作为消泡剂的纤维素微纤维制造技术

本发明专利技术涉及微纤维化纤维素(MFC)作为消泡剂在经历硬化步骤的粘性组合物中的应用。本发明专利技术的消泡剂在所述硬化步骤之前或之中，尤其在干燥、冷却和/或固化过程中被加入。本发明专利技术还涉及如说明书中进一步说明的包含MFC作为消泡剂的制品中的这种粘性组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及微纤维化纤维素作为消泡剂在粘性组合物中的应用，所述粘性组合物经历至少一个硬化步骤。根据本专利技术的消泡剂在至少一个硬化步骤之前或之中被加入。本专利技术还涉及一种粘性组合物，其至少包括(i)能够在至少一个硬化步骤中被硬化的至少一种聚合物材料和(ii)至少一种微纤维化纤维素。本专利技术还涉及一种制品，其包括基体和硬化的粘性组合物，其中所述硬化的粘性组合物包括(i)在至少一个硬化步骤中已被硬化的至少一种聚合物材料和(ii)至少一种微纤维化纤维素。已被硬化的组合物的表面上的面积孔隙密度小于100孔/cm2，优选地小于10孔/ cm2，进一步优选地小于1孔/cm2。
技术介绍
对于经过硬化步骤，特别是干燥和/或固化步骤的粘性组合物的常见问题为，一旦粘性组合物被使用，例如被涂覆在基体或表面上时，空气可能被截留在粘性组合物内部 (或由涂覆过程引起，或从开始就已存在)。根据组合物的粘度和固持属性，硬化，例如干燥和/或固化会比截留空气的释放更快地发生。这导致在所使用的硬化的最终组合物的内部或表面上产生通常不需要的气泡或孔隙。这一问题尤其适用于被涂覆在基体/表面上的油漆、聚合物膜、粘结剂或凝胶涂料。因此，流量控制就是个问题(issue)，尤其是使空气从涂覆的膜/涂层中缓慢扩散。由于在涂覆和/或喷涂过程期间所引入的气泡所引起的固化的/干燥的粘性组合物中的多孔性，即基于小空气气泡的一定水平的多孔性(所述小空气气泡在(湿的)膜中是稳定的并且在膜固化之前不能从组合物中扩散出来)，是一个问题，实际上该问题可能由于存在在其它方面对涂覆过程有益的一些触变添加剂而变得更严重。为了降低空气被包入及其引起的孔隙的形成，在许多情况下，消泡添加剂必须加入到粘性组合物中以降低孔隙形成， 特别是加入到还包含触变添加剂的组合物中。在最终的层内的任何类型孔隙都是不期望的，因为孔隙/气泡易于降低膜的质量 (例如粗糙度、光泽度、时间稳定性、耐水性、耐候(UV)性等)。由于暴露于臭氧和紫外线， 这些孔隙的壁逐渐破裂。微碎片、污染物和尘垢也聚集在孔隙内，其加速了氧化过程，从内部侵蚀涂层。涂覆到基体和固化/干燥的粘性组合物中的孔隙的产生代表了与将粘性组合物涂覆到基体上有关的常见问题，明显增加了修复和处理工作的成本。对于有或没有改良的一些类型的微纤维化纤维素，作为流变性添加剂在涂料或其它粘性组合物中的应用，在现有技术中，例如从WO 02/18486和EP 726 356中是已知的。但是对于孔隙形成的问题这些申请没有涉及。根据WO 02/18486，亲水性不溶解纤维素，特别是细菌纤维素，可以充当用于与水不混溶液体的“流变改性剂”。在纤维素纤维表面上的羟基通过氢键与特定的助剂 (co-agent)相联，可在与水不混溶的液体中稳定。得到的溶液具有改善的流变性能，例如用于延长贮存期的胶体和微粒长期悬浮的稳定性，在一定温度条件范围下改进的稳定性，在所实施切变下的高拟塑性能，改进的低浓度下的效能，和最明显地在所需的水或亲水性液体不存在时的功能性。根据WO 02/18486，改善了流变性的组合物包含(a)亲水性不溶解纤维素；和(b)能够与所述亲水性不溶解纤维素形成氢键的助剂，其中所述助剂可溶解于与水不混溶的液体中并用于工业应用中，包括应用于石油钻井液、油漆溶剂、溶剂型或无溶剂的环氧树脂体系、工业润滑剂和油脂、薄膜和粉末涂料以及植物油。根据EP 726 356，提供了新型的微纤维化纤维素和用于在提炼蔗糖之后，从原生攀墙植物木浆，特别是从糖用甜菜浆中制造该微纤维化纤维素的工艺。EP 726 356的纤维素是具有适当物化性能的流变液化和触变物质，其中纤维素主要由与果胶或半纤维素的残留量关联的纤维素构成，其具有特定的物理和化学性能，特别是很高的化学活性，很大的可用表面积；优异的保水能力；高的悬浮能力和增稠能力。根据上面所述，本专利技术的一个目的是提供粘性组合物，特别是树脂体系、糊剂、粘结剂、环氧底漆(primer)、凝胶涂料、油漆、复合塑模(composite molding)、胶泥组合物或聚合物组合物，其减小或避免了所涂覆和硬化的粘性组合物中孔隙的形成或存在。根据优选的目的，应避免使用和/或最小化使用商业上可获得的粘性组合物中的消泡添加剂。
