石漆配制品及其生产方法 |
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申请号 | CN201410753557.2 | 申请日 | 2014-12-10 | 公开(公告)号 | CN105731878A | 公开(公告)日 | 2016-07-06 |
申请人 | 赫尔克里士公司; | 发明人 | K·A·布拉什; S·塔里马拉; P·巴尔加瓦; | ||||
摘要 | 本 发明 公开和/或要求保护的发明构思大体上涉及石漆配制品。更具体地,本发明公开和/或要求保护的发明构思涉及包含组合物A和组合物B的石漆。所述组合物A包含乳胶乳液、流变改性剂、聚结剂、 杀 生物 剂 、中和剂和 溶剂 。所述组合物B包含砂。另外,本发明公开和/或要求保护的发明构思涉及通过使用所述流变改性剂制备所述石漆配制品的方法。本发明公开和/或要求保护的发明构思的所述石漆具有增强的抗 水 致发白性。 | ||||||
权利要求 | 1.一种石漆配制品,其包含组合物A和组合物B,其中所述组合物A包含乳胶乳液、流变改性剂、聚结剂、杀生物剂、中和剂和溶剂;并且所述组合物B包含砂。 |
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说明书全文 | 石漆配制品及其生产方法背景技术[0001] 1.技术领域 [0002] 本发明公开和/或要求保护的发明工艺、程序、方法、产品、结果和/或构思(下文统称为“本发明公开和/或要求保护的发明构思”)大体上涉及石漆配制品。更具体地但不作为限制,本发明公开和/或要求保护的发明构思涉及包含组合物A和组合物B的石漆配制品或石漆。组合物A包含乳胶乳液、流变改性剂、聚结剂、杀生物剂、中和剂和溶剂。组合物B包含砂。另外,本发明公开和/或要求保护的发明构思涉及通过使用流变改性剂制备石漆的方法。本发明公开和/或要求保护的发明构思的石漆具有增强的抗水致发白性。 [0003] 2.发明背景 [0004] 天然的花岗岩石是一种高端装饰材料,在市场上非常普及。然而,这种天然的花岗岩石具有有限的储量与确定的图案和色彩,并且不能再生。所以,使用天然的花岗岩石作为建筑装饰材料具有其局限性。石漆已在建筑装饰领域变得普及。石漆是主要用于建筑物表面的涂料。所述涂料具有厚而致密的质地,坚硬地固化,并且看似天然石材。另外,所述涂料非常稳定,防火,防水,耐酸碱并且不会快速褪色。石漆广泛地用于建筑应用,包括但不限于外墙、室内以及塑石园林领域。石漆庄重、典雅并且赋予了天然外观。 [0005] 当前,羟乙基纤维素(HEC)通常用作典型石漆配制品中的流变改性剂,因为它提供了有利的流变性质,例如增稠性、可喷涂性、热稳定性和粘度稳定性及生物稳定性。然而,含HEC的石漆显示非常差的水致发白。在户外当石漆暴露于雨或水时发生水致发白。所以,石漆在水洗后变得更白,水洗显著地影响石漆的外观并且降低其使用寿命。希望发现可赋予必要的增稠性、可喷涂性、热稳定性和粘度稳定性及储存稳定性与增强的抗水致发白性的新的流变改性剂。 [0006] 发明构思的详细说明 [0007] 在详细解释本发明公开和/或要求保护的发明构思的至少一个实施方案之前,应当理解,本发明公开和/或要求保护的发明构思在其应用上并不限于下列说明中所陈述的或附图中所图解说明的组分或步骤或方法的构造和布置的细节。本发明公开和/或要求保护的发明构思能够有其它实施方案或以各种方式实践或实施。而且,应当理解,本文所用的措词和术语是为了说明目的并且不应被认为是限制性的。 [0008] 除非本文中另外定义,否则结合本发明公开和/或要求保护的发明构思使用的技术术语应当具有本领域技术人员通常理解的含义。此外,除非上下文另外要求,否则单数术语应当包括复数并且复数术语应当包括单数。 [0009] 说明书中提到的所有专利、公开的专利申请和非专利出版物都指示本发明公开和/或要求保护的发明构思涉及的所属领域技术人员的技术水平。本申请的任何部分中引用的所有专利、公开的专利申请和非专利出版物的全部内容均以引用方式明确地并入本文中,其并入程度如同明确地及个别地指出将每个单独的专利或出版物以引用方式并入。 [0010] 根据本公开,无需过多实验即可制备和执行本文所公开的所有物件和/或方法。虽然已按照优选实施方案描述了本发明公开和/或要求保护的发明构思的物件和方法,但对于本领域技术人员将显而易见的是,在不脱离本发明公开和/或要求保护的发明构思的构思、精神和范围的情况下,可对所述物件和/或方法以及本文所述方法的步骤或步骤的次序进行变化。对于本领域技术人员显而易见的所有这样类似的代替物和修改均被认为在本发明公开和/或要求保护的发明构思的精神、范围和构思内。 [0011] 如根据本公开所利用的,除非另外指明,否则以下术语应当理解为具有以下含义。 [0012] 所用的词语“一”,当结合术语“包含”使用时,可意指“一”,但它与“一或多”、“至少一”和“一或多于一”的含义一致。除非明确指示仅仅指供选择物或者如果供选择物相互排斥,否则所用的术语“或”用于意指“和/或”,但本公开支持仅仅指供选择物和“和/或”的定义。在本申请通篇内,术语“约”用于指示值包括用于测定所述值的定量装置、方法的固有误差变化、或研究个体之间存在的变化。例如但不作为限制,当利用术语“约”时,指定值可变化加或减12%、或11%、或10%、或9%、或8%、或7%、或6%、或5%、或4%、或3%、或2%、或1%。所用的术语“至少一”应理解为包括一以及超过一的任何量,包括但不限于1、2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、100等。术语“至少一”可延伸达100或1000或更大,这取决于它所连接的术语。另外,100/1000的量不应被视为限制性的,因为更低或更高的极限也可产生令人满意的结果。另外,所用的术语“X、Y和Z中的至少一个”应当理解为包括单独的X、单独的Y和单独的Z,以及X、Y和Z的任一组合。