用于辐射固化涂料的消光剂制造技术

消光剂组合物包含二氧化硅和蜡，其中组合物具有中值粒度在大约２－１２微米范围内，蜡含量在大约１５－３０重量％范围内和二氧化硅具有孔体积在大约０．８到１．４厘米↑［３］／克范围内。该消光剂特别适合于辐射可固化的涂料。该消光剂已经证明在此类涂料中特别有效，以及对于不同的涂布量都显示了一致的光泽。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于辐射固化涂料的消光剂专利
本专利技术涉及敷蜡二氧化硅消光剂和它们在辐射可固化体系的消光中的应用。专利技术背景正如WO97/08250所指出的，辐射可固化的，例如，紫外线(UV)可固化的，组合物用于涂敷多种表面。这些组合物提供许多优点，其中包括快速固化，优异的耐久性，耐化学性和贮存稳定性。然而，它们还导致形成较硬、光滑和有光泽的涂层。随着这些涂料更广泛地使用，越来越多的情况是优选减少这些涂层的光泽。减少光泽也已知为消光。消光的表面为成品制品提供更令人喜爱的外观，以及隐藏表面上的缺陷，尤其在木材、家具和几种其它应用中。二氧化硅是用于使光泽面消光的添加剂的一个实例。二氧化硅消光剂既可用于溶剂型又可用于水性面漆中以减少或控制光泽。然而，具有低VOC含量的漆体系变得越来越重要，这归因于国内和国际环境和法规上的压力。实际上，在一些情况下涂层中VOC含量被降低至基本上为零，即这些涂料具有基本上100％固体含量。结果，从这些涂料制备的膜在固化过程中仅仅收缩5-15％。这一低收缩阻止常规的二氧化硅消光剂在它们的常规用量下有效消光。例如，在当膜的溶剂蒸发时膜收缩多达70％的漆体系中表现出效果的二氧化硅消光剂不能有效地使高固含量、辐射(EB、UV)固化体系消光。具体地说，UV可固化涂层的膜厚度不会减少到使二氧化硅微粒能够在膜表面上引起变形的程度。另外，在辐射可固化的涂料中消光剂的效率受到为固化涂层所需要的时间的制约。快速固化组合物更难于使用常规物质来消光。今天许多辐射可固化漆是可获得的。大多数漆是以丙烯酸酯官能化预聚物(低聚物)和单体以及对于UV固化的情况下的光引发剂的混合物为基础。这些体系的固化时间取决于它们的组成和取决于操作环境。所以，在某些辐射可固化的组合物中的膜收缩率不足和短固化时间(零点几秒)都妨碍了消光剂的效力。-->特殊技术如“双重固化”〔“dual cure”〕方法已经用于使紫外线可固化体系来消光。这些技术包括两阶段(因此为“双重”)固化方法，被设计用来促进微糙(microrough)表面的形成，这是通过改进消光剂颗粒相对于膜表面的取向或通过使表面起皱褶来实现。前者的例子是“分级强度固化(Gradient Intensity Cure)”方法，包括预凝胶固化阶段，随后是最后的表面固化阶段。这些技术的缺点是需要特别设计的设备和配方，以及非常难于控制。减少这些涂料中的光泽的另一技术是使用较高量的消光剂。然而，高剂量的二氧化硅消光剂会增加成本和对漆性能例如固化膜的流变或光学特性也有负面影响。消光剂的孔体积可以改变以减少对流变性能的影响。然而，降低常规的超细无定形二氧化硅消光剂的孔体积导致获得具有更高表观密度的颗粒，进而导致漆配制料中单位体积内有更少的颗粒。因为颗粒的数目对消光效率有直接的影响，具有低孔体积的无定形二氧化硅消光剂比同样粒度分布的具有更高孔体积的消光剂显示出更低的消光效果。较粗或较大的颗粒也会促进固化膜的光泽的减少。然而，增大超细产品的粒度可不利地将漆膜的表面粗糙度增大到无法接受的程度。也已知的是，随着增加膜厚度和使用具有较高固化速度的涂料组合物，消光变得越发地更加困难。在这些情形下，通过增加消光剂的量而在一定程度上维持了消光效果。然而，增加超细颗粒的数目将急剧和不利地改变漆的流变性能。总之，由于UV体系的快速固化和使此类体系消光的难度，实际上选择平均粒度与固化后的膜厚度接近的超细消光剂。因此，当使用特定的涂料时，能够使用的消光剂是粒度接近于所形成涂层的膜厚度的消光剂。所以希望有一种消光剂，它在辐射可固化涂料中是有效的和能够以较低量使用，以使得配制料的粘度不被不利地影响。还希望有一种消光剂，它对于快和慢固化体系都是有效的，从而为消光剂的用户提供更大的选择自由。换句话说，希望获得一种消光剂，它使许多涂料配制料产生稳定、能再现的低光泽涂层但没有不可加工的粘度的增-->加、不同涂布量下光泽值不一致等常见问题并且避免使用特殊涂敷技术来减少光泽。另外，还希望该试剂在宽的厚度范围内产生一致的消光效果。专利技术概述该上述目标出乎意料地通过使用具有最大孔体积1.4ml/g和蜡含量至少为15％且最高为30wt％的二氧化硅消光剂来达到。该蜡优选具有熔点在60-120℃范围内，和最优选在60-90℃范围内。该试剂的消光效率也受到本专利技术的粒度的影响。