专利名称：用于使溶剂基涂料着色的低voc溶剂型颜料分散体组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及溶剂型颜料分散体组合物或者颜料分散体，它包含相对低含量的挥发性有机化合物(V0C)，用于制备着色的溶剂基涂料。本文所用的术语“着色剂(colorants) ”、“着色剂组合物”和“颜料分散体”旨在具有相同的含义并且可互换使用。
背景技术：
美国的各联邦和州机构以及欧洲和其它国家的管理机构已经宣布或者建立了要求减少从表面涂料或油漆释放的挥发性有机化合物(VOC)的法令。通常，溶剂基表面涂料最终如下制备以便使用:添加一种或多种包含颜料和其它添加剂的颜料分散体以实现用户所希望的颜色、色调(hues)和色度(tints)。在一些情况下，所述颜料分散体在油漆制造商的工厂中被添加到透明基料或者添加到包含二氧化钛或某些其它白色颜料的不透明基料中以生产成品油漆或者着色的前体基料。在许多其它情况下，定制的着色在销售点(POS)或者在仓库或者在油漆制造工厂的厂内通过添加一种或多种颜料分散体到透明基料或含白色颜料的不透明基料中来进行。涉及VOC含量的法令取决于美国的地区或州或者国际管辖权而不同。最严厉的限制最初是在加利福尼亚州出现的，用于建筑和工业维护(AM)涂料。在欧洲，在与地面空气污染斗争的努力中，欧盟指令2004/42/EC被公布以最小化、监测和控制VOC的影响。目前，在一些管辖权中，尽管颜料分散体的VOC含量必须被包括在基料或成品油漆的厂内着色中，但它对于销售点来说并不被包括在VOC计算中。但是，在立法时所提议的变化会包括在POS或仓库着色处添加的颜料分散体的VOC贡献。因此，在颜料分散体对成品涂料或油漆的VOC贡献方面，原材料的选择对于油漆配方设计师来说是一个重要的标准。
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为了最小化成品着色的表面涂料或油漆的VOC含量，必须考虑用于将油漆基料着色以生产成品油漆的颜料分散体中所含的任何VOC。用于将溶剂基涂料着色的溶剂型着色剂或颜料分散体可具有范围为300g/L及更高的VOC含量。历史上，这些VOC值对于在制造商工厂处在其中引入了颜料分散体的成品油漆的制造商来说或者对于在销售点(如在零售油漆商店和家庭中心商店(home centerstores)的油漆部)处销售用于定制着色的油漆基料的制造商来说已经是商业上可接受的。但是，由于消费者的环境意识和关切已经增强并且政府机构强制实施关于VOC向大气中释放的更严格的法令，油漆工业已在寻求用于减少其产品的VOC含量的措施。因而希望的是提供如下这样的颜料分散体和体系，所述颜料分散体和体系包含许多具有低或减少的VOC含量的不同颜色的颜料分散体，以由油漆制造商在它们自己的工厂中、在第三方着色工厂处使用，并且用于在销售点处提供定制着色服务的零售商，这由此将减少包含颜料分散体的成品油漆的总VOC含量。
发明内容
本发明针对的是以下这样的问题:配制具有与现有技术颜料分散体相比降低的VOC含量的溶剂型颜料分散体组合物，并且提供可用于着色具有各种不同化学品的溶剂型油漆基料的颜料分散体。本发明还解决了以下这样的问题:配制具有相对低VOC含量的溶剂型颜料分散体，其对加入了其的油漆基料的合意的物理性能具有最小的不利影响，所述性能包括成品油漆的流变性能以及固化的漆膜的性能。本发明所解决的另一个问题在于提供以下这样的颜料分散体，所述颜料分散体可被用来着色溶剂基表面涂料以提供成品表面涂料，所述成品表面涂料将具有与可比的可获得产品相比减少的VOC含量，以帮助油漆制造商和销售商满足越来越严格的关于VOC向大气中排放的法令。更特别地，本发明的目的在于提供具有不大于并且优选小于250g/L的VOC的溶剂型颜料分散体组合物。通过具有250g/L或更少的VOC含量的本发明颜料分散体解决了上述问题并且实现了其它优点，所述颜料分散体包含:1.至少一种有机颜料或至少一种无机颜料，或者其混合物；2.溶剂，所述溶剂是至少一种衍生自植物油的甲基酯组合物；3.至少一种来自表I中的溶剂组B的溶剂；4.