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裝飾漆用不含揮發性有機化合物的調色濃縮液的制作方法

文(wen)檔(dang)序號(hao):3761869閱讀:527來源(yuan):國知局
專利名稱:裝飾漆用不含揮發性有機化合物的調色濃縮液的制作方法
技術領域
本發明涉及顏料的調色濃縮液(顏料分散液);更具體地講,涉及適于風干用戶乳膠漆和其它用戶顏料漆調色用的不含揮發性有機化合物(VOC)的調色濃縮液,其中含有均勻分散于低分子量聚合載色劑的水分散液中的濃縮的有色顏料。
油漆涂料是施于基質上的保護性表面涂料,固化后形成用于裝飾以及保護基質的、干的連續性膜。用戶乳膠漆涂料是主要施于建筑物室內或室外表面上的風干性含水涂料,施用同時該涂料是足以流動的流體,形成一種連續性漆膜,然后在環境溫度下干燥形成連續性膜。油漆涂料通常是由有機聚合粘合劑、顏料和各種油漆添加劑組成。所說的聚合粘合劑的作用是作為顏料的流體載色劑,并且賦予流體油漆涂料以各種流變性質。在干漆膜中,聚合粘合劑起到顏料之粘合劑的作用,并且為干漆膜和基質之間提供粘著力。所說的顏料,可以是有機或無機顏料,其作用除了耐久性和硬度之外還提供不透度和顏色。油漆涂料的生產,包括制備聚合粘合劑、混合諸組分物料,在聚合粘合劑中研磨顏料并稀釋至商業標準。在所說的研磨步驟中,使用高速分散混合器或溶解器將顏料分散到聚合粘合劑溶液之中。
絕大多數零售油漆店均貯存有各種混合好的供用戶使用的已加顏料調色的乳膠漆,其中所說的有色顏料是在油漆廠生產時分散到漆中去的。但是,相當大比例的調色漆習慣上在銷售點調色,以滿足消費者所選擇的具體的非標準的顏色的需要。實際上,是將少量濃縮的調色顏料色料加到用戶的白色或淡色調色基劑中,以獲得所需的定制的顏色。一般情況下,在一加侖調色基劑中,加入少量的流體和高達12盎司的一、二或多種(典型地為三種)顏料色料濃縮液。通過劇烈的自動搖動或攪拌使濃縮的顏料色料充分地混入白色或淡色基劑之中,以生產出定制的調色乳膠漆。為了制出高顏料-體積-濃度(PVC)的流體顏料濃縮液,在諸調色基劑中含有高濃度的被研磨入研磨載色劑中的顏料。在調色濃縮液中,最常用的研磨載色劑是乙二醇和水與各種表面活性劑的混合物。濃縮的顏料色料對油漆基劑的影響會很顯著,包括油漆的粘度變化、干燥問題和水敏感性問題,這些問題常常是由于濃縮的顏料色料和油漆基劑中乙二醇的互相作用而引起的。雖然己二醇為具有易處理的流變性和良好的凍熔穩定性的油性或水性用戶漆提供優良的相容性,但是遺憾的是乙二醇是揮發性溶劑,使生產出的濃縮的顏料色料具有高達大約3~5磅/加侖的VOC含量。按照美國EPA Rule 24規定,VOC是油漆組合物中揮發性有機化合物的一種量度(還參見ASTM Manual Series MNL4和ASTM D-3960以及ASTM D-2369-87)。乙二醇最近因被懷疑是有毒物質和/或動物致畸物質而受到批評。在顏料調色濃縮液色料中通常使用的表面活性劑體系,主要是與陰離子表面活性劑結合使用的非離子型和兩性離子表面活性劑。主要的非離子型表面活性劑是壬基苯酚乙氧化物,此物質使濃縮的顏料色料具有潤濕性、分散性和穩定性。然而,經鑒定壬基苯酚乙氧化物因可被生物降解成有毒的苯酚副產物而被懷疑為有毒物質。建議或試用作為代替乙二醇的載色劑的絕大部分低分子量聚合物,在保持現有的表面活性劑體系的同時,在低剪切下產生低流變性而在高剪切下產生去潛伏性(dialatency)。這些問題因所用的載色劑載體和壬基苯酚乙氧化物表面活性劑之間不良的相容性而出現混合與分散上的一些問題。
