专利名称:具有改进白度的液体涂料组合物的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及涂料组合物,和更具体地涉及包含调色剂聚合物(tonerpolymer)的液体涂料组合物,该调色剂聚合物引入热稳定可共聚调色剂染料作为聚合物结构的整体部分,导致显示改进白度和当曝露于热量和光时产生的变黄数量降低的涂料组合物。
背景技术:
U.S.Pat.No.5,384,377公开了着色的复合物,该复合物提供调色剂体系,该调色剂体系用于向具有黄色外观的聚酯纤维和塑料赋予所需的中性到轻微蓝色色调。热稳定的着色复合物含有反应性基团和可以在聚合期间引入聚酯聚合物结构。
U.S.Pat.No.5,340,910公开了在质量,收率,经济性,和安全和环境方面制造蓝色蒽醌调色剂的改进方法。教导调色剂用于向正常显现黄色的纤维形成或可模塑聚酯赋予改进白度。
U.S.Pat.No.4,745,174公开了新纤维形成或模塑等级聚酯组合物,该组合物通过在其中引入二苯并异喹啉二酮的衍生物显示改进的表观白度。
U.S.Pat.No.5,372,864公开了与选择的红色蒽醌和蒽吡啶酮化合物结合的某些蓝色取代蒽醌,它提供调色剂体系,该调色剂体系用于向具有黄色外观的模塑或纤维等级聚酯赋予所需的中性到轻微蓝色色调。热稳定的着色复合物可含有聚酯反应性基团和优选在聚合期间引入聚酯聚合物结构。
U.S.Pat.No.5,688,899公开了二甘醇改性聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的共聚酯的改进透明度,该共聚酯引入衍生自有机或无机调色剂的颜色控制剂残基。
U.S.Pat.No.4,804,719公开了包含水增溶磺酸根基团和含有反应到聚合物主链上或反应入聚合物主链中的相对大量着色剂的可水分散的聚酯和聚(酯-酰胺),该着色剂包括一种或多种热稳定的有机化合物,该有机化合物初始含有一个或多个可缩合基团。这些着色的聚合物据称可用于印刷油墨或从含水体系施加的其它涂料。
苏联专利申请SU 1198084A公开了作为着色醇酸树脂的组分的二氨基蒽醌衍生物。获得的树脂据称具有高颜色质量而不要求另外的着色操作。
欧洲专利申请0 696 625 A2公开了降低涂料组合物黄度的方法,该方法包括向组合物中加入至少两种染料,该组合物在没有染料的情况下,当干燥时具有不所需的黄色。
发明概述本发明的一个实施方案提供具有改进白度的液体涂料组合物,该组合物包含调色剂聚合物,如聚酯或醇酸聚合物,该调色剂聚合物含有其中聚合的热稳定,可共聚调色剂染料作为聚合物结构的整体部分。在一个实施方案中,涂料组合物包含一种或多种倾向于变黄(subject to yellowing)的另外聚合物。在另一个实施方案中,调色剂聚合物自身是倾向于变黄的聚合物,和不需要存在另外的聚合物。
在一个实施方案中,调色剂聚合物是可水分散的聚合物,该可水分散的聚合物可用作在乳液聚合期间加入的表面活性剂或稳定剂,或可以以后在配制期间加入含水涂料组合物。在另一个实施方案中,调色剂聚合物是溶剂型聚合物,该溶剂型聚合物可以与一种或多种另外的聚合物在溶剂型涂料组合物中混合。本发明的各种实施方案用于改进倾向于变黄的涂料组合物,无论油漆配制剂,防漏剂,密封剂,屋顶涂料,地板抛光剂,墙壁涂料等的白度。本发明也导致这样胶乳,油漆配制剂,和其它涂料在对热量和/或光曝露时颜色形成数量的降低。
发明详述本发明提供具有改进白度和耐变黄性的液体涂料组合物。
本发明的一方面广泛涉及含水涂料组合物。根据这些实施方案的涂料组合物包含可水分散的(或水分散的)缩聚物,该缩聚物含有其中引入的热稳定共聚的调色剂染料(toner dye)作为聚合物结构的整体部分。
在一方面,含有其中聚合的一种或多种调色剂染料的可水分散的缩聚物是可水分散的聚酯。在此使用,和以下进一步定义的术语聚酯希望覆盖包括聚酰胺键的聚酯。在另一方面,含有其中聚合的一种或多种调色剂染料的可水分散的缩聚物是可水分散的醇酸树脂。
在一个实施方案中,本发明的涂料组合物包括含有其中引入的一种或多种红色或紫色调色剂染料和一种或多种蓝色调色剂染料的一种或多种可水分散的缩聚物,其中每种染料可以在相同或不同的可水分散的聚合物中。典型地,红色调色剂染料强烈吸收在约470nm-约580nm,优选约480nm-约570nm,和在这些范围内的所有数值的波长下的光;紫色调色剂染料典型地在约500nm-约610nm,优选约510nm-约600nm,和在这些范围内的所有数值的波长下吸收光;和蓝色调色剂染料强烈吸收在约530nm-约650nm,优选约560nm-约640nm,和在这些范围内的所有数值的波长下的光。
在另一方面,本发明的涂料组合物包括一种或多种可水分散的缩聚物,该缩聚物含有其中引入的在约520nm-约630nm,优选约540nm-约620nm,和在这些范围内的所有数值下强烈吸收光的一种或多种微红-蓝色染料,和非必要地一种或多种红色或紫色调色剂染料,每种如此处所定义。
在进一步的方面,本发明的涂料组合物包括可水分散的缩聚物组合物,该缩聚物组合物含有其中共聚的调色剂染料体系,该染料体系由如下物质构成(1)通式(I)的至少一种蓝色1,4-双(2,6-二烷基苯胺基)蒽醌 其中
R选自氢、C1-C6-烷基、卤素、羧基和C1-C6-烷氧基羰基;R1和R2独立地选自溴和C1-C6-烷基;R3选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、羟基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、氰基、硫代氰基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、C1-C6-烷基磺酰基、取代C1-C6-烷基磺酰基、C1-C6-烷氧基羰基、羧基、芳氧基、芳基硫代、芳基磺酰基、和当m和/或n是0时SO2N(R4)R5X;R4选自氢、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基和芳基;R5是选自如下的连接基团C1-C8-亚烷基、C1-C6-亚烷基-(Z-C1-C6)1-2-亚烷基、亚芳基-C1-C6-亚烷基、亚芳基-Z-C1-C6-亚烷基、C3-C7-亚环烷基、C1-C6-亚烷基-C3-C8-亚环烷基-C1-C6-亚烷基、C1-C6-亚烷基-亚芳基-C1-C6-亚烷基、和C1-C6-亚烷基-Z-亚芳基-Z-C1-C6-亚烷基,其中Z选自-O-、-S-或SO2;X是氢或聚酯反应性基团;和m和n独立地是0或1;条件是存在至少一个聚酯反应性基团;和2)至少一种红色或紫色调色剂染料,该红色或紫色调色剂染料可以与以上通式I的一种或多种蓝色组分共混,和具有如下结构通式II-X的一种
其中R6选自氢、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基或芳基;R7是氢或1-3种选自如下的基团C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷酰基氨基(C1-C6-alkanoylamino)、卤素、羟基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷基硫代;R8和R9相同或不同和选自C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基或芳基;R10选自C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基或芳基;R11选自氢、C1-C12-烷基、取代C1-C12-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基和芳基;R12是氢或1-3种选自如下的基团C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、卤素、羟基、C1-C6-烷酰基氨基、芳酰基氨基、C1-C6-烷基磺酰基氨基和芳基磺酰基氨基;R13和R14选自氢、氰基或CO2R10;R15是如先前定义的R4或R5X;L是-CO-或-SO2-;X如先前所定义;m是0或1;p是1或2;条件是至少一个聚酯反应性基团存在为X或存在为R3,R4,R6,R7,R10,R11,R12,R13,R14或R15上的取代基。
在进一步的实施方案中,本发明的涂料组合物包括可水分散的缩聚物组合物,该缩聚物组合物含有非必要地与以上在通式II-X中说明的一种或多种红色或紫色调色剂染料混合,其中共聚的至少一种微红-蓝色调色剂染料,微红-蓝色调色剂染料具有与通式(XI)一致的结构 其中
R16选自氢、C1-C12-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基和芳基;R17选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、芳氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、芳基磺酰基和芳基硫代;R18选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基和取代C1-C6-烷氧基;R19选自氢或1-3个选自如下的基团卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、芳基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、C1-C6-烷氧基羰基、取代C1-C6-烷氧基羰基、芳基硫代、C1-C6-烷氧基羰氧基、取代C1-C6-烷氧基羰氧基、羧基、氨磺酰基、C1-C6-烷基氨磺酰基、取代C1-C6-烷基氨磺酰基、二-C1-C6-烷基氨磺酰基、取代二-C1-C6-烷基氨磺酰基、C1-C6-烷基芳基氨磺酰基、取代C1-C6-烷基芳基氨磺酰基、C3-C8-环烷基氨磺酰基、取代C3-C8-环烷基氨磺酰基、芳基氨磺酰基、氨基甲酰基、C1-C6-烷基氨基甲酰基、取代C1-C6-烷基氨基甲酰基、二-C1-C6-烷基氨基甲酰基、取代二-C1-C6-烷基氨基甲酰基、C1-C6-烷基芳基氨基甲酰基、取代C1-C6-烷基芳基氨基甲酰基、C3-C8-环烷基氨基甲酰基、取代C3-C8-环烷基氨基甲酰基、芳基氨基甲酰基、2-吡咯烷基、C1-C6-烷酰基氨基、取代C1-C6-烷酰基氨基、N-C1-C6-烷基-C1-C6-烷酰基氨基、或取代N-C1-C6-烷基-C1-C6-烷酰基氨基;和n1是1-5的整数;条件是至少一个聚酯反应性基团存在为X或存在为R16,R17,R18或R19上的取代基。
术语″聚酯反应性基团″在此用于描述与至少一个官能团反应的基团,在聚酯形成条件下从该官能团制备聚酯。该X可表示的基团的例子包括羟基、羧基、酯基团、氨基、C1-C6-烷基氨基等。因此,在此使用的术语聚酯希望覆盖包括聚酰胺键的聚酯。酯基团可以是具有如下通式的任何基团
其中R21选自C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基或芳基。反应性基团X优选羟基、羧基、C1-C2-烷氧基羰基或乙酰氧基。
在术语″取代C1-C6-烷基″,″取代C1-C12-烷基″,″取代C1-C6-烷氧基″,″取代C1-C6-烷基硫代″,″取代C1-C6-烷基磺酰基″,″取代C1-C6-烷基磺酰基酰氨基″,″取代亚烷基″,″取代C1-C6-烷氧基羰基″,″取代C1-C6-烷氧基羰基″,″取代C1-C6-烷氧基羰氧基″,″取代C1-C6-烷基氨磺酰基″,″取代二-C1-C6-烷基氨磺酰基″,″取代C1-C6-烷基芳基氨磺酰基″,″取代C3-C8-环烷基氨磺酰基″,″取代C1-C6-烷基氨基甲酰基″,″取代二-C1-C6-烷基氨基甲酰基″,″取代C1-C6-烷基芳基氨基甲酰基″,″取代C3-C8-环烷基氨基甲酰基″,″取代C1-C6-烷酰基氨基″和″取代N-C1-C6-烷基-C1-C6-烷酰基氨基″中,烷基和亚烷基或基团的一部分可包含作为进一步取代基的一个或多个基团,优选1-3个选自如下的基团羟基、卤素、羧基、氰基、芳基、芳氧基、芳基硫代、C1-C4-烷基硫代、C1-C4-烷基硫代、C3-C7-环烷基、C1-C4-烷酰氧基和-(-O-R22-)p1-R23,其中R22选自C1-C6-亚烷基、C-C6-亚烷基亚芳基、亚环己基、亚芳基和C1-C6-亚烷基亚环己基;R23选自氢、羟基、羧基、C1-C4-烷酰氧基、C1-C4-烷氧基羰基、芳基、和C3-C7-环烷基;和pi是1、2、3、或4。术语″C1-C4-烷酰氧基″和″C1-C4-烷氧基羰基″分别表示结构R24CO-和R24OCO-,其中R24表示包含1-4个碳的直链或支化饱和烃基。
在此使用的术语″芳基″优选表示苯基和由1-3个选自如下的取代基取代的苯基C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、卤素、羧基、氰基、C1-C6-硫基硫代、C1-C6-烷基磺酰基、三氟甲基、羟基、C1-C6-烷酰氧基、C1-C6-烷酰基氨基、和C1-C6-烷氧基羰基。
术语″亚芳基″包括1,2-,1,3-和1,4-亚苯基和由C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷氧基羰基、或卤素取代1-3次的这样基团。
术语″C3-C8-环烷基″用于表示包含3-8个碳原子的饱和环脂族基团。
术语″C3-C8-烯基″和″C3-C8-炔基″用于表示含有3-8个碳和分别包含至少一个碳-碳双键和一个碳-碳三键的脂族烃部分。
术语″卤素″用于指示溴、氯、氟、和碘。
术语″C1-C6-烷氧基羰基″,″C1-C6-烷酰氧基″和″C1-C6烷酰基氨基,″在整个说明书中与它们的使用一致,用于分别表示如下的基团 和 其中R25是直链或支链C1-C6-烷基和R6如以上所定义。
