專利名稱：不含voc的水稀釋性涂料載體的制作方法
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背景技術(shù)：
當(dāng)前，常規(guī)的聚乙烯基、苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯共聚物基的水稀釋性涂料采用揮發(fā)性氨或低分子量胺作為增溶劑，所述材料在其涂敷過程中產(chǎn)生大量作為污染物的揮發(fā)性有機化合物(VOC)。
現(xiàn)已令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，與已知替換物相比，通過以含羥基的二胺/寡胺(參見式I)、或其組合作為所述揮發(fā)性氨/胺的替換物，從而替換前述VOC，除有效除去VOC外，其在各種應(yīng)用中還提供了性能的提高。
在所述益處中，其預(yù)料不到的用途是在膠乳基涂料中用作替換常規(guī)聚結(jié)劑的不產(chǎn)生VOC的替換物。
還已確認，通過含羥基的二胺/寡胺(參見式I)與含羧酸的樹脂的組合的反應(yīng)產(chǎn)生的水稀釋性樹脂，可對環(huán)氧樹脂起有效的環(huán)境溫度固化劑的作用，和/或?qū)Ω鞣N膠乳樹脂起聚結(jié)劑的作用。對比起來，通過含相同羧酸基的樹脂與通常采用的揮發(fā)性胺(參見式II)的反應(yīng)所制備的常規(guī)水稀釋性樹脂，不能提供類似的性能益處。
這些功用為制劑師提供了通過應(yīng)用這些多用途材料而使污染最小化的手段。此類優(yōu)點包括例如有害材料的使用減少，和/或減輕了對暴露于揮發(fā)性毒性材料的工人的令人討厭的或不可接受性條件。另外，如本文所驗證的，所述用途可為制劑師提供產(chǎn)物性能的提高，例如更快變干的油墨、油漆和涂料，其具有提高的耐磨和耐腐蝕性、減少的生產(chǎn)成本、和提高的制造容易度。
式I 式IIH[RNHR1]x[R2N(R3)R4]y[R5(OH)R6]zH N(ABC)其中各個R、R1、R2、R4和R6獨立地為鍵、二價烴基或氧雜烴基配體，此類配體各自具有1至約6個碳原子，包括任選的醚取代基(例如[-OCH3或-OC3H7])；各個R3獨立地為氫、或一價的含1-6個碳的飽和的或者含2-6個碳的不飽和的烴基或氧雜烴基配體，各個R5獨立地選自含1-4個碳的三官能配體，其中(x)和(y)各自獨立地是值為0-6的整數(shù)，條件是x+y之和必須等于或大于2，(z)是值為1、2或3的整數(shù)。在式II中，A、B和C各自獨立地為氫、含1至3個碳原子的一價烴基、或一羥基化的烴基配體。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，末端R是鍵，在最優(yōu)選的實施方案中，末端R是鍵且各個R3為氫。
在本文中所用的術(shù)語“烴基”是指僅含氫和碳的基團，術(shù)語“氧雜烴基”是指含有醚官能的基團，即僅含-O-氧、碳和氫的基團，術(shù)語“不飽和”是指配體中存在“C＝C鍵或C-C雙鍵”，術(shù)語“三官能配體”是指具有三個鍵合部位的配體[例如-CH(-)CH2-、1，3，5-C6H3、-OCH2C(-)＝CH(-)]。術(shù)語“多官能”是指含有多個官能團的配體(例如同一配體中的氨基和羥基)。術(shù)語“基本不揮發(fā)的”是指所討論物質(zhì)具有極低揮發(fā)性的特性，或者基本滿足或超出一個或多個如下?lián)]發(fā)性標準，由此則認為具有非揮發(fā)性1)美國環(huán)境保護局的方法24(UnitedStates Environmental Protection Agency(EPA)Method 24)；2)美國試驗材料學(xué)會的方法D3960(American Society for Testing Materials(ASTM)Method D3960)；3)在使用溫度下具有≤0.1mmHg的蒸汽壓。術(shù)語“有機羧酸基官能等價物”是指在功能上起羧酸基作用的化學(xué)基團。例如，羧酸酯或羧酸酐、或其他此類羧酸衍生物適用于本文所述的組合物中。特別適合的是在某些水性條件下傾向于水解從而產(chǎn)生相應(yīng)的游離羧酸官能團的那些化學(xué)基團。
