CN101990471A - 具有降低程度的挥发性有机化合物的表现出提高的施工时限的水性涂料组合物 - Google Patents

具有降低程度的挥发性有机化合物的表现出提高的施工时限的水性涂料组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN101990471A
CN101990471A CN2009801122681A CN200980112268A CN101990471A CN 101990471 A CN101990471 A CN 101990471A CN 2009801122681 A CN2009801122681 A CN 2009801122681A CN 200980112268 A CN200980112268 A CN 200980112268A CN 101990471 A CN101990471 A CN 101990471A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coalescent
composition
plasticizer
voc
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009801122681A
Other languages
English (en)
Inventor
A·斯特雷普卡
M·V·乔施
W·D·阿伦德特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Specialties Holdings Corp
Original Assignee
Genovique Specialties Holdings Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genovique Specialties Holdings Corp filed Critical Genovique Specialties Holdings Corp
Publication of CN101990471A publication Critical patent/CN101990471A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/02—Emulsion paints including aerosols
    • C09D5/024—Emulsion paints including aerosols characterised by the additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/033—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20—Diluents or solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
    • C08K5/103—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with polyalcohols

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

除了充当有效的增塑剂之外，二甘醇和二丙二醇的二苯甲酸酯与至少一种相应的单酯在规定浓度范围内的组合的独特性在于：它们能够延长水性聚合物组合物所表现出的施工时限，并且由此能够替代至少一部分的更大挥发性有机化合物(VOC)例如二醇，二元醇，和单-和二羟醇的酯，以及单羟醇的苯甲酸酯，该更大挥发性有机化合物典型地用作这些聚合物组合物的聚结剂。