技术实现思路
通过使用微纤维化纤维素作为粘性组合物中的消泡剂，可以达到这一目的(和其它目的)，所述粘性组合物包含至少一种能够被硬化的聚合物。其中，微纤维化纤维素在硬化步骤之前或之中被加入到粘性组合物。这一目的/这些目的同样通过一种粘性组合物达到，所述粘性组合物至少包含 (i)能够在至少一个硬化步骤中被硬化的至少一种聚合物材料和(ii)至少一种微纤维化纤维素。这一目的/这些目的同样通过一种制品达到，所述制品包含基体和硬化的粘性组合物，其中所述硬化的粘性组合物包含(i)在至少一个硬化步骤中已被硬化的至少一种聚合物材料和(ii)至少一种微纤维化纤维素。对于粘性组合物和制品两者，在硬化的组合物表面上的面积孔隙密度小于100孔 /cm2，优选地小于10孔/cm2，进一步优选地小于1孔/cm2。根据本专利技术，“粘性组合物”是具有比水的粘度大至少10倍的零剪切粘度的组合物，即大于IOmPa · s，优选地大于IOOmPa · s，进一步优选地大于500mPa · s，进一步优选地大于 1，OOOmPa · S。“零剪切粘度”是在低剪切速率的极限下所测量的粘度，即当组合物处于静止和勿扰动时将最终达到的粘度。流动曲线是油漆和涂料产业中所熟知和普遍使用的。除非另外指明，每当提到时，术语“粘度”指的是在标准条件下，特别是在室温和环境压力下测量的零剪切粘度。从本专利技术的意义上说所测的粘度非常接近于“零剪切”或者正在接近“零剪切” 也为“零剪切粘度”。优选地，对于所述制品，所述硬化的组合物以至少1 μ m或至少5 μ m或至少20 μ m或至少100 μ m厚度的膜/层或涂层存在并存在于基体上。进一步优选地，存在内表面和外表面，其中外表面，即指向观察者的表面，被用作参考表面。优选的粘性组合物的实例通常为一树脂、糊剂、粘结剂、凝胶涂料(gel coats), 油漆、复合塑模、胶泥组合物、环氧底漆或聚合物组合物。聚合物组合物优选产生热塑性或热固性膜或材料。在本专利技术的特别优选实施方案中，粘性组合物除了微纤维化纤维素之外，不再包括另外的触变添加剂和/或另外的剪切稀释添加剂和/或另外的消泡剂。根据该实施方案， 微纤维化纤维素被用作唯一的消泡剂和/或用作唯一的触变添加剂/剪切稀释添加剂。考虑到触变和/或剪切稀释添加剂的添加通常对孔隙度具有负面影响(即增大孔隙度)这一事实，使用MFC作为消泡剂和作为触变添加剂的协同效果是特别有利的。附图说明图1示出了根据本专利技术制备的凝胶涂料的表面(使用MFC作为消泡剂)。平均表面孔隙密度远远低于1孔/cm2。如网格所示的正方形为IcmX lcm。图2示出了与图1相同的凝胶涂料的表面，所述凝胶涂料具有的一点不同是其包含常见添加剂二氧化硅而不是微纤维化纤维素。在这种情况下，发现大于300孔/cm2 (可观察到照片中发白的点)。图3示出了另一个在更高放大倍数下(每一侧的黑色和白色侧线表示5mm)的参考样品的表面(具有作为触变添加剂的二氧化硅，没有MFC)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．微纤维化纤维素作为消泡剂在粘性组合物中的应用，其中所述粘性组合物包括至少一种能够在至少一个硬化步骤中被硬化的聚合物，其中所述微纤维化纤维素在所述至少一个硬化步骤之前或之中被加入到所述粘性组合物中，且其中所述粘性组合物具有在室温下大于１０ｍＰａ·ｓ的零剪切粘度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛诺夫·霍尔滕，迈克·汉森，汉斯·亨瑞克·奥瑞博，
申请(专利权)人：挪威鲍利葛制造有限公司，
类型：发明
国别省市：NO