含有低挥发性化合物的涂料组合物制造技术

涂料组合物包含凝结剂和胶乳聚合物，其特征在于凝结剂中的挥发性有机物含量少于５０％，并且该凝结剂可分散于涂料组合物中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含有低挥发性化合物的涂料组合物相关申请本申请要求在先申请的美国专利No.60/270,680提出的优先权，提交日期为2001年2月22日，此专利的的全部内容结合引用于本文中以作参考。专利技术背景涂料组合物，例如油漆，它包括胶乳聚合物颗粒，除了颜料和填充剂以外典型的也包括凝结剂(如凝结剂或成膜剂)。凝结剂的功能是作为溶剂，也作为聚合物颗粒的增塑剂，以软化胶乳聚合物颗粒，当它被涂布于表面并干燥后，有助于形成连续的涂层和膜。有用的凝结剂通常稳定存在于水中，并与其他典型用于油漆配制的组分，特别是胶乳聚合物相容，不损害胶乳基组合物的稳定性。它们通常具有足够的挥发性，使被涂布的涂层组合物在干燥时能挥发掉，但要比其他成分(如干燥抑制剂，防冻剂等)的挥发性差得多，使其挥发就更缓慢，从而延迟了薄膜的形成。但是，工业上通常更希望减少挥发性有机物的散发，以减少其对环境和健康的影响。政府已经制定法规，规定了允许释放到大气中的挥发性有机化合物的指标。为了减少挥发性有机化合物的量，新的高固含量涂料组合物已经被开发，而不包含挥发性化合物的粉末状涂料组合物能减少挥发性化合物的含量，或含有更低挥发性的化合物。但是，减少凝结剂，溶剂，增塑剂等的挥发性可能带来不利影响，如影响胶乳基涂料组合物所需性能的平衡。因此，要求可用于涂料组合物(如油漆)中的凝结剂，溶剂，增塑剂等不损害稳定性，相容性，成膜性或对被涂布涂料所要求满足的性质等。概述本专利技术提供了一类具有较低挥发性有机物含量的化合物。这些化合物可以用于涂料组合物(较好的是油漆)，如凝结剂，溶剂，增塑剂等。一种合适的凝结剂可分散于涂料组合物中，较好的是具有长时间的稳定性。这种化合物作为凝结剂使用时，优选在低于25℃(在4～10℃，最优选在4～5℃)时能促进胶乳基聚合物-->形成聚合物膜。因此，提供一种涂料组合物，它包括胶乳聚合物和凝结剂(其功能也可以作为溶剂或增塑剂)。这些涂料组合物如同油漆涂布于基底上并被干燥。在一个实施例中，一种涂料组合物(优选油漆)包括：胶乳聚合物；和具有通式R1-(C(O)-Xr-O)n-R2的凝结剂，式中：R1是有机基团(较好的是碳原子数少于100)；X是两价有机基团(较好的是碳原子数2～8，更好的是碳原子数3～5)；r是0～1；n是1～10(较好的是n为1～5，更好的n为1～3，最好的n为2～3)；R2是氢或有机基团(较好的是碳原子数少于100)；当X不是(CH2)s-(其中s是2～8)时，一个附带条件是R1包括至少三个碳原子；当r是0时，一个附带条件是凝结剂有少于两个脂族不饱和C-C健(较好的是，当r是0时，凝结剂不包括脂族不饱和C-C健，最好的是凝结剂不包括脂族不饱和C-C健)；其特征在于凝结剂中的挥发性有机物含量少于50％(较好的少于30％，更好的少于20％，最好少于15％)，并且所述凝结剂可分散于涂料组合物中。r优选1。在另一个实施例中，一种涂料组合物包括：胶乳聚合物；和具有通式R1-(C(O)-Xr-O)n-R2的凝结剂，式中：R1是有机基团；X是两价有机基团；r是0～1；n是1～10；R2是氢或有机基团；当X不是(CH2)s-(其中s是2～8)时，一个附带条件是R1包括至少三个碳原子；一个附带条件是凝结剂不包括脂族不饱和C-C健；当R2是H时，一个附带条件是r是1；其特征在于凝结剂中的挥发性有机物含量少于50％，并且所述凝结剂可分散于涂料组合物中，促进胶乳聚合物在低于25℃，(优选4～10℃，更优选4～5℃)时形成聚合物膜。