Смола для пасты
Изобретение относится к смоле, которая может использоваться для получения пигментных пастовых композиций для подцветки цветных красок. Смола А для пигментой пасты является смесью по меньшей мере двух акриловых сополимерных смол А1 и А2. Сополимерная смола А1 содержит по меньшей мере один основный акриловый сомономер и дополнительно виниловый мономер А13, который представляет собой гидрофильный виниловый мономер, имеющий фрагмент, производный от полиэтиленгликоля или смешанного простого эфира этилен- и пропиленгликоля. Акриловая сополимерная смола А2 содержит по меньшей мере один кислотный акриловый сомономер. Обеспечивается смола, которая является совместимой с большинством типов пигментов, а также большинством смол связующего. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к смоле для пасты, которая может использоваться для получения пигментных пастовых композиций для подцветки цветных красок.
Предпосылки создания изобретения
В отрасли красок контроль сырья и материально-техническое снабжение рационализируются при использовании систем смешения красок. В таких системах цвет краски, выбранный для потребителя, обеспечивается выбором базовой краски из ряда доступных базовых красок и введением в выбранную базовую краску одной или более пигментных паст, которые являются однородными смесями одного или более пигментов со смолами для паст, когда последние имеют хорошие свойства диспергирования. Такие системы широко используются в области декоративных покрытий, как рассмотрено, например, в ЕР 0311209 А1.
Примеры пигментных паст для систем подцветки красок рассматриваются, между прочим, в ЕР 2297246 В1. Помимо, по меньшей мере, одного пигмента пигментные пасты обычно содержат специальные смолы, растворители и обычно также добавки. Пигменты для различных цветов значительно отличаются по химической природе от простых неорганических элементов, таких как углерод в форме газовой сажи или ламповой сажи, до неорганических оксидов (таких как оксиды железа), медь-, кобальт-, хром- и свинецсодержащих пигментов и органических пигментов (таких как азопигменты, пигменты фталоцианина и полициклические ароматические пигменты, такие как пигменты, производные от перилена, антрахинона и хинакридона). Для каждого пигмента необходимо использовать совместимую с ними смолу для получения пигментной пасты. Необходимо, чтобы смола, в свою очередь, была совместимой с системой связующего базовых красок, а также со смолами, используемыми в других пигментных пастах, так как для многих цветов требуется введение более одной пигментной пасты. Смола также должна быть способной диспергировать достаточное количество пигмента. Другим требованием должно быть то, что системы подцветки должно быть совместимыми как с красками на растворителях, так и с водными красками, а также с обычным рядом смол связующего. Благоприятные свойства красок также не должны ухудшаться при введении пигментной пасты, в частности, с точки зрения аспекта окрашенных поверхностей.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является поэтому создание пигментной пасты, содержащей смолу («смолу для пасты»), которая является совместимой с большинством типов пигментов, а также большинством смол связующего, которые являются на основе растворителя или на основе воды. Смола для пасты должна иметь достаточную диспергирующую и смачивающую способность для диспергирования различных пигментов на основе различных исходных материалов, таких как указанные выше. Прежде всего важно, чтобы введение пигментной пасты не приводило к ухудшению качества пленки покрытия, придаваемого смолой связующего, в частности стабильности цвета и уровня глянца.
Указанная цель достигается обеспечением смолы А для пасты, которая (смола) является смесью, по меньшей мере, двух акриловых сополимерных смол А1 и А2, где акриловая сополимерная смола А1 содержит, по меньшей мере, один основный сомономер, а акриловая сополимерная смола А2 содержит, по меньшей мере, один кислотный сомономер.