發(fā)明簡述本發(fā)明涉及新穎的水性涂料載體、其制備方法、及其使用方法。
本發(fā)明的一個方面是物質(zhì)組合物，所述組合物包括(基本組成為)一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂和一種或多種含多官能羥基的、如式A定義的二胺/寡胺式AH[RNHR1]x[R2N(R3)R4]y[R5(OH)R6]zH其中各個R、R1、R2、R4和R6獨立地為鍵、二價烴基或氧雜烴基配體，此類配體各自具有1至約6個碳原子，包括任選的醚取代基(例如[-OCH3或-OC3H7])；各個R3獨立地為氫、或一價的含1-6個碳的飽和的或者含2-6個碳的不飽和的烴基或氧雜烴基配體，各個R5獨立地選自含1-4個碳的三官能配體，其中(x)和(y)各自獨立地是值為0-6的整數(shù)，條件是x+y之和必須等于或大于2，(z)是值為1、2或3的整數(shù)。
在一個實施方案中，本發(fā)明是物質(zhì)組合物，所述組合物包括(基本組成為)一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂和一種或多種含多官能羥基的二胺/寡胺。
在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其中含多官能羥基的二胺/寡胺基本上是不揮發(fā)的，或者是本文所述的任意組合物，其中含多官能羥基的二胺/寡胺包括至少一個伯氨基配體，或者包括至少兩個或至少三個氨基配體。在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其中含多官能羥基的二胺/寡胺包括至少一個伯氨基配體(例如NH2)，或者包括至少兩個或至少三個仲氨基配體(例如NHR、NHR2，其中R或R2如本文所定義)，并包括至少一個羥基。
在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其中含聚合有機羧酸基的樹脂還包括非基于羧酸的單體。在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其中含聚合有機羧酸基的樹脂包括至少一個、或至少兩個游離羧酸基。
在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其中以一個或多個聚合有機羧酸基的官能等價物如?；u和/或酸酐替代一個或多個有機羧酸基。
在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其中一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂還包括非基于羧酸的單體。此類單體的代表性實例包括但不限于例如(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、氯乙烯、乙烯基醚、或乙烯基酯。
在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其包括本文明確描述的含聚合有機羧酸基的樹脂與含多官能羥基的二胺/寡胺的任意組合。
在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其包括本文明確描述的含聚合有機羧酸基官能等價物的樹脂與含多官能羥基的二胺/寡胺的任意組合。
在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其包括本文明確描述的含聚合有機羧酸基官能等價物的樹脂與含多官能羥基的二胺/寡胺的組合與制劑。
在替代實施方案中，組合物是本文所述的任意組合物，其還包括附加溶劑，其中所述附加溶劑為水，或者所述附加溶劑為有機溶劑(例如有機醚、酯、酮或醇)。此類附加溶劑可在適于應(yīng)用的任意時刻加入。例如，可在組合物的最后包裝之前加入所述溶劑，或者在就要使用組合物之前加入所述溶劑。
