CN116406408A - 开放时间添加剂 - Google Patents
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Abstract
本公开总体上涉及建筑用涂料，其包括具有化合物I的结构的开放时间添加剂、其盐或二者。化合物I具有下式(I):
Description
背景
涂料广泛用于许多行业，并且通常可以被理解为涵盖包括颜料的载体。然而，这种普遍观点忽略了涂料(尤其是建筑用涂料)也为表面提供保护屏障或覆盖层。建筑用涂料可受益于改进的可加工性(例如开放时间)，其中涂料尚未干燥并且可以进一步铺展(例如使用刷子或滚筒)。因此，涂料组成可以根据应用广泛变化。
尽管可以以多种方式定义开放时间，该术语通常用于指示漆膜允许后续施加的涂料平滑整合的时间和/或涂层在固化前保持可工作地湿润的时间。如前所述，开放时间可能是表征涂料的一个重要方面，因为开放时间可以导致减少的涂层缺陷重叠、降低的人工成本和/或降低的修理缺陷用材料成本。
用于调整开放时间的一些已知选项可以包括增加水含量、使用乙二醇或甘油酯或者使用可能显著增加成本的添加剂。这些解决方案中的大多数仅可以提供低的/微不足道的开放时间延长，并且可能对涂料性能的其它方面产生有害影响。取决于地区，已知的选项也可能被列为挥发性有机化合物(VOC)，其在全球范围内受到严格监管。
允许足够的时间来油漆、修复或覆盖建筑用涂料仍然是一个挑战，尤其是在干燥环境中。另外，具有低颜料体积浓度(PVC)如高固体含量的涂料以及具有严格VOC法规的地区可能加剧所述挑战。
本领域仍然需要包括有效量的开放时间添加剂以在各种条件下保持可加工性的建筑用涂料。另外，由于环境条件(例如湿度)的变化，包括可被改性以调整可加工性的开放时间添加剂的涂料可以为制造商和消费者提供额外的好处。例如，通过调整开放时间添加剂来定制涂料复配物可以导致成本节约，尤其是在大型建筑项目中。
概述
总体上，本公开涉及包括开放时间添加剂的建筑用涂料组合物。建筑用涂料可以被认为不同于其它涂料、染料或包括颜料的组合物，因为建筑用涂料可以提供用于覆盖表面和/或材料的涂层。因此，一般来说，建筑用涂料可以在建筑用涂料不改变其所施加的表面和/或材料的情况下使用。相反，染料或其它颜料组合物可以被用于将染料或部分染料(例如颜料/着色剂)结合到材料中。至少部分由于这些差异，建筑用涂料可受益于可以起到增加建筑用涂料的开放时间作用的添加剂。相反，增加染料或其它颜料组合物的开放时间能够导致不希望的洇色。本公开的示例性实施方案可以包括建筑用涂料组合物，该建筑用涂料组合物包括至少一种具有化合物I的通式的开放时间添加剂：
其中m为不小于零(0)且不大于一百(100)的整数，n为不小于零(0)且不大于一百(100)的整数，并且R1和R2独立地为具有不小于一(1)且不超过四十(40)个碳原子的支链或直链碳链，
其中R1和R2中的每个碳原子独立地被一个或多个氢原子、一个或多个羟基基团、在所述支链或直链碳链中的一个或多个其它碳原子、芳基或它们的组合取代，并且
其中R3和R4中的每一个独立地是氢原子或酯基如油酸酯基。
在第一示例性方面，所述油酸酯基可以具有下式:
在第二示例性方面，所述胶乳黏结剂可以包括丙烯酸酯。
在第三示例性方面，所述溶剂可以是水。
在第四示例性方面，建筑用涂料组合物中的开放时间添加剂的浓度可以不小于约百分之零点一且不大于约百分之五，基于所述建筑用涂料组合物的总重量计。
在第五示例性方面，m可以为不小于五且不大于一百的整数。
在第六示例性方面，n可以为零。
在第六示例性方面，n可以不大于十，并且m可以不大于十。
在第六示例性方面，R3、R4或二者可以是酯基，例如油酸酯基。
在第六示例性方面，建筑用涂料可以具有不小于约百分之十且不大于约百分之七十的固含量，基于所述建筑用涂料组合物的总重量计。
在第七示例性方面，所述开放时间添加剂和所述胶乳黏结剂可以具有1:999-约100:900的重量比，基于所述开放时间添加剂的总重量与所述胶乳黏结剂的总重量之比。
在第八示例性方面，R1和R2可以都是甲基。