Description

具有降低程度的挥发性有机化合物的表现出提高的施工时限的水性涂料组合物
本申请是2008年4月3日申请的美国专利申请No.12/061,836的继续申请，并且要求其的权益，该美国专利申请No.12/061,836是2006年10月30日申请的美国专利申请No.11/554,301的部分继续申请，其的内容完全在此引入作为参考。
发明领域
本发明涉及水性涂料组合物。更具体的，本发明涉及通过用较低挥发性的增塑剂/聚结剂代替至少一部分的VOC，来在相对低程度的挥发性有机化合物(VOC)时提高这些涂料组合物的施工时限(open time)，而不对该组合物的其他期望的性能产生不利的影响。这是如下来实现的：使用二元醇的单-和二苯甲酸酯的组合作为增塑剂并且部分替代这些组合物中通常用作聚结剂的较高挥发性的有机化合物。该组合物包括但不限于涂料(包括油漆)，自持性薄膜，粘接剂，密封剂，油墨，罩印清漆(overprint varnish)和填缝剂。
发明背景
用作例如涂料、油墨、粘接剂、填缝剂和密封剂的水性聚合物组合物典型地需要存在挥发性有机化合物(VOC)例如醇，二元醇(glycols)，酯和二醇醚来实现期望的性能。这些性能包括但不限于施工时限(open time)，成膜聚合物粒子在低于该聚合物的玻璃化转变温度的温度时的聚结能力，在重复的冻融循环过程中组合物的抗胶凝性和粘附性，流平性，工具能力(tool-ability)，湿边性(wet-edge)，光泽形成(gloss development)，和使用该组合物所施涂的薄膜和涂层的耐擦洗和有机溶剂性。
最近几个国家和地区政府已经颁布了对于可能存在于组合物中的挥发性有机化合物(VOC)量的限制，该组合物目的是用作涂料，油墨，密封剂，粘接剂和相关应用。这些限制已经开始促使这些组合物的制造商和配方设计师努力去寻求消除或者至少降低水性和非水性聚合物组合物中的VOC浓度的途径，而不对这些化合物所带来的有益性能产生不利影响。
将苯甲酸酯作为增塑剂用于多种有机聚合物组合物是公知的。公开了使用单独的二羟醇(dihydric alcohols)的二苯甲酸酯或者其与相应的单苯甲酸酯组合的专利包括US专利6,583,207和5,676,742。二元醇(glycols)和二羟醇(dihydric alcohols)的单-和二酯另外的液体混合物公开在US专利No.7,056,966中。它们既没有描述苯甲酸酯混合物作为涂料组合物中的聚结剂的效力，也没有描述单-/二苯甲酸酯混合物替代一部分的VOC的能力。常规的现有技术的聚结剂典型地是相当挥发性的液体有机化合物，其包括但不限于二羟醇(dihydric alcohols)，二元醇(glycols)，低聚二元醇(oligomeric glycols)，所述的醇(alcohols)和二元醇(glycols)的酯，和醚。优选的现有技术的聚结剂包括脂肪族二醇的酯例如
Figure BPA00001234459000021
和
Figure BPA00001234459000022
二异丁酸酯。
发明内容
本发明提供了低VOC水性涂料组合物，其包括增塑剂/聚结剂。该增塑剂/聚结剂包括组合的苯甲酸酯，其能够用来至少部分替代涂料组合物中的VOC。用增塑剂/聚结剂替代VOC有效提供具有低VOC的组合物和有效提供这样的涂料基料(coating binder)，其的性能至少等于或者优于由没有用增塑剂/聚结剂替代VOC所制成的组合物所形成的涂料基料。该水性涂料组合物可以用于油漆(paints)，填缝剂(caulks)，油墨(inks)，自持性薄膜(self-supporting films)，粘接剂(adhesives)，罩印清漆(overprint varnish)和密封剂(sealants)。
此处所述的水性涂料组合物表现出延长的施工时限(open time)和降低的VOC浓度。该水性组合物包括：
A.至少一种成膜有机聚合物；
B.用于所述的聚合物的增塑剂/聚结剂，其包括
i)至少一种式PhC(O)(OR1)qO(O)CPh的二酯；
ii)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为6-99重量％的至少一种式PhC(O)(OR2)rOH的单酯，其中R1和R2各自是选自由含有2或者3个碳原子的亚烷基基团组成的组中的至少一个成员，Ph是苯基或者烷基苯基，和q和r各自是包括端点在内的1-6的整数；
iii)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为0-10重量％的苯甲酸或者相应的烷基苯甲酸；
C.至少一种水可混溶的挥发性有机化合物(VOC)，其选自二羟醇(dihydric alcohols)，二元醇，低聚二元醇，所述的醇和二元醇的酯，和醚，其中该组合物具有小于大约250g/L的VOC；和
D.水。
