包含硅烷改性胶体二氧化硅颗粒和水溶性增稠聚合物的颜料分散体制造技术

本发明专利技术涉及一种颜料分散体，其包含硅烷改性胶体二氧化硅颗粒；有机和/或无机颜料；0.1重量％的量的水溶性增稠聚合物；和水。该颜料分散体可用于给油漆组合物调色，并且表现出优异储存稳定性和所得涂层的耐洗出性。本发明专利技术的另一方面涉及一种用于给油漆组合物调色的方法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含硅烷改性胶体二氧化硅颗粒和水溶性增稠聚合物的颜料分散体


[0001]本专利技术涉及颜料分散体、其用于配制油漆的用途以及制备油漆的方法。
技术背景
[0002]用于油漆配制的颜料可以颜料粉末形式或作为预配制的混合物诸如颜料糊膏或颜料分散体使用。考虑到易于混合和调节所需色调，预混合的颜料分散体是有用的。
[0003]WO 2004/035474涉及一种生产水性分散体的方法，其包括将至少一种硅烷化合物与胶体二氧化硅颗粒混合以形成硅烷化胶体二氧化硅颗粒，将所述硅烷化胶体二氧化硅颗粒与有机粘结料混合以形成分散体。
[0004]US 2008/0295738涉及一种生产基本上不包含机粘结料的基本上水性的颜料分散体的方法，其包括将至少一种水溶性或水分散性硅烷化合物与胶体二氧化硅颗粒混合以在水性分散体中形成硅烷化胶体二氧化硅颗粒，接着将所述硅烷化胶体二氧化硅颗粒与有机和/或无机颜料混合以形成基本上水性的颜料分散体。
[0005]特别是，这样的颜料分散体可用于给油漆组合物或灰泥系统调色。例如，油漆制造商提供仅包含填料颜料的基础油漆组合物，并且在使用时通过将预定量的颜料分散体混合来进行颜色的实际调节即调色。因此，可以根据客户需要单独定制颜色，例如，使颜色与现有涂层的颜色相匹配。
[0006]为此目的，可以使用特定的调色设备，所述调色设备包括供应罐和用于添加一种或多种不同颜料分散体的计量装置。将基础油漆进料到调色设备，并添加适量的一种或多种颜料分散体以调节最终颜色。
[0007]EP 3239251描述了一种套装调色系统，其包含基础油漆组合物，所述基础油漆组合物包含黑色颜料、溶剂和添加剂以及至少一种、优选至少14种含颜料的色调组合物。
[0008]为了在这样的调色设备中使用，需要表现出足够储存稳定性的颜料分散体。如果在调色操作中仅消耗了一部分颜料分散体，则供应罐中的剩余部分不应沉淀或改变其粘度，使得在不堵塞设备的情况下安全地用于下个调色操作。此外，对于这样调色的油漆，可能存在这样的问题，即颜料与基础油漆组合物的粘结料和填料组分的连接强度较低，因此容易被洗出，特别是当用于外立面或其他暴露于天气和雨水的表面时。
[0009]专利技术概述
[0010]考虑到上述情况，本专利技术寻求提供一种颜料分散体，其表现出优异的储存稳定性，使得其可在延长的时间内用作调色设备中的颜料供应，并且其允许配制具有良好耐洗出性的调色油漆。
[0011]具体地，本专利技术提供了一种颜料分散体，其包含：
[0012]‑
硅烷改性胶体二氧化硅颗粒；
[0013]‑
有机和/或无机颜料；
[0014]‑
基于颜料分散体的重量，0.1重量％或更多的量的水溶性增稠聚合物，和
[0015]‑
水。
[0016]本专利技术的另一方面涉及颜料分散体用于配制油漆的用途。特别地，颜料分散体可用于给油漆调色，这意味着使油漆着色或改变油漆颜色，例如，以将油漆的颜色调节为现有涂层的颜色。
[0017]本专利技术的又一方面涉及使用所述颜料分散体给油漆调色的方法。优选地，油漆是基于溶胶
‑
硅酸盐的油漆。
[0018]附图简述
[0019]图1是包含0.05％黄原胶的对比颜料分散体和包含0.2％黄原胶的本专利技术颜料分散体的粘度图。
[0020]详细描述
[0021]下面将对本专利技术颜料分散体的各成分、所述颜料分散体的制备及其在油漆组合物中的用途进行更详细的描述。
[0022]硅烷改性胶体二氧化硅
[0023]根据本专利技术，硅烷改性胶体二氧化硅是指胶体二氧化硅颗粒，通常以二氧化硅水溶胶(水性二氧化硅溶胶)形式提供，其与硅烷化合物反应。硅烷化合物可以与二氧化硅的硅醇基团形成稳定的共价硅氧烷键(Si