消費者市場上的乳膠漆,一般以通過乳液聚合乙烯單體制得的聚合粘合劑為基劑。用戶用的乳膠漆中殘余氣味的主要來源,完全是因聚結溶劑而產生的。在市售風干型乳膠漆中通常含有的一種典型聚結溶劑是單異丁酸2,2,4-三甲基戊二酯(Texanol)。此溶劑的逐漸揮發而產生的氣味使許多用戶討厭,而且在油漆施用和干燥后此氣味往往持續數天或數周。為了從用戶油漆中,尤其是從乳膠漆中消除揮發性有機化合物(VOC),以便消除散發問題和氣味問題,人們作了大量的研究工作。因此,目前迫切需要一些風干型裝飾漆(其中包括不含VOC的為用戶油漆調色用的濃縮的色料)來消除用戶的VOC問題。
本發明的濃縮顏料色料具有十分理想的剪切稀釋流變曲線,此曲線基本上再現了以乙二醇為基劑的現有商業標準。更換乙二醇的環境要求難于滿足,因為為代替乙二醇所選擇的低分子量聚合物均導致在所說流變曲線的低剪切端出現低流變性,而在其高剪切端出現去潛伏性(dialetency)。這種情況造成除了與油漆零售店用現有分散機分散濃縮的顏料色料有關的主要實際商業問題之外,還造成一些生產問題。低劣的物理性能及不能接受的流變性和相容性,都是主要由載色劑載體和現有的基于壬基苯酚乙氧化物的表面活性劑之間不良的相容性造成的。英國專利第861,233號中,建議在顏料調色組合物中使用某些乙二醇或聚亞氧烷基二醇與非離子型或陰離子型表面活性劑聯合作為顏料的載色劑。
現已發現,可以制出一些不含乙二醇和壬基苯酚乙氧化物表面活性劑的無有機溶劑的濃縮的顏料色料,這些濃縮的顏色色料不但能與目前的用戶乳膠漆或溶劑漆相容,而且還能與新實驗的無VOC、風干型乳膠漆相容。據發現,某些窄分子量范圍的、低分子量的聚乙二醇聚醚與基于烷基多糖苷非離子型表面活性劑的表面活性劑體系并用,能夠消除不希望有的揮發性有機物,同時還能提供良好的顏料潤濕、分散和穩定性、以及良好的剪切稀釋流變性和長的露天干燥時間(足夠長的露天干燥時間對于在銷售點防止色料分散罐的噴咀堵塞來說是必須的)。低分子量聚醚有機載色劑與烷基多糖苷并用,與前面基于乙二醇載色劑和壬基苯酚乙氧化物表面活性劑的現有體系相比,具有最大的流動性、參比流變性和更好的露天干燥時間,此外還消除了有機溶劑的散發和毒性問題,同時也保持了在水分散性乳膠漆中的適當的干燥性,大范圍的相容性和良好的顏料潤濕性而不會產生VOC問題。這種濃縮的顏料色料同樣能與現有的用戶用乳膠漆、溶劑漆以及現有的乙二醇為基劑的顏料濃縮液相容,從而消除轉換問題和對重復顏料濃縮液貯存的需求。本發明的濃縮顏料色料易于制造,而且特別適合于用現有的開口式噴咀罐配料機進行配料操作。本發明的濃縮顏料色料有助于將毒性減至最小、消除有機溶劑的發散、具有適宜的潤濕性和吸濕性以保證具有適度的干燥性能以及與現有的水分散性或溶劑分散性油漆的相容性、良好的顏料潤濕性和用目前的配料裝置操作時具有良好的可分散性而不產生VOC。這些優點和其它優點,通過參照本發明的詳細說明書和說明性實施例將變得更為明顯。
簡單地說,本發明的濃縮顏料色料基本上不含揮發性有機化合物,而且其中同時含有數均分子量約為190-700的低分子量聚乙二醇聚醚載色劑,它和某些非離子型潤濕劑和表面活性劑(其中至少含2%非離子型烷基多糖苷(按顏料重計))相結合以穩定地將有色顏料和體質顏料分散在PVC約大于20%(優選約20-45%)的所說聚醚載色劑之中。這種濃縮的顏料色料能與水分散漆和溶劑漆相容,而且特別適于生產委托調色的用戶用油漆產品。


圖1是一條流變曲線,說明在本發明的濃縮顏料色料中用作載色劑的低分子量聚乙二醇聚醚之粘度-剪切關系曲線。
圖2是化學結構式圖,表明有效地與低分子量聚乙二醇聚醚載色劑結合使用的一種優選的烷基多糖苷非離子型表面活性劑的結構。
本發明的濃縮顏料色料,以與非離子型烷基多糖苷表面活性劑并用的低分子量聚乙二醇聚醚研磨載色劑為主要基劑。
首先提及所說的聚乙二醇聚醚,適用的聚醚包括環氧乙烷的低分子量反應產物。實際上,聚乙二醇是環氧乙烷的加成均聚反應形成的低分子量線性聚合物,生成的線性聚合物結構如下