所用的序数术语(即,“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等)只用于区分两个或更多个项目的目的,并且除非另外明确说明,否则并不意味着暗指一个项目优于另一个项目的任何次序或顺序或重要性或任何添加顺序。 [0013] 如本文所使用的词语“包含(comprising)”(和任何形式的包含,例如“comprise”和“comprises”)、“具有(having)”(和任何形式的具有,例如“have”和“has”)、“包括(including)”(和任何形式的包括,例如“includes”和“include”)或“含有(containing)”(和任何形式的含有,例如“contains”和“contain”)是包括的或开放式的,且不排除额外的、未述及的要素或方法步骤。如本文所使用的术语“或其组合”是指所列出的在所述术语前面的项目的所有排列和组合。例如,“A、B、C或其组合”旨在包括以下中的至少一个:A、B、C、AB、AC、BC或ABC,并且如果顺序在特定的背景下是重要的,则还包括BA、CA、CB、CBA、BCA、ACB、BAC或CAB。继续这一示例,明确地包括含有一个或多个项目或术语的重复的组合,例如BB、AAA、AAB、BBC、AAABCCCC、CBBAAA、CABABB等。本领域技术人员应当理解,除非另外从上下文来看是明显的,否则通常对于任一组合中的项目或术语的数量没有限制。 [0014] 如本文所使用的对“一个实施方案”或“一实施方案”的任何引用意指结合所述实施方案所述的特定要素、特征、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。在说明书的不同地方出现的短语“在一个实施方案中”不一定全部指的是相同的实施方案。 [0016] 本发明公开和/或要求保护的发明构思涵盖石漆配制品和施用所述石漆配制品的石漆。更具体地但不作为限制,本发明公开和/或要求保护的发明构思涉及包含组合物A和组合物B的石漆配制品。组合物A包含乳胶乳液、流变改性剂、聚结剂、杀生物剂、中和剂和溶剂。组合物B包含砂。另外,本发明公开和/或要求保护的发明构思涉及通过使用流变改性剂制备石漆的方法。 [0017] 根据本发明公开和/或要求保护的发明构思的乳胶乳液可为丙烯酸系乳液。丙烯酸系乳液一般是通过一种或多种丙烯酸系单体的乳液聚合制备的。含有极性基团的丙烯酸系单体通常用于使所述乳液稳定。这些单体包括丙烯酸和甲基丙烯酸,以及丙烯酸羟基烷基酯和甲基丙烯酸羟基烷基酯。向丙烯酸系乳液中引入酸或羟基官能团也使其可交联而形成热固性涂层。 [0018] 任何丙烯酸系单体均可用于本发明公开和/或要求保护的发明构思中。合适的丙烯酸系单体可包括但不限于丙烯酸、烷基(甲基)丙烯酸(例如甲基丙烯酸)、离子型丙烯酸盐、烷基丙烯酸、离子型烷基丙烯酸盐、卤代丙烯酸、离子型卤代丙烯酸盐、丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺、单烷基丙烯酰胺、单烷基烷基丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯、烷基丙烯酸烷基酯、丙烯腈、烷基丙烯腈、二烷基丙烯酰胺、二烷基烷基丙烯酰胺、丙烯酸羟烷基酯、烷基丙烯酸羟烷基酯、亚烷基二醇的仅部分酯化的丙烯酸酯、非聚合多羟基化合物如甘油的仅部分酯化的丙烯酸酯、聚合多羟基化合物的仅部分酯化的丙烯酸酯、湿粘着单体和多官能性单体,例如二乙烯基苯、二丙烯酸酯或交联官能团等。 [0019] 在一个非限制性实施方案中,丙烯酸系单体选自由以下组成的组:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯和甲基丙烯酸硬脂酯、丙烯酸异冰片基酯和甲基丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸甲氧基乙酯和甲基丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯和甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和其组合。 [0020] 通常将芳族单体和/或酰胺单体作为高-Tg单体并入丙烯酸系乳液中。所述含有芳族基团的单体的示例可包括但不限于苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、甲氧基苯乙烯等。其它合适的含有芳族基团的芳族单体包括但不限于2,4-二苯基-4-甲基-l-戊烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯、2,3,4,5,6-五氟苯乙烯、(乙烯基苄基)三甲基氯化铵、 2,6-二氯苯乙烯、2-氟苯乙烯、2-异丙烯基苯胺、3(三氟甲基)苯乙烯、3-氟苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苄基氯、溴苯乙烯、9-乙烯基蒽和其组合。苯乙烯丙烯酸酯的示例可包括但不限于苯乙烯丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸正丁酯共聚物和苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。 [0021] 含有酰胺基的单体的示例可包括但不限于甲基丙烯酰胺、二丙酮丙烯酰胺和丙烯酰胺。其它合适的含有酰胺基的单体可包括但不限于N-乙烯基甲酰胺、或任何乙烯基酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-(1,1-二甲基-3-氧代丁基)(甲基)丙烯酰胺、N-(羟甲基)(甲基)丙烯酰胺、N-(3-甲氧基丙基)丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(异丁氧基甲基)丙烯酰基(甲基丙烯酰基)酰胺、N-[三(羟甲基)甲基]丙烯酰基(甲基丙烯酰基)酰胺、7-[4(三氟甲基)香豆素](甲基)丙烯酰胺、3-(3-氟苯基)-2-丙烯酰胺、 3-(4-甲基苯基)丙烯酰胺、N-(叔丁基)(甲基)丙烯酰胺和其组合。 [0022] 用于本发明公开和/或要求保护的发明构思中的乳胶乳液可为硅改性乳胶。在一个非限制性实施方案中,硅改性乳胶可为由Ozdegar于美国专利号6,420,480中公开的水性硅丙烯酸酯乳胶聚合物。其相关公开以引用方式并入本文中。 [0023] 用于本发明公开和/或要求保护的发明构思中的乳胶乳液的量可由本领域技术人员测定。在一个非限制性实施方案中,干乳胶乳液的量为基于组合物A的总重量为至少约1wt%。在另一个非限制性实施方案中,干乳胶乳液的量为基于组合物A的总重量约2wt%到约50wt%。在又一个非限制性实施方案中,干乳胶乳液的量为基于组合物A的总重量约5wt%到约50wt%。 [0024] 本发明公开和/或要求保护的发明构思中的流变改性剂为非离子型纤维素醚。这样的具有改进性质的非离子型纤维素醚可用于石漆配制品中以改进水致发白,但不会影响石漆的其它性质,从而产生可持续的外观。非离子型纤维素醚可为甲基羟乙基纤维素(MHEC)、甲基羟丙基纤维素(MHPC)、甲基纤维素(MC)和其混合物。 [0025] 通过以新的且小心控制的方式组合羟乙基取代、羟丙基取代和甲基取代,当将新颖的甲基羟乙基纤维素和甲基羟丙基纤维素用于石漆配制品中时,它们可显示改进的水致发白。甲基羟乙基纤维素具有其独特的甲基取代度(DS)(MeDS)和羟乙基摩尔取代度(MS)(HeMS)的组合,表示为[MeDS/HeMS+100*MeDS]。类似地,甲基羟丙基纤维素具有其独特的甲基取代度(DS)(MeDS)和羟丙基摩尔取代度(MS)(HpMS)的组合,表示为[MeDS/HpMS+180*MeDS]。如本文所使用的符号“*”代表乘法运算符。用于测定MeDS、HeMS和HpMS的方法更详细地描述于实施例中。 [0026] 对于MHEC来说,[MeDS/HeMS+100*MeDS]大于180。在一个非限制性实施方案中,[MeDS/HeMS+100*MeDS]在约183到约220的范围内。 [0027] 对于MHPC来说,[MeDS/HpMS+180*MeDS]大于295。在一个非限制性实施方案中,[MeDS/HpMS+180*MeDS]在约300到约400的范围内。 [0028] 在一个非限制性实施方案中,甲基纤维素具有大于1.40的甲基取代度(MeDS)。 [0029] 流变改性剂可为疏水改性的纤维素醚。疏水改性的纤维素醚可从利用疏水取代基进行改性获得。疏水取代基可为1到约24个碳的直链或支链烷基或烯基。在一个非限制性实施方案中,疏水取代可为约3到约15个碳的直链或支链烷基或烯基。疏水取代基还可为具有C7到C15碳原子的芳基烷基残基。 [0030] 在一个非限制性实施方案中,疏水取代基可衍生自选自由直链或支链丁基、直链或支链十二烷基、直链或支链十六烷基和直链或支链二十二烷基组成的组的烷基。更具体地,所述烷基可选自由以下组成的组:直链或支链丁基卤、直链或支链丁基缩水甘油醚、直链或支链十二烷基卤、直链或支链十二烷基缩水甘油醚、直链或支链十六烷基卤、直链或支链十六烷基缩水甘油醚、直链或支链二十二烷基卤和直链或支链二十二烷基缩水甘油醚。 [0031] 疏水改性的纤维素醚的示例可包括但不限于疏水改性的羧甲基纤维素(HMCMC)、疏水改性的羟乙基纤维素(HMHEC)、疏水改性的羟丙基纤维素(HMHPC)、疏水改性的乙基羟乙基纤维素(HMEHEC)、疏水改性的羧甲基羟乙基纤维素(HMCMHEC)、疏水改性的羟丙基羟乙基纤维素(HMHPHEC)、疏水改性的甲基纤维素(HMMC)、疏水改性的甲基羟丙基纤维素(HMMHPC)、疏水改性的甲基羟乙基纤维素(HMMHEC)、疏水改性的羧甲基甲基纤维素(HMCMMC)。 [0032] 通过使纤维素醚与烷基缩水甘油醚反应来产生疏水改性的羟乙基纤维素的方法公开于美国专利号4,939,192中,其中所述烷基含有1到10个碳原子。通过用具有约10到24个碳原子的烃基进行取代来产生疏水改性的非离子型水溶性纤维素醚的方法公开于美国专利号4,228,277中。利用C10到C24长链烷基芳基改性的水溶性纤维素醚由Just等人公开于美国专利号Re.34,904中,所述美国专利是美国专利号5,120,838的重新颁发。这些专利的公开内容包括在烷基芳基与连接到所述纤维素分子的连接基团之间具有不同长度的间隔基团的纤维素醚。利用全氟化烷基疏水物缩水甘油醚改性的羟乙基纤维素和羟丙基纤维素疏水由Angerer等人公开于美国专利号5,290,829中。所有这些专利的全部内容均在此以引用方式明确地并入本文中。 [0033] 除纤维素醚以外,本发明公开和/要求保护的发明构思中的流变改性剂还可进一步包含合成缔合增稠剂(SAT)流变改性剂。在一个非限制性实施方案中,SAT流变改性剂可为非离子型合成缔合增稠剂(NSAT)和疏水改性的碱可溶胀和碱溶性的乳液(HASE)聚合物。 [0034] 典型NSAT可包括但不限于聚缩醛-聚醚(PAPE)、疏水改性的乙氧基化氨基甲酸酯(HEUR)、疏水改性的聚乙二醇(HMPEG)和疏水改性的聚缩醛-聚醚(HMPAPE),由于它们能够提供例如抗飞溅和流挂性、流平性和刷流性(brush flow)的优良流变特性而已被广泛地用于水性漆配制品中。这些材料通常于生产设施处制造,作为熔化固体被添加到水中以进行溶解并且然后作为水溶液运送给顾客。这些溶液的活性固体含量一般在17wt%到30wt%的范围内。 [0035] 典型HASE聚合物是从pH敏感单体或亲水单体(例如,丙烯酸和/或甲基丙烯酸)、疏水单体(例如,丙烯酸和/或甲基丙烯酸的C1-C30烷基酯、丙烯腈、苯乙烯)、“缔合单体”和任选交联单体聚合的自由基加成聚合物。缔合单体包含烯属不饱和可聚合端基、由疏水端基封端的非离子型亲水中央部分。非离子型亲水中央部分包含聚氧化亚烷基,例如,聚氧化亚乙基、聚氧化亚丙基或聚氧化亚乙基/聚氧化亚丙基区段的混合物。