低voc著色劑組合物的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】低voc著色劑組合物
[0001] 本發(fā)明設(shè)及液體著色劑組合物，其可用于使溶劑型和水型底漆化asepaint)著色 且含有少量或?qū)嵸|(zhì)上不含揮發(fā)性有機(jī)化合物。具體而言，提供不阻塞店內(nèi)（in-store)調(diào)色 機(jī)中的開(kāi)放式噴嘴且提供良好的油漆性質(zhì)（尤其在建筑油漆中）的組合物。本發(fā)明還提供 裝有著色劑的店內(nèi)調(diào)色機(jī)。
[0002] 著色劑本質(zhì)上為含有穩(wěn)定分散的顏料的濃縮顏料組合物。該組合物的特征使得其 可單獨(dú)或與含有不同顏料的其他著色劑組合添加至底漆中并混合，W便達(dá)成即用型油漆的 期望色彩。底漆與即用型（RFU)油漆的不同的處在于，色彩尚未經(jīng)最后調(diào)節(jié)。
[0003] 通過(guò)使用不同色相的顏料各自調(diào)配諸多種著色劑，通過(guò)按照預(yù)定配方將至少一種 著色劑與合適的底漆簡(jiǎn)單地混合，可提供大量有色油漆?？赏ㄟ^(guò)提供復(fù)數(shù)種本身色相不同 的底漆（包括澄清底漆）來(lái)產(chǎn)生甚至更多的色彩。
[0004] 已知的包含著色劑和底漆的體系的效用為，可通過(guò)將所需著色劑組合物與所選底 漆簡(jiǎn)單地混合非?？焖俚禺a(chǎn)生許多色彩的油漆。此對(duì)于小商店尤其重要，在小商店中可無(wú) 需庫(kù)存覆蓋全部色彩范圍的油漆而按需供應(yīng)非常大范圍的有色油漆。
[0005] 該店內(nèi)調(diào)色體系通常包含至多二十種著色劑（colorant)(也稱(chēng)為調(diào)色劑 (tinter))及例如=種各類(lèi)別底漆。W此方式可制得淺、中等和深色彩。
[0006] 著色劑通常收納于調(diào)色機(jī)中，按照制造商的配方自連接至出口噴嘴或裝配有出口 噴嘴的容器分配個(gè)別著色劑?？墒謩?dòng)或由計(jì)算機(jī)控制劑量。使用此類(lèi)型體系的問(wèn)題為，在 完成分配之后不可避免地在噴嘴中或在噴嘴上存在著色劑殘留物，該殘留物隨時(shí)間干燥且 部分或完全阻塞噴嘴，從而使得隨后不能準(zhǔn)確地分配。此對(duì)于開(kāi)放式噴嘴調(diào)色機(jī)是甚至更 嚴(yán)重的問(wèn)題，開(kāi)放式噴嘴調(diào)色機(jī)的噴嘴沒(méi)有在完成添加之后將著色劑與大氣隔離的龍頭或 閥體系。在該調(diào)色機(jī)中，著色劑保持暴露于大氣，且除非適當(dāng)調(diào)配否則將最終干燥及阻塞噴 嘴。
[0007] 調(diào)色機(jī)制造商已嘗試通過(guò)在噴嘴附近提供濕潤(rùn)度來(lái)克服該問(wèn)題。盡管此方法減輕 該問(wèn)題，但其增加調(diào)色機(jī)制造和維護(hù)的復(fù)雜性及成本。
[000引已知的著色劑使用保濕劑來(lái)減輕噴嘴阻塞的問(wèn)題。遺憾的是，保濕劑本身往往為 揮發(fā)性的，從而在其蒸發(fā)時(shí)貢獻(xiàn)總揮發(fā)性有機(jī)物含量（V0C)。當(dāng)然，隨著其蒸發(fā)，其留下上文 提及的干燥殘留物，最終阻塞分配噴嘴。
[0009] 其他已知的著色劑使用由于低揮發(fā)性而不貢獻(xiàn)V0C的保濕劑。然而，該保濕劑往 往塑化粘結(jié)劑聚合物，從而產(chǎn)生軟的最終涂層，該涂層在正常使用中容易損壞。
[0010] 已知的著色劑也可含有穩(wěn)定劑W幫助分散及穩(wěn)定著色劑中的顏料。然而，自含有 大量穩(wěn)定劑的著色劑獲得的干燥涂層也往往較軟。
[ocm] 國(guó)際申請(qǐng)W02011/151277公開(kāi)意欲克服上述問(wèn)題的組合物。該著色劑組合物確 實(shí)顯示遠(yuǎn)遠(yuǎn)降低的干燥著色劑阻塞噴嘴的趨勢(shì)。然而，吾人已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用W02011/151277 的組合物時(shí)，裝配有開(kāi)放式噴嘴的調(diào)色機(jī)易于在噴嘴處或在噴嘴附近形成著色劑堆積 化uild-up)。在繁忙的商店中尤其如此，在繁忙的商店中每個(gè)月分配的每種著色劑的體積 可超過(guò)50升且可甚至達(dá)到數(shù)百升。
[0012] 堆積被認(rèn)為是部分干燥的著色劑且可本質(zhì)上為凝膠狀的而非干燥的。盡管堆積不 阻塞噴嘴，但其仍然可造成將著色劑不準(zhǔn)確地分配至底漆。該是因?yàn)槎逊e可采取小鐘乳石 狀物（stalactite)的形式而部分地遮掩噴嘴。當(dāng)自噴嘴分配所需量的著色劑時(shí)，一些著色 劑會(huì)撞擊在鐘乳石狀物上，從而使其大小進(jìn)一步增加。當(dāng)然，由于未知量的著色劑仍然留在 鐘乳石狀物上，故油漆的色彩會(huì)不準(zhǔn)確。
[0013] 國(guó)際申請(qǐng)W02006/102341公開(kāi)用于整修底涂層化asecoat)的著色劑。然而，噴嘴 阻塞問(wèn)題（尤其在低V0C著色劑中）在此處并未認(rèn)識(shí)到也并未考慮。