式中,n等于4或大于4但小于17(4-14為好,優選6-9)。適用的低分子量聚乙二醇,數均分子量為大于約190但低于700,以200-600為好,優選約300-600。適用的低分子量聚乙二醇基本上不含分子量很低的揮發性有機溶劑。例如更低分子量的聚乙二醇應當含低于約0.2%(重量)的沸點低于約285℃的揮發性有機乙二醇。特別適用的市售聚乙二醇是由聯合碳化物公司(Union Carbide)生產的PEG 300(分子量約300±15)和PEG 400(分子量約400±15),分子量約200±15的PEG 200也可使用,條件是諸如三甘醇之類低分子量揮發性有機物基本上被除去并達到低于約0.2%(重量)的水平之下。揮發性可以按ASTM D-2369-87測定,走以失重百分數表示。更高分子量的聚乙二醇或未端為甲氧基的聚乙二醇或支鏈聚乙二醇因對乳膠漆有絮凝問題和流變問題而均不令人滿意。
所說的非離子型烷基糖苷表面活性劑包括烷基連接的(烷基化的)糖類成分,其中此糖類成分包括單糖、或由配糖鍵連在一起的單糖(主要含2~5個糖化物)的多糖(低聚糖)縮合產物、或者單糖與這樣的多糖的混合物,其中如果含有包含高達八個糖單位的更高的多糖的話,也是極少量的。所說的糖類成分通常含己糖六元環而且可以包括戊糖五元環,例如包括連接在戊糖環上的己糖環的雙糖類蔗糖。所說的烷基化的糖苷包含連接到所說糖類成分上的烷基以形成烷基化的糖類成分。所說的烷基可以通過一個中間鍵合基團(優選的中間鍵合基團是醚基、酯基和硫代基團,最優選的連接基團為醚基)被連接到所說的糖類成分上。
優選的烷基糖苷非離子型表面活性化合物包括由醚鍵連接到環狀單糖和/或多糖(包括2-5個或更多單糖分子的縮合產物和/或其混合物)上的脂族碳鏈。所說的烷基多糖苷可以在酸催化劑存在下,按已知的Fischer苷化法通過羥基脂肪酸與單糖或多糖共同反應制成。碳水化合物可以加工成淀粉中間體,此中間體與由椰子油、棕櫚仁油和動物脂肪經裂解和氫化處理得到的C8-C16或更高級脂肪醇共同反應。烷基多糖苷的化學結構是通過用長鏈烷氧基取代異頭羥基而形成的,其中所形成的產物主要是單糖苷和低聚糖苷(其中所含二糖苷、三糖苷和更高糖苷的量依次減少)。
特別優選的多糖苷是通過甲氧基連接直鏈醚形成的,形成圖2所示的多糖苷結構及其異構體(式中R是烷基,X可以為1-5),所生成的糖苷混合物一般含大約50%(重量)以上(通常為50-70%)的單糖苷、大約20-30%的二糖苷、大約5-10%的三糖苷,其余成分(如果有的話)是不高于約10%(重量)的少量更高的多糖苷(其中X等于4、5或6)以及微量(如果有的話)的X等于7或8的多糖苷。在優選的組合物中,R包括CNH2N+1(式中N為8~16)的烷基脂族鏈。所說烷基多糖苷的親水親油平衡值(HLB)通常為10-14。在室溫下,烷基多糖苷是高溫熔化的吸濕性固體,此物質通常是以一般含大約50-70%(重量)固體的水溶液形式在市場上出售的。
生產烷基多糖苷時可以使用的原料物質,是由玉米衍生得到的碳水化合物和從動物體、椰子和棕櫚仁中得到的天然油經衍生得到的脂肪醇,但是也可以使用人工合成的等同物。包括淀粉在內的碳水化合物在酸性條件下可以與脂肪醇反應,通過縮聚反應形成烷基多糖苷。烷基多糖苷的名稱取自所說的烷基碳鏈和各種程度聚合的糖衍生物或多糖苷。從結構上看,所說的烷基多糖苷分子包含由來自玉米的碳水化合物衍生得到的親水性基團,并且含一或多個葡萄糖酐單元。每個葡萄糖單元含二個醚氧基、三個羥基和一個末端羥基。水溶性來源于這些羥基的氫鏈間的相互作用。該分子的疏水部分在烷基碳和氫鏈上。當淀粉分子與脂肪醇分子反應時,形成具有單個葡糖酐單元或多個葡糖酐單元,分別叫作單糖苷和多糖苷的烷基多糖苷分子。在最終的烷基多糖苷產品中存在葡糖苷單元濃度變化或聚合度變化。當平均聚合度增加時,因羥基增加而使烷基多糖苷混合物的水溶性提高。