Подробное описание предпочтительных вариантов
Первая акриловая сополимерная смола А1 представляет собой основную акриловую сополимерную смолу, полученную сополимеризацией, по меньшей мере, трех классов виниловых мономеров, имеющих каждый, по меньшей мере, одну сополимеризующуюся олефиновую ненасыщенность. Она содержит в качестве одного класса содержащий, по меньшей мере, одну аминогруппу мономер А11 винилового типа, который, предпочтительно, имеет по меньшей мере одну аминогруппу, которая является, особенно предпочтительно, третичной аминогруппой. Особенно предпочтительными аминофункциональными виниловыми мономерами являются сложные эфиры третичных аминоспиртов с акриловой или метакриловой кислотой, такие как диметиламиноэтил(мет)акрилат, диметиламинопропил(мет)акрилат, и амиды монотретичных монопервичных диаминов, такие как диметиламиноэтил(мет)акриламид, 3-N,N-диметил-аминопропил(мет)акриламид и соответствующие диэтиламино-соединения. В качестве другого класса мономеров виниловые мономеры А12 используются для получения сополимера, которым являются линейные или разветвленные алкил(мет)акрилаты, имеющие от 1 до 13 углеродных атомов в алкил-группе, такие как метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, изо-бутил(мет)акрилат и 2-этилгексил(мет)акрилат. В предпочтительном варианте по меньшей мере два различных мономера А12 используются вместе. Другими виниловыми мономерами, присутствующими в реакции полимеризации, дающей основный акриловый сополимер А1, являются гидрофильные виниловые мономеры А13 в качестве другого класса мономеров, имеющие остаток, производный от полиэтиленгликоля или смешанного простого эфира этилен- и пропиленгликоля, имеющий массовую фракцию из, по меньшей мере, 60% оксиэтиленовых групп в общей массе оксиалкиленовых групп, причем поли(простоэфирный) фрагмент имеет молекулярную массу, предпочтительно, от 200 г/моль до 5000 г/моль, особенно предпочтительно, от 500 г/моль до 1500 г/моль, где одна из гидроксильных групп поли(простой эфир)гликоля превращается в простую эфирную группу, предпочтительно, метил-, этил- или бутил(простой эфир)-группу, а другая гидроксильная группа расходуется при этерификации с (мет)акриловой кислотой или другими монокарбоновыми кислотами с олефиновой ненасыщенностью или при этерификации со спиртом с олефиновой ненасыщенностью, таким как аллиловые или металлиловые спирты, или при образовании уретана по реакции с аддуктом гидроксиалкил(мет)акрилата и диизоцианата. Особенно предпочтительно использовать мономеры А13, которые являются аддуктами гидроксиэтил(мет)акрилата, ароматического изоцианата, такого как толуолдиизоцианат или бис-(4-изоцианатофенил)метан, и полиэтиленгликоля молекулярной массы от 200 г/моль до 5000 г/моль, сложными эфирами указанного полиэтиленгликоля с (мет)акриловой кислотой и простыми эфирами указанного полиэтиленгликоля с (мет)аллиловым спиртом. Также могут использоваться смеси двух или более мономеров А3.
Массовые фракции трех классов виниловых мономеров А11, А12 и А13 в мономерах, используемых для получения сополимера А1, составляют, предпочтительно, от 15 до 40%, от 15 до 45% и от 30 до 60%, соответственно, особенно предпочтительно, от 20 до 35%, от 20 до 40% и от 35 до 55%, соответственно, и особенно предпочтительно, от 25 до 30%, от 25 до 35%, и от 40 до 50%, соответственно. Указанные массовые фракции рассчитываются как соотношение массы мономеров одного класса и суммы масс всех мономеров, используемых для получения сополимера А1. Полимеризация проводится как обычно в растворе с использованием спиртов, таких как изо-пропанол, или сложных эфиров, таких как бутилацетат, в качестве растворителей и азо- и пероксокатализаторов, таких как азобис-изо-бутиронитрил, трет-амилпероктоат или трет-амилпероксид, в качестве инициаторов.
Кроме того, предпочтительно использовать мономеры А11, которые являются производными метакриловой кислоты. Кроме того, предпочтительно использовать мономеры А12, которые являются производными акриловой кислоты. В других предпочтительных вариантах используется основный акриловый сополимер А1, где массовая фракция, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, по меньшей мере, 90%, и, наиболее предпочтительно, все мономеры А11, являются производными от метакриловой кислоты, и массовая фракция, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, по меньшей мере, 90%, и, наиболее предпочтительно, все мономеры А12, являются производными от акриловой кислоты. Предпочтительным вариантом является комбинация отдельных предпочтительных вариантов, указанных выше.
Также можно с мономерами А11-А13 сополимеризовать любые другие мономеры А14, которые являются также винилового типа, т.е. они также имеют в своей молекуле, по меньшей мере, одну сополимеризующуюся группу с олефиновой ненасыщенностью. Указанные виниловые мономеры А14 могут также использоваться как смеси двух или более указанных мономеров А14. Такими мономерами являются, предпочтительно, стирол, любой из изомеров алкилстиролов, в частности метилстиролы («винилтолуол»), винилнафталин, алкиловые эфиры карбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, диалкиловые эфиры дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, гидроксиалкиловые эфиры карбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, такие как гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксиалкиловые эфиры дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, такие как моногидроксиэтиловый эфир малеиновой кислоты (CAS № 26560-94-1) или смешанный бутил-гидрокси-этиловый эфир малеиновой кислоты (CAS № 26469-34-1), ненасыщенные амиды и нитрилы, производные таких кислот, как акриламид, и N,N-диметилакриламид, алкилвиниловые простые эфиры, такие как н-бутилвиниловый простой эфир, и алкилвинилкетоны, такие как этилвинилкетон. Кислотные мономеры винилового типа, такие как акриловая или метакриловая кислоты, являются, конечно, менее предпочтительными в качестве мономеров А14.
