TW201903072A - Ici增稠劑組合物及用途 - Google Patents

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伊德斯 曼格斯
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Abstract

一種黏度調節組合物及其製造方法。該組合物包含下列之混合物:(a)具有下式之支鏈聚合物:[M]-[(A1O)-L1-(A1O)-R1]n,其中M為多支鏈疏水物(polybranched hydrophobe);A1O為聚氧化烯單元;L1為各具有至少兩個羥基反應鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段;以及R1為具有6至32個碳原子之脂族末端單元或芳族末端單元;n之範圍為3至6;以及(b)具有下式之聚合物:R2-(A2O)-L2-(A2O)-R2,其中(A2O)為聚氧化烯單元,L2為脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段,以及R2為各具有6至32個碳原子之脂族單元或芳族單元。

Description

ICI增稠劑組合物及用途
本發明係關於可用於修改塗料調配物之流變性質的ICI增稠劑組合物。
流變改質劑係用於水性塗布調配物以控制在廣剪切速率範圍內之黏度。其可為締合型(其係與分散相締合)或非締合型(其使水相增稠)。締合型增稠劑可衍生自天然產品,諸如經疏水性改質之纖維素醚,或從合成聚合物製備,該合成聚合物係諸如經疏水性改質之環氧乙烷胺基甲酸酯(HEUR)聚合物。美國專利4,155,892號(Emmons等人)在個別實例中描述直鏈以及支鏈HEUR聚合物之製備。
在一實施態樣中,本揭示提供黏度調節組合物,其包含下列之混合物:(a)具有下式之支鏈聚合物:[M]-[(A1 O)-L1 -(A1 O)-R1 ]n ,其中M為多支鏈疏水物;A1 O為聚氧化烯單元;L1 為各具有至少兩個羥基反應鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段;以及R1 為具有2至32個碳原子之脂族末端單元或芳族末端單元;n之範圍為3至6;以及(b)具有下式之聚合物:R2 -(A2 O)-L2 -(A2 O)-R2 ,其中(A2 O)為聚氧化烯單元,L2 為脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段,以及R2 為各具有2至32個碳原子之脂族單元或芳族單元。
在一些實施態樣中,該黏度調節組合物進一步包含選自下列之多支鏈聚合物:(i) [R3 -(A3 O)-L3 -(A3 O)](n-1) -M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)]-M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ](n-1) ;(ii) {[R4 - (A4 O)-L4 -(A4 O)](n-1) -M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}{-M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-2) -[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}m -{M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-1) };(iii)及其組合。在此等實施態樣中,L3 及L4 各為各具有至少兩個羥基反應鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段;以及R3 及R4 各為具有2至32個碳原子之脂族末端單元或芳族末端單元;n之範圍為3至6。
在一些實施態樣中,該黏度調節組合物進一步包含具有下式之第二聚合物:[M]-[(A1 O)-{L1 -(A1 O)}m -R1 ]n ,其中m之範圍為2至4。
在前述黏度調節組合物之一些實施態樣中,多元醇係獨立地選自由下列所組成之群組:三甲醇丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、赤藻糖醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、肌醇、葡萄哌喃糖及其混合物。
在前述黏度調節組合物之一些實施態樣中,(A1 O)、(A2 O)、(A3 O)及(A4 O)各具有獨立地選自下列之結構:   (i) -(-EO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-EO-)z -   其中q+x+z之範圍為50至250且y之範圍為0至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處;   (ii) -(-EO-)q (-PO-)y (-EO-)z -,其中q+z之範圍為50至250且y之範圍為2至50;以及(EO)及(PO)為嵌段共聚物;   (iii) -(-PO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-EO-)z -,其中x+z之範圍為50至250且q+y之範圍為2至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)q 之PO為嵌段聚合物。(-PO-)q 之PO可直接鍵聯至R及/或M;   (iv) -(-EO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-PO-)z -,其中q+x之範圍為50至250且y+z之範圍為2至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)z 之PO為嵌段聚合物。(-PO-)z 之PO係鍵聯至L;或   (v) -(-PO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-PO-)z -,其中x之範圍為50至250且q+y+z之範圍為4至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)q 及(-PO-)z 之PO為嵌段聚合物。
在又另外的實施態樣中,本揭示提供水性增稠劑組合物,其包括本文所述之黏度調節組合物的各種實施態樣以及選自有機共溶劑、界面活性劑、或其組合的黏度排列添加劑、及水。在一些實施態樣中,該水性增稠劑組合物包括5重量%至50重量%之該組合物及水。
在又另外的實施態樣中,本揭示提供水性增稠劑組合物,其包括本文所述之黏度調節組合物的各種實施態樣及水。在此實施態樣中,該水性增稠劑組合物不含黏度抑制劑,諸如有機溶劑,包括丁氧基乙醇、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單丁基醚、丙二醇、及其他水可溶混有機溶劑,無機鹽(諸如氯化鈉)或非離子或陰離子界面活性劑。
在又另外的實施態樣中,本揭示提供用以改善水性組合物之ICI黏度的方法。將有效量之黏度調節組合物提供至水性組合物,其中該水性組合物之ICI黏度範圍為0.5至5.0泊。
如本文所使用之「脂族」係指飽和或部分不飽和之直鏈脂族、支鏈脂族或環脂族、或其組合。
如本文所使用之「EO」係指環氧乙烷。
如本文所使用之「PO」係指環氧丙烷。
在一實施態樣中,本揭示提供黏度調節組合物,其包含下列之混合物:(a)具有下式之支鏈聚合物:[M]-[(A1 O)-L1 -(A1 O)-R1 ]n ,其中M為多支鏈疏水物;A1 O為聚氧化烯單元;L1 為各具有至少兩個羥基反應鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段;以及R1 為具有2至32個碳原子之脂族末端單元或芳族末端單元;n之範圍為3至6;以及(b)具有下式之聚合物:R2 -(A2 O)-L2 -(A2 O)-R2 ,其中(A2 O)為聚氧化烯單元,L2 為脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段,以及R2 為各具有2至32個碳原子之脂族單元或芳族單元。在此等實施態樣中,具有式[M]-[(A1 O)-L1 -(A1 O)-R1 ]n 之支鏈聚合物的分子量範圍為13,000克/莫耳至170,000克/莫耳,以及具有式R2 -(A2 O)-L2 -(A2 O)-R2 之聚合物的分子量範圍為4,000克/莫耳至30,000克/莫耳。