术语″热稳定″和″热稳定性″表示可共聚调色剂染料可承受在此公开的聚酯合成的条件,而不导致典型地伴随调色剂染料发色团降解的颜色的显着变化,或可能是由于调色剂染料挥发的颜色损失。
术语″强烈吸收″表示调色剂染料在定义的范围内具有最大的吸光度。优选,染料在各自规定的范围每个极值下的摩尔消光系数大于或等于在最大吸光度的波长下摩尔消光系数的约1/3,或优选约1/2,如由Beer-Lambert定律定义(吸光度=以升/(摩尔xcm)单位计和消光系数x以cm计的路径长度x以体积摩尔浓度计的浓度)。典型地,在其中在最大吸光度的波长下的消光系数是约10,000-约25,000的那些情况下,在每个规定范围的极值下的消光系数大于或等于约4,000。在此使用的消光系数使用Beer-Lambert定律从由染料在二甲基甲酰胺中的均相溶液的吸光度计算,其中调节染料的浓度使得在最大吸光度的波长下的吸光度是约0.2-约1.5。
在规定范围的情况下,理解这些范围中的所有值在本发明的范围内。
本发明的涂料组合物可非必要地与一种或多种另外的涂料树脂共混。
在进一步的实施方案中,将包含热稳定,可共聚调色剂染料作为聚合物结构整体部分的可水分散的聚合物以足够的数量提供以提高白度和防止和掩蔽变黄,但还不太多以视觉着色涂料组合物。在此方面,调色剂染料或染料在涂料组合物中提供的数量小于约350ppmw,基于涂料组合物的总重量,或为约5ppmw-约80ppmw,或约10ppmw-约40ppmw,和在这些范围内的所有数值。
本发明的另一方面广泛地涉及包含溶剂型缩聚物的液体涂料组合物,该溶剂型缩聚物在其中引入热稳定共聚的调色剂染料作为聚合物结构的整体部分。
术语″溶剂型(solvent-borne)″希望覆盖在已知用于配制涂料组合物的任何有机溶剂中分散或溶解的那些聚合物,而没有限制。溶剂型涂料组合物和水性或含水涂料组合物的区别在于如下事实组合物中存在的主要液体不是水。适用于配制涂料组合物的有机溶剂包括,但不限于苯、二甲苯、溶剂油、vm&p石脑油、甲苯、丙酮、甲乙酮、甲基正戊基酮、甲基戊基酮、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸叔丁酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、乙二醇单丁基醚、丙二醇正丁基醚、丙二醇甲基醚、丙二醇单丙基醚、二丙二醇甲基醚、二甘醇单丁基醚、三甲基丙二醇单异丁酸酯、乙二醇单辛基醚、二丙酮醇、TEXANOL酯醇(Eastman Chemical Co.)等。这样的溶剂也可包括反应性溶剂,例如邻苯二甲酸二烯丙酯、Monsanto的SANTOLINK XI 100聚缩水甘油基烯丙基醚、和在U.S.专利Nos.5,349,026和5,371,148中描述的其它溶剂,该文献在此引入作为参考。
在一个实施方案中,含有其中聚合的调色剂染料的溶剂型缩聚物是溶剂型聚酯。在此使用的术语聚酯希望覆盖包括聚酰胺键的聚酯。在另一个实施方案中,含有其中聚合的一种或多种调色剂染料的溶剂型缩聚物是溶剂型醇酸树脂。
在一个实施方案中,本发明的涂料组合物包括一种或多种溶剂型聚合物,该溶剂型聚合物含有其中引入的一种或多种红色或紫色调色剂染料和一种或多种蓝色调色剂染料,其中每种染料可以在相同或不同的溶剂型聚合物中。典型地,红色调色剂染料在约470nm-约580nm,优选约480nm-约570nm,和在这些范围内的所有数值的波长下强烈吸收光;紫色调色剂染料典型地在约500nm-约610nm,优选约510nm-约600nm,和在这些范围内的所有数值的波长下吸收光;和蓝色调色剂染料在约530nm-约650nm,优选约560nm-约640nm,和在这些范围内的所有数值的波长下强烈吸收光。
在另一方面,本发明的涂料组合物包括一种或多种溶剂型聚合物,该溶剂型聚合物含有其中引入的在约520nm-约630nm,优选约540nm-约620nm,和这些范围内的所有数值下强烈吸收光的一种或多种微红-蓝色染料,和非必要地一种或多种红色或紫色调色剂染料,每种如在此所定义。
在进一步的方面,本发明的涂料组合物包括溶剂型聚合物组合物,该组合物含有其中共聚的调色剂染料体系,该染料体系由如下物质构成(1)通式(I)的至少一种蓝色1,4-双(2,6-二烷基苯胺基)蒽醌 其中R选自氢、C1-C6-烷基、卤素、羧基和C1-C6-烷氧基羰基;R1和R2独立地选自溴和C1-C6-烷基;R3选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、羟基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、氰基、硫代氰基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、C1-C6-烷基磺酰基、取代C1-C6-烷基磺酰基、C1-C6-烷氧基羰基、羧基、芳氧基、芳基硫代、芳基磺酰基、和当m和/或n是0时SO2N(R4)R5X;R4选自氢、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基和芳基;R5是选自如下的连接基团C1-C8-亚烷基、C1-C6-亚烷基-(Z-C1-C6)1-2-亚烷基、亚芳基-C1-C6-亚烷基、亚芳基-Z-C1-C6-亚烷基、C3-C7-亚环烷基、C1-C6-亚烷基-C3-C8-亚环烷基-C1-C6-亚烷基、C1-C6-亚烷基-亚芳基-C1-C6-亚烷基、和C1-C6-亚烷基-Z-亚芳基-Z-C1-C6-亚烷基,其中Z选自-O-、-S-或SO2;X是氢或聚酯反应性基团;和m和n独立地是0或1;条件是存在至少一个聚酯反应性基团;和2)至少一种红色或紫色调色剂染料,该红色或紫色调色剂染料可以与以上通式I的一种或多种蓝色组分共混,和具有如下结构通式II-X的一种
其中R6选自氢、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基或芳基;R7是氢或1-3种选自如下的基团C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷酰基氨基、卤素、羟基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷基硫代;R8和R9相同或不同和选自C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基或芳基;R10选自C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基或芳基;R11选自氢、C1-C12-烷基、取代C1-C12-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基和芳基;R12是氢或1-3种选自如下的基团C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、卤素、羟基、C1-C6-烷酰基氨基、芳酰基氨基、C1-C6-烷基磺酰基氨基和芳基磺酰基氨基;R13和R14选自氢、氰基或CO2R10;R15是如先前定义的R4或R5X;L是-CO-或-SO2-;X如先前所定义;m是0或1;p是1或2;条件是至少一个聚酯反应性基团存在为X或存在为R3,R4,R6,R7,R10,R11,R12,R13,R14或R15上的取代基。
在进一步的实施方案中,本发明的涂料组合物包括溶剂型聚合物组合物,该溶剂型聚合物组合物含有非必要地与以上在通式II-X中说明的一种或多种红色或紫色调色剂染料混合,其中共聚的至少一种微红-蓝色调色剂染料,微红-蓝色调色剂染料具有与通式(XI)一致的结构 其中R16选自氢、C1-C12-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基和芳基;R17选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、芳氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、芳基磺酰基和芳基硫代;R18选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基和取代C1-C6-烷氧基;R19选自氢或1-3个选自如下的基团卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、芳基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、C1-C6-烷氧基羰基、取代C1-C6-烷氧基羰基、芳基硫代、C1-C6-烷氧基羰氧基、取代C1-C6-烷氧基羰氧基、羧基、氨磺酰基、C1-C6-烷基氨磺酰基、取代C1-C6-烷基氨磺酰基、二-C1-C6-烷基氨磺酰基、取代二-C1-C6-烷基氨磺酰基、C1-C6-烷基芳基氨磺酰基、取代C1-C6-烷基芳基氨磺酰基、C3-C8-环烷基氨磺酰基、取代C3-C8-环烷基氨磺酰基、芳基氨磺酰基、氨基甲酰基、C1-C6-烷基氨基甲酰基、取代C1-C6-烷基氨基甲酰基、二-C1-C6-烷基氨基甲酰基、取代二-C1-C6-烷基氨基甲酰基、C1-C6-烷基芳基氨基甲酰基、取代C1-C6-烷基芳基氨基甲酰基、C3-C8-环烷基氨基甲酰基、取代C3-C8-环烷基氨基甲酰基、芳基氨基甲酰基、2-吡咯烷酮基(2-pyrrolidono)、C1-C6-烷酰基氨基、取代C1-C6-烷酰基氨基、N-C1-C6-烷基-C1-C6-烷酰基氨基、或取代N-C1-C6-烷基-C1-C6-烷酰基氨基;和n1是1-5的整数;条件是至少一个聚酯反应性基团存在为X或存在为R16,R17,R18或R19上的取代基。
术语″聚酯反应性基团″在此用于描述与至少一个官能团反应的基团,在聚酯形成条件下从该官能团制备聚酯。该X可表示的基团的例子包括羟基、羧基、酯基团、氨基、C1-C6-烷基氨基等。因此,在此使用的术语聚酯希望覆盖包括聚酰胺键的聚酯。酯基团可以是具有如下通式的任何基团 其中R21选自C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基或芳基。反应性基团X优选羟基、羧基、C1-C2-烷氧基羰基或乙酰氧基。
在术语″取代C1-C6-烷基″,″取代C1-C12-烷基″,″取代C1-C6-烷氧基″,″取代C1-C6-烷基硫代″,″取代C1-C6-烷基磺酰基″,″取代C1-C6-烷基磺酰基酰氨基″,″取代亚烷基″,″取代C1-C6-烷氧基羰基″,″取代C1-C6-烷氧基羰基″,″取代C1-C6-烷氧基羰氧基″,″取代C1-C6-烷基氨磺酰基″,″取代二-C1-C6-烷基氨磺酰基″,″取代C1-C6-烷基芳基氨磺酰基″,″取代C3-C8-环烷基氨磺酰基″,″取代C1-C6-烷基氨基甲酰基″,″取代二-C1-C6-烷基氨基甲酰基″,″取代C1-C6-烷基芳基氨基甲酰基″,″取代C3-C8-环烷基氨基甲酰基″,″取代C1-C6-烷酰基氨基″和″取代N-C1-C6-烷基-C1-C6-烷酰基氨基″中,烷基和亚烷基或基团的一部分可包含作为进一步取代基的一个或多个基团,优选1-3个选自如下的基团羟基、卤素、羧基、氰基、芳基、芳氧基、芳基硫代、C1-C4-烷基硫代、C1-C4-烷基硫代、C3-C7-环烷基、C1-C4-烷酰氧基和-(-O-R22-)p1-R23,其中R22选自C1-C6-亚烷基、C-C6-亚烷基亚芳基、亚环己基、亚芳基和C1-C6-亚烷基亚环己基;R23选自氢、羟基、羧基、C1-C4-烷酰氧基、C1-C4-烷氧基羰基、芳基、和C3-C7-环烷基;和pi是1、2、3、或4。术语″C1-C4-烷酰氧基″和″C1-C4-烷氧基羰基″分别表示结构R24CO-和R24OCO-,其中R24表示包含1-4个碳的直链或支化饱和烃基。
在此使用的术语″芳基″优选表示苯基和由1-3个选自如下的取代基取代的苯基C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、卤素、羧基、氰基、C1-C6-硫基硫代、C1-C6-烷基磺酰基、三氟甲基、羟基、C1-C6-烷酰氧基、C1-C6-烷酰基氨基、和C1-C6-烷氧基羰基。
术语″亚芳基″包括1,2-,1,3-和1,4-亚苯基和由C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷氧基羰基、或卤素取代1-3次的这样基团。
术语″C3-C8-环烷基″用于表示包含3-8个碳原子的饱和环脂族基团。
术语″C3-C8-烯基″和″C3-C8-炔基″用于表示含有3-8个碳和分别包含至少一个碳-碳双键和一个碳-碳三键的脂族烃部分。
术语″卤素″用于指示溴、氯、氟、和碘。
术语″C1-C6-烷氧基羰基″,″C1-C6-烷酰氧基″和″C1-C6烷酰基氨基,″在整个说明书中与它们的使用一致,用于分别表示如下的基团 和 其中R25是直链或支链C1-C6-烷基和R6如以上所定义。
术语″热稳定″和″热稳定性″表示可共聚调色剂染料可承受在此公开的聚酯合成的条件,而不导致典型地伴随调色剂染料发色团降解的颜色的显着变化,或可能是由于调色剂染料挥发的颜色损失。
术语″强烈吸收″表示调色剂染料在定义的范围内具有最大的吸光度。优选,染料在各自规定的范围每个极值下的摩尔消光系数大于或等于在最大吸光度的波长下摩尔消光系数的约1/3,或优选约1/2,如由Beer-Lambert定律定义(吸光度=以升/(摩尔xcm)单位计和消光系数x以cm计的路径长度x以体积摩尔浓度计的浓度)。典型地,在其中在最大吸光度的波长下的消光系数是约10,000-约25,000的那些情况下,在每个规定范围的极值下的消光系数大于或等于约4,000。在此使用的消光系数使用Beer-Lambert定律从由染料在二甲基甲酰胺中的均相溶液的吸光度计算,其中调节染料的浓度使得在最大吸光度的波长下的吸光度是约0.2-约1.5。
在规定范围的情况下,理解这些范围中的所有值在本发明的范围内。
