NO343183B1

NO343183B1 - Pigment konsentrat

Info

Publication number: NO343183B1
Application number: NO20091600A
Authority: NO
Inventors: Lorenzo Soldavini; Hendrik Jan Willem Van Den Haak; Jamie Macliver Roy; Claudio Argentino Di Lullo; Colin Cameron; Bhuvaneswaran Ganesh
Original assignee: Akzo Nobel Coatings Int Bv
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2018-11-26
Also published as: ES2659318T3; EA200970319A1; AU2007302024A1; US8969438B2; KR20090054440A; CA2665825A1; CN101517007B; NZ575114A; ZA200902863B; KR101504718B1; WO2008037678A1; US20100010150A1; IL197747A; JP5717964B2; JP6113767B2; MA30810B1; NO20091600L; JP2010504419A; UA102813C2; EP2066751A1

Abstract

Et pigmentkonsentrat, som ikke er vandig, omfattende ett eller flere pigmenter, ett eller flere dispergeringsmidler, og minst én harpiks, er kjennetegnet ved at harpiksen er en polyester omfattende minst én byggestein av oligoester som er koblet til en hydrofob hale, hvor den hydrofobe halen er valgt fra gruppen omfattende: a) forgrenete hydrokarboner, b) hydrokarboner inneholdende en syklisk gruppe og c) lineære hydrokarboner, forutsatt at når det lineære hydrokarbonet er koblet til oligoesterbyggesteinen via en estergruppe, inneholder det lineære hydrokarbonet 3 til 12 karbonatomer.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et ikke-vandig pigmentkonsentrat, omfattende ett eller flere pigmenter, ett eller flere pigmentdispergeringsmidler, ett eller flere resiner og eventuelt ett eller flere løsemidler og/eller fortynningsmidler hvilket pigmentkonsentrat har en sammensetning som angitt i krav 1’s karakteriserende del. I malingsindustrien, rasjonaliseres råvarekontroll og logistikk ofte ved bruk av fargeblandingssystemer. Disse omfatter systemer hvor malingsformuleringen som velges av en bruker, fremstilles ved å velge en grunnmaling fra et begrenset antall grunnmalinger og å sette farge på den valgte grunnmalingen ved bruk av ett eller flere pigmentkonsentrater eller fargetoningsmasser. I andre systemer blandes pigmentkonsentrater med resinsammensetninger for å danne en maling eller toner med en farge, og i et etterfølgende trinn blandes et hensiktsmessig utvalg av disse tonerne for å danne en maling med ønsket sluttfarge. Pigmentkonsentrater skiller seg vanligvis fra pigmenterte beleggsammensetninger ved at de har høyere pigmentinnhold enn fargestyrken krever.

Pigmentkonsentrater er forskjellige fra beleggsammensetninger ved deres generelt høyere pigmentkonsentrasjon og at de inneholder et begrenset antall pigmenttyper, vanligvis én eller to. Pigmentene som er til stede i pigmentkonsentrater er fargesettingspigmenter, mens beleggsammensetninger generelt også inneholder pigmentforlengere og andre funksjonelle pigmenter. I tillegg, selv om pigmentkonsentrater kan være filmdannende, vil de resulterende filmene ikke ha funksjonsevnen, f.eks. med tanke på løsemiddelmotstand, som er forbundet med beleggsammensetninger.

Av miljøhensyn er det ønskelig å redusere utslipp av flyktige organiske komponenter og, derfor, innholdet av løsemiddel. For å utbalansere viskositetskravene til pigmentkonsentratet med et minimalt innhold av flyktige organiske komponenter (VOC), kan ytterligere resin med en relativt lav molekylvekt, brukes. Slike resiner kan også bidra til å forebygge agglomerering av pigmenter ved tidspunktet når pigmentkonsentratet blandes inn i grunnmalingen, samt bidra til å gjøre pigmentkonsentratinnholdet kompatibelt med bindemiddelsystemet til grunnmalingen. Ikke-flyktige, reaktive og/eller ikke-reaktive fortynningsmidler kan også brukes for å redusere VOC.

Pigmenter med forskjellige farger, pigmentdispergeringsmidler, fortynningsmidler og løsemidler, kan variere vesentlig i karakter. Dermed er det ofte nødvendig å bruke en kompatibilitetsresin som ikke bare er kompatibel med forskjellige typer dispergeringsmidler og løsemidler, men også med forskjellige typer bindemiddelsystemer for grunnmaling, eller nedslippsresiner som brukes for å danne tonere. I tillegg bidrar kompatibilitetskomponenten til innlemmelse av fargestoffet i grunnmalingen.

Et pigmentkonsentrat omfattende en polyesterresin er f.eks. beskrevet i WO 02/096997. Disse polyesterne er oksiderende tørkende alkyder som ikke har bred kompatibilitet med andre bindemiddelsystemer.

WO 03/089522 beskriver pigmentdispergeringer omfattende karbamatfunksjonelle polyesterpigmentdispergeringsmidler. Karbamatgruppene fungerer som en forankringsgruppe som har en affinitet for pigmentpartikler. Innholdet av flyktige organiske komponenter er høyt og vesentlig over 350 g/l.

Pigmentkonsentrater er også kjent fra WO 03004557 A, US 5753765 A, WO 02051946 A og EP 1571189 A.

Formålet ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et pigmentkonsentrat, som ikke er vandig, omfattende minst et resin samt dispergeringsmidler som har bred kompatibilitet med forskjellige bindemiddelsystemer. Ett ytterligere formål er å tilveiebringe en polyester som angitt i krav 12 og som tillater formulering av slike pigmentkonsentrater som har et lavt innhold av flyktige organiske komponenter (VOC).