在另一个实施例中，一种涂料组合物包括：胶乳聚合物；和具有通式R1-(C(O)-Xr-O)n-R2的凝结剂，式中：R1具有通式R3-(CH2)m-(O(CH2)p)q-，其中R3是烷基或芳基；m是0～24，p是1～4，q是0～50；X具有通式-(CH2)s-，其中s是2～8；r是0～1；n是1～10；R2是氢或R1；其特征在于凝结剂中的挥发性有机物含量少于50％，所述凝结剂可分散于涂料组合物中，促进胶乳聚合物在低于25℃(优选4～10℃，更优选4～5℃)时形成聚合物膜。在另一个具体实例中，一种涂料组合物包括：胶乳聚合物；和具有通式R1-(C(O)-X-O)n-H的凝结剂，式中：R1是烃基部分或具有取代基的有机基团，所述取代基选自非过氧化氧原子，羟基及其组合物；X是两价的烃基部分或包含非过氧化氧原子和羰基的有机基团；n是1～10；其特征在于凝结剂中的挥发性有机物含量少于50％(较好的少于30％)，并且所述凝结剂可分散于涂料组合物中。还在另一个实施例中，一种涂料组合物包括：胶乳聚合物；和具有通式R1--->(C(O)-X-O)n-H的凝结剂，式中：R1是烃基部分或具有取代基的有机基团，所述取代基选自非过氧化氧原子，羟基及其组合；X具有通式-(CH2)s-，其中s是2～8；n是1～10；其特征在于凝结剂中的挥发性有机物含量少于50％(优选少于30％)，所述凝结剂可分散于涂料组合物中。在另一个具体实例中，一种涂料组合物包括：胶乳聚合物；和具有通式R1-(C(O)-X-O)n-H的凝结剂，式中：R1是烃基部分或含有非过氧化氧的有机基团；X是包含非过氧化氧和羰基的有机基团；n是1～10；其特征在于凝结剂中的挥发性有机物含量少于50％(优选少于30％)，所述凝结剂可分散于涂料组合物中。本专利技术也提供了涂布方法，其包括：提供如上所述的涂料组合物；将涂料组合物涂布于基底(如墙面)上；使涂料组合物干燥。定义术语“可分散的”用于本文中可分散的凝结剂的含义是：不用高剪切的混合，就能将凝结剂和涂料组合物混合形成均一混合物。术语“稳定的”用于本文中含有可分散凝结剂的涂料组合物的含义是：凝结剂在120°F(49℃)时静置四星期，不会与涂料组合物产生相分离。术语“挥发性有机物含量”和“VOC”在这里的含义是：采用ASTM D2369-90方法测定的化合物的挥发性。术语“有机基团”是指碳氢化合物(也就是烃基)基团，其在链中除了碳和氢还有其他可任选的元素，如氧，氮，硫和硅，它归类于脂族基团，环状基团，或脂族和环状基团的组合(如烷芳基和芳烷基)。术语“脂族基团”是指饱和的或不饱和的直链或支链碳氢化合物基团。这里所用的术语包括烷基，烯基和炔基，术语“烷基”是指饱和的直链或支链碳氢化合物基团，其包括甲基，乙基，异丙基，叔丁基，庚基，十二烷基，十八烷基，戊基，2-乙基己基等。术语“烯基”是指不饱和的直链或支链碳氢化合物基团，它有一个或多个C-C双健，如乙烯基。术语“炔基”是指不饱和的直链或支链碳氢化合物基团，它有一个或多个C-C三健。术语“环状基团”是指闭环状碳氢化合物基团，它被归类于脂环族基团，芳香族基团，或杂环族基团。术语“脂环族基团”是指环状碳氢化合物基团，它与脂族基团具有相类似的性质。术语“芳香族基团”或“芳基”是指单环或多环芳香族碳氢化合物基团。术语“杂环族团”是指闭环状碳氢化合物，它在环中有一个或多个除碳原子外的原子(如氮，氧，硫等)。-->对用于本专利技术涂料组合物的凝结剂中的有机基团被预先进行取代。作为对用于本专利申请全文中某些术语的讨论和所述的简化方式，术语“基团”和“部分”用于把化学品区分成为，前者允许取代或可以被取代，后者不允许取代或不可以被取代。本文档来自技高网...