在替代實施方案中，預(yù)期將本文所述的任意組合物用作環(huán)氧固化劑、涂料載體、油漆載體或油墨載體。所述使用包括將本文所述的組合物涂敷至襯底。襯底是適于涂敷(例如涂漆、印刷、涂布、粘附)的任意固體材料。例如紙張、紙板、織物、布料、塑料、玻璃纖維、層壓材料、木材、金屬(例如鋁、鋼、黃銅、鐵、銅、鈦等)、石頭、水泥、大理石、陶瓷、乙烯基、玻璃、聚合物等均適合作為襯底。本文中組合物的涂敷可通過任意合適方法完成，所述方法包括例如手動使用刷子、拖把或噴霧器或采用自動化涂覆器或機器如噴墨印刷機、柔性版印刷機、凹版印刷機、絲網(wǎng)印刷機或平版印刷機而實現(xiàn)。
其他實施方案包括環(huán)氧固化劑、涂料、油漆、油墨的制備方法，包括組合本文所述的任意組合物的組分；環(huán)氧固化劑的制備方法包括組合本文所述的組合物[得自于含羥基的二(寡)胺與含羧基的樹脂的相互作用]的組分與一種或多種其他的環(huán)氧固化添加劑；涂料的制備方法包括組合本文所述的組合物的組分與一種或多種其他的涂料添加劑；油漆的制備方法包括組合本文所述的組合物的組分與一種或多種其他的油漆添加劑；油墨的制備方法包括組合本文所述的組合物的組分與一種或多種其他的油墨添加劑。
用于環(huán)氧固化劑組合物的添加劑在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。它們包括，例如表面活性劑、催化劑、緩聚劑、溶劑等。用于涂料、油漆或油墨組合物的添加劑在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的。它們包括，例如流變控制劑、消泡劑、生物抑制劑等。
其他實施方案包括制備本文所述組合物的方法，包括組合一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂與一種或多種含多官能羥基的二胺/寡胺；以及制備本文所述組合物的方法，包括組合本文所述一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂與本文所述一種或多種含多官能羥基的二胺/寡胺。
其他實施方案包括通過本文所述任意方法制得的產(chǎn)物。
其他實施方案包括在襯底上進行印刷的方法，包括將本文所述的產(chǎn)物或組合物或通過本文所述方法制得的產(chǎn)物或組合物涂敷至襯底；對襯底進行涂漆的方法，包括將本文所述的產(chǎn)物或通過本文所述方法制得的產(chǎn)物涂敷至襯底；對襯底進行涂布的方法，包括將本文所述的產(chǎn)物或通過本文所述方法制得的產(chǎn)物涂敷至襯底；在襯底上固化環(huán)氧樹脂的方法，包括將本文所述的產(chǎn)物或通過本文所述方法制備的產(chǎn)物涂敷至襯底；將第一襯底粘附至第二襯底的方法，包括將本文所述的產(chǎn)物或通過本文所述方法制備的產(chǎn)物涂敷至第一襯底并使第一襯底與第二襯底接觸，所述方法可還包括將本文所述的產(chǎn)物或通過本文所述方法制備的產(chǎn)物涂敷至第二襯底；和襯底表面的保護方法，包括將本文所述的產(chǎn)物或通過本文所述方法制備的產(chǎn)物涂敷至襯底表面。
在替代實施方案中，物質(zhì)組合物包括不含揮發(fā)性有機化合物(“VOC”)的水性載體，所述載體包括本文所述的任意組合物。在替代實施方案中，本文的物質(zhì)組合物基本上不含揮發(fā)性有機化合物(“VOC”)。術(shù)語“不含VOC”是指基本上不是由被認為是本領(lǐng)域內(nèi)所知的揮發(fā)性有機化合物的化學(xué)組分制成的物質(zhì)，或者基本上不含所述化學(xué)組分的物質(zhì)。
已發(fā)現(xiàn)可用于實施本發(fā)明的含羥基的二胺/寡胺的種類有很多，表A中給出了一些實例，優(yōu)選實施方案的優(yōu)選實例以a*標記。所述實例僅是說明性的，并非排他性的，也不是限定本發(fā)明的范圍。