高固含量树脂或者树脂混合物,包含至少60%固体；5.一种或多种表面活性剂，所述表面活性剂不含烷基酚乙氧基化物结构部分(moieties)或者游离挥发性芳族化合物；以及6.根据需要，一种或多种流变添加剂。已经发现，衍生自植物油的甲基酯可有利地被用作在配制用于使溶剂基油漆着色的溶剂型颜料分散体时选择的溶剂。以下针对大豆甲基酯、卡诺拉(canola)甲基酯、棕榈甲基酯以及油菜籽甲基酯描述全面的试验。在下面的表中，缩写表示以下所指的化合物:SME-大豆甲基酯CME-卡诺拉甲基酯PME-棕榈甲基酯RME-油菜籽甲基酯PMA-丙二醇单甲醚乙酸酯正如本领域技术人员将理解的，表面活性剂以及在本说明中所标识的其它产品的精确配方通常为特定产品的制造商/供应商所拥有。关于在本发明的此说明中所标识的商业产品的进一步信息可以容易地从互联网获得。例如，除了由制造商/供应商提供的以商品名销售的特定产品的性质的一般表征之外，Material Data Safety Sheet或者MSDS在全世界大多数管辖权的法律中是合法要求的。MSDS包括关于在产品的配方中使用的化学品的信息。在这种规范说明书中使用的描述将被理解为是一般性的并且由商品名和供应商进行的特定商品的标识将能 够使本领域技术人员实施所要求保护的发明。正如本领域技术人员将理解的，溶剂如PMA已经被用来调节和保持颜料分散体配方的粘度在预定的值或者在一个数值范围内。粘度调节性溶剂或者溶剂混合物通常以比植物油衍生的甲基酯在总量中低的重量百分数存在于成品颜料分散体中，并且被称作辅助溶齐U。合适的溶剂在表I中的组B中标识。下面将更详细地描述乳酸乙酯作为替代溶剂的这种新用途。表I.—
权利要求
1.用于使溶剂基表面涂料着色的具有小于250g/L的挥发性有机化合物(VOC)含量的溶剂型颜料分散体，该颜料分散体包含: a.植物油衍生的溶剂组分，其是由一种或多种植物油的甲基酯形成的混合物； b.高固含量树脂或者树脂混合物，包含至少60%固体； c.一种或多种表面活性剂，所述表面活性剂不含烷基酚乙氧基化物结构部分或者游离芳族化合物； d.至少一种有机颜料或至少一种无机颜料，或者其混合物。
2.权利要求1的颜料分散体，包含5-40%重量的植物油衍生的甲基酯。
3.权利要求1的颜料分散体，其中植物油衍生的溶剂组分选自大豆甲基酯，卡诺拉甲基酯，棕榈甲基酯和油菜籽甲基酯。
4.权利要求3的颜料分散体，其中植物油衍生的溶剂组分是大豆甲基酯。
5.权利要求1的颜料 分散体，其中植物油衍生的溶剂组分是由至少两种不同植物油甲基酯形成的混合物。
6.权利要求1的颜料分散体，还包含至少一种可选粘度控制性溶剂，所述溶剂降低和保持颜料分散体的粘度在预定值。
7.权利要求6的颜料分散体，其中该可选粘度控制性溶剂选自PMA，乳酸乙酯，乳酸酯基生物溶剂，石油溶剂，乙酸叔丁酯，及其组合。
8.权利要求7的颜料分散体，其中该可选溶剂是乳酸乙酯。
9.权利要求1的溶剂型颜料分散体，其包含至少两种不同的颜料。
10.权利要求1的颜料分散体，其包含至少一种流变改性剂。
11.包含根据权利要求1配制的溶剂型颜料分散体的成品溶剂基油漆。
12.权利要求11的成品溶剂基油漆，其包含乳酸乙酯和一种或多种衍生自以下植物油的甲基酯:大豆油，棕榈油，卡诺拉油和油菜籽油，及其组合。
全文摘要
本发明涉及用于使溶剂基表面涂料着色的具有小于250g/L的挥发性有机化合物(VOC)含量的溶剂型颜料分散体，所述颜料分散体使用以下的物质配制a.植物油衍生的溶剂组分，其是一种或多种的植物油的甲基酯；b.包含至少60％固体的丙烯酸类树脂；c.一种或多种高浓度表面活性剂，包含最高达100％重量的活性成分，并且不含PMA或游离芳族结构部分；以及d.一种或多种有机颜料或一种或多种无机颜料，或者其组合。
文档编号C11C3/04GK103080288SQ201180029053
公开日2013年5月1日 申请日期2011年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者Y·帕特尔, S·P·里卡迪, D·戈德堡, J·小巴普蒂斯塔, L·德里森 申请人:克罗玛夫洛技术公司