專利名稱：可自氧化建筑涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合由沒有特殊呼吸保護(hù)裝置的不熟練使用者在常溫(比如5至40℃)下于天然日光中施用的可自氧化建筑涂料組合物，該組合物含有可自氧化粘結(jié)劑聚合物及幾乎不含或不含鈷的用于促進(jìn)該粘結(jié)劑聚合物的表面自氧化作用的表面促進(jìn)劑系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
建筑涂料組合物的自氧化作用發(fā)生于常溫下及天然日光中且因此發(fā)生得很慢，除非受到表面促進(jìn)劑系統(tǒng)及完全促進(jìn)劑系統(tǒng)的同時存在的加速。該等促進(jìn)劑常稱為“催干劑”，但在本說明中將其稱為“促進(jìn)劑”以避免與更通常的干燥概念相混淆，該干燥概念涉及在其施用于一表面上之后涂料組合物中溶劑的損失。
可在常溫下于天然日光中自氧化地涂料、大漆及清漆等建筑涂料組合物一般用于現(xiàn)場涂布建筑物內(nèi)部或其周圍的表面。因此，通常將該組合物稱為“可自氧化的建筑涂料組合物”且它們需要適合于由沒有呼吸保護(hù)裝置且使用刷子、滾筒或襯墊等簡單施用工具的不熟練使用者在常溫下于天然日光中施用。一旦施用于一表面上，該涂料就干燥(就借助蒸發(fā)損失溶劑的意義而言)且經(jīng)歷由各種金屬離子促進(jìn)的自氧化作用以形成結(jié)合于該表面的固態(tài)粘結(jié)干燥涂層。
可自氧化的建筑涂料組合物可包含要么溶于石油溶劑等有機(jī)溶劑中的可自氧化粘結(jié)劑聚合物要么可自氧化粘結(jié)劑聚合物的水分散液。一般而言，該組合物也將含有非成膜成分，例如微粒無機(jī)及/或有機(jī)顏料或遮光劑(例如微粒二氧化鈦、尤其金紅石或含有空隙的聚合物有機(jī)顆粒)或增量劑(例如白堊、白云石、粘土或滑石)及其它任選成分，如消光劑(例如硅石)、結(jié)構(gòu)劑(例如鈦或鋯螯合物或laponite或膨潤土)、消泡劑及殺生物劑。將顏料級金紅石顆粒與硅石等其它氧化物一起涂布以使該涂料的光降解最小化。
該可自氧化的成膜粘結(jié)劑聚合物是一種可自氧化建筑涂料組合物的基本組份，部分地因?yàn)槠渥匝趸纬山Y(jié)合于其所施用的表面的粘結(jié)涂層，且部分地因?yàn)槠鋵⑷魏慰纱嬖谟谠摻M合物(如上述的組合物)中的非成膜組份粘合在一起。在自氧化期間，據(jù)信該粘結(jié)劑聚合物中的可自氧化部分在相鄰聚合物鏈之間形成交聯(lián)從而導(dǎo)致該粘結(jié)劑聚合物的重均分子量顯著增大。
最熟知的可自氧化建筑涂料組合物含有醇酸樹脂類可自氧化的粘結(jié)劑聚合物。醇酸樹脂描述于W M Morgans所著且由Griffin ofLondon于1988年出版的《涂料技術(shù)綱要》(“Outlines of PaintTechnology”)第2版第1卷第211至218及228及229頁中。Morgans所寫這些頁上的內(nèi)容列為本文參考文獻(xiàn)。Morgans闡明醇酸樹脂大體上是二羧酸與多元醇的縮合物，該多元醇上附著含有可自氧化烯鍵不飽和的長鏈部分。這些長鏈部分通常獲自植物油。含有60至85重量％該部分的醇酸樹脂經(jīng)常稱為“長油”醇酸樹脂，而含有45至60重量％者稱為“中油”醇酸樹脂且含有25至45重量％者稱為“短油”醇酸樹脂。醇酸樹脂會隨時間推移而易于泛黃，因而它們應(yīng)當(dāng)避免會使泛黃問題惡化的環(huán)烯烴部分的存在。醇酸樹脂亦應(yīng)當(dāng)避免烯丙醚基團(tuán)等可氧化部分，烯丙醚基團(tuán)會降解成丙烯醛，丙烯醛是一種會使沒有呼吸保護(hù)裝置的使用者引起疼痛及可能造成危險的烈性及有毒催淚劑。適當(dāng)?shù)目勺匝趸糠值膶?shí)例包括從亞麻籽油、大豆油、紅花油、棉籽油、脫氫蓖麻油、妥爾油(tall oil)及桐油衍生的那些。