除溶剂型调色剂聚合物和倾向于变黄的聚合物以外,如果存在的话,本发明的涂料组合物可非必要地与一种或多种另外的涂料树脂共混。
在一个实施方案中,将包含热稳定,可共聚调色剂染料作为聚合物结构整体部分的溶剂型聚合物以足够的数量提供以提高白度和防止和掩蔽变黄,但还不太多以视觉着色涂料组合物。在此方面,调色剂染料或染料在涂料组合物中提供的数量小于约350ppmw,基于涂料组合物的总重量,优选为约5ppmw-约80ppmw,或约10ppmw-约40ppmw,和在这些范围内的所有数值。
可水分散和溶剂型聚酯组合物。
一些例示可水分散的聚合物组合物的制造的描述和方法在U.S.Pat.NOs.3,734,874,3,779,993,3,828,010,4,233,196和3,546,008中给出,发现该组合物适于与在此所述用于本发明的各种实施方案的共聚的染料共聚,该文献的公开内容在此引入作为参考。在此使用和以下进一步定义的术语聚酯希望覆盖包括聚酰胺键的聚酯。
用于本发明的各种实施方案的溶剂型聚酯树脂可以是任何具有或不具有以下所述亲水性基团的任何聚酯树脂,它可溶于有机溶剂和用于溶剂基涂料配制剂。合适的聚酯包括在U.S.Pat.Nos.3,668,276,3,994,851,4,535,132和4,316,940中描述的那些,该文献的公开内容在此引入作为参考。这些聚酯可以与固化剂结合,该固化剂能够与聚酯中的活性氢反应,以提供热固性涂料。固化剂的例子是氨基塑料和包括封端的异氰酸酯的多异氰酸酯。也可以采用固化催化剂。
包括可水分散的聚酯组合物的实施方案可包括任何溶剂型聚酯树脂,该溶剂型聚酯树脂含有至少一个侧亲水性基团或是聚合物主链一部分的亲水性基团,如聚二醇醚,它使聚酯可水分散,如本领域已知的那样,侧亲水性基团包括,但不限于羧酸、磺酸、聚二醇醚等。
因此在一个实施方案中,聚酯聚合物含有连接基团,该连接基团包括至少约20mol%羰氧基和至多约80mol%羰基酰氨基,该材料包含水增溶磺酸根基团和含有反应到聚合物主链之上或之中的约0.01-约30wt%,基于聚酯的重量,其中调色剂染料初始含有至少一个聚酯反应性基团。上述同等物覆盖其各种可缩合衍生物,该衍生物包括羟基、羧基、氨基、C1-C6-烷氧基羰基、C1-C6-烷氧基羰氧基、C1-C6-N-烷基氨基甲酰氧基、C1-C6-烷酰氧基、氯羰基、氨基甲酰氧基、C1-C6-烷基氨基、N-芳基氨基甲酰氧基、环己酰氧基、和环己氧基羰基。
在一个实施方案中,聚合物材料在线性分子结构中包含羰氧基连接基团,其中至多80%该连接基团可以是羰基酰氨基连接基团,聚合物对苯酚/四氯乙烷的60/40重量份溶液在25℃下,和在0.25克聚合物在100mL溶剂中的浓度下测量的比浓对数粘度为约0.1-约1.0,聚合物包含基本等摩尔比例的酸当量(100mol%)对羟基和氨基当量(100mol%),聚合物包括如下反应物(a),(b),(c),(d)和(e)或其酯形成或酯酰胺形成衍生物的反应残基(a)至少一种二官能二羧酸;(b)基于所有酸的总量,约4-约30mol%,羟基和氨基当量等于200mol%的至少一种二官能磺基单体,该磺基单体包含至少一个连接到芳族或环脂族核的阳离子磺酸根基团,其中官能团是羟基、羧基或氨基;(c)至少一种选自如下的二官能反应物二醇或二醇和含有两个-NHR20基团的二胺,其中R20选自氢和C1-C12烷基,二醇包含两个-CH2-OH基团,在该反应物中(1)基于羟基或羟基和氨基当量的总mol%,至少10mol%是具有如下结构通式的聚(乙二醇)
n是2-约20的整数,或(2)基于羟基或羟基和氨基当量的总mol%,从无到小于约15mol%是具有如下结构通式的聚(乙二醇) n是20-约500的整数,和条件是范围中该聚(乙二醇)的mol%与该范围中n的数量成反比;(d)从无到至少一种选自如下的二官能反应物含有一个-(C(R1)2-OH基团的羟基羧酸、含有一个-NR1H基团的氨基-羧酸、和含有一个-C(R1)2-OH基团和一个-NR1H基团的氨基-醇、或该二官能反应物的混合物;其中(c)或(d)反应物中的每个R1是氢原子或1-4个碳原子的烷基;和(e)约0.01-约30wt%一种或多种调色剂染料残基,基于聚酯的总重量,其中调色剂染料初始含有至少一个聚酯反应性基团,该聚酯反应性基团包括蓝色蒽醌调色剂染料和红色或紫色蒽醌调色剂染料或红色或紫色蒽吡啶酮调色剂染料或单组分着色剂体系包括微红-蓝色蒽吡啶酮调色剂染料,和非必要地包括红色或紫色蒽醌调色剂染料或红色或紫色蒽吡啶酮调色剂染料,所有如在此定义的那样。
在以上聚合物材料中,优选基于所有反应物采用非常少量,如小于约10mol%反应物(d),使得至少约70mol%反应物(c)是二醇,和至少约70mol%所有羟基当量在二醇中存在。
本领域技术人员容易认识到依赖于制备的特定聚合物的特性,和配制者的需要,这样的聚酯可以在液体涂料组合物作为溶剂型聚合物提供,或可以提供为水分散的聚酯在本发明的进一步实施方案中(A)聚酯材料,它可以是可水分散的聚酯材料,包括(a)约75-约84mol%间苯二甲酸和相反地约25-约16mol%5-钠代-磺基间苯二甲酸的酸组分(部分),(c)约45-约60mol%二甘醇和相反地约55-约40mol%1,4-环己烷二甲醇或乙二醇或其混合物的二醇组分(部分),和(e)约0.01-约30wt%,优选约0.05wt%-约10wt%单官能或二官能,调色剂染料材料,基于聚酯的总重量;关于聚合物,在此使用的术语″部分″指定,例如反应物酸或二醇或可缩合衍生物的残基部分,它实际在缩合或缩聚反应期间进入或进到聚合物链上;(B)聚合物材料的比浓对数粘度是约0.20-约0.38,酸组分(部分)包括约80-约83mol%间苯二甲酸和相反地约20-约17mol%5-钠代磺基间苯二甲酸,和二醇组分(部分)包括约52-约56mol%二甘醇和相反地约48-约44mol%1,4-环己烷二甲醇;(C)聚酯材料的比浓对数粘度为约0.28-约0.38,约75-约84mol%间苯二甲酸和相反地约25-约16mol%5-钠代磺基间苯二甲酸的酸部分,和约45-约60mol%二甘醇和相反地约55-约44mol%二醇组分的聚(乙二醇),二醇组分由1,4-环己烷二甲醇或乙二醇或其混合物组成;和(D)酸部分包括约80-约83mol%间苯二甲酸和相反地约20-约17mol%5-钠代磺基间苯二甲酸,和聚(乙二醇)部分包括约52-约56mol%二甘醇和相反地二醇组分包括约48-约44mol%1,4-环己烷二甲醇。
根据ASTM D2857-70过程,在含有1/2mL毛细管泡的WagnerViscometer,Lab Glass,Inc.Vinel和N.J.中,使用在按重量60/40苯酚/四氯乙烷中的聚合物浓度约0.25wt%,在此使用的特定聚酯材料的比浓对数粘度(I.V.)为约0.1-约1.0。通过在120℃下加热聚合物/溶剂体系,冷却溶液到25℃,和在25℃下测量流动时间进行过程。I.V.从如下公式计算 其中(n)=在25℃下在0.25g/100mL溶剂的聚合物浓度下的比浓对数粘度;ln=自然对数;ts=样品流动时间;
to=溶剂-空白流动时间;和C=以克100mL溶剂计的聚合物浓度=0.25。
在整个此申请中比浓对数粘度的单位是分升/克。注意到更高的聚合物浓度,如0.50g聚合物/100mL溶剂可用于更精确的I.V.测定。
上述聚酯材料可以根据U.S.Pat.Nos.3,734,874;3,779,993和4,233,196中描述的聚酯制备技术制备,该文献的公开内容在此引入作为参考,和在以上描述中和在所附权利要求中术语″酸″的使用包括酸反应物的各种酯形成或可缩合衍生物如在这些专利中说明的制备中采用的酰卤和二甲基酯。选择的磺基单体是那些,其中磺酸根基团连接到芳族核如苯、萘、联苯等,或其中核是环脂族的如在1,4环己烷二羧酸中。
在另一方面,聚酯组合物进一步包括多元醇。将这样的聚酯优选配制以具有羟基值40-200mg KOH/g,酸值0-80mg KOH/g和数均分子量800-3000。多元醇的例子包括三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、甘油和季戊四醇。
可水分散和溶剂型醇酸组合物。
用于本发明的各种实施方案的醇酸树脂可以通常由如下方式制备非必要地在催化剂存在下反应二元醇,多元醇,多元酸,单官能酸和脂肪酸,脂肪酯,或天然部分皂化油。在一个实施方案中,调色剂聚合物的醇酸树脂部分从如下物质制备(i)0-约30mol%二元醇,(ii)约10-约40mol%多元醇,(iii)约20-约40mol%多元酸,(iv)0-约10mol%单官能酸,(v)约10-约50mol%脂肪酸、脂肪酯、或天然油,和非必要地(vi)催化剂,其中mol%是基于如果存在的(i),(ii),(iii),(iv),(v)和(vi)的总摩尔数。醇酸树脂的每种组分的合适例子包括本领域已知的那些,包括但不限于以下和在表面涂覆用树脂,Vol.1,p.127,ed.P.K.T.Oldring和G.Hayward,SITA Technology,伦敦,UK,1987中讨论的那引起,该文献在此引入作为参考。
用于各种溶剂型实施方案的溶剂型醇酸树脂可以是具有或不具有亲水性基团的任何醇酸树脂,提供该亲水性基团用于水分散性,如下所述。这些树脂可溶于有机溶剂和用于溶剂基涂料配制剂。
脂肪酸,脂肪酯,或天然部分皂化油可以是本领域已知用于醇酸树脂形成的任何脂肪酸,脂肪酯,或天然部分皂化油。在一个实施方案中,至少一种一元脂肪酸,脂肪酯,或天然部分皂化油被使用和选自如下通式(I),(II)和(III) 在通式(I),(II)和(III)中,R是饱和或不饱和C8-C20烷基。更优选,R是一种如下不饱和C17烷基 亚油酸类 亚麻酸类 油酸类在另一个实施方案中,一元脂肪酸或脂肪酯油可以通过反应油或脂肪酸与多元醇而制备。合适油的例子包括向日葵油、芸苔油、脱水蓖麻油、椰子油、玉米油、棉子油、鱼油、亚麻子油、oiticica油、大豆油、桐油、动物油脂、蓖麻油、猪油、棕榈仁油、花生油、紫苏子油、红花油、动物脂油、胡桃油等。单独或作为油的组分的脂肪酸的合适例子包括,但不限于牛脂酸、大豆酸、肉豆蔻酸、亚麻子酸、巴豆酸、versatic acid、椰子酸、妥尔油脂肪酸(如,PAMOLYN 200和PAMOLYN380,购自Eastman ChemicalCo.)、松香酸、新癸酸、新戊酸、异硬脂酸、12-羟基硬脂酸、棉子酸等。
用于制备醇酸树脂自身,或一元脂肪酸或脂肪酯的多元醇优选选自脂族,脂环族和芳基烷基多元醇。多元醇的合适例子包括,但不限于三羟甲基丙烷(TMP)、季戊四醇(PE)、三羟甲基乙烷、赤藓醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨醇、甘油等。优选,多元醇是三羟甲基丙烷(TMP)或季戊四醇(PE)。
除多元醇以外,二元醇可用于制备醇酸树脂。合适二元醇的例子包括,但不限于新戊二醇(NPG)、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、七甘醇、八甘醇、九甘醇、十甘醇、1,3-丙二醇、2,4-二甲基-2-乙基-己烷-1,3-二醇、2,2-二甲基-1,2-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-四甲基-1,6-己二醇、硫代二乙醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2,2,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇、对二甲苯二酚、羟基新戊酰基羟基新戊酸酯、1,10-癸二醇和氢化双酚A。优选,二元醇是新戊二醇(NPG)。
醇酸树脂的多元酸(二羧酸或三羧酸)和单官能酸(单羧酸)组分可以是本领域已知用于醇酸树脂形成的任何多元酸或单官能酸。二羧酸可以是,例如间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐(酸)、对苯二甲酸、己二酸、四氯邻苯二甲酸酐、十二烷二酸、癸二酸、壬二酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、马来酸酐、富马酸、琥珀酸酐、琥珀酸、2,6-萘二羧酸、戊二酸等。优选,二羧酸是间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、或邻苯二甲酸。三羧酸可以是,例如1,2,4-苯三酸酐。也可以使用单官能酸,例如苯甲酸、乙酸、丙酸、叔丁基苯甲酸和丁酸。
非必要地,催化剂可用于促进醇酸树脂的形成。催化剂可以是本领域已知用于醇酸树脂形成的任何催化剂。优选,催化剂是酸催化剂,例如FASCAT 4100。加入的催化剂数量如上所述促进醇酸树脂的形成,和可以由通常的试验确定,如由本领域技术人员理解的那样。优选,催化剂的加入数量为约0.01-1.00wt%,基于反应物的重量。
醇酸树脂可以在约170-250℃的温度范围下制备。在具体的实施方案中,醇酸树脂的酸值为约2-约9mg KOH/g,或约3-约9mg KOH/g,或约3-约7mg KOH/g,或约4-约7mg KOH/g。醇酸树脂的优选数均分子量为约700-约6500,更具体地约1000-约3500,和Tg小于约25℃。
用于本发明的可水分散的醇酸树脂可以是含有至少一个亲水性基团的醇酸树脂,该至少一个亲水性基团使醇酸树脂可水分散,如本领域已知的那样。亲水性基团包括,但不限于羧酸、磺酸、聚二醇醚等。这样醇酸树脂的例子描述于U.S.Pat.No.Nos.5,378,757和5,530,059,该文献的公开内容在此引入作为参考。