Кислотная акриловая сополимерная смола А2 является сополимером, по меньшей мере, двух классов виниловых мономеров, имеющих каждый, по меньшей мере, одну сополимеризующуюся олефиновую ненасыщенность. Она содержит в качестве первого класса, по меньшей мере, один мономер А21 c олефиновой ненасыщенностью, который имеет кислотные функциональные группы, в добавление к, по меньшей мере, одной сополимеризующейся олефиновой ненасыщенности, и в качестве второго класса, по меньшей мере, один мономер А22 c олефиновой ненасыщенностью, выбранный из группы, состоящей из линейных или разветвленных алкил(мет)акрилатов, имеющих от 1 до 13 углеродных атомов в алкил-группе, таких как метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, изо-бутил(мет)акрилат и 2-этилгексил(мет)акрилат. В предпочтительном варианте, по меньшей мере, два различных мономера А22 используются вместе.
Другой класс виниловых мономеров А23 может быть сополимеризован с мономером А21 и, необязательно, также мономером А22, где виниловый мономер А23 может быть выбран из группы, состоящей из стирола, любого из изомеров алкилстиролов, в частности метилстиролов («винилтолуола»), винилнафталина, алкиловых эфиров карбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, диалкиловых эфиров дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, гидроксиалкиловых эфиров карбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, таких как гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксиалкиловых эфиров дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, таких как моногидроксиэтиловый эфир малеиновой кислоты (CAS № 26560-94-1) или смешанный бутил-гидроксиэтиловый эфир малеиновой кислоты (CAS № 26469-34-1), ненасыщенных нитрилов, производных таких кислот, как акрилонитрил, алкилвиниловые простые эфиры, такие как н-бутилвиниловый простой эфир, и алкилвинилкетоны, такие как этилвинилкетон.
Было установлено, что кислотное число кислотного акрилового сополимера А2 находится, предпочтительно, в интервале от 20 мг/г до 800 мг/г, более предпочтительно, от 50 мг/г до 700 мг/г, и, особенно предпочтительно, от 100 мг/г до 600 мг/г. Его средневесовая молекулярная масса Mw находится, предпочтительно, в интервале от 2 кг/моль до 50 кг/моль, более предпочтительно, в интервале от 3 кг/моль до 40 кг/моль, и, особенно предпочтительно, в интервале от 4 кг/моль до 25 кг/моль, как определено гельпроникающей хроматографией с использованием полистирольных эталонов.
Предпочтительными мономерами А21 c олефиновой ненасыщенностью являются карбоновые кислоты c олефиновой ненасыщенностью, такие как акриловая кислота, метакриловая кислота, этакриловая кислота, винилуксусная кислота, кротоновая и изо-кротоновая кислоты, а также полуэфиры дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, такие как монометилмалеинат. Также можно использовать винилсульфокислоту или винилфосфоновую кислоту в отдельности, в комбинации друг с другом или с одной или более карбоновых кислот c олефиновой ненасыщенностью, указанных выше. Особенно предпочтительными являются акриловая и метакриловая кислоты.
В предпочтительном варианте используются мономеры А21 с олефиновой ненасыщенностью, которые имеют, по меньшей мере, один атом водорода на каждый из углеродных атомов, образующих олефиновую ненасыщенную связь, например, акриловая кислота, кротоновая и изо-кротоновая кислоты и винилуксусная кислота. Также предпочтительно использовать мономеры А22 с олефиновой ненасыщенностью, которые являются производными от метакриловой кислоты. В другом предпочтительном варианте используется акриловый сополимер А2, где массовая фракция, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, 90%, и, наиболее предпочтительно, все мономеры А21, имеют, по меньшей мере, один атом водорода на каждый из углеродных атомов, образующих олефиновую ненасыщенную связь, и массовая фракция, по меньшей мере, 80%, предпочтительно, 90%, и, наиболее предпочтительно, все мономеры А22, являются производными от метакриловой кислоты.
Для получения смолы А для пасты акриловые сополимеры А1 и А2 смешиваются в массовом соотношении от 70 до 97% А1 и от 30 до 3% А2, предпочтительно, от 75 до 95% А1 и от 25 до 5% А2, особенно предпочтительно, от 85 до 93% А1 и от 15 до 7% А2.
