具有凝胶颗粒的多糖涂层制造技术

提供了一种水性涂层组合物，其包含在水溶液中的至少一种多糖或其衍生物与多个多糖凝胶颗粒的混合物，当施用在基板上时，所述组合物能够形成膜。还提供了使用该水性涂层组合物来保护基板免受污染和促进从其上去除污染的方法和用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水性涂层组合物，该水性涂层组合物包含至少一种多糖或其衍生物。本专利技术还涉及水性涂层组合物用于临时保护基板免受污染和/或降解的用途。此外，本专利技术涉及一种用于制备水性涂层组合物的方法，并且还涉及一种用于保护基板免受污染和/或降解并促进从其上去除污染的方法。
技术介绍
包括多糖的保护膜或涂层在许多不同的应用中是有用的，如保护所有类型的表面免受如所谓的涂鸦、交通污染、鸟粪等。这种涂层的另一个应用是在运输和装卸过程中临时保护车辆如汽车的外部。现今，保护胶带通常被用于保护车辆的外部。该胶带是手动放置于要被保护的表面上，该步骤既费力又昂贵。例如，在欧洲专利申请EP O 751 836中描述的最近的发展已经表明，多糖对风化的稳定性可以通过产生涂层系统而提高，其中该基于多糖的涂层产品在干燥成为保护膜涂层的过程中从液体转化为凝胶。在欧洲专利EP O 365 584 BI中描述了一种污染去除方法，是基于使用含有一种多糖和其溶剂的溶液，从而在一个表面上创建保护涂层。受到污染后，该表面可以很容易地免受污染，这是通过使用一种液体来处理经涂覆的表面，该液体能够重新溶解该保护涂层。此包含多糖的溶液的一个问题是，在溶液中的多糖的浓度可能会受到限制。当增大多糖的浓度时，溶液的粘度迅速增加。高粘度的溶液可能使溶液难以用常规技术如喷涂来施用于表面上。在US 5 948 545中描述了一种使用一种溶液来保护表面免受污染并且促进其去除的方法，该溶液是至少一种多糖和一种第二多糖的溶液，其中该第二多糖或该第一和该第二多糖的混合物能够形成凝 胶。该第一多糖被添加到该溶液中来抑制凝胶形成，以允许在组合物中更高的多糖浓度，同时避免过早凝胶形成。一个问题是，当暴露于湿气时，此溶液形成的膜可能具有较差的稳定性。因此，需要一种新的包含多糖的水性组合物，其产生足够厚度的保护涂层，但没有与现有技术方法相关的高粘度、过早凝胶形成和膜的稳定性差等缺点。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是缓解与现有技术相关的至少一些问题。本专利技术的另一个目的是提供一种保护膜或涂层，其与现有技术的包括多糖的组合物相比对于湿气例如雨而言具有改善的稳定性。然而，本专利技术的另一个目的是提供一种保护膜或涂层，其可容易地从它被施用在其上的表面上去除。本领域中技术人员所清楚的、本披露所提出的上述目的以及其他目的是通过本专利技术的不同方面实现的。在其第一方面，提供了一种水性涂层组合物，该水性涂层组合物包括以下各项的混合物(i)在水溶液中的至少一种多糖或其衍生物，以及( )多个多糖凝胶颗粒，所述组合物在被涂覆在基板上时能够形成膜。如本文所提及的术语“多糖”，是指包含至少三个通过糖苷键连接的单糖重复单元的聚合物分子，这些单糖重复单元可以是相同的，即同多糖，或是不同的，即杂多糖。该聚合物链可以是直链或支链的。如本文所提及的术语“凝胶”，是指大致稀释的交联的系统。交联可以是例如物理的(例如静电的)、化学的(例如共价键)、微晶的或其他连接。按重量计，凝胶主要是液体，但由于液体内的三维交联的网络，其表现得像固体。如本文所提 及的术语“多糖凝胶”，是指由一种或多种多糖或其衍生物形成的凝胶。如本文所提及的术语“多糖凝胶颗粒”，是指包含多糖凝胶的颗粒。本专利技术使用了多糖形成的凝胶的优点，在获得耐水的保护性多糖涂层或膜的过程中作为中间步骤。由根据本专利技术的水性涂层组合物形成的膜可以通过蒸发含水溶剂而形成。