通常,磺化溶剂型醇酸树脂可以通过反应如下物质而制备一元脂肪酸,脂肪酯或天然部分皂化油;二醇或多元醇;多羧酸;和包含至少一个磺基单体基团的磺基单体或磺基单体加合物。一元脂肪酸,脂肪酯,或天然部分皂化油优选选自如下的通式 其中Y1是C8-C20烷基或烯基。更优选,Y1选自如下的一种 亚油酸类 亚麻酸类 油酸类一元脂肪酸,脂肪酯或天然部分皂化油优选通过反应脂肪酸或油与多元醇而制备。合适油的例子包括,但不限于向日葵油、芸苔油、脱水蓖麻油、椰子油、玉米油、棉子油、鱼油、亚麻子油、oiticica油、大豆油、桐油、动物油脂、蓖麻油、猪油、棕榈仁油、花生油、紫苏子油、红花油、动物脂油、胡桃油等。单独或作为油的组分的脂肪酸的合适例子包括,但不限于牛脂酸、大豆酸、肉豆蔻酸、亚麻子酸、巴豆酸、versatic acid、椰子酸、妥尔油脂肪酸、松香酸、新癸酸、新戊酸、异硬脂酸、12-羟基硬脂酸、棉子酸等。
二醇优选选自脂族,脂环族和芳基烷基二醇。二醇的合适例子包括,但不限于乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、2,4-二甲基-2-乙基-己烷-1,3-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4-四甲基-1,6-己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2,2,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇、对二甲苯二酚、羟基新戊酰基羟基新戊酸酯、1,10-癸二醇、2,6-十氢萘二甲醇、氢化双酚A。合适的聚(乙二醇)包括但不限于如下物质二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、六甘醇、七甘醇、八甘醇、九甘醇、十甘醇。合适的多元醇包括但不限于如下物质三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、赤藓醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨醇、甘油等。
合适的羧酸包括,但不限于选自如下的那些间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐(酸)、己二酸、四氯邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、酸1,2,4-苯三酸酐、均苯四酸二酐、二羟甲基丙酸、十二烷二酸、癸二酸、壬二酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、2,6-十氢萘二羧酸、马来酸酐、富马酸、琥珀酸酐(酸)、2,6-萘二羧酸、戊二酸及其酯。
用于本发明的磺化溶剂型醇酸树脂由每种反应物的总摩尔数(Mt)除以酸官能度总当量(Ea)定义的K值优选为约1.0-约1.5,更优选约1.0-约1.25,和由羟基官能度总当量(EOH)除以酸官能度总当量(Ea)定义的R值为约1.0-约2.0,更优选约1.0-约1.5。
K值是树脂分子量的量度,当K值降低到1.00时该分子量增加。由于更高分子量树脂更好,最优选是更接近1.00的K值。R值与用于树脂合成的羟基官能度的过量当量成比例。优选是羟基官能度的过量,然而此过量应当不太高以使获得的涂料对水敏感。
磺基单体加合物的磺基单体是包含连接到芳族核的-SO3M基团的二官能或单官能单体,其中M是氢或金属离子,例如Na+、Li+、K+、Ca2+、Cu2+、Fe2+、或Fe3+。作为二官能单体组分的磺基单体可以是包含-SO3M基团的二羧酸(或其衍生物),其中M如以上所定义。-SO3M基团可以连接到其上的芳族核的合适例子包括,但不限于苯、萘、蒽、联苯、氧联苯、磺酰基-联苯、和亚甲基联苯。
当二官能单体是磺基间苯二甲酸、磺基对苯二甲酸、磺基邻苯二甲酸、-磺基-萘-2,7-二羧酸或其衍生物的钠盐时获得特别良好的结果。在具体的实施方案中,二官能单体是5-钠代磺基间苯二甲酸或其衍生物如5-钠代磺基间苯二甲酸二甲酯。其它优选的二官能单体是锂5-磺基间苯二甲酸、锂5-磺基间苯二甲酸二甲酯、钾5-磺基间苯二甲酸和钾5-磺基间苯二甲酸二甲酯。
包含连接到芳族核的-SO3M基团的其它有效二官能单体包括如下通式的芳族磺酸或它们各自酯的金属盐 其中A是三价芳族烃基,Y2是氢或1-4个碳原子的烷基,Y3是二价芳族烃基,M1是氢、Na+、Li+或K+。优选单体的例子包括,但不限于4-钠代磺基苯基-3,5-二甲酯基苯磺酸酯、4-锂代磺基苯基-3,5-二甲酯基苯磺酸酯和6-钠代磺基-2-萘基-3,5-二甲酯基苯磺酸酯。
包含连接到芳族核的-SO3M基团的仍然其它有效二官能单体包括如下通式的磺基二苯基醚二羧酸或其酯的金属盐 其中Y3是氢、1-8个碳原子的烷基,或苯基和M2是氢、K+、Na+或Li+。优选单体的例子包括,但不限于5-[4-(钠代磺基)苯氧基]间苯二甲酸二甲酯、5-[4-(钠代磺基)苯氧基]对苯二甲酸二甲酯和5-[4-(钠代磺基)苯氧基]间苯二甲酸。这样单体的另外例子公开于U.S.Pat.No.3,734,874,该文献在此引入作为参考。
选择用于水分散性的金属磺酸盐的类型和数量可以变化以获得有用的含离子的醇酸树脂。基于总羧酸含量的低至2mol%赋予显着的水混溶性程度;然而,优选是至少3%。水溶性聚酯可以与多至20mol%金属磺酸盐一起配制。然而,基于要求抵消水敏感性影响的支链诱导中间体数量的实际上限是9%,优选6%。
最优选的金属磺酸盐包括5-钠代磺基间苯二甲酸、5-钠代磺基间苯二甲酸二甲酯、锂5-磺基间苯二甲酸、锂5-磺基间苯二甲酸二甲酯、钾5-磺基间苯二甲酸、钾5-磺基间苯二甲酸二甲酯、3-钠代磺基苯甲酸等。
非必要地,可以与多元醇反应以生产多元醇(如二元醇)磺基单体加合物的包含至少一个磺酸根基团的磺基单体可以是可以与包含至少三个羟基的多元醇反应的包含至少一个磺酸根基团的单官能磺基单体。单官能磺基单体优选选自如下的磺基单体 其中Y4是CH2、SO2、或O和M3是碱金属或碱土金属。
多元醇磺基单体加合物通过反尖二官能磺基单体与二醇、聚(乙二醇)、或多元醇而制备。二元醇的合适例子包括以上所述的那些及优选是如下二元醇乙二醇、二甘醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、羟基新戊酰基羟基新戊酸酯、二丙二醇、1,6-己二醇、1,10-十氢萘二酚、2,6-十氢-萘二甲醇、1,3-丁二醇、氢化双酚A、1,4-丁二醇和新戊二醇。
除根据优选步骤与脂肪酸,脂肪酯,或天然部分皂化油反应的多元醇数量以外,和除用于从单官能磺基单体制备磺基单体加合物的多元醇以外,另外数量的多元醇或其它支化剂如多羧酸可用于增加水性醇酸树脂的分子量和支化。这些支化剂优选选自三羟甲基乙烷、季戊四醇、赤藓醇、苏糖醇、二季戊四醇、山梨醇、甘油、1,2,4-苯三酸酐、均苯四酸二酐、二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷。
胶乳聚合物组合物。
在各种实施方案中存在,和倾向于变黄的乙烯基或胶乳聚合物是烯属不饱和单体的共聚物。有用的共聚单体是简单烯烃如乙烯、丙烯酸烷基酯、和甲基丙烯酸烷基酯,其中烷基含有1-20个碳原子(更优选1-8个碳原子)、醋酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸,丙烯腈,苯乙烯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟丙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丁二烯、异戊二烯、卤乙烯如氯乙烯和偏二氯乙烯、马来酸烷基酯、富马酸烷基酯、富马酸、马来酸、衣康酸等。也可以和有时需要包括低水平的二乙烯基或多乙烯基单体如二醇多丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯等以在胶乳粒子中引入受控数量的凝胶。
可以使用分子量从1000到一百万以上的聚合物。
通常,由合适的自由基引发的聚合技术,使用自由基引发剂和适当的加热,在水中将乙烯基聚合物制备为分散体或乳液聚合物。
作为乳化剂,可以使用阴离子、非离子或阴离子-非离子乳化剂。阴离子乳化剂的例子包括高级醇硫酸钠、烷基苯磺酸钠、二烷基琥珀酸磺酸钠和烷基-二苯基醚二磺酸钠。其中,优选的阴离子乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、月桂基硫酸钠、和聚氧乙烯烷基(或烷基苯基)醚的硫酸盐。作为非离子乳化剂的例子,可以给出聚氧乙烯烷基芳基醚。通常,聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚等用作非离子乳化剂。
此外,可以与烯属不饱和单体共聚的反应性乳化剂可用于制备本发明的含水共聚物胶乳。这样反应性乳化剂的例子是苯乙烯磺酸钠、烯丙基烷基磺酸钠、烷基烯丙基磺基琥珀酸钠、聚氧乙烯烷基烯丙基甘油醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基苯酚烯丙基甘油醚硫酸盐等。
水溶性高分子量化合物也可用作乳化剂或稳定剂。作为水溶性高分子量化合物的例子给出的是聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、水溶性(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物的盐、苯乙烯(甲基)丙烯酸共聚物的盐、聚(甲基)丙烯酰胺的共聚物和聚(甲基)丙烯酰胺的共聚物。其中,优选的水溶性高分子量化合物是部分皂化聚乙烯醇、水溶性(甲基)丙烯酸酯共聚物、羟基化芳族乙烯基共聚物的盐,如苯乙烯-马来酸共聚物的盐、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物的盐等。
适于本发明的另外高分子量乳化剂或稳定剂是在此描述的各种可水分散的调色剂聚合物。
作为上述的聚合引发剂,可以使用例如水溶性过硫酸盐和过氧化氢,优选过硫酸铵、过硫酸钠、或过硫酸钾,和可以与还原剂结合使用的这些化合物。
作为还原剂的例子给出的是焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、异抗坏血酸、L-抗坏血酸及其盐、甲醛次硫酸氢钠等。
此外,油溶性聚合引发剂,例如2,2′-偶氮双-异丁腈、2,2′-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2′-偶氮双-2,4-二甲基戊腈、1,1′-偶氮双-环己烷-1-腈、过氧化苯甲酰,过氧化二丁基和氢过氧化枯烯等可以溶于单体或介质而使用。特定的油溶性聚合引发剂是氢过氧化枯烯、氢过氧化异丙基苯、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、氢过氧化叔丁基、3,5,5-三甲基己醇过氧化物、和叔丁基过氧(2-乙基己酸酯)。约0.1-3重量份这样共聚引发剂用于100份烯属不饱和单体。
作为上述链转移剂给出的是卤代烃,如氯仿、溴仿;硫醇,如正十二烷基硫醇、十四烷基硫醇、正辛基硫醇;烷基巯基丙酸酯、黄原类化合物,如二硫化二甲基黄原、二硫化二异丙基黄原;萜烯,如二戊烯、萜品油烯;α-甲基苯乙烯二聚体(由2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(a1),2-4-二苯基-4-甲基苯基戊烯(a2),和1-1-3-三甲基-3-苯基茚满(a3)的至少一种组成的那些,和优选(a1pl)/(a2)和/或(a3)重量比是40-100/0-60那些);不饱和环状烃,如9,10-二氢蒽、1,4-二氢萘、茚、和1,4-环己二烯;不饱和杂环化合物,如不吨和2,5-二氢呋喃;和巯基乙酸辛酯,优选α-甲基苯乙烯二聚体等。链转移剂的加入数量为大约0-5重量份每100份烯属不饱和单体。
上述螯合剂的例子是甘氨酸、丙氨酸、碳酸铵、乙二胺四乙酸,优选碳酸铵。作为pH改进剂,可以使用碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、氨,优选氨。将螯合剂和pH改进剂分别采用大约0-0.1和0-3重量份每100份烯属不饱和单体的数量配混。
如要求,少量溶剂如甲乙酮、丙酮、三氯三氟乙烷、甲基异丁基酮、二甲亚砜、甲苯、邻苯二甲酸二丁酯、甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、醇、溶纤剂、和卡必醇可用于乳液聚合。在不损害加工性能,工作和环境安全,和制造保密性的极限内使用它们。醇和卡必醇是优选的溶剂。溶剂的使用数量是大约0-10重量份每100份烯属不饱和单体。
乳液聚合可以根据常规方法,例如其中将所有单体一次加入反应体系的方法,或其中在反应之后将一部分剩余单体继续或分别加入的方法,或其中将每种单体连续加入的方法进行。在任何方法中,需要在反应过程中保持聚合率超过85%,或超过90%。聚合反应中共聚物的最终聚合转化率可以是90-100wt%,或95-100wt%。
胶乳也可包含胶乳组合物中已知的其它添加剂,和可使用如在U.S.Pat.No.5,371,148中公开的其它乳液聚合或共混方法,该文献在此引入作为参考。
在其中使用种聚合的情况下,适当的方法是预先由单体的乳液共聚制备共聚物的种粒子,和然后向种粒子中加入由组分(A)-(C)组成的单体混合物用于乳液共聚。
共聚物的玻璃化转变温度(Tg)可以依赖于所需的应用变化和通常是从-20℃到约80℃,共聚物的平均粒度为约25-约2,000埃。
涂料组合物可以将本发明的涂料组合物涂覆到基材上和使用本领域已知的技术固化(如,通过喷淋施加3-4密耳湿涂料到金属板上,和在150℃强制空气烘箱中加热30分钟)。基材可以是任何通常的基材如纸、聚酯膜如聚乙烯和聚丙烯,金属如铝和钢、玻璃、聚氨酯弹性和加底漆(涂漆)的基材等。本发明的涂料组合物可以在室温下固化(环境固化),在高温下固化(热固化),或光化学固化。