В предпочтительном варианте сначала получают смесь основного акрилового сополимера А1, воды и кислоты для, по меньшей мере, частичной нейтрализации с обеспечением раствора, по меньшей мере, частично нейтрализованной смолы А1 в воде. На отдельной стадии кислотный сополимер А2, по меньшей мере, частично нейтрализуется основным нейтрализующим агентом и затем вводится в раствор, по меньшей мере, частично нейтрализованной смолы А1 в воде.
Выражение «по меньшей мере, частично нейтрализованный», как использовано в данной заявке, означает, что нейтрализующий агент N, имеющий количество вещества nN функциональных основных или кислотных групп (основание для нейтрализации кислоты или кислота для нейтрализации основания), вводится в нейтрализуемое вещество S, которое является либо кислотой, либо основанием, имеющее количество вещества nS кислотных или основных групп, где справедлива следующая зависимость:
0 моль<nN ≤nS,
причем принимается, что в данной зависимости кислотные и основные группы являются одновалентными.
Пигменты включают в себя неорганические, а также органические пигменты. Примеры неорганических пигментов включают в себя диоксид титана, оксид цинка, углеродную сажу, оксиды железа, ванадаты висмута, натуральную и жженую сиену или умбру, зеленый оксид хрома, кадмиевые пигменты, хромовые пигменты и т.д. Примеры органических пигментов включают в себя фталоцианины, хинакридоны, хинофталоны, антрахиноны, изоиндолины, пирантроны, индантроны, производные диоксазина, дикетопирролопирролы, азо-соединения и т.д. Необязательно, могут быть введены наполнители-пигменты, такие как глина, кремнезем, тальк, слюда, волластонит, древесная мука и т.п.
Пигментные пасты могут быть получены из смолы А для пасты и, по меньшей мере, одного пигмента, выбранного из группы, состоящей из неорганических пигментов и органических пигментов. Это, предпочтительно, выполняется смешением смолы А для пасты с, по меньшей мере, одним пигментом, гомогенизированием смеси при сдвиге с образованием пигментной пасты и смешением указанной пигментной пасты с непигментированной или пигментированной белой краской, содержащей органическое связующее краски. Органическое связующее краски, предпочтительно, выбрано из группы, состоящей из алкидных смол, акриловой смолы, акрилмодифицированных алкидных смол, уретаналкидов и уретанмодифицированных акриловых смол. Однако также могут использоваться другие связующие красок, такие как полиуретановые смолы, в отдельности или в смеси с одним иди более представителей, указанных выше. Полученная таким образом пигментная паста может использоваться в комбинации с водной краской или с краской на растворителе и дает во всех комбинациях цветные или подцветные краски с высоким глянцем и хорошей интенсивностью цвета.
Высокое содержание пигмента может быть реализовано в пигментных пастах согласно настоящему изобретению без использования высоких количеств растворителя. Если используются органические пигменты, массовая фракция пигментов в пигментной пасте, т.е. отношение массы пигментов в смеси пигментов и смолы для пасты, и сумма массы пигментов и смолы для пасты подходяще находится в интервале от 5 до 45%, предпочтительно, от 25 до 40%. Если используются неорганические пигменты, массовая фракция пигментов в пигментной пасте должна, предпочтительно, составлять более 10%, или, более предпочтительно, даже более 60%. Если используются светопроницаемые пигменты, например светопроницаемые оксиды железа, массовая фракция пигментов может составлять более 5%, предпочтительно, более 20% или даже 30% или более.
Если требуется, пигментные пасты согласно настоящему изобретению могут также содержать пеногасители, матирующие агенты, добавки, препятствующие оседанию, добавки, препятствующие образованию поверхностной пленки при хранении, такие как метил-этилкетоксим и/или другие подходящие добавки.
Настоящее изобретение также относится к способу подцветки краски путем выбора базовой краски из группы базовых красок и последующего смешения базовой краски с одной или более вышеуказанных пигментных паст. Хотя теоретически можно смешивать все цвета с использованием единственной прозрачной базовой краски, обычно также белые базовые краски используются в системах подцветки с получением цветов с достаточной укрывистостью.
Если требуется, могут использоваться различные сорта белых пигментированных базовых красок.
Обычно также ограниченное число предварительно подцвеченных базовых красок используются для улучшения объема смешивающихся цветов с достаточной укрывистостью. Если требуется, могут также использоваться отдельные базовые краски для красок с высоким глянцем или красок с сатиновым глянцем.