Formålet oppnås ved et pigmentkonsentrat, som ikke er vandig, omfattende ett eller flere pigmenter, ett eller flere dispergeringsmidler og minst ett resin, kjennetegnet ved at resinet er en polyester omfattende gjennomsnittlig 2 til 7 oligoester byggeelementer som er koblet til en hydrofob hale, hvor den hydrofobe halen er valgt fra gruppen omfattende: a) forgrenete hydrokarboner, b) hydrokarboner inneholdende en syklisk gruppe og c) lineære hydrokarboner, forutsatt at når de lineære hydrokarbonene er koblet til oligoesterbyggeelementet via en estergruppe, inneholder det lineære hydrokarbonet 3 til 12 karbonatomer, og hvor polyesteren er dannet ved å omsette ett eller flere anhydrider og/eller de tilsvarende karboksylsyrer med én eller flere dioler og/eller mono-epoksider som har nevnte vedhengende hydrofobiske ende og et monofunksjonelt startermolekyl valgt fra gruppen alkoholer, aminer, karboksylsyrer eller tioler.

Konsentratet kan videre omfatte ett eller flere løsemidler og/eller fortynningsmidler, så lenge pigmentkonsentratet forblir ikke-vandig, som defineres som å ha et innehold på mindre enn 5 vektprosent vann, basert på den totale vekten av pigmentkonsentratet. Det er mer foretrukket at pigmentkonsentratet inneholder mindre enn 2,5 vektprosent, enda mer foretrukket mindre enn 1 vektprosent, vann.

Oligoesterbyggeelementene kan dannes ved å omsette ett eller flere anhydrider og/eller de tilsvarende dikarboksylsyrene med ett eller flere dioler og/eller monoepoksider som har en vedhengende hydrofob gruppe, for derved å danne esterbindinger. Et eksempel på et egnet monoepoksid er glycidylneodekanoat. Det er overraskende funnet at slike polyestere er kompatible med et bredt utvalg av bindemiddelsystemer og løsemiddeltyper.

Uttrykket ”oligoesterbyggeelementer” defineres som et byggeelement som inneholder minst én estergruppe og er koblet til andre byggeelementer i polyesteren ved minst én estergruppe. Polyesteren som er til stede i pigmentkonsentratet i henhold til foreliggende oppfinnelse, inneholder i gjennomsnitt 2 – 7, mer foretrukket 2 – 5 og mest foretrukket 3 – 5 oligoesterbyggeelementer.

Oligoesterbyggeelementet kan ha en struktur i henhold til følgende formel:

hvor:

Q = en kovalent binding eller et hydrokarbonradikal med minst én, fortrinnsvis 1 - 4, mer foretrukket 2 – 4 og mest foretrukket 2 karbonatomer;

X = et divalent, eventuelt forgrenet og/eller substituert, radikal, f.eks. et mettet eller umettet hydrokarbonradikal inneholdende minst 2 karbonatomer, eventuelt omfattende ytterligere estergrupper;

Y = et trivalent hydrokarbonradikal;

Z = en gruppe som kobler hydrokarbonhalen til oligoesterbyggeelementet eller en kovalent binding. Eksempler på egnete koblingsgrupper er estergrupper, etergrupper, C-C-enkeltbindinger eller -dobbeltbindinger;

R = den hydrofobe halen.

Eventuelt kan byggeelementer som har en lignende struktur, men uten X-gruppen, brukes. I en annen utførelsesform kan oksalsyren brukes for introduksjon av estergruppen. I det tilfellet er både Q og X fraværende fra byggeelementet.

Det er tydelig fra strukturen ovenfor at oligoesterbyggeelementet inneholder minst én estergruppe og kan kobles til andre byggeelementer ved estergrupper.

Oligoesterbyggeelementer, hvor Q og X er til stede for å danne en ring, kan f.eks. oppnås ved forestring av sykliske anhydrider, eller deres tilsvarende dikarboksylsyrer som inneholder sykliske grupper, med grupper som har en hydrofob hale. Anhydridet kan f.eks. være et syklisk anhydrid av umettete, aromatiske og/eller mettete syklisk eller asykliske dikarboksylsyrer. Anhydridet kan, f.eks., være ftalsyreanhydrid, heksahydroftalsyreanhydrid, metylheksahydroftalsyreanhydrid, tetrahydroftalsyreanhydrid, eller blandinger derav. Egnete dikarboksylsyrer er, f.eks., karboksylsyrene av de ovenfor nevnte anhydridene eller, f.eks. 1,3-sykloheksandikarboksylsyre eller 1,4-sykloheksandikarboksylsyre eller deres syklopentan- eller sykloheptanmotparter.

Asykliske oligoesterbyggeelementer, hvor X er fraværende, kan oppnås f.eks. ved bruk av ravsyreanhydrid, maleinsyreanhydrid, malonsyrenahydrid og de tilsvarende dikarboksylsyrene eller oksalsyre.

Oligoesterbyggesteiner hvor X omfatter en estergruppe, kan f.eks. oppnås ved bruk av trikarboksylsyrer eller deres anhydrider, slik som trimellitinsyreanhydrid.

Hvilken som helst kombinasjon eller blanding av de angitte syrene og/eller anhydridene kan også brukes for å oppnå oligoesterbyggesteiner.

Karboksylsyrene eller anhydridene kan kobles ved forestring med et monoepoksid som inneholder en hydrofob hale, for å danne oligoesterbyggeelementet. Egnete monoepoksider er, f.eks., epoksiderte α-olefiner, slik som sykloheksenoksid eller epoksiderte α-olefiner, f.eks. dodekanoksid, tetradekenoksid og oktadekenoksid; glycidyletere, slik som etylheksylglycidyleter, n-butylglycidyleter, t-butylglycidyleter, heksylglycidyleter, fenylglycidyleter; og glycidylestere av karboksylsyrer, slik som versatinsyreglycidylester, f.eks. glycidylneodekanoat, kommersielt tilgjengelig fra Hexion som Cardura® E10P, eller blandinger derav. Andre egnete eksempler er epoksyholdige aromatiske hydrokarboner, slik som styrenoksid.

I stedet for, eller i tillegg til, monoepoksider, kan dioler omsettes med karboksylsyrene eller anhydridene for å danne oligoesterbyggeelementet. Egnete dioler omfatter 1,3-propandiol, 1,2-etandiol, 1,5-pentandiol, 1,6-heksandiol, dietylenglykol, trietylenglykol, polyetylenglykoler, dipropylenglykol og polytetrahydrofuran. Egnete forgrenete dioler omfatter dimetylolpropan, neopentylglykol, 2-propyl-2-metyl-1,3-propandiol, 2-butyl-2-etyl-1,3-propandiol, 2,2-dietyl-1,3-propandiol, 1,2-propandiol, 1,3-butandiol, 2,2,4-trimetylpentan-1,3-diol, trimetylheksan-1,6-diol, 1-metyl-1,3-propandiol, tripropylenglykol og polyoksypropylenglykoler. Egnete sykloalifatiske dioler omfatter 1,4-sykloheksandiol, sykloheksandimetanol og sykliske formaler av pentaerytritol og 1,3-dioksan-5-5-dimetanol. Egnete aralkyldioler omfatter 1,4-xylylenglykol og 1-fenyl-1,2-etandiol.

Hvis det er ønskelig å fremstille en forgrenet polyester, kan polyoler og/eller polysyrer brukes.

Polyoler omfatter polyfunksjonelle fenoler, trioler og tetroler. Egnete trioler omfatter glyserol, tremitylolpropan, trimetyloletan, tremtylolbutan, 3,5,5-trimetyl-2,2-dihydroksymetylheksan-1-ol og 1,2,6-heksantriol. Alternativt kan sykloalifatiske og aralkyltrioler og/eller tilsvarende addukter med alkylenoksider, eller derivater derav, brukes. Egnete tetroler omfatter erytritol, pentaerytritol, ditrimetylolpropan, diglyserol og ditrimetyloletan. Det er også mulig å bruke sykloalifatiske og/eller aralkyltetroler, så vel som tilsvarende addukter med alkylenoksider eller derivater derav. Polyoler med enda flere hydroksylgrupper, slik som dipentaerytritol, dulcitol og treitol, kan også brukes. Slike polyoler er spesielt nyttige som utgangsmolekyler for fremstilling av stjerneformete molekyler.

Egnete polysyrer omfatter 1,2,4-butantrikarboksylsyre og tremellitinsyre. Syrealkoholer, slik som vinsyre og 2,2-bis(hydroksymetyl)propansyre, kan eventuelt brukes, eller brukes i tillegg.

En polyester fremstilt med pentaerytritol som et utgangsmolekyl, kan ha følgende struktur:

hvor R er den hydrofobe halen.

Alternativt kan polyestere inneholde repeterende oligoesterbyggeelementer dannet fra vekslende omsetning av et syklisk anhydrid eller disyre med et (mono)epoksid eller diol. Dette kan f.eks. initieres ved et monofunksjonelt, difunksjonelt eller polyfunksjonelt utgangsmolekyl og kan, f.eks., katalyseres ved katalysatorer, slik som sinksalter, f.eks. sinkacetat.

Monoalkoholer kan, f.eks., brukes som et utgangsmolekyl. Egnete monofunksjonelle alkoholer for bruk som utgangsmolekyler omfatter lineære alkoholer, slik som metanol, etanol, heksanol, butanol, oktanol, heksadekanol, osv. forgrenete alkoholer, slik som isopropanol, 2-etylheksanol, osv., sykloalifatiske alkoholer, slik som syklloheksanol, aralkylalkoholer, slik som benzylalkohol eller fenol.

En polyester fremstilt med 2-etylheksanol, heksahydroftalsyreanhydrid og glycidylester kan, f.eks., ha følgende struktur:

hvor R er den hydrofobe halen, f.eks. en hydrokarbongruppe, og n ≥ 0, fortrinnsvis 0 – 6, mer foretrukket 1 – 5 og mest foretrukket 2 – 4. Et annet eksempel er en lignende polyester med grupper utledet fra glycidyletere.

Andre mulige utgangsmolekyler er aminer. Egnete primære aminer omfatter monoaminer, f.eks. alkylaminer, slik som butylaminer og diaminer, f.eks. alkyldiaminer, slik som etylendiamin. Sekundære monoaminer, slik som piperidin, dialkylamin, f.eks. dibutylamin, eller diaminer, slik som piperazin, kan også brukes.

Egnete karboksylsyrefunksjonelle utgangsmolekyler omfatter monosyrer, slik som 2-etylsmørsyre, eller sykloheksankarboksylsyrer, disyrer, slik som adipinsyre eller 1,4-sykloheksnadikarboksylsyre, og polysyrer, slik som 1,2,4-butantrikarboksylsyre.

Monotioler, slik som dodekantiol, ditioler eller polytioler, slik som pentaerytritoltetrakis(3-merkaptopropionat), kan også brukes som utgangsmolekyler. Videre kan blandinger av to eller flere av de ovenfor nevnte utgangsmolekylene brukes. Alternativt, eller i tillegg, kan utgangsmolekyler med blandet funksjonalitet brukes, slik som syrealkoholer, aminalkoholer, aminosyrer, aminotioler, syretioler, tiolalkoholer eller utgangsmolekyler som har flere enn to foreskjellige funksjonaliteter. Egnete syrealkoholer omfatter vinsyre og 2,2-bis(hydroksymetyl)propansyre. Egnete aminalkoholer omfatter dietanolamin og 1-(2-hydroksyetyl)piperazin. Et egnet eksempel på en syretiol er 3-merkaptopropansyre. Et egnet eksempel på en tiolalkohol er 2-tioetanol. Polymere utgangsmolekyler, slik som akrylpolyoler og akrylsyrealkoholer, kan også brukes.

Hvis det er ønskelig, kan hydroksyfunksjonelle utgangsmolekyler genereres in-situ, f.eks. via omsetning av et epoksid med en monokarboksylsyre. Et egnet epoksid er f.eks. glycidylneodekanoat. Andre måter for generering av hydroksylgruppen insitu, omfatter omsetning av et epoksid med et amin, en tiol eller fenol, eller omset ning av en syklisk lakton, f.eks. ε-kaprolakton, med et amin, en alkohol eller en tiol.

Hvis et monofunksjonelt utgangsmolekyl brukes, vil den resulterende polyesteren inneholde en hale som utgår fra utgangsmolekylet i én ende av polymerkjeden. Foreliggende oppfinnelse angår dermed også en polyester som angitt i krav 12, eksempelvis omfattende (i) minst én, fortrinnsvis 1 – 7, mer foretrukket 2 – 6 og mest foretrukket 3 – 5 oligoesterbyggeelementer med den hydrofobe halen koblet dertil, og (ii) en hale med utgangspunkt fra et monofunksjonelt utgangsmolekyl i én ende av polymerkjeden, hvor det monofunksjonelle utgangsmolekylet er valgt fra gruppen omfattende alkoholer, aminer, karboksylsyrer og tioler. Den hydrofobe halen er fortrinnsvis koblet til oligoesterbyggeelementet ved en estergruppe. Det monofunksjonelle utgangsmolekylet er fortrinnsvis en forgrenet monoalkohol, slik som 2-alkylalkanol, f.eks. 2-etylheksanol.

Dermed, når det monofunksjonelle utgangsmolekylet er 2-etylheksanol, vil den resulterende polymerkjeden inneholde en 2-etylheksylhale i den ene enden.

Polyesteren som brukes i foreliggende oppfinnelse, inneholder hydrofobe haler. Uttrykket hydrofob beskriver tendensen som et molekyl eller en molekylgruppe har for å føres ut av, eller ikke penetrere inn i vann, som definert av ISO 862: 1995. Hydrofobe egenskaper i molekyler eller grupper er vanligvis forbundet med tilstedeværelse av hydrokarbongrupper. De hydrofobe halene omfatter 4 - 20, fortrinnsvis 6 – 16, enda mer foretrukket 8 – 10 og mest foretrukket ca. 9 karbonatomer. Hydrokarbonhalene kan være mettete, umettete eller aromatiske hydrokarbongrupper og de kan være forgrenete, lineære eller sykliske. De hydrofobe halene kan f.eks. også inneholde eter- og/eller estergrupper, slik som grupper som kan oppnås ved ringåpning av ε-kaprolakton med en syre eller en alkohol. Det er imidlertid viktig at det lineære hydrokarbonet inneholder 3 til 12 karbonatomer når den hydrofobe halen er et lineært hydrokarbon koblet til oligoesterbyggeelementet via en estergruppe (dvs. når Z er en estergruppe).

Polyesteren har fortrinnsvis en syreverdi under 20 mg KOH/g, mer foretrukket under 10 mg KOH/g, mest foretrukket under 5 mg KOH/g. For å redusere syreverdien til sluttproduktet, kan en syrereaktiv forbindelse, slik som en monoalkohol eller et monoepoksid, brukes for omsetning med de terminale karboksylsyregruppene til polyesteren. Egnete forbindelser omfatter monoepoksidene og monoalkoholene angitt ovenfor.

Alternativt kan polyesterresinet ha hydroksylfunksjonelle grupper. I dette tilfellet kan de omsettes i malingssystemer basert på kryssbinding med OH-reaktive kryssbindingsmidler, slik som isocyanater. Polyesteren har fortrinnsvis en hydroksylverdi på 0 – 250 KOH/g, mer foretrukket 0 – 160 mg KOH/g. Hydroksylverdien kan f.eks. reduseres ved omsetning med OH-reaktive forbindelser, slik som eddiksyreanhydrid.

Mens polyestere med karbamatpigmentforankringsgrupper brukes som dispergeringsmidler i WO 03/089522, brukes polyesterne ifølge foreliggende oppfinnelse som kompatibilitetsresiner og kombineres med dispergeringsmidler i pigmentkonsentratet. Disse dispergeringsmidlene omfatter vanligvis en polymerdel og én eller flere grupper med affinitet for pigment. Disse dispergeringsmidlene er ofte bygget som kampolymerer som har én eller flere polymerkjeder og én eller flere grupper med affinitet for pigmenter. Generelt har et dispergeringsmiddel med en enkel polymerkjede en gruppe med affinitet for pigmenter i en terminal stilling. Andre typer dispergeringsmidler kan ha en stamme med grupper med affinitet for pigment og ha polymere haler som er løselige i løsemiddelet som brukes. For å være løselig i organiske løsemidler, kan, f.eks., polymerhaler i hovedsak omfatte alifatiske hydrokarbondeler. Generelt er grupper med affinitet for pigmenter, grupper som har høy polaritet, f.eks. ioniske grupper, slik som grupper av karboksyl, sulfat, sulfonat, aminsalter, fosfat eller fosfonat. Ikke-ioniske grupper, slik som grupper av karbamat, urea, amid eller amin, kan også være egnete grupper med affinitet for pigmenter. Egnete dispergeringsmidler er, f.eks. Solsperse®, Solplus® og Ircosperse®-dispergeringsmidler, tilgjengelig fra Byk Chemie, Efka®-dispergeringsmidlene fra Cipa, Tego®-dipsergeringsmidlene fra Degussa og Nuosperse®-dispergeringsmidlene fra Elementis Specialies. Mengden dispergeringsmiddel kan f.eks. være minst ca. 0,1 vektprosent av pigmentene som brukes, f.eks. minst ca. 2 vektprosent. Mengden dispergeringsmiddel kan f.eks. være under 100 vektprosent av pigmentene som brukes, f.eks. under ca. 10 vektprosent, basert på vekten av pigment.

Pigmentkonsentratet kan inneholde løsemidler, men kan også være løsemiddelfri, hvis ønskelig. Egnete løsemidler omfatter, f.eks., aromatiske løsemidler, slik som xylen, mesitylen eller løsemidlene solgt under navnet Solvesso® 100 fra Exxon. Løsemidler uten aromatiske forbindelser, slik som alifatiske hydrokarbonløsemidler, f.eks. isoparaffiner; estere, slik som n-butylacetat; etere, slik som butoksyetanol; eterestere, slik som metoksypropylacetat, eller ketoner; og alkoholer, slik som nbutanol, kan også brukes. I tillegg kan white spirit brukes. Alternativt, eller i tillegg, kan sammensetningen inneholde ikke-flyktige reaktive fortynningsmidler, slik som heksandioldiglycidyleter, glycidylneodekanoat, epoksidert linolje eller benzylalkohol, og/eller ikke-reaktive fortynningsmidler, slik som hydrokarboner av den kommersielt tilgjengelige Hirenol® PL og CL serien ex Kolon Chemical Company. Blandinger av hvilken som helst kombinasjon av to eller flere av løsemidlene nevnt ovenfor, kan også brukes.

Pigmentene som brukes, kan være uorganiske eller organiske pigmenter. Eksempler på uorganiske pigmenter omfatter titanidoksid, zinkoksid, kullsot, jernoksider, vismutvanadater, rå og brent siena eller umbra, grønn kromoksid, kadmiumpigmenter og krompigmenter. Eksempler på organiske pigmenter omfatter ftalocyaniner, kinakridoner, antrakinoner, isoindoliner, pyrantroner, indantroner, derivater av dioksazin, diketopyrrolopyrroler og azo-forbindelser.

Pigmentkonsentrater ifølge foreliggende oppfinnelse kan også omfatte effektpigmenter eller glanspigmenter. Disse er plateformete enkeltlags- eller flerlagspigmenter som har visuelle effekter merket ved samspillet mellom fenomenene interferens, refleksjon og absorpsjon. Eksempler er aluminiumplater og aluminium, jernoksid, og perle- eller glimmerplater som har ett eller flere belegg, spesielt av jernoksid. Dikroiske eller fargeendrende pigmenter kan også brukes.

Alternativt kan fyllpigmenter brukes, slik som leire, barytter, silisiumoksid, talkum, glimmer, wollastonitt og lignende.

Høyt innhold av pigment kan oppnås i pigmentkonsentrater ifølge foreliggende oppfinnelse uten behov for å øke løsemiddelinnholdet, mens en hensiktsmessig viskositet opprettholdes. Hvis organiske pigmenter brukes, varierer pigmentinnholdet fra 5 – 45 vektprosent, fortrinnsvis fra 25 – 40 vektprosent, basert på den totale vekten av pigmentkonsentratet. Hvis uorganiske pigmenter brukes, kan pigmentinnholdet være mer enn 30 vektprosent, f.eks. 40 - 60 vektprosent, eller mer, f.eks. i tilfellet med titandioksid. Hvis transparente pigmenter, f.eks. transparente jernoksider, brukes, kan pigmentinnholdet være over 5 vektprosent, fortrinnsvis over 20 vektprosent eller til og med over 30 vektprosent. Hvis kullsot brukes, kan pigmentinnholdet f.eks. være 10 – 20 vektprosent.

Pigmentkonsentratet har fortrinnsvis et innhold av flyktige organiske komponenter, VOC, på under 250 g/l, målt i henhold til EPA metode 24 fra US Environmental Protection Agency. Fortrinnsvis er VOC for pigmentkonsentratet tilstrekkelig lav for å tillate formulering av maling med en VOC som er under 100 g/l.

Pigmentkonsentratet kan eventuelt omfatte et ytterligere resin, slik som et akrylatresin eller et ureaaldehydresin. Egnete akrylresiner er, f.eks., Setalux® 1385-51, tilgjengelig fra Nuplex Resins. Blandingsforholdet mellom det ytterligere resin og polyesteren er fortrinnsvis 0:1 – 4:1, mer foretrukket 1:1 – 3:1.

Pigmentkonsentratet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan f.eks. fremstilles ved å finmale et pigment med et dispergeringsmiddel. Polyesteren tilsettes under, eller etter, finmaling. Alternativt kan ytterligere resiner, slik som et akrylresin, settes til under, eller etter, finmaling.

Pigmentkonsentratet ifølge foreliggende oppfinnelse er egnet for å sette farge på flere typer grunnmalinger. Grunnmalingene kan være basert på uorganiske bindemidler, slik som polysiloksaner, eller organiske bindemidler, slik som akrylater, polyestere, alkyder eller polyuretaner, eller blandinger eller hybrider derav. Løsemiddelholdige grunnmalinger kan, f.eks., være basert på alifatiske eller aromatiske løsemidler. Pigmentkonsentratet ifølge foreliggende oppfinnelse kan også brukes i tonersystemer, som beskrevet ovenfor.

Oppfinnelsen vil beskrives i større detalj ved følgende eksempler.

Eksempler

Materialer

I disse eksemplene er sammensetningene nedenfor tilgjengelig som angitt.

Bayferrox® Yellow 3920 gult jernoksidpigment, fra Bayer;

Cardura® E10P glycidylneodekanoat, fra Hexion;

Dowanol® PM Acetate 1-metoksy-2-propylacetat, fra Dow;

Disperbyk® 170 dispergeringsmiddel, fra Byk Chemie;

Fascat® 4101 butylklortinndihydroksidkatalysator, fra Arkema;

Intermediate® 3074 polysiloksan, fra Dow Corning;

Irgazin® Red 2030 rødt pigment, fra Ciba Specialty Chemicals;

Larapol® A81 ureaaldehydresin, fra BASF;

Monastral® Blue CSN blått kobber(II)ftalocyaninpigment, fra Heubach;

Setal® 164 polyesterolyolresin, fra Nuplex Resins;

Setalux® 1161 akrylat, fra Nuplex Resins;

Setalux® 1385-51 akrylpolyol, fra Nuplex Resins;

Solsperse® 38500 pigmentsynergist, fra Lubrizol Advanced Materials; Solsperse® 5000 dispergeringsmiddel, fra Lubrizol Advanced Materials; Special Black 100 kullsot, fra Degussa;

Sunfast® Blue 15,2 blått pigment, fra Sun Chemical;

Synocure® 892 BA70 akrylpolyamin, fra Cray Valley;

Tioxide® TR9s titandioksidpigment, fra Huntsman;

Trigonox® 21 ter-butyl-peroksy-2-etylheksanoat, fra Akzo Nobel Chemicals.

Alle mengdene som er angitt i eksemplene, er i gram, med mindre annet er angitt.

Eksempel 1

104,3 g neopentylglykol ble blandet med 308,7 g heksahydroftalsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble oppvarmet til 150 °C og holdt ved 150 °C i 1 time. Deretter ble 52,1 g neopentylglykol tilsatt, sammen med 0,23 g Fascat® 4101. Blandingen ble varmet til 200 °C og holdt ved 200 °C i ca. 6 timer, og etter dette ble den avkjølt til 150 °C og 0,38 g trifenylfosfin ble tilsatt. Deretter ble 212,2 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 3 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 2

90,7 g neopentylglykol ble blandet med 268,4 g heksahydroftalsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble oppvarmet til 150 °C og holdt ved 150 °C i 1 time. Deretter ble 62,8 g sykloheksandimetanol tilsatt, sammen med 0,23 g Fascat® 4101. Blandingen ble varmet til 200 °C og holdt ved 200 °C i ca. 4 timer, og etter dette ble den avkjølt til 150 °C og 0,4 g trifenylfosfin ble tilsatt. Deretter ble 209,6 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 2 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 3

71,6 g 2-butyl-2-etyl-1,3-propandiaol ble blandet med 192,5 g sykloheksan-1,2-dikarboksylsyre og 0,13 g Fascat® 4101 i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 200 °C og holdt ved denne temperaturen i 1 time, og etter dette ble den avkjølt til 150 °C og 0,55 g trifenylfosfin ble tilsatt. Deretter ble 301,5 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 2 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Blandingen ble holdt ved den samme temperaturen i ytterligere 2 timer inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 4

31,6 g 2-butyl-2-etyl-1,3-propandiaol ble blandet med 79,4 g heksahydroftalsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 0,5 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 140 °C og holdt ved denne temperaturen i 1 time, og etter dette ble 0,25 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 142,2 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 2 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 140 °C. Blandingen ble holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 5

53,4 g 2-etylheksanol ble blandet med 252,6 g heksahydroftalsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved den samme temperaturen i 1 time, og etter dette ble 0,7 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 393,3 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 4 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 6

50,0 g 2-etylheksanol ble blandet med 236,8 g heksahydroftalsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved den samme temperaturen i 1 time, og etter dette ble 0,57 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 286,1 g 2-etylheksylglysidyleter tilsatt i løpet av 4 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 20 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 7

69,9 g pentaerytritol ble blandet med 316,6 g heksahydroftalsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved den samme temperaturen i 1 time, og etter dette ble 0,91 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 513,5 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 2,5 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 8

72,5 g pentaerytritol ble blandet med 328,4 g heksahydroftalsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved den samme temperaturen i 1 time, og etter dette ble 0,98 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 533,3 g 2-etylheksylglysidyleter ble tilsatt i løpet av 4 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter dette ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 15 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 9

87,8 g heksahydroftalsyreanhydrid ble satt til en reaksjonskolbe på 0,5 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Det ble varmet til 150 °C og 18,4 g dibutylamin ble tilsatt i løpet av 30 minutter. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved 150 °C i 1 time, og etter dette ble 0,25 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 136,7 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 4 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter dette ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 10 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 10

20,8 dibutylamin ble satt til en reaksjonskolbe på 0,5 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Reaksjonskolben ble varmet til 80 °C og 38,6 g Cardura® E10P ble tilsatt i løpet av 1 time, mens reaksjonen ble holdt ved 80 °C. Blandingen ble varmet til 125 °C i 4 timer. Reaksjonen ble avkjølt til 60 °C og 74,4 g heksahydroftalsyreanhydrid ble tilsatt. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved den samme tempe raturen i 1 time, og etter dette ble 0,25 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 115,9 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 2,5 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 11

73,3 g 2-butyl-2-etyl-1,3-propandiol ble blandet med 98,5 g sykloheksan-1.2-dikarboksylsyre, 98,5 g sykloheksan-1,4-dikarboksylsyre og 0,14 g Fascat® 4101 i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 200 °C og holdt ved denne temperaturen i 1 time, og etter dette ble den avkjølt til 150 °C og 0,54 g trifenylfosfin ble tilsatt. Deretter ble 286,6 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 2 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Blandingen ble holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 12

41,7 g 2,2-bis(hydroksymetyl)propansyre ble blandet med 239,0 g heksahydroftalsyreanhydrid og 0,7 g trifenylfosfin i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved 150 ° i ytterligere én time. Deretter ble 425,5 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 3 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Blandingen ble holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 12 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 13

129,4 g heksahydroftalsyreanhydrid ble blandet med Cardura® E10P og 0,43 g sinkacetat i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 90 °C og holdt ved denne temperaturen i 4 timer. Syreverdien til produktet var mindre enn 5 mg KOH/g.

Eksempel 14

227,6 g polyester som ble fremstilt i henhold til eksempel 7, ble satt til en reaksjonskolbe på 0,5 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe, og varmet til 100 °C. Deretter ble 54,3 g eddiksyreanhydrid satt til og blandingen ble holdt ved 120 °C i 2 timer. Blandingen ble deretter varmet til 150 °C og eddiksyre ble samlet i Dean-Starkfellen. Blandingen ble varmet og holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 15

45,1 g 2-etylheksanol ble blandet med 80,1 g heksahydroftalsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 0,5 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved den samme temperaturen i 1 time, og etter dette ble 0,25 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 124,6 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 3 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 16

37,6 g trimetylolpropan, 21,6 g heksahydroftalsyreanhydrid og 0,03 g Fascat® 4101 ble blandet i en reaksjonskolbe på 0,5 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe, og blandingen ble oppvarmet til 200 °C og holdt ved 200 °C i 4 timer. Blandingen ble deretter avkjølt til 120 °C og 86,3 g heksahydroftalsyreanhydrid ble tilsatt og hele blandingen ble holdt ved 120 °C i ytterligere 2 timer. Blandingen ble deretter varmet til 150 °C og 0,27 g trifenylfosfin ble tilsatt. Deretter ble 134,3 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 3 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 17

177,0 g 1-metoksy-2-propylacetat (Dowanol® PM Acetate) ble satt til en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, en Dean-Starkfelle, et nitrogeninntak og en varmekappe, og oppvarmet til 150 °C. Deretter ble 93,3 g hydroksypropylmetakrylat, 90,0 g butylmetakrylat, 60,0 g metylmetakrylat, 8,8 g 1-oktantiol og 6,5 g tert-butylperoksy-2-etylheksanoat (Trigonox® 21, tilgjengelig fra Akzo Nobel Chemicals) satt til en konisk kolbe på en liter. Denne blandingen ble satt til reaktoren i løpet av 3 timer, mens temperaturen på reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Blandingen ble deretter varmet til 150 °C i ytterligere én time og så ble 5,0 g Trigonox® tilsatt. Reaksjonen ble holdt ved 150 °C i ytterligere én time. Blandingen ble deretter avkjølt til 80 °C og 100,5 g heksahydroftalsyreanhydrid ble tilsatt. Temperaturen på blandingen ble deretter økt til 150 °C og holdt der i 2 timer, og etter dette ble 0,51 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 162,9 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 2 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 20 mg KOH/g ble oppnådd.

Eksempel 18

69,9 pentaerytritol ble blandet med 205,5 ravsyreanhydrid i en reaksjonskolbe på 1 liter, som er utstyrt med en røreinnretning, en termokobling, en kondensator, et nitrogeninntak og en varmekappe. Blandingen ble varmet til 150 °C og holdt ved denne temperaturen i 1 time, og etter dette ble 0,91 g trifenylfosfin tilsatt. Deretter ble 513,5 g Cardura® E10P tilsatt i løpet av 2,5 timer, mens reaksjonen ble holdt ved 150 °C. Etter tilsetning av Cardura® E10P, ble blandingen holdt ved den samme temperaturen inntil en syreverdi på under 5 mg KOH/g ble oppnådd.

Kompatibilitetsvurdering av resinene i eksempler 1 – 15

For å vurdere kompatibiliteten til kompatibilitetsresinene fra eksemplene 1 - 15, i forhold til et utvalg av bindemiddelssystemer for maling, ble følgende vurderingsprosedyre utført.

Vurderingen ble utført med følgende grunnresiner: en akrylpolyol, et oksiderende tørkende alkyd basert på talloljefettsyre og pentaerytritol, med en oljelengde på 65 %, en akrylpolyamin, Synocure® 892 BA70, tilgjengelig fra Cray Valley, og et polysiloksan (Dow Corning® 3074 Intermediate).

Grunnresinene og kompatibilitetsresinene ble blandet i et blandingsforhold på 10:1. Omtrent 0,25 g kompatibilitetsresin ble nøyaktig veid og satt til fire prøveglass. Omtrent 2,5 g av det nødvendige grunnresinet ble satt til hvert glass og ble så nøyaktig veid. Deretter ble omtrent 2,75 g løsemiddel (1-metoksy-2-propylacetat) nøyaktig veid og satt til hvert glass. Prøvene ble blandet inntil de ble fullstendig oppløst. I tilfellet med glasset som inneholdt Dow Corning ® 3074 Intermediate, ble 0,125 g 3-aminopropyltrietoksysilan og 0,05 g dibutyltinndilaurat tilsatt. Deretter ble filmer påført en glassplate for alle prøvene, ved bruk av en 400 μm filmpåføringsstav, og lagret ved 25 °C i 24 timer. Testene ble gjentatt med en lagringstemperatur på 10 °C. Kompatibiliteten ble vurdert visuelt og kategorisert enten som bra (klar film), lettere tåkete, eller tåkete.

Filmene var klare i alle tilfeller og ingen tåke ble observert. Dette er en indikasjon på at kompatibilitetsresinene er fullstendig kompatible med de forskjellige resinbindemidlene.

Kompatibilitetsvurdering av resinet i eksempel 18

Kompatibiliteten til kompatibilitetsresinet i eksempel 18 ble testet med de følgende resinene: akrylresiner Setalux® 1385 og Setalux® 1161 tilgjengelig fra Nuplex Resins, Setal® 164, en polyesterpolyolresin tilgjengelig fra Nuplex Resins, og en blanding av to celluloseacetatbutyratresiner, tilgjengelig fra Eastman Chemical Company.

Hvert resin, eller resinblanding i tilfellet med celluloseacetatbutyrater, ble blandet med kompatibilitetsresinet i en glassflaske på 100 ml ved bruk av et blandingsforhold på 10:1. 10 g av resinet som skulle testes ble satt til 1 g kompatibilitetsresinet. Deretter ble 11 g 1-metoksy-2-propylacetatløsning satt til hver flaske. Flaskene ble kraftig ristet inntil resinprøven var oppløst.

Prøvene ble innledningsvis vurdert i flasken for en indikasjon på inkompatibilitet, ved å se etter faseseparasjon eller tåkedannelse. Etter lagring ved 25 °C i 24 timer, så alle prøvene ut til å være homogene og klare. Prøvene ble deretter påført som en våt film ved bruk av en 200 μm påføringsstav på acetatplater og lagret ved 25 °C i 24 timer. Nedtrekkene ble evaluert visuelt og kategorisert som enten bra (klar film), lettere tåkete eller tåkete. Resinfilmene var, i alle tilfeller, klare, og ingen tåke var observert. Dette demonstrerer at kompatibilitetsresinet er fullstendig kompatibel med de testede resinene.

Viskositet

Et pigmentkonsentrat ble formulert, omfattende 25 vektprosent blått pigment, Sunfast® Blue 15,2, 15 vektprosent av en 30 % løsning av polyesteren som var fremstilt i eksempel 7, 26 vektprosent av et varmeherdende akrylresin, Selulux® 1385 BX51, 24 vektprosent av et dispergeringsmiddel, Disperbyk® 170 og 10 vektprosent butylacetatløsning. Innholdet av faststoff var ca. 50 vektprosent. Forholdet mellom pigment og bindemiddel var ca. 1.

Zirkondioksidperler (200 g) med en diameter på 1,25 – 1,6 mm, ble satt til en glassflaske med et volum på 370 ml. Deretter ble 125 g forblandet pigmentmasse satt til flasken. Ytterligere 190 g zirkondioksidperler ble tilsatt. Et skrulokk ble satt på flasken og flasken ble plassert på en ristemekanisme. Flasken ble ristet i 90 minutter for å oppnå en Hegman malt pigmentmasse på under 10 mikroner.

Viskositeten til massen ble målt ved bruk av en CAP2000 kjegle-ogplateviskosimeter ved en skjærhastighet på henholdsvis 75 rpm og 750 rpm. Ved en skjærhastighet på 75 rpm hadde massen en viskositet på 2,0 – 2,5 cPs, mens viskositeten ved 750 rpm var 1,5 – 1,8 cPs. Dette betyr at, selv om pigmentinnholdet var mer enn 30 % høyere enn tidligere masser, var viskositeten fortsatt lavere.

Bestemmelse av VOC som kan oppnås

Pigmentkonsentrater ble fremstilt ved bruk av kompatibilitetsresiner fra eksempler 1, 2, 3, 5, 7 og 14. En sammenligningstest ble utført ved bruk av Laropal® A81, tilgjengelig fra BASF. I pigmentkonsentratene ble Solperse® 38500, fra Noveon Performance Coatings, brukt som dispergeringsmiddel. Evalueringen ble utført med de følgende pigmentene: et titandioksid (Tioxide® TR92, tilgjengelig fra Huntsman), gult jernoksid (Bayferrox® Yellow 3920 fra Bayer), kullsot (Special Black 100, fra Degussa), et blått kobber(II)ftalocyaninpigment (Monastral® Blue CSN, fra Heubach) og et rødt pigment (Irgazin® Red 2030, fra Ciba Specialty Chemicals).

Pigmentkonsentrater ble fremstilt ved oppløsning av kompatibilitetsresinene i 1-metoksy-2-propylacetat. Kompatibilitetsresinløsningen ble deretter blandet med ytterligere løsemiddel og dispergeringsmiddel, Solsperse® 38500. Pigment ble tilsatt under omrøring ved en temperatur på 40 °C. Glassperler med en diameter på 1 mm, ble tilsatt i et vektforhold på 1:1 i forhold til den totale vekten av fargestoffet. Et vektforhold på 1:1,4 ble brukt for Bayferoxx® Yellow 3920. Blandingen ble deretter blandet ved en hastighet på 8.000 – 10.000 rpm og filtrert ved bruk av en 250 μm polyestermaskefilter for separasjon fra oppmalingsmiddelet. Produktet var et fluid og flytende pigmentkonsentrat i alle tilfeller. Tabell 2 viser formuleringene til pigmentkonsentratene.

Tabell 1 VOC, g/l

Tabell 2 Formulering av pigmentkonsentrasjoner, vektprosent

Claims

Patentkrav

1. Ikke-vandig pigmentkonsentrat omfattende ett eller flere pigmenter, ett eller flere dispergeringsmidler og minst ett resin,

k a r a k t e r i s e r t v e d at resinet er en polyester omfattende gjennomsnittlig 2 til 7 oligoesterbyggeelementer med en hydrofob ende bundet til seg, hvor den hydrofobe enden er valgt fra gruppen bestående av:

- forgrenede hydrokarboner;

- hydrokarboner inneholdende en cyklisk gruppe; og

- lineære hydrokarboner, forutsatt at når nevnte lineære hydrokarbon er bundet til oligoesterbyggeelementet via en estergruppe, inneholder det lineære hydrokarbonet 3 til 12 karbonatomer, og hvor polyesteren er dannet ved å omsette ett eller flere anhydrider og/eller de tilsvarende karboksylsyrer med én eller flere dioler og/eller mono-epoksider som har nevnte vedhengende hydrofobiske ende og et monofunksjonelt startermolekyl valgt fra gruppen alkoholer, aminer, karboksylsyrer eller tioler.

2. Pigmentkonsentrat ifølge krav 1, hvor minst en del av nevnte oligoester byggeelementer kan fremstilles et cyklisk karbocyklisk anhydrid eller et esterdannende derivat derav, fortrinnsvis hvor det cykliske karbocykliske anhydrid er heksahydroftalsyreanhydrid.

3. Pigmentkonsentrat ifølge et hvilket som helst av kravene 1 eller 2, hvor polyesteren er fremstilt ved å omsette en dikarboksylsyre eller et karboksylsyreanhydrid med monoepoksid.

4. Pigmentkonsentrat ifølge krav 1, hvor monoepoksidet er en glycidyl-ester av en alifatisk syre.

5. Pigmentkonsentrat ifølge krav 3, hvor epoksidet er en glycidyl-eter.

6. Pigmentkonsentrat ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor resinet omfatter minst én gruppe som stammer fra en mono-funksjonell forbindelse valgt fra gruppen alkoholer, aminer, karboksylsyrer eller tioler.

7. Pigmentkonsentrat ifølge krav 6, hvor nevnte forbindelse er 2-etylheksanol.

8. Pigmentkonsentrat ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor det monofunksjonelle startermolekyl en et forgrenet mono-alkohol, fortrinnsvis 2-alkyl alkanol, mer foretrukket 2-etylheksanol.

9. Pigmentkonsentrat ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor konsentratet har et flyktig organisk innhold VOC som ikke overstiger 250 g/l.

10. Pigmentkonsentrat ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, videre omfattende et ytterligere resin, foretrukket hvor det ytterligere resin er et acylatresin.

11. Fremgangsmåte for fremstilling av en polyester med hydrofobe ender som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 – 10 ved å reagere ett eller flere monoepoksider med én eller flere karboksylsyrer eller anhydrider og et monofunksjonelt startermolekyl valgt fra gruppen alkoholer, aminer, karboksylsyrer eller tioler, fortrinnsvis hvor startermolekylet er en forgrenet mono-alkohol så som en 2-alkyl alkanol, f.eks. 2-etylheksanol og foretrukket hvor minst en del av startermolekylet blir dannet in situ.

12. Polyester som definert i et hvilket som helst av kravene 1 – 10.

13. Beleggsammensetning omfattende polyesteren fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 11 når minst en del av startermolekylet er dannet in situ eller krav 12.

14. Anvendelse av pigmentkonsentratet ifølge et hvilket som helst av kravene 1 – 10 i en beleggsammensetning.

15. Fremgangsmåte for fremstilling av pigmentkonsentratet ifølge et hvilket som helst av kravene 1 – 10 ved å male det ene eller flere pigmenter sammen med ett eller flere dispergeringsmidler og tilsette resinet i løpet av eller etter malingen.