制备水基气溶胶基础涂料的溶剂体系和方法技术

本发明专利技术涉及一种溶剂体系，其由存在于气溶胶罐填充装置的杯中的液体以及存在于气溶胶罐中的气溶胶基础涂料组成，所述杯具有与其功能性连接的机械化色浆分配元件，机械化色浆分配元件使得一种色浆以量A分配至填充装置的杯中，量A至少为A

Solvent system and method for preparation of water-based aerosol based coatings

The invention relates to a solvent system, which is composed of a liquid in a cup of an aerosol tank filling device and an aerosol basic coating in an aerosol tank. The cup has a mechanized color paste distribution element which is functionally connected with the cup. The mechanized color paste distribution element enables a color paste to be distributed to a cup of a filling device with a quantity of a, which is at least a

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备水基气溶胶基础涂料的溶剂体系和方法本专利技术涉及根据权利要求1前序部分的溶剂体系。本专利技术还涉及制备在气溶胶罐中的水基气溶胶涂料(可以调色成各种颜色)的方法。本专利技术还涉及制备在加压且密封的气溶胶罐中的水基气溶胶涂料(可以调色成各种颜色)。本专利技术还涉及制备调色的气溶胶涂料至在加压且密封的气溶胶罐中的方法，以及各调色的气溶胶涂料以及调色的气溶胶涂料的用途。目前，气溶胶涂料主要以即用(现成)色调的气溶胶涂料售卖。从消费者的角度来看，如果他/她希望具有某种特定色调的气溶胶涂料，则情况会不方便，因为很难从货架上选择并找到正确的颜色。另一方面，从仓库管理者的立场来看，问题是必须储备并销售大量不同的即用色调的气溶胶涂料。单个气溶胶涂料瓶的调色仅可在市售的所谓的自填充气溶胶容器(＝气溶胶罐)中进行，其中由填充杯中向预填充的气溶胶容器中加载即用涂料混合物，即用涂料混合物包含粘结剂和预定色调的色浆。此时，零售商手动称重每种色浆并添加可能的粘结剂并手工混合色浆和粘结剂。这种将气溶胶涂料手工调色到自填充瓶中是费力、耗时且容易出错的。如果气溶胶涂料可以在商店以机械化方式调色到正好所需的颜色，则可以解决这个问题。采用现今的自动化涂料调色机(也称为分配机)将气溶胶涂料，甚至更具体地水基气溶胶涂料调色成正好所需的色调是十分不方便的或者甚至是不可能的。可以使用自动调色机，但它们旨在在大容器中调色基础涂料(通常几升)。这些装置通常以这样的方式工作，即直接计量或者通过填充杯计量的色浆从浆料容器添加至基础涂料中。这些调色装置旨在与所谓的基础涂料在大容器中一起使用。这些调色装置包括软件项目，其由分配指令组成，即色调配方至色浆混合物。这些色调配方将给出构成具有预定色调的色浆混合物的各个色浆组分的分配比例和/或分配量。基于这些色调配方控制调色机的操作：通过色浆分配器的作用将每种色浆组分直接泵送至涂料容器中。在用于较大体积(从约250至25000ml)的水溶性桶装涂料的调色机中，浓缩的色浆化合物或直接分配或通过杯分配至含粘结剂的涂料中，也就是所谓的“基础涂料”中，其通常是已经包含粘结剂的白色或者透明涂料。通常，用于桶装涂料的调色机的填充杯具有的容积不大于100ml。尽管这些用于调色基础涂料的自动化机器是为大量涂料设计的，但每种色浆的最小剂量通常被认为是0.077的量级(参见例如Corob、SATint等制造的分配机)。