Пигментные пасты согласно настоящему изобретению являются особенно используемыми, потому что они могут использоваться с широким рядом связующих смол для красок, таких как водные алкидные смолы воздушной сушки, акриловые смолы и полиуретановые смолы, а также алкидные смолы на растворителе или акриловые смолы на растворителе. Они дают краски с хорошим глянцем и превосходной дисперсией пигментов, а также стабильностью цвета и неожиданно высокой способностью подцветки.
Нижеследующие примеры предназначены для дополнительной иллюстрации изобретения, но не предназначены ограничивать характеристики, рассмотренные в примерах.
В примерах и в других разделах описания все количества и содержание с единицей измерения «%» являются массовыми фракциями, если не указано иное. Вязкость определяется при 23°С при скорости сдвига 100 с-1 в соответствии с ISO 3219. Массовая фракция твердого вещества («содержание нелетучих») рассчитывается в соответствии с ISO 3251. Содержание масла представляет собой массовую фракцию масла (масел) или триглицеридов в массе алкидной смолы с обычной единицей измерения «%». Кислотная величина, или кислотное число, определяется как обычно согласно DIN EN ISO 3682 как отношение массы m (KOH) гидроксида калия, который требуется для нейтрализации образца, имеющего массу m (образец); в случае раствора или дисперсии в качестве образца m (образец) заменяется массой m (твердое вещество) твердого вещества в указанном растворе или дисперсии, обычной единицей измерения является «мг/г».
Примеры
Пример 1
Получение алкидной смолы В (сравнительный)
Аддукт получают при воздействии 929 г монометоксиполиэтиленгликоля, имеющего молекулярную массу 2000 г/моль, с 71 г тетрагидрофталевого ангидрида в присутствии 1 г триэтиламина как катализатора при 150°С до достижения постоянного кислотного числа 26,5 мг/г. После охлаждения до комнатной температуры (23°С) указанный аддукт смешивают с 409 г алкидной смолы, имеющей гидроксильное число 70 мг/г и кислотное число менее 3 мг/г, полученной из 160 г подсолнечного масла, 72 г бензойной кислоты в качестве агента обрыва цепи, 100 г фталевого ангидрида и 100 г пентаэририта. В указанную смесь вводят ксилол в количестве 10% от массы смеси смолы, полученную смесь затем нагревают до 220°С, и воду, образованную в реакции, полностью отделяют азеотропной дистилляцией с рециклированием ксилола, после этого отгоняют остаточный ксилол. Полученный продукт имеет кислотное число менее 2,5 мг/г. Динамическая вязкость смолы составляет 9,5 Па⋅с, измеренная на водном растворе 50% концентрации. Указанная вязкость не изменяется в процессе хранения при 40°С в течение 2 недель (336 ч).
Пример 2
Получение базовой акриловой сополимерной смолы А1
Смесь 270 г диметиламиноэтилметакрилата, 50 г бутилакрилата и 230 г 2-этилгексилакрилата и 450 г аддукта, полученного взаимодействием 1 моль каждого из гидроксиэтилметакрилата, толуолдиизоцианата и высушенного простого полиэтиленгликоль-монометилэфира, имеющего среднечисленную молекулярную массу 750 г/моль, вводят в течение периода 5 ч в первоначальную загрузку 330 г изо-пропанола в реакционном сосуде и нагревают с обратным холодильником при перемешивании в атмосфере азота. Одновременно вводят раствор радикального инициатора 20 г трет-амилпероктоата в 200 г изо-пропанола. После завершения введения реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч, и затем дополнительно вводят 20 г раствора радикального инициатора, указанного выше. Когда реакция прекращается, и масса остаточного мономера составляет менее 0,3% массы образованного полимера, растворитель удаляют дистилляцией при приблизительно 110°С при пониженном давлении. Реакционный сосуд затем продувают азотом и реакционной массе позволяют охладиться до окружающей температуры (23°С).
Пример 3
Получение кислотной акриловой сополимерной смолы А2
Смесь 60 г акриловой кислоты, 40 г изо-бутилметакрилата и 70 г изо-пропанола вводят в течение периода 8 ч в начальную загрузку смеси 123 г изо-пропанола и 70 г деионизированной воды, смесь нагревают с обратным холодильником и с перемешиванием в атмосфере азота. Одновременно вводят смесь радикального инициатора из 3 г аммонийпероксидисульфата и 18 г деионизированной воды. После завершения введения реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч. Растворитель удаляют дистилляцией при приблизительно 110°С при пониженном давлении до достижения массовой фракции твердого вещества 70%. Реакционный сосуд затем продувают азотом, и реакционной массе позволяют охладиться до 70°С. Смесь 27 г NaOH и 100 г воды добавляют в раствор смолы при перемешивании до достижения значения рН 7,7. Дополнительную воду вводят для регулирования массовой фракции твердого вещества до 40%.