[0014] 因此，當(dāng)前需要不阻塞噴嘴、基本上不含V0C且不產(chǎn)生軟干燥涂層的著色劑組合 物。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供水性液體著色劑組合物，該組合物具有至多50g/l 的揮發(fā)性有機(jī)物含量且適于使水性或溶劑型建筑涂料和底漆著色，基于組合物的總重量， 其包含
[0016] i)l-26%的非揮發(fā)性有機(jī)液體，其在25°C下具有至多1.3N/m2的蒸氣壓且包含聚 己二醇（PEG)與聚丙二醇（PPG)的混合物
[0017] ii) 2-13% 的穩(wěn)定劑 [001引iii) 4-77 %的色彩顏料
[0019] iv) 0-8 %的流變改性粘±
[0020] V)0-20% 的增量劑（extender)
[0021] 其中iii)+iv)+v)的組合重量對(duì)i)+ii)的組合重量的比率為0. 8至2. 75:1，且非 揮發(fā)性有機(jī)液體i)與穩(wěn)定劑ii)的組合重量不大于28%，且
[0022] 當(dāng)色彩顏料的量小于51 %時(shí)，流變改性粘±iv)與增量劑V)的組合重量至少為 2%。
[0023] 已顯示，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明第一方面的組合物時(shí)，著色劑在噴嘴處或在噴嘴附近 的堆積大大減少。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供包含至少一種根據(jù)第一方面的著色劑和底漆或由其 組成的建筑涂料組合物。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的第=方面，提供包含至少一種底漆和至少一種本發(fā)明的著色劑或由 其組成的調(diào)色方案。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供用于店內(nèi)底漆調(diào)色的調(diào)色機(jī)，該調(diào)色機(jī)在容器中包 含至少一種本發(fā)明的著色劑或由其組成，該容器裝配有或連接至出口噴嘴（優(yōu)選為開(kāi)放式 噴嘴）。在一些實(shí)施方案中，著色劑包裝于體積為0. 5-5升的容器中，優(yōu)選地，底漆包裝于體 積為0.5-25升的容器中。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的第五方面，還提供店內(nèi)產(chǎn)生建筑涂料的方法，其包括將至少一種選 自本發(fā)明的調(diào)色機(jī)的著色劑分配至底漆中的步驟。
[002引在一些實(shí)施方案中，基于油漆的非揮發(fā)性物含量，著色劑含有小于5重量％的聚 合物粘結(jié)劑，因?yàn)樵俣嗤箛娮熳枞鼑?yán)重。更優(yōu)選地，著色劑不含聚合物粘結(jié)劑。
[0029] 在一些實(shí)施方案中，色彩顏料占4-70重量％、優(yōu)選4-66重量％、更優(yōu)選4-55重 量％、仍更優(yōu)選4-40重量％、甚至更優(yōu)選5-30重量％且最優(yōu)選5-20重量％。
[0030] 非揮發(fā)性有機(jī)液體
[0031] 非揮發(fā)性有機(jī)液體為在25°C下不揮發(fā)的液體。對(duì)本發(fā)明而言，具有至多1. 3N/m2的 蒸氣壓的有機(jī)液體為非揮發(fā)性的。缺乏揮發(fā)性意指其不蒸發(fā)且因此不貢獻(xiàn)VOC。其為非膠束 化的。包含PEG和PPG的任何混合物適合，只要其在根據(jù)下文所述的注射器測(cè)試（syringe test)進(jìn)行測(cè)試時(shí)為可流動(dòng)液體且其滿(mǎn)足蒸氣壓限制即可。
[0032] 聚己二醇也稱(chēng)為聚環(huán)氧己燒（陽(yáng)0)及聚氧己締（POE)。聚丙二醇也稱(chēng)為聚環(huán)氧丙 燒。
[0033] 在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的PEG具有至少200道耳頓的數(shù)量平均分子量。優(yōu)選 地，分子量為200-800道耳頓，更優(yōu)選200-600道耳頓，再更優(yōu)選300-500道耳頓，且最優(yōu)選 使用分子量為400道耳頓的PEG。
[0034] 在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的PPG具有300-1200道耳頓的數(shù)量平均分子量。優(yōu)選 地，分子量為400-1000道耳頓，更優(yōu)選地，PPG選自PPG400、PPG725和PPG1000 (數(shù)字表示 分子量）。PPG725的使用在減少由著色劑形成的堆積方面尤其有用，且為最優(yōu)選的。
[0035]在一些實(shí)施方案中，非揮發(fā)性有機(jī)液體的量占4-25重量％，更優(yōu)選4-22重量％， 甚至更優(yōu)選4-20重量％，再更優(yōu)選4-19. 5重量％，仍更優(yōu)選6-17重量％，且最優(yōu)選4-17 重量％或由該范圍組成。
[0036] 優(yōu)選地，PEG對(duì)PPG的比率為8:2至2:8,更優(yōu)選7:3至3: 7。
[0037] 穩(wěn)定劑
[003引穩(wěn)定劑為含有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的兩親性有機(jī)材料。其可為陰離子型、陽(yáng)離子 型或非