在一些實施態樣中,該黏度調節組合物進一步包含選自下列之多支鏈聚合物:(i) [R3 -(A3 O)-L3 -(A3 O)](n-1) -M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)]-M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ](n-1) ;(ii) {[R4 -(A4 O)-L4 -(A4 O)](n-1) -M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}{-M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-2) -[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}m -{M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-1) };(iii)及其組合。在此等實施態樣中,L3 及L4 各為各具有至少兩個羥基反應鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段;以及R3 及R4 各為具有2至32個碳原子之脂族末端單元或芳族末端單元;n之範圍為3至6。
在一些前述實施態樣中,該黏度調節組合物進一步包括分子量高於下示者的聚合物:{[R4 -(A4 O)-L4 -(A4 O)](n-1) -M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}{-M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-2) -[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}m -{M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-1) },其具有[R4 -(A4 O)-L4 -(A4 O)-M-]之端基、{-M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-2) -[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}之內部片段及/或{M-[(A5 O)-L5 -(A5 O)-M-](n-1) }之內部片段。技術人士將暸解凝膠滲透層析術可用以測定此等聚合物的相對分子量。
在一些實施態樣中,該黏度調節組合物進一步包含具有下式之第二聚合物:[M]-[(A1 O)-{L1 -(A1 O)}m -R1 ]n ,其中m之範圍為2至4。
在一些實施態樣中,支鏈聚合物之量的範圍為以該黏度調節組合物之總重計各為1重量%至20重量%;1重量%至40重量%;以及1重量%至90重量%。
在一些實施態樣中,M為衍生自具有3至6個反應性羥基之多元醇的多支鏈疏水物。在黏度調節組合物之一些此等實施態樣中,M係衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的多元醇:三甲醇丙烷、季戊四醇、赤藻糖醇、二季戊四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、肌醇、葡萄哌喃糖及其混合物。在另外的實施態樣中,M係衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的烷氧基化胺類:三乙醇胺、N,N,N',N'-肆(2-羥乙基)乙二胺、N,N,N',N",N"-五(2-羥乙基)二伸乙三胺、N,N,N',N",N"',N"'-六(2-羥乙基)三伸乙四胺、三異丙醇胺、N,N,N',N'-肆(2-羥異丙基)乙二胺、N,N,N',N",N"-五(2-羥異丙基)二伸乙三胺、N,N,N',N",N"',N"'-六(2-羥異丙基)三伸乙四胺。
在前述黏度調節組合物之一些實施態樣中,(A1 O)、(A2 O)、(A3 O)、(A4 O)及(A5 O)各具有獨立地選自下列之結構:   (i) -(-EO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-EO-)z -   其中q+x+z之範圍為50至250且y之範圍為0至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處;   (ii) -(-EO-)q (-PO-)y (-EO-)z -,其中q+z之範圍為50至250且y之範圍為2至50;以及(EO)及(PO)為嵌段共聚物;   (iii) -(-PO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-EO-)z -,其中x+z之範圍為50至250且q+y之範圍為2至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)q 之PO為嵌段聚合物。(-PO-)q 之PO可直接鍵聯至R及/或M;   (iv) -(-EO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-PO-)z -,其中q+x之範圍為50至250且y+z之範圍為2至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)z 之PO為嵌段聚合物。(-PO-)z 之PO係鍵聯至L;或   (v) -(-PO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-PO-)z -,其中x之範圍為50至250且q+y+z之範圍為4至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)q 及(-PO-)z 之PO為嵌段聚合物。
在前述黏度調節組合物之一些實施態樣中,L1 、L2 、L3 、L4 及L5 各獨立地為具有至少兩個鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段。在前述黏度調節組合物之一些實施態樣中,L2 為具有至少兩個鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段。在一些實施態樣中,L1 、L2 、L3 、L4 及L5 可為相同脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段。在一些實施態樣中,L1 、L2 、L3 、L4 及L5 可為不同脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段。
在前述黏度調節組合物之一些實施態樣中,L1 、L2 、L3 、L4 及L5 各獨立地為各具有至少兩個鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段,該等鍵聯基團各獨立地選自:胺甲酸乙酯鍵聯基團(O-C(=O)-NH)、脲鍵聯基團(N(R)-C(=O)-NH)、醚鍵聯基團(--O--)、酯鍵聯基團(--C(=O)O--)、胺鍵聯基團(--NH--)、胺基樹脂段、來自表氯醇與羥基之反應的殘基之鍵聯基團。在此等實施態樣中,該脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L1 、L2 、L3 、L4 及L5 可具有相同鍵聯基團。在其他此等實施態樣中,該脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L1 、L2 、L3 、L4 及L5 可具有不同鍵聯基團。