Пример 4
Получение смолы А1В для пасты (сравнительный)
600 г алкидной смолы из примера 1 и 400 г акриловой сополимерной смолы из примера 2 смешивают после загрузки обеих смол в реактор для смолы и перемешивают при 80°С в течение 1 ч до получения гомогенной смеси. Нагревание затем отключают, тогда как перемешивание продолжают, и затем добавляют 1222 г воды в течение периода 30 мин после того, как позволяют реактору охладиться до окружающей температуры (23°С). Получают полувязкий прозрачный раствор смеси смолы, имеющий массовую фракцию твердого вещества около 45%.
Пример 5
Получение смолы А1А2 для пасты
100 г акрилового сополимера А1 из примера 2 загружают в реактор для смолы и перемешивают при 80°С в течение 1 ч. Нагревание затем отключают, тогда как перемешивание продолжают, и добавляют смесь 148 г воды и 2 г уксусной кислоты в течение периода 30 мин после того, как позволяют реактору охладиться до окружающей температуры (23°С). Получают полувязкий прозрачный раствор смеси смолы, имеющий массовую фракцию твердого вещества около 40%. 67,0 г полученного раствора смолы затем смешивают с 3,0 г акрилового сополимера А2 из примера 3.
Пример 6
Получение пигментных паст
Цветные пигментные пасты получают из смол для паст согласно настоящему изобретению из примеров 4 и 5 следующим образом (массы компонентов даются в г):
| Таблица 1 Пигментные пасты согласно настоящему изобретению (масса компонентов в г, всего - 100 г) |
||||
| Пигментная паста | 6,1 | 6,2 | 6,3 | 6,4 |
| Смола для пасты из примера 4 (сравнительный) | 44,44 | 62,30 | ||
| Смола для пасты из примера 5 | 50 | 70,09 | ||
| Пеногаситель (1) | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Пигмент фиолетовый 23 (2) | 22,43 | 22,43 | ||
| Пигмент зеленый 7 (3) | 35,00 | 35,00 | ||
| Деионизированная вода | 19,56 | 14,27 | 14,00 | 6,48 |
| (1) Пеногаситель Е1 из примера 7 WO 2011/036039 A1. (2) Фиолетовый Hostaperm P-RL, C.I. 51319, CFS № 6358-30-1, Clariant International Ltd. (3) Зеленый Sudafast 2727, C.I. 74260, CAS № 1328-53-6, Sudarshan Chemical Ind. Ltd. |
Пигментные пасты на основе пигмента зеленого 7 имеют массовую фракцию пигмента в пигментной пасте 35%, тогда как пигментные пасты на основе пигмента фиолетового 23 имеют массовую фракцию пигмента в пигментной пасте 22,43%. Все рецептуры, содержащие одинаковый тип пигмента, также содержат одинаковое количество пигмента и смолы для пасты, также называемой как «диспергатор», по отношению к массе твердого вещества.
Пример 7
Результаты применения красок подцветки
Пигментные пасты 6.1-6.4 используют в качестве паст подцветки для получения цветных красок на основе белых красок, описанных ниже.
Белая краска А: алкидная краска на растворителе на основе среднего алкида масла (соевое масло, 50% длина масла, кислотное число 10 мг/г) с соотношением пигмент/связующее 0,70/1,0 и массовой фракцией растворителя (уайт-спириты) 33%. Используют стандартный белый титандиоксидный пигмент (Kronos 2190, Kronos Titan GmbH).
Белая краска В: алкидная краска на растворителе на основе среднего уретанмодифицированного алкида масла (льняное масло, 50% длина масла, кислотное число 14 мг/г) с соотношением пигмент/связующее 0,8/1,0 и массовой фракцией растворителя (массовое соотношение Shellsol D40/Shellsol D60 = 2/1) 23%. Используют стандартный белый титандиоксидный пигмент (Kronos 2190, Kronos Titan GmbH).