该增塑剂/聚结剂的浓度足以降低VOC的浓度，不然在另外的情况下其是需要的，以便在不存在所述的增塑剂/聚结剂时，达到给定程度的施工时限(open time)。
在另一方面，提供了一种制备低VOC水性聚合物组合物的方法。该方法包括将下面的组分进行混合：
至少一种成膜有机聚合物，
用于所述的聚合物的增塑剂/聚结剂，其包括：
i)至少一种式PhC(O)(OR1)qO(O)CPh的二酯；
ii)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为6-99重量％的至少一种式PhC(O)(OR2)rOH的单酯，其中R1和R2各自是选自由含有2或者3个碳原子的亚烷基基团组成的组中的至少一个成员，Ph是苯基或者烷基苯基，和q和r各自是包括端点在内的1-6的整数；
iii)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为0-10重量％的苯甲酸或者相应的烷基苯甲酸；
至少一种水可混溶的挥发性有机化合物(VOC)，其选自二羟醇(dihydric alcohols)，二元醇(glycols)，低聚二元醇(oligomeric glycols)，所述的醇(alcohols)和二元醇(glycols)的酯，和醚，其中该组合物具有小于大约250g/L的VOC；和水；
该增塑剂/聚结剂的浓度足以降低VOC的浓度，不然在另外的情况下其是需要的，以便在不存在所述的增塑剂/聚结剂时，达到给定程度的施工时限(open time)。
在另一方面，提供了涂料基料，其是由此处所述的水性涂料形成的。该水性涂料有效提供这样的涂料基料，其具有与由水性涂料(在这里至少一部分VOC没有被增塑剂/聚结剂替代)形成的涂料基料相同的提高的性能。相同的或者提高的性能包括提高的施工时限(open time)，耐擦洗性(resistance to scrubbing)，耐溶剂和盐雾性(resistance to solventsand salt fog)，润湿能力(wet-edge)，湿边性(wet-edge)，流平性(leveling)，光泽形成(gloss development)，粘附性(adhesion)，工具能力(tool-ability)，和在冻融循环期间所述组合物的抗胶凝性(resistance to gelling of thecomposition during freeze-thaw cycles)。
具体实施方式
本发明基于这样的发现，即，除了是有效的聚结剂和增塑剂之外，相组合的1)单体或者低聚乙烯、氧化乙烯、丙烯和/或氧化丙烯二元醇(monomeric or oligomeric ethylene，ethylene oxide，propylene and/orpropylene oxide glycols)的一种或多种二苯甲酸酯，2)基于单-和二苯甲酸酯总重量为6-99重量％的至少一种相应的单苯甲酸酯和3)不大于10重量％的未反应的苯甲酸延长了水性聚合物组合物的施工时限，由此能够降低挥发性有机化合物的含量，不然在另外的情况下其是需要的，以便在不存在这些组合时，达到这种长度的施工时限。使用6-99重量％，优选6-30重量％的单苯甲酸酯，所观察的期望的涂料性能例如耐擦洗和溶剂性能的水平至少等于使用含有较高浓度的较大挥发性聚结剂和现有技术的施工时限延长剂(其包括苯甲酸烷基酯)的组合物制备的涂料。在一个重要的方面，增塑剂/聚结剂以一定的量来替代VOC，来提供具有0.1-250g/L的VOC的水性聚合物组合物。在一方面，该水性聚合物组合物包括小于大约250g/L的VOC，在另一方面小于大约200g/L的VOC，在另一方面小于大约175g/L的VOC，在另一方面小于大约150g/L的VOC，在另一方面小于大约125g/L的VOC，在另一方面小于大约100g/L的VOC，在另一方面小于大约75g/L的VOC，在另一方面小于大约50g/L的VOC，在另一方面小于大约25g/L的VOC，和在另一方面小于大约10g/L的VOC。
该水性聚合物组合物可以施用到基底上来提供这样的涂料基料，其与由其中VOC没有用所述的增塑剂/聚结剂替代的水性涂料组合物形成的涂料基料相比，具有相同的或者提高的性能，包括耐擦洗性，耐溶剂和盐雾性，润湿能力，光泽形成，粘附性和工具能力(tool-ability)。作为此处使用的，“涂料基料”指的是在溶剂挥发后，薄膜的聚合物部分。
成膜有机聚合物
适于作为本发明水性组合物的成膜成分的有机聚合物包括但不限于丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯的均聚物和共聚物，丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯与苯乙烯、乙烯基单体和乙烯的共聚物；乙酸乙烯酯-乙烯共聚物，聚乙烯醇，聚氨酯，环氧化物聚合物，环氧改性的丙烯酸聚合物，以及两种或多种前述聚合物的混合物。在一种重要的方面，该成膜有机聚合物选自丙烯酸类聚合物(acrylic)，乙烯基/丙烯酸共聚物，苯乙烯化的丙烯酸和乙酸乙烯酯/乙烯共聚物。