在一些實施態樣中,該脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L1 、L2 、L3 、L4 及L5 可具有衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二異氰酸酯之胺甲酸乙酯鍵聯基團:1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-二異氰酸基己烷、1,10-十亞甲基二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(異氰酸基環己烷)、1,4-伸環己基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、間伸苯基二異氰酸酯及對伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯及2,4-甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、4-氯-1,3-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-聯伸苯基二異氰酸酯、4,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、1,5-四氫萘二異氰酸酯及其混合物。在特定實施態樣中,L1 及/或L2 為衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二異氰酸酯之胺甲酸乙酯鍵聯基團:1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯或異佛酮二異氰酸酯。
在另外的實施態樣中,該脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L1 、L2 、L3 、L4 及L5 可具有衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二元酸之酯鍵聯基團:丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸及其混合物。在又另外的此等實施態樣中,該脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L1 及/或L2 可具有衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二酯之酯鍵聯基團:丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、庚二酸二甲酯、辛二酸二甲酯、壬二酸二甲酯、癸二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、己二酸二乙酯、戊二酸二乙酯、庚二酸二乙酯、辛二酸二乙酯、壬二酸酯二乙酯、癸二酸二乙酯及其組合。
在又另外的此等實施態樣中,該脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L1 、L2 、L3 、L4 及L5 可具有獨立地衍生自由下列所組成之群組的醚鍵聯基團:1,3-二環氧丁烷、1,2,7,8-二環氧辛烷、1,2,5,6-二環氧環辛烷、二環氧薴、雙(聚氧乙烯雙[環氧丙基醚]、雙酚A二環氧丙基醚、二環氧丙基醚、乙二醇二環氧丙基醚、丙二醇二環氧丙基醚及其組合。
在又另外的此等實施態樣中,該脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L1 、L2 、L3 、L4 及L5 可具有衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二鹵基化合物之醚鍵聯基團:二鹵甲烷、二鹵乙烷、二鹵丙烷、二鹵丁烷、二鹵戊烷、二鹵己烷、二鹵庚烷、二鹵辛烷、二鹵壬烷、二鹵癸烷、二鹵十二烷、及其組合。
在前述黏度調節組合物之一些實施態樣中,R1 、R2 、R3 及/或R4 各獨立地選自由下列所組成之群組:直鏈烷基、支鏈烷基、環狀烷基、直鏈烷基芳基、支鏈烷基芳基及其組合。在一些此等實施態樣中,該直鏈烷基、支鏈烷基、環狀烷基之烷基具有2至16、6至14或6至12個碳原子。
在一些此等實施態樣中,R1 、R2 、R3 及/或R4 各獨立地選自丁基、己基、乙基己基、辛基、癸基、十二基、十四基、十六基、2-丁基辛基及2-己基癸基、三苯乙烯基酚、二苯乙烯基酚、苯乙烯基酚及其組合。
在前述黏度調節組合物之一實施態樣中,R1 、R2 、R3 及/或R4 之直鏈烷基或支鏈烷基分別衍生自直鏈脂族醇或支鏈脂族醇,其中,該烷基具有4至16、6至14或6至12個碳原子。在一實施態樣中,直鏈烷醇或支鏈烷醇獨立地包括2-乙基己醇、1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇、1-十二醇、或1-十四醇。在另外的實施態樣中,脂族醇係衍生自二-正辛基胺基乙醇、1-(二丁基胺基)-2-丁醇、二-2-乙基己基胺基乙醇、二-己基胺基乙醇、2-(二辛基胺基)-乙醇、2-(二丁基胺基)乙醇、2-(二庚基胺基)乙醇、2-(二己基胺基)乙醇、2-(二可可基胺基)乙醇、6-二丙基胺基-1-己醇、1-(雙(3-(二甲基胺基)丙基)胺基)-2-丙醇、及2-(二乙基己基胺基)-乙醇。在一些實施態樣中,烷基係衍生自1-癸醇、2-(正丁基)-1-辛醇、2-乙基己醇、1-壬醇、1-十二醇及其混合物。
在前述黏度調節組合物之一實施態樣中,R1 、R2 、R3 及/或R4 之直鏈烷基或支鏈烷基係衍生自選自下列之胺:二乙胺、二烯丙胺、二丙胺、二異丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二辛胺、二-(2-乙基己基)胺、二環己胺、二苯甲胺、嗎啉、哌啶、吡咯啶、N-甲基哌及此等胺與環氧化物的產物。
在前述黏度調節組合物之一實施態樣中,R1 、R2 、R3 及/或R4 之直鏈烷基芳基或支鏈烷基芳基係衍生自芳族醇,其中,該芳基具有6至32個原子、6至22個碳原子或6至14個碳原子。在一此種實施態樣中,該直鏈烷基芳基或支鏈烷基芳基係獨立地衍生自三苯乙烯基酚、二苯乙烯基酚、苯乙烯基酚及其混合物。
在該黏度調節組合物之一特定實施態樣中,該組合物包含下列之混合物:(a)具有下式之支鏈聚合物:[M]-[(A1 O)-L1 -(A1 O)-R1 ]n ,其中M係衍生自三羥甲基丙烷,A1 O為聚氧化烯單元,L1 係衍生自1,4四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯或異佛酮二異氰酸酯,以及R1 係衍生自癸醇、十二醇或十四醇;以及(b)具有下式之聚合物:R2 -(A2 O)-L2 -(A2 O)-R2 ,其中(A2 O)為聚氧化烯單元,L2 係衍生自1,4四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯或異佛酮二異氰酸酯,以及R2 係衍生自癸醇、十二醇或十四醇。在一此種實施態樣中,該黏度調節組合物可進一步包括一或更多種選自下列之多支鏈聚合物:(i) [R3 -(A3 O)-L3 -(A3 O)]2 -M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)]-M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ]2 ;(ii) {[R3 (A3 O)-L3 (A3 O)]2 -M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)]}-{M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ]-[(A3 O)-L3 -(A3 O)]}(2-4) -M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ]2 ;以及(iii)其組合;其中,L3 係獨立地衍生自1,4四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯或異佛酮二異氰酸酯,以及R3 係獨立地衍生自癸醇、十二醇或十四醇。就前述實施態樣而言,具有式[M]-[(A1 O)-L1 -(A1 O)-R1 ]n 之支鏈聚合物的分子量範圍為13,000克/莫耳至90,000克/莫耳,以及具有式R2 -(A2 O)-L2 -(A2 O)-R2 之聚合物的分子量範圍為4,000克/莫耳至30,000克/莫耳。就前述實施態樣而言,(A1 O)、(A2 O)及(A3 O)各具有根據式(I)之結構:   -(-EO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-EO-)z -,其中q+x+z之範圍為50至250且y之範圍為0至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處。