用于制造醇酸樹脂的適當(dāng)二羧酸實(shí)例包括鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、己二酸及癸二酸，或其酐。適當(dāng)?shù)亩嘣及ㄒ叶肌⒈?、季戊四醇?，2丙二醇、三羥甲基丙烷及新戊二醇。
如上提及，醇酸樹脂等未促進(jìn)的可自氧化粘結(jié)劑聚合物在常溫下于天然日光中自氧化得過于緩慢以至于在建筑涂料中很不實(shí)用，因?yàn)樵撏苛显诂F(xiàn)場施用而不在工廠中施用，在工廠中可藉由使用高能輻射(例如光化輻射)或藉由在大大高于周圍的溫度下烘干來方便地加速自氧化作用。很明顯，在現(xiàn)場提供高能輻射或烘干設(shè)備不是非常切合實(shí)際，對于不熟練使用者的使用尤其如此，因此建筑涂料組合物需含有促進(jìn)劑系統(tǒng)以加速其自氧化作用。典型促進(jìn)劑系統(tǒng)描述(使用另一名稱“催干劑”)于GPA Turner所著、Chapman and Hall of London于1988年出版的《涂料化學(xué)及技術(shù)原理導(dǎo)論》(“Introduction to PaintChemistry and Principles of Technology”)第3版第159及160頁中。該第159及160頁上的內(nèi)容列為本文參考文獻(xiàn)。
如前文所示，建筑涂料中一般采用兩種促進(jìn)劑系統(tǒng)，即“表面促進(jìn)劑”及/或“完全促進(jìn)劑”。表面促進(jìn)劑很可能藉由催化氧氣吸收及過氧化物分解以生成引起交聯(lián)的自由基來加速所施用的涂料表面層中的自氧化作用。與此相反，完全促進(jìn)劑加速深層涂料中粘結(jié)劑聚合物的重均分子量的增大。已知的表面促進(jìn)劑包含鈷、錳、釩、鐵、鉻、銅、錫及鈰的羧酸鹽、較佳為辛酸鹽、2-乙基己酸鹽或環(huán)烷酸鹽。已知的完全促進(jìn)劑包含上述羧酸鹽與鋯、鈣、鋇、鍶、鋰、鈉、鉀、鋅、釹、鉍、鉛、及鋁之一或多種羧酸鹽以及鋁醇鹽的化合物。
為達(dá)到足夠快速的表面自氧化作用，通常使用一定量已知的表面促進(jìn)劑，使得以該組合物中所有可自氧化粘結(jié)劑聚合物的重量為基準(zhǔn)其過渡金屬離子濃度為至少0.001重量％至可高達(dá)0.1重量％，較佳范圍為0.04至0.07重量％。為達(dá)到深層涂料中足夠快速的預(yù)設(shè)自氧化作用，通常使用一定量已知的完全促進(jìn)劑，使得以該組合物中可自氧化的粘結(jié)劑聚合物重量為基準(zhǔn)其所有金屬離子的濃度為至少0.3重量％且一般可高達(dá)2重量％，較佳范圍為0.5至1.5重量％。
幾種過渡金屬離子，尤其銅、鐵、鉻或錳離子會使涂料組合物褪色，除非該組合物經(jīng)重度著色。歸因于鈷離子的裉色作用小得多，因此羧酸鈷已確立為可普遍用于建筑涂料中的表面促進(jìn)劑，因?yàn)槠涫褂靡馕吨菀字圃炝餍械臏\淡色調(diào)。然而目前有傳言鈷離子可能為致癌性的，因而它們僅應(yīng)使用于鈷離子濃度以可自氧化粘結(jié)劑聚合物為基準(zhǔn)小于0.01重量％的系統(tǒng)中。較佳該促進(jìn)劑系統(tǒng)應(yīng)根本不含有鈷離子，意即其應(yīng)為非鈷促進(jìn)劑系統(tǒng)。