增塑剂/聚结剂
本发明的苯甲酸酯的组合包括至少一种通式PhC(O)(OR1)qO(O)CPh的二酯和至少一种通式PhC(O)(OR2)rOH的单苯甲酸酯，其中R1和R2各自是选自由含有2或者3个碳原子的亚烷基基团组成的组中的至少一个成员，Ph是苯基或者烷基取代的苯基，和q和r各自是包括端点在内的1-6的整数。该单苯甲酸酯占酯组合的6-99重量％，优选6-30重量％，并且未反应的苯甲酸的浓度小于10重量％。在一方面，R1和R2各自是乙烯和异丙烯中的至少一种，并且所述的烷基苯基是甲苯基。
本发明的苯甲酸酯混合物(增塑剂/聚结剂)的浓度典型的是大约1-大约200重量％，基于组合物中的成膜聚合物的重量。在另一方面，该增塑剂/聚结剂的浓度是大约1-大约10重量％，在另一方面是大约10-大约20重量％，在另一方面是大约20-大约30重量％，在另一方面是大约30-大约50重量％，在另一方面是大约50-大约100重量％，和在另一方面是大约100-大约200重量％，全部基于组合物中的成膜聚合物的重量。这些混合物替代了常规所用的至少一部分的较大挥发性的液体有机化合物，以便实现期望程度的施工时限，聚结性和薄膜性能。
除了延长施工时限、降低VOC含量和充当聚结剂之外，优选的本发明的含有总共6-30重量％的单苯甲酸酯和小于10重量％的苯甲酸的苯甲酸酯组合提高了该聚合物组合物和/或使用该组合物所施涂的涂层的其他性能。这些性能包括但不限于在冻融循环过程中聚合物组合物的抗胶凝性，和所施涂的涂层的耐擦洗、溶剂和盐雾性能。前述性能的定义和测量它们的测试方法是配制涂料组合物领域的技术人员已知的。
本发明水性聚合物组合物的最终用途包括但不限于涂覆材料例如油漆和工业涂料，粘接剂，密封剂，罩印清漆(overprint varnish)，填缝剂，油墨，和自持性薄膜。
下面的实施例描述了本发明的优选的含有苯甲酸酯组合的涂料组合物。该实施例不应当解释为对所附权利要求所要保护的苯甲酸酯组合和成膜组合物范围的限制。除非另有明确指示，否则实施例中全部的份数和重量比是重量单位的，性能是在25℃测量的。
实施例1
本发明的两种苯甲酸酯组合(称作1和2)，和用于对比的一种(称作1C)是如下来制备的：将苯甲酸与二甘醇和/或二丙二醇以表1所示的摩尔比进行反应，使用0.03重量％的碳酸锆作为酯化催化剂。这些组合的成分(重量％)列于表1中。
表1
聚结剂    ％DEGDB   ％DPGDB  单苯甲酸酯
1         65        23        12a
2         60        0         40b
1C        47        47        6
a＝二甘醇单苯甲酸酯和二丙二醇单苯甲酸酯的混合物
b＝二甘醇单苯甲酸酯
苯甲酸酯组合物1C仅仅与
Figure BPA00001234459000061
组合作为对照评价。
为了比较，还评价了下面的聚结剂：
Figure BPA00001234459000062
Figure BPA00001234459000063
异丁酸酯；和1∶2重量比混合的
Figure BPA00001234459000064
和苯甲酸酯组合，其在表1中称作1C。
4种油漆组合物(在下面称作A，B，C和D)是通过将表2上部的成分在调漆机上混合来制备的。所形成的材料(在该表中称作“研磨料”)然后与该表下部(在“加入到研磨料”之下)的成分相组合来形成最终的油漆。表2所列全部成分的浓度是重量份。
表2
Figure BPA00001234459000071
苯甲酸酯组合1，2和
Figure BPA00001234459000072
混合物是作为聚结剂混入到表2的四种油漆配方的每一种的单独部分中。该聚结剂的重量份浓度与最终组合物中的VOC含量(g/L)一起列在表4中。
表2和后面的配方表中所列出的全部成分表示在下表3中。
表3
Figure BPA00001234459000081
按照ASTM测试程序D2486中所述的程序，评价了表2中所述的配方的耐擦洗性。
聚结剂的重量份浓度，配方的VOC和评价结果记录在表4中。
表4
Figure BPA00001234459000091
NE＝没有评价的配方
DPG＝二丙二醇
出人意外的，基于较低VOC含量的苯甲酸酯，含有本发明的聚结剂1的组合物A，B和C表现出比含有Texanol和Texanol异丁酸酯的相同的组合物更高的耐擦洗性。
聚结剂2的单苯甲酸酯浓度处于总苯甲酸酯组合的优选范围6-30重量％之外。含有12重量％的单苯甲酸酯的聚结剂1处于该范围内。在四种配方的两种中，聚结剂1表现出高于聚结剂2的耐擦洗性。
使用ASTM测试程序D2243评价了含有四种聚结剂中的每一种的涂料组合物A的抗冻融循环性能。含有聚结剂1的样品经受了3个循环，这证实了其优于含有Texanol的样品的抗冻融循环性能，该含有Texanol的样品仅仅在1个循环之后就失败了。