市售的烷基多糖苷是Henkel公司和聯合碳化物公司生產的,后者生產一系列含C8-C16烷基鏈長且平均聚合度為約1.4~1.6的烷基多糖苷。聚合度(平均DP)是糖類結構與烷基之比的平均值,其中DP一般為1.4-1.7,而DP越高則表明有更高的平均糖(親水物)含量。一般將DP控制在所指出的DP值±0.02范圍內。烷基多糖苷是非離子型表面活性劑,因為將其溶于水中時親水部分不帶電荷。此表面活性劑混合物的HLB值主要處于大約10-14之間,只有很少量高DP成分的HLB值低于10。按調色顏料分散液中干顏料的重量計,烷基多糖苷表面活性劑的加入水平大于2%,優選2.5-7%。
類似地,硫代糖苷是其中烷基所連的氧被介于其間的硫鍵取代的糖苷的硫同系物,就此而言,可以使硫醇與糖類成分反應生成硫代糖苷。同樣,中間的酯鍵可以將所說的烷基鏈連接到糖類成分上,方法是使所說的糖類成分與諸如C8-C30的鏈烷酸等脂肪酸反應。
其它表面活劑可以作為表面活性劑與烷基多糖苷同時使用,這種助劑可包括例如非離子型表面活性劑助劑(如聚亞乙氧基二醇單月桂酸酯和/或多乙氧基醚表面活性劑)、兩性表面活性劑(如用作流變穩定劑的大豆卵磷酯)。非離子型表面活性助劑特別適用于在較高的PVC值下,特別是在PVC值大于45%時使用。這樣的表面活性助劑與多糖苷表面活性劑結合使用的條件是按干顏料重量計表面活性劑總含量大于2%,優選6-10%。陰離子型分散劑(如聚合的丙烯酸酯)可以加入并作為分散劑(研磨助劑)使用。
在用戶裝飾性涂料市場上,水分散性和烴分散性油漆均需要普通的調色顏料。本發明的濃縮顏料色料需要的調色顏料一般包括黑、白、有機紅、有機黃、無機紅、無機黃和有機蘭顏料,以及紫、橙、綠、褐及有機黃和有機紅的其它色調的顏料。調色料的強度與PVC(顏料體積濃度)有關,而且雖然時常保持低強度調色料以獲得淡色或亮色調的精確調色效果,但是優選較高顏料濃度獲得深色。適用的調色或著色顏料包括例如氧化鐵黃、氧化鐵紅、氧化鐵棕(紅色、黃色和黑色氧化鐵的混合物)、棕黃色氧化物(類似的混合物)、富鐵黃土、富鐵煅黃土、富錳棕土和燒褐土、銅酞菁綠和銅酞菁蘭、DNA橙(二硝基苯胺橙#5)、炭黑、燈黑、甲苯胺紅、對氯鄰硝基苯胺紅、(暗紅色(burnt red)和褐紅色(maroon red))漢撒黃(它是間對硝基甲苯胺和喹吖酮紅、品紅及紫的偶氮偶合染料)。著色顏料(按干固體重計)含量為5-60%。
如果需要的話,可以向本發明的濃縮的顏料色料中加入不透明顏料,制成白色調色料。就本發明而言,將白色不透明顏料視為調色顏料。不透明顏料一般是折射率至少約為1.8的顏料。典型的白色不透明顏料包括金紅石和銳鈦礦型二氧化鈦。優選的白色無機不透明顏料是重均粒度約為0.2-0.4微米的金紅石型二氧化鈦。雖然絕大部分不透明顏料呈白色,但是所有不透明顏料均具有大于約1.8的高折射率,而無論其對所形成漆膜的調(著)色效果如何。為了得到白色調色濃縮液,按干固體重量計不透明顏料含量約為30-60%。
所說的濃縮顏料色料可以進一步含本領域中常叫作惰性料的非不透明填料或體質顏料,其中包括粘土,例如高嶺土、硅石、滑石、云母、重晶石、碳酸鈣和其它習用填料顏料。所有填料或體質顏料都有相當低的折射率,而且一般可以被描述為非不透明顏料的顏料。用作油漆的填料和體質顏料的有效直徑一般不應大于15微米,而一般對于在濃縮的顏料色料中的使用來說粒度基本上不大于5微米。按干固體重量計,填料和體質顏料含量可以在大約5-50%之間。
本發明的調色顏料分散液通常含有填料/體質顏料和調色顏料,以提供一種優選PVC(顏料體積含量)約為20-45%的水分散調色組合物。如果需要的話,PVC值可以高于45%,在某些情況下可高達70%。調色顏料分散液優選含有占總組合物重量大約10-30%的水。