在該黏度調節組合物之一特定實施態樣中,該組合物包含下列之混合物:(a) 具有下式之支鏈聚合物:[M]-[(A1 O)-L1 -(A1 O)-R1 ]n ,其中M係衍生自季戊四醇、A1 O為聚氧化烯單元,L1 係衍生自1,4四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯或異佛酮二異氰酸酯,以及R1 係衍生自癸醇、十二醇或十四醇;以及(b) 具有下式之聚合物:R2 -(A2 O)-L2 -(A2 O)-R2 ,其中(A2 O)為聚氧化烯單元,L2 係衍生自1,4四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯或異佛酮二異氰酸酯,以及R2 係衍生自癸醇、十二醇或十四醇。在一此種實施態樣中,該黏度調節組合物可進一步包括一或更多種選自下列之多支鏈聚合物:(i) [R3 -(A3 O)-L3 -(A3 O)]3 –M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)]-M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ]3 ;(ii) {[R3 (A3 O)-L3 (A3 O)]3 -M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)]}-{M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ]2 -[(A3 O)-L3 -(A3 O)]}(2-4) -M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ]3 ;以及(iii)其組合,其中L3 係獨立地衍生自1,4四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯或異佛酮二異氰酸酯,以及R3 係獨立地衍生自癸醇、十二醇或十四醇。在此等實施態樣中,具有式[M]-[(A1 O)-L1 -(A1 O)-R1 ]n 之支鏈聚合物的分子量範圍為17,000克/莫耳至120,000克/莫耳,以及具有式R2 -(A2 O)-L2 -(A2 O)-R2 之聚合物的分子量範圍為4,000克/莫耳至30,000克/莫耳。在前述實施態樣中,(A1 O)、(A2 O)及(A3 O)各具有根據式(I)之結構:-(-EO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-EO-)z -,其中q+x+z之範圍為50至250且y之範圍為0至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處。
本揭示進一步提供含有本文所述之黏度調節組合物的各種不同實施態樣及水之水性增稠劑組合物。在一些實施態樣中,該水性增稠劑組合物可含有5至50重量%之本文所述的ICI黏度調節組合物及水。在一些實施態樣中,該水性增稠劑組合物可含有5至30重量%之本文所述的ICI黏度調節組合物及水。在一些實施態樣中,該水性增稠劑組合物可含有15至30重量%之本文所述的ICI黏度調節組合物及水。在水性增稠劑組合物之此等實施態樣中,當該水性增稠劑組合物之黏度低於10000 cP時,其不含黏度抑制劑。此等黏度抑制劑包括有機溶劑,諸如丁氧基乙醇、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單丁基醚、丙二醇、及其他水可溶混有機溶劑;無機鹽,諸如氯化鈉;或非離子或陰離子界面活性劑。在一些此等實施態樣中,該水性增稠劑組合物進一步含有滅生物劑、抗氧化劑及其組合。在前述實施態樣中,水性增稠劑組合物可具有的黏度範圍在100至2500 cP或100至5000 cP或100至10000 cP。
本揭示進一步提供含有本文所述之黏度調節組合物的各種不同實施態樣、黏度抑制劑及水之水性增稠劑組合物。在一些實施態樣中,該水性增稠劑組合物可含有5至50重量%之本文所述的ICI黏度調節組合物、黏度抑制劑及水。在一些實施態樣中,該水性增稠劑組合物可含有5至30重量%之本文所述的ICI黏度調節組合物、黏度抑制劑及水。在一些實施態樣中,該水性增稠劑組合物可含有15至30重量%之本文所述的ICI黏度調節組合物、黏度抑制劑及水。在此等實施態樣中,該黏度抑制劑包括有機溶劑,諸如丁氧基乙醇、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單丁基醚、丙二醇、及其他水可溶混有機溶劑;無機鹽,諸如氯化鈉;或非離子或陰離子界面活性劑。在一些此等實施態樣中,該水性增稠劑組合物進一步含有滅生物劑、抗氧化劑及其組合。在前述實施態樣中,該水性增稠劑組合物可具有的黏度至高達:2500 cP;5000 cP;10,000 cP;15,000 cP;20,000 cP;或25,000 cP。在一此種實施態樣中,該水性增稠劑組合物可具有的黏度範圍在:100至2500 cP;100至5000 cP;100至10000 cP;100至15,000 cP;100至20,000 cP;或100至25,000 cP。在一實施態樣中,該水性增稠劑組合物具有的黏度範圍在100至2500 cP或100至5000 cP。
此等水性增稠劑組合物之Brookfield黏度係使用Brookfield RV或RVT於25℃以及10 RPM下測量。通常,#1轉軸係用於Brookfield黏度為400至600 cP (40至60度盤讀值)之材料,#2轉軸係用於Brookfield黏度為1600至2400 cP之材料,以及#3轉軸係用於Brookfield黏度為4000至6000 cP之材料。下表亦可用以決定於25℃以及10 RPM下測量Brookfield黏度時待使用的適當轉軸:
在另外的實施態樣中,本發明提供改善水性組合物之ICI黏度的方法,其包含:將有效量之根據本文所述之各種不同實施態樣的黏度調節組合物提供至水性組合物,其中該水性組合物之ICI黏度範圍為0.5至5.0泊。 製造方法
本揭示提供製造本文所述之黏度調節組合物的各種不同實施態樣之各種不同方法。就下述各製造方法之實施態樣而言,技術人士應將M、L、R及AO之說明視為如同本文前述黏度調節組合物之各種不同實施態樣中的說明。
在一實施態樣中,本揭示提供包含下列步驟之製造黏度調節組合物的方法。形成下列之無溶劑熔體:(i)烷氧基化多羥基段,其具有式[M]-(AO)n ,具有3至6個反應性羥基鍵聯基團,n之範圍為3至6,分子量範圍為10,000克/莫耳至50,000克/莫耳,以及(ii)烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段,其具有式(AO)-R及反應性羥基鍵聯基團,且分子量範圍為2,000克/莫耳至10,000克/莫耳。使該無溶劑熔體與各具有至少兩個羥基反應性鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L接觸,其係在足以形成包含具有式[M]-[(AO)-L-(AO)-R]n 之支鏈聚合物與具有式R-(AO)-L-(AO)-R之聚合物的混合物之組合物的條件下進行,其中該烷氧基化多羥基段對該烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段之莫耳比的範圍為1:3至1:30;1:3至1:14;1:9至1:22。在特定實施態樣中,該組合物進一步包含選自下列之(i) [R-(AO)-L-(AO)](n-1) -M-[(AO)-L-(AO)]-M-[(AO)-L-(AO)-R](n-1) ;(ii) {[R-(AO)-L-(AO)](n-1) -M-[(AO)-L-(AO)]}{-M-[(AO)-L-(AO)-R](n-2) -[(AO)-L-(AO)]}m -{M-[(AO)-L-(AO)-R](n-1) };(iii)及其組合。
