具有凝膠顆粒的多糖涂層制造技術

提供了一種水性涂層組合物，其包含在水溶液中的至少一種多糖或其衍生物與多個多糖凝膠顆粒的混合物，當施用在基板上時，所述組合物能夠形成膜。還提供了使用該水性涂層組合物來保護基板免受污染和促進從其上去除污染的方法和用途。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及水性涂層組合物，該水性涂層組合物包含至少一種多糖或其衍生物。本專利技術還涉及水性涂層組合物用于臨時保護基板免受污染和/或降解的用途。此外，本專利技術涉及一種用于制備水性涂層組合物的方法，并且還涉及一種用于保護基板免受污染和/或降解并促進從其上去除污染的方法。
技術介紹
包括多糖的保護膜或涂層在許多不同的應用中是有用的，如保護所有類型的表面免受如所謂的涂鴉、交通污染、鳥糞等。這種涂層的另一個應用是在運輸和裝卸過程中臨時保護車輛如汽車的外部。現今，保護膠帶通常被用于保護車輛的外部。該膠帶是手動放置于要被保護的表面上，該步驟既費力又昂貴。例如，在歐洲專利申請EP O 751 836中描述的最近的發展已經表明，多糖對風化的穩定性可以通過產生涂層系統而提高，其中該基于多糖的涂層產品在干燥成為保護膜涂層的過程中從液體轉化為凝膠。在歐洲專利EP O 365 584 BI中描述了一種污染去除方法，是基于使用含有一種多糖和其溶劑的溶液，從而在一個表面上創建保護涂層。受到污染后，該表面可以很容易地免受污染，這是通過使用一種液體來處理經涂覆的表面，該液體能夠重新溶解該保護涂層。此包含多糖的溶液的一個問題是，在溶液中的多糖的濃度可能會受到限制。當增大多糖的濃度時，溶液的粘度迅速增加。高粘度的溶液可能使溶液難以用常規技術如噴涂來施用于表面上。在US 5 948 545中描述了一種使用一種溶液來保護表面免受污染并且促進其去除的方法，該溶液是至少一種多糖和一種第二多糖的溶液，其中該第二多糖或該第一和該第二多糖的混合物能夠形成凝 膠。該第一多糖被添加到該溶液中來抑制凝膠形成，以允許在組合物中更高的多糖濃度，同時避免過早凝膠形成。一個問題是，當暴露于濕氣時，此溶液形成的膜可能具有較差的穩定性。因此，需要一種新的包含多糖的水性組合物，其產生足夠厚度的保護涂層，但沒有與現有技術方法相關的高粘度、過早凝膠形成和膜的穩定性差等缺點。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是緩解與現有技術相關的至少一些問題。本專利技術的另一個目的是提供一種保護膜或涂層，其與現有技術的包括多糖的組合物相比對于濕氣例如雨而言具有改善的穩定性。然而，本專利技術的另一個目的是提供一種保護膜或涂層，其可容易地從它被施用在其上的表面上去除。本領域中技術人員所清楚的、本披露所提出的上述目的以及其他目的是通過本專利技術的不同方面實現的。在其第一方面，提供了一種水性涂層組合物，該水性涂層組合物包括以下各項的混合物(i)在水溶液中的至少一種多糖或其衍生物，以及( )多個多糖凝膠顆粒，所述組合物在被涂覆在基板上時能夠形成膜。如本文所提及的術語“多糖”，是指包含至少三個通過糖苷鍵連接的單糖重復單元的聚合物分子，這些單糖重復單元可以是相同的，即同多糖，或是不同的，即雜多糖。該聚合物鏈可以是直鏈或支鏈的。如本文所提及的術語“凝膠”，是指大致稀釋的交聯的系統。交聯可以是例如物理的(例如靜電的)、化學的(例如共價鍵)、微晶的或其他連接。按重量計，凝膠主要是液體，但由于液體內的三維交聯的網絡，其表現得像固體。如本文所提 及的術語“多糖凝膠”，是指由一種或多種多糖或其衍生物形成的凝膠。如本文所提及的術語“多糖凝膠顆粒”，是指包含多糖凝膠的顆粒。本專利技術使用了多糖形成的凝膠的優點，在獲得耐水的保護性多糖涂層或膜的過程中作為中間步驟。由根據本專利技術的水性涂層組合物形成的膜可以通過蒸發含水溶劑而形成。