表AA1)*1，3-二氨基-2-丙醇A2)*1-氨基-2-N(甲基)氨基-3-丙醇A3)*N(2-羥乙基)乙二胺A4)*2，4-二氨基-1-環(huán)己醇A5)*2-甲基-3-氮雜-6-氨基-1-辛醇A6)*1，7-二氨基-4-氧雜-2-庚醇A7)*2，5，8，11，14-五氨基-3，6，9，12-四氧雜-1，15-十五烷二醇
A8)*4-N(3-氨基丙基)-2-丁烯-1-醇胺A9)*2-氨基-3-[(2-羥基)-2-丙基]嗎啉A10)*2，4-雙N-丁基氨基-3，5-二羥基正戊胺A11)*2-(2-丙烯氧基)，2-二氨甲基，乙醇A12)*1-N-(乙基)氨基，2-氨基，-3，4，5-三羥基己烷A13)*2-N-(乙烯基)3-羥基-1，2-丙二胺A14)*2-羥基-5-氰基-1，5-戊二胺A15)*4，4’-二氨基-2-羥基甲基二環(huán)己醚A16)*N-(2-羥基)丙基三亞乙基四胺A17)*1，3-二氨基-5-(3-羥基)丁基環(huán)戊二烯A18)*3-氨基-1，6-二N(乙基)氨基-2-戊醇A19)*雙2-氨甲基-2-羥基丙醚A20)*4-羥乙基四亞乙基五胺A21)*N-(羥甲基)乙二胺A22)*N1(2-丙?；?N3(2-羥乙基)二亞乙基三胺A23)1，3-二甲氨基-2-丙醇A24)1-N(丁基)氨基-2-N(甲基)氨基-3-丙醇A25)N，N’-二(2-羥乙基)乙二胺A26)2，4-二N，N’-二異丙氨基環(huán)己醇A27)2-甲基-3-氮雜-6-(N-甲基)氨基辛醇A28)1，7-二-N(丁基)氨基-4-氧雜-2-庚醇A29)2，5，8，11，14-五(N-甲基)氨基-3，6，9，12-四氧雜-1，15-十五烷二醇A30)4，N(3-氨丙基)-2-丁烯醇-1A31)2-氨基-3-[(2-羥基)-2-丙基]嗎啉A32)2-羥基-5-氰基-1，5-戊烷-雙(N-乙基)胺A33)4，4’-二氨基-2-羥甲基-雙環(huán)己醚A34)N，N’-二(羥甲基)乙二胺已發(fā)現(xiàn)可用于實施本發(fā)明的含羧酸基的聚合物及膠乳樹脂的種類很多，表B和B*中分別給出了優(yōu)選種類的一些實例。所述實例僅為說明性的，并非排他性的，也不是限定本發(fā)明的范圍。
表B
表B*
通常廣泛用于使水稀釋性的含羧酸樹脂增溶的揮發(fā)性胺的實例、和不適用于實施本發(fā)明的非揮發(fā)性胺的實例分別提供在表C和表D中。
表CCA)氨CB)三乙胺CC)乙醇胺CD)2-(氨基)甲基-2-丙醇CE)三亞乙基二胺表DD1)N(二甲基)，N’(甲基)，(2-羥乙基)乙二胺D2)2-氨基，4-N，N-二(乙基)氨基環(huán)己醇D3)2-N，N’-二(甲基)氨基-3-[(2-羥基)-2-丙基]嗎啉D4)四亞乙基五胺D5)N1，N2-二乙?；?，N3(2-羥乙基)二亞乙基三胺適合于本發(fā)明新穎水性載體的制備和應(yīng)用的方法很多，包括非常確定的技術(shù)。這些載體的應(yīng)用包括優(yōu)良的油墨、油漆和涂料制劑，分別如實施例1和2-8所例示。所述實施例僅是示例性的，并非排他性的，也不是限定本發(fā)明的范圍。
實施例實施例1本發(fā)明不含VOC的樹脂載體通常通過如下方法容易地制得在水中或水性樹脂體系中，將合適的含羧酸聚合物和約40％～200％當(dāng)量(堿性氮/酸基)合適的形成抗衡離子的胺進行高剪切混合。為實現(xiàn)樹脂分散，所采用的溫度范圍為60℃～80℃。由此制得的載體所具有的固體濃度為10wt％至約65wt％。與在開放式和/或流氮覆蓋式反應(yīng)器(對照試樣)中制備的、以類似常規(guī)類型的體系產(chǎn)生的結(jié)果相反，在樹脂增溶-分散過程中堿的損耗以及由此所致的氣味產(chǎn)生均極小，即使是在高達98℃的處理溫度下也是如此。關(guān)于本發(fā)明各種不含VOC的樹脂載體的組成、穩(wěn)定性和干膜防水性的詳細描述，以及常規(guī)技術(shù)類似物的反例在表#1中給出。添加0.2wt％指示酰胺化催化劑對所選制劑性能的影響在表#1*中提供。
表#1