末端疏水端基通常为C8-C40脂族部分。示例性脂族部分选自直链和支链烷基取代基、直链和支链烯基取代基、碳环取代基、芳基取代基、芳烷基取代基、芳基烷基取代基和烷基芳基取代基。在一个方面,缔合单体可通过聚乙氧基化和/或聚丙氧基化脂族醇(通常含有支链或无支链C8-C40脂族部分)与含有羧酸基的烯属不饱和单体(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸)、不饱和环酐单体(例如,马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐)、单烯属不饱和单异氰酸酯(例如,异氰酸α,α-二甲基-单-异丙烯基芳基酯)或含有羟基的烯属不饱和单体(例如,乙烯醇、烯丙醇)的缩合(例如,酯化或醚化)来制备。聚乙氧基化和/或聚丙氧基化脂族醇为含有C8-C40脂族部分的一元醇的环氧乙烷和/或环氧丙烷加合物。含有C8-C40脂族部分的醇的非限制性示例为辛醇、异辛醇(2-乙基己醇)、壬醇(1-壬醇)、癸醇、月桂醇、肉豆寇醇、鲸蜡醇、鲸蜡醇、鲸蜡硬脂醇(C16-C18一元醇的混合物)、硬脂醇、异硬脂醇、反油醇、油醇、花生醇、山萮醇、木蜡醇、蜡醇、褐煤醇、乙酸蜂花醇、虫漆醇、三十四烷基醇和C2-C20烷基取代的苯酚(例如,壬基苯酚)等。 [0036] 示例性HASE聚合物公开于美国专利号3,657,175、4,384,096、4,464,524、4,801,671和5,292,843中,这些专利以引用方式并入本文中。另外,HASE聚合物的详尽综述 见于Gregory D.Shay,第25章,“Alkali-Swellable and Alkali-Soluble Thickener Technology A Review”,Polymers in Aqueous Media—Performance Through Association,Advances in Chemistry Series 223,J.Edward Glass(编 辑),ACS,第 457-494页,Division Polymeric Materials,Washington,D.C.(1989)中,该文献的相关公开内容以引用方式并入本文中。HASE聚合物以商品名 (INCI名称:丙烯酸酯 /Steareth-20甲基丙烯酸酯共聚物)、 (INCI名称:PEG-150/癸醇/SMDI共 聚物)、 (INCI名称:PEG-150/硬脂醇/SMDI共聚物)和 (INCI 名称:丙烯酸酯/Steareth-20甲基丙烯酸酯交联聚合物)商购自The Dow Chemical公司。 TM 来自Dow Chemical公司的商用产品Acrysol TT-935已证明在本发明公开和/或要求保护的发明构思中特别有效。 [0037] 用于组合物A中的流变改性剂的量不是非常关键的。在最广泛的意义上,所用流变改性剂的量足以向组合物A提供所需的增稠性质和流变性质。通常,可控制所用流变改性剂的量以在组合物A中获得约80-85KU的史托默粘度(Stormer viscosity)。缩写KU是指低剪切粘度,代表了以克雷布斯单位(Krebs Unit)(KU)表示并且根据ASTM D662-81测定的史托默粘度测量。 [0038] 在一个非限制性实施方案中,流变改性剂的量为至少约0.05wt%。在另一个非限制性实施方案中,流变改性剂的量为约0.15wt%到3wt%。在又一个非限制性实施方案中,流变改性剂的量为约0.25wt%到1.5wt%。 [0040] 在本上下文中,术语"杀生物剂"意指对生物实体具有活性的任何化合物,所述生物实体原本可损害或降解涂料组合物涂料膜中的木质衬底或组分。杀生物剂可主动地杀死所述生物实体(使得所述活性可被称为"杀生物的")或杀生物剂可阻止所述生物实体的生长(使得所述活性可被称为"抑制生物的")。杀生物活性或抑制生物活性可针对能够降解涂料组合物涂料膜的木质衬底或组分的任何生物实体,即,所述生物实体可为真菌,例如担子菌(basidiomycete)、子囊菌(ascomycete)、霉菌或丝状真菌,藻类,细菌,昆虫等。在一个非限制性实施方案中,杀生物剂可为甲基氯异噻唑啉酮。 [0041] 任何其它的杀生物剂均可用于本发明公开和/或要求保护的发明构思中。例如但不作为限制,杀真菌剂,例如对甲抑菌灵、N-环丙基-N'-(1,1-二甲基乙基)-6-(甲硫基)-l,3,5-三嗪-2,4-二胺、四氯间苯二腈、N-(三氯甲硫基)邻苯二甲酰亚胺、丙环唑、戊唑醇、辛基-异噻唑啉酮、二氯-异噻唑啉酮或季化合物(quat);杀藻剂,例如去草净(ter-butryn)或吡啶硫酮锌;杀虫药,例如氟虫腈(fipronil)、噻虫嗪(thiamethoxam)、虫螨腈(chlorfenapyr)或噻虫啉(thiacloprid);和杀细菌剂。 [0042] 另外,商购的杀生物剂也可用于本发明公开和/或要求保护的发明构思中。示TM TM TM例可包括但不限于购自The Dow Chemical公司的Kathon LXE、Kathon LX、Rocima KO和 DowicilTM 75。 和 购 自Troy 公 司。 购自Thor Group有限公司。ProxelTM BD-20购自Arch Chemicals公 司。 [0043] 中和剂存在于许多水性涂料例如乳胶漆中,以使pH升高到达约8到约10的最优值,通常为约8.5到约9.3。氢氧化物,例如氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙;氨和各种低分子量脂族胺可用于本发明公开和/或要求保护的发明构思中。在一个非限制性实施方案中,中和剂可选自由2-氨基-2-甲基-1-丙醇、单乙醇胺、甲基氨基乙醇和其组合组成的组。 [0044] 具有4到8个碳原子的N-烷基二烷醇胺或N-异烷基二烷醇胺也可用作本发明公开和/或要求保护的发明构思中的中和剂。