在第九示例性方面，与基准建筑用涂料显示的基准开放时间相比，所述建筑用涂料可以显示不小于百分之十的开放时间增加。
在第十示例性方面，所述基准建筑用涂料可以不包括所述开放时间添加剂并且具有大致相同的建筑用涂料中包括的其它组分的相对组成，并且所述开放时间可以根据OTA测试ASTM D7488-11“乳胶漆开放时间的标准测试方法”测定。
在第十一示例性方面，所述建筑用涂料可以具有小于0.001％的挥发性有机化合物VOC含量，基于所述建筑用涂料的总重量计，并且所述VOC含量可以根据EPA方法24测定。
本公开的第十二示例性方面可以包括一种方法，该方法用于通过形成含有具有化合物I的结构的开放时间添加剂的水性乳胶漆来改变建筑用涂料的开放时间。
在某些实施方案中，上面所述的示例性方面中的每一个都可以与上面所述的其它示例性方面中的一个或多个组合。例如，在一些实施方案中，上面所述的所有十二个示例性方面都可以相互组合。又例如，在其它一些实施方案中，上面所述的十二个示例性方面中的两个、三个、四个、五个或更多个可以任意组合。因此，在一些示例性实施方案中，上面所述的示例性方面可以相互结合使用。或者，在其它一些示例性实施方案中，上面所述的示例性方面可以被单独实施。因此，应理解，可以利用上面所述的示例性方面来实现各种示例性实施方案。
下面更详细地讨论本公开的其它特征和方面。
附图简要说明
本说明书的其余部分更具体地阐述了本公开的完整且可实现的描述，包括对附图的参考，其中：
图1描绘了施加到一个表面的涂料的照片，其图解说明了所述涂料的示例性属性，例如湿边线和开放时间。
图2描绘了在施加研磨力之后涂料涂层的示例性照片，其图解说明了所述涂料的示例性属性，例如耐擦洗性。
在本说明书和附图中附图标记的重复使用旨在表示本发明的相同或相似的特征或要素。
详细描述
本领域普通技术人员应当理解，本公开仅是示例性实施方案的描述，并且不意图限制本公开的更广泛的方面。
本公开总体上涉及建筑用涂料，该建筑用涂料包括具有化合物I的结构的开放时间添加剂、其盐或两者。化合物I具有下式:
其中m为不小于零(0)且不大于一百(100)的整数，n为不小于零(0)且不大于一百(100)的整数，并且R1和R2独立地为具有不小于一(1)且不超过四十(40)个碳原子的支链或直链碳链，其中R1和R2中的每个碳原子独立地被一个或多个氢原子、一个或多个羟基基团、在所述支链或直链碳链中的一个或多个其它碳原子、芳基或它们的组合取代，并且其中R3和R4中的每一个独立地是氢原子或酯基。
所述酯基可以是具有下式的油酸酯基:
在某些示例性实施方案中，所述酯基可以是饱和的或者不饱和的C6-C22酯基，例如硬脂酸酯(C18，饱和的)，油酸酯(C18，不饱和的)，亚油酸酯(C18，不饱和的)，棕榈酸酯(C16，饱和的)，月桂酸酯(C12，饱和的)，癸酸酯(C10，饱和的)，或者辛酸酯(C8，饱和的)。
在一个示例性实施方案中，建筑用涂料包括溶剂、胶乳黏结剂(例如包括一种或多种丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、氯乙烯和/或苯乙烯丁二烯单体的聚合物)和所述开放时间添加剂。任选地，建筑用涂料还可以包括分散剂和/或表面活性剂，以改善所述胶乳黏结剂在整个建筑用涂料中的分布。以此方式，所述分散剂和/或表面活性剂可以被用于产生更均匀的混合物，其可以提供更均匀的建筑用涂料涂层。任选地，建筑用涂料可以包括增稠剂，以调节所述建筑用涂料的粘度以改善湿涂料对涂布器(例如刷子或滚筒)的粘附性。任选地，建筑用涂料可以包括用于为所述建筑用涂料提供颜色的一种或多种颜料(例如TiO2)。任选地，建筑用涂料可以包括可以改善所述建筑用涂料的组分的溶解度的共溶剂(例如乙二醇)。
本公开实施方案的一个示例性方面可以包括低挥发性有机化合物(VOC)含量。高VOC被认为是环境危害，并且对在密闭和/或不通风的空间内工作的油漆工来说是人身危害。在这些空间中，VOC可以聚集在空气中，这可能导致油漆工出现呼吸问题和可能的健康问题。许多已知的用于改变涂料开放时间的涂料添加剂是已知的高VOC，这带来了挑战。差的开放时间性能可能需要增加的工作时间来纠正错误，例如涂料组合物固有的出现条纹。因此，在减少VOC含量的同时改善开放时间可以在油漆项目的成本和效率以及油漆工的健康方面提供大的优势。