表#1*
注1)由美國環(huán)境保護局的聯(lián)邦方法#24第51部分(U.S.EnvironmentalProtection Agency(“EPA”)Federal method#24Section 51)所得的總固體，相當(dāng)于美國試驗與材料學(xué)會(American Society for Testing and Materials，(″ASTM″)#D-3960方法。
2)通過刮刀將試驗涂料以2.5mm(計算)干膜涂覆厚度涂敷至聚對苯二甲酸乙二酯膜，25℃風(fēng)干1小時，然后通過(僅)載體改性形式的ASTM方法#D4213進行評價。
3)二乙?；j(luò)鈦。
4)二(二辛基)二磷酸鈦。
實施例2本實施例驗證了本發(fā)明不含VOC的載體作為水性柔性版油墨載體組分的優(yōu)良效用。
通過高速分散器混合酸當(dāng)量為155wt的適量苯乙烯丙烯酸共聚物(B5)與指定比例當(dāng)量的指示胺，從而制得含30wt％固體的均勻水分散體。分別評價所得材料作為載體組分(50wt％)的效用，為獲得粘度為3.0-3.1K cps的最終油墨，需要25wt％的金紅石二氧化鈦粉末和～23+/-2％的水、以及合適比率的、或者分別為約0.1％至約1％的消泡劑、生物抑制劑或聚氨酯觸變膠，以得到白色油墨。
采用常規(guī)水性柔性版印刷技術(shù)，在1m寬、2.5mm厚的乙烯基網(wǎng)(web)上，通過使用市售印刷機(65℃干燥)以60％覆蓋率將所得油墨印刷于60肖氏D型硬度計。胺/當(dāng)量、最大可承受印刷速度、對各種腐蝕劑的抗粘著性和抗粘污性列于表2中。這些數(shù)據(jù)驗證了本發(fā)明相對于本領(lǐng)域現(xiàn)有材料在使VOC產(chǎn)生最小化、可承受印刷速度和耐腐蝕性方面的優(yōu)越性。
表#2
表#2
注1)印數(shù)/小時，EPA方法24。
2)50psig下面對面24小時。
3)在指定腐蝕劑中浸漬24小時后試驗，然后于15psig下將各試樣用被試驗材料潤濕的纖維素海綿擦拭10次。基于初始色密度保留百分比對性能進行評級(將10個試樣進行平均)E＝＞90％；G＝75-89％；F＝50-69％；P＝＜50％。
4)控制印刷速度，以使產(chǎn)物性能不受限制。
實施例3該實施例驗證了本發(fā)明不含VOC的載體作為木材用水性環(huán)氧涂料載體組分的優(yōu)良效用。
將各為10wt％的二氧化鈦和白云母循序地分散到31wt％的水性樹脂溶液中，從而制得雙組分的不含VOC的水性丙烯酸環(huán)氧涂料，所述水性樹脂溶液通過水中0.40毫當(dāng)量A7與100毫當(dāng)量B5樹脂的反應(yīng)產(chǎn)物而制得。將環(huán)氧當(dāng)量(EEW)為190的不同比率的指示雙酚A二環(huán)氧化物加入到100g所述樹脂的等分試樣中，將所得材料充分混合，并涂敷至光滑、干凈、澄清的12”×12”×1”云杉板上，并在25℃+/-2℃進行干燥。干燥24和95小時后，對所制涂料進行評價。結(jié)果如表3中所示。以類似方法制備、涂敷、固化并評價許多類似的(30％樹脂固體)環(huán)氧涂料。其配方、干燥條件和試驗結(jié)果列于表3中。
表3
注1)ASTM D 1640 2)ASTM D 4213 3)ASTM D 1308實施例4該實施例驗證了本發(fā)明不含VOC的載體作為膠粘劑的優(yōu)良效用。
將指示產(chǎn)物的4mm濕膜層分別以刮刀涂敷至指定襯底的光滑水平的10×200×3mm(厚)樣品上，其通過刮刀涂敷具有指定分子混合比的指示組分的20wt％分散體而制得。將所得濕膜于環(huán)境條件下(22-30℃，70-80％相對濕度)分別干燥10分鐘，然后循序地覆蓋相同襯底的第二樣品，于100℃(～5％相對濕度)烘爐式干燥3小時，環(huán)境溫度下冷卻48小時，并通過ASTM D 4541測定以焦耳/線性厘米表示的分層剝離強度。上述試驗的結(jié)果匯集于表4中。
表4
注1)ASTM 51792)Henkel Corp.