示例性N-烷基二烷醇胺可包括但不限于N-丁基二乙醇胺、N-戊基二乙醇胺、N-己基二乙醇胺、N-庚基二乙醇胺、N-辛基二乙醇胺、N-丁基二丙醇胺、N-戊基二丙醇胺、N-己基二丙醇胺、N-庚基二丙醇胺和N-辛基二丙醇胺。所述N-烷基二烷醇胺具有低气味、优良的辅助颜料分散性、优良的辅助耐水性、优良的腐蚀抑制、优良的流平特性和乳化性质。 [0045] 溶剂可为水或任何水溶液。 [0046] 聚结剂为用于降低漆、油墨、其它涂料组合物等的最低膜形成温度(MFFT)的高沸点溶剂(蒸发缓慢)。特别是在漆配制品中,聚结剂充当暂时性增塑剂以将乳胶的玻璃化转变温度(Tg)降低到低于干燥温度以允许良好的膜形成。通常,聚结剂通过软化乳胶中的聚合物粒子发挥功能,使得能够在涂料固化时形成连续膜。 [0047] 基于组合物A的总重量,0.1-10wt%的聚结剂可用于在石漆固化时辅助形成连续膜。合适的聚结剂可包括但不限于乙二醇、丙二醇、己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单TM异丁酸酯、Coasol (购自The Dow Chemical公司)、二醇醚、矿物精、甲基卡必醇、丁基卡必醇、邻苯二甲酸酯和己二酸酯。 [0048] 在一个非限制性实施方案中,可使用以TexanolTM购自Eastman Chemical公司的2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯作为聚结剂。 [0049] 低-或零-VOC聚结剂也可用于本发明公开和/或要求保护的发明构思中。低-或零-VOC聚结剂的示例可包括但不限于二羧酸酯/三羧酸酯,例如邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸双(正丁基)酯(DnBP、DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBzP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二-正辛酯(DOP或DnOP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二-正己酯、偏苯三酸三甲酯(TMTM)、偏苯三酸三-(2-乙基己基)酯(TEHTM-MG)、偏苯三酸三-(正辛基、正癸基)酯(ATM)、偏苯三酸三-(庚基、壬基)酯(LTM)和偏苯三酸正辛酯(OTM);己二酸酯,例如己二酸双(2-乙基己基)酯(DEHA)、己二酸二甲酯(DMAD)、己二酸单甲酯(MMAD)和己二酸二辛酯(DOA);癸二酸酯,例如癸二酸二丁酯(DBS);马来酸酯,例如马来酸二丁酯(DBM)和马来酸二异丁酯(DIBM)。其它低-或零-VOC聚结剂包括苯甲酸酯;环氧化植物油,例如N-乙基甲苯磺酰胺、N-(2-羟丙基)苯磺酰胺和N-(正丁基)苯磺酰胺;有机磷酸酯,例如磷酸三甲苯基酯(TCP)和磷酸三丁酯(TBP);三乙二醇二己酸酯;四乙二醇二庚酸酯和聚合物增塑剂。商用低-和零-VOC聚结剂的示例为苯甲酸酯或烷TM TM TM基苯甲酸酯,例如以Benzoflex 和Velate 出售的那些;和低分子量聚酯,例如以Admex出售的那些,这些全部购自Eastman Chemical公司。 [0050] 组合物B中的砂可为用于石漆中的任何类型的砂,包括但不限于天然砂、机造砂和其组合。示例可包括但不限于彩砂、石砂和石英砂。除天然砂以外,机造砂还可与河砾石、工业废物、建筑废物、采矿废弃物和其组合进行组合。 [0051] 石漆配制品进一步包含颜料。在一个非限制性实施方案中,颜料选自由以下组成的组:水合氧化铝、硫酸钡、硅酸钙、粘土、二氧化硅、滑石、二氧化钛、氧化锌、硅酸镁铝和其混合物。通常,用于含水保护性涂料组合物中的二氧化钛等级是利用各种无机氧化物,例如硅酸盐、铝酸盐和锆酸盐表面改性的。还可采用硅酸铝、霞石正长岩、云母、碳酸钙和/或硅藻土。 [0053] 另外,石漆配制品可含有其它功能添加剂,例如,但不作为限制,消泡剂(例如,非硅酮类型和硅酮类型)、表面活性剂、防腐剂、增塑剂、稳定剂、增粘剂、流平助剂、抗结皮剂、增量剂、交联剂、腐蚀抑制剂、表面改进剂、消光剂、润湿剂/湿边剂(例如,乙二醇、丙二醇和己二醇)、pH调节剂等。 [0054] 本发明公开和/或要求保护的发明构思还涉及用于制造石漆配制品的方法,其包括以下步骤: [0055] (a)制备含有流变改性剂和溶剂的溶液, [0056] (b)将所述溶液添加到含有乳胶乳液和聚结剂的混合物中并且进行混合以形成底漆, [0057] (c)使用中和剂调节所述底漆的pH,和 [0058] (d)将杀生物剂添加到所述底漆中以形成所述石漆配制品。 [0059] 流变改性剂、溶剂、乳胶乳液、聚结剂、中和剂和杀生物剂与前面所述的那些相同。 [0060] 根据本发明公开和/或要求保护的发明步骤制备石漆的方法包括将砂添加到上述石漆配制品中。石漆配制品与砂的重量比为约20:80到约50:50。在一个非限制性实施方案中,石漆配制品与砂的重量比为约30:70到约40:60。砂的粒径可从约0.05mm到约1.0mm变化。在非限制性实施方案中,砂的粒径可从0.1mm到0.9mm变化。 [0061] 以下实施例说明,除非另外指明,否则本发明公开和/或要求保护的发明构思、份数和百分比以重量计。每个实施例是以解释本发明公开和/或要求保护的发明构思而非限制本发明公开和/或要求保护的发明构思的方式提供的。实际上,对于本领域技术人员将显而易见的是,可在不脱离本发明的范围或精神的情况下对本发明公开和/或要求保护的发明构思作出各种修改和变化。例如,可对另一个实施方案使用作为一个实施方案一部分说明或描述的特征以获得又一实施方案。因此,本发明公开和/或要求保护的发明构思旨在涵盖属于所附权利要求书和其等同物的范围内的修改和变化。实施例 [0062] 纤维素醚的测量 [0063] 通过下文所述的1H-NMR来分析所制备的纤维素醚的甲基取代度(DS)以及羟乙基和羟丙基的分子取代(MS)。 [0064] 1H-NMR方法: [0066] 样品水解:首先使25mg纤维素醚样品在0.75gm D2O中溶胀。向溶胀样品中添加1.5gm 3M于D2O中的三氟乙酸(TFA)。使溶液小瓶在100℃下维持5小时。将样品小瓶冷却15分钟,然后添加0.3gm D2SO4。使样品溶液在100℃下再维持1小时。将样品溶液冷却(约30min)并转移到5mm NMR管中用于分析。 [0067] NMR测量:使用Bruker 400MHz NMR波谱仪记录定量1H NMR波谱。获取参数如下:温度300K,扫掠宽度20ppm,脉冲宽度45度,扫描次数128,驰豫延迟30s。处理参数如下: 谱线增宽0.3Hz。 [0069] 区域A(IA)=4.32-5.43ppm(将积分面积校准为1.0的值,其它积分面积相对于这一积分值); [0070] 区域B(IB)=2.70-4.32ppm; [0071] 区域C(IC)=2.865-2.95ppm(对于MHEC来说); [0072] 区域D(ID)=4.92-5.32ppm; [0073] 区域E(IE)=5.00-5.028ppm;并且 [0074] 区域F(IF)=0.70-1.20ppm(对于MHPC来说)。 [0075] DS/MS和未取代的脱水葡萄糖%(未取代的AGU%)计算如下: [0076] 对于MHEC来说: [0077] HE MS=IC*k(其中k为6.6489,经验换算系数); [0078] 甲基DS=(IB–(4*HE MS)–(IA*6))/(3*IA);并且 [0079] 未取代的AGU%=(IE/ID)*甲基DS*100。 [0080] 对于MC来说: [0081] 甲基DS=(IB–(IA*6))/(3*IA);并且 [0082] 未取代的AGU%=(IE/ID)*甲基DS*100。 [0083] 对于MHPC来说: [0084] 甲基DS=(IB–IF–(IA*6))/(3*IA); [0085] HP MS=IF/(3*IA);并且 [0086] 未取代的AGU%=(IE/ID)*甲基DS*100。 [0087] 通过RV型布氏粘度计(Brookfield visco-meter)在20℃的温度下测量2wt%甲基纤维素的粘度。通过RV型或LV型布氏粘度计在20℃的温度下测量2wt%甲基羟乙基纤维素和2wt%甲基羟丙基纤维素的粘度。 [0088] 如本文所使用的术语"分子量"意指重均分子量。用于测定纤维素醚的重均分子量的方法为本领域技术人员已知。 [0089] 纤维素醚的制备 [0090] 实施例1–MHPC(A2)的制备–高固体工艺 [0091] MHPC样品A2制备如下: [0092] a)将135g研磨的纤维素装入2.5L配备有水平安装的犁型搅拌器的水平高固体反应器中。用氮气小心地替换空气,之后用氮气加压到300psig。对反应器施加真空以提供25英寸的减压。使所述减压保持1分钟。然后利用氮气将反应器加压到25psig。将以下过程重复两次:真空吹扫,之后进行氮气加压。为了进行氮气/真空循环,关闭搅拌器。为了进行1分钟保持,在氮气与真空循环之间,以30rpm施加搅拌。最后,施加24英寸的真空并关闭真空。 [0093] b)在搅拌下,在环境温度下经20分钟添加383g 50%氢氧化钠。 [0094] c)在环境温度下经10分钟添加202.2g二甲醚。 [0095] d)在环境温度下各自经5分钟添加91g氯甲烷和58.2g环氧丙烷。 [0096] e)经约80分钟使温度升高到约95℃并且在这一水平下维持约60分钟。 [0097] f)将反应器冷却到50℃。 [0098] g)经10分钟添加252.2g氯甲烷。 [0099] h)使温度以1℃/min升高到95℃并且在这一水平下维持90分钟。 [0100] i)然后将反应器冷却到低于40℃。在冷却期间,还将反应器排气到大气压力。然后施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压保持1分钟。然后利用氮气将反应器加压到5psig。将以下过程重复3次:真空吹扫,之后进行氮气加压。将反应器排气到大气压力并去除内含物。获得湿饼。对湿饼进行一系列的热水洗涤,同时调节到中性pH。在干燥和研磨后,获得甲基羟丙基纤维素。 [0101] 实施例2–MHPC(A3-A5)的制备-高固体工艺 [0102] MHPC样品A3-A5制备如下: [0103] a)将研磨的纤维素装入2.5L配备有水平安装的犁型搅拌器的水平高固体反应器中。用氮气小心地替换空气,之后用氮气加压到300psig。对反应器施加真空以提供25英寸的减压。使所述减压保持1分钟。然后利用氮气将反应器加压到25psig。将以下过程重复两次:真空吹扫,之后进行氮气加压。为了进行氮气/真空循环,关闭搅拌器。为了进行1分钟保持,在氮气与真空循环之间,以30rpm施加搅拌。最后,施加24英寸的真空并关闭真空。 [0104] b)在搅拌下,在环境温度下经20分钟添加50%氢氧化钠。 [0105] c)在环境温度下经10分钟添加二甲醚。 [0106] d)在环境温度下各自经5分钟添加氯甲烷和环氧丙烷。 [0107] e)使温度以1℃/分钟升高到约65℃(对于A5来说)和约95℃(对于A3和A4来说)并且在这一水平下维持约30分钟。 [0108] f)将反应器冷却直到压力小于100psig。 [0109] g)经10分钟添加氯甲烷。 [0110] h)使温度以1℃/min升高到95℃并且在这一水平下维持约60分钟。 [0111] i)然后将反应器冷却到低于40℃。在冷却期间,还将反应器排气到大气压力。然后施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压保持1分钟。然后利用氮气将反应器加压到5psig。将以下过程重复3次:真空吹扫,之后进行氮气加压。将反应器排气到大气压力并去除内含物。获得湿饼。对湿饼进行一系列的热水洗涤,同时调节到中性pH。