本专利技术具有中值粒度在2.0-12.0微米范围内，优选范围是2.0-5.0微米。也意想不到的是，粒度在上述范围的低值部分的消光剂能够进一步增强消光效率，不会显著地不利影响涂料组合物的粘度。敷蜡二氧化硅消光剂可用于多种辐射可固化的组合物，并可通过同时将蜡和二氧化硅熔化和研磨粉碎到所需粒度来制造。该研磨粉碎过程优选是在入口温度高于所用蜡的熔点的气流粉碎机中进行。附图简述图1说明本专利技术和粒度对辐射(紫外线即“UV”)可固化组合物中消光效率的影响，与另一个消光剂组合物对比。图2说明本专利技术和在本专利技术中蜡含量对辐射可固化组合物中消光效率的影响，与其它消光剂对比。图3说明了含有本专利技术的和对比消光剂的辐射可固化组合物在各种涂层厚度下的粘度。图4说明了含有本专利技术消光剂和对比消光剂的商购辐射(UV)可固化组合物的粘度随着时间推移的变化。这些粘度随时间的测量值反映了这里所称的粘度稳定性。图5说明了在本专利技术消光剂和对比消光剂中的孔体积如何影响辐射可固化组合物中的消光效率。图6说明了本专利技术消光剂和对比消光剂在已知为EbecrylTM 270的特定辐射可固化组合物中的消光效率。图7说明了本专利技术消光剂和对比消光剂在已知为Laromer PO 83F的特定辐射可固化组合物中的消光效率。详细说明用于制备本专利技术的二氧化硅可以是用于制备常规多孔二氧化硅-->消光剂的那些，只要该二氧化硅具有在0.8至1.4cc/g范围内的孔体积。这里所指的孔体积是由下面将要描述的氮孔隙率测定法测定的。硅胶是优选。水凝胶、干凝胶和气凝胶全部是合适的。制备无机凝胶的通用程序是通过金属或准金属的盐溶液的酸中和，其随后在放置时形成水凝胶。该水凝胶然后必须洗涤以除去较高浓度的可溶性盐。在这一洗涤阶段中的处理决定了最终产物的物理性能，如孔隙率。获得这些性能的技术是已知的。例如，最终的凝胶孔体积和表面积取决于冲洗液的pH值和温度、洗涤的速率、水凝胶的粒度和洗涤的持续时间。通常，孔体积可通过缩短洗涤时间的长度而加以限制。然而，特定的洗涤条件可依据所使用的具体的无机水凝胶来变化，并且对于本专利技术来说本身不是关键的，只要在最终的凝胶中产生出上述孔体积就行。如上所述，本领域中的那些技术人员熟悉这些洗涤条件和能够容易地确定旨在形成在本专利技术中使用的所需孔体积的合适洗涤条件。例如，在50-90℃下在3-5的起始pH值下洗涤5-25小时的硅胶形成了孔体积在上述范围内的凝胶(气凝胶)。特别合适的二氧化硅包括用于制备市售二氧化硅消光剂如GraceDavison的Syloid消光剂的水凝胶。合适的蜡是已知用于制备敷蜡消光剂的那些。对于在贮存过程中消光剂发生沉降的情形，将蜡加入到消光剂中以增强消光剂的再分散性。熔点在60-120℃范围内的蜡是优选的，而熔点在60-90℃范围内的那些是最优选的。也优选的是，该蜡是未支化的线型聚烯烃和具有约1200和更优选10本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含二氧化硅和蜡的消光剂组合物，其中该组合物具有在２－１２微米范围内的中值粒度，基于总组合物重量大约１５－３０ｗｔ％的蜡含量和二氧化硅具有在大约０．８－１．４ｃｃ／ｇ范围内的孔体积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1999-4-13 60/1290071.包含二氧化硅和蜡的消光剂组合物，其中该组合物具有在2-12微米范围内的中值粒度，基于总组合物重量大约15-30wt％的蜡含量和二氧化硅具有在大约0.8-1.4cc/g范围内的孔体积。2.根据权利要求1的消光剂组合物，其中蜡含量是大约18-22wt％。3.根据权利要求1的消光剂组合物，其中蜡的熔点为60-120℃。4.根据权利要求1的消光剂组合物，其中蜡的熔点为60-90℃。5.根据权利要求3的消光剂组合物，其中蜡是石蜡和具有在60-90℃范围内的熔点。6.根据权利要求1的消光剂组合物，其中组合物的中值粒度为大约2至5微米。7.根据权利要求2的消光剂组合物，其中组合物的中值粒度为大约2至5微米。8.根据权利要求1的消光剂组合物，其中二氧化硅具有在大约0.9cc/g至大约1.2cc/g之间的孔体积。9.根据权利要求2的消光剂组合物，其中二氧化硅具有在大约0.9cc/g至大约1.2cc/g之间的孔体积。10.根据权利要求7的消光剂组合物，其中二氧化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：G吕尔斯，DJ肯特，V佩特里，U波斯佩施，
申请(专利权)人：格雷斯股份有限两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]