示例性实施方案的另一个方面可以包括乳胶黏结剂的类型。所述胶乳黏结剂可以包括适用于建筑用涂料的各种聚合物，例如丙烯酸酯类(例如聚甲基丙烯酸甲酯)，其可以被形成为均聚物或共聚物。例如，共聚物可以包括引入的另一种单体(例如丁二烯苯乙烯)。在一些实施方案中，丙烯酸酯可以被改性以包括一个或多个腈基。因此，胶乳黏结剂可以包括各种丙烯酸酯类、丙烯酸酯丁二烯苯乙烯共聚物和丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。另外，这些胶乳黏结剂是出于示例目的而提供的，并且另外的胶乳黏结剂可以单独或组合用于本公开的实施方案。
作为用于举例说明的一个实例，本公开的一个实施方案可以包括建筑用涂料，其包括具有丙烯酸酯的胶乳黏结剂。所述丙烯酸酯可以包括含有一种或多种丙烯酸酯单体的聚合物或共聚物。所述丙烯酸酯聚合物或共聚物的示例性方面可以包括一定质量分数的丙烯酸酯单体。例如，所述丙烯酸酯可以包括共聚物，该共聚物包括丙烯酸酯单体(例如甲基丙烯酸甲酯)和第二单体(例如丁二烯苯乙烯)。所述丙烯酸酯单体占共聚物总重量的质量分数可以定义所述质量分数。在一些丙烯酸酯类中，丙烯酸酯单体占共聚物总重量的质量分数可以不小于约二十(20)wt％且不大于约一百(100)wt％，例如不小于约三十(30)wt％且不大于约八十(80)wt％，不小于约四十(40)wt％且不大于约七十(70)wt％，或者不小于约四十五(45)wt％且不大于约六十(60)wt％(例如一百(100)wt％、九十五(95)wt％、九十(90)wt％、八十五(85)wt％、八十(80)wt％、七十五(75)wt％、七十(70)wt％、六十五(65)wt％、六十(60)wt％、五十五(55)wt％或五十(50)wt％)。特别地，某些实施方案可以包括丙烯酸酯单体占丙烯酸酯聚合物总重量的质量分数大于五十(50)wt％的丙烯酸酯聚合物。
对于本公开的某些示例性实施方案，所述开放时间添加剂可以包括下列中的一种或多种：1,3-双(2-(羟基聚乙氧基)乙基)-5,5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮、1,3-双(2-(羟基聚乙氧基)乙基)-5,5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮单酯和1,3-双(2-(羟基聚乙氧基)乙基)-5,5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮二酯。这些化合物中的每一种可以分别如下衍生自化合物I的式子：n不小于一(1)且不大于一百(100)，m不小于一(1)且不大于一百(100)，R1和R2各自是包括一(1)个被三(3)个氢原子取代的碳原子的直链碳链(例如甲基)；R1和R2各自是包括一(1)个被三(3)个氢原子取代的碳原子的直链碳链(例如甲基)，并且R4或R3是酯基；和R1和R2各自是包括一(1)个被三(3)个氢原子取代的碳原子的直链碳链(例如甲基)，并且R4和R3都是酯基。
在其中开放时间添加剂包括油酸酯基的实施方案中，应当理解所述油酸酯基被键合使得羰基碳与末端氧(在R3和/或R4处)连接以形成酯。因此，所述油酸酯基被图示为显示键合到羰基碳的脂肪酸碳链(十七(17)个碳，单不饱和的基团)和指示化合物I与油酸酯基的连接位置的第二个键。
此外，在本公开的一些实施方案中，应当理解对于基于化合物I的开放时间添加剂，聚合度n和m可以不同(例如n和m可以具有不同的值，例如n是四且m是五)或相同(例如n是四且m是四)。另外，某些实施方案可以包括基于化合物I的开放时间添加剂的组合，例如建筑用涂料包括1,3-双(2-(羟基聚乙氧基)乙基)-5,5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮和1,3-双(2-(羟基聚乙氧基)乙基)-5,5-二甲基咪唑烷-2,4-二酮单油酸酯二者。
