如果在复合物形成期间，初始时存在低浓度的聚合物并且二氧化钛粒子和新形成的复合粒子分散在不形成所述复合物的水基乳液聚合物中，则二氧化钛可以更有效地用在含有形成复合颜料粒子的聚合物的涂料组合物中。可以通过将二氧化钛粒子与水基乳液聚合物混合来制备二氧化钛颜料-聚合物复合粒子的颜料研磨分散体。然后将形成复合物的聚合物添加到水基乳液聚合物中，或与二氧化钛粒子独立并同时添加。得到的二氧化钛颜料-聚合物复合粒子与不含所述复合粒子的涂料组合物相比提供改善的涂料组合物不透明度。所述涂料组合物可含有减少量的二氧化钛和小于饱和水平的形成复合物的聚合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及着色油漆和其它涂料组合物。
技术介绍
二氧化钛是在油漆和其它涂料组合物中广泛使用但日益昂贵的颜料。在许多油 漆配方中，二氧化钛代表最昂贵的单一原料。已提议多种技术和成分来减少涂料组合物 配方中二氧化钛的量，同时仍提供可接受的光散射或不透明度。一种这类成分是由Dow Chemical Company供应的EV0QUE?预复合聚合物。目前可得到四种等级的EV0QUE产品 (EV0QUE 1140、EV0QUE 1180、EXP-4340和EXP-4463)，据称它们与二氧化钛具有不同程度 的反应性。据其供应商称，EV0QUE预复合聚合物与Ti0 2合并形成既改善颜料的湿遮盖效 率又改善干遮盖效率的聚合物-颜料复合物。 还据其供应商称，需要最低水平的EV0QUE预复合聚合物来完全覆盖Ti02的表面 从而改善遮盖效率并可以用于研发稳定的配制物。列举的最低水平有时称为饱和水平 或饱和吸附水平（下文中定义）。饱和水平将取决于颜料体积浓度（PVC，也在下文定义）， 在低PVC下需要较少的聚合物添加水平来达到饱和吸附水平，而在高PVC下需要较大的聚 合物添加水平来达到饱和吸附水平。 -些专利描述了据称EV0QUE预复合聚合物中所存在的聚合物类似的形成复合颜 料粒子的聚合物，这些专利声称在复合粒子形成期间可以存在其它共聚物，只要这些其它 共聚物不抑制或基本上不干扰聚合物粒子吸附到颜料粒子即可。 目前推荐的使用EV0QUE预复合聚合物制备胶乳漆的方法是通过如下步骤来进行 的：将二氧化钛分散到EV0QUE预复合聚合物、水和消泡剂的混合物中形成复合物，然后将 复合物与剩余的油漆成分（包括丙烯酸胶乳漆粘合剂）合并，从而形成最终的油漆配制物。 在此方法中，直到复合物形成后，才将丙烯酸胶乳漆粘合剂与复合物合并。得到的油漆或其 它涂料组合物在某种程度上减少的二氧化钛颜料水平下可达到既定的颜料遮盖度，或者在 既定的二氧化钛颜料水平下可达到某种程度上增加的颜料遮盖度。然而，二氧化钛原料成 本的潜在的节约和颜料遮盖效率的潜在的益处因 EV0QUE产品成本而被抵消。 从上文中可以理解，本领域中仍需要具有甚至更低的原料成本、甚至更高的颜料 遮盖效率或兼具较低成本和较高效率的改善的含二氧化钛的涂料组合物。本文中公开和要 求保护制备这种组合物的方法。
技术实现思路
我们已经发现，可以通过忽视上文提到的供应商的要求和说明获得在二氧化钛和 形成复合颜料粒子的聚合物的低使用水平下具有优异的不透明度和遮盖力的油漆和其它 涂料组合物。不希望受理论约束，我们相信如果在复合物形成期间，初始时存在低浓度的形 成复合颜料粒子的聚合物，而且二氧化钛粒子和新形成的复合粒子分散在不形成所述复合 物的水基乳液聚合物中，则二氧化钛可以更有效地用在含有形成复合颜料粒子的聚合物的 涂料组合物中。如果需要，这也可以允许使用小于饱和水平的形成复合物的聚合物，同时仍 提供有效采用二氧化钛的复合粒子。