本发明的涂料组合物可进一步包括涂料添加剂。这样涂料添加剂的例子包括,但不限于一种或多种流平剂,流变剂,流动控制剂如硅氧烷、氟碳或纤维素类;补充剂;反应性聚结助剂如在U.S.Pat.No.5,349,026中描述的那些,该方面在此引入作为参考;增塑剂;变平剂;颜料润湿和分散剂和表面活性剂;紫外线(UV)吸收剂;受阻胺光稳定剂(HALS);亚磷酸盐、染色颜料;着色剂;脱泡和止沫剂;防沉淀剂、防垂挂剂和加厚剂;防结皮剂;防泛剂和防浮动剂;杀虫剂;杀真菌剂和杀霉菌剂;缓蚀剂;增稠剂;或聚结剂。这样添加剂的具体例子可以发现于Raw Materials Index,出版商National Paint & CoatingsAssociation,1500 Rhode Isl和Avenue,N.W.,Washington,D.C.20005。这样添加剂和乳液聚合方法学的进一步例子可以发现于U.S.Pat.No.5,371,148,该文献在此引入作为参考。
变平剂的例子包括,但不限于从Davison Chemical Division,W.R.Grace & Company以SYLOIDO商品名购得的合成二氧化硅;从Hercules Inc.以HERCOFLAT商品名购得的聚丙烯;和从J.M.Huber Corporation以ZEOLEX商品名购得的合成硅酸盐。
分散剂和表面活性剂的例子包括,但不限于双(十三烷基)磺基琥珀酸钠、二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠、二己基磺基琥珀酸钠、二环己基磺基琥珀酸钠、二戊基磺基琥珀酸钠、二异丁基磺基琥珀酸钠、异癸基磺基琥珀酸二钠、磺基琥珀酸的二钠乙氧基化醇半酯;烷基酰氨基聚乙氧基磺基琥珀酸二钠、N-(1,2-二羧基乙基)-N-十八烷基磺基琥珀酸四钠、N-八磺基琥珀酸二钠、硫酸化乙氧基化壬基酚、2-氨基-2-甲基-1-丙醇等。
粘度,悬浮,和流动控制剂的例子包括,但不限于聚氨基酰胺磷酸酯、多元胺酰胺的高分子量羧酸盐和不饱和脂肪酸的亚烷基胺盐,都从BYK Chemie U.S.A.以ANTITERRA商品名购得。进一步的例子包括聚硅氧烷共聚物、聚丙烯酸酯溶液、纤维素酯、羟乙基纤维素、疏水改性的羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚酰胺蜡、聚烯烃蜡、羧甲基纤维素、聚丙烯酸铵、聚丙烯酸钠、羟丙基甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素、聚环氧乙烷、瓜尔胶等。增稠剂的其它例子包括甲醛/环氧乙烷相关增稠剂和水溶性羧基化增稠剂,例如Union Carbide的UCARPOLYPHOBE。
几种专有止泡剂是市售的和包括,例如BUBREAKof Buckman Laboratories Inc.,BYK(ofBYK Chemie,U.S.A.,FOAMASTER和NOPCOof HenkelCorp./Coating Chemicals,DREWPLUSof the Drew Industrial Division ofAshland Chemical Company,TRYSOL和TROYKYDof TroyChemical Corporation,和SAGof Union Carbide。
杀真菌剂,杀霉菌剂,和杀虫剂的例子包括,但不限于4,4-二甲基恶唑烷、3,4,4-三甲基恶唑烷、改性偏硼酸钡、N-羟基-甲基-N-甲基二硫代氨基甲酸钾、2-(硫代氰基-甲基硫代)苯并噻唑、二甲基二硫代氨基甲酸钾、金则烷、N-(三氯甲基硫代)邻苯二甲酰亚胺、2,4,5,6-四氯-间苯二腈、邻苯基苯酚、2,4,5-三氯苯酚、脱氢乙酸、环烷酸铜、辛酸铜、有机砷、氧化三丁基锡、环烷酸锌、和8-喹啉酸铜。
紫外线吸收剂的例子是在250-400nm范围内吸收光及最小吸光度为400-700nm的单一化合物或化合物混合物。优选的例子是三嗪、氰基丙烯酸酯、苯并三唑、萘、二苯酮、和苯并恶嗪-4-酮。更优选是市售UV-吸收剂如Cyasorb UV-9(Cytec Industries,CAS# 131-57-7),Cyasorb UV/-24(Cytec Industries,CAS# 131-53-3)。Cyasorb UV-531(CytecIndustries,CAS# 1843-05-6),Cyasorb UV-2337(Cytec Industries,CAS#25973-55-1),Cyasorb UV-5411(Cytec Industries,CAS# 3147-75-9),Cyasorb UV-5365(Cytec Industries,CAS# 2440-22-4),Cyasorb UV-1164(Cytec Industries,CAS# 2725-22-6),Cyasorb UV-3638(Cytec Industries,CAS# 18600-59-4),Tinuvin 213(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 104810-47-1),Tinuvin 234(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 70321-86-7),Tinuvin320(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 3846-71-7),Tinuvin 326(CibaSpecialty Chemicals,CAS# 3896-11-5),Tinuvin 327(Ciba SpecialtyChemicals,CAS# 3864-99-1),Tinuvin 328(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 25973-55-1),Tinuvin 329(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 3147-75-9),Tinuvin 350(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 36437-37-3),Tinuvin 360(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 103597-45-1),Tinuvin 571(CibaSpecialty Chemicals,CAS# 23328-53-2)和Tinuvin 1577(Ciba SpecialtyChemicals,CAS# 147315-50-2)。
另外的合适UV吸收剂在塑料添加剂手册第5版中列出(HanserGardner Publications,Inc.,Cincinnati,OH,USA,2001)。显然的是以不同商品名销售的相同分子由本发明覆盖。显然的是可以使用UV吸收剂的组合。
可以是合适的受阻胺光稳定剂(HALS)的例子包括,但不限于
Cyasorb UV-3346(Cytec Industries,CAS#90751-07-8),Cyasorb UV-3529(Cytec Industries,CAS# 19309840-7),Cyasorb UV-3641(Cytec Industries,CAS# 106917-30-0),Cyasorb UV-3581(Cytec Industries,CAS# 79720-19-7),Cyasorb UV-3853(CytecIndustries,CAS# 167078-06-0),Cyasorb UV-3853S(Cytec Industries,CAS# 24860-22-8),Tinuvin 622(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 65447-77-0),Tinuvin 770(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 52829-07-9),Tinuvin144(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 63843-89-0),Tinuvin 123(CibaSpecialty Chemicals,CAS# 129757-67-1),Chimassorb 944(Ciba SpecialtyChemicals,CAS# 71878-19-8),Chimassorb 119(Ciba SpecialtyChemicals,CAS# 106990-43-6),Chimassorb 2020(Ciba SpecialtyChemicals,CAS# 192268-64-7),Lowilite 76(Great Lakes Chemical Corp.,CAS# 41556-26-7),Lowilite 62(Great Lakes Chemical Corp.,CAS# 65447-77-0),Lowilite 94(Great Lakes Chemical Corp.,CAS# 71878-19-8),Uvasil299LM(Great Lakes Chemical Corp.,CAS# 182635-99-0),and Uvasil299HM(Great Lakes Chemical Corp.,CAS# 182635-99-0),Dastib 1082(Vocht a.s.,CAS# 131290-28-3),Uvinul 4049H(BASF Corp.,CAS#109423-00-9),Uvinul 4050H(BASF Corp.,CAS# 124172-53-8),Uvinul5050H(BASF Corp.,CAS# 199237-39-3),Mark LA 57(Asahi Denka Co.,Ltd.,CAS# 64022-61-3),Mark LA 52(Asahi Danka Co.,Ltd.,CAS# 91788-83-9),Mark LA 62(Asahi Denka Co.,Ltd.,CAS# 107119-91-5),Mark LA 67(Asahi Denka Co.,Ltd.,CAS# 100631-43-4),Mark LA 63(Asahi Denka Co.,Ltd.Co.,Ltd.Co.,CAS# 115055-30-6),Mark LA 68(Asahi Denka Co.,Ltd.,CAS# 100631-44-5),Hostavin N 20(Clariant Corp.,CAS# 95078-42-5),Hostavin N 24(Clariant Corp.,CAS# 85099-51-1,CAS# 85099-50-9),Hostavin N 30(Clariant Corp.,CAS# 78276-66-1),Diacetam-5(GTPZABGigiena Truda,USSR,CAS# 76505-58-3),Uvasorb-HA 88(3V Sigma,CAS# 136504-96-6),Goodrite UV-3034(BF Goodrich Chemical Co.,CAS#71029-16-8),Goodrite UV-3150(BF Goodrich Chemical Co.,CAS# 96204-36-3),Goodrite UV-3159(BF Goodrich Chemical Co.,CAS# 130277-45-1),Sanduvor 3050(Clariant Corp.,CAS# 85099-51-0),Sanduvor PR-31(Clariant Corp.,CAS# 147783-69-5),UV Check AM806(Ferro Corp.,CAS#154636-12-1),Sumisorb TM-061(Sumitomo Chemical Company,CAS#84214-94-8),Sumisorb LS-060(Sumitomo Chemical Company,CAS#99473-08-2),Uvasil 299LM(Great Lakes Chemical Corp.,CAS# 164648-93-5),Uvasil 299HM(Great Lakes Chemical Corp.,CAS# 164648-93-5),Nylostab S-EED(Clariant Corp.,CAS# 42774-15-2)。
另外的受阻胺光稳定剂可以在塑料添加剂手册第5版中更出(HanserGardner Publications,Inc.,Cincinnati,OH,USA,2001)。
亚磷酸盐的例子包括,但不限于以如下商品名销售的化合物Irgafos TNPP(Ciba Specialty Chamicals,CAS# 26523-78-4),Irgafos 168(Ciba Specialty Chemicals,CAS# 31570-04-4),Ultranox 626(GE Specialty Chemicals,CAS# 26741-53-7),MarkPEP 36(Asahi Denka Co.,Ltd.,CAS# 80693-00-1),Mark HP-10(AsahiDenka Co.,Ltd.,CAS# 140221-14-3),Irgafos P-EPQ(Ciba SpecialtyChemicals,CAS# 38613-77-3),Sandostab P-EPQ(Clariant Corp.,CAS#119345-01-6),Ethanox 398(Albemarle Corp.,CAS# 118337-09-0),Weston 618(GE Specialty Chemicals,CAS# 3806-34-6),Irgafos 12(CibaSpecialty Chemicals,CAS# 80410-33-9),Irgafos 38(Ciba SpecialtyChemicals,CAS# 145650-60-8),Ultranox 641(GE Specialty Chemicals,CAS# 161717-32-4),Doverphos S-9228(Dover Chemical Corp.CAS#154862-43-8)等。