光引發(fā)劑經(jīng)常與高能輻射(常稱為“光化”輻射)一起使用以加速在工廠條件下施用的涂料的交聯(lián)。Turner的同一本書上第222及223頁中描述含有光引發(fā)劑及不飽和聚酯或不飽和丙烯酸(包括甲基丙烯酸酯)聚合物中的任一種的工業(yè)級涂料組合物。Turner聲明以該組合物涂布的扁平物件可在以高能人造紫外光輻射涂布物件的大功率紫外燈下輸送，該高能人造紫外光分解光引發(fā)劑而產(chǎn)生硬化該涂料且生成粘結(jié)干燥涂層的自由基。類似地，美國專利說明書US 4387190(公開于1983年)揭示一種光引發(fā)劑與光化輻射的組合可用于替代自氧化作用而使含有甲基丙烯酸二環(huán)戊烯酯或甲基丙烯酸烷氧基酯的涂料聚合。光化輻射為可在工廠條件下方便地獲得的高能輻射，然而在建筑物中現(xiàn)場只可現(xiàn)實(shí)地獲得日光或低能照明。此意味著含有光引發(fā)劑的US 4 387 190的涂料并非建筑涂料組合物。
歐洲專利說明書EP 0 23 4641A(公開于1986年)揭示含有烯丙基醚基團(tuán)以允許使用揮發(fā)性更小的溶劑的可自氧化的涂料組合物。如上提及，烯丙基醚部分降解產(chǎn)生烈性催淚劑丙烯醛，因此該涂料組合物不適合用作建筑涂料組合物，因?yàn)榻ㄖ苛辖M合物必須能夠由未裝備防毒面具的人員使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的為提供一種適合由沒有呼吸保護(hù)裝置的不熟練使用者在常溫下及天然日光中施用于表面上的可自氧化建筑涂料組合物，該組合物含有可自氧化粘結(jié)劑聚合物及用于促進(jìn)該粘結(jié)劑聚合物自氧化作用的含有低至零濃度鈷離子的促進(jìn)劑系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明提供一種適合由沒有呼吸保護(hù)裝置的不熟練使用者在常溫下及天然日光中施用于表面的可自氧化建筑涂料組合物，該組合物含有可自氧化粘結(jié)劑聚合物及用于促進(jìn)該可自氧化粘結(jié)劑聚合物的表面自氧化作用的促進(jìn)劑系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)含有
a)以該涂料組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物的重量為基準(zhǔn)小于0.01重量％(較佳為0重量％)的鈷離子，
b)0.001至0.04重量％(以該涂料組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物的重量為基準(zhǔn))除鈷離子外的金屬離子，即能促進(jìn)表面自氧化作用的金屬離子，
c)至少一種可由天然日光激活的光引發(fā)劑，其存在量較佳為以該組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物的重量為基準(zhǔn)0.3至2重量％、最佳為0.5至1.5重量％。
所得涂料不困擾于由二環(huán)-戊烯基部分引起的加劇泛黃。該涂料亦有比已知的可自氧化建筑涂料更小的氣味且其確實(shí)不受烯丙基醚基團(tuán)降解所產(chǎn)生的丙烯醛污染。該可自氧化涂料組合物亦可含有前文所提及的其它非成膜組份等已知組份。詳言之，盡管預(yù)料顏料可能會妨礙光到達(dá)光引發(fā)劑，但該組合物可含有金紅石(尤其顏料級金紅石)等顏料/遮光劑。