Белая краска С
395 г водной алкидной смолы (Resydrol AY 586w/38WA, акрилмодифицированная алкидная смола, Cytec Surface Specialties Austria GmbH) и 254 г белого титандиоксидного пигмента (Kronos 2059, гидрофильно обработанный, Kronos Titan GmbH), 21,5 г комбинационного сиккатива (Additol VXW 4940, эмульсия сиккативов на основе соединений Со, Ва и Zn, разбавленная до 50% концентрации деионизированной водой, Cytec Surface Specialties Austria GmbH), 1,45 г пеногасителя (на основе жидких углеводородов Additol VXW 6211, Cytec Surface Specialties Austria GmbH) и 5,35 г добавки, улучшающей текучесть и выравнивание (Additol VXW 329, на основе поли(простой эфир)модифицированного силикона, Cytec Surface Specialties Austria GmbH) смешивают и измельчают на шаровой мельнице при комнатной температуре в течение 30 мин и затем разбавляют смесью дополнительных 268 г Resydrol AY 586w/38WA, 5,35 г Additol XL297 (очень медленно), 24,4 г деионизированной воды и 7,3 г 25% водного раствора аммиака. Полученная белая краска (приблизительно 1000 г) имеет вязкость, измеренную как описано выше, 949 мПа⋅с и рН от 8,5 до 9,0, определенный на 10% дисперсии в воде.
Белые краски подцвечивают различными пигментными пастами при соотношении 1,37 г пигментной пасты и 150 г белой краски для всех образцов краски.
Значения цвета определяют на пленках краски, полученных из указанных красок с помощью рамного аппликатора (BYK-Gardner PA-2056) в прочности мокрой пленки 150 мкм на стеклянной пластине (10 см × 15 см) и высушенных в течение 24 ч при комнатной температуре (21°С). Результаты обобщены в таблице 2. Значения цвета (лабораторные значения) определяют при комнатной температуре (21°С) и 50% относительной влажности спектрофотометром BYK “Spectro-guide sphere gloss”.
| Таблица 2 Измерение цвета пигментированных белых красок (яркость L) |
||||
| Белая краска А | Белая краска В | Белая краска С | ||
| Пигментная паста | 6,1 (зеленый) | 91,77 | 93,51 | 91,43 |
| 6,2 (фиолетовый) | 69,51 | 81,18 | 71,88 | |
| 6,3 (зеленый) | 89,30 | 92,09 | 91,23 | |
| 6,4 (фиолетовый) | 68,00 | 77,85 | 70,50 |
Данными, приведенными в таблице 2, ясно показано, что создание цвета подцвеченных белых красок (интенсивность подцветки, как измерено значением яркости L, где высокая яркость означает низкую интенсивность подцветки) является лучше для диспергатора согласно настоящему изобретению (пигментные пасты 6.3 и 6.4, более низкая яркость = более высокая интенсивность подцветки) по сравнению с прототипом (пигментные пасты 6.1 и 6.2 согласно ЕР 2110410 А1). В белых красках, как на основе растворителя, так и на основе воды может наблюдаться улучшение создания цвета.
Смола для пасты согласно настоящему изобретению поэтому имеет исключительно хорошую совместимость с красками, как на основе растворителя, так и на основе воды. Поэтому достаточно для рецептуры краски получить только одну пасту для подцветки на основе смолы для пасты согласно настоящему изобретению для использования либо с водными, либо на основе растворителя алкидными красками, а также для использования с водными либо на основе растворителя акриловыми красками, поэтому исключая необходимость иметь в запасе различные пигментные пасты для каждого из названных связующих для красок.
Было также установлено, что пигментные пасты, полученные со смолами для паст согласно настоящему изобретению, могут использоваться для гибридных смол на основе акрилатмодифицированных алкидных смол, а также для уретаналкидных и уретанакриловых смол в качестве связующих для красок, а также в комбинации с неорганическими и органическими пигментными материалами, указанными выше.
1. Cмола А для пигментной пасты, которая (смола) является смесью по меньшей мере двух акриловых сополимерных смол А1 и А2, где акриловая сополимерная смола А1 содержит по меньшей мере один основный акриловый сомономер и дополнительно виниловый мономер А13, который представляет собой гидрофильный виниловый мономер, имеющий фрагмент, производный от полиэтиленгликоля или смешанного простого эфира этилен- и пропиленгликоля, имеющего массовую фракцию по меньшей мере 60% оксиэтиленовых групп в общей массе оксиалкиленовых групп, в которой одна из гидроксильных групп простого полиэфиргликоля превращается в простую эфирную группу, а другая гидроксильная группа используется при этерификации с (мет)акриловой кислотой или другой монокарбоновой кислотой с олефиновой ненасыщенностью или при этерификации со спиртом с олефиновой ненасыщенностью, таким как аллиловый или металлиловый спирты, или при образовании уретана по реакции с аддуктом гидроксиалкил(мет)акрилата с диизоцианатом, а акриловая сополимерная смола А2 содержит по меньшей мере один кислотный акриловый сомономер.