通过使用胶乳漆粘合剂或其它低成本水基乳液聚合物 作为干扰聚合物，可以实现总成本减少以及等同的或甚至改善的遮盖性和其它油漆特性。 在一个方面，本专利技术提供一种制备二氧化钛颜料-聚合物复合粒子的颜料研磨分 散体的方法，所述方法包括： (al)将二氧化钛粒子与含有本身不与二氧化钛粒子形成复合粒子的非水溶性成 膜第一聚合物粒子的水性乳液混合，且然后 (bl)添加含有与二氧化钛粒子吸附的非水溶性成膜第二聚合物粒子的水性乳液， 或 (a2)使含有本身不与二氧化钛粒子形成复合粒子的非水溶性成膜第一聚合物粒 子的水性乳液循环，和 (b2)独立且同时向所述第一聚合物粒子中添加（i)二氧化钛粒子的分散体和 (ii)含有与二氧化钛粒子吸附的非水溶性成膜第二聚合物粒子的水性乳液， 由此形成与不含所述复合粒子的涂料组合物相比提供改善的涂料组合物不透明 度的二氧化钛颜料-聚合物复合粒子。 所公开的方法提供在二氧化钛和形成复合物的聚合物使用水平减少时具有优异 的不透明度和遮盖力的干涂层。所公开的方法允许使用小于当不存在另一种聚合物时的饱 和吸附水平的第二聚合物粒子量。所公开的方法和颜料研磨分散体对于制备半光泽、光泽、 高遮盖或超遮盖油漆和其它涂料组合物而言表现出具有特定的价值。所公开的方法还允许 向在制备期间发现具有低着色强度、低遮盖力或其他缺陷的涂料组合物在后期校正性地添 加复合物形成聚合物，这些缺陷另外可以通过开始新的一批含有更高水平的二氧化钛来解 决。如果需要，在所有其它涂料组合物成分都已经分散到涂料组合物中以后，甚至也可以执 行这种校正性的添加，由此在大规模混合油漆和其它涂料组合物中提供重要的校正步骤。 【具体实施方式】 使用端点列举的数值范围包括此范围内涵盖的所有数值（例如，1至5包括1、 1. 5、2、2· 75、3、3· 80、4、5 等）。 术语一种（a/an)、一个、至少一种和一种或多种可交换使用。因此，例 如含有一种添加剂的涂料组合物意指涂料组合物包含一种或多种添加剂。 关于流体介质中的二氧化钛粒子和聚合物粒子使用时，术语吸附（adsorb) 和 吸附（adsorption) 意指当使二氧化钛和聚合物粒子在流体介质中平衡并使用电子显微 镜观察时二氧化钛和聚合物粒子表现出已形成稳定的复合粒子，其中足够数量的二氧化钛 粒子与足够数量的聚合物粒子接触来为含有这种复合粒子的干涂料组合物提供二氧化钛 粒子间隔和对比率（contrast ratio)的改善。如果使用扫描电子显微镜观察，在观察之前 可以将流体介质蒸发掉，并将样品进行常规的电镀和抛光步骤。如果使用透射电子显微镜 观察，在观察之前可以将流体介质拉成薄膜并冰冻。观察到的吸附可能是由于物理吸附、化 学吸附、静电吸引或通过其它方式而发生。 术语建筑油漆意指用在建筑物内部或外部组件上的涂料组合物，并且包括油漆 和染色剂。 术语粘合剂意指适合用于油漆和其它涂料组合物中的成膜天然或合成的聚合 物。 关于组合物使用时，术语循环意指组合物是可以含有或可以不含分散的固体粒 子并进行搅拌、搅动或足以混合组合物中的组分的其它剪切力的流体。 术语对比率意指通过在Leneta Co. Form 3B不透明度收缩片（drawdown chart，来自BYK-Gardner USA)的黑白部分上浇铸51μπι(2密耳）干厚度涂膜，如ASTM International Standards on Color and Appearance Measurement 第 8 版中定义来测量 L*，并用在黑色部分上测量的L*值除以在白色部分上测量的L*值所测定的值。 