用于制备含有抗微生物剂的乳胶涂料的方法、用于乳胶涂料的研磨和分散相技术

一种将不溶于水的抗微生物剂掺入至乳胶涂料产品中的方法。该方法包括将抗微生物剂加入至分散相中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将不溶于水的抗微生物剂(biocide)掺入至水性乳胶涂料中的方法，以及含有该不溶于水的抗微生物剂的新组合物。
技术介绍
乳胶涂料是水性系统，通常通过两步法制造。首先，通常称为研磨相的分散相通过 下面的步骤制备将干燥的涂料颜料与包括大多数其他固体粉状制剂原料的其他研磨相组 分在持续的高剪切搅拌下混合，以提供高粘度和高固体份混合物。这部分过程被设计成有 效地湿润和瓦解(disagglomerate)干燥的颜料并将它们稳定在水分散体中。涂料制造过程的第二步通常称为兑稀(letdown)或调稀(thindown)阶段，因为粘 性的粉碎料用剩余的制剂组分稀释，后者的粘性通常比研磨混合料小。典型地，乳胶树脂、 任意的预分散颜料和仅需要混合和可能适度的剪切的任意的其他涂料原料，它们在兑稀阶 段期间合并在一起。兑稀阶段可通过顺序地将兑稀组分加入至含有研磨混合料的容器中， 或通过将研磨混合料加入至含有乳胶树脂和其他兑稀组分的预混合料中，接着顺序地加入 最终的兑稀组分而完成。在任一种情况下，都需要持续地搅拌，尽管不需要施加高剪切。抗微生物剂典型地包含在乳胶涂料中以提供抗微生物的涂料。抗微生物剂可在涂 料制造过程的不同阶段时掺入，然而它们通常在最后的步骤中加入以减少其对高温或潜在 的灭活剂的暴露。已知几种不溶于水的抗微生物剂，诸如BIT (1，2-苯并异噻唑-3 (2H)-酮)能在水 性介质中高度有效地控制生物体生长。然而，在乳胶涂料中掺入不溶于水的抗微生物剂是 具有挑战性的，因为不溶于水的物质有结块的可能性并且由此导致具有不可接受的特性的 涂料。结果，不溶于水的抗微生物剂的掺入需要将它们作为溶剂如二醇中的低固体份溶液 或分散体，或水中的分散体来进行递送。然而，由于一些原因用于将不溶于水的抗微生物剂递送至涂料中的溶剂的应用是 不合乎需要的。溶剂增加了涂料制造期间和最终涂料产品中挥发性有机化合物(VOC)的存 在。溶剂还增加了涂料的原料成本，增加了库存和储存的需求，并增加运输成本。因此，从 成本和环境影响的角度出发，本领域中的一个重大进展将是提供有限地使用溶剂将不溶于 水的抗微生物剂掺入至乳胶涂料中的新技术。专利技术概述在一个方面，本专利技术提供了一种制造乳胶涂料组合物的方法。该方法包括通过将 一种或多种颜料、其他研磨相组分和不溶于水的抗微生物剂混合在一起而制备分散相；以 及将所述分散相与乳胶树脂和其他兑稀组分混合。在另一个方面，本专利技术提供了一种用于乳胶涂料制造方法中的分散相。该分散相 包括一种或多种颜料；其他研磨相组分；和不溶于水的抗微生物剂。专利技术详述本专利技术提供了一种用于将不溶于水的抗微生物剂掺入至乳胶涂料组合物中的方 法。该方法允许以非VOC形式掺入抗微生物剂。该方法还降低了涂料供应商和消费者的成 本，减少了库存的需求(例如，60-85%的BIT活性制剂可用于本专利技术中，而不是通过目前所 使用的技术所获得的20%活性制剂)，并且减少了运输成本和危险。本专利技术的方法包括通过将一种或多种颜料、其他研磨相组分和不溶于水的抗微 生物剂混合在一起而制备研磨相；以及将所述研磨相与一种或多种乳胶树脂和其他兑稀组 分混合。研磨相需要将干燥颜料和其他研磨相组分混合成为高粘度和高固体份混合物。通 常，无机颜料包括不溶于水的无机矿物的亚微米至几微米尺寸的颗粒。无机颜料为涂膜提 供不透明性并控制光泽水平，以及提高膜耐久性。无机颜料还用 来控制涂料的粘度。以金 红石或锐钛矿矿物形式的二氧化钛是最常用的遮光颜料。其他无机颜料，称为体质颜料，提供上述的其他益处，并且一些能提高遮光颜料的 遮光效率。常见的体质颜料包括高岭土、煅烧高岭土、天然或合成的碳酸钙、滑石、天然或合 成的二氧化硅、云母和长石。除了无机颜料以外，一些涂料也可包括有机着色颜料和其他专用颜料。一些颜料 可作为预分散的含水浆料掺入至涂料中。另外，颜料作为干粉加入至研磨相中。助溶剂诸如二醇，包括丙二醇或乙二醇，可加入至研磨相中以为涂料提供冻融稳 定性，并且通过延缓涂敷后液相的蒸发而有助于成膜。聚结剂诸如醇醚或酯醇溶剂，可加入 用于塑化乳胶颗粒，并且由此使颗粒具有聚结以形成涂膜的能力或增强颗粒的聚结以形成 涂膜的能力。2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯是常用的聚结剂。增稠剂通常用于控制涂料制剂从制造过程至储存和应用的流变特性。可使用各种 类型，包括缔合型、非缔合型和触变型。描述为非缔合型的增稠剂(即，不与乳胶颗粒结合) 通常是可溶性纤维素聚合物，诸如羟乙基纤维素。