按照本公开配制的一些示例性实施方案可以为配制低VOC建筑用涂料提供额外的益处。特别地，一些示例性实施方案可以包括可以被认为低VOC或无VOC的溶剂。例如，水不是有机化合物，因此优选被结合到本公开的建筑用涂料中。除水以外，还可以包括共溶剂以改善建筑用涂料的组分(例如开放时间添加剂、表面活性剂、颜料等)的溶解度。示例性的共溶剂可以是VOC豁免的(例如丙酮、碳酸二甲酯、乙酸甲酯、对氯三氟甲苯、乙酸叔丁酯和碳酸亚丙酯)，或者可以被以较低浓度(例如较低重量百分比)包括以限制建筑用涂料的VOC浓度。
例如，本公开的某些实施方案可以包括建筑用涂料，其具有基于所述建筑用涂料的总重量计小于百分之零点零零一(<0.001％)的VOC含量。可以使用各种方法测定VOC含量，优选地示例性实施方案可以包括按照用于表面涂层的EPA方法24测定的特定VOC含量。
在一些示例性实施方案中，也可以使用用于测定VOC含量的替代方法来测定VOC含量。例如，ASTM D6886-14没有根据化学性质具体定义什么构成VOC成分，而是暗示在气相色谱图中产生峰的任何组分都被视为VOC(豁免或非豁免的)。另外，IOS 11890-2可以被用于根据预定义的沸点极限确定VOC含量。例如，如果术语“VOC”被用于沸点低于所述沸点极限的化合物，使用已知纯度且沸点(BP)在规定最大值±3℃的范围内的标记化合物。因此，如果采用欧盟对VOC的定义(即任何沸点低于250℃的化合物都被归类为VOC)，则十四烷(BP为252.6℃)或类似沸点的非极性化合物可以被用作用于非极性体系的标记化合物，而己二酸二乙酯(BP为251℃)可以被用于极性体系。
本公开的示例性实施方案可以包括不小于百分之零点零零零零一(0.00001％)且不大于百分之零点零零一(0.001％)的VOC含量，使用本文中公开的方法之一(例如EPA方法24)测定，例如VOC含量不小于百分之零点零零零零五(0.00005％)且不大于百分之零点零零零八(0.0008％)，或者不小于百分之零点零零零一(0.0001％)且不大于百分之零点零零零五(0.0005％)。在一些实施方案中，VOC含量可以基本上为零，例如包括基于用于确定VOC含量的分析工具(例如气相色谱仪)基本上检测不到的量的VOC。
对于一些示例性实施方案，所述开放时间添加剂可以被以有效量包括在建筑用涂料中以产生减少的条纹，即使在具有低湿度的环境中。例如，基于开放时间添加剂的重量占建筑用涂料的总重量的比例计，所包括的开放时间添加剂的浓度可以不小于约百分之零点一(0.1％)且不大于约百分之五(5％)，例如不小于约百分之零点五(0.5％)且不大于约百分之四又二分之一(4.5％)，不小于约百分之一(1.0％)且不大于约百分之四(4.0％)，不小于约百分之一又十分之二(1.2％)且不大于约百分之三又二分之一(3.5％)，和不小于约百分之二(2％)且不大于约百分之三(3％)。
开放时间添加剂的一些示例性方面可以包括化合物I的子结构。一些示例性子结构可以包括其中m不小于五(5)且不大于一百(100)的化合物。另一个示例性子结构可以包括其中n为零(0)的化合物。另外的示例性子结构可以包括其中n不大于十(10)且m不大于十(10)的化合物。另外地或者替代地，其它示例性子结构可以包括其中R3和/或R4是油酸酯基的化合物。
本公开的一些实施方案的另一个方面可以包括不小于百分之五(5％)且不大于百分之七十(70％)，例如不小于百分之八(8％)且不大于百分之五十(50％)或者不小于百分之十(10％)且不大于百分之三十(30％)[例如百分之十二(12％)、百分之十四(14％)、百分之十五(15％)、百分之十六(16％)或者百分之十八(18％)]的固含量，基于所述开放时间添加剂的总重量与胶乳黏结剂的总重量。