当根据本专利技术的组合物已被施用到表面上，含水溶剂，例如水，将从膜中蒸发，导致在膜中的多糖浓度增加，该浓度最终将达到一个发生凝胶形成的临界点。这个临界点在多糖涂层的制备和使用中是很重要的。凝胶形成导致膜的稳定性显着增加。水的蒸发可继续进行，直至在膜中达到平衡的水含量。凝胶形成应优选在基板上形成固体膜之前、在涂层中的残留溶剂蒸发的过程中发生。如果凝胶形成过早发生，即在充分润湿基板之前，则保护膜在覆盖和粘附方面的性能可能会受到不利影响。如果凝胶形成没有在膜形成之前发生，则保护膜的憎水性和机械性能可能受到不利影响。为了使保护性多糖膜有效，该膜的厚度必须是足够的。足够的膜厚度一般可以通过两种方式实现。第一种方式是通过溶液在表面上的反复施用，导致连续地积聚足够厚度的膜。这样的方法具有明显的缺点:不得不施用溶液若干次，并在各次施用之间使得膜干燥，从而使得涂覆步骤耗时且昂贵。第二种方式是单次施用具有足够干重的多糖的溶液，以提供足够厚的膜。然而，多糖干重的增加可能导致溶液粘度的增加，从而使得使用常规涂覆技术进行溶液涂覆变得困难。当在溶液中单独使用凝胶形成类型的多糖时，其浓度必须是非常低的，通常按重量计低于3%-4%、优选按重量计低于1%或更低，以获得一种溶液，该溶液可以施用到基底表面上而没有由于高粘度和/或过早凝胶形成所导致的困难。如果多糖的浓度增加到了当该溶液被施用到基底上时可得到足够膜厚度的水平，此时凝胶形成可发生，并且通过喷涂或类似方法进行施用可能造成一个严重问题。根据本专利技术的包含多个多糖凝胶颗粒的涂层组合物提供了这个问题的一个解决方案。本专利技术的组合物允许在组合物中具有高总浓度的多糖，而没有组合物的粘度非常高的缺点。相比在水溶液中的相应量的多糖，本专利技术的多糖凝胶颗粒具有对溶液的总粘度的贡献显著更低的优点。因此，相对高的量的多糖凝胶颗粒可以添加到该溶液中，而组合物的粘度只有相对低的总体增加。本专利技术可以允许总多糖浓度基于多糖的干重高达30%(w/V)，相比现有技术中一般限制多糖溶液的浓度低于3%-4%，以保持溶液中可接受的粘度。相比现有技术的组合物和方法，本专利技术的一个优点是，提供了仅施用一次即获得厚膜，而不损害该膜在室温下对水的稳定性。包含多糖的组合物形成的保护膜或涂层对水的稳定性可能依赖于膜中凝胶形成的程度。本专利技术人已经发现，预成形的多糖凝胶颗粒的存在可以提高在保护膜中凝胶形成的程度，并因此提高膜对水的稳定性。当在溶液中使用仅包含多糖的组合物时，很难获得均匀的且高程度的凝胶形成。当向组合物以预成形的多糖凝胶颗粒的形式补充一种组分时，可能在膜中获得更高程度的凝胶形成。对水的稳定性是保护性多糖膜的一个重要的性能，因为在正常使用过程中，该膜经常经受湿气、雨水或凝结。本专利技术人已经出人意料地发现，大量的多糖凝胶颗粒可加入到组合物中，而不损害该固体保护膜在机械强度和对水的稳定性方面的性能。相反，根据本专利技术的水性涂层组合物形成的膜，与现有技术中存在的多糖组合物形成的膜相比，可以是对水更稳定的。在该膜干燥后，干燥的多 糖凝胶颗粒可以嵌入在由溶液中的多糖形成的多糖膜之中。这种类型的既包含多糖又包含多糖凝胶颗粒的混合膜由于减少了溶胀和干燥凝胶颗粒的不溶解性，可能更耐受湿气，例如雨。进一步的优点是，组合物中的高的多糖干重可以减少所形成的涂层的干燥时间，因为该组合物中的水含量低。在制备含有多糖膜的产品时，并且在经涂覆的或浸溃的表面的干燥在生产过程中形成一个不可分割的步骤时，这是特别有利的。通过使用本披露可实现的高浓度的多糖组合物，可以显著减少用于干燥一个经涂覆的或浸溃的表面所需的时间和/或能量。为了进一步稳定由多糖溶液与多糖凝胶颗粒混合而形成的膜，该膜可以经受升高的温度，该温度使多糖凝胶颗粒至少部分地溶解或熔化并混合溶液中的多糖。该升高的温度下可在涂层干本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：西格弗里德·斯文森，
申请(专利权)人：莱克拜斯塔奇公司，
类型：
国别省市：