在另外的實施態樣中,本揭示提供包含下列步驟之製造黏度調節組合物的方法。形成下列之無溶劑熔體:(i)烷氧基化多羥基段,其具有式[M]-(AO)n ,具有3至6個反應性羥基鍵聯基團,n之範圍為3至6,分子量範圍為1,000克/莫耳至10,000克/莫耳,以及(ii)烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段,其具有式(AO)-R、反應性羥基鍵聯基團,且分子量範圍為500克/莫耳至2,000克/莫耳。使該無溶劑熔體與環氧乙烷、環氧丙烷或其組合接觸,其係在足以形成分子量範圍為10,000克/莫耳至50,000克/莫耳之烷氧基化多羥基段和分子量範圍為2,000克/莫耳至10,000克/莫耳之烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段的混合物之條件下進行。然後使該無溶劑熔體與各具有至少兩個羥基反應性鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L接觸,其係在足以形成包含具有式[M]-[(AO)-L-(AO)-R]n 之支鏈聚合物與具有式R-(AO)-L-(AO)-R之聚合物的混合物之組合物的條件下進行,其中該烷氧基化多羥基段對該烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段之莫耳比的範圍為1:3至1:30;1:3至1:14;1:9至1:22。在特定實施態樣中,該組合物進一步包含選自下列之(i) [R-(AO)-L-(AO)](n-1) -M-[(AO)-L-(AO)]-M-[(AO)-L-(AO)-R](n-1) ;(ii) {[R-(AO)-L-(AO)](n-1) -M-[(AO)-L-(AO)]}{-M-[(AO)-L-(AO)-R](n-2) -[(AO)-L-(AO)]}m -{M-[(AO)-L-(AO)-R](n-1) };(iii)及其組合。
在另外的實施態樣中,本揭示提供包含下列步驟之製造黏度調節組合物的方法。使至少兩莫耳之具有式(AO)-R及反應性羥基鍵聯基團且分子量範圍為2,000克/莫耳至10,000克/莫耳之烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段,與具有至少兩個羥基反應性鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L在足以形成具有式R-(AO)-L-(AO)-R之組合物的條件下反應。將具有式R-(AO)-L-(AO)-R之組合物添加至下列之無溶劑熔體:(i)烷氧基化多羥基段,其具有式[M]-(AO)n ,具有3至6個反應性羥基鍵聯基團,n之範圍為3至6,分子量範圍為10,000克/莫耳至50,000克/莫耳,以及(ii)烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段,其具有式(AO)-R及反應性羥基鍵聯基團,且分子量範圍為2,000克/莫耳至10,000克/莫耳。使該無溶劑熔體與各具有至少兩個羥基反應性鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L接觸,其係在足以形成具有式[M]-[(AO)-L-(AO)-R]n 之支鏈聚合物之組合物的條件下進行,其中該烷氧基化多羥基段對該烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段之莫耳比的範圍為1:3至1:30;1:3至1:14;1:9至1:22。在特定實施態樣中,該組合物進一步包含選自下列之(i) [R-(AO)-L-(AO)](n-1) -M-[(AO)-L-(AO)]-M-[(AO)-L-(AO)-R](n-1) ;(ii) {[R-(AO)-L-(AO)](n-1) -M-[(AO)-L-(AO)]}{-M-[(AO)-L-(AO)-R](n-2) -[(AO)-L-(AO)]}m -{M-[(AO)-L-(AO)-R](n-1) };(iii)及其組合。 塗料調配物
使用本文所述之黏度調節組合物及/或如本文所述之水性增稠劑組合物調配各式塗料調配物。在一實施態樣中,塗料調配物包括:10至50重量%之樹脂系統的固體;0.0至2.0重量%之締合型共增稠劑的活性部分(actives);0.1至3.0重量%之根據本文所討論的各種不同實施態樣之ICI黏度調節組合物的活性部分;以及隨意的1至12重量%之著色劑組合物。
在一實施態樣中,該塗料調配物之ICI黏度範圍為0.5至5.0泊。在另外的實施態樣中,該塗料調配物之ICI黏度範圍為0.5至4.0泊。在又另外的實施態樣中,該塗料調配物之ICI黏度範圍為0.5至3.0泊。在又另外的實施態樣中,塗料調配物之Stormer黏度為至少60 KU。在另外的此種實施態樣中,塗料調配物之Stormer黏度範圍為60 KU至130 KU。
本發明之一些實施態樣的塗料調配物可包括一或更多種樹脂膜形成黏合劑。黏合劑或樹脂係塗料的實際膜形成組分。其為基底塗料的基本組分;以及本文所列之另外的組分係視固化膜所希望的性質而隨意地包括。黏合劑可根據乾燥或固化機制分類。四種最常見者為簡單溶劑蒸發、氧化交聯、催化聚合、及聚結。
在一些實施態樣中,樹脂黏合劑為水可分散樹脂,諸如水可分散醇酸或水可分散聚胺甲酸乙酯。在一些實施態樣中,樹脂黏合劑為水溶性樹脂。在特定實施態樣中,樹脂黏合劑為乳液樹脂(emulsion resin),諸如通常用以製造乳膠塗料者。在特定實施態樣中,樹脂包括疏水性樹脂。代表性疏水性乳液樹脂可包括(甲基)丙烯酸系樹脂、苯乙烯丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂或其他乙烯系不飽和單體。代表性的親水性乳液樹脂可包括乙烯基丙烯酸系樹脂或乙酸乙烯酯乙烯樹脂。在特定實施態樣中,樹脂可具有實質上球形及大粒度或低表面積。在一實施態樣中,粒度可大於約200 nm。在另外的實施態樣中,粒度之範圍為約220 nm至約650 nm。在特定實施態樣中,樹脂可具有實質上球形及小粒度或高表面積。在一實施態樣中,粒度可小於約200 nm。在另外的實施態樣中,粒度之範圍為約40 nm至約180 nm。在特定實施態樣中,樹脂可具有多葉形。代表性樹脂可包括Optive 130 (BASF,丙烯酸系,160 nm)、UCAR 300 (Dow,乙烯基丙烯酸系,260 nm)、UCAR 625 (Dow,丙烯酸系,340 nm)、Rhoplex ML-200 (Rohm & Haas,丙烯酸系,590 nm多葉形)、及Neocryl XK-90 (DSM Neoresins,丙烯酸系,90 nm)。在特定實施態樣中,樹脂之組合係用以製備基底塗料。
塗料調配物亦可包括至少一種締合型共增稠劑。締合型共增稠劑為具有化學附接之疏水性基團的水溶性、水可分散、或水可膨脹聚合物。在特定實施態樣中,塗料調配物包括縮合聚合物締合型共增稠劑,其包括但不局限於聚醚聚胺甲酸乙酯、聚醚多元醇、聚醚聚縮醛、聚醚胺基樹脂等。在一些實施態樣中,塗料調配物包括約0.05重量%至約5重量%作為縮合聚合物締合型共增稠劑之活性聚合物、約0.1重量%至約3重量%作為縮合聚合物締合型共增稠劑之活性聚合物、或約0.2重量%至約1重量%作為縮合聚合物締合型共增稠劑之活性聚合物。