‑
O
‑
Si)，或可以例如通过胶体二氧化硅颗粒表面的氢键连接至硅醇基团。
[0024]以SiO2计，基于颜料分散体的重量，颜料分散体中硅烷改性胶体二氧化硅颗粒的含量例如可以在1至40重量％、优选2至30重量％、更优选2.5至20重量％并且还更优选为3至15重量％的范围内。
[0025]通常，硅烷改性胶体二氧化硅颗粒可以固体含量例如为10
‑
80％的预配制的胶体二氧化硅溶胶形式添加，所述预配制的胶体二氧化硅溶胶要么已经作为硅烷改性的分散体提供，要么在颜料分散体的制备过程中与硅烷反应。
[0026]下面更详细地描述胶体二氧化硅颗粒、硅烷化合物和改性程序。
[0027]胶体二氧化硅颗粒
[0028]胶体二氧化硅颗粒可以衍生自例如沉淀法二氧化硅、微二氧化硅(硅灰)、热解法二氧化硅(气相法二氧化硅)或硅胶及其混合物。所述颗粒通常包含在也称为二氧化硅溶胶的胶态水性分散体中。
[0029]根据一个实施方案，胶体二氧化硅颗粒带负电。这样的颗粒可以由可溶性硅酸盐源制备，所述可溶性硅酸盐源例如碱金属硅酸盐溶液诸如水玻璃或硅酸铵溶液。可溶性硅酸盐经离子交换以产生聚硅酸，并将pH值升高以确保阴离子胶体二氧化硅颗粒的生长。与例如将固体形式的二氧化硅分散在液体介质中相比，以这种方式制备的溶胶倾向于具有非常少量的聚集二氧化硅颗粒。
[0030]可以将胶体二氧化硅颗粒和二氧化硅溶胶改性并且可以包含其他元素，例如胺、铝和/或硼，所述其他元素可以存在于颗粒和/或连续相中。硼改性的二氧化硅溶胶例如描述于US 2,630,410。氧化铝改性的二氧化硅颗粒可以具有例如0.05至3重量％、优选0.1至2重量％的Al2O3含量。制备氧化铝改性的二氧化硅溶胶的程序例如进一步描述于“The Chemistry of Silica”,Iler,K.Ralph,407
‑
409页,John Wiley&Sons(1979)中和US 5 368 833中。
[0031]适合地，使用的胶体二氧化硅颗粒的平均粒径通常为2至150、优选2至100、更优选3至50、还更优选4至40、再更优选4至15且甚至更优选5至12nm。适合地，胶体二氧化硅颗粒的比表面积例如为20至1500、优选50至900、更优选70至700且还更优选100至600m2/g，再更优选150至500且甚至更优选250至500m2/g，通过Sears滴定法测量(G.W.Sears；Anal.Chem.,1956,28(12)，1981
‑
1983页)。平均粒径可以使用Iler,K.Ralph在"The Chemistry of Silica",465页,John Wiley&Sons(1979)中描述的计算方法由滴定表面积确定，即：
[0032][0033]获得体积平均粒度的其他方法例如包括激光衍射。
[0034]胶体二氧化硅颗粒可以具有窄粒度分布，即粒度的低的相对标准偏差。粒度分布的相对标准偏差是粒度分布的标准偏差与平均粒度的比率(以数值计)。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.颜料分散体，其包含：
‑
硅烷改性胶体二氧化硅颗粒；
‑
有机和/或无机颜料；
‑
基于颜料分散体的重量，0.1重量％或更多的量的水溶性增稠聚合物，和
‑
水。2.根据权利要求1所述的颜料分散体，其包括：
‑
1至40重量％的所述硅烷改性胶体二氧化硅颗粒；
‑
10至85重量％的所述颜料；和
‑
0.1至10重量％的所述水溶性增稠聚合物。3.根据权利要求1或2所述的颜料分散体，其中所述胶体二氧化硅颗粒通过将二氧化硅溶胶与一种或多种具有以下通式的硅烷或其低聚物混合获得：R
x
SiX4‑
x
其中x为0至3的整数，R为通过C
‑
Si键连接于硅原子的有机残基，其包含2至20个碳原子和选自碳
‑
碳双键和环氧基团的反应性基团...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：凯姆法本有限责任公司，
类型：发明
国别省市：