然而，本申请的专利技术人非常惊讶的发现，实际上这些用于调色大量几升基础涂料(桶装涂料)的分配机实际上具有精确分配色浆组分的非常低的限度；该限度实际上是0.1-0.2ml，而不是机器供应商通常提到的。从气溶胶涂料的观点来看，这种色浆组分的分配限度非常高，因为气溶胶涂料具有低得多的体积，这也就需要并且调色少得多的量的颜料以输送到基础涂料中。当试图将适用于具有非常大的体积(通常至少1000ml或甚至2700ml)且还具有非常大量的粘结剂的传统桶装涂料的色调配方转换成用于调色相同类型的气溶胶涂料的相同类型的配方时，通常都会失败。失败的主要原因是气溶胶中存在的较少量的粘结剂、添加剂、溶剂等具有小得多的填充体积(通常为400-1000ml)。因为颜料应与涂料组分的其它部分保持平衡，这将导致各色浆组分的量低于所述最小分配限度0.01-0.02ml。气溶胶涂料的第二个主要问题是一些抛射剂，主要是二甲醚与许多通用粘结剂不相容。二甲醚本身是极性的、与水相容的溶剂，但也是非常强的稀释剂，它会攻击水基溶剂体系中的许多通用粘结剂并使它们在储存时间延长时变成粘稠的大分子。因此，这种气溶胶涂料的保质期和由此的储存时间非常有限。由于含DME水基溶剂中粘结剂的这种基本的不相容性，在气溶胶涂料中需要保持粘结剂浓度非常低。低浓度的粘结剂组合物显著限制了涂料组分(颜料、添加剂等)的量。上文提到的两个问题是为什么没有用于调色单个气溶胶罐或若干气溶胶罐的基础涂料的可商购调色机的机械化模型的主要原因。一定程度的非手动混合气溶胶涂料的唯一可能性是首先在一些较大的容器中将基础涂料调成适当的色调，然后将其100ml倒入调色机的填充杯中。在气溶胶罐的填充体积为例如400ml的情况下，该填充杯将承载约10-50ml的色浆混合物和约40-90ml(约50-140g)的粘结剂，然后分配到400体积的预填充气溶胶涂料瓶中。以上述现有技术为出发点，本专利技术的目的是消除或至少减轻前述现有技术中存在的问题。因此，本专利技术的第一个主要目的是提供一种体系，即使在使用具有适当的最小分配限度0.01-0.02ml色浆组分的本专利技术的分配机时，该体系也能够增加精确的色调配方的量。配方应该能够使用现今机械化调色机用少量的水基气溶胶涂料或甚至有机溶剂型气溶胶涂料以精确的方式执行。它还应该能够以色调精确的方式对涂料进行着色，即使是在填充体积小的气溶胶涂料罐中。本专利技术的第二个主要目的是提供一种水基气溶胶涂料的机械化调色方法，该方法提供了从根本上减少由仓库管理者储存的各种即用型气溶胶涂料和气溶胶基础涂料的量的能力。本专利技术的第三个主要目的是提供一种待调色的气溶胶涂料，以及一种适用于机械调色方法的有色气溶胶涂料，并通过该涂料在涂漆表面上实现良好的涂料覆盖，并且能够为涂料涂层提供不同程度的光泽度(哑光、半光、光泽)。本专利技术的第四个主要目的是提供一种增加气溶胶涂料的基础涂料中粘结剂的量而不损害气溶胶涂料的保质期的方法。上述目的是通过用于制备待被调色的具有延长保质期的水基气溶胶涂料的权利要求1的溶剂体系和权利要求15的方法，以及使用权利要求23的调色的水基气溶胶涂料以及在填充体积为V的加压和密封气溶胶罐中存在的权利要求25的调色的水基气溶胶涂料来获得的。更具体地，本专利技术涉及两部分水基溶剂体系。溶剂体系包括水、抛射剂和可能的有机共溶剂，用于用填充装置调色气溶胶罐中气溶胶涂料，该填充装置具有杯，该杯具有与其功能性连接的机械化色浆分配元件，该色浆分配元件以量A将含色浆混合物的液体分配到填充装置的杯中。所述溶剂体系包括-存在于气溶胶罐填充装置的杯中的液体，该液体占杯的填充体积V2的体积V1，包括相对于其体积V1的：按体积计10-100％的具有预定色调的色浆混合物，按体积计0-90％的水以及按体积计0-90％的粘结剂。该色浆混合物由几种色浆组分组成，每种色浆组分具有至少体积Amin，通过用机械化分配元件将每种单独的色浆组分以色浆混合物色调的配方限定的比例分配到杯中，其中-存在于填充体积为V的气溶胶罐中的待调色的基础涂料包括分散于水相容的溶剂中的乳化的粘结剂，且在压力下为液体的基础涂料占所述填充体积V的总体积Vt。