2. Смола А для пигментной пасты по п.1, в которой акриловая сополимерная смола А1 представляет собой основную акриловую сополимерную смолу, полученную сополимеризацией по меньшей мере трех классов виниловых мономеров, имеющих каждый по меньшей мере одну сополимеризующуюся олефиновую ненасыщенность, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, содержащий аминогруппу мономер А11 винилового типа, по меньшей мере один дополнительный виниловый мономер А12, который выбран из группы, состоящей из линейных или разветвленных алкил(мет)акрилатов, имеющих от 1 до 13 углеродных атомов в алкильной группе, и дополнительный виниловый мономер А13, представляющий собой гидрофильный виниловый мономер, имеющий фрагмент, производный от полиэтиленгликоля или смешанного простого эфира этилен- и пропиленгликоля, имеющего массовую фракцию по меньшей мере 60% оксиэтиленовых групп в общей массе оксиалкиленовых групп, в которой одна из гидроксильных групп простого полиэфиргликоля превращается в простую эфирную группу, а другая гидроксильная группа используется при образовании уретана по реакции с аддуктом гидроксиалкил(мет)акрилата с диизоцианатом.
3. Смола А для пигментной пасты по п.2, в которой дополнительный виниловый мономер А14 присутствует в реакции полимеризации, дающей основный акриловый сополимер А1, где мономер А14 выбран из группы, состоящей из стирола, любого из изомеров алкилстиролов, в частности метилстиролов, винилнафталина, алкилэфиров карбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, диалкилэфиров дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, гидроксиалкилэфиров карбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, таких как гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксиалкилэфиров дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, таких как моногидроксиэтилэфир малеиновой кислоты или смешанный бутил-гидроксиэтилэфир малеиновой кислоты, ненасыщенных амидов и нитрилов, производных от таких кислот, таких как акриламид, и N,N-диметилакриламида, простых алкилвинилэфиров, таких как простой н-бутилвинилэфир, и алкилвинилкетонов, таких как этилвинилкетон.
4. Смола А для пигментной пасты по п.1, в которой акриловая сополимерная смола А2 представляет собой кислотную акриловую сополимерную смолу, полученную сополимеризацией по меньшей мере двух классов виниловых мономеров, имеющих каждый по меньшей мере одну сополимеризующуюся олефиновую ненасыщенность, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один кислотный мономер А21 с функциональной олефиновой ненасыщенностью и по меньшей мере один дополнительный виниловый мономер А22, который выбран из группы, состоящей из линейных или разветвленных алкил(мет)акрилатов, имеющих от 1 до 13 углеродных атомов в алкил-группе, таких как метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, н-бутил(мет)акрилат, изо-бутил(мет)акрилат и 2-этилгексил(мет)акрилат.
5. Cмола А для пигментной пасты по п.4, в которой по меньшей мере один дополнительный виниловый мономер А23 присутствует в реакции полимеризации, дающей кислотный акриловый сополимер А2, где по меньшей мере один мономер А23 с олефиновой ненасыщенностью выбран из группы, состоящей из стирола, любого из изомеров алкилстиролов, в частности метилстиролов, винилнафталина, алкилэфиров карбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, диалкилэфиров дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, гидроксиалкилэфиров карбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, таких как гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксиалкилэфиров дикарбоновых кислот с олефиновой ненасыщенностью, таких как моногидроксиэтиловый эфир малеиновой кислоты или смешанный бутил-гидроксиэтиловый эфир малеиновой кислоты, ненасыщенных нитрилов-производных кислот, таких как акрилонитрил, простых алкилвиниловых эфиров, таких как простой н-бутилвинилэфир, и алкилвинилкетонов, таких как этилвинилкетон.
6. Смола А для пигментной пасты по п.1, в которой акриловые сополимеры А1 и А2 смешивают в массовом соотношении от 70 до 97% А1 и от 30 до 3% А2.
7. Пигментная паста, содержащая смолу А для пигментной пасты по любому из пп.1-6 и по меньшей мере один пигмент, выбранный из группы, состоящей из неорганических пигментов и органических пигментов.
8. Способ применения смолы А для пигментной пасты по любому из пп.1-6, который содержит смешение указанной смолы А для пигментной пасты с по меньшей мере одним пигментом, гомогенизацию смеси при сдвиге с образованием пигментной пасты и смешение указанной пигментной пасты с непигментированной или пигментированной белой краской, содержащей органическое связующее для краски.
9. Способ по п.8, в котором указанное связующее для краски выбрано из группы, состоящей из алкидных смол, акриловой смолы, акрилмодифицированных алкидных смол, уретаналкидов и уретанмодифицированных акриловых смол.
10. Способ по п.8, в котором краской является водная краска.
11. Способ по п.8, в котором краской является краска на растворителе.
