专利名称:生产方法
技术领域
本发明涉及浓缩漆、亦即有机颜料在油漆媒体、特别是机动车和建筑用油漆媒体中的分散体的生产方法,油漆媒体的成分包括溶剂和其它任选组分如粘结剂、添加剂等,该分散体中含有20-80%(重量)的颜料,它可被“降低”,亦即借助于加入更多的油漆媒体而稀释成最终的油漆。
传统的生产含有金属酞花青颜料的油漆或浓缩漆的方法,一直是要求把粗的金属酞花青或者是在球磨机或捏合机中加入无机盐长时间碾磨,或者是经过“酸粘(acid pasting)”,即在浓硫酸中溶解并沉淀出来,随后作进一步的调整和离析,使粗的金属酞花青转变为颜料形态,再经通常是进一步碾磨而分散在油漆媒体中。
现在令人惊喜地发现,含有颜料金属酞花青的浓缩漆已可不需长时间研磨、也不需用专门的分散剂和液化剂而制得,即首先使之酸粘或碾磨粗金属酞花青以减小其颗粒尺寸,然后用油漆的溶剂组分与粗金属酞花青小颗粒捏合在一起,捏合时也可任选加入油漆的粘结组分。这样,就避免了使用无机盐碾磨助剂可能带来的环境保护问题,而且从粗金属酞花青变成浓缩漆所需的总加工时间也被显著地缩短了。可用这种浓缩漆制成具有优良的分散性能、强度性能、光泽性能和流动性能的油漆。
据此,本发明可提供一种制备浓缩漆的方法,该方法包括(a)碾磨或酸粘粗金属酞花青以减小其颗粒尺寸,从而形成改良的粗金属酞花青,以及(b)捏合改良的粗金属酞花青与油漆媒体的混合物而制成含有以颜料形态分散在油漆媒体中的金属酞花青的浓缩漆,该油漆媒体中包含有一种或多种油漆溶剂,被捏合的混合物中所含的金属酞花青的量为20-80%(重量)。
碾磨步骤(a)最好在球磨机中进行,其它的具有类似功能的装置如磨碎机,在需要时也可采用。在碾磨步骤中,粗金属酞花青优选与树脂和/或有机液体组成混合料。树脂可以是通常用作浓缩漆的树脂组分或粘结组分的树脂,也可以是与要生产的浓缩漆的这些组分和其它组分相配伍的树脂。当要生产的浓缩漆是油基浓缩漆时,适用的树脂的例子有改良的和未改良的各种含油率的醇酸树脂、丙烯酸衍生物树脂、纤维素树脂、环氧树脂(纯的或脂状的)、蜜胺树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、松香脂、马来酸或酚醛改良松香脂、硅酮树脂;含苯乙烯的树脂如醇酸树脂、丙烯酸酯和聚酯树脂、尿素基树脂;以及乙烯基树脂如聚乙酸乙烯酯或聚氯化乙烯酯树脂。
当要生产的浓缩漆是水基浓缩物时,适用的树脂的例子有改良的和未改良的醇酸树脂、聚酯树脂、丙烯酸衍生物树脂;乙烯基树脂如聚乙酸乙烯酯树脂;以及含苯乙烯的树脂如苯乙烯-丁二烯树脂。
在碾磨步骤(a)中使用的树脂通常是颗粒状的。
在碾磨步骤(a)中适用的有机液体,可以是通常用作浓缩漆溶剂组分的有机液体,也可以是与溶剂组分相配伍的有机液体。该液体可以是这样的材料,它在室温下是固态,但在碾磨过程中因温度升高却是液态。适用的有机液体包括脂族化合物如石油溶剂、醇类和羧酸;芳族化合物如甲苯和二甲苯,它们可与其它配伍的液体或溶剂掺合;脂类如乙酯、甲酯或乙酸丁酯;酮类如丙酮、甲基·乙基酮和甲基·异丁基酮;醚类或醚醇类如二乙醚、二甘醇和丁基乙二醇;或者各种脂族/芳族烃和醇的混合液如二甲苯与丁醇的混合液。
在碾磨步骤(a)中可将液化剂与粗金属酞花青一起碾磨。适用的液化剂包括长链脂族胺的盐,例如具有至少10个碳原子、例如10到20个碳原子的一条或多条链的脂族胺与磺化金属酞花青、特别是磺化铜酞花青与基本金属酞花青如二甲胺基乙酯铜酞花青所化合成的盐。
用碾磨步骤(a)所生产出来的改良的粗金属酞花青,其颗粒尺寸通常为5至50微米,而在碾磨前的粗酞花青则为10至100微米。经碾磨后β晶型的酞花青的百分数通常都会减小,但若将有机液体与酞花青一起碾磨时会减小得更多。碾磨后的产品所具有的性能通常为球磨后的中间值。
如用酸粘法来生产改良的粗金属酞花青,则基本上可得到100%的α晶形。
在碾磨步骤(a)中使用树脂时,树脂的用量通常为粗金属酞花青重量的0.1%至50%,优选为2至30%,特别优选为5至15%。当在碾磨步骤(a)中使用有机液体时,它的用量通常为粗酞花青重量的0.1至20%,以使碾磨步骤(a)的产品呈颗粒状,而不是结块的或湿的。
本发明的方法的捏合步骤(b)可用分批捏合机或优选用挤压机、特别是双螺杆挤压机来进行,这种挤压机可具有例如1到30个混合区,更通常是具有3到20个混合区。从(a)步骤所获得的改良粗金属酞花青可与油漆媒体混合后送入挤压机,也可将油漆媒体单独送入挤压机,当油漆媒体在室温下为液态时,它可单纯由象上述碾磨步骤(a)所适用的有机液体组成,这种有机液体是通常用作浓缩漆的溶剂组分的液体或是与溶剂组分相配伍的液体。替代的办法是,油漆媒体可包括一种或多种油漆溶剂,例如一种或多种上述的有机液体,再加上任选的一种或多种油漆粘结剂,以及也是任选的其它已知的油漆媒体组分如传统的添加剂。
步骤(b)的一个优选实施方案是,把步骤(a)制得的改良的粗金属酞花青与有机液体如上述在(a)步骤中可用的一种或多种这种液体一起送入挤压机中。另一个优选实施方案是,步骤(a)制得的改良的粗金属酞花青和有机液体被分开送入挤压机。两个实施方案都是优选把油漆媒体的任何剩余部分通过第一混合区前的入口或第一混合区上的入口送入挤压机中。
在(b)步骤可使用的油漆媒体中的油漆溶剂组分的量,以金属酞花青的重量计,为0.1%至100%,优选为15%至50%。捏合步骤(b)进行时的温度,例如挤压机机筒的温度通常可以是20至200℃,优选为50至150℃。对被挤压的材料所施加的剪切梯度可用调节螺杆速度的办法来调节。剪切梯度通常为300至20