本发明专利技术涉及一种添加剂，它包括：a)羧酸；b)胺；c)醇；和d)有机硅；其中a∶b∶c：d的摩尔比是2.0~3.0：11.5~14：45~90：2~10。本发明专利技术还涉及一种包含上述添加剂的水性涂料组合物，所述涂料组合物包括：a)成膜树脂；b)有效量的羧酸；c)胺；d)醇；和e)有机硅。所述涂料除了具有优异润湿性能以外，这些涂料还具有环境上理想的附加优点。本发明专利技术涂料的VOC一般低于或等于大约2.0磅的溶剂/加仑(减去水)，是一种环境友好型涂料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于低VOC水性涂料的添加剤。更具体地说，这些添加剂包括羧酸，胺、醇和有机硅；当用于水基体系时，这些添加剂减低了表面张カ。
技术介绍
一般将涂料施涂于金属食品和饮料容器的内部，以防止内容物接触容器的金属表面。与某些食品，尤其酸性产品接触可以引起金属容器腐蚀。该腐蚀导致了食品或饮料产品的污染以及外观和味道的劣化。 施涂于金属罐的内保护涂层一般是具有低可萃取物的涂层，以避免内容物的污染。涂层还应该基本上是无缺陷的，并且应该拥有对各种食品和饮料的高耐性。还需要对金属表面的良好附着力以及良好的润湿，以确保完全覆盖金属和在烘烤和成形操作过程中保护金属。然而获得快固化速度所需的高温常常导致了涂层的起泡。起泡一般在固化温度超过水的沸点的时候发生，能够导致罐内部的不完全或减弱的覆盖。另外，在罐制造之后，水性涂层必需耐受罐在食品加工过程中所经受的相对严格的温度和压カ要求，并且为一旦装填的罐提供必要的耐腐蚀水平。VOC即挥发性有机化合物，对人体健康有巨大影响。当居室中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏カ等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆カ減退等严重后果。家庭装饰装修过程中使用的涂料是室内VOC的主要来源之一。所以，各国都对涂料等装饰装修材料中的VOC含量做了限制。涂料国标《GB18582-2001室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中VOC含量的定义是“涂料中总挥发物含量扣减水分含量，即为涂料中挥发性有机化合物含量。”一般说来，材料中所含VOC越少，它对人体的危害就越轻微。涂料国标中对内墙涂料中VOC含量的要求是不得高于每升200克。国外发达国家对涂料中VOC含量的限制很严格。以欧盟而言，ー类(亚光类)涂料不得高于每升30克，ニ类(有光类)不得高于每升200克；而在国内，国家环保总局最新发布的水性内墙涂料环境标志产品认证要求規定，VOC不得高于每升100克；北京市制定的《室内装饰装修涂料安全健康质量评价规则》，对VOC的要求是必须在每升125克以下。CN100351327C公开了ー种具有优异的润湿能力的低VOC水性涂料。该组合物包括成膜树脂与含有羧酸、胺和醇的添加。本专利技术还公开了制备和使用这些组合物的方法以及添加剂本身。但本专利技术所述添加剂加工性能较差，不利于常规使用。
技术实现思路
本专利技术涉及低VOC水性涂料的添加剂，包括羧酸和胺、醇和有机硅。该添加剂可以引入到液体水性涂料(包括着色的水性涂料)中。这些涂料也是在本专利技术的范围内。本专利技术的添加剂用于降低加入了它们的水性涂料的表面张力。这导致了在金属表面上的涂层的改进“润湿”。“润湿”是在本领域中用来指涂层，尤其水基涂层以连续薄膜覆盖基材，基本上没有缺陷的能力的术语。包含这些添加剂的组合物的使用导致了罐的金属表面的非常完全的覆盖，尤其在罐内部和在罐的圆面(bead)区已经喷溅的封闭涂层(washcoat)上，它们在历史上是难以获得充分的涂层覆盖的地点。更好的涂层覆盖率与更好的耐腐蚀性相关。重要的是，本专利技术添加剂增强了涂层的性能，对涂层没有任何负面影响。很难找到没有不利影响涂层的性能的添加剤，因为涂料应用的要求非常苛刻；在罐的涂布中使用非常快速的高温固化，以及在装填之后罐经受了非常高的温度和压力。涂有含有本专利技术添加剂的涂料的罐还提供了优异的瓷漆评级(enamel rater)性能,它确保了罐基本上被涂布。本专利技术的组合物的附加优点是它们具有低的挥发性有机溶剂含量(VOC)。它们的使用因此在环境上是有益的。本专利技术的详细描述本专利技术涉及包括羧酸、胺、醇和有机硅的添加剤。羧酸可以具有从大约2到大约18个碳原子的任何碳原子数。很清楚，具有2-7个 碳原子的羧酸一般是难闻的，它们在某些应用中的使用因此可能是不理想的。具有8-18个碳尤其是1(Γ15个碳的羧酸因此一般是更适合的，尤其对于食品罐的应用。