實施例5該實施例驗證了本發(fā)明不含VOC的載體作為水性凹版印刷油墨載體的優(yōu)良效用。試驗結(jié)果清楚表明，與常規(guī)類似物相比，本發(fā)明材料使得生產(chǎn)率和收率提高，并得到了更明顯的圖象(減少的網(wǎng)點增大)。
將具有指示摩爾比的指定組分循序混合，以產(chǎn)生含40％固體的載體，從而制得水性凹版印刷油墨。將這些油墨用指示(50％固體)膠乳樹脂按8∶1稀釋，然后采用Perl磨機將15wt％的酞菁藍顏料(15∶0)分散到所述混合物中。加入合適比率的其他載體以使全部制劑稀釋至恒定的顏色強度(分光光度計)，然后以水稀釋至涂敷粘度。對于各個樣品，在市售3米網(wǎng)上以最大可承受(受干燥速度限制)線速度(米/分鐘)使用不同覆蓋率(10％-80％)的測試圖案圓筒(80℃干燥溫度)，將所得油墨印刷于60磅涂布紙原料上。評價各樣品的生產(chǎn)率(最大印數(shù)/小時)、收率(頁/克顏料)和美觀性(網(wǎng)點增大)。結(jié)果提供在表5中。
表5
實施例6該實施例驗證了本發(fā)明不含VOC的載體作為不含VOC聚結(jié)劑的效用，所述聚結(jié)劑用于膠乳丙烯酸和聚乙酸乙烯酯膠乳樹脂的建筑油漆中。
通過高速混合器，將200g二氧化鈦分散到各300g指示研磨載體中，直至赫格曼(Hegman)細度為7+，然后用400g所指定的膠乳樹脂和100g水兌稀，從而制得白色膠乳建筑油漆。采用Polyphobe 102-UnionCarbide將粘度調(diào)節(jié)至80+/-克雷布斯(Krebs)單位，并采用刮刀以3密耳濕厚度將所得油漆涂敷至標準刮涂卡(draw-down card)(Lenneta#9A)，并在環(huán)境溫度下干燥4小時。分別通過ASTM法D2805和D523測量各自的不透明度和光澤度。所得數(shù)據(jù)提供在表6中。前面各種產(chǎn)物所采用的研磨載體的組成(重量份)為3份Polyphobe 102、2份二磷酸鉀、2份消泡劑(Defo X123-Ultra Additives)、2份抗微生物劑(Nuosept 95-Crenova)、如下所示的添加劑、和余量的水。
表6
注1)重量份 2)Flexbond 381(Air Products)3)聚結(jié)不完全-薄膜不均勻4)SG-10M(Rohm and Haas)實施例7該實施例驗證了本發(fā)明不含VOC的載體作為金屬抗腐蝕涂料用的不含VOC聚結(jié)劑的效用。
通過高速混合器，將200g二氧化鈦分散到各300g指示研磨載體中，直至赫格曼細度為7+，然后用300g SC Johnson 538丙烯酸樹脂、50g三聚氰胺樹脂(Cymel 303-Cytec)和100g水兌稀，從而制得白色膠乳金屬保護性的水性烘烤搪瓷。采用Polyphobe 117-Union Carbide將粘度調(diào)節(jié)至80+/-5克雷布斯單位，并通過刮刀以3密耳濕厚度將所得油漆涂敷至標準碳鋼試驗板(QUV)，在160℃烘焙20分鐘，并在環(huán)境溫度下冷卻48小時。分別通過ASTM法D 2805-88、B 117和D 523測量各自的不透明度、耐鹽霧性和光澤度。所得數(shù)據(jù)提供在表7中。前面產(chǎn)物中各自所采用的研磨載體的組成(重量份)為200份丙烯酸膠乳(#540SC Johnson)、3份Polyphobe 117、2份二磷酸鉀、2份消泡劑(Defo X123-Ultra Additives)、2份抗微生物劑(Nuosept95-Crenova)、如下所示的添加劑、和余量的水。
表7
注1)重量份 2)膜的聚結(jié)不完全實施例8該實施例驗證了本發(fā)明的不含VOC的載體作為醇酸樹脂用的不含VOC的性能改良劑的效用。