-待调色的基础涂料，包括相对于总重量的：粘结剂和单独的分散剂/乳化剂或乳化的粘结剂15-80％w/w，优选20-75％w/w以及抛射剂按重量计18-45％，优选地按重量计25-35％。所述色浆混合物色调的配方选自不同配方组，其中每个配方限定了每种单独的色浆化合物的精确量以构成具有预定色调的色浆混合物，使得：色浆混合物的体积和量根据气溶胶罐中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水基溶剂体系，包括水、抛射剂和可能的有机共溶剂，用于用填充装置调色气溶胶罐中的气溶胶涂料，所述填充装置具有杯，所述杯具有与其功能性连接的机械化色浆分配元件，所述色浆分配元件以量A将含色浆混合物的液体分配到所述填充装置的杯中，其中，溶剂体系包括/n-存在于气溶胶罐填充装置的所述杯中的液体，所述液体占所述杯的填充体积V2的体积V1，包括相对于其体积V1的：按体积计10-100％的具有预定色调的色浆混合物，按体积计0-90％的水以及按体积计0-90％的粘结剂，/n所述色浆混合物由几种色浆组分组成，每种色浆组分具有至少体积Amin，通过用机械化分配元件将每种单独的所述色浆组分以色浆混合物色调的配方限定的比例分配到所述杯中，其中/n-存在于填充体积为V的气溶胶罐中的待调色的基础涂料，包括分散于水相容的溶剂中的乳化的粘结剂，且在压力下为液体的所述待调色的基础涂料占所述填充体积V的总体积Vt，其特征在于/n-所述待调色的基础涂料包括相对于总重量的：粘结剂和单独的分散剂/乳化剂或乳化的粘结剂15-80％w/w，优选20-75％w/w以及抛射剂按重量计18-45％，优选地按重量计25-35％，以及/n所述色浆混合物色调的配方选自不同配方组，在所述组中，每个配方限定了每种单独的色浆化合物的精确量以构成具有预定色调的色浆混合物，使得：/n所述色浆混合物的体积和量根据所述气溶胶罐中以及所述填充杯中粘结剂的总的体积和量调整；并且/n所述色浆混合物的所选色调配方中的所有色浆组分的体积Amin至少与以精确方式调色的基础涂料的最低要求相同，与调色的基础涂料的所需色调的最大色差dE为1.0，优选0.7。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170306 FI 201700361.一种水基溶剂体系，包括水、抛射剂和可能的有机共溶剂，用于用填充装置调色气溶胶罐中的气溶胶涂料，所述填充装置具有杯，所述杯具有与其功能性连接的机械化色浆分配元件，所述色浆分配元件以量A将含色浆混合物的液体分配到所述填充装置的杯中，其中，溶剂体系包括
-存在于气溶胶罐填充装置的所述杯中的液体，所述液体占所述杯的填充体积V2的体积V1，包括相对于其体积V1的：按体积计10-100％的具有预定色调的色浆混合物，按体积计0-90％的水以及按体积计0-90％的粘结剂，
所述色浆混合物由几种色浆组分组成，每种色浆组分具有至少体积Amin，通过用机械化分配元件将每种单独的所述色浆组分以色浆混合物色调的配方限定的比例分配到所述杯中，其中
-存在于填充体积为V的气溶胶罐中的待调色的基础涂料，包括分散于水相容的溶剂中的乳化的粘结剂，且在压力下为液体的所述待调色的基础涂料占所述填充体积V的总体积Vt，其特征在于
-所述待调色的基础涂料包括相对于总重量的：粘结剂和单独的分散剂/乳化剂或乳化的粘结剂15-80％w/w，优选20-75％w/w以及抛射剂按重量计18-45％，优选地按重量计25-35％，以及
所述色浆混合物色调的配方选自不同配方组，在所述组中，每个配方限定了每种单独的色浆化合物的精确量以构成具有预定色调的色浆混合物，使得：
所述色浆混合物的体积和量根据所述气溶胶罐中以及所述填充杯中粘结剂的总的体积和量调整；并且
所述色浆混合物的所选色调配方中的所有色浆组分的体积Amin至少与以精确方式调色的基础涂料的最低要求相同，与调色的基础涂料的所需色调的最大色差dE为1.0，优选0.7。