在干燥和研磨后,获得甲基羟丙基纤维素。 [0112] 样品A3-A5的制备中所用的试剂量和反应条件示于下表1中。 [0113] 表1 [0114] [0115] 实施例3–在淤浆工艺中制备MHPC [0116] MHEC淤浆样品A6-A7、A9和A11-A20制备如下: [0117] a)将研磨的纤维素浆与庚烷的淤浆混合物装入立式反应器中。用氮气小心地替换空气,之后用氮气加压到105psig。对所述系统施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压维持1分钟。重复以下过程:加压,之后进行真空吹扫。然后利用氮气将反应器加压到15psig。 [0118] b)在搅拌下,在18℃下将一定量的50%氢氧化钠水溶液装入所述反应器中。对所述反应器施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压维持1分钟。利用氮气将反应器加压到15psig。将以下过程再重复4次:真空吹扫,之后加压到15psig。 [0119] c)然后装入环氧丙烷,之后装入氯甲烷。 [0120] d)经50分钟使温度升高到60℃并且在这一水平下维持30分钟。 [0121] e)经30分钟使温度升高到90℃并且在这一水平下维持60分钟。 [0122] f)经30分钟使温度升高到105℃并且在这一水平下维持120分钟。 [0123] g)将反应器冷却到40℃。将反应器的内含物过滤并获得湿饼。对湿饼进行一系列的热水洗涤,同时调节到中性pH。在干燥和研磨后,获得甲基羟丙基纤维素。 [0124] 样品A6-A7、A9和A11-A20的制备中所用的试剂量和反应条件示于下表2中。 [0125] 表2 [0126] [0127] 实施例4–在淤浆工艺中制备MHEC [0128] MHEC淤浆样品B1-B4和B7-B8制备如下: [0129] a)将研磨的纤维素浆与庚烷的淤浆混合物装入立式反应器中。用氮气小心地替换空气,之后用氮气加压到105psig。对反应器施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压维持1分钟。重复以下过程:加压,之后进行真空吹扫。然后利用氮气将反应器加压到15psig。 [0130] b)在搅拌下,在18℃下将一定量的50%氢氧化钠水溶液装入所述反应器中。对所述系统施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压维持1分钟。利用氮气将反应器加压到15psig。将以下过程再重复4次:真空吹扫,之后加压到15psig。 [0131] c)然后装入环氧乙烷。 [0132] d)将氯甲烷装入所述反应器中。 [0133] e)经50分钟使温度升高到60℃并且在这一水平下维持30分钟。 [0134] f)经30分钟使温度升高到90℃并且在这一水平下维持60分钟。 [0135] g)经30分钟使温度升高到105℃并且在这一水平下维持120分钟。 [0136] h)将反应器冷却到40℃。将反应器的内含物过滤并获得湿饼。对湿饼进行一系列的热水洗涤,同时调节到中性pH。在干燥和研磨后,获得甲基羟乙基纤维素。 [0137] 样品B1-B4和B7-B8的制备中所用的试剂量和反应条件示于下表3中。 [0138] 表3 [0139] [0140] 实施例5–MHEC的制备–高固体工艺 [0141] 具有高固体的MHEC样品B5-B6制备如下: [0142] a)将研磨的纤维素装入2.5L配备有水平安装的犁型搅拌器的水平高固体反应器中。用氮气替换空气,之后用氮气加压到300psig。对反应器施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压保持1分钟。然后利用氮气将反应器加压到20psig。重复以下过程:真空吹扫,之后进行氮气加压。 [0143] b)在搅拌下,在25℃下经5分钟向反应器中装入二甲醚。 [0144] c)经10分钟添加氯甲烷。 [0145] d)经5分钟将二甲醚装入所述反应器中。 [0146] e)经5分钟将50%氢氧化钠水溶液装入所述反应器中。 [0147] f)在氮气下将环氧乙烷装入所述反应器中。 [0148] g)然后将所述反应器加热到高达85℃。 [0149] h)经5分钟添加50%氢氧化钠水溶液。 [0150] i)然后将所述反应器加热到高达95℃并且保持60分钟。 [0151] j)将所述反应器冷却并减压到大气压力并且在约40℃下进行。然后将所述反应器抽真空并用氮气加压到约20psig,进行3次。对所得湿饼进行一系列的热水洗涤,同时调节到中性pH。在干燥和研磨后,获得甲基羟乙基纤维素。 [0152] 样品B5和B6的制备中所用的试剂量和反应条件示于下表4中。 [0153] 表4 [0154] [0155] 实施例6–在淤浆工艺中制备MC [0156] MC淤浆样品C1-C14和C18制备如下: [0157] a)将研磨的纤维素浆与庚烷的淤浆混合物装入立式反应器中。用氮气小心地替换空气,之后用氮气加压到105psig。对反应器施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压维持1分钟。重复以下过程:加压,之后进行真空吹扫。然后利用氮气将反应器加压到15psig。 [0158] b)在搅拌下,在18℃下将一定量的50%氢氧化钠水溶液装入所述反应器中。对所述反应器施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压维持1分钟。利用氮气将反应器加压到15psig。将以下过程再重复4次:真空吹扫,之后加压到15psig。 [0159] c)然后装入氯甲烷。 [0160] d)使温度升高到一定水平并且在这一水平下维持一定时段。 [0161] e)将反应器冷却到40℃。将反应器的内含物过滤并获得湿饼。对湿饼进行一系列的热水洗涤,同时调节到中性pH。