除鈷外能促進(jìn)表面自氧化作用的金屬離子較佳為錳及/或釩，因?yàn)樗鼈儽绕渌氢掚x子促進(jìn)的自氧化作用速率更快。此二者中，錳為較快者。金屬離子亦可為或額外選自(例如)鎳、鐵、鉻、銅、錫及鈰。該涂料組合物中表面自氧化作用促進(jìn)金屬離子的較佳總濃度為以該涂料組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物的重量為基準(zhǔn)0.004至0.03重量％。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)使用低濃度非鈷自氧化作用促進(jìn)金屬離子與至少一種光引發(fā)劑的組合達(dá)成與以已知鈷促進(jìn)劑系統(tǒng)所能達(dá)成的速度可接受地類似的自氧化速率。由涂層變干至可觸摸所需的短時間表明快速的表面自氧化作用。此段時間稱為“觸摸干燥時間(touch dry time)”且其測量程序?qū)⒃谙挛募右悦枋?。類似地，由該涂層抵抗輕重量針的刺透所需的短時間表明在深層涂料中的快速預(yù)設(shè)自氧化作用。此段時間稱為“完全干燥時間”且其測量程序亦描述于下文。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的成功實(shí)施僅需低濃度錳或釩離子且因此該涂料的干燥涂層的褪色水平至少為可容許的且甚至可低于藉由已知的鈷系統(tǒng)所產(chǎn)生的水平。褪色作用與該干燥涂層顏色中的白度百分率成反比且藉由已知的分光光度技術(shù)可方便地測量白度百分率。因此白度百分率為褪色作用的方便逆量度。
錳/光引發(fā)劑表面促進(jìn)劑系統(tǒng)當(dāng)使用于有光漆中時經(jīng)常具有進(jìn)一步優(yōu)勢，因?yàn)橛泄馄岬母稍锿繉油ǔ＞哂斜群幸灰阎挶砻娲龠M(jìn)劑系統(tǒng)的相應(yīng)涂料更高的鏡面光澤度。根據(jù)1995年的的英國標(biāo)準(zhǔn)3900D5部分使用60°或20°中的任一入射角來量測鏡面光澤度，但為本說明的目的使用60°。
該光引發(fā)劑應(yīng)可由包含350至600nm(或甚至650nm)波長范圍內(nèi)的光的天然日光或來自安裝于建筑物中的光源(例如40至250瓦鎢絲白熾燈或熒光管)的類似低能照明激活。一些這樣的光引發(fā)劑連同其吸收光譜的圖示顯示于伴隨本說明書的附圖的圖1及2中。某些光引發(fā)劑僅在該波長范圍一部分內(nèi)具有吸收性，因此較佳將其與那些在該波長范圍其它部分內(nèi)吸收的光引發(fā)劑組合使用。一種特別好的組合包含氧化二苯甲?；交⒓罢聊X醌。其它適合與日光一起使用的光引發(fā)劑列于2003年頒發(fā)的美國專利說明書US 6 548 565B中(參見跨欄6及7的段落，其內(nèi)容列為本文參考文獻(xiàn))或于2000年公開的歐洲專利說明書EP 1 048 706中(參見段落21及22，其內(nèi)容列為本文參考文獻(xiàn))。最佳的光引發(fā)劑對金紅石不吸收的波長具有顯著吸收性。
較佳地，該金屬/光引發(fā)劑表面促進(jìn)劑系統(tǒng)應(yīng)與至少一種已知的完全促進(jìn)劑組合使用。尤其較佳為包含鋯、鈣及鋰羧酸鹽的任意兩種或全部三種的組合的完全促進(jìn)劑系統(tǒng)。
本發(fā)明亦提供一種用于將建筑涂料組合物的干燥涂層施用于表面的方法，其中將該組合物的涂層在常溫下施用于該表面且將該涂料組合物在350至650nm波長范圍的光(尤其為天然日光)照明下施用于該表面，其中該組合物含有可自氧化粘結(jié)劑聚合物及一用于促進(jìn)該可自氧化粘結(jié)劑聚合物的表面自氧化作用的系統(tǒng)，且其中該系統(tǒng)含有