本公开的一些实施方案的一些方面可以包括一定的开放时间添加剂与胶乳黏结剂重量比。有利地，开放时间添加剂与胶乳黏结剂的重量比不大于1:999且不小于1:9，例如不大于1:900且不小于1:9，不大于1:800且不小于1:9，不大于1:800且不小于1:90，或者不大于1:800且不小于1:200(例如1:900，1:800，1:700，1:600，1:500，1:400，1:300，1:200，或者1:100)。
本文中使用的开放时间添加剂与胶乳黏结剂的重量比应在所述开放时间添加剂的基础上来理解。因此，不大于1:999应被理解为对于每一(1)重量单位的开放时间添加剂，有不大于九百九十九(999)重量单位的胶乳黏结剂。作为用于说明的另一个例子，不小于1:9应该被理解为对于每一(1)重量单位的开放时间添加剂，有不小于九(9)重量单位的胶乳黏结剂。
在本公开的实施方案中，所述建筑用涂料可以包括或可以被配制成包括一定量的颜料。例如，某些示例性建筑用涂料可以包括颜料，所述颜料包括二氧化钛(TiO2)，基于所述建筑用涂料的总重量计其浓度不小于十五(15)wt％TiO2且不大于六十(60)wt％TiO2。TiO2可以被用于赋予示例性实施方案以白度和/或不透明度，并且还可以被包括以建立黏度。一般而言，示例性实施方案可以包括不小于十五(15)wt％和不大于六十(60)wt％TiO2，例如不小于十八(18)wt％且不大于五十五(55)wt％TiO2，不小于二十(20)wt％且不大于五十(50)wt％TiO2，或者不小于二十五(25)wt％且不大于四十五(45)wt％TiO2。
某些实施方案的一个示例性方面可以包括由于将开放时间添加剂添加到涂料组合物而导致的开放时间的增加。为了确定开放时间的增加，可以通过向具有不包括开放时间添加剂的组成的基础涂料中添加有效量的开放时间添加剂来改性基础涂料，以产生建筑用涂料。对于一些实施方案，将有效量的开放时间添加剂添加到基础涂料中可以使建筑用涂料的开放时间相对于单独的基础涂料增加不小于百分之十(10％)，例如不小于百分之二十(20％)。可以使用各种方法确定开放时间，优选地本公开的实施方案可以按照OTA测试ASTM D7488-11“乳胶漆开放时间的标准测试方法”确定开放时间。
替代地或者另外地，某些实施方案的另一个示例性方面可以包括由于将开放时间添加剂添加到涂料组合物而导致的耐擦洗性的增加。为了确定耐擦洗性的增加，可以使用测试方法如ASTM D 2486来比较在多次擦洗后至失效和/或暴露基底材料的擦洗次数。例如，可以使用基础涂料将第一涂层施加到基底材料上，并使用建筑用涂料将第二涂层施加到基底材料上，所述建筑用涂料是通过将有效量的开放时间添加剂添加到基础涂料中配制而成的。在对所述涂层施加研磨力(例如擦洗)之后，可以至少部分地基于涂层的去除和/或基底材料的暴露来确定耐擦洗性。在一些实施方案中，添加有效量的开放时间添加剂可以使耐擦洗性(相对于基础涂料)增加不小于百分之四分之一(0.25％)且不大于百分之六十(60％)，例如不小于百分之十(10％)且不大于百分之五十(50％)，不小于百分之十二(12％)且不大于四十(40％)，或者不小于十五(15％)且不大于三十(30％)。
本公开的实施方案还可以包括用于调节基础涂料(例如水性乳胶漆)的开放时间的方法。该方法可以包括形成含本文中所描述的具有化合物I的结构或化合物I的子结构的开放时间添加剂的水性乳胶漆(例如水基丙烯酸酯聚合物)。
形成具有开放时间添加剂的水性乳胶漆的一个示例性方面可以包括在添加开放时间添加剂的同时将所述水性乳胶漆均化。均化可以包括各种形式的混合以促进开放时间添加剂与水性乳胶漆的结合。例如，均化可以包括在指定的每分钟转数(RPM)下混合水性乳胶漆，以指定频率超声处理水性乳胶漆，和/或涡旋水性乳胶漆。以这种方式，可以将开放时间添加剂结合到整个水性乳胶漆中以生产根据本公开的示例性实施方案的建筑用涂料。因此，示例性实施方案可以进一步包括用于生产建筑用涂料的方法，例如使用本公开的示例性方法生产本公开的示例性建筑用涂料。
用于生产建筑用涂料的方法的另一方面可以包括确定基础涂料(例如水性乳胶漆)的固含量，并且至少部分地基于所述固含量将一定量的化合物I添加到所述基础涂料中。特别地，固含量可以确定包括有效量的开放时间添加剂的基础。例如，胶乳黏结剂的量可以基于固含量来确定，并且开放时间添加剂的有效量可以根据本文中示例性实施方案中公开的开放时间添加剂与胶乳黏结剂的比率来确定。