當根據本專利技術的組合物已被施用到表面上，含水溶劑，例如水，將從膜中蒸發，導致在膜中的多糖濃度增加，該濃度最終將達到一個發生凝膠形成的臨界點。這個臨界點在多糖涂層的制備和使用中是很重要的。凝膠形成導致膜的穩定性顯著增加。水的蒸發可繼續進行，直至在膜中達到平衡的水含量。凝膠形成應優選在基板上形成固體膜之前、在涂層中的殘留溶劑蒸發的過程中發生。如果凝膠形成過早發生，即在充分潤濕基板之前，則保護膜在覆蓋和粘附方面的性能可能會受到不利影響。如果凝膠形成沒有在膜形成之前發生，則保護膜的憎水性和機械性能可能受到不利影響。為了使保護性多糖膜有效，該膜的厚度必須是足夠的。足夠的膜厚度一般可以通過兩種方式實現。第一種方式是通過溶液在表面上的反復施用，導致連續地積聚足夠厚度的膜。這樣的方法具有明顯的缺點:不得不施用溶液若干次，并在各次施用之間使得膜干燥，從而使得涂覆步驟耗時且昂貴。第二種方式是單次施用具有足夠干重的多糖的溶液，以提供足夠厚的膜。然而，多糖干重的增加可能導致溶液粘度的增加，從而使得使用常規涂覆技術進行溶液涂覆變得困難。當在溶液中單獨使用凝膠形成類型的多糖時，其濃度必須是非常低的，通常按重量計低于3%-4%、優選按重量計低于1%或更低，以獲得一種溶液，該溶液可以施用到基底表面上而沒有由于高粘度和/或過早凝膠形成所導致的困難。如果多糖的濃度增加到了當該溶液被施用到基底上時可得到足夠膜厚度的水平，此時凝膠形成可發生，并且通過噴涂或類似方法進行施用可能造成一個嚴重問題。根據本專利技術的包含多個多糖凝膠顆粒的涂層組合物提供了這個問題的一個解決方案。本專利技術的組合物允許在組合物中具有高總濃度的多糖，而沒有組合物的粘度非常高的缺點。相比在水溶液中的相應量的多糖，本專利技術的多糖凝膠顆粒具有對溶液的總粘度的貢獻顯著更低的優點。因此，相對高的量的多糖凝膠顆粒可以添加到該溶液中，而組合物的粘度只有相對低的總體增加。本專利技術可以允許總多糖濃度基于多糖的干重高達30%(w/V)，相比現有技術中一般限制多糖溶液的濃度低于3%-4%，以保持溶液中可接受的粘度。相比現有技術的組合物和方法，本專利技術的一個優點是，提供了僅施用一次即獲得厚膜，而不損害該膜在室溫下對水的穩定性。包含多糖的組合物形成的保護膜或涂層對水的穩定性可能依賴于膜中凝膠形成的程度。本專利技術人已經發現，預成形的多糖凝膠顆粒的存在可以提高在保護膜中凝膠形成的程度，并因此提高膜對水的穩定性。當在溶液中使用僅包含多糖的組合物時，很難獲得均勻的且高程度的凝膠形成。當向組合物以預成形的多糖凝膠顆粒的形式補充一種組分時，可能在膜中獲得更高程度的凝膠形成。對水的穩定性是保護性多糖膜的一個重要的性能，因為在正常使用過程中，該膜經常經受濕氣、雨水或凝結。本專利技術人已經出人意料地發現，大量的多糖凝膠顆粒可加入到組合物中，而不損害該固體保護膜在機械強度和對水的穩定性方面的性能。相反，根據本專利技術的水性涂層組合物形成的膜，與現有技術中存在的多糖組合物形成的膜相比，可以是對水更穩定的。在該膜干燥后，干燥的多 糖凝膠顆粒可以嵌入在由溶液中的多糖形成的多糖膜之中。這種類型的既包含多糖又包含多糖凝膠顆粒的混合膜由于減少了溶脹和干燥凝膠顆粒的不溶解性，可能更耐受濕氣，例如雨。進一步的優點是，組合物中的高的多糖干重可以減少所形成的涂層的干燥時間，因為該組合物中的水含量低。在制備含有多糖膜的產品時，并且在經涂覆的或浸潰的表面的干燥在生產過程中形成一個不可分割的步驟時，這是特別有利的。通過使用本披露可實現的高濃度的多糖組合物，可以顯著減少用于干燥一個經涂覆的或浸潰的表面所需的時間和/或能量。為了進一步穩定由多糖溶液與多糖凝膠顆粒混合而形成的膜，該膜可以經受升高的溫度，該溫度使多糖凝膠顆粒至少部分地溶解或熔化并混合溶液中的多糖。該升高的溫度下可在涂層干本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：西格弗里德·斯文森，
申請(專利權)人：萊克拜斯塔奇公司，
類型：
國別省市：