a)以該涂料組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物的重量為基準(zhǔn)小于0.01重量％(較佳為0重量％)鈷離子，
b)0.001至0.04重量％(以該涂料組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物的重量為基準(zhǔn))除鈷離子外能促進(jìn)表面自氧化作用的金屬離子，及
c)至少一種可由天然日光激活的光引發(fā)劑，其存在量以該組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物重量為基準(zhǔn)較好為0.3至2重量％、最佳為0.5至1.5重量％。
該方法可在現(xiàn)場使用以涂布建筑物內(nèi)部或其周邊的表面且不要求使用高能輻射及更適合于在工廠中實(shí)施的方法的小心控制條件。


圖1及2顯示光引發(fā)劑連同其吸收光譜的圖式。
圖3顯示一放大比例的用于“完全干燥時間測量”程序的裝置的透視圖形表述。
圖4以剖視圖更大比例顯示圖3中的細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明由下列實(shí)施例進(jìn)一步說明，其中實(shí)施例A至G為比較例。在該實(shí)例中，常溫為約18℃且使用下列程序來測量觸摸干燥時間及完全干燥時間
觸摸干燥時間測量
藉助如下沙沉積程序來測量新鮮施用涂層變干至可觸摸所需的時間
以丙酮清除一平面玻璃表面的油污。由決狀涂布機(jī)在20℃及50％相對濕度下施用50至60微米厚度的待測其干燥時間的涂層。使此涂層在整個測量程序中所維持的20℃及50％相對濕度下干燥。
將在底部有一小出口的漏斗填充隨后經(jīng)該出口緩緩流出的沙子。該干燥涂層以25.4毫米/小時的速度在該漏斗出口下方經(jīng)過同時沙子緩緩漏于其上。最初沙子粘于尚濕的涂層但隨著時間推移該涂層干燥及自氧化且出現(xiàn)沙子停止粘于其上的時間點(diǎn)。將達(dá)到此時間點(diǎn)所需的時間視為“觸摸干燥時間”。從完全干燥的涂層上將散沙吹掉從而留下一定長度的粘附沙子的拖尾容易地檢測到此點(diǎn)，將該長度除以該涂層經(jīng)過該出口下方的速度就得到觸摸干燥時間。
完全干燥時間測量貝克柯勒爾(Beck Koller)法
貝克柯勒爾法藉由測量使一新施用的涂層變得對一輕重量針的刺透具有抵抗性所需時間來測量完全干燥時間。該方法采用圖3中以圖解法顯示及圖4中放大比較的貝克柯勒爾裝置。該貝克柯勒爾裝置可購自Mickle Laboratory Engineering company of Gomsall in Surrey，England。
圖3顯示由附著于水平桿3上的臂2所載運(yùn)的針1，該水平桿經(jīng)耳軸安裝于平行的垂直傳送器4之間。針1向下刺入施用于玻璃板6上的涂料組合物的涂層5，該玻璃板6接著平放于金屬盒7上。盒7的一部分予以剖視，以露出孔9及螺釘10。傳送器4的低端由含有螺紋孔9的棒8連接，可旋轉(zhuǎn)螺紋驅(qū)動螺釘10穿過該螺紋孔9。
螺釘10在適當(dāng)方向上旋轉(zhuǎn)從而在箭頭A方向上驅(qū)動傳送器4及針1。當(dāng)涂層5新施用時，仍為粘性液體因而當(dāng)針1在點(diǎn)11時(參見圖4)，它可刺透涂層5到達(dá)玻璃板6上并產(chǎn)生一劃痕13。隨著針1繼續(xù)在A方向上移動，涂層5的干燥及自氧化作用繼續(xù)進(jìn)行且其對針1的刺透的抵抗性增加，且劃痕13變得更淺直至點(diǎn)12，抵抗性變得完全且不再發(fā)生刺透。測量及使用點(diǎn)11至點(diǎn)12的距離連同所知針1的速度來計算到達(dá)點(diǎn)12所需時間。將此時間視為“完全干燥時間”。