通過真空蒸餾從Setal-41-1390樹脂中除去溶劑(標稱濃度30％w/w，實際29.7％w/w)，以得到bp8＞160℃的粘性產(chǎn)物。在隨后的所有評價中均采用該基本不含溶劑的產(chǎn)物。將所述樹脂溶解于含等摩爾比例的指示胺的水性混合物中，從而制得1000g份濃Setal 41-1390的40wt％固體水溶液/分散體。分別加入5g消泡劑(Defo 3020-UltraAdditives)，然后加入并高速剪切分散50g炭黑顏料(R400R-Cabot)和各為1.5g的12％環(huán)烷酸鈷與環(huán)烷酸錳。將所得材料各自獨立地以刮刀涂布至鋁試驗板(QUV)上。使涂布后的板于環(huán)境溫度下風(fēng)干7天，然后分別通過ASTM D-4521評價其粘附性，通過ASTM D-4060評價其抗磨性。結(jié)果列于表8中。
表8
實施例9該實施例驗證了本發(fā)明不含VOC的載體作為不含VOC的聚結(jié)劑的效用，所述聚結(jié)劑用于膠乳丙烯酸、氯化橡膠和聚乙酸乙烯酯膠乳樹脂基地板涂料。
向表9限定的膠乳樹脂中加入指定摩爾比的合適試劑、各為0.25wt％的表面活性劑摻合物、和消泡劑，從而原位制得地板蠟濃縮物，所述地板蠟濃縮物含有2wt％指示胺-羧酸化樹脂加合物。通過用水稀釋，將所得各濃縮物稀釋至20％固體含量，然后進行四次擦涂(mopapplication)，中間對新清洗的半剛性乙烯基地磚進行風(fēng)干。對所得涂料評價其美觀性和耐久性(行走)，并與由市售含VOC的地板蠟制得的參照涂料進行比較。結(jié)果在表9中給出。
表9
注1)涂敷過程中2)UCAR 379G(Union Carbide)3)UCAR 626(Union Carbide)本文所引用的所有參考文獻，無論是印刷、電子、計算機可讀存儲介質(zhì)還是其他形式，均明確地以其全文引入作為參考，包括但不限于摘要、論文、雜志、出版物、教科書、專著、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫、標準化和/或管理機構(gòu)的標準及方法/協(xié)議、專利和專利公布。
盡管已描述了本發(fā)明的許多實施方案，但顯然可對發(fā)明人的基本實施例進行變換，以提供采用本發(fā)明的產(chǎn)物和方法的其他實施方案。因而應(yīng)理解，本發(fā)明的范圍應(yīng)由權(quán)利要求書所限定，而不是以實施例表述的具體實施方案來限定。
權(quán)利要求
1.物質(zhì)組合物，其包括一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂和一種或多種含多官能羥基的二胺/寡胺。
2.物質(zhì)組合物，其包括不含揮發(fā)性有機化合物(“VOC”)的水性載體，所述水性載體包括一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂和一種或多種含多官能羥基的二胺/寡胺。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中含多官能羥基的二胺/寡胺是基本不揮發(fā)的。
4.權(quán)利要求1或2的組合物，其中含多官能羥基的二胺/寡胺包括至少一個伯氨基配體。
5.權(quán)利要求1或2的組合物，其中含多官能羥基的二胺/寡胺包括至少一個伯氨基配體和至少一個羥基。
6.權(quán)利要求1或2的組合物，其中含聚合有機羧酸基的樹脂還包括非基于羧酸的單體。
7.權(quán)利要求1或2的組合物，其中含聚合有機羧酸基的樹脂包括至少一個游離羧酸基。
8.權(quán)利要求1或2的組合物，包括一種或多種聚合有機羧酸基的官能等價物。
9.物質(zhì)組合物，其包括不含揮發(fā)性有機化合物(“VOC”)的水性載體，所述水性載體包括一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂和基本不揮發(fā)的含多官能羥基的二胺/寡胺，所述樹脂聚合物還可包括非基于羧酸的單體。
10.權(quán)利要求1或2的組合物，還包括附加溶劑。