该羧酸可以由动物或植物脂肪或油获得，或在动物或植物脂肪或油中含有(即，脂肪酸)。适合的酸的实例包括、但不限于油酸，己酸，庚酸(enthanic)，辛酸，癸酸，异癸基酸，壬酸，月桂酸，肉豆蘧酸，棕榈酸，亚油酸，亚麻酸，硬脂酸，异硬脂酸，山嵛酸，花生酸，花生四烯酸，芥酸，壬ニ酸，椰子油，大豆油，妥尔油，牛脂，猪油，牛蹄油，杏仁油，小麦胚芽油，玉米油，棉籽油，蓖麻酸，蓖麻油酸，菜籽油，棕仁脂肪酸，松香酸，ニ聚酸，三聚酸，臭氧酸，ニ酸，三酸，和它们的混合物，以及天然或合成来源的其它酸。尤其适合的是油酸和辛酸以及它们的混合物。在ー个实施方案中，羧酸与溶剤，比如戊醇和/或丁醇合井。羧酸可以普遍地商购。该羧酸与根据本专利技术的胺，比如烷基胺或链烷醇胺一起使用。适合的胺的实例包括单こ醇胺，ニこ醇胺，三こ醇胺，甲胺，ニ甲胺，三甲胺，こ胺，ニこ胺，三こ胺，ニこ基こ醇胺，丙胺，异丙基胺，ニ丙基胺，ニ异丙基胺，三丙基胺，三异丙基胺，或具有I到大约12个碳原子的ー些其它烷基胺或链烷醇胺，或者氨，或它们的混合物。尤其适合的是ニ甲基こ醇胺(“DMEA”)；DMEA提供了良好的稳定性和良好的抗起泡性。根据本专利技术，还使用醇。可以使用与该羧酸相容的任何醇。该醇可以是支化或非支化的。在一个实施方案中，该醇具有至少4个碳原子，和在另ー实施方案中该醇具有5-7个碳。如果碳数高于大约10，抗起泡性可以受损。因此，取决于使用者的需要，本领域的技术人员可以选择适当的醇。有机硅化合物及聚合物因其特性而广泛应用于塑料、橡胶、粘合剂、密封胶、涂料、油墨等高分子复合材料，其作用在于改进高分子材料使用性能或加工性能。常用的有机硅添加剂有硅烷偶联剂、硅油和硅树脂。本领域技术人员可自行选择，本专利技术对此不做限制。一般，羧酸与胺、醇和有机硅的摩尔比是大约2. (Γ3. O 11. 5^14 45^90 :2 10，例如 2.5:12:60:8。本专利技术的添加剂可特定地应用于金属食品罐的涂料。术语“食品罐”在本文中用来指用于容纳任何类型的食品或饮料的罐，容器或任何类型的金属贮器。典型的金属包括镀锡钢，无锡钢，以及黑钢板，尽管本专利技术不限于使用这些金属。本专利技术进一步涉及包括成膜树脂，羧酸，胺、醇和有机硅的水性涂料组合物。适用于食品罐的任何成膜树脂可以根据本专利技术使用。可用于形成树脂的聚合物的实例包括含羟基或羧酸的丙烯酸共聚物，含羟基或羧酸的聚酯聚合物，含异氰酸酯或羟基的聚氨酯聚合物，和含胺或异氰酸酯的聚脲。这些聚合物进ー步描述在US专利No. 5，939，491，第7栏，第7行到第8栏第2行中；该专利以及引用的专利引入这里作參考。特别适合的成膜树脂是环氧丙烯酸树脂，比如在US专利No. 4，212，781中所述的那些，该专利引入本文供參考。还可以使用其它环氧丙烯酸树脂。这些树脂的固化剂也描述在‘491专利第6栏第6行到第62行中；尤其适合的交联剂，尤其环氧丙烯酸树脂的交联剂包括蜜胺和酚醛树脂交联剂。“酚醛树脂”被认为是指由一种或多种苯酚単体，比如苯酚，双酚A，叔丁基苯酚等与甲醛反应制备的聚合物。可以使用固化剂的结合物。应该清楚，本专利技术涂料是液体涂料，更具体地说是水基或水性涂料。因为环境的原因，水性涂料比溶剂型涂料优选。然而，应该理解的是，本文所使用的术语“水性”是指，该涂料主要是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种添加剂，其特征在于，它包括 a)羧酸； b)胺； c)醇；和 d)有机硅；其中a b c :d的摩尔比是2· 0 3· O :11. 5 14 :45 90 :2 10。2.权利要求I的添加剤，其特征在于，所述羧酸具有2-18个碳原子，优选8-18个碳原子，进ー步优选1(Γ15个碳原子； 优选地，所述羧酸为油酸或/和辛酸。3.权利要求1-2之一所述的添加剤，其特征在于，所述胺是ニ甲基こ醇胺； 优选地，所述醇至少有4个碳原子，优选4-10个碳，进ー步优选Γ7个碳，更优选戊醇。4.ー种水性涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物包括 a)成膜树脂； b)有效量的羧酸； c)胺； d)醇；和 e)有机娃。5.如权利要求4所述的组合物...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国胜，胡兰，梅长林，
申请(专利权)人：安徽省金盾涂料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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