本公开的用于生产建筑用涂料的某些方法可进一步包括通过调节聚合程度(例如通过选择m和/或n)来改变化合物I，从而改变水性乳胶漆的开放时间。
前面的描述本质上是示例性的，并且不意图以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。在不脱离本公开的范围的情况下，可以在本文中描述的要素的功能和布置方面对所描述的实施方案做出各种改变。
在本申请和权利要求书中使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数形式，除非上下文另有明确规定。另外，术语“包括”是指“包含”。本公开的方法和组合物(包括其组分在内)可以包含本文中所描述的实施方案的基本要素和限制以及本文中所描述或者另外可用于营养(nutritional)组合物的任何附加的或任选的成分、组分或限制，由本文中所描述的实施方案的基本要素和限制以及本文中所描述或者另外可用于营养组合物的任何附加的或任选的成分、组分或限制组成，或者基本上由本文中所描述的实施方案的基本要素和限制以及本文中所描述或者另外可用于营养组合物的任何附加的或任选的成分、组分或限制组成。
除非另有说明，说明书或权利要求书中所用的所有表示成分的量、性质如分子量、百分比等的数值都应被理解为由术语“约”修饰。因此，除非隐含或明确地另外指明，所给出的数值参数都是近似值，它们可以取决于所寻求的所需特性和/或标准测试条件/方法下的检测限。当直接和明确地将实施方案与所讨论的现有技术区分开来时，实施方案数值不是近似值，除非提及措辞“约”。
本文中使用的“任选的”或“任选地”是指随后描述的材料、事件或情况可以存在或发生或者可以不存在或不发生，并且该描述包括其中所述材料、事件或情况存在或发生的情况以及其中所述材料、事件或情况不存在或不发生的情况。本文中使用的“wt％”和“w/w％”是指占组合物总重量或者相对于组合物中另一组分的重量百分比。
术语“约”意图表示大约、在…范围内、粗略地或左右。当术语“约”与数值范围结合使用时，它通过将边界延伸到所列数值之上和之下来修饰该范围。除非另有说明，应当理解在以下说明书和所附权利要求书中阐述的数值参数是近似值。至少地且不试图将等同原则的应用限制在权利要求的范围内，应该根据所报告的有效数字的数量和普通舍入技术的应用来解读数值参数。
短语“有效量”是指促进、改善、刺激或鼓励对特定状态或不适或者状态或不适的特定症候的响应的化合物的量。
参考以下实施例可以更好地理解本公开。
实施例
根据本公开制备了各种复配物并测试了湿边与开放时间比(WE/OT)、开放时间(OT)和指触干燥(DTT)。具有百分之四十(40％)颜料体积浓度(PVC)固体的标准涂料被用于比较测试。向所述空白涂料中加入百分之二(2％)量的本公开的开放时间添加剂(DS 7034、DS 7035或DS 7036)或者商业添加剂(Optifilm OT-1200或者Rhodoline OTE-600)。这些复配物中的每一种都使用OTA测试ASTM D7488-11“乳胶漆开放时间的标准测试方法”进行表征，收集的结果显示在表1中。DS 7034是本公开的、具有长链酯即油酸酯基团的开放时间添加剂，DS 7035是本公开的、具有未取代的短链酯即R3和R4是氢且n和m是零(0)的开放时间添加剂，并且DS 7036是本公开的、具有中链酯即比DS 7034的油酸酯基团短的酯基团的开放时间添加剂。Optifilm OT-1200是一种专有混合物，据信其是与1,4-二羟甲基环己烷和氢氧化铵组合的、含有甲基丙烯酸酯DHDM的苯乙烯改性丙烯酸树脂。Rhodoline OTE-600是一种专有共混物，据信其是聚碱性二元醇物质(polyalkaline glycol species)。
表1.用开放时间添加剂处理的涂料的开放时间和指触干燥测量值，与商业产品比较