11.權(quán)利要求10的組合物，包括作為附加溶劑的水。
12.權(quán)利要求10的組合物，包括作為附加溶劑的有機溶劑。
13.權(quán)利要求1或2的組合物作為環(huán)氧固化劑的應(yīng)用。
14.權(quán)利要求1或2的組合物作為涂料載體的應(yīng)用。
15.權(quán)利要求1或2的組合物作為油漆載體的應(yīng)用。
16.權(quán)利要求1或2的組合物作為油墨載體的應(yīng)用。
17.環(huán)氧固化劑、涂料、油漆或油墨的制備方法，包括組合權(quán)利要求1組合物的組分。
18.環(huán)氧固化劑的制備方法，包括組合權(quán)利要求1組合物的組分與一種或多種其他環(huán)氧固化添加劑。
19.涂料的制備方法，包括組合權(quán)利要求1的組分與一種或多種其他涂料添加劑。
20.油漆的制備方法，包括組合權(quán)利要求1的組分與一種或多種其他油漆添加劑組合。
21.油墨的制備方法，包括組合權(quán)利要求1或2組合物的組分與一種或多種其他油墨添加劑。
22.權(quán)利要求1或2的組合物的制造方法，包括組合一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂與一種或多種含多官能羥基的二胺/寡胺。
23.通過權(quán)利要求17-22中任一項的方法制得的產(chǎn)物。
24.在襯底上進行印刷的方法，包括將由權(quán)利要求21或22的方法制得的產(chǎn)物涂敷到襯底上。
25.對襯底進行涂漆的方法，包括將由權(quán)利要求20或22的方法制得的產(chǎn)物涂敷到襯底上。
26.對襯底進行涂布的方法，包括將由權(quán)利要求19或22的方法制得的產(chǎn)物涂敷到襯底上。
27.在襯底上固化環(huán)氧樹脂的方法，包括將由權(quán)利要求18或22的方法制得的產(chǎn)物涂敷到襯底上。
28.將第一襯底粘附至第二襯底的方法，包括將由權(quán)利要求17或22的方法制得的產(chǎn)物涂敷到第一襯底上，并使所述第一襯底與所述第二襯底相接觸。
29.權(quán)利要求28的方法，還包括將由權(quán)利要求17或22的方法制得的產(chǎn)物涂敷到第二襯底上。
30.襯底表面的保護方法，包括將由權(quán)利要求17或22的方法制得的產(chǎn)物涂敷到襯底表面上。
31.物質(zhì)組合物，其包括一種或多種含聚合有機羧酸基的樹脂和一種或多種含多官能羥基的如式A定義的二胺/寡胺式AH[RNHR1]x[R2N(R3)R4]y[R5(OH)R6]zH其中各個R、R1、R2、R4和R6獨立地為鍵、二價烴基或氧雜烴基配體，此類配體各自具有1至約6個碳原子，包括任選的醚取代基(例如[-OCH3或-OC3H7])；各個R3獨立地為氫、或一價的含1-6個碳的飽和的或者含2-6個碳的不飽和的烴基或氧雜烴基配體，各個R5獨立地選自含1-4個碳的三官能配體，其中(x)和(y)各自獨立地是值為0-6的整數(shù)，條件是x+y之和必須等于或大于2，(z)是值為1、2或3的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了新穎的水性涂料載體。這些載體是水稀釋性樹脂，其通過組合含羥基的二胺/寡胺(參照式I)和含羧酸樹脂的反應(yīng)而產(chǎn)生，所述樹脂衍生自具有羧酸基的乙烯基、苯乙烯和/或(甲基)丙烯酸酯單體的(共)聚合反應(yīng)。所述載體顯示可用在耐磨、防水和抗振的且不含揮發(fā)性有機化合物(“VOC”)的涂料、油墨和油漆的制備中。
文檔編號C08F4/06GK1809426SQ200480017503
公開日2006年7月26日 申請日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者杰拉德·蘇格曼 申請人:沃克弗里公司