在一些實施態樣中,締合型共增稠劑包括聚胺甲酸乙酯增稠劑;經疏水性改質之纖維素;經疏水性改質之鹼溶性增稠劑;鹼溶性增稠劑;纖維素增稠劑;聚縮醛聚醚;聚醚多元醇增稠劑;膨潤石黏土及其混合物。
在另外的實施態樣中,締合型共增稠劑包括非離子經疏水性改質之材料,包括非離子經疏水性改質之環氧乙烷胺甲酸乙酯共聚物、非離子經疏水性改質之環氧乙烷醚共聚物、非離子經疏水性改質之環氧乙烷乙炔脲(glycouril)共聚物、經疏水性改質之鹼溶性乳液、經疏水性改質之聚(甲基)丙烯酸、經疏水性改質之羥乙基纖維素、以及經疏水性改質之聚(丙烯醯胺)、及其混合物。締合型共增稠劑之數量平均分子量範圍可在約10,000至約500,000克/莫耳或更高,視締合型增稠劑之化學類型而定。在一些實施態樣中,締合型共增稠劑(associate do-thickener)之數量平均分子量範圍可在約10,000至約50,000克/莫耳。在一些實施態樣中,締合型共增稠劑(associate co-thickener)之數量平均分子量範圍可在約100,000至約300,000克/莫耳。在一些實施態樣中,締合型共增稠劑之數量平均分子量範圍可在約400,000至約500,000克/莫耳或更高。
在另外的實施態樣中,締合型共增稠劑可包括用以將組合物的低剪切黏度提高至中剪切黏度之KU締合型增稠劑。
本發明之含著色劑的塗料調配物亦可包括任何適合的著色劑。在一些實施態樣中,可將預先分散之著色劑添加至塗料調配物。應暸解本發明與單一著色劑或著色劑之混合物同等有效。
在本發明背景之下,著色劑或著色劑化合物可包括一或更多種已分散於塗料外部之水性或水可溶混介質的經著色的顏料,希望經著色的顏料於該介質中藉由使用機械能,即,經由諸如例如球磨機及砂磨機之分散設備研磨或剪切,然後分散於基底塗料。為了本揭示之目的,著色劑不包括呈乾燥未分散狀態的顏料。除了機械能之外,該分散程序通常係使用輔助化合物,諸如例如界面活性劑、濕潤劑、水可溶混溶劑、及分散劑而達成。水性或水可溶混介質亦可包括二醇類,諸如乙二醇及丙二醇;以及醇類,諸如異丙醇。分散劑可包括聚環氧乙烷聚合物、聚環氧乙烷二醇類及其他。水性或水可溶混介質亦包括增量劑,諸如滑石及碳酸鈣;保濕劑;增稠劑;消泡劑;及滅生物劑。此等著色劑經常於銷售點添加至基底塗料或底色(tint base)以製造客訂色彩。
常用以製備著色劑之顏料包括一或更多種無機或有機顏料、或金屬效果劑、或其組合。適用之顏料的實例包括二氧化鈦白、碳黑、燈黑、黑色氧化鐵、紅色氧化鐵、黃色氧化鐵、棕色氧化鐵(紅色及黃色氧化物與黑色之摻合物)、酞青綠、酞青藍、有機紅色顏料(諸如萘酚紅、喹吖酮紅及甲苯胺紅)、喹吖酮洋紅、喹吖酮紫、DNA橙、及有機黃色顏料(諸如漢薩黃(Hansa yellow))及其組合。
著色劑經常以濃縮形式(通常為25重量%至75重量%之固體)銷售,因此可適量用於水性塗布組合物中以提供所希望範圍之色彩強度,同時不會過度地折損該活性塗布組合物的性質。用於建築塗料之著色劑的典型量為:淺色底色及粉色系(pastel)為每加侖基底塗料2至4液量盎司之著色劑、中等底色為每加侖基底塗料4至8液量盎司之著色劑、以及深色調底色之為每加侖基底塗料6至16液量盎司之著色劑。當然,不同著色劑及其混合物經常用於提供廣範圍的色彩選擇。此等著色劑經常於經著色之塗料購買處(諸如塗料店)添加至基底塗料,然後藉由各種方法(諸如搖動塗料罐)使著色劑與水性塗布組合物摻合。
本發明之一些實施態樣的塗料系統可於適當時包括另外的組分以獲致所希望效果,該等另外的組分包括但不局限於濕潤劑、填料;顏料,諸如二氧化鈦、雲母、碳酸鈣、矽石、氧化鋅、經研磨之玻璃、三水合鋁(aluminum trihydrate)、滑石、三氧化二銻、飛灰、及黏土;聚合物封裝之顏料,諸如聚合物封裝或部分封裝之顏料粒子,諸如二氧化鈦、氧化鋅、或鋅鋇白粒子;吸收或黏合至諸如二氧化鈦之顏料表面的聚合物或聚合物乳液;中空顏料,包括具有一或更多個空隙之顏料;分散劑,諸如胺基醇及聚羧酸酯(polycarboxylate);界面活性劑;消泡劑;防腐劑,諸如滅生物劑、除黴劑(mildewcide)、殺真菌劑、除藻劑(algaecide)、及其組合;助流劑;整平劑;以及另外的中和劑,諸如氫氧化物、胺類、氨、及碳酸鹽。
塗料調配物之特徵可為各式各樣性質,包括Stormer (KU)黏度、ICI黏度、垂落及整平。
Stormer黏度係關於罐內外觀,且通常係使用Stormer黏度計測量,以Krebs單位(KU)計。中等剪切或Stormer黏度係藉由ASTM D562-01「使用Stormer型黏度計測量Krebs單位(KU)黏度之塗料的稠度之標準測試方法(Standard Test Method Consistency of Paints Measuring Krebs Unit (KU) Viscosity Using a Stormer-Type Viscometer)」中所述之測試方法測量。
ICI黏度代表一般刷塗及滾筒施加條件期間之塗料的黏度。通常係在10,000 sec-1 下藉由ASTM D4287-00「使用錐/板黏度計之高剪切黏度的標準測試方法(Standard Test Method for High-Shear Viscosity Using a Cone/Plate Viscometer)」中所述之測試方法測量。
亦測量於基板上藉由施加含有中剪切黏度調節組合物之塗料調配物所形成的膜之垂落及整平性質。垂落值係按照ASTM D4400-99 (重新核准2007)之「使用多凹口塗覆器之塗料的抗垂落性之標準測試方法(Standard Test Method for Sag Resistance of Paints Using a Multinotch Applicator)」中所述的測試方法測量。整平值係按照ASTM D4062-99 (重新核准2003)之「藉由下拉法之塗料的整平之標準測試方法(Standard Test Method for Leveling of Paints by Draw-Down Method)」中所述之測試方法測量。
作為非限制性實例,本文所涵蓋之化合物係用以製造高剪切(例如,ICI)黏度調節組合物。
就本揭示之目的而言,用語「約」意指±10 %。
實施例
以下實施例進一步描述及展示在本發明範圍內之說明性實施態樣。該等實例僅供說明用,而且由於在不違背本發明精神及範圍的情況下可能有許多變異型,故不應解釋為本發明之限制。就使用二異氰酸酯反應物之反應而言,可添加諸如有機錫或鉍酯或胺之觸媒以加速在所希望溫度下的反應。
實施例1
如下製備黏度調節組合物:於500 ml配備氮入口、攪拌器、Dean Stark收集器(Dean Stark trap)及冷凝器之反應釜中添加50.00 g之烷氧基化三羥甲丙烷(Mn:18160,2.75 mmol)、52.65 g之烷氧基化月桂醇(Mn:6375,8.25 mmol)、0.15 g苯甲酸(MW:122.12,1.23 mmol)及300 g之甲苯。烷氧基化三羥甲丙烷及烷氧基化月桂醇之烷氧化物基團為環氧乙烷及環氧丙烷的混合物。反應混合物係以250 rpm攪拌以及於130℃下用0.5 ml/min之N2 吹洗脫水,以去除120 ml之甲苯/H2 O混合物。將該反應冷卻至80℃,然後添加1.39 g之六亞甲基二異氰酸酯(HDI) (MW:168.19,8.26 mmol)以及3滴K-Kat 348。該反應係於80℃下攪拌1.5小時。將該混合物冷卻並倒至金屬盤以蒸發甲苯。該組合物係於真空烘箱中進一步乾燥。
實施例2
進行實施例A中所述的相同製程,其中以52.65 g之烷氧基化癸醇(Mn:6375,8.25 mmol)替代烷氧基化月桂醇。烷氧基化癸醇之烷氧化物基團為環氧乙烷及環氧丙烷的混合物。
實施例3
進行實施例A中所述的相同製程,其中以52.65 g之烷氧基化十四醇(Mn:6375,8.25 mmol)替代烷氧基化月桂醇。烷氧基化十四醇之烷氧化物基團為環氧乙烷及環氧丙烷的混合物。
實施例4
如下製備黏度調節組合物:
(i)於5000 ml配備氮入口、攪拌器及蒸餾裝置之反應釜中添加481.4 g之烷氧基化月桂醇(Mn:1620,0.297 mol,基值:4.0 mgKOH/g)、及121.5 g之烷氧基化三羥甲丙烷(Mn:4500,0.027 mol,基值:2.9 mgKOH/g)。烷氧基化三羥甲丙烷及烷氧基化月桂醇之烷氧化物基團為環氧乙烷及環氧丙烷的混合物。反應混合物係以250 rpm攪拌以及於125℃下用0.5 ml/min之N2 吹洗脫水,直到達到水含量<250 ppm為止。關閉該釜,將該混合物加熱至115℃。於N2 氣氛中,在壓力下於8小時內添加2010.6 g環氧乙烷(MW:44.10;45.59 mol)及305 g環氧丙烷(MW:58.08;5.25 mol)。該反應混合物係於115℃下攪拌3小時。   (ii)將700 g於(i)中所製備之反應混合物加熱至120℃並添加1.18 g苯甲酸(MW:122.12,9.66 mmol)以中和用於該烷氧基化反應的基底觸媒。該反應係於120℃下攪拌30分鐘,然後滴加9.44 g之六亞甲基二異氰酸酯(HDI) (MW:168.19,56.15 mmol)。該反應混合物係於120℃下攪拌1.5小時,然後添加水直到達到所需之乾含量為止。
實施例5
進行實施例4中所述的相同製程,其中以192.8 g之烷氧基化癸醇(Mn:1620,0.119 mol,基值:4.0 mgKOH/g)替代192.8 g之烷氧基化月桂醇(Mn:1620,0.119 mol,基值:4.0 mgKOH/g)。
實施例6
如下製備黏度調節組合物:於250 ml配備氮入口、攪拌器及冷凝器之反應釜中添加50.00 g之烷氧基化季戊四醇(Mn:24930,2.01 mmol)、179.38 g之烷氧基化月桂醇(Mn:6375,24.08 mmol)、及0.39 g苯甲酸(MW:122.12,2.81 mmol)。反應混合物係以250 rpm攪拌以及於130℃下用0.5 ml/min之N2 吹洗脫水。將該反應加熱至120℃,然後添加3.26 g之六亞甲基二異氰酸酯(HDI) (MW:168.19,18.05 mmol)。該反應混合物係於120℃下攪拌1.5小時,然後添加水直到達到所需之乾含量為止。
表1. 黏度調節組合物之20重量%的Brookfield黏度以及於添加0.6重量%之黏度調節組合物時的塗料(半光Mowilith LDM 7717,PVC30)之Brookfield/ICI黏度。
本揭示可在不違背本發明精神或基本屬性之下以另外的具體形式具體化。因此,應參考附錄申請專利範圍而非前述說明書作為本揭示之範疇的指示。雖然前述說明係關於本揭示之較佳實施態樣,但應注意的是其他變異型及變化對於熟習本領域之人士很顯而易見,且可在不違背本揭示精神或範疇下進行。

Claims (21)

  1. 一種黏度調節組合物,其包含下列之混合物:   (a) 具有下式之支鏈聚合物:[M]-[(A1 O)-L1 -(A1 O)-R1 ]n 其中M為多支鏈疏水物;(A1 O)為聚氧化烯單元;L1 為脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段;R1 為各具有2至32個碳原子之脂族單元或芳族單元以及n之範圍為3至6;   以及   (b) 具有下式之聚合物:R2 -(A2 O)-L2 -(A2 O)-R2 ,其中(A2 O)為聚氧化烯單元,L2 為脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段,以及R2 為各具有2至32個碳原子之脂族單元或芳族單元。
  2. 如申請專利範圍第1項之黏度調節組合物,其進一步包含選自由下列所組成之群組的多支鏈聚合物:(i) [R3 -(A3 O)-L3 -(A3 O)](n-1) -M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)]-M-[(A3 O)-L3 -(A3 O)-R3 ](n-1) ;(ii) {[R4 -(A4 O)-L4 -(A4 O)](n-1) -M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}{-M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-2) -[(A4 O)-L4 -(A4 O)]}m -{M-[(A4 O)-L4 -(A4 O)-R4 ](n-1) };(iii)及其組合。
  3. 如申請專利範圍第2項之黏度調節組合物,其中M係衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的多元醇:三甲醇丙烷(trimethanolpropane)、季戊四醇、赤藻糖醇、二季戊四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、肌醇、葡萄哌喃糖(glycopyranose)及其混合物。
  4. 如申請專利範圍第3項之黏度調節組合物,其中(A1 O)、(A2 O)、(A3 O)及(A4 O)各結構係獨立地選自:   (i) -(-EO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-EO-)z -   其中q+x+z之範圍為50至250且y之範圍為0至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處;   (ii) -(-EO-)q (-PO-)y (-EO-)z -,其中q+z之範圍為50至250且y之範圍為2至50;以及(EO)及(PO)為嵌段共聚物;   (iii) -(-PO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-EO-)z -,其中x+z之範圍為50至250且q+y之範圍為2至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)q 之PO為嵌段聚合物。(-PO-)q 之PO可直接鍵聯至R及/或M;   (iv) -(-EO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-PO-)z -,其中q+x之範圍為50至250且y+z之範圍為2至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)z 之PO為嵌段聚合物。(-PO-)z 之PO係鍵聯至L;或   (v) -(-PO-)q [(-EO-)x -(-PO-)y ](-PO-)z -,其中x之範圍為50至250且q+y+z之範圍為4至50;以及[(-EO-)x -(-PO-)y ]之(EO)及(PO)係隨機分布於[(-EO-)x -(-PO-)y ]各處,而(-PO-)q 及(-PO-)z 之PO為嵌段聚合物。
  5. 如申請專利範圍第4項之黏度調節組合物,其中L1 、L2 、L3 及L4 各具有至少兩個獨立地選自下列之鍵聯基團:胺甲酸乙酯鍵聯基團(O-C(=O)-NH)、脲鍵聯基團(N(R)-C(=O)-NH)、醚鍵聯基團(--O--)、酯鍵聯基團(--C(=O)O--)、胺鍵聯基團(--NH--)、胺基樹脂(aminoplast)段、來自表氯醇(epihalohydrin)與羥基之反應的殘基之鍵聯基團。
  6. 如申請專利範圍第5項之黏度調節組合物,其中L1 、L2 、L3 及L4 各為衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二異氰酸酯之胺甲酸乙酯鍵聯基團:1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-二異氰酸基己烷、1,10-十亞甲基二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(異氰酸基環己烷)、1,4-伸環己基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、間伸苯基二異氰酸酯及對伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯及2,4-甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、4-氯-1,3-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-聯伸苯基二異氰酸酯、4,4'-亞甲基二苯基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯(1,5-naphthylene diisocyanate)、1,5-四氫萘二異氰酸酯及其混合物。