在干燥和研磨后,获得甲基羟乙基纤维素。 [0162] 样品C1-C14和C18的制备中所用的试剂量和反应条件示于下表5中。 [0163] 表5 [0164] [0165] 实施例7-在高固体工艺中制备MC样品C15 [0166] 具有高固体的MC样品C15制备如下: [0167] a)将150g研磨的纤维素装入2.5L配备有水平安装的犁型搅拌器的水平高固体反应器中。用氮气小心地替换空气,之后用氮气加压到300psig。对反应器施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压保持1分钟。然后利用氮气将反应器加压到20psig。重复以下过程:真空吹扫,之后进行氮气加压。 [0168] b)在搅拌下,对于所述反应器来说,在25℃下经5分钟将96.1g二甲醚装入所述反应器中。 [0169] c)经10分钟将284.6g氯甲烷装入所述反应器中。 [0170] d)经5分钟将96.6g二甲醚装入所述反应器中。 [0171] e)经15分钟将371g的50%氢氧化钠水溶液装入所述反应器中。 [0172] f)使温度升高到95℃并且在这一水平下维持1小时。 [0173] g)将所述反应器冷却到25℃并且排气降到大气压力。施加真空以提供28英寸的减压。使所述减压保持1分钟。然后利用氮气将反应器加压到5psig。将以下过程重复3次:真空吹扫,之后进行氮气加压。将反应器排气到大气压力并去除内含物。获得湿饼。对湿饼进行一系列的热水洗涤,同时调节到中性pH。在干燥和研磨后,获得甲基纤维素。 [0174] 具有纤维素醚的底漆配制品的制备和水致发白测试 [0175] 基于从包含乳胶乳液、流变改性剂、聚结剂、杀生物剂、中和剂和溶剂的混合物制备的涂料膜来评估底漆配制品的水致发白性能。 [0176] 使用本领域内已知的程序制备纤维素醚水溶液。将这一溶液添加到48gRS-991( 商 购 自 BATF Industrial 有 限 公 司,Fushan,Guangdong,China) 与 1.6g TM Texanol (商购自Eastman Chemical公司,Kingsport,TN,USA)混合物中并且混合1hr以TM 形成底漆。通过添加几滴AMP-95 (商购自The Dow Chemical公司,USA)将底漆的pH调TM 节到8.5-9.0并且添加约0.4g Kathon LXE(商购自The Dow Chemical公司,USA)以形成底漆配制品。使用6密耳(150微米)间隙的敷料器将底漆配制品的压延物(Drawdown)浇注于透明聚酯衬底上。这些压延物在此称为底漆面板(panel)。所施用底漆面板的湿膜厚度为约3密耳。然后将所述面板在受控的温度(50℃)和湿度(35-50%)下干燥过夜达 16-24小时。通过下面描述的浸泡对所述面板进行水致发白测试。 [0177] 将干燥的底漆面板浸入水浴(23-25℃)中。所述膜通常在与水接触的5-20分钟内变为白色/不透明。通过在将所述面板浸泡于水中达4小时后赋予表6中列出的等级来评价所述面板的水致发白。 [0178] 表6 [0179]等级 说明 5 完全透明 4 轻度发白 3 中度发白 2 严重发白 1 不透明 [0180] 表7显示使用MHPC作为底漆配制品中的流变改性剂的实验结果。 [0181] 表7 [0182] [0183] 表8显示用作底漆配制品中的流变改性剂的MHEC的实验结果。 [0184] 表8 [0185] [0186] 表8中列出的成分: [0187] (1)CulminalTM MC 7000PF:商购自Ashland公司,USA [0188] (2) 70MS:商购自Hercules Tianpu Chemical有限公司,China [0189] 表9显示用作底漆配制品中的流变改性剂的MC的实验结果。 [0190] 表9 [0191] [0192] (1)BenecelTM A40M:商购自Ashland公司,USA [0193] 具有纤维素醚与合成缔合增稠剂(SAT)的石漆配制品的制备以及水致发白和可喷涂性测试 [0194] 基于从包含乳胶乳液、流变改性剂、聚结剂、杀生物剂、中和剂、溶剂和砂的混合物制备的涂料膜来评估含有底漆配制品和砂的石漆配制品的水致发白性能。 [0195] 使用本领域内已知的程序制备纤维素醚水溶液。将所需量的纤维素醚溶液添加到TM48g RS-991与1.6g Texanol 的混合物中。以所需剂量添加表11中列出的不同类型的合TM 成缔合增稠剂并且混合1hr以将底漆调节到约85KU。通过添加几滴AMP-95 将底漆的pHTM 调节到8.5-9.0并且添加约0.4gKathon LXE以形成底漆配制品。将一重量份数的底漆配制品与三重量份数的砂混合物混合以形成均匀混合物(石漆配制品)。所述砂混合物含有约9.3wt%的20-40目砂、约60wt%的40-80目砂和约30.7wt%的80-120目砂。 [0196] 使用喷枪将石漆配制品喷涂于具有10×15cm的面积的水泥纤维板上。在喷涂石漆配制品前,用约30克底胶(primer)将所述板密封并完全干燥。喷枪连接到压缩空气缸并且在0.4MPa下操作以将石漆配制品喷涂到所述板的指定区域上达8秒以形成石漆面板。基于从5到1的主观等级量表记录喷施感,其中5=最好,从喷嘴连续且均匀的喷施;1=最差,从喷嘴不连续或溅射的喷涂。以克记录在8秒内分配出的石漆的重量。通常,高数字指示较好的可喷涂性。然后将石漆面板在受控的温度(22-25℃)和湿度(55%)下干燥5小时。通过在水浴(23-25℃)中浸泡对所述面板进行水致发白测试。通过在水中浸泡4小时后赋予表10中列出的等级来评价水致发白。 [0197] 表10 [0198]等级 说明 5 没有发白 4 轻度发白 3 中度发白 2 严重发白 1 不透明 [0199] 表11显示用作石漆配制品中的流变改性剂的纤维素醚与合成缔合增稠剂的各种组合的实验结果。 [0200] 表11 [0201] |