除施用100微米厚度外與觸摸干燥時間程序中一樣將涂層5施用于玻璃板6的表面上。針1為直徑1毫米及長度40毫米的圓柱形且向該涂層施加4克重量的力。針1以12.25毫米/小時的速度行進(jìn)。貫穿該程序再次保持20℃的溫度及50％的相對濕度。
實(shí)施例1
制備一種測試涂料，但省略表面促進(jìn)劑系統(tǒng)
首先制造膨潤土預(yù)備組合物及紅金石預(yù)備組合物。藉由將10重量％膨潤土、35重量％可自氧化長油醇酸樹脂及55重量％脂肪族烴溶劑攪拌在一起來制造膨潤土組合物。藉由將68重量％顏料級金紅石、21.5重量％可自氧化長油醇酸樹脂及10.5重量％脂肪族烴溶劑攪拌在一起來制造金紅石組合物。
將該預(yù)備組合物連同表1中所顯示的其它組份依次添加至一有攪拌漿的5升圓柱形混合容器中。藉由在添加該組份期間以400轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)該漿來進(jìn)行攪拌，且該攪拌以400轉(zhuǎn)/分鐘的速度繼續(xù)進(jìn)行10分鐘。生成了一種隨后可在其中添加各種表面促進(jìn)劑系統(tǒng)的均質(zhì)測試涂料。
實(shí)施例2及3
取三份300克數(shù)量的實(shí)施例1中制造的測試涂料，向每一份中攪拌入表2中所顯示表面促進(jìn)劑系統(tǒng)之一。所使用促進(jìn)劑系統(tǒng)的每一成份數(shù)量亦顯示于表2中，該數(shù)量表示為以300克數(shù)量中可自氧化醇酸樹脂粘結(jié)劑聚合物總重量為基準(zhǔn)的重量百分率。
表1
適用于隨后添加表面促進(jìn)劑的測試涂料配方
*來自季戊四醇、鄰苯二甲酸酐及妥爾油脂肪酸的長油醇酸樹脂
**中油醇酸樹脂
現(xiàn)在含有表面促進(jìn)劑系統(tǒng)的每份數(shù)量的涂料經(jīng)受表面干燥時間測量，此測量在來自已知的60瓦家用熒光燈管光線或黑暗中的任一光線條件下及在表3所示常溫或8℃的任一溫度下執(zhí)行，表3亦顯示所達(dá)到的表面干燥時間。亦再次在表3所示常溫或8℃的任一溫度下對該涂料進(jìn)行完全干燥時間測量。所得的結(jié)果在表3中給出。
表2
所使用的表面促進(jìn)劑
“Irgacure”819為氧化二苯甲?；交ⅲ蒀IBA Geigy ofBasle，Switzerland供應(yīng)
*來自Elementis Plc of Staines，England供應(yīng)的“Dappro”5005
與該觸摸干燥時間程序一樣，也將該涂料的100微米厚的涂層各施用于一玻璃面板上，且使該涂層在20℃及50％的相對濕度下干燥24小時。使用1995年英國標(biāo)準(zhǔn)3900D5部分及60°角來則定每種涂料的鏡面光澤度。其結(jié)果顯示于表3中。
如上述光澤度測量所施用的該涂料的最終干燥涂層在該涂層施用1小時后及24小時后進(jìn)行白度測量。藉由已知分光光度技術(shù)來進(jìn)行測量且所得的結(jié)果顯示于表3中。
表3顯示含有錳離子及光引發(fā)劑的促進(jìn)劑系統(tǒng)的表面及完全干燥時間是可容許的，而所獲得的光澤度因素比使用已知鈷離子促進(jìn)劑系統(tǒng)所獲得的光澤度因素稍好且所獲得的白度顯著較高，這意味著該錳/光引發(fā)劑系統(tǒng)可引起較少的褪色、尤其較少泛黃。
表3
測試結(jié)果
比較例B至F
錳或光引發(fā)劑的重要性