使用Cowles溶解器和豎式砂磨機之類的低能設備生產調色濃縮液。使用這種類型的生產設備加工有色濃縮液的最適宜流變性質是剪切稀釋作用,其中粘度隨剪切速度的增大而降低。此性質防止加工期間調色濃縮液的噴濺,并且還可以使通過混合和分散顏料生產時具有相當高的粘度。
這些得到的顏料濃縮液在各商店是按體積配料的,以便對出售給用戶的油漆進行調色。配料設備可以使用自動或手動設備,盡管使用最普遍的是手動配料設備,如Harbil配料機。這些配料機由罐和三閥泵組成,其中物料由罐中被抽到活塞中之后,通過3mm孔板配料。配料過程的剪切速度根據噴咀孔的直徑(3mm)和濃縮液的配料速度進行計算。所算出的剪切速度是300秒-1。
本發明的優點在下列實施例中得到進一步說明;在這些實施例中除非另外說明,否則所有百分數均指重量百分數。
實施例用標準實驗室方法生產的實驗室樣品進行了流變學研究。這些樣品對于色料和調色基劑的相容性來說是可以接受的。實際流動曲線是用錐板式流變儀和Carri-Med計算機系統畫出的。將得到的這些曲線與代表以乙二醇載色劑和壬基苯酚乙氧化物表面活性劑結合使用為基礎的代表現有技術配方的新制備的對照樣作了對比。試驗步驟如下在25℃溫度下使用直徑為4cm的2°錐。顏料分散液的試驗程序是就給出的樣品連續作四條流動曲線。首先作叫作“低旋轉”的試驗操作,其中扭矩從零開始后在2分鐘內使其線性增大到5000達因-厘米(相應的剪切應力為298達因/厘米2)的最大扭矩。接著在同樣的時間內再使扭矩線性減至零。此過程是在將樣品置于儀器上后經過30秒初始平衡期后進行的。此輪試驗后,采用同一操作(低旋轉)就同一樣品作第二輪試驗,但是平衡時間應增加到15分鐘,使試樣恢復其靜止結構的時間任意。接著,就同一樣品進行叫作“高旋轉”的操作,除了所達到的最大扭矩根據分散樣品稠度處于35,000-100,000達因-厘米范圍之外,情況與“低旋轉”完全相同。作第三輪試驗也不用平衡時間。最后一輪試驗是第三輪試驗的重復,其目的是觀察第一次高扭矩試驗是否足以完全破壞所說的結構,或者在第二次高剪切試驗中是否存在進一步破壞其結構。全部試驗均用材料相同的樣品進行,即不洗除樣品而且在諸操作步驟之間不用新樣品代替。本發明之顏料調色濃縮液的流變學試驗結果,基本上遵循圖1所示曲線的情況。
為了說明在調色基劑中的顏色和相容性,評價了每種顏料濃縮分散液的顏色和相容性。在半品脫鐵罐中稱入數量等于每加侖所需重量乘以系數為27.5的調色基劑,然后將數量等于每加侖所需重量乘以系數為0.444的標準色料和批料色料準確稱量后放入試驗中的半品脫調色基劑中,諸罐內物質用刮刀充分攪拌后,在Red Devil油漆振動器上振動5分鐘。用6密耳導向膜涂布器(bird film applicator)在Leneta形木底座(WB)上并排涂布標準樣品和批料樣品。涂膜在室溫下徹底干燥后,用ACS比色機(Color Computer)和分光光度計目視和分光光度評定色差。調色強度和顏色的顯色結果可以接受,與標準油漆顏色的偏差可以忽略不計。
在下列所有實施例中,所有色料分散液均用所指出的成分制成不含VOC的色料的壬基苯酚乙氧化物(NPE)。為便于配料,在罐中試驗色料配料情況,以使色料流過開口噴咀所需的壓力來判斷。與以乙二醇載色劑和壬基苯酚乙氧化物表面活性劑為基劑的Glidden DRAMATONE 色料標準(如色料)相比,配料較容易或配料較難的形式記錄了試驗結果。此外,還用連續三天每天三次少量增加配料(4/64流體盎司)的方法,檢驗了定量小體積物料的配料精度。比較了配料色料重量和等體積的理論重量。測得的配料精度為理論值的±3.0%。
這些色料還用于調制不同光澤水平的市售室內室外表面用乳膠漆。將6密耳膜施于Leneta圖表上檢驗其絮凝作用,并測量其相對于DRAMATONE 對照色料的色差。規定了可以接受的色差為1.0 CIE實驗室單位。
實施例1在分別由聚醚系列(PEG 200、PEG 300或PEG 400)之一、水、多糖苷和表面活性劑助劑(山梨糖醇)混合物組成的諸顏料載體(有機載色劑)中分散炭黑顏料(PB-7),然后與乙二醇對照比較如下
組成載色劑(顏料載體) PEG 200 PEG 300 PEG 400 乙二醇載色劑% 20.00 20.00 20.00 20.00水 20.72 20.72 20.72 20.72壬基苯酚乙氧化物 0 0 0 5.00烷基多糖苷 5.00 5.00 5.00 0表面活性劑助劑 3.14 3.14 3.14 3.14大豆卵磷酯 3.03 3.03 3.03 3.03甘油 3.00 3.00 3.00 3.00生物殺傷劑 0.30 0.30 0.30 0.30體質顏料(粘土) 39.50 39.50 39.50 39.50顏料黑 5.31 5.31 5.31 5.31100.00% 100.00% 100.00% 100.00%每加侖的重量(磅) 12.43 12.43 12.44 12.42PVC(顏料體積濃度) 42.74 42.74 42.74 64.15VOC(揮發性有機化合物)#/加侖 0 0 0 3.42克/升 0 0 0 410.00顏料重量(著色和體質) 44.81 44.81 44.81 44.81顏料體積(著色和體質) 29.46 29.46 29.46 29.46實施例2在分別由聚醚系列(PEG 200、PEG 300或PEG 400)之一、水和表面活性劑混合物組成的諸顏料載體(有機載色劑)中分散紅色氧化物顏料紅101,然后與乙二醇對照比較如下
組成載色劑(顏料載體) PEG 200 PEG 300 PEG 400 乙二醇載色劑% 18.00 18.00 18.00 18.00水 12.28 12.28 12.28 12.28壬基苯酚乙氧化物 0 0 0 2.50烷基多糖苷 2.50 2.50 2.50 0表面活性劑助劑 2.20 2.20 2.20 2.20大豆卵磷酯 2.50 2.50 2.50 2.50甘油 2.50 2.50 2.50 2.50生物殺傷劑 0.25 0.25 0.25 0.25體質顏料(粘土) 26.00 26.00 26.00 26.00紅色氧化物PR101 33.77 33.77 33.77 33.77100.00% 100.00% 100.00% 100.00%每加侖的重量(磅) 15.77 15.77 15.77 15.77PVC 34.24 34.24 34.24 69.99VOC(揮發性有機化合物)#/加侖 0 0 0 3.63克/升 0 0 0 435.00顏料重量(著色和粘土) 59.77 59.77 59.77 59.77顏料體積(著色和粘土) 24.81 24.81 24.81 24.81實施例3在分別由聚醚系列(PEG 200、PEG 300和PEG 400)之一、水和表面活性劑混合物組成的諸顏料載體(有機載色劑)中分散漢撒黃74顏料,然后與乙二醇對照比較如下
組成載色劑(顏料載體) PEG 200 PEG 300 PEG 400 乙二醇載色劑% 23.00 23.00 23.00 23.00水 23.30 23.30 23.30 23.30壬基苯酚乙氧化物 0 0 0 7.00烷基多糖苷 7.00 7.00 7.00 0表面活性劑助劑 1.40 1.40 1.40 1.40甘油 2.00 2.00 2.00 2.00生物殺傷劑 0.30 0.30 0.30 0.30體質顏料(粘土) 23.00 23.00 23.00 23.00漢撒黃74 20.00 20.00 20.00 20.00100.00% 100.00% 100.00% 100.00%每加侖的重量(磅) 11.10 11.11 11.13 11.10PVC 42.31 42.31 42.31 