[发明专利]用于制备用于水性和非水性涂漆和涂料的通用着色剂的分散助剂或其共混物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月12日提交的美国临时专利申请号62/160,094的权益，将该临时专利申请以其全文通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及新颖的分散助剂或其共混物，以及用于在各种涂漆和涂料应用中利用这些分散剂或共混物的组合物和方法。

背景技术

通常，着色剂是颜料、分散剂、载体/溶剂和其他组分的组合物，其用于通过颜料将颜色添加到通常在销售点的着色基涂漆体系。颜料通常是有机或无机干粉，其结合了必须在载体或溶剂中润湿的初级颗粒、聚集体和附聚物的混合物。分散剂被广泛使用在涂漆行业中以分散包括无机或有机颜料的着色剂。可以将分散剂划分成具有不同化学性质的小分子和聚合物。最广泛使用的聚合物分散剂是基于丙烯酸均聚物或共聚物。目前现有技术的体系使用对所使用的体系特定的聚合物分散剂，或通过可用于溶剂型和水性体系(以下称为通用分散剂)但与可以在两种类型的涂漆中混溶的溶剂一起使用(如乙酸酯或酮)的分散剂。对于目前市场上的通用着色剂，它们面临的缺点在于它们通常具有高水平的添加的溶剂，其显著有助于涂漆的总VOC含量。然而，在当前的监管环境中，涂漆配方设计师正在尝试将新涂漆中的VOC含量降低至接近零水平。然而，目前的商业分散剂仅含有50％的活性并且使用溶剂以降低活性物质的含量。

一些着色剂包含可直接影响涂漆或涂料中所包含的总VOC的VOC(挥发性有机化合物)。随着VOC法规强制执行下限，当使用传统的通用着色剂时，涂漆配方设计师目前很难满足法规。

发明内容

在一个方面，披露了用于着色剂分散体的分散助剂或其共混物。在另一方面，披露了用于低VOC涂漆和涂料配制品的通用着色剂体系，其包含：(i)颜料，(ii)本文所述的分散助剂或分散剂体系，以及(iii)任选的载体。通常，通用着色剂体系(这里以其他方式与“液体着色剂组合物”互换使用)为液体形式，并且在另一实施例中，使用至少一种分散剂作为分散剂和载体两者。在另一方面，披露了用于制备所述着色剂体系的方法。在又一个方面，披露了包含所述着色剂体系的涂漆或涂料。在一个实施例中，涂料是含有少量挥发性有机化合物或基本上不含挥发性有机化合物的溶剂型(例如醇酸树脂)和/或水性基涂漆。在另一方面，披露了用于制备所述涂漆或涂料的方法。

本发明包括包含通用着色剂体系的组合物诸如液体分散体，其包含如上所述的分散助剂或共混物。特别地，本发明还涉及在低VOC涂漆和涂料应用中使用通用着色剂体系。

在另一个实施例中，分散助剂或分散剂共混物是用于胶乳粘合剂、涂漆和水性涂料的组分或添加剂，典型地有助于分散通常疏水的化合物如颜料等。如在此描述的水性涂漆组合物典型地包含衍生自至少一种单体(例如，丙烯酸单体)的至少一种乳胶聚合物。该水性涂漆组合物中的至少一种乳胶聚合物可以是纯丙烯酸、苯乙烯丙烯酸、乙烯基丙烯酸或丙烯酸化的乙烯乙酸乙烯酯共聚物，并且更优选是纯丙烯酸。该至少一种乳胶聚合物优选衍生自选自下组的至少一种丙烯酸单体，该组由以下项组成：丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸酯。例如，该至少一种乳胶聚合物可以是丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物或2-乙基己丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物。典型地，该至少一种乳胶聚合物进一步衍生自选自下组的一种或多种单体，该组由以下项组成：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、支化三级单羧酸的乙烯基酯、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、乙烯以及C₄-C₈共轭二烯。

乳胶涂漆配制品典型地包含添加剂，例如至少一种颜料。在本发明的优选实施例中，该乳胶涂漆配制品包含选自下组的至少一种颜料，该组由以下项组成：TiO2、CaCO3、粘土、氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钠、氧化钾、滑石、重晶石、氧化锌、亚硫酸锌及其混合物。

除了上述组分之外，如本文所述的着色剂体系和/或水性涂料组合物可以包含选自下组的一种或多种添加剂，该组由以下项组成：分散剂、表面活性剂、流变改性剂、消泡剂、增稠剂、杀生物剂、防霉剂、着色剂、蜡、芳香剂以及共溶剂。

本发明的组合物可以不存在阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂和/或两性表面活性剂中的一种或多种。