[发明专利]通过添加水基着色组合物来改进粘度稳定性的方法

说明书

本发明涉及含有颜料和选择分散树脂的水基着色组合物。该水基着色组合物可用于使水基漆上色以制备水基涂料组合物。也提供了通过添加该水基着色组合物来改进水基涂料组合物的粘度稳定性的方法。

漆的典型问题是漆粘度的下降，尤其中剪切粘度(Krebs-Stormer粘度)的下降，当加入含有高水平的表面活性剂的着色剂时。这尤其是成问题的，当将漆着色成深色时，因为着色剂一般伴有高水平的表面活性剂。除了表面活性剂以外，着色剂也含有其它低分子物质如分散剂。添加着色剂因此为漆基料提供了低分子量物质的来源。从漆制备的涂层的性能可以受低分子量物质的不利影响，例如膜可以变得对水敏感。

许多漆用缔合性增稠剂配制。缔合性增稠剂是具有化学连接的疏水基的水溶性或水可溶胀的聚合物。与普通表面活性剂的非特异缔合作用相似，缔合性增稠剂通过在增稠剂分子上的疏水基团和体系中其它组分上的结构部分之间非特异缔合作用，如类似于胶束化的在表面上吸收和在溶液中聚集，用于增稠它们所加入的体系。

WO 00/22050公开了含有具有不多于70个碳原子的有机酸的通用着色浓缩物。该公开的着色组合物适用于水基漆。该着色浓缩物的添加将具有不多于70个碳原子的有机酸加入到漆中。该有机酸是低分子量物质，并且可以不利地影响膜性能。

以毫升着色剂/升漆(下文称为“ml/L”)或盎司着色剂/加仑漆(下文称为“oz/gal”)的单位，将着色剂加入到漆中。浅色(淡而柔和的色彩)漆一般含有不多于31.2ml/L(4oz/gal)的着色剂。中色漆一般含有高于31.2ml/L(4oz/gal)-62.5ml/L(8oz/gal)的着色剂。深色漆一般含有至少62.5ml/L(8oz/gal)的着色剂。

一般，有可能在足够高的中剪切粘度下配制浅色漆基料，以使得加入着色剂不致粘度降低到不可接受程度。在一些情况下，已发现缔合性增稠剂的结合物对添加着色剂的敏感性要比单一的增稠剂低。然而，这些溶液没有一种是完全令人满意的，因为它们需要漫长的重配制，增加的成本或者这二者的结合，尤其在深色漆中。

许多普通着色器使用12种不同的着色剂以混合通常供大多数漆生产线用的大调色板。因此，高度理想的是，根据所加入的着色剂组分的类型和水平来调整水基配制料的粘度稳定性，尤其，不引入会不利地影响膜性能的低分子量物质。本发明的组合物和方法提供了这样一种解决办法。

本发明的第一个方面提供了通过加入水基着色组合物来改进水基涂料组合物的粘度稳定性的方法，包括以下步骤：提供含有至少一种聚合物漆基(binder)和至少一种流变改性剂的水基漆；和将含有至少一种颜料和至少一种的选择分散树脂的水基着色组合物加入到水基漆中，该分散树脂具有2.1-6范围内的Hansch参数和在65-150范围内的酸值。

本发明的第二个方面提供了含有2-70wt％的至少一种颜料，和0.1-40wt％的至少一种具有2.1-6范围内的Hansch参数和在65-150范围内的酸值的选择分散树脂的水基着色组合物，基于水基着色组合物的重量。

这里所使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸。

这里使用的颜料体积浓度(这里称之为“PVC”)是配制料“富含多少漆基”的衡量标准。这里通过下式来计算：

这里所使用的体积固体含量(这里表示为“VS”)是颜料的干体积+增量剂的干体积+漆基的干体积。这里按下式来计算：

如果存在添加剂，它们的体积在测定总的干体积时不计入。

这里所使用的“KU”是指Krebs单位并且是用Krebs-Stormer粘度计测量的中剪切粘度的量度。

这里所使用的“粘度稳定性”是指在添加表面活性剂或含有表面活性剂的组合物时，组合物抵抗按KU测量的粘度变化的能力。优选的乳胶漆的粘度稳定剂必须提供低于大约10单位的KU粘度变化，在添加至多93.7ml/L(12oz/gal)的着色剂时。更优选的乳胶漆的粘度稳定剂必须提供低于大约5单位的KU粘度变化，在添加至多93.7ml/L(12oz/gal)的着色剂时。

这里使用的“挥发性有机化合物”(VOC)被定义为在大气压下沸点低于280℃的含碳化合物，化合物如水和氨被排除在VOC之外。可以将挥发性有机化合物(VOC)加入到水基涂料组合物中以改进膜性能或帮助水基涂料组合物的施涂性能。这种化合物的实例包括溶剂和聚结剂如乙二醇醚，有机酯，芳族化合物，乙二醇和丙二醇，和脂族烃。