2.根据权利要求1所述的溶剂体系，其特征在于，所述粘结剂的干含量按重量计优选为所述待调色的基础涂料的25-45％。


3.根据权利要求1或2所述的溶剂体系，其特征在于，所述色浆化合物的体积Amin为0.01-0.02ml，优选地调整至与用于将基础涂料调色成所选色调的分配元件的最小分配体积相同。


4.根据前述权利要求中任一项所述的溶剂体系，其特征在于，所述不同配方组源自于旨在用于对具有较大体积的溶剂体系的桶装涂料的基础涂料调色的色浆混合物的色调配方。


5.根据权利要求4所述的溶剂体系，其特征在于，通过保持色彩强度不变但减少所述溶剂体系中溶剂的总量，将旨在用于对具有较大体积的溶剂体系的桶装涂料的基础涂料进行调色的混合物的不同配方组转换成用于对气溶胶涂料的基础涂料进行调色的色调配方。


6.根据前述权利要求中任一项所述的溶剂体系，其特征在于，所述基础涂料分散或乳化在水基溶剂中，所述水基溶剂包括水和抛射剂，所述抛射剂为DME或DME与丁烷、丙烷、CO2或HFC-134a的混合物。


7.根据权利要求5所述的溶剂体系，其特征在于，所述抛射剂为二甲醚(DME)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的溶剂体系，其特征在于，所述粘结剂是丙烯酸类分散液或丙烯酸类乳液、醇酸树脂、油改性的醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯改性的醇酸树脂、苯乙烯-丁二烯乳液、苯乙烯-丁二烯分散体。


9.根据权利要求7所述的溶剂体系，其中，所述粘结剂选自由a)-f)粘结剂组成的组：
a)皂化/中和的短油度醇酸树脂，其是水可稀释的/可乳化的，具有少于40％的脂肪酸，
b)皂化/中和的中油度醇酸树脂，其是水可稀释的/可乳化的，具有40-60％的脂肪酸，
c)乳化/分散的短油度醇酸树脂，具有少于40％的脂肪酸，
d)乳化/分散的中油度醇酸树脂，具有40-60％的脂肪酸，
e)乳化/分散的聚氨酯改性的中油度醇酸树脂，具有40-60％的脂肪酸，
f)乳化/分散的聚氨酯改性的短油度醇酸树脂，具有低于40％的脂肪酸。


10.根据权利要求7所述的溶剂体系，其中，树脂的油度为约44％，固体的酸值最大为30，且pH值为7-8。


11.根据权利要求1所述的溶剂体系，其特征在于，存在于所述填充装置的杯中的液体通过将以下物质添加至所述杯中产生
a)色浆混合物和水，或
b)色浆混合物和粘结剂，或
c)色浆混合物、粘结剂和水。


12.根据前述权利要求中任一项所述的溶剂体系，其特征在于，所述杯具有的填充体积(V2)为100ml。


13.根据权利要求12所述的溶剂体系，其特征在于，存在于填充体积(V2)为100ml的所述填充装置的杯中的液体是通过向所述杯中添加15-25ml色浆混合物，以及水或粘结剂或水和粘结剂，使得所述杯的填充体积(V2)的液体所占的体积(V1)为50-100ml，来产生的。


14.根据前述权利要求中任一项所述的溶剂体系，其特征在于，包括在所述色浆混合物中的每种单独的色浆以机械化方式用分配元件以所述色浆混合物的色调配方所限定的量A分配至所述杯中，而无需混合。

【专利技术属性】
技术研发人员：伊尔卡·帕尔维艾宁，
申请(专利权)人：马斯顿公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI