專利名稱：低揮發(fā)的化合物有機(jī)油漆用的胺中和劑的制作方法
專利說明低揮發(fā)的化合物有機(jī)油漆用的胺中和劑 發(fā)明領(lǐng)域 本發(fā)明涉及低揮發(fā)的有機(jī)化合物油漆。更特別地，本發(fā)明涉及低揮發(fā)的有機(jī)化合物油漆，它含有N-烷基二烷醇胺中和劑。

背景技術(shù)：
油漆、涂料、密封劑、漆基和相關(guān)產(chǎn)品典型地以未固化和/或流體混合物形式生產(chǎn)，它們?cè)谑褂弥氨幻芊獠?chǔ)存一段時(shí)間。在公布的水性涂料配制物中提及了許多烷醇胺。特別地，使用過2-氨基-2-甲基-1-丙醇、單乙醇胺、三乙醇胺和許多相關(guān)烷醇胺。中和劑存在于許多水性涂料，例如膠乳漆中，以便引起pH增加到8至10的最佳值，典型地約8.5-9.3。在許多膠乳漆配制物中使用過氨和各種低分子量脂族胺，但這些物質(zhì)賦予油漆非所需和令人不悅的臭味，和在胺的情況下，對(duì)總的配制物的VOC做出貢獻(xiàn)。
盡管2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)具有比用過的其他物質(zhì)低的臭味，但它仍然具有一定的臭味。另外，AMP對(duì)油漆配制物內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)量做出貢獻(xiàn)。因此，需要臭味較小且VOC較低的膠乳漆。
發(fā)明概述 在一個(gè)方面中，本發(fā)明是降低通過混合不同組分獲得的膠乳漆配制物中揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量的方法，所述不同組分包括至少一種漆基、至少一種顏料、水和至少一種中和劑，所述中和劑的添加量使得配制物的pH為至少8.5。
在另一方面中，本發(fā)明在于用特定的N-烷基二烷醇胺在膠乳漆配制物中作為中和劑，以降低其揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量。
在再一方面中，本發(fā)明是膠乳漆配制物，它的pH為至少8.5，且包括至少一種漆基、至少一種顏料、水和至少一種中和劑。
發(fā)明詳述 除非另有說明，在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語顏料、漆基、助溶劑、殺蟲劑、表面活性劑、添加劑和類似術(shù)語還包括這類物質(zhì)的混合物。除非另有說明，所有百分?jǐn)?shù)為重量百分?jǐn)?shù)。
膠乳漆配制物是針對(duì)住宅和工業(yè)表面的裝飾和半功能面層而使用的復(fù)雜的多組分配制物。膠乳漆配制物的配制和制備是本領(lǐng)域眾所周知的。一般地，膠乳漆配制物含有一種或多種顏料、一種或多種漆基、液體載體和一種或多種添加劑。添加劑包括例如中和劑、流平劑和表面活性劑、流變學(xué)改性劑、助溶劑、腐蝕抑制劑和殺蟲劑。
中和劑存在于膠乳漆配制物內(nèi)，引起pH增加到8至10的最佳值，優(yōu)選提高pH到至少8.5的數(shù)值，典型地提高到約8.5-9.3的數(shù)值。可在制備工藝的至少三個(gè)不同的位置，將中和劑加入到油漆配制物中加入到顏料分散體中，加入到樹脂分散體中；和/或最后加入到油漆配制物中。
盡管氨和各種低分子量脂族胺用于膠乳漆配制物中，但它們賦予油漆不希望的味道。在要求低味的高終端配制物中，2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)常常用作中和劑，但甚至采用AMP，也仍然有味。已發(fā)現(xiàn)，在低VOC(即，基于油漆配制物的總體積，小于60g/l VOC或優(yōu)選甚至小于57g/l VOC，或基于制備配制物所使用的水的體積從中扣除的油漆配制物的總體積，小于75，優(yōu)選小于73，和更優(yōu)選甚至小于70g/lVOC)的水性涂料配制物中，其中烷基具有4-8個(gè)碳原子的N-烷基二乙醇胺和N-烷基二丙醇胺可用作中和劑。特別有價(jià)值的化合物是N-丁基二乙醇胺。特別感興趣的應(yīng)用是水基膠乳漆。根據(jù)許多規(guī)章性定義，這些N-烷基二烷醇胺不是揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)。N-烷基二烷醇胺對(duì)臭味幾乎不作出貢獻(xiàn)，且通常具有非常低的毒性。
本發(fā)明的N-烷基二烷醇胺具有下述通式 RN(CH2CH2OH)2或 RN(CH2CH(OH)CH3)2 其中已發(fā)現(xiàn)R為C4-C8烷基或異烷基是用于膠乳漆的優(yōu)異的中和劑。例舉的N-烷基二烷醇胺包括正丁基二乙醇胺、正戊基二乙醇胺、正己基二乙醇胺、正庚基二乙醇胺、正辛基二乙醇胺、正丁基二丙醇胺、正戊基二丙醇胺、正己基二丙醇胺、正庚基二丙醇胺和正辛基二丙醇胺。這種N-烷基二烷醇胺低味并具有優(yōu)良的輔助顏料分散性、優(yōu)良的輔助耐水性、優(yōu)良的腐蝕抑制、優(yōu)良的流平特征和乳化性能。與含有目前商業(yè)化的中和劑，例如AMP、單乙醇胺和甲基氨基乙醇的膠乳漆相比，含這種N-烷基二烷醇胺中和劑的膠乳漆具有低的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)。這種N-烷基二烷醇胺可有利地增加油漆配制物的表干時(shí)間，從而允許使用較少的助溶劑和凝結(jié)溶劑。由于助溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物，因此不僅通過用N-烷基二烷醇胺替代揮發(fā)性中和劑，例如AMP，而且通過降低在油漆配制物中所使用的助溶劑用量和/或凝結(jié)溶劑的用量，可以降低油漆配制物內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)化合物的用量。
在EP1362897中已經(jīng)公開了N-烷基乙醇胺和N，N-二烷基乙醇胺在膠乳漆配制物中的用途。這些胺不僅用作中和劑，而且與殺蟲劑結(jié)合，還提供協(xié)同效應(yīng)。權(quán)利要求還提供使用N-烷基二乙醇胺的可能性，但沒有提供這些胺實(shí)際上合適作為膠乳漆的中和劑的實(shí)施例或?qū)嶒?yàn)證據(jù)。而且EP1362897沒有公開基于水的體積從中扣除的油漆的體積，VOC含量低于75g/l的低VOC油漆配制物。它確實(shí)提及了協(xié)同的烷醇胺可以是揮發(fā)性的，例如N-異丙基乙醇胺，或者是非揮發(fā)性的，例如雙十二烷基氨基乙醇。然而，尚未發(fā)現(xiàn)要求制備高分子量的烷醇胺，例如雙十二烷基氨基乙醇使得它不揮發(fā)，而是通過簡單地使用二乙醇胺替代單乙醇胺，它不再對(duì)油漆配制物的VOC作出貢獻(xiàn)，同時(shí)仍然允許實(shí)現(xiàn)所需的油漆性能。
N-烷基二烷醇胺提供優(yōu)越的顏料分散性。這是具有較高PVC，典型地10％-70％的無光漆配制物的優(yōu)點(diǎn)。
顏料提供油漆顏色和遮蓋價(jià)值。另外，添加一些顏料，在相對(duì)低的成本下賦予油漆整體性(bulk)。顏料是在油漆配制物內(nèi)分散的微細(xì)顆?；蚍勰?。顏料不溶于載體中。存在兩類主要的顏料遮蓋顏料和體質(zhì)顏料。遮蓋顏料提供顏色且是遮蓋力的主要來源。二氧化鈦是主要的白顏料。它通過散射入射光和通過遮蓋油漆施加到其上的表面來提供白度。彩色顏料通過選擇吸收入射光，提供顏色。有機(jī)顏料包括例如酞菁銅，例如酞菁藍(lán)和酞菁綠、喹吖啶酮顏料，和Hansa黃。無機(jī)顏料包括例如炭黑、氧化鐵、鈷藍(lán)、棕色氧化物、赭石和棕土顏料。遮蓋顏料典型地與一種或多種體質(zhì)顏料一起使用。常用的體質(zhì)顏料包括粘土，例如高嶺土和陶土；二氧化硅、硅藻土，和滑石(硅酸鎂)；碳酸鈣，例如白堊粉或大理石粉；和氧化鋅。
漆基提供顏料在其內(nèi)分散和懸浮的耐久和柔性基體。它將顏料顆粒粘結(jié)在一起并提供漆膜完整性和粘合性。典型地通過含丙烯酸烷酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯)、甲基丙烯酸烷酯、乙烯醇/乙酸酯、苯乙烯和在較小的程度上丙烯腈與乙烯類單體的單體混合物的自由基引發(fā)的含水乳液聚合，生產(chǎn)用于膠乳漆的漆基。100％丙烯酸樹脂顯示出較好的性能，但通常比較昂貴。純乙烯基(聚乙烯醇/乙酸酯)樹脂比較便宜，但具有差的耐水性。混合乙烯基-丙烯酸樹脂和100％丙烯酸樹脂最常用于北美。苯乙烯-丙烯酸樹脂常用于歐洲和工業(yè)維護(hù)性油漆中。漆基典型地以聚合物膠乳形式分散在水中。
顏料體積濃度(PVC)是指在油漆配制物內(nèi)顏料與漆基的相對(duì)比例。它是一種或多種顏料對(duì)一種或多種漆基和一種或多種顏料的總體積的比較。為了計(jì)算每一成分的體積，需要用配制物內(nèi)存在的用量除以其密度。如下所述計(jì)算顏料體積濃度 ％PVC＝[顏料體積/(顏料體積+漆基體積)]×100 顏料典型地降低漆基的光亮度(shininess)或光澤，因此，一般地當(dāng)PVC增加時(shí)，油漆的光澤變低。與不同水平油漆光澤有關(guān)的典型PVC是光澤，15％PVC；半光澤，25％PVC；緞光，35％PVC，蛋殼，35-45％PVC；和無光，38-80％PVC。無光漆的質(zhì)量越高，則內(nèi)部和外部二者通常具有約38-50％的PVC。
將膠乳漆配制物內(nèi)的成分溶解、懸浮和/或分散在載體內(nèi)。水是膠乳漆中重要的唯一載體。在計(jì)算膠乳漆配制物中的其他成分時(shí)，水構(gòu)成配制物的余量?？墒褂萌ルx子水。
添加劑是少量添加以提供油漆配制物和/或漆膜特定性能(例如抗霉、消泡、光穩(wěn)定性和/或在施加過程中良好的流動(dòng)與流平性)的額外成分。除了以上所述的中和劑以外，可存在于油漆配制物內(nèi)的其他添加劑包括一些或所有下述類型的物質(zhì)。
助溶劑有時(shí)存在于油漆配制物內(nèi)，以輔助成膜，抗凍和/或例如通過增加表干時(shí)間來提高刷涂性能。表干時(shí)間提供在搭接處再刷涂或“熔融”最新施加的涂層，且沒有引起刷涂痕跡，光澤損失，或在最終干燥涂層內(nèi)的搭接線。搭接是其中額外的涂層施加在事先一部分涂布過、但仍然潮濕的相鄰基底區(qū)域上的基底區(qū)域。典型地，基于油漆配制物的總液體含量，助溶劑的用量可以是10-20％或者更多。典型的助溶劑是短鏈水溶性醇和二元醇，例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇和甘油。然而，這些助溶劑抵銷了含水涂層的一些優(yōu)點(diǎn)，例如低黏性、低臭味和低污染。由于助溶劑通常是揮發(fā)性有機(jī)化合物，因此需要使用僅僅最小量。在本發(fā)明的方法中用作中和劑的N-烷基二烷醇胺的優(yōu)點(diǎn)是，它在配制物內(nèi)的存在將增加表干時(shí)間，結(jié)果它降低實(shí)現(xiàn)所需表干時(shí)間所要求的助溶劑的最小量。
添加流平劑改變表面張力并改進(jìn)潤濕。流平劑是確保油漆配制物流動(dòng)并完全潤濕待上漆表面所使用的一子組表面活性劑。油漆配制物與表面之間接觸角下降導(dǎo)致更好的流動(dòng)流平，且更好的表面潤濕提供潤濕的油漆配制物與干燥漆膜之間更好的粘合性。表面活性劑作為顏料粉碎操作用的粉碎助劑也是重要的。
添加流變學(xué)改性劑增稠油漆配制物并增加其屈服應(yīng)力，從而便于混合時(shí)在樹脂內(nèi)形成顏料的穩(wěn)定懸浮液。還添加流變學(xué)改性劑優(yōu)化要求的施加性能。添加顏料分散劑產(chǎn)生顏料的穩(wěn)定分散體。顏料分散劑通過機(jī)械和靜電這兩種方式，與顏料顆粒的直接相互作用而起作用。流變學(xué)改性劑通過增加水-樹脂體系的屈服應(yīng)力而起作用。
腐蝕抑制劑和瞬銹抑制劑，盡管不是重要的，但將其加入到許多膠乳漆中，以抑制著色的腐蝕產(chǎn)品從上漆的金屬物體(例如，在干墻內(nèi)暴露的釘子頭)的表面遷移到油漆表面上。此外，一些油漆配制物添加防銹劑，以防止在油漆儲(chǔ)存過程中鐵合金漆罐腐蝕。
添加殺蟲劑和防霉劑，以控制油漆配制物和/或漆膜內(nèi)微生物的生長。微生物可寄生在膠乳漆內(nèi)，從而導(dǎo)致絲狀微生物生長、壞的臭味和功能性油漆成分的選擇消耗。添加一些殺蟲劑，僅僅是控制油漆配制物儲(chǔ)存過程中的微生物(所謂的罐內(nèi)微生物)，而添加其他殺蟲劑以賦予干燥/固化的漆膜生物穩(wěn)定性(所謂的干膜殺蟲劑)。一些殺蟲劑可防止罐內(nèi)和干膜微生物二者生長。典型的殺蟲劑包括異噻唑啉酮，例如5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮；苯并異噻唑啉酮；三嗪，例如六氫-1，3，5-三-2-羥基乙基-s-三嗪；1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮雜-1-氮鎓金剛烷氯化物(

75)；巰氧吡啶鋅；戊醛；溴硝丙二醇；和酚類。
消泡劑是當(dāng)制備油漆配制物時(shí)，當(dāng)搖動(dòng)或攪拌時(shí)，和當(dāng)將其施加到表面上時(shí)，降低攪拌的油漆配制物起泡效果的特殊類型的表面活性劑。消泡劑以許多商品名，例如


1512和

1650商購。
從濕潤的膠乳漆膜中蒸發(fā)水和其他揮發(fā)性物質(zhì)始于凝結(jié)工藝，其中利用所述凝結(jié)工藝，漆基的顆粒聚結(jié)成連續(xù)相或膜。然而，直到存在小量比較緩慢地蒸發(fā)的溶劑，才會(huì)合適地發(fā)生許多膠乳漆基的聚結(jié)。2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇(

酯醇)和苯甲酸2-乙基己酯(

378)是常用的凝結(jié)劑。在本發(fā)明的方法中用作中和劑的N-烷基二烷醇胺的優(yōu)點(diǎn)是，它在配制物內(nèi)的存在對(duì)凝結(jié)工藝具有積極效果，結(jié)果在配制物中要求較少凝結(jié)溶劑。
除了以上例舉的添加劑以外，油漆配制物也可包括其他添加劑，例如光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑(油漆用于烘烤涂層)、交聯(lián)劑(大多數(shù)與含可交聯(lián)基團(tuán)的特制樹脂一起使用)、固化催化劑、mar/滑動(dòng)助劑和無光劑。
油漆配制物的制備是本領(lǐng)域眾所周知的。在稱為粉碎階段的第一階段中，干燥顏料分散在一部分載體內(nèi)。顏料分散劑和一些其他添加劑也在粉碎階段過程中添加。一旦顏料分散，則在稱為調(diào)漆階段的第二階段中，添加其余成分，其中包括漆基。檢測(cè)物理性能，例如粘度和pH?？勺詈筇砑虞d體和/或其他成分，以調(diào)節(jié)油漆配制物的性能。然后包裝油漆配制物并輸送給消費(fèi)者。
工業(yè)實(shí)用性 本發(fā)明的油漆配制物可用作膠乳漆，典型地作為可在內(nèi)部和外部應(yīng)用中使用的無光膠乳漆?？墒褂帽绢I(lǐng)域公知的各種技術(shù)，例如刷涂、輥涂、托刷、空氣輔助或無空氣噴涂和靜電噴涂，將它們施加到寬泛的各種基底上，例如紙張、木材、混凝土、金屬、玻璃、陶瓷、塑料、石膏抹料和屋頂基材，例如瀝青涂層、屋頂氈、發(fā)泡聚氨酯絕緣體；或事先上漆、打底、底涂、用舊的、天候老化的基材上。
可通過參考下述實(shí)施例，觀察本發(fā)明的有利性能，其中所述實(shí)施例闡述而不是限制本發(fā)明。
實(shí)施例 實(shí)施例1蒸汽壓 根據(jù)許多規(guī)章性定義，本發(fā)明的N-烷基二烷醇胺中和劑不是揮發(fā)性有機(jī)化合物。VOC的一個(gè)定義要求它的蒸汽壓在室溫(RT)下大于或等于0.1mmHg且在760mmHg下沸點(diǎn)小于或等于250℃。
可采用Clausius-Clapeyron型校正，計(jì)算作為溫度的函數(shù)，N-烷基二烷醇胺的蒸汽壓?；谌N烷醇胺的已有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算兩個(gè)參數(shù)log蒸汽壓與溫度的倒數(shù)(Log P與1/T)。對(duì)于單乙醇胺來說，可在文獻(xiàn)中找到Antoine型蒸汽壓方程式。校正方程式遵守相對(duì)于溫度數(shù)據(jù)計(jì)算的蒸汽壓的表格目錄。檢驗(yàn)的頭兩種烷醇胺(MEA&AMP)是水性涂料和油漆的常用中和劑。第三種和第四種烷醇胺是本發(fā)明的N-烷基二烷醇胺。計(jì)算表明本發(fā)明的N-烷基二烷醇胺是非VOC的，而目前使用的許多烷醇胺是VOC的。
單乙醇胺(MEA)(GMW＝61.08，CAS RN 141-43-5)； 使用下述文獻(xiàn)方程式 log P(kPa)＝7.38081-2081.50/(T-55.79) Tochigi，Katsumi；Akimoto，Kentarou；Ochi，Kenji；Liu，F(xiàn)angyhi；Kawase，Yasuhito；J.Chem.Eng.Data，1999，44(3)，588-590。
2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)(GMW＝89.14，CAS RN 124-68-5)； Log(P)＝-2846/T+9.3992 在這一方程式中，和在針對(duì)BDEA和ODEA的下述方程式中，P以Torr(mm Hg)表達(dá)和T以℃表達(dá)。
N-丁基二乙醇胺，(BDEA)(GMW＝161.3，CAS RN 102-79-4)； 以下是BDEA沸點(diǎn)對(duì)壓力的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)表格。
Log(P)＝-3652/T+9.660638 N-辛基二乙醇胺，(ODEA)(GMW＝217.35，CAS RN 15520-05-5)；
Log(P)＝-6903/T+16.00739 蒸汽壓對(duì)BP的表格概述
根據(jù)這一表格看出，BDEA和ODEA在760mm Hg下的沸點(diǎn)均高于250℃。它們?cè)?0℃下的蒸汽壓低于0.1mm Hg，或者甚至低于0.01mm Hg，因此BDEA和ODEA顯然不是揮發(fā)性有機(jī)化合物。
實(shí)施例2油漆性能 采用四種不同的烷醇胺和三種不同含量的二氧化鈦，制備12種有光漆。

aRohm&Haas Corp.(Kathon殺蟲劑，Tamol分散劑，Acrysol增稠劑，Rhoplex漆基) bN-正丁基氨基乙醇 cDow(AMP＝2-氨基-2-甲基-1-丙醇，Triton表面活性劑) dByk Chemie(消泡劑) eDupont(二氧化鈦顏料) fEastman Chemical(凝結(jié)溶劑) 與采用氨、BAE和AMP-

(Dow Corp.的商品名)制備的那些相比，采用BDEA制備的油漆顯示出優(yōu)良的性能。以下以表格形式給出了結(jié)果

實(shí)施例3(在醇酸油漆內(nèi)的低揮發(fā)性) 比較N-烷基二乙醇胺、辛基二乙醇胺(ODEA)與2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP-95)的揮發(fā)性。主要含油酸甲酯、亞油酸甲酯和亞麻酸甲酯的甲酯溶液用于模擬醇酸樹脂。向每一種中添加1)1000mg/dm3辛基二醇胺或2)1000mg/dm32-氨基-2-甲基-1-丙醇。加熱該溶液到110℃并使空氣以控制的速度穿過它們。空氣流引起一部分甲酯溶液降解，和胺的作用是中和這一氧化導(dǎo)致形成的任何揮發(fā)性短鏈游離脂肪酸。若胺的揮發(fā)性太大，和因此容易從酯溶液中除去，則它將無法有效地中和所形成的短鏈游離脂肪酸。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直到冷阱溶液顯示出傳導(dǎo)率從0增加到約30μSiemens。在誘導(dǎo)期過后，傳導(dǎo)率作為時(shí)間的函數(shù)線性增加。將直線傳導(dǎo)率的增加反推回到x-軸，以便得到誘導(dǎo)時(shí)間的精確測(cè)量。含ODEA的脂肪酸酯溶液的誘導(dǎo)期為5.36小時(shí)，而含AMP的相同溶液的誘導(dǎo)期為僅僅0.68小時(shí)，從而顯示出在醇酸油漆類型體系內(nèi)，AMP的揮發(fā)性比ODEA大得多。
實(shí)施例4較好的成膜 正如采用兩種不同的中和烷醇胺制備的下述系列四種油漆所證明的，采用BDEA配制的油漆顯示出優(yōu)異的成膜性能(各成分的用量以磅/100加侖(US)給出)。

Ti-

R-946由DuPont(Wilmington，DE)銷售的二氧化鈦漿液

022由BYK(Wesel，德國)銷售的硅酮表面活性劑

LX由Rohm&Haas(Philadelphia，PA)銷售的MIT/CMIT防腐劑 BDEA丁基二乙醇胺6.2毫當(dāng)量/克 AMP-95由Dow(Midland，MI)銷售的烷醇胺(10.7毫當(dāng)量/克)

SG 30由Rohm&Haas(Philadelphia，PA)銷售的0VOC的全丙烯酸樹脂

OT-75由Cytec Industries(West Paterson，NJ)銷售的陰離子表面活性劑

RM 7由Rohm&Haas(Philadelphia，PA)銷售的增稠劑 在密封和未密封的Leneta紙張上檢驗(yàn)以上12種油漆的低溫成膜。將油漆樣品和涂膜設(shè)備置于冰箱(40°F)內(nèi)2小時(shí)。通過涂膜，在密封/未密封的Leneta Form HK圖表上施加油漆到6mil的均勻厚度。然后允許刮涂膜在水平位置上在40°F下干燥24小時(shí)。在干燥之后，檢驗(yàn)刮涂膜并使用Lab Rating System評(píng)定。

圖1中示出了密封的膜形成結(jié)果，和圖2示出了未密封的膜形成結(jié)果。
這些結(jié)果證明，當(dāng)使用相應(yīng)量BDEA時(shí)，可在沒有影響膜質(zhì)量的情況下省去最多50％的凝結(jié)溶劑。使用BDEA作為中和胺因此不僅有助于油漆配制物的VOC含量，而且使得能在沒有影響成膜的情況下，降低VOC凝結(jié)溶劑的用量。
實(shí)施例5降低凝結(jié)溶劑的用量 通過使用不同的烷基烷醇胺，通過從參考配制物中降低揮發(fā)性凝結(jié)溶劑的含量到近可能最大的程度，得到下述四種油漆配制物。以下給出了四種比較配制物(各成分的用量以磅/100加侖(US)給出)。

Ti-

R-746由DuPont(Wilmington，DE)銷售的二氧化鈦漿液

022由Byk(Wesel，德國)銷售的硅酮表面活性劑

LX(1.5％)由Rohm&Haas(Philadelphia，PA)銷售的罐內(nèi)防腐劑 BDEATaminco銷售的丁基二乙醇胺6.2毫當(dāng)量/克

95由Eagle Mkt.(St.Louis，MO)銷售的烷醇胺(12.6毫當(dāng)量/克) AMP-95由Dow(Midland，MI)銷售的烷醇胺(10.7毫當(dāng)量/克) 氨(26％)氨的水溶液

SG-30由Rohm&Haas(Philadelphia，PA)銷售的全丙烯酸樹脂乳液 Texanol由Eastman(Kingsport，TN)銷售的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇異丁酸酯

OT-75由Cytec Industries(West Paterson，NJ)銷售的陰離子表面活性劑

RM-7由Rohm&Haas(Philadelphia，PA)銷售的流變學(xué)改性劑 基于油漆配制物的總體積，沒有基于BDEA的油漆的VOC水平全部高于60g/l?；贐DEA的油漆的VOC水平低于60g/l。當(dāng)制備油漆配制物所使用的水體積從其總體積中扣除時(shí)，基于BDEA的配制物的VOC含量小于70g/l。這是重要的參數(shù)，因?yàn)樗皇芸杉尤氲接推崤渲莆飪?nèi)的變化的水量影響。以下給出了這四種油漆的功能實(shí)驗(yàn)結(jié)果 上述結(jié)果表明，當(dāng)BDEA用作中和劑時(shí)，油漆的表干時(shí)間較長。因此，當(dāng)不要求較長的表干時(shí)間時(shí)，可降低助溶劑(丙二醇)的用量可以降低油漆配制物不VOC含量。
在描述本發(fā)明的基礎(chǔ)上，我們要求保護(hù)下述及其等價(jià)方案。
權(quán)利要求
1.降低通過混合不同組分獲得的膠乳漆配制物中揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量的方法，所述組分包括至少一種粘合劑、至少一種顏料、水和至少一種中和劑，所述中和劑的添加量使得該配制物的pH為至少8.5，其特征在于使用至少一種下式的N-烷基二烷醇胺作為所述中和劑
RN(CH2CH2OH)2或
RN(CH2CH(OH)CH3)2
其中R是具有4-8個(gè)碳原子的烷基或異烷基；其中N-烷基二烷醇胺在20℃下的蒸氣壓低于0.1mmHg，優(yōu)選低于0.01mmHg，和在760mmHg下的沸點(diǎn)高于250℃，以便它對(duì)配制物的VOC含量沒有貢獻(xiàn)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中為生產(chǎn)油漆配制物而混合的所述組分包括凝結(jié)溶劑，所述凝結(jié)溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物，使用所述N-烷基二烷醇胺來降低改進(jìn)漆基的凝結(jié)過程所要求的凝結(jié)溶劑量。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其中為生產(chǎn)油漆配制物而混合的所述組分包括助溶劑，所述助溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物而且它增加油漆配制物的表干時(shí)間，使用所述N-烷基二烷醇胺來降低達(dá)到事先預(yù)定的表干時(shí)間所要求的助溶劑用量。
4.權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)的方法，其中基于油漆配制物的總體積，以配制物含有小于60g/l VOC的方式選擇為生產(chǎn)油漆配制物而使用的各組分。
5.權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)的方法，其中基于水的體積從中扣除的油漆配制物的體積，以配制物含有小于75g/l，優(yōu)選小于73g/l，更優(yōu)選小于70g/l VOC的方式選擇為生產(chǎn)油漆配制物而使用的各組分。
6.權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)的方法，其中所述N-烷基二烷醇胺選自正丁基二乙醇胺、正戊基二乙醇胺、正己基二乙醇胺、正庚基二乙醇胺、正辛基二乙醇胺、正丁基二丙醇胺、正戊基二丙醇胺、正己基二丙醇胺、正庚基二丙醇胺和正辛基二丙醇胺。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述N-烷基二烷醇胺是正丁基二乙醇胺或正辛基二乙醇胺，所述N-烷基二烷醇胺優(yōu)選是正丁基二乙醇胺。
8.權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)的方法，其中所述N-烷基二烷醇胺的用量優(yōu)選為至少2，優(yōu)選用量為至少3，和更優(yōu)選用量為至少4磅/100加侖配制物，所述N-烷基二烷醇胺的使用量尤其為最多10磅/100加侖配制物。
9.權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)的方法，其中漆基是乙烯基-丙烯酸樹脂。
10.權(quán)利要求1-8任何一項(xiàng)的方法，其中漆基是100％丙烯酸樹脂。
11.權(quán)利要求1-10任何一項(xiàng)的方法，其中以配制物中顏料體積濃度為10％-70％，優(yōu)選10％-50％的用量添加所述顏料。
12.權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法，其中為生產(chǎn)油漆配制物而混合的所述組分另外包括選自流平劑、流變學(xué)改性劑、腐蝕抑制劑、殺生物劑、防霉劑和消泡劑中的一種或多種添加劑。
13.下式的至少一種N-烷基二烷醇胺在膠乳漆配制物中作為中和劑降低其揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)含量的用途
RN(CH2CH2OH)2或
RN(CH2CH(OH)CH3)2
其中R是具有4-8個(gè)碳原子的烷基或異烷基；
其中N-烷基二烷醇胺在20℃下的蒸氣壓低于0.1mmHg，優(yōu)選低于0.1mmHg，和在760mmHg下的沸點(diǎn)高于250℃；其中通過混合包括至少一種漆基、至少一種顏料、水和至少一種中和劑的不同組分獲得該油漆配制物。
14.權(quán)利要求13的用途，其中基于油漆的總體積，油漆配制物含有小于60g/l VOC。
15.權(quán)利要求13的用途，其中基于水的體積從中扣除的油漆配制物的體積，油漆配制物含有小于75g/l，優(yōu)選小于73g/l，和更優(yōu)選小于70g/l VOC。
16.權(quán)利要求13-15任何一項(xiàng)的用途，其中為生產(chǎn)油漆配制物而混合的所述組分包括凝結(jié)溶劑，所述凝結(jié)溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物，和其中使用所述N-烷基二烷醇胺來降低改進(jìn)漆基的凝結(jié)過程所要求的凝結(jié)溶劑量。
17.權(quán)利要求13-16任何一項(xiàng)的用途，其中為生產(chǎn)油漆配制物而混合的所述組分包括助溶劑，所述助溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物而且它增加油漆配制物的表干時(shí)間，使用所述N-烷基二烷醇胺來降低達(dá)到事先預(yù)定的表干時(shí)間所要求的助溶劑用量。
18.通過權(quán)利要求1-10任何一項(xiàng)的方法獲得的膠乳漆配制物，其中油漆配制物的pH為至少8.5，且包括至少一種漆基、至少一種顏料、水和包含至少一種下式的N-烷基二烷醇胺的至少一種中和劑
RN(CH2CH2OH)2或
RN(CH2CH(OH)CH3)2
其中R是具有4-8個(gè)碳原子的烷基或異烷基；
其中N-烷基二烷醇胺在20℃下的蒸氣壓低于0.1mmHg，優(yōu)選低于0.01mmHg，和在760mmHg下的沸點(diǎn)高于250℃，結(jié)果它對(duì)配制物的VOC含量沒有作出貢獻(xiàn)。
19.權(quán)利要求18的膠乳漆配制物，其中基于油漆配制物的總體積，該配制物的VOC含量小于60g/l。
20.權(quán)利要求18或19的膠乳漆配制物，其中基于水的體積從中扣除的油漆配制物的體積，油漆配制物的VOC含量小于75g/l，優(yōu)選小于73g/l，和更優(yōu)選小于70g/l VOC。
全文摘要
公開了含N-烷基二烷醇胺作為中和劑的膠乳漆配方及其使用方法。N-烷基二烷醇胺提供具有低臭味、增加的表干時(shí)間和降低的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的油漆配方。N-烷基二烷醇胺還輔助顏料分散，結(jié)果油漆配方要求較少的顏料分散劑，其中該配方的顏料體積濃度(PVC)為10％-70％。
文檔編號(hào)C08K5/17GK101578331SQ200880001690
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月5日
發(fā)明者C·M·道靈, M·D·戈農(nóng), N·M·馬逖雅克 申請(qǐng)人:塔明克公司