图1提供了用于测定湿边和开放时间的实施例方法的照片。如所描绘的，可以在涂料表面边缘附近目视识别湿边缘线，并且至少部分地基于从涂料边缘不再能加工到涂料体中的时间减去再涂布时间来确定数值。此外，开放时间可以通过布满条纹在视觉上识别，并且根据从油漆周期后可见X的时间减去修复时间来确定数值。在表2中提供了用于改变标准油漆时间的开放时间添加剂的物理特性以及开放时间添加剂的效果。如所显示的，与标准涂料相比，根据本公开示例性方面的所有开放时间添加剂将开放时间延长约二(2)分钟至约四(4)分钟。
表2.用于比较研究的开放时间添加剂的性能
为了确定VOC含量，例如表2中提供的，进行示例性方法ISO 11890-2、ASTM D6886-14和EPA方法24，以比较每种方法对实施例开放时间添加剂(OTA)DS 7034、DS 7035和DS7036测得的结果。结果收集在表3中，该表还包括热性能如熔点和沸点。沸点是基于使用动态扫描量热法(DSC)分析观察到的大吸热事件的起始温度和在热重分析(TGA)扫描中发生的显著重量损失来确定的。对于EPA方法24，VOC标准基于在110℃烘箱中1小时后的重量损失(针对水含量进行了校正)。
表3.对于实施例开放时间添加剂使用不同方法测定的VOC含量
*-DS 7036在213℃分解，其在本文中被视为“无”VOC。
还测试了实施例开放时间添加剂以确定开放时间添加剂对耐擦洗性的影响。为了确定耐擦洗性，使用标准方法ASTM D 2486来确定相对于空白涂料(即不包括开放时间添加剂的涂料)的耐擦洗性增加。出乎意料地，已发现所述开放时间添加剂增加耐擦洗性(例如从表面去除建筑用涂料)。为了了解开放时间添加剂的影响，对三种不同的商业涂料(高级、中级和低级)进行测试。使用新配制的涂料或者在五十(50)摄氏度储存八(8)天的涂料比较仅包括商业涂料的空白样品和包括百分之二(2％)的开放时间添加剂DS 7034的测试样品。实施例结果列于表4中，它证明了相对于空白涂料的耐擦洗性增加。
表4.包括2％的DS 7034的商业涂料的耐擦洗性数据
图2提供了六张照片，其描绘了使用ASTM D 2486测定的实施例耐擦洗性数据。将空白涂料或者包括百分之二(2％)开放时间添加剂(例如DS 7034)的涂料的涂层施加到深色基材上。在对每个涂层施加类似的研磨过程之后，根据基材的外观确定涂料的损失。对新配制的涂料(新鲜涂料)和在50℃储存8天的配制涂料二者进行测试。
表5中提供了进一步证实耐擦洗性的实施例数据，这包括达到失败时施加于空白涂料(空白)的涂层和包括百分之二(2％)开放时间添加剂(2％ DS 7034)的涂料的涂层的擦洗次数。对于每种涂层，进行两次单独的试验(试验1和试验2)以测定相对于空白的平均增加。
表5.测定耐擦洗性的试验数据
在不脱离在所附权利要求书中更具体地阐述的本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以实施对本公开的这些和其他修改和变化。此外，应当理解，各种实施方案的各方面可以全部或部分互换。而且，本领域的普通技术人员将理解，前述描述仅是示例性的且不意图限制在所附权利要求书中进一步描述的本发明。
Claims (24)
1.建筑用涂料组合物，其包含:
溶剂；
胶乳黏结剂；和
具有化合物I的结构的开放时间添加剂、其盐或两者，
其中化合物I具有下式:
其中m为不小于0且不大于100的整数，n为不小于0且不大于100的整数，并且R1和R2独立地为具有不小于1且不超过40个碳原子的支链或直链碳链，
其中R1和R2中的每个碳原子独立地被一个或多个氢原子、一个或多个羟基基团、在所述支链或直链碳链中的一个或多个其它碳原子、芳基或它们的组合取代，并且
其中R3和R4中的每一个独立地是氢原子或酯基。
2.权利要求1所述的建筑用涂料组合物，其中所述酯基是具有下式的油酸酯基:
3.权利要求1或者权利要求2所述的建筑用涂料组合物，其中所述胶乳黏结剂包含丙烯酸酯。
4.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中所述溶剂是水。