组合物C和D的样品在一个冻融循环之后都失败了，这证实了本发明的苯甲酸酯组合物具有相对于Texanol的等价的性能。
使用ASTM测试程序D4946评价了组合物C的样品的抗结块性。含有聚结剂1的样品被证实具有相对于对照组合物的等价的性能。
实施例2
这个实施例证实了高光油漆(此后称作组合物D)表现出更高的耐盐雾性和耐甲乙酮性。该市售品表示在前面的表3中。
该油漆是通过将下面的成分在调漆机上混合均匀来制备的：50份的水；7.9份的
Figure BPA00001234459000101
2001；2.0份的
Figure BPA00001234459000102
CT-111；1.0份的Drew
Figure BPA00001234459000103
L-493；2.0份的28％氨水溶液；和220.0份的Ti-Pure R-706。将所形成的混合物与530份的Avanse MV-100；132份的水；7.0份的28％氨水溶液；18.5份的丙二醇和下面的聚结剂之一进行混合：聚结剂1-19.4份，来自实施例1；聚结剂2-15.2份的1∶1重量比的
Figure BPA00001234459000104
和DPnB的混合物。
将每种油漆组合物施涂到适当的基底上，并且使其干燥规定的时间，其后，在400小时的盐雾曝露之后，使用ASTM测试B117评价所形成的涂层的防锈性能，和使用ASTM测试D4752中所述的程序，通过用甲乙酮擦拭来评价耐化学品性。
观察到下面的结果：
聚结剂        在盐雾曝露之后的锈蚀     耐化学品性
              10＝无锈；1＝完全生锈    将涂层擦拭两次
1             8                        58
2             4                        57
这个评价的结果证实了苯甲酸酯组合1是一种有效的聚结剂，单苯甲酸酯含量为12重量％(该含量处于优选的范围6-30中)的组合1在耐盐雾性和耐化学品性测试二者中都表现出最高的等级。
实施例3
评价了本发明的苯甲酸酯组合物(其在前述实施例中称作聚结剂1)与三种不同浓度水平的Texanol一起处于两种不同的油漆组合物中的施工时限(open time)和耐水性。
这两种油漆组合物中的一种(其含有
Figure BPA00001234459000105
SG20作为成膜聚合物)是通过将表5上部的成分在调漆机上混合来制备的。所形成的材料(在该表中称作“研磨料”)然后与该表的下部(在“加入到研磨料中”以下)中的成分合并来形成最终的油漆。表5所列出的全部成分的浓度是重量份的。
表5
Figure BPA00001234459000111
1＝作为对比目的而评价的对照组合物
将14.3重量份的Texanol或者聚结剂1混入到最终的油漆中。列出了在最终的油漆中的聚结剂的浓度。
含有
Figure BPA00001234459000113
440作为成膜聚合物的第二油漆组合物是以前述的段落和表2所述相同的方式来制备的。该油漆组合物的类型和成分列于表6中。如表5那样，列出了聚结剂1和Texanol的浓度。
表6
Figure BPA00001234459000114
1＝作为对比目的而评价的对照组合物。
表5和6所列出的全部成分表示在下表7中：
表7
Figure BPA00001234459000121
组合物H和L包含聚结剂1。组合物E，F和G和I，J和K包含Texanol，并且作为对比目的而进行了评价。
全部组合物的施工时限(open time)是如下来测量的：使用3英寸宽的刷子，将它们垂直刷到纸张基底上，该基底作为BH图获自Leneta。在该涂料刚刚施涂之后，使用刷子的手柄在每个油漆样品上写下图形“X”，并且开始计时。在预定的时间间隔，重新润湿该刷子，并且沿着该“X”涂上水平的条纹。最长的间隔(在其之后，紧临近于“X”的油漆会与最新施涂的油漆混杂到一起)被称作“施工时限(open time)”。来自这些评价的数据表示在下表8中。
还使用圆头锤评价了全部组合物的耐水性，该圆头锤上粘附有2”x2”的网垫(gauze pad)。将该网用水润湿。将该锤来回拖动一次记录为双倍擦拭。记录露出基底所用的双倍擦拭的数目。施工时限和耐水性评价的结果记录在下表8中。
表8
Figure BPA00001234459000131
表8中的数据证实了下面的结论：
对于组合物E到H来说，配方H(其含有苯甲酸酯组合物，并且VOC含量为50g/L)表现出等价于油漆配方F(其含有Texanol，并且表现出106的VOC含量)的施工时限。油漆配方H的耐水性几乎是具有相同VOC含量的配方E的两倍。
对于配方I到L来说，本发明的配方L(其的VOC含量是50g/L)所表现出的180秒的施工时限是对照配方I(其的VOC含量是60g/L)的3倍。为了达到255秒的施工时限，需要VOC含量是188g/L(配方J)。