60.37VOC(揮發性有機化合物)#/加侖 0 0 0 3.70克/升 0 0 0 444.00顏料重量(著色和體質) 43.00 43.00 43.00 43.00顏料體積(著色和體質) 29.09 29.09 29.09 29.09實施例4使用按實施例1(基劑為聚醚PEG 200、PEG 300、PEG 400以及烷基聚糖苷表面活性劑體系)制備的黑色顏料濃縮液,調制了Glidden乳膠調色基劑Y3418、Glidden半光醇酸調色基劑Y4618和實驗的不含VOC的乳膠調色基劑Y7800,同時使用標準的黑色顏料濃縮液(基劑為以乙二醇作顏料載體和壬基苯酚乙氧化物表面活性劑體系)作為對照。所發現的色差如下使用的調色 使用的 δL δC δE基劑 顏料載體 亮度差 色度差 總差別乳膠調色基劑 PEG 200 -0.24 0.15 0.29PEG 300 -0.52 0.16 0.54Y3418 PEG 400 -0.55 0.22 0.59醇酸調色基劑 PEG 200 -0.54 0.04 0.54PEG 300 -0.08 0.04 0.54Y4618 PEG 400 0.60 0.05 0.60不含VOC的調色基劑 PEG 200 0.45 0.12 0.47PEG 300 0.17 0.07 0.18Y7800 PEG 400 0.24 0.15 0.28總色差根據方程δE=δL2+δC2]]>確定。出售商品油漆的可接受的色差是δE=0.0-1.0CIE單位。
實施例5與實施例4類似,使用按實施例1(基劑為聚醚PEG 200、PEG 300、PEG 400,以及烷基聚糖苷表面活性劑體系)制備的紅色氧化物顏料濃縮液,調制了Glidden乳膠調色基劑Y3418、Glidden半光醇酸調色基劑Y4618和實驗的不含VOC的乳膠調色基劑Y7800,同時使用現有的標準紅色氧化物濃縮液(以乙二醇作顏料載體,壬基苯酚乙氧化物為表面活性劑)作為對照。所發現的色差如下使用的調色 使用的 δL δC δE基劑 顏料載體 亮度差 色度差 總差別乳膠調色基劑 PEG 200 -0.43 0.51 0.76PEG 300 -0.26 -0.09 0.29Y3418 PEG 400 -0.21 0.15 0.29醇酸調色基劑 PEG 200 -0.46 0.75 0.96PEG 300 -0.43 0.09 0.46Y4618 PEG 400 -0.36 0.80 1.02不含VOC的調色基劑 PEG 200 -0.19 0.48 0.57PEG 300 -0.08 -0.31 0.41Y7800 PEG 400 0.07 -0.14 0.17實施例6使用按實施例3(基劑為聚醚PEG 200、PEG 300、PEG 400和烷基多糖苷表面活性劑體系)制備的漢撒黃74顏料濃縮液,對Glidden乳膠調色基劑Y3418、Glidden半光醇酸調色基劑Y4618和實驗的不含VOC的乳膠調色基劑Y7800調色,同時使用標準的黃色顏料濃縮液(以乙二醇作顏料載體,壬基苯酚乙氧化物為表面活性劑體系)作為對照。所發現的色差如下
使用的調色 使用的 δL δC δE基劑 顏料載體 亮度差 色度差 總差別乳膠調色基劑 PEG 200 -0.50 0.34 0.45PEG 300 -0.20 -0.01 0.03Y3418 PEG 400 -0.03 0.35 0.35醇酸調色基劑 PEG 200 -0.02 0.51 0.57PEG 300 0.07 -0.11 0.20Y4618 PEG 400 0.04 0.43 0.47不含VOC的調色基劑 PEG 200 -0.05 0.54 0.59PEG 300 -0.05 0.37 0.38Y7800 PEG 400 -0.00 0.38 0.39實施例7按和實施例1-3類似的方式,用PEG 400作顏料分散載色劑制備了高濃度紅色氧化物顏料分散液。
