊四醇、赤蘚糖醇、木糖醇、山梨 糖醇、甘露醇及它們的混合物。在另一實(shí)施方案中，環(huán)狀多元醇獨(dú)立地包括肌醇、吡喃葡萄 糖及它們的混合物。在另一實(shí)施方案中，非環(huán)狀多元醇獨(dú)立地包括季戊四醇、赤蘚糖醇及它 們的混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，具有4個(gè)至6個(gè)反應(yīng)性羥基的聚(羥基乙基)聚乙烯胺包括 四（羥基乙基）乙二胺、五(羥基乙基）二亞乙基三胺、六(羥基乙基）三亞乙基四胺及它們的 混合物。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施方案中，烷氧基化非環(huán)狀多元醇獨(dú)立地包括烷氧基化季戊四醇、烷氧 基化赤蘚糖醇、烷氧基化木糖醇、烷氧基化山梨糖醇、烷氧基化甘露醇及它們的混合物。在 這樣的實(shí)施方案中，烷氧基化非環(huán)狀多元醇包括4個(gè)至30個(gè)氧化烯重復(fù)單元。在這樣的實(shí)施 方案中，環(huán)氧烷重復(fù)單元包括環(huán)氧乙烷重復(fù)單元、環(huán)氧丙烷重復(fù)單元、環(huán)氧丁烷重復(fù)單元及 它們的混合物。在另一實(shí)施方案中，烷氧基化非環(huán)狀多元醇獨(dú)立地包括乙氧基化季戊四醇、 乙氧基化赤蘚糖醇、乙氧基化木糖醇、乙氧基化山梨糖醇、乙氧基化甘露醇及它們的混合 物。在此類實(shí)施方案中，烷氧基化非環(huán)狀多元醇包括4個(gè)至30個(gè)環(huán)氧乙烷重復(fù)單元。
[0016] 在另一實(shí)施方案中，烷氧基化環(huán)狀多兀醇獨(dú)立地包括烷氧基化肌醇、烷氧基化P比 喃葡萄糖及它們的混合物。在此類實(shí)施方案中，烷氧基化非環(huán)狀多元醇包括4個(gè)至30個(gè)氧化 烯重復(fù)單元。在另一實(shí)施方案中，烷氧基化環(huán)狀多元醇獨(dú)立地包括乙氧基化肌醇、乙氧基化 吡喃葡萄糖及它們的混合物。在此類實(shí)施方案中，烷氧基化環(huán)狀多元醇包括4個(gè)至30個(gè)環(huán)氧 乙燒重復(fù)單元。
[0017] 本文所述的ICI粘度調(diào)節(jié)組合物的各種實(shí)施方案還包括涉及聚環(huán)氧乙烷聚合物片 段或聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷共聚物片段的聚氧化烯片段，在下文中稱作聚氧化烯片段或 聚氧化烯片段，其中術(shù)語"氧化稀"是指具有結(jié)構(gòu)一 (0-A)-的單元，0-A代表C2-8環(huán)氧烷或二 元醇的聚合反應(yīng)產(chǎn)物的單體殘基。氧化烯的實(shí)例包括，但不限于:具有結(jié)構(gòu)一 (〇CH2CH2)的氧 乙烯;具有結(jié)構(gòu)一 (〇CH(CH3)CH2-或一 (OCH2(CH-)CH3的氧丙烯;具有結(jié)構(gòu)一 (OCH2CH2CH2) - 的環(huán)氧丙烷;具有結(jié)構(gòu)-(〇CH2CH(C2H5))-或_(OCH(C 2H5)CH2)-的1，2_氧丁烯和具有一般結(jié) 構(gòu)一(0C4H 8)-的1，4_氧丁烯。包含這些單元的片段被稱為"聚氧化烯"。聚氧化烯片段可以 是均聚的或共聚的。聚氧化烯片段的均聚物的實(shí)例包括，但不限于包含氧乙烯的片段的聚 氧乙烯;包含氧丙烯的片段的聚氧丙烯;包含環(huán)氧丙烷的片段的聚環(huán)氧丙烷；以及包含氧丁 烯的片段的聚氧丁烯。聚氧丁烯的實(shí)