溶剂和聚结剂的例子是公知的和包括,但不限于乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、乙二醇单丁基醚、丙二醇正丁基醚、丙二醇甲基醚、丙二醇单丙基醚、二丙二醇甲基醚、二甘醇单甲基醚、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯、乙二醇单辛基醚、二丙酮醇等。这样的溶剂和聚结助剂也可包括反应性溶剂和聚结助剂如邻苯二甲酸二烯丙酯,SANTOLINK XI-100(来自Monsanto的聚缩水甘油基烯丙基醚)和如在U.S.Pat.Nos.5,349,026和5,371,148中描述的其它物质,该文献在此引入作为参考。
因此,本发明的一个实施方案提供聚合物组合物,该聚合物组合物含有其中共聚的,数量足以改进包含聚合物组合物的涂料组合物的表观白度的通式(I)的至少一种蓝色1,4-双(2,6-二烷基苯胺基)蒽醌化合物加通式(II)-(X)的至少一种红色或紫色蒽醌或蒽吡啶酮化合物或以上通式XI的单一染料混合物,或非必要地与通式II-X的红色或紫色化合物混合的XI。在此方面,用于双组分调色剂体系或单组分调色剂体系的染料的存在数量不足以向聚合物赋予显着数量的颜色。
本发明的单一组分或双组分调色剂体系可以调色剂聚合物的聚合之前或在聚合期间加入。因此,作为本发明的进一步方面,提供包括如下物质的共混物的预混合组合物通式(I)的至少一种蓝色1,4-双(2,6-二烷基苯胺基)蒽醌化合物,以及以上通式(II)-(X)的至少一种红色或紫色蒽醌或蒽吡啶酮化合物,或与通式II-X的至少一种红色或紫色化合物结合的微红-蓝色蒽吡啶酮XI的预混合物。预混合组合物可以是红色或紫色和蓝色化合物的净共混物,或组合物可以预溶于聚酯的单体物质,如乙二醇。
加入涂料的调色剂聚合物的总数量当然可依赖于要调色的黄色数量和共聚入调色剂聚合物的染料的重量百分比。通常,调色剂聚合物的加入数量使得最大浓度约350ppmw(按重量份每百万)共聚入调色剂聚合物的调色剂染料输送到涂料。更优选是涂料组合物包含的调色剂聚合物数量,使得将与约10-100ppmw的通式(II-X)的红色或紫色组分结合的约10-90ppmw蓝色组分(I),或与约0-75ppmw的通式(II-X)的红色或紫色组分结合的10-100ppmw微红-蓝色组分XI输送到涂料。本发明不希望用于应用如油墨或其它薄,强烈颜色的涂料。
本发明的实施方案是醇酸树脂组合物,该组合物含有其中共聚的至少一种在此公开的调色剂染料。
本发明的另一个实施方案是涂料组合物,该组合物包含至少一种在此公开的调色剂聚合物组合物。
本发明的另一个实施方案是涂料组合物,该涂料组合物包含至少一种胶乳聚合物和至少一种在此公开的可水分散的调色剂聚合物组合物。
本发明的另一个实施方案是油漆配制剂,该油漆配制剂包含至少一种在此公开的可水分散的调色剂聚合物组合物。
本发明的另一个实施方案是油漆配制剂,该油漆配制剂包含至少一种胶乳聚合物和至少一种在此公开的可水分散的调色剂聚合物组合物。
本发明的另一个实施方案是通过加入至少一种在此公开的可水分散的调色剂聚合物组合物,改进涂料组合物的表观白度的方法,该涂料组合物包含水或极性溶剂如甲醇、乙醇等。
本发明的另一个实施方案是改进涂料组合物的表观白度的方法,该涂料组合物包含至少一种胶乳聚合物和至少一种在此公开的可水分散的调色剂聚合物。
在一个实施方案中,可水分散的调色剂聚合物组合物可以作为表面活性剂在胶乳聚合物的聚合期间加入。在另一个实施方案中,将可水分散的调色剂聚合物组合物加入含水的涂料配制剂,如油漆,该涂料配制剂包含胶乳聚合物。在仍然另一个实施方案中,将在此公开的调色剂染料在至多约30,000ppmw(按重量份每百万)的水平下聚合入可水分散的聚酯,因此用作要加入涂料配制剂的浓缩物。通常,向涂料中加入的浓缩物数量足以输送至多约300ppmw的调色剂染料。
在另一个实施方案中,蓝色蒽醌化合物对应于以上结构(I),其中R是氢;R1和R2独立地选自甲基和乙基;R3是氢、甲基、或溴;R4是氢、C1-C4-烷基或芳基;R5选自C1-C6-亚烷基、C-C4-亚烷基[-O-C2-C4-亚烷基]1-2、-CH2C6H10CH2-、亚芳基、或-CH2-亚芳基-和红色组分对应于通式(V),其中R7是C1-C6-烷氧基及R4和R5如以上对于优选的蓝色组分(I)所定义。
在本发明的另一个实施方案中,通式(I)的蓝色化合物是 和通式(V)的红色或紫色化合物是
和通式(XI)的微红-蓝色化合物是 通式(I)的蓝色蒽醌通常,可以由leucoquinizarin(1,4,9,10-四羟基蒽)化合物与过量芳族胺,优选在酸催化剂如硼酸存在下的反应制备,如在此引入作为参考的U.S.Pat.No.3,918,976中所述,和如下 如需要,这样生产的1,4-双(2,6-二烷基苯胺基)蒽醌化合物容易地由如下方式官能化首先采用氯磺酸氯磺化以生产二-磺酰氯,该磺酰氯可以与包含聚酯反应性基团的胺反应,通常的方法公开于U.S.Pat.No.2,731,476,该文献在此引入作为参考。
对应于通式HN(R4)R5X的典型胺包括2-氨基乙醇、2,2-亚氨基二乙醇、1-氨基-2,3-丙二醇、2-甲基氨基乙醇、2-乙基氨基乙醇、2-苯胺基乙醇、邻氨基苯甲酸甲酯、间氨基苯甲酸甲酯、对氨基苯甲酸、间氨基苯酚、6-氨基己酸、β-丙氨酸、甘氨酸乙酯、2-(对氨基苯基)乙醇、2-(对氨基苯氧基)乙醇、4-氨基甲基环己烷甲醇和3-氨基-2,2-二甲基-1-丙醇。
红色或紫色化合物(II)可以由如下方式制备由涉及苯胺的氮芳基化的改进Ullmann反应在铜催化剂存在下,反应1,5-二氯蒽醌和/或1,8-二氯-蒽醌或其混合物与邻,间和对氨基苯甲酸(及其酯)(参见U.S.Pat.No.4,359,580,该文献在此引入作为参考)。
通式(III)的红色或紫色化合物可以如在U.S.Pat.No.4,420,581中所述制备,和通式(VI)的化合物可以如在U.S.Pat.No.4,999,418中所述制备,该两篇文献在此引入作为参考。
可以由相似于用于制备通式(III)和(VI)的化合物的那些的过程,通过反应1,5-二氯蒽醌和1,8-二氯蒽醌或其混合物与取代苄胺制备通式(IV)的红色或紫色蒽醌化合物。
红色或紫色蒽吡啶酮化合物(VII)可以如在U.S.Pat.No.4,790,581中公开的那样制备,该文献在此引入作为参考;用于制备红色或紫色蒽吡啶酮化合物(VIII)和(IX)的过程公开于U.S.Pat.Nos.4,745,174和4,470,581,该文献在此引入作为参考。
通式XI的微红-蓝色蒽吡啶酮化合物如在U.S.Pat.Nos.4,745,174和5,340,910中所述制备。
可以由优选实施方案的如下实施例进一步说明本发明,尽管理解除非另外具体指示,包括这些实施例仅用于说明的目和不希望限制本发明的范围。
实施例实施例1-4(可水分散的醇酸树脂的制备).
步骤1新戊二醇(NPG)和5-钠代磺基间苯二甲酸(SSIPA)的加合物由如下方式制备在装配机械搅拌器,带蒸汽夹套的部分冷凝器,迪安-斯塔克疏水器,氮气入口,和水冷凝器的三颈圆底烧瓶中反应NPG(2483.5g,23.88mol),SSIPA(93.3%)(1608.5g,5.6mol),蒸馏水(276.0g),和催化剂,FASCAT4100(3.3g,Atofina Chemicals)。反应温度在小时时间内逐渐从130℃增加到190℃和冷凝物(水)在迪安-斯塔克疏水器中收集。允许反应继续直到获得3的酸值。一部分获得的产物用于如下步骤。
步骤2向装备与以上相同配置的三颈圆底烧瓶(3L)中加入NPG/SSIPA加合物(303.3g),三羟甲基丙烷(TMP)(456.0g),间苯二甲酸(594.0g),PAMOLYN 200(684.0g,妥尔油脂肪酸,Eastman ChemicalCompany,Kingsport,TN),调色剂染料和水平如在表1中报导,分别对于实施例2,3和4,和FASCAT 4100(1.8g,Atofina Chemicals)。(实施例1作为对照提供不包含调色剂染料。)反应温度在一小时内逐渐增加到220℃。允许反应继续约另外三小时直到获得8的酸值。允许获得的树脂冷却到140℃的温度。加入丙二醇丙在醚(PnP)(615.0g)和将产物在90℃下保持90分钟和允许冷却到室温。
完成的产物在室温下是相当流动的。在6个月之后在任何产物中没有任何颜色分离的迹象。
表1.每个实施例的染料类型和数量
实施例5-8(含有共聚的调色剂染料的可水分散的聚酯).
可水分散的聚合物(1摩尔)在实验室中由如下技术制备。采用由82mol%间苯二甲酸和18mol%5-钠代磺基间苯二甲酸组成的酸组分,由54mol%二甘醇和46mol%1,4-环己烷二甲醇(顺式/反式比例为约35/65)组成的二醇组分混合物制备聚合物。将如下物质直接称重入500ml圆底烧瓶或称重和转移
136.1g(0.82摩尔)间苯二甲酸53.28g(0.18摩尔)5-钠代磺基间苯二甲酸114.48g(1.08摩尔)二甘醇72.86g(0.51摩尔)1,4-环己烷二甲醇1.48g(0.018摩尔)无水乙酸钠调色剂染料和质量列于表1(分别地实施例5-8)100ppmw四异丙醇钛催化剂不锈钢搅拌器棒和叶片用于搅拌系统以促进反应和挥发份的脱除。放入加热套连接到温度控制器的Belmont金属浴用作加热介质。将系统采用氮气净化和在在试验期间在N2保护下保持。干冰疏水器用于收集挥发份。油基真空泵用于将系统置于减压下用于在酯化阶段之后的分子量累积。
将浴加热到200℃和将烧瓶和内容物插入浴和搅拌60分钟。
temperature was increased to 210C和held for 60分钟。然后将温度增加到275℃和保持20分钟。将系统在真空下放置和在0.2mm托下保持90分钟。将系统返回到氮气净化,将聚合物冷却和从烧瓶取出和研磨。聚合物的I.V.(在60/40苯酚/四氯乙烷中的比浓对数粘度)为0.327。由核磁共振光谱(NMR)的分析显示17mol%5-钠代磺基间苯二甲酸,54.3mol%间苯二甲酸,和45.5mol%1,4-环己烷二甲醇和53.5mol%二甘醇的组合物。聚合物由差示扫描量热法(DSC)的第二循环玻璃化转变温度为60℃。
将一部分(30.0g)调色剂染料/含磺基的可水分散的聚合物加入在约80℃下的蒸馏水(70.0g)。通过搅拌和加热到100℃达到聚合物的良好分散。最终分散体不显示粒子沉降的迹象。此分散体然后用作调色树脂的添加剂,如以下进一步讨论的那样。
实施例9(包含28%丙烯腈的水性胶乳的制备).
向装配冷凝器,氮气净化,和搅拌器的4L带夹套反应釜中加入1840g水和12.0g 30%Disponil FES 32(表面活性剂,HenkelTechnologies)。粒度为40nm(201.0g)的水性种子胶乳然后与EDTA 1%溶液(1.0g)和硫酸铁II 1%溶液(1.0g)一起加入反应器。将反应器的内容物加热到55℃。在单独的2000ml烧瓶中,制备666.0g苯乙烯,540.0g丙烯酸2-乙基己酯,504.0g丙烯腈,和90.0g甲基丙烯酸的单体混合物。在单独的250ml烧瓶中,制备30%Disponil FES 32(48.0g)和蒸馏水(72.0g)的表面活性剂混合物。然后在3小时时间内将单体混合物泵送入加热的反应器。当开始单体进料时,在6小时时间内向反应中加入在153g蒸馏水和(1.0g)碳酸钠中的7.0g氢过氧化叔丁基(70%),EDTA 1%溶液(1.0g)和硫酸铁II 1%溶液(1.0g),和溶于150.0g蒸馏水的异抗血酸6.0g。与单体进料一起开始,将表面活性剂/水混合物在2小时时间内泵送入反应。在加入所有的引发剂之后,将反应在55℃下保持另外半小时,在该点将反应器冷却到30℃。
将获得的乳液通过100-目筛网过滤。乳液包含43.9%固体和由动态光散射测量的粒度是131nm。粘度是145cp和Tg是70.2℃。
实施例10-16.由含有其中共聚的调色剂染料的水分散的醇酸树脂调色的水性(waterborne)胶乳.
表2.(调色的水性胶乳)
采用常规方式使用由Hunter Associates Laboratory,Inc.,Reston,Virginia制造的HunterLabUltraScan比色计测定样品的颜色。使用HunterLab Universal软件(版本3.8)操作仪器。仪器的校准和操作是根据在此引入作为参考的HunterLab用户手册,和极大地由Universal软件指导。为在任何比色计上再现结果,根据它的规程和使用如下测试参数运行仪器D65光源(目光,6500°K颜色温度),反射模式,大区域观察,包括Secular,CIE10°观测器,输出是CIE L*,a*,b*。正b*值的增加指示黄度,而b*数值的降低指示黄度的降低。颜色测量和实施更详细地讨论于Anni BergerSchunn,实际颜料测量,Wiley,NY,39-56和91-98页(1994)。
CIE L*,a*,b*颜色测量方法用于测定表2中实施例12-16的胶乳配制剂的颜色,与胶乳对照物(实施例10)和白色Leneta chart(实施例10)比较。实施例12-16的胶乳树脂由如下方式制备共混如所示来自实施例1,2,或3的可水分散的聚合物与不含调色剂的胶乳树脂(根据实施例9制备)以提供足以降低b*颜色值的调色剂染料数量(表2)。将膜从含调色剂的胶乳树脂制备,和在白色Leneta chart上刮涂到约密耳厚度(干燥)。将膜在60℃下烘烤到干燥90分钟。在冷却之后,b*颜色由标准过程测量。
从表2中的数据清楚的是b*颜色(黄度)在本发明的实施例中降低,该实施例包含胶乳和水分散的树脂两者,该水分散的树脂含有其中共聚的调色剂染料(XII和XIII),因此改进胶乳的表观白度。数据也显示可以根据本发明降低胶乳的b*颜色到小于未涂覆基材的b*数值。
实施例17-19.由含有其中共聚的调色剂染料的水分散的聚酯树脂调色的含丙烯腈的胶乳.