5.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中所述建筑用涂料组合物中所述开放时间添加剂的浓度不小于约0.1％且不大于约5％，基于所述建筑用涂料组合物的总重量计。
6.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中m是不小于5且不大于100的整数。
7.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中n是0。
8.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中n不大于10，并且m不大于10。
9.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中R3、R4或二者是油酸酯基。
10.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中所述建筑用涂料具有不小于约10％且不大于约70％的固含量，基于所述建筑用涂料组合物的总重量计。
11.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中所述开放时间添加剂和所述胶乳黏结剂具有1:999至约100:900的重量比，基于所述开放时间添加剂的总重量与所述胶乳黏结剂的总重量之比计。
12.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中R1和R2都是甲基。
13.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中所述建筑用涂料组合物显示不小于10％的开放时间，与基准建筑用涂料显示的基准开放时间相比，并且
其中所述基准建筑用涂料不包括所述开放时间添加剂，并且具有大致相同的建筑用涂料组合物中包括的其它组分的相对组成，并且其中所述开放时间根据OTA测试ASTM D7488-11“乳胶漆开放时间的标准测试方法”测定。
14.以上权利要求中任一项所述的建筑用涂料组合物，其中所述建筑用涂料组合物具有小于0.001％的挥发性有机化合物VOC含量，基于所述建筑用涂料组合物的总重量计，并且其中VOC含量根据EPA方法24测定。
15.一种增加水性乳胶漆的开放时间的方法，该方法包括：
形成含有开放时间添加剂的水性乳胶漆，其中所述开放时间添加剂具有化合物I、其盐或两者的结构，
其中化合物I具有下式:
其中m为不小于0且不大于100的整数，n为不小于0且不大于100的整数，并且R1和R2独立地为具有不小于1且不超过40个碳原子的支链或直链碳链，
其中R1和R2中的每个碳原子独立地被一个或多个氢原子、一个或多个羟基基团、在所述支链或直链碳链中的一个或多个其它碳原子、芳基或它们的组合取代，并且
其中R3和R4中的每一个独立地是氢原子或酯基。
16.权利要求15所述的方法，其中所述酯基是具有下式的油酸酯基:
17.权利要求15或者权利要求16所述的方法，其中形成含有开放时间添加剂的水性乳胶漆的步骤包括在添加开放时间添加剂的同时均化水性乳胶漆。
18.权利要求15-17中任一项所述的方法，该方法还包括：确定水性乳胶漆的固含量，并且其中形成含有开放时间添加剂的水性乳胶漆的步骤包括至少部分基于确定的固含量添加一定量的化合物I。
19.权利要求15-18中任一项所述的方法，其中m不小于5且不大于100。
20.权利要求15-19中任一项所述的方法，其中n是0。
21.权利要求15-20中任一项所述的方法，其中n不大于10，并且m不大于10。
22.权利要求15-21中任一项所述的方法，其中R3、R4或二者是油酸酯基。
23.权利要求15-22中任一项所述的方法，该方法还包括选择m、n或二者以调节所述水性乳胶漆的开放时间。
24.按照权利要求15-23中任一项所述的方法制备的水性乳胶漆。
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