[发明专利]基于二氧化硅的消光配制物及其制造和使用方法

说明书

公开了含有低孔隙体积二氧化硅粒子和高孔隙体积二氧化硅粒子的共混物形式的基于二氧化硅的消光剂的改进的涂料配制物。所述消光配制物可用于水性涂料组合物，从而为经涂布的基底提供优异的性质。在基底上由含有基于二氧化硅的消光剂的涂料配制物获得的膜出乎意料地为基底，特别是木材或塑料的表面提供改进的耐化学品性。也公开了制备和使用所述基于二氧化硅的消光配制物的方法。

本申请在2020年8月19日以W. R. Grace Co.-Conn.，一家美国公司的名义作为PCT国际专利申请提交，指定所有国家，并要求2019年8月30日提交且标题为“基于二氧化硅的消光配制物及其制造和使用方法”的美国临时专利申请序号62/894,299的优先权。

技术领域

本发明涉及改进的基于二氧化硅的消光配制物。在一个方面，本发明涉及用于水性涂料体系的改进的基于二氧化硅的消光配制物。在另一个方面，本发明涉及包含低孔隙体积二氧化硅粒子和高孔隙体积二氧化硅粒子的共混物的基于二氧化硅的消光配制物、含有二氧化硅粒子的共混物的水性涂料组合物，以及制造和使用所述组合物的方法。

背景技术

基于二氧化硅的消光剂广泛用于涂料和漆配制物以减少涂膜的光泽。在溶剂型涂料或100%固体UV固化配制物中，需要高含量的二氧化硅以有效减少光泽和消光。另一方面，高浓度的亲水二氧化硅会引起溶剂型漆的流变性质的变化，并可经常具有可分配性和沉降问题。为了解决这些问题，现有技术通常针对处理微粒二氧化硅的表面以使其表面疏水并因此与配制物中的溶剂体系和有机物更相容。为此，经常使用蜡和/或聚合物涂布的二氧化硅。

US6039798公开了蜡涂布的二氧化硅消光剂，其中二氧化硅是具有至少1.5 cm³/g，优选至少1.8 cm³/g的孔隙体积的无定形二氧化硅。蜡涂层以消光剂的6重量%至15重量%（wt%）存在并包含合成聚乙烯蜡。

EP0759959公开了蜡涂布的二氧化硅消光剂，其特征在于二氧化硅是孔径分布使得90%的孔隙具有大于15纳米的直径并且小于20%的孔隙体积在孔径为10至30纳米的孔隙中的无定形二氧化硅，蜡涂层以消光剂的大约2重量%至大约15重量%存在并包含硬微晶蜡、塑化微晶蜡、合成聚乙烯蜡或其混合物。

US20050065268公开了一种二氧化硅消光剂包含微粒状无定形二氧化硅，其中二氧化硅粒子已用亲水聚烯烃蜡处理。

US6921781公开了用至少一种蜡涂布至少一种二氧化硅粒子的至少一部分表面，其中在至少一种气体中在高于蜡的熔点和低于蜡的分解温度的温度下进行涂布。蜡含量规定为二氧化硅的2-15重量%。

US7303624公开了可通过火成二氧化硅在合适的混合容器中用水和涂布剂喷涂和混合、然后研磨、然后调理产品来制备结构涂布的二氧化硅。

US8926748公开了可用于制备消光涂料的消光剂，其包含无机氧化物微粒；和涂布在无机氧化物微粒上的蜡，其中蜡具有大约50%或更大的结晶度，并且所述蜡以基于所述消光剂的总重量计15重量%至30重量%的量存在。

WO 1999051692公开了涉及基于二氧化硅的消光剂的发明，所述二氧化硅粒子具有2.5至20 μm的粒度和基于消光剂计0至65重量%的湿含量，并且被0.2至10重量%的脲-氨基甲酸酯衍生物或脲-氨基甲酸酯衍生物的混合物涂布。

目前，由于环境问题以及安全和健康问题，溶剂型涂料组合物是不合意的。政府法规已经推动减少和消除漆或涂料配制物中的挥发性有机化合物（VOC）并提倡使用明显更水性的涂料。

各种类型的消光剂已用于水性配制物，包括二氧化硅消光剂、有机消光剂和两者的共混物。