表3(含丙烯腈的胶乳)
实施例18和19的样品(表3)由如下方式制备共混实施例5和6的可水分散的聚酯树脂(表3)与含有树脂共聚的28%丙烯腈的实施例9的树脂,以达到大约所需的调色剂染料水平。当加入适当水平的调色剂染料时,将透明膜在白色Leneta chart上在约1密耳厚下刮涂(干燥)。然后将这些膜在60℃下烘烤90分钟。在冷却之后,将每个膜的黄度测量和记录为b*值。从表3中的数据清楚的是通过加入包含可共聚调色剂染料的可水分散的聚合物组合物(XII和XIII),b*颜色在包含调色剂染料的实施例中降低,因此改进表观白度。数据也显示胶乳的b*颜色可以降低到小于未涂覆基材的数值(参见实施例18)。甚至更多含调色剂染料的可水分散的聚合物的加入导致b*值低于未涂覆Lenetachart基材的涂料(参见实施例19)。
实施例20(胶乳配制剂的制备).
向装备冷凝器,氮气净化,和搅拌器的2L带夹套的反应釜中加入202.3g水和7.1g 18%Hitenol BC-20(由DKS International制造的可聚合表面活性剂)。将反应器的内容物加热到85℃。在2000ml烧瓶中,将84.5g甲基丙烯酸甲酯,305.9苯乙烯,17.0g甲基丙烯酸,127.4g甲基丙烯酸2-乙酰乙酰氧基乙酯,314.4g丙烯酸丁酯,0.4g甲基丙烯酸2-羟乙酯,3.4g异辛基巯基丙酸酯,1.7g碳酸铵,500.3g水,和75.5g Hitenol BC-20(18%)的单体/表面活性剂预乳液采用快速搅拌制备。获得的预乳液是稳定的。将一部分预乳液混合物(57.2g)加入受热的反应器。在冷却反应器的内容物以再平衡之后,将溶于18.4g水的1.27g过硫酸铵加入反应器。允许反应在温度下搅拌15分钟。将剩余的预乳液混合物在250分钟时间内加入反应器。在相同的时间期间,将溶于55.1g蒸馏水的2.6g过硫酸铵和1.7g碳酸铵的溶液加入反应器。在加入所有的单体之后,将反应在85℃下保持另外半小时,在该点将反应器冷却到65℃。将由在18.4g蒸馏水中的3.6g氢过氧化叔丁基(70%)和溶于18.4g蒸馏水的2.6g甲醛次硫酸氢钠组成的另外进料在15-分钟时间内加入反应。采用搅拌允许反应混合物冷却到室温。然后将氢氧化铵(36.4g 28%水溶液)搅拌入反应混合物。采用搅拌加入Proxel GXL(1.7g,由Avecia Inc.提供的杀虫剂),随后加入基于反应混合物总重量的2.0wt%聚乙烯亚胺。
将获得的乳液通过100-目筛网过滤。乳液包含48.9%固体和由动态光散射测量的粒度是129nm。最终的乳液是均匀的淡黄色及没有粒子沉降的迹象。
实施例21-33油漆配制剂中含有共聚的调色剂染料的可水分散的聚酯.
在此所述的过程用于制备列为表4中实施例的油漆配制剂。将如下材料研磨在一起水(44.1g),28%NH4OH(0.6g),Surfynol CT131(4.5g,供应商Air Products and Chemicals,Inc.),Surfynol 104DPM(1.2g,供应商Air Products and Chemicals,Inc.),Surfynol DF210(0.35g,供应商Air Products and Chemicals,Inc.),BYK-025(0.90g,供应商BYKChemie),Ti-706(148.5g),20%Acrysol QR-708(0.14g,供应商Rohmand Haas Company)。将研磨的材料(105.8g)与如下材料混合在一起实施例20的胶乳(240.6g),28%NH4OH(0.60g),15%硝酸钠(3.1g),BYK-025(0.80g),二丙二醇正丁基醚(DPnB/Texanol,Eastman)(14.0/4.67g),20%Acrysol QR-708(1.5g),水(8.0g),和表4中列出的含有共聚的调色剂染料的可水分散的聚酯。将油漆在铝基材上刮涂以达到大约1密耳的最终膜厚度。将样品允许空气干燥25分钟和然后在300下强制空气烘箱烘烤另外25分钟。然后检查样品的总黄度,它记录为″b*″值(表4)。黄度随更高的″b*″值增加。
表4.(油漆配制剂中含有共聚的调色剂染料的可水分散的聚酯)
从表4中的数据清楚的是包含可共聚调色剂染料的可水分散的聚合物对改进胶乳油漆配制剂的表观白度是有效的。变化含红色和蓝色调色剂染料的可水分散的聚合物的加载量以降低b*颜色值到大约0(实施例29)。负b*颜色值(轻微蓝色)由可水分散的聚合物的进一步加入获得,该可水分散的聚合物包含可共聚调色剂染料(实施例22,26,30,31,32和33)。
表5中的b*颜色数据通过测量涂漆铝板的b*值获得该铝板曝露于QUV设备中的UV光。将每个板使用表4中公开的一种胶乳油漆配制剂涂漆(实施例21-33)。将油漆在铝基材上刮涂以达到大约1密耳的最终膜厚度。允许样品空气干燥1周和记录黄度。然后将板放入QUV腔。将每个样品的b*颜色在550h和730h曝露之后测量和记录。
表5.表4的油漆配制剂的QUV曝露
1.b*的变化=abs[abs(最终b*值)-abs(初始b*值)]表5中的数据显示与不包含调色剂聚合物的样品(参见实施例21-没加入调色剂聚合物)相比,包含具有共聚的调色剂染料的可水分散的聚酯的胶乳油漆配制剂较不黄(更低的b*值)。也令人惊奇地发现包含具有共聚的调色剂染料的可水分散的聚酯的油漆配制剂在550h曝露和730h曝露之间经历较少的颜色变化。令人惊奇地发现在QUV设备中的先进曝露时,通过使用这样非常低水平的可共聚调色剂染料,获得变黄的降低和表观白度的改进。
实施例34.包含1000ppm染料XIV的通用醇酸的制备.
步骤1.新戊二醇(NPG)/5-钠代磺基间苯二甲酸(SIP)加合物由如下方式制备在装配机械搅拌器,带蒸汽夹套的部分冷凝器,迪安-斯塔克疏水器,氮气入口,和水冷凝器的三颈圆底烧瓶中反应新戊二醇(827.00g,7.95mol),5钠代磺基间苯二甲酸(536.00g,2.00mol),水(91.90g),和FASCAT 4100(1.10g-酸催化剂)。反应温度在45-min时间内逐渐从110增加到150℃和在迪安-斯塔克疏水器中收集馏出物。允许反应在150-180℃下继续3hr,和在190℃继续4.5hr直到获得3.0mgKOH/g的酸值。然后允许反应混合物冷却到80℃和加入水以得到含有90%固体的NPG/SIP加合物。一部分获得的产物用于如下步骤。
步骤2.在向装备与以上相同配置的单独反应器中加入季戊四醇(PE)(42.86g,0.32mol),二甘醇(DEG)(49.36g,0.47mol),以上NPG/SIP加合物(90%,164.00g),己二酸(AD)(85.52g,0.59mol),PAMOLYN200(完全衍生自妥尔油脂肪酸的高纯度等级亚油酸,购自EastmanChemical Company,Kingsport,TN)(423.18g,1.46mol),染料XIV(0.765g),和FASCAT 4100(0.38g)。允许混合物在150-220℃下反应约六个小时直到收集64.0g冷凝物(水)。酸值测定为11mg KOH/g。然后允许混合物冷却到50℃和收集为100%固体。获得的紫色醇酸在室温下为液体;它溶于通常的有机溶剂以及可在水中分散(通用的)。
实施例35.包含1000ppm红色调色剂染料(XIII)的通用醇酸的制备.
根据实施例34中描述的方法,通过采用红色调色剂染料XIII替代微红-蓝色染料制备包含1000ppm红色调色剂染料(XIII)的醇酸。
实施例36.包含1000ppm蓝色调色剂染料(XII)的通用醇酸的制备.
根据实施例34中描述的方法,通过采用蓝色调色剂染料XII替代微红-蓝色染料制备包含1000ppm蓝色调色剂染料(XII)的醇酸。
实施例37.包含500ppm蓝色调色剂染料(XII)和500ppm红色调色剂染料(XIII)的通用醇酸的制备.
根据实施例34中描述的方法,制备包含500PPM蓝色调色剂染料(XII)和500PPM红色调色剂染料(XIII)的醇酸。
实施例38-40.在水性油漆配制剂中具有染料XIV的通用醇酸.
将如下材料一起研磨水(44.1g),28%NH4OH(0.6g),SurfynolCT131(4.5g),Surfynol 104DPM(1.2g),Surfynol DF210(0.35g),BYK-025(0.90g),Ti-706(148.5g),20%QR-708(0.14g)。将研磨的材料(105.8g)与如下材料混合实施例20的胶乳(240.6g),28%NH4OH(0.60g),15%硝酸钠(3.1g),BYK-025(0.80g),DPnB/Texanol(二丙二醇正丁基醚/Texanol,Eastman)(14.0/4.67g),20%QR-708(1.5g),水(8.0g)和适当数量的实施例34的含调色剂的醇酸以提供表6中列出的着色剂数量。将油漆在铝基材上刮涂以达到大约1密耳的最终膜厚度。将样品允许空气干燥25分钟和然后在300下强制空气烘箱烘烤另外25分钟。然后检查样品的总黄度,它记录为″b*″值(表6)。黄度随更高的″b*″值增加。
表6.油漆配制剂的L*,a*,b*颜色值
从表6中的数据清楚的是加入含有其中共聚的染料XIV的实施例34的醇酸组合物用于降低b*颜色,因此改进油漆涂料的表观白度。
实施例41.在溶剂基油漆配制剂中具有微红-蓝色调色剂染料XIV的通用醇酸.
使用高速混合机将如下材料一起研磨Duramac HS 57-5816(80.0g)(Eastman Chemical Co.),溶剂油Rule 66(120.0g),Bentone SD-1(Elementis)(10.4g),Lecithin Yelkin TS(ADM)(2.0g),Nuosperse657(Sasol Servo BV)(3.0g),Irocthix 2000(Lubrizol)(10.0g),TiPureR-706(Dupont)(270.0g),和Barytes-Cimbar UF(Cimbar)(75.0g)。将研磨的材料(570.4g)与如下材料混合Duramac HS 57-5816(430.0g),溶剂油Rule 66(45.0g),12%Cobalt Ten-Cem(OMG Americas)(2.8g),5%Calcium Ten-Cem(OMG Americas)(60.0g),和Exkin#2(CondeaServo)(2.0g)以得到白色油漆配制剂(1)。向油漆配制剂(1)(25.00g)中加入实施例34的通用醇酸着色剂(0.78g)和随后混合以得到具有改进白度的醇酸油漆配制剂(2)。
实施例42.在溶剂基油漆配制剂中具有红色调色剂染料XIII和蓝色调色剂XI的通用醇酸.