Claims (20)

1.一种水性涂料组合物，其包含：
A.至少一种成膜有机聚合物；
B.用于所述的聚合物的增塑剂/聚结剂，其包括
i)至少一种式PhC(O)(OR1)qO(O)CPh的二酯；
ii)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为6-99重量％的至少一种式PhC(O)(OR2)rOH的单酯，其中R1和R2各自是选自由含有2或者3个碳原子的亚烷基基团组成的组中的至少一个成员，Ph是苯基或者烷基苯基，和q和r各自是包括端点在内的1-6的整数；
iii)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为0-10重量％的苯甲酸或者相应的烷基苯甲酸；
C.至少一种水可混溶的挥发性有机化合物(VOC)，其选自二羟醇，二元醇，低聚二元醇，所述的醇和二元醇的酯，和醚，其中该组合物具有小于大约250g/L的VOC；和
D.水；
其中所述的增塑剂/聚结剂的浓度足以降低VOC的浓度，不然在另外的情况下其是需要的，以便在不存在所述的增塑剂/聚结剂时，达到给定程度的施工时限，和其中增塑剂/聚结剂有效提高由所述的组合物形成的薄膜的性能。
2.权利要求1的组合物，其中，与由其中VOC没有用所述的增塑剂/聚结剂替代的组合物形成的薄膜相比，由所述的组合物形成的薄膜具有选自下面的提高的性能：提高的施工时限，耐擦洗性，耐溶剂和盐雾性，润湿能力，湿边性，流平性，光泽形成，粘附性，工具能力，和在冻融循环期间所述组合物的抗胶凝性。
3.权利要求1的组合物，其中所述的增塑剂/聚结剂是所述的成膜有机聚合物总重量的1-200％。
4.权利要求1的组合物，其中所述的成膜有机聚合物是选自由以下组成的组中的至少一个成员：丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯的均聚物和共聚物，丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯与苯乙烯、乙烯基单体和乙烯的共聚物；乙酸乙烯酯-乙烯共聚物，聚乙烯醇，聚氨酯，环氧化物聚合物，环氧改性的丙烯酸聚合物，及其混合物。
5.权利要求4的组合物，其中该成膜有机聚合物选自丙烯酸类聚合物，乙烯基/丙烯酸共聚物，苯乙烯化的丙烯酸和乙酸乙烯酯/乙烯共聚物。
6.权利要求1的组合物，其中R1和R2各自是乙烯和异丙烯中的至少一种，并且所述的烷基苯基是甲苯基。
7.权利要求1的组合物，其中该单酯是所述的增塑剂/聚结剂的6-30重量％。
8.权利要求1的组合物，其中所述的组合物是涂料，油漆，油墨，罩印清漆，薄膜，粘接剂，填缝剂或者密封剂。
9.一种制备低VOC水性聚合物组合物的方法，所述的方法包括将下面的组分进行混合：
至少一种成膜有机聚合物，
用于所述的聚合物的增塑剂/聚结剂，其包括：
i)至少一种式PhC(O)(OR1)qO(O)CPh的二酯；
ii)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为6-99重量％的至少一种式PhC(O)(OR2)rOH的单酯，其中R1和R2各自是选自由含有2或者3个碳原子的亚烷基基团组成的组中的至少一个成员，Ph是苯基或者烷基苯基，和q和r各自是包括端点在内的1-6的整数；
iii)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为0-10重量％的苯甲酸或者相应的烷基苯甲酸；
至少一种水可混溶的挥发性有机化合物(VOC)，其选自二羟醇，二元醇，低聚二元醇，所述的醇和二元醇的酯，和醚，其中该组合物具有小于大约250g/L的VOC；和
水；
其中所述的增塑剂/聚结剂的浓度足以降低VOC的浓度，不然在另外的情况下其是需要的，以便在不存在所述的增塑剂/聚结剂时，达到给定程度的施工时限，和其中增塑剂/聚结剂有效提高由所述的组合物形成的薄膜的性能。
10.权利要求9的方法，其中，与由其中VOC没有用所述的增塑剂/聚结剂替代的组合物形成的薄膜相比，由所述的组合物形成的薄膜具有选自下面的提高的性能：提高的施工时限，耐擦洗性，耐溶剂和盐雾性，润湿能力，湿边性，流平性，光泽形成，粘附性，工具能力，和在冻融循环期间所述组合物的抗胶凝性。
11.权利要求9的方法，其中所述的增塑剂/聚结剂是所述的成膜有机聚合物总重量的1-200％。
12.权利要求9的方法，其中所述的成膜有机聚合物是选自由以下组成的组中的至少一个成员：丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯的均聚物和共聚物，丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯与苯乙烯、乙烯基单体和乙烯的共聚物；乙酸乙烯酯-乙烯共聚物，聚乙烯醇，聚氨酯，环氧化物聚合物，环氧改性的丙烯酸聚合物，及其混合物。
13.权利要求12的方法，其中该成膜有机聚合物选自丙烯酸类聚合物，乙烯基/丙烯酸共聚物，苯乙烯化的丙烯酸和乙酸乙烯酯/乙烯共聚物。
14.权利要求9的方法，其中R1和R2各自是乙烯和异丙烯中的至少一种，并且所述的烷基苯基是甲苯基。
15.权利要求9的方法，其中该单酯是所述的增塑剂/聚结剂的6-30重量％。
16.一种涂料基料，其是由一种水性涂料组合物形成的，该水性涂料组合物包含：
A.至少一种成膜有机聚合物；
B.用于所述的聚合物的增塑剂/聚结剂，其包括
1)至少一种式PhC(O)(OR1)qO(O)CPh的二酯；
2)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为6-99重量％的至少一种式PhC(O)(OR2)rOH的单酯，其中R1和R2各自是选自由含有2或者3个碳原子的亚烷基基团组成的组中的至少一个成员，Ph是苯基或者烷基苯基，和q和r各自是包括端点在内的1-6的整数；
3)基于所述的增塑剂/聚结剂的总重量为0-10重量％的苯甲酸或者相应的烷基苯甲酸；
C.至少一种水可混溶的挥发性有机化合物(VOC)，其选自二羟醇，二元醇，低聚二元醇，所述的醇和二元醇的酯，和醚，其中该组合物具有小于大约250g/L的VOC；和
D.水；
其中所述的增塑剂/聚结剂的浓度足以降低VOC的浓度，不然在另外的情况下其是需要的，以便在不存在所述的增塑剂/聚结剂时，达到给定程度的施工时限，和其中增塑剂/聚结剂有效提高由所述的组合物形成的薄膜的性能；其中，与由其中VOC没有用所述的增塑剂/聚结剂替代的水性涂料组合物相比，该水性涂料组合物有效提供这样的涂料基料，其具有选自下面的提高的性能：耐擦洗性，耐溶剂和盐雾性，润湿能力，光泽形成，粘附性和工具能力。
17.权利要求16的涂料基料，其中所述的增塑剂/聚结剂是所述的成膜有机聚合物总重量的1-200％。
18.权利要求16的涂料基料，其中所述的成膜有机聚合物是选自由以下组成的组中的至少一个成员：丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯的均聚物和共聚物，丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯与苯乙烯、乙烯基单体和乙烯的共聚物；乙酸乙烯酯-乙烯共聚物，聚乙烯醇，聚氨酯，环氧化物聚合物，环氧改性的丙烯酸聚合物，及其混合物。
19.权利要求16的涂料基料，其中R1和R2各自是乙烯和异丙烯中的至少一种，并且所述的烷基苯基是甲苯基。
20.权利要求16的涂料基料，其中该单酯是所述的增塑剂/聚结剂的6-30重量％。
CN2009801122681A 2008-04-03 2009-04-01 具有降低程度的挥发性有机化合物的表现出提高的施工时限的水性涂料组合物 Pending CN101990471A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/061,836 US20080182929A1 (en) 2006-10-30 2008-04-03 Aqueous Coating Compositions Exhibiting Increased Open Time With Reduced Levels Of Volatile Organic Compounds
US12/061836 2008-04-03
PCT/US2009/039161 WO2009124126A2 (en) 2008-04-03 2009-04-01 Aqueous coating compositions exhibiting increased open time with reduced levels of volatile organic compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101990471A true CN101990471A (zh) 2011-03-23