為顯示錳離子及光引發(fā)劑的重要性，進(jìn)行了比較例B及D至F，其中除按表4中所示依次省略錳離子或光引發(fā)劑外重復(fù)實(shí)施例3的程序。在比較例C中，所使用的錳量增至三倍，同時省略光引發(fā)劑。像在實(shí)施例3中一樣由在常溫下的光及在黑暗中操作的干燥所達(dá)成的觸摸干燥時間亦在表4中給出。
表4
錳及光引發(fā)劑的重要性
*使用0.056重量％錳離子
實(shí)施例F表明樟腦醌不改善觸摸干燥時間，因此它是為有利于完全干燥時間而添加的。
實(shí)施例4
制備一種亦省略表面促進(jìn)劑的替代測試涂料
首先，如實(shí)例1中一樣制成金紅石預(yù)備組合物，然后將其依次與表5中所顯示的其它組份一起添加至實(shí)例1中所用類型的5升混合容器中。
如實(shí)例1一樣進(jìn)行攪拌，生成一種隨后可添加各種表面自氧化作用促進(jìn)劑的替代均質(zhì)測試涂料。
實(shí)施例6至8
比較例G
取四份300克數(shù)量的實(shí)施例5中所制造測試涂料且在每一份中攪拌入表6中所顯示的釩或鈷表面促進(jìn)劑系統(tǒng)之一。
表5
適用于隨后添加表面促進(jìn)劑的替代測試涂料配方
*來自季戊四醇、鄰苯二甲酸酐及妥爾油脂肪酸的長油醇酸樹脂
**中油醇酸樹脂
所用促進(jìn)劑系統(tǒng)的每一種成份量亦顯示于表6中，并表示為以在300克數(shù)量中可自氧化醇酸樹脂粘結(jié)劑聚合物的總重量為基準(zhǔn)的重量百分率?，F(xiàn)在含有表面促進(jìn)劑系統(tǒng)的每一份定量涂料在常溫下進(jìn)行實(shí)例2及3中所實(shí)施的表面及完全干燥時間測量。所得結(jié)果在表7中給出。
將看到的是，實(shí)例7及8涉及僅含有致癌風(fēng)險不顯著的痕量(在0.001與0.007重量％之間)鈷的促進(jìn)劑系統(tǒng)。
表6
所使用的表面促進(jìn)劑
表7
測試結(jié)果
在本發(fā)明的更一般應(yīng)用中，尤其當(dāng)以暗色及/或高色度涂料褪色不甚顯著時，那么該光引發(fā)劑可與更高濃度的錳離子一起使用，例如以該組合物中可自氧化醇酸樹脂粘結(jié)劑聚合物重量為基準(zhǔn)可高至0.1重量％。這使得甚至在強(qiáng)吸光色涂料中也具有優(yōu)良的自氧化速率且亦可達(dá)成優(yōu)良的光澤度水平。通常按照NCS或識別為瑞典標(biāo)準(zhǔn)019102的瑞典標(biāo)準(zhǔn)顏色圖，暗色及/或高色度涂料具有超過60的亮度/暗度因素及超過70的色度因素。
現(xiàn)在非常理想的是，若要使用鈷離子作為促進(jìn)劑，則以該組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物的重量為基準(zhǔn)低于0.01重量％的痕量濃度使用之。此當(dāng)然導(dǎo)致促進(jìn)自氧化作用的重大延遲，但表7顯示藉由將鈷離子與光引發(fā)劑組合使用可至少部分地抵銷該延遲。較佳該鈷離子濃度應(yīng)至少為0.001重量％。因此在本發(fā)明的修飾中，該表面促進(jìn)劑系統(tǒng)包含0.001至0.01重量％的鈷離子且無其它金屬離子。
權(quán)利要求
1.一種適合由沒有呼吸保護(hù)裝置的不熟練使用者在常溫下及天然日光中施用于表面上的可自氧化的建筑涂料組合物，該組合物含有可自氧化粘結(jié)劑聚合物及用于促進(jìn)該可自氧化粘結(jié)劑聚合物自氧化作用的促進(jìn)劑系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)含有