  7. 如申請專利範圍第6項之黏度調節組合物,其中L1 、L2 、L3 及L4 各具有衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二元酸之酯鍵聯基團:丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸及其混合物。
  8. 如申請專利範圍第7項之黏度調節組合物,其中L1 、L2 、L3 及L4 各具有衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二酯之酯鍵聯基團:丁二酸二甲酯、己二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、庚二酸二甲酯、辛二酸二甲酯、壬二酸二甲酯、癸二酸二甲酯、丁二酸二乙酯、己二酸二乙酯、戊二酸二乙酯、庚二酸二乙酯、辛二酸二乙酯、壬二酸酯二乙酯、癸二酸二乙酯及其組合。
  9. 如申請專利範圍第5項之黏度調節組合物,其中L1 、L2 、L3 及L4 各具有獨立地衍生自由下列所組成之群組的醚鍵聯基團:1,3-二環氧丁烷、1,2,7,8-二環氧辛烷、1,2,5,6-二環氧環辛烷、二環氧薴、雙(聚氧乙烯雙[環氧丙基醚]、雙酚A二環氧丙基醚、二環氧丙基醚、乙二醇二環氧丙基醚、丙二醇二環氧丙基醚及其組合。
  10. 如申請專利範圍第9項之黏度調節組合物,其中L1 、L2 、L3 及L4 各具有衍生自獨立地選自由下列所組成之群組的二鹵基化合物之醚鍵聯基團:二鹵甲烷、二鹵乙烷、二鹵丙烷、二鹵丁烷、二鹵戊烷、二鹵己烷、二鹵庚烷、二鹵辛烷、二鹵壬烷、二鹵癸烷、二鹵十二烷、及其組合。
  11. 如申請專利範圍第5項之黏度調節組合物,其中R1 、R2 、R3 及R4 各獨立地選自由下列所組成之群組:直鏈烷基、支鏈烷基、環狀烷基、直鏈烷基芳基、支鏈烷基芳基及其組合,各具有2至16、6至14或6至12個碳原子。
  12. 如申請專利範圍第11項之黏度調節組合物,其中R1 、R2 、R3 及R4 係獨立地選自丁基、己基、乙基己基、辛基、壬基、癸基、十二基、十四基、十六基、2-丁基辛基及2-己基癸基、三苯乙烯基酚、二苯乙烯基酚、苯乙烯基酚及其組合。
  13. 如申請專利範圍第1項之黏度調節組合物,其進一步包含具有下式之第二聚合物:[M]-[(A1 O)-{L-(A1 O)}m -R1 ]n ,其中m之範圍為2至4。
  14. 一種水性增稠劑組合物,其包含:如申請專利範圍第1至13項中任一項之黏度調節組合物及水。
  15. 如申請專利範圍第14項之水性增稠劑組合物,其具有5重量%至50重量%之如申請專利範圍第1至13項中任一項之黏度調節組合物及水。
  16. 如申請專利範圍第15項之水性增稠劑組合物,其進一步包含獨立地選自由下列所組成之群組的黏度抑制劑:有機溶劑、丁氧基乙醇、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單丁基醚、丙二醇、及其他水可溶混有機溶劑、無機鹽、氯化鈉或非離子或陰離子界面活性劑。
  17. 如申請專利範圍第15項之水性增稠劑組合物,其於不存在獨立地選自由有機溶劑、丁氧基乙醇、二乙二醇單丁基醚、三乙二醇單丁基醚、丙二醇、及其他水可溶混有機溶劑、無機鹽、氯化鈉或非離子或陰離子界面活性劑所組成之群組的黏度抑制劑之情況下,黏度範圍為100至10000 cP。
  18. 一種改善水性組合物之ICI黏度的方法,其包含:   將有效量之黏度調節組合物提供至水性組合物,該黏度調節組合物包含如申請專利範圍第1至13項中任一項之黏度調節組合物,其中該水性組合物之ICI黏度範圍為0.5至5.0泊。
  19. 一種製造如申請專利範圍第1項之黏度調節組合物的方法,其包含下列步驟:   形成下列之無溶劑熔體:(i)烷氧基化多羥基段,其具有式[M]-(AO)n ,具有3至6個反應性羥基鍵聯基團,n之範圍為3至6,分子量範圍為10,000克/莫耳至50,000克/莫耳,以及(ii)烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段,其具有式(AO)-R及反應性羥基鍵聯基團,且分子量範圍為2,000克/莫耳至10,000克/莫耳;   使該無溶劑熔體與各具有至少兩個羥基反應性鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L接觸,其係在足以形成包含具有式[M]-[(AO)-L-(AO)-R]n 之支鏈聚合物與具有式R-(AO)-L-(AO)-R之聚合物的混合物之組合物的條件下進行,其中該烷氧基化多羥基段對該烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段之莫耳比的範圍為1:3至1:30;1:3至1:14;1:9至1:22。
  20. 一種製造如申請專利範圍第1項之黏度調節組合物的方法,其包含下列步驟:   形成下列之無溶劑熔體:(i)烷氧基化多羥基段,其具有式[M]-(AO)an ,具有3至6個反應性羥基鍵聯基團,n之範圍為3至6,分子量範圍為1,000克/莫耳至10,000克/莫耳,以及(ii)烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段,其具有式(AO)-R、反應性羥基鍵聯基團,且分子量範圍為500克/莫耳至2,000克/莫耳;   使該無溶劑熔體與環氧乙烷、環氧丙烷或其組合接觸,其係在足以形成分子量範圍為10,000克/莫耳至50,000克/莫耳之烷氧基化多羥基段和分子量範圍為2,000克/莫耳至10,000克/莫耳之烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段的混合物之條件下進行;   使該無溶劑熔體與各具有至少兩個羥基反應性鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L接觸,其係在足以形成包含具有式[M]-[(AO)-L-(AO)-R]n 之支鏈聚合物與具有式R-(AO)-L-(AO)-R之聚合物的混合物之組合物的條件下進行,其中該烷氧基化多羥基段對該烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段之莫耳比的範圍為1:3至1:30;1:3至1:14;1:9至1:22。
  21. 一種製造如申請專利範圍第1項之黏度調節組合物的方法,其包含下列步驟:   使至少兩莫耳之具有式(AO)-R及反應性羥基鍵聯基團且分子量範圍為2,000克/莫耳至10,000克/莫耳之烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段,與具有至少兩個羥基反應性鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L在足以形成具有式R-(AO)-L-(AO)-R之組合物的條件下反應;   將具有式R-(AO)-L-(AO)-R之組合物添加至下列之無溶劑熔體:(i)烷氧基化多羥基段,其具有式[M]-(AO)n ,具有3至6個反應性羥基鍵聯基團,n之範圍為3至6,分子量範圍為10,000克/莫耳至50,000克/莫耳,以及(ii)烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段,其具有式(AO)-R及反應性羥基鍵聯基團,且分子量範圍為2,000克/莫耳至10,000克/莫耳;   使該無溶劑熔體與各具有至少兩個羥基反應性鍵聯基團之脂族鍵聯片段或芳族鍵聯片段L接觸,其係在足以形成具有式[M]-[(AO)-L-(AO)-R]n 之支鏈聚合物之組合物的條件下進行,其中該烷氧基化多羥基段對該烷氧基化脂族末端段或烷氧基化芳族末端段之莫耳比的範圍為1:3至1:30;1:3至1:14;1:9至1:22。
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