Family

ID=41136102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801122681A Pending CN101990471A (zh) 2008-04-03 2009-04-01 具有降低程度的挥发性有机化合物的表现出提高的施工时限的水性涂料组合物

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20080182929A1 (zh)
EP (1) EP2265391A2 (zh)
JP (1) JP2011516667A (zh)
KR (1) KR20110003480A (zh)
CN (1) CN101990471A (zh)
BR (1) BRPI0908834A2 (zh)
CA (1) CA2717888A1 (zh)
MX (1) MX2010010805A (zh)
WO (1) WO2009124126A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106459485A (zh) * 2014-04-16 2017-02-22 陶氏环球技术有限责任公司 含山梨酸酯或山梨酰胺聚结剂的涂料调配物

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8444758B2 (en) * 2006-10-19 2013-05-21 Eastman Chemical Company Low voc additives for extending the wet edge and open time of aqueous coatings
US20080092776A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Rebecca Reid Stockl Low-VOC additives for extending wet edge and open times of coatings
CA2723335C (en) * 2009-12-16 2013-04-30 Rohm And Haas Company Low odor compositions and low odor coating compositions
US8703112B2 (en) * 2010-10-01 2014-04-22 Rohm And Haas Company Low odor coating compositions and paints
HUE030481T2 (en) 2010-12-30 2017-05-29 Emerald Kalama Chemical Llc Mixtures of dibenzoate plasticizers
UY33917A (es) * 2011-02-23 2012-09-28 Omya Development Ag ?composiciones para recubrimiento que comprenden submicropartículas que comprenden carbonato de calcio, proceso para prepararlas, y uso de las submicropartículas?.
EP3153555B1 (en) * 2014-07-18 2018-04-18 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Ink composition, inkjet recording method, and colored article
CN107936221A (zh) * 2017-11-27 2018-04-20 重庆工商大学 无溶剂型水性聚氨酯分散体的制备方法及其产品
US11834587B2 (en) 2018-10-16 2023-12-05 Dow Global Technologies Llc Aqueous coating compositions

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124555A (en) * 1978-01-10 1978-11-07 The Goodyear Tire & Rubber Company Water reducible coating compositions containing copolymers of vinyl pyrrolidone and unsaturated carboxylic acid and containing a solvent and a volatile amine
EP0315074A1 (de) * 1987-11-05 1989-05-10 Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH (GBF) Gerät zur Fliess-Injektionsanalyse
US5676742A (en) * 1995-10-30 1997-10-14 Velsicol Chemical Corporation Mono and dibenzoate ester blends as caulk plasticizers that are bioresistant to fungal growth
US20030092808A1 (en) * 2001-08-30 2003-05-15 Stanhope Bruce Edward Liquid benzoate ester compositions and aqueous polymer compositions containing same as plasticizers
CN1482145A (zh) * 2002-09-11 2004-03-17 江苏日出化工有限公司 改性全丙烯酸酯乳液
CN1490365A (zh) * 2002-06-14 2004-04-21 ��������ķ������ 含有聚合物纳米颗粒的水性聚合物组合物及由其制备的处理剂
US20050058712A1 (en) * 2003-09-12 2005-03-17 Michel Serpelloni Aqueous dispersions of at least one biodegradable polymer
CN1890334A (zh) * 2003-12-04 2007-01-03 巴斯福股份公司 具有优异冻融稳定性的低voc水性涂料组合物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2764571A (en) * 1955-03-21 1956-09-25 Dow Chemical Co Vinyl chloride polymers plasticized with a mixture of glycol dibenzoates
US6087425A (en) * 1994-02-18 2000-07-11 Rohm And Haas Company Laminating adhesive composition
US6583207B2 (en) * 2001-08-30 2003-06-24 Velsicol Chemical Corporation Liquid benzoate ester compositions and aqueous polymer compositions containing same as plasticizers
US7091275B1 (en) * 2002-06-14 2006-08-15 Rohm And Haas Company Aqueous polymeric composition containing polymeric nanoparticles and treatments prepared therefrom