【技术保护点】
涂料组合物，包含：胶乳聚合物；和具有以下通式的凝结剂：Ｒ↑［１］－（Ｃ（Ｏ）－Ｘ↓［ｒ］－Ｏ）↓［ｎ］－Ｒ↑［２］其中：Ｒ↑［１］是有机基团；Ｘ是两价的有机基团；ｒ是０～１；ｎ是１～１ ０；和Ｒ↑［２］是氢或有机基团；当Ｘ不是－（ＣＨ↓［２］）↓［５］－，其中ｓ是２～８时，一个附带条件是Ｒ↑［１］包括至少三个碳原子；　当ｒ是０时，一个附带条件是凝结剂有少于两个脂族不饱和Ｃ－Ｃ健；其特征在于凝 结剂中的挥发性有机物含量少于５０％，并且所述凝结剂分散于涂料组合物中。

【技术特征摘要】
US 2001-2-22 60/270,6801.涂料组合物，包含：胶乳聚合物；和具有以下通式的凝结剂：R1-(C(O)-Xr-O)n-R2其中：R1是有机基团；      X是两价的有机基团；      r是0～1；      n是1～10；和      R2是氢或有机基团；      当X不是-(CH2)5-，其中s是2～8时，一个附带条件是R1包括至少三个碳原子；      当r是0时，一个附带条件是凝结剂有少于两个脂族不饱和C-C健；其特征在于凝结剂中的挥发性有机物含量少于50％，并且所述凝结剂分散于涂料组合物中。2.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂在49℃时静置四星期不会与涂料组合物产生相分离。3.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于当r是0时，所述凝结剂不包括脂族不饱和C-C健。4.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂不包括脂族不饱和C-C健。5.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于r是1。6.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂促进胶乳聚合物在低于25℃下形成聚合物膜。7.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂促进胶乳聚合物在4～10℃时形成聚合物膜。8.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂促进胶乳聚合物在4～5℃时形成聚合物膜。9.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂中的挥发性有机物含量少于30％。10.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂中的挥发性有机物含量少于20％。11.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂中的挥发性有机物含量少于15％。12.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂的数均分子量不大于750。13.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述凝结剂的数均分子量小于500。14.如权利要求1所述的涂料组合物，它呈漆的形式。15.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于n是1～5。16.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于n是1～3。17.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于n是2～3。18.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于R1是碳原子数少于100的有机基团。19.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于R1是具有取代基的有机基团，所述取代基选自氧原子，羰基，羟基及其组合。20.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于R1是具有3～24个碳原子和取代基的有机基团，所述取代基选自氧原子，羰基，羟基及其组合；以及R2是氢。21.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于R1具有通式R3-(CH2)m-(O(CH2)p)q-，其中R3是烷基或芳基；m是0～24，p是1～4，q是0～50。22.如权利要求14所述的涂料组合物，其特征在于p是1～2。23.如权利要求14所述的涂料组合物，其特征在于m+pq少于23。24.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于R2是氢或碳原子数少于100的有机基团。25.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于X是碳原子数为2～8的两价有机基团。26.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于X是碳原子数为3～5的两价有机基团。27.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于X是具有取代基的有机基团，所述取代基选自氧原子，羰基及其组合。28.如权利要求1所述的涂料组合物，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：LB勃兰登布格尔，B西克尔斯蒂尔，MJ希本，
申请(专利权)人：瓦尔斯巴尔探寻股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]