缔合型增稠剂包括疏水改性的纤维素聚 合物、疏水改性的碱膨胀乳液聚合物、和疏水改性的乙氧基化聚氨酯树脂。粘土或有机改性 的粘土增稠剂，经常称为触变剂，也可用来控制某些流变特性。在研磨阶段期间加入的表面活性剂有助于在制造过程期间湿润干燥的颜料颗粒。 表面活性剂还稳定乳胶在涂料制剂中的分散以避免絮凝，并且为涂料提供与着色分散体的 相容性，后者经常由终端用户加入。通常使用非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂。 许多常用的非离子型表面活性剂是烷基芳基聚醚。阴离子型表面活性剂的实例包括磷酸酯 的盐，和烷基芳基聚醚硫酸盐。颜料分散剂也通常用作研磨相添加剂。颜料分散剂是可溶性材料，其与颜料颗粒 表面的物理化学吸附稳定了颜料颗粒的分散以避免再附聚。常用的分散剂的实例是聚丙烯 酸或改性的聚丙烯酸的盐，以及多磷酸盐诸如六偏磷酸钠。中和剂是碱，其中和制剂的酸性组分，由此将涂料制剂的PH升高至碱性水平。由 此赋予乳胶颗粒和许多类型的颜料颗粒的表面电荷有助于稳定以避免絮凝。最常见的无机 碱是氨水、碳酸钠和氢氧化钠。使用的大多数有机碱为链烷醇胺化合物，其具有额外的功 能，包括用作颜料的助分散剂(co-dispersant)。中和剂经常加入至研磨相中，并且可以接 着以额外的用量加入至兑稀相中。消泡剂可在制造过程期间的各个时刻加入以防止泡沫形成。大多数消泡剂是基于硅氧烷的，或基于矿物油的，并且一些消泡剂含有疏水性二氧化硅。根据本专利技术，不溶于水的抗微生物剂也加入至研磨相中。“不溶于水”的含义是在 水中的溶解度为在25°C下0. 5衬％或更小，更优选0. 25衬％或更小，并且甚至更优选地， 0. 1衬％或更小。优选地，抗微生物剂应该具有足够的化学和热相容性从而能够经得起研 磨阶段混合步骤的苛刻条件。合适的抗微生物剂的实例包括1，2-苯并异噻唑-3(2H)-酮 (BIT)、邻苯基苯酚(OPP)、烷基异噻唑啉酮诸如辛基异噻唑啉酮(OIT)、3-碘-2-丙炔 基-丁基氨基甲酸酯(IPBC)、多菌灵(2-苯并咪唑氨基甲酸，甲酯)、百菌清(1，3_二氰基四 氯代苯)、敌草隆(1，1_ 二甲基-3-(3，4_ 二氯苯基)脲)、唑类(azole-based)抗菌剂诸如 戊唑醇(α-[2_(4-氯苯基)_乙基]-α-(1，1-二甲基乙基)-1Η-1，2，4-三唑-1-乙醇)、丙 环唑(1-[[2-(2，4-二氯苯基)-4-丙基-1，3-二氧戊环-2-基]甲基]-1H-1，2，4-三唑) 和戊环唑(1-[[2-(2，4_ 二氯苯基)-1，3_ 二氧戊环-2-基]甲基]-1H-1，2，4-三唑)、噻 苯达唑(2-(1，3-噻唑-4-基)-IH-苯并咪唑；2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造涂料组合物的方法，该方法包括：通过将一种或多种颜料、其他研磨相组分和不溶于水的抗微生物剂混合在一起而制备研磨相；以及将所述研磨相与一种或多种乳胶树脂和其他兑稀组分混合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-11-30 60/991,315一种制造涂料组合物的方法，该方法包括通过将一种或多种颜料、其他研磨相组分和不溶于水的抗微生物剂混合在一起而制备研磨相；以及将所述研磨相与一种或多种乳胶树脂和其他兑稀组分混合。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述研磨相组分选自下列的一种或多种助溶剂、 聚结剂、增稠齐 、表面活性齐 、颜料分散剂、中和剂、和消泡剂。3.根据权利要求1-2所述的方法，其中所述兑稀组分选自下列的一种或多种乳胶树 月旨、颜料浆、聚结剂、增稠剂和中和剂和消泡剂。4.根据权利要求1-3所述的方法，其中所述抗微生物剂是1，2-苯并异噻唑-3(2Η)-酮 (BIT)，邻苯基苯酚，诸如辛基异噻唑啉酮的烷基异噻唑啉酮，3-碘-2-丙炔基-丁基氨基甲 酸酯，多菌灵，百菌清，敌草隆，诸如戊唑醇、丙环唑和戊环唑的唑类抗菌剂，噻苯达唑，吡啶 硫酮锌，二碘甲基-对甲苯砜，2-(硫氰基甲基硫代)苯并噻唑，二甲基二硫代氨基甲酸锌， 三氯生，cybutryn，特丁净，诸如N- 丁基-BIT的N-烷基-取代的BIT，诸如二氯辛基异噻 唑啉酮(DCOIT)的二卤素-取代的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约阿娜安妮斯，马克A亨宁，约翰W奎因，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，安格斯化学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]