向在实施例41中制备的白色油漆配制剂(1)(50.00g)加入实施例35(0.78g)和实施例36(0.78g)的通用醇酸着色剂的组合,和随后混合以得到具有改进白度的醇酸油漆配制剂(3)。
将以上醇酸油漆配制剂(1,2,和3)在铝基材上刮涂以达到大约1密耳的最终膜厚度。将样品允许空气干燥25分钟和然后在300下强制空气烘箱烘烤另外25分钟。然后检查样品的总黄度,它记录为″b*″值(表7)。黄度随更高的″b*″值增加。
表7.油漆配制剂的b*颜色值
特别参考具体的实施方案详细描述了本发明,但理解可以在本发明的精神和范围内进行变化和改进。尽管采用具体的术语,它们仅在属类和描述性意义上使用和不用于限制的目的,本发明的范围在如下权利要求中说明。
权利要求
1.一种显示改进白度的液体涂料组合物,组合物包括聚酯聚合物或醇酸聚合物,该聚酯聚合物或醇酸聚合物包括数量足以改进涂料组合物表观白度的一种或多种如下残基a)强烈吸收在约530nm-约650nm的波长下的光的一种或多种蓝色调色剂染料的残基,和一种或多种如下残基i)强烈吸收在约470nm-约580nm的波长下的光的一种或多种红色调色剂染料的残基,或ii)强烈吸收在约500nm-约610nm的波长下的光的一种或多种紫色调色剂染料的残基;或b)强烈吸收在约520nm-约630nm的波长下的光的一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基,和非必要地一种或多种如下残基i)强烈吸收在约470nm-约580nm的波长下的光的一种或多种红色调色剂染料的残基,或ii)强烈吸收在约500nm-约610nm的波长下的光的一种或多种紫色调色剂染料的残基。
2.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中组合物进一步包括至少一种倾向于变黄的聚合物。
3.根据权利要求2的液体涂料组合物,其中至少一种倾向于变黄的聚合物包括胶乳聚合物。
4.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中液体涂料组合物包括水。
5.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中液体涂料组合物包括一种或多种有机溶剂。
6.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中醇酸聚合物与水和有机溶剂两者混溶。
7.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种蓝色调色剂染料强烈吸收在550nm-640nm的波长下的光。
8.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种红色调色剂染料强烈吸收在480nm-570nm的波长下的光。
9.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种紫色调色剂染料强烈吸收在510nm-600nm的波长下的光。
10.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料强烈吸收在540nm-620nm的波长下的光。
11.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种蓝色调色剂染料的残基,一种或多种红色调色剂染料的残基,和一种或多种紫色调色剂染料的残基在涂料组合物中提供的总数量不大于约350ppmw,基于涂料组合物的总重量。
12.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基在涂料组合物中提供的总数量不大于约350ppmw,基于涂料组合物的总重量。
13.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种蓝色调色剂染料的残基,一种或多种红色调色剂染料的残基,和一种或多种紫色调色剂染料的残基在涂料组合物中提供的总数量为约5ppmw-约40ppmw,基于涂料组合物的总重量。
14.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基在涂料组合物中提供的总数量为约5ppmw-约40ppmw,基于涂料组合物的总重量。
15.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种蓝色调色剂染料包括如下物质
16.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种红色调色剂染料包括如下物质
17.根据权利要求1的液体涂料组合物,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料包括如下物质
18.一种改进液体涂料组合物的表观白度的方法,包括向液体涂料组合物中加入聚酯聚合物或醇酸聚合物,该聚酯聚合物或醇酸聚合物包括数量足以改进涂料组合物表观白度的一种或多种如下残基a)强烈吸收在约530nm-约650nm的波长下的光的一种或多种蓝色调色剂染料的残基,和一种或多种如下残基i)强烈吸收在约470nm-约580nm的波长下的光的一种或多种红色调色剂染料的残基,或ii)强烈吸收在约500nm-约610nm的波长下的光的一种或多种紫色调色剂染料的残基;或b)强烈吸收在约520nm-约630nm的波长下的光的一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基。
19.根据权利要求18的方法,其中涂料组合物包括至少一种倾向于变黄的聚合物。
20.根据权利要求19的方法,其中至少一种倾向于变黄的聚合物包括胶乳聚合物。
21.根据权利要求18的方法,其中醇酸树脂与水和有机溶剂两者混溶。
22.根据权利要求18的方法,其中一种或多种蓝色调色剂染料强烈吸收在530nm-650nm的波长下的光。
23.根据权利要求18的方法,其中一种或多种红色调色剂染料强烈吸收在470nm-580nm的波长下的光。
24.根据权利要求18的方法,其中一种或多种紫色调色剂染料强烈吸收在500nm-610nm的波长下的光。
25.根据权利要求18的方法,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料强烈吸收在520nm-630nm的波长下的光。
26.根据权利要求18的方法,其中一种或多种蓝色调色剂染料的残基,一种或多种红色调色剂染料的残基,和一种或多种紫色调色剂染料的残基在液体涂料组合物中提供的总数量不大于约350ppmw,基于液体涂料组合物的总重量。
27.根据权利要求18的方法,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基在液体涂料组合物中提供的总数量不大于约350ppmw,基于胶乳组合物的总重量。
28.根据权利要求18的方法,其中一种或多种蓝色调色剂染料的残基,一种或多种红色调色剂染料的残基,和一种或多种紫色调色剂染料的残基在液体涂料组合物中提供的总数量为约5ppmw-约40ppmw,基于液体涂料组合物的总重量。
29.根据权利要求18的方法,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基在液体涂料组合物中提供的总数量为约5ppmw-约40ppmw,基于液体涂料组合物的总重量。
30.一种液体涂料组合物,包括(a)水分散的缩聚物,该缩聚物含有其中共聚的、数量足以改进涂料组合物表观白度的调色剂染料,该调色剂染料选自如下两组的一种或多种(1)通式(I)的至少一种蓝色1,4-双(2,6-二烷基苯胺基)蒽醌调色剂染料 其中R选自氢、C1-C6-烷基、卤素、羧基和C1-C6-烷氧基羰基;R1和R2独立地选自溴和C1-C6-烷基;R3选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、羟基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、氰基、硫代氰基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、C1-C6-烷基磺酰基、取代C1-C6-烷基磺酰基、C1-C6-烷氧基羰基、羧基、芳氧基、芳基硫代、芳基磺酰基、和当m和/或n是0时SO2N(R4)R5X;R4选自氢、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基和芳基;R5是选自如下的连接基团C1-C8-亚烷基、C1-C6-亚烷基-(Z-C1-C6)1-2-亚烷基、亚芳基-C1-C6-亚烷基、亚芳基-Z-C1-C6-亚烷基、C3-C7-亚环烷基、C1-C6-亚烷基-C3-C8-亚环烷基-C1-C6-亚烷基、C1-C6-亚烷基-亚芳基-C1-C6-亚烷基、和C1-C6-亚烷基-Z-亚芳基-Z-C1-C6-亚烷基,其中Z选自-O-、-S-或SO2;X是氢或聚酯反应性基团;和m和n独立地是0或1;条件是存在至少一个聚酯反应性基团;和相当于一种或多种如下结构通式II-X的至少一种红色或紫色调色剂染料,它可以与以上通式I的一种或多种蓝色调色剂染料共混 其中R6选自氢、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基或芳基;R7是氢或1-3种选自如下的基团C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷酰基氨基、卤素、羟基、C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷基硫代;R8和R9相同或不同和选自C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基或芳基;R10选自C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基或芳基;R11选自氢、C1-C12-烷基、取代C1-C12-烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基、C3-C8-环烷基和芳基;R12是氢或1-3种选自如下的基团C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、卤素、羟基、C1-C6-烷酰基氨基、芳酰基氨基、C1-C6-烷基磺酰基氨基和芳基磺酰基氨基;R13和R14选自氢、氰基或CO2R10;R15是如先前定义的R4或R5X;L是-CO-或-SO2-;X如先前所定义;m是0或1;p是1或2;条件是至少一个聚酯反应性基团存在为X或存在为R3,R4,R6,R7,R10,R11,R12,R13,R14或R15上的取代基;或(2)具有与通式(XI)一致的结构,非必要地与通式II-X的一种或多种红色或紫色组分混合的至少一种微红-蓝色调色剂染料 其中R16选自氢、C1-C12-烷基、取代C1-C6-烷基、C3-C8-环烷基、C3-C8-烯基、C3-C8-炔基和芳基;R17选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、芳氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、芳基磺酰基和芳基硫代;R18选自氢、卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基和取代C1-C6-烷氧基;R19选自氢或1-3个选自如下的基团卤素、C1-C6-烷基、取代C1-C6-烷基、芳基、C1-C6-烷氧基、取代C1-C6-烷氧基、C1-C6-烷基硫代、取代C1-C6-烷基硫代、C1-C6-烷氧基羰基、取代C1-C6-烷氧基羰基、芳基硫代、C1-C6-烷氧基羰氧基、取代C1-C6-烷氧基羰氧基、羧基、氨磺酰基、C1-C6-烷基氨磺酰基、取代C1-C6-烷基氨磺酰基、二-C1-C6-烷基氨磺酰基、取代二-C1-C6-烷基氨磺酰基、C1-C6-烷基芳基氨磺酰基、取代C1-C6-烷基芳基氨磺酰基、C3-C8-环烷基氨磺酰基、取代C3-C8-环烷基氨磺酰基、芳基氨磺酰基、氨基甲酰基、C1-C6-烷基氨基甲酰基、取代C1-C6-烷基氨基甲酰基、二-C1-C6-烷基氨基甲酰基、取代二-C1-C6-烷基氨基甲酰基、C1-C6-烷基芳基氨基甲酰基、取代C1-C6-烷基芳基氨基甲酰基、C3-C8-环烷基氨基甲酰基、取代C3-C8-环烷基氨基甲酰基、芳基氨基甲酰基、2-吡咯烷酮基、C1-C6-烷酰基氨基、取代C1-C6-烷酰基氨基、N-C1-C6-烷基-C1-C6-烷酰基氨基、或取代N-C1-C6-烷基-C1-C6-烷酰基氨基;和n1是1-5的整数;条件是至少一个聚酯反应性基团存在为X或存在为R16,R17,R18或R19上的取代基;和(b)倾向于变黄的聚合物。
31.根据权利要求30的液体涂料组合物,其中一种或多种蓝色调色剂染料的残基,一种或多种红色调色剂染料的残基,和一种或多种紫色调色剂染料的残基在涂料组合物中提供的总数量不大于约350ppmw,基于涂料组合物的总重量。
32.根据权利要求30的液体涂料组合物,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基在涂料组合物中提供的总数量不大于约350ppmw,基于涂料组合物的总重量。
33.根据权利要求31的液体涂料组合物,其中一种或多种蓝色调色剂染料的残基,一种或多种红色调色剂染料的残基,和一种或多种紫色调色剂染料的残基在涂料组合物中提供的总数量为约5ppmw-约40ppmw,基于涂料组合物的总重量。
34.根据权利要求32的液体涂料组合物,其中一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基在涂料组合物中提供的总数量不约5ppmw-约40ppmw,基于涂料组合物的总重量。
35.一种显示改进的表观白度和当曝露于热量和光时产生的变黄数量降低的液体涂料组合物,组合物包括聚酯或醇酸聚合物,该聚酯或醇酸聚合物由如下残基构成(a)一种或多种调色剂残基,该调色剂残基提供的数量足以改进涂料组合物的表观白度,包括一种或多种如下残基1)强烈吸收在约530nm-约650nm的波长下的光的一种或多种蓝色调色剂染料的残基,和一种或多种如下残基i)强烈吸收在约470nm-约580nm的波长下的光的一种或多种红色调色剂染料的残基,或ii)强烈吸收在约500nm-约610nm的波长下的光的一种或多种紫色调色剂染料的残基;或2)强烈吸收在约520nm-约630nm的波长下的光的一种或多种微红-蓝色调色剂染料的残基,和非必要地一种或多种如下残基i)强烈吸收在约470nm-约580nm的波长下的光的一种或多种红色调色剂染料的残基,或ii)强烈吸收在约500nm-约610nm的波长下的光的一种或多种紫色调色剂染料的残基;(b)至少一种二官能二羧酸;(c)基于所有酸的总量,约4-约25mol%,羟基和氨基当量等于200mol%的至少一种二官能磺基单体,该磺基单体包含至少一个连接到芳族或环脂族核的阳离子磺酸根基团,其中官能团是羟基、羧基或氨基;(d)至少一种选自如下的反应物二醇、聚(乙二醇)、多元醇、或二醇和含有两个-NHR20基团的二胺的混合物,其中R20选自氢和C1-C12烷基;(e)非必要地,至少一种选自如下的二官能反应物含有一个-(C(R1)2-OH基团的羟基羧酸、含有一个-NR1H基团的氨基-羧酸、和含有一个-C(R1)2-OH基团和一个-NR1H基团的氨基-醇、或该二官能反应物的混合物;其中每个R1是氢原子或1-4个碳原子的烷基;和(f)非必要地,一元脂肪酸、脂肪酯、或包括如下一个或多个基团的天然、部分皂化油 其中Y1是C8-C20烷基或烯基。
36.根据权利要求35的液体涂料组合物,其中聚(乙二醇)包括一个或多个如下基团 其中n是2-20的整数,或 其中n是约20-约500的整数。
37.根据权利要求35的液体涂料组合物,其中采用足够的数量提供一种或多种调色剂残基以防止或掩蔽液体涂料组合物的变黄。
38.根据权利要求35的液体涂料组合物,其中一种或多种调色剂残基在涂料组合物中提供的数量小于约350ppmw,基于液体涂料组合物的总重量。
39.根据权利要求35的液体涂料组合物,其中一种或多种调色剂残基提供的数量为约5ppmw-约40ppmw,基于液体涂料组合物的总重量。
全文摘要
公开了具有改进白度的液体涂料组合物。组合物可包括聚酯或醇酸聚合物,该聚酯或醇酸聚合物含有其中共聚的调色数量的(A)双组分着色剂体系,该双组分着色剂体系包括蓝色调色剂染料和红色或紫色调色剂染料,或两者或(B)单组分着色剂体系,该单组分着色剂体系包括微红-蓝色调色剂染料,非必要地包括一种或多种红色或紫色调色剂染料。此调色剂聚合物可用作表面活性剂或稳定剂,和可以在乳液聚合之前加入,或可以用作水性或溶剂型涂料组合物中的添加剂。
文档编号C09B67/00GK1852937SQ200480027052
公开日2006年10月25日 申请日期2004年9月16日 优先权日2003年9月19日
发明者D·W·小卡里科, M·A·维弗, J·C·皮尔森, C·H·福斯特, J·C·弗类彻, D·L·莫里斯, 郭钊明 申请人:伊斯曼化学公司