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4124555A (en) * 1978-01-10 1978-11-07 The Goodyear Tire & Rubber Company Water reducible coating compositions containing copolymers of vinyl pyrrolidone and unsaturated carboxylic acid and containing a solvent and a volatile amine
EP0315074A1 (de) * 1987-11-05 1989-05-10 Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH (GBF) Gerät zur Fliess-Injektionsanalyse
US5676742A (en) * 1995-10-30 1997-10-14 Velsicol Chemical Corporation Mono and dibenzoate ester blends as caulk plasticizers that are bioresistant to fungal growth
US20030092808A1 (en) * 2001-08-30 2003-05-15 Stanhope Bruce Edward Liquid benzoate ester compositions and aqueous polymer compositions containing same as plasticizers
CN1490365A (zh) * 2002-06-14 2004-04-21 ��������ķ������ 含有聚合物纳米颗粒的水性聚合物组合物及由其制备的处理剂
CN1482145A (zh) * 2002-09-11 2004-03-17 江苏日出化工有限公司 改性全丙烯酸酯乳液
US20050058712A1 (en) * 2003-09-12 2005-03-17 Michel Serpelloni Aqueous dispersions of at least one biodegradable polymer
CN1890334A (zh) * 2003-12-04 2007-01-03 巴斯福股份公司 具有优异冻融稳定性的低voc水性涂料组合物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106459485A (zh) * 2014-04-16 2017-02-22 陶氏环球技术有限责任公司 含山梨酸酯或山梨酰胺聚结剂的涂料调配物

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0908834A2 (pt) 2016-05-24
KR20110003480A (ko) 2011-01-12
US20080182929A1 (en) 2008-07-31
WO2009124126A2 (en) 2009-10-08
WO2009124126A3 (en) 2010-02-25
EP2265391A2 (en) 2010-12-29
CA2717888A1 (en) 2009-10-08
MX2010010805A (es) 2010-10-25
JP2011516667A (ja) 2011-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101990471A (zh) 具有降低程度的挥发性有机化合物的表现出提高的施工时限的水性涂料组合物
CN101636441A (zh) 降低挥发性有机化合物含量的水性成膜组合物
ES2841978T3 (es) Eter-esteres de glicol con nivel bajo o cero de VOC como agentes de coalescencia para dipersiones poliméricas acuosas
CN103998544B (zh) 用于可自氧化的涂料组合物的干燥剂
KR102588183B1 (ko) 안료 분산물
EP1991628B1 (en) Coatings based on fluorochemical and lecithin additives
KR101892049B1 (ko) 환경친화적 응집제
US20120259049A1 (en) Low/zero voc glycol ether-esters and use as clean-up solvents and paint thinners
CA2664207C (en) Film forming compositions containing mixtures of benzoic acid esters
EP2841512A2 (en) Monobenzoate useful as a plasticizer/coalescent in polymeric dispersions
CN102037077A (zh) 具有降低的挥发性有机化合物水平的表现出增加的施工时限的含水聚合物组合物
EP3865547A1 (en) High block, tack and scrub resistant coating composition
ES2865029T3 (es) Composiciones, composiciones acuosas de revestimiento y métodos para mejorar la estabilidad a la congelación/descongelación de las composiciones acuosas de revestimiento
WO2008054277A1 (en) A waterborne binder composition and use thereof
NO840843L (no) Koalesceringsmidler
MX2012013639A (es) Composiciones de revestimiento formadoras de pelicula que contienen solventes coalecentes de carboxamida y metodos de uso.
CN102361880B (zh) 磷酸酯表面活性剂
EP3423534A1 (en) Fluorinated ester compound additives for architectural coatings
US20070212560A1 (en) Fluorochemical and lecithin additive for coatings

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110323