坯料組成載色劑(顏料載體) PEG 400 乙二醇載色劑% 10.00 10.00水 10.45 10.45壬基苯酚乙氧化物 0 3.00烷基多糖苷 3.00 0表面活性劑助劑 5.50 5.50大豆卵磷脂 2.00 2.00甘油 2.50 2.50生物殺傷劑 0.25 0.25紅色氧化物 66.30 66.30100.00% 100.00%每加侖的重量(磅) 18.80 18.74PVC(顏料體積濃度) 45.12 61.05VOC(揮發性有機化合物)#/加侖 0 2.47克/升 0 295.82顏料重 66.23 66.44顏料體積 29.02 29.02此顏料分散液提供了適于乳膠漆和醇酸漆使用的調色基劑。
實施例8按照與實施例1-3相似的方式,用PEG 作載色劑制備了含63%PVC的高濃度室外用黃色顏料分散液。
坯料組成載色劑(顏料載體) PEG 400 乙二醇載色劑% 10.00 10.00水 32.50 32.50壬基苯酚乙氧化物 0 6.00烷基多糖苷 6.00 0表面活性劑助劑 2.90 2.90甘油 3.00 3.00生物殺傷劑 0.30 0.30漢撒黃74 45.30 45.30100.00% 100.00%每加侖的重量(磅) 10.18 10.15PVC(顏料體積濃度) 62.92 73.74VOC(揮發性有機化合物)#/加侖 0 1.71克/升 0 204.88顏料重 45.21 45.35顏料體積 36.14 36.14此顏料分散液提供了適于乳膠漆和醇酸漆用的調色基劑。
本發明之顏料調色濃縮液的優點說明如上,但是本發明范圍卻不受其限制,而由所附權利要求所決定。
權利要求
1.一種調色漆產品用的水分散型顏料調色組合物,它含有調色顏料和調色顏料用的有機載色劑,其改進包括所說的有機載色劑由數均分子量為大約190-700的聚乙二醇聚醚組成,其中所說的載色劑基本上不含揮發性有機化合物;而且其中所說的水分散型顏料調色組合物按顏料總重量計含有至少約2%的非離子型烷基糖苷表面活性劑,所說的調色組合物中的PVC(顏料體積含量)大于約20%。
2.權利要求1的組合物,其中PVC為20-70%。
3.權利要求1的組合物,其中PVC為20-45%。
4.權利要求1-3中任何一項的組合物,其中所說乙二醇聚醚的數均分子量為300-600。
5.權利要求1-4中任何一項的組合物,其中所說的烷基糖苷包含連接到含1-5個糖單元之糖成分上的烷基。
6.權利要求5的組合物,其中所說的糖成分包括單糖和含2-5個糖單元之多糖的混合物。
7.權利要求6的組合物,其中所說的糖成分包括選自己糖環和戊糖環的糖單元。
8.權利要求5-7中任何一項的組合物,其中通過選自醚鍵、酯鍵或硫代鍵的中間鍵將所說的烷基連接到所說的糖成分上。
9.權利要求1-8中任何一項的組合物,其中所說的烷基包括具有8-16個碳原子的烷基脂族鏈。
10.權利要求1-9中任何一項的組合物,其中所說的組合物含非離子型表面活性劑助劑。
11.權利要求10的組合物,其中按干顏料重量計PVC大于45%,所說的烷基糖苷表面活性劑和所說的表面活性助劑含量為6-10%。
全文摘要
一種特別適于含水乳膠漆或非水溶劑漆調色用的水分散型顏料調色濃縮液,所說的調色濃縮液含數均分子量為約200—700的低分子量聚乙二醇聚醚載色劑以及同時含按所說調色組合物中顏料總重量計至少為約2%的非離子型烷基多糖苷表面活性劑。
文檔編號C09D17/00GK1082081SQ9310906
公開日1994年2月16日 申請日期1993年7月23日 優先權日1992年7月23日
發明者A·A·艾爾沙曼努迪 申請人:格里登公司
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