关于颜料研磨分散体、油漆或其它涂料组合物使用时，术语二氧化钛复合比或 TCR意指二氧化钛粒子在干固体（不计增量剂颜料和不透明聚合物）中所占的干固体体 积的总百分比。 关于非水溶性微粒聚合物使用时，术语成膜意指聚合物粒子的水性分散体可在 合适的支撑物上形成、涂成薄的湿层（例如，约25 μ m厚度），并干燥或另外硬化（任选地借 助于合适的聚结剂）而在支撑物上形成基本上连续的涂层。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备二氧化钛颜料‑聚合物复合粒子的颜料研磨分散体的方法，所述方法包括：(a1)将二氧化钛粒子与含有本身不与所述二氧化钛粒子形成复合粒子的非水溶性成膜第一聚合物粒子的水性乳液混合，且然后(b1)添加含有与所述二氧化钛粒子吸附的非水溶性成膜第二聚合物粒子的水性乳液，或(a2)使含有本身不与二氧化钛粒子形成复合粒子的非水溶性成膜第一聚合物粒子的水性乳液循环，并且(b2)独立且同时向所述第一聚合物粒子中添加(i)二氧化钛粒子的分散体和(ii)含有与所述二氧化钛粒子吸附的非水溶性成膜第二聚合物粒子的水性乳液，由此形成与不含所述复合粒子的涂料组合物相比提供改善的涂料组合物不透明度的二氧化钛颜料‑聚合物复合粒子。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.20 US 61/636,571;2013.03.15 US 61/790,1031. 一种制备二氧化钛颜料-聚合物复合粒子的颜料研磨分散体的方法，所述方法包 括： (al)将二氧化钛粒子与含有本身不与所述二氧化钛粒子形成复合粒子的非水溶性成 膜第一聚合物粒子的水性乳液混合，且然后 (bl)添加含有与所述二氧化钛粒子吸附的非水溶性成膜第二聚合物粒子的水性乳液， 或 (a2)使含有本身不与二氧化钛粒子形成复合粒子的非水溶性成膜第一聚合物粒子的 水性乳液循环，并且 (b2)独立且同时向所述第一聚合物粒子中添加（i)二氧化钛粒子的分散体和（ii)含 有与所述二氧化钛粒子吸附的非水溶性成膜第二聚合物粒子的水性乳液， 由此形成与不含所述复合粒子的涂料组合物相比提供改善的涂料组合物不透明度的 二氧化钛颜料-聚合物复合粒子。2. 根据权利要求1所述的方法，其包括： (al)将所述二氧化钛粒子与所述含有本身不与所述二氧化钛粒子形成复合粒子的非 水溶性成膜第一聚合物粒子的水性乳液混合，且然后 (bl)添加所述含有与所述二氧化钛粒子吸附的非水溶性成膜第二聚合物粒子的水性 乳液。3. 根据权利要求2所述的方法，其包括向所述第一聚合物粒子中添加小于当不存在另 一种聚合物时的饱和吸附水平的量的第二聚合物粒子。4. 根据权利要求1所述的方法，其包括： (a2)使所述含有本身不与二氧化钛粒子形成复合粒子的非水溶性成膜第一聚合物粒 子的水性乳液循环，和 (b2)独立且同时向所述第一聚合物粒子中添加（i)所述二氧化钛粒子的分散体和 (ii)所述含有与所述二氧化钛粒子吸附的非水溶性成膜第二聚合物粒子的水性乳液。5. 根据权利要求4所述的方法，其包括向所述第一聚合物粒子中添加小于当不存在另 一种聚合物时的饱和吸附水平的量的第二聚合物粒子。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述颜料研磨分散...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·M·科伦基维茨，卡尔·A·布斯，
申请(专利权)人：威士伯采购公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。