a)以該涂料組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物重量為基準(zhǔn)小于0.01重量％鈷離子，
b)以該涂料組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物重量為基準(zhǔn)0.001至0.04重量％除鈷離子外能促進(jìn)表面自氧化作用的金屬離子，
c)至少一種可由天然日光激活的光引發(fā)劑，其存在量以該組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物重量為基準(zhǔn)較好為0.3至2.0重量％。
2.權(quán)利要求1的涂料組合物，其中該組合物亦不含有鈷離子。
3.權(quán)利要求1或2的涂料組合物，其中該組合物含有用于該完全促進(jìn)劑的充足完全促進(jìn)劑，以向該涂料組合物提供以該組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物重量為基準(zhǔn)0.5至2重量％金屬離子。
4.上述權(quán)利要求中任何一項的涂料組合物，其中該組合物中存在兩種或兩種以上光引發(fā)劑的組合。
5.上述權(quán)利要求中任何一項的涂料組合物，其中該組合物含有氧化二苯甲?；交⒆鳛楣庖l(fā)劑。
6.上述權(quán)利要求中任何一項的涂料組合物，其中該組合物含有樟腦醌作為光引發(fā)劑。
7.權(quán)利要求1至6中任何一項的涂料組合物的修飾，其中以該涂料組合物中可自氧化粘結(jié)劑聚合物重量為基準(zhǔn)，該表面促進(jìn)組合物含有0.001至0.007重量％鈷離子作為其唯一促進(jìn)表面自氧化作用的金屬離子。
8.一種將建筑涂料組合物的干燥涂層施用于表面上的方法，其中該組合物的涂層是在常溫下施用于該表面上的，其中該組合物含有可自氧化粘結(jié)劑聚合物及用于促進(jìn)該可自氧化粘結(jié)劑聚合物進(jìn)行表面自氧化作用的表面促進(jìn)系統(tǒng)，且其中該促進(jìn)系統(tǒng)為上述權(quán)利要求中任何一項所述的系統(tǒng)，且該涂料組合物是在350至650nm波長范圍的光的低能輻射下施用于該表面上的。
9.權(quán)利要求8的方法，其中該光為天然日光。
10.權(quán)利要求8的方法，其中該光來自40至250瓦的光源。
全文摘要
一種適用于由沒有呼吸保護(hù)裝置的不熟練使用者在常溫下及天然日光中施用于建筑物內(nèi)部及周圍的表面上的可自氧化建筑涂料組合物，其中該組合物的表面自氧化作用是藉由低濃度金屬離子、尤其錳或釩與至少一種光引發(fā)劑的組合來促進(jìn)。該組合物避免使用不止痕量鈷離子的需要，該鈷離子據(jù)傳為致癌性物質(zhì)但能達(dá)到充足快的自氧化速率。較佳完全避免使用鈷。使用低濃度的其它金屬離子經(jīng)常將組合物的褪色降低至使用已知鈷促進(jìn)劑所達(dá)成的水平以下。其亦改良光澤度。本發(fā)明亦揭示一種修正，其中在不存在其它表面自氧化作用促進(jìn)金屬離子時藉由光引發(fā)劑與痕量鈷離子的組合促進(jìn)表面自氧化作用。最后，本發(fā)明揭示一種向在常溫下經(jīng)受天然日光或類似的低能量輻射的表面施用該等可自氧化涂料的方法。
文檔編號C09D167/08GK1860194SQ20048002839
公開日2006年11月8日 申請日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月8日
發(fā)明者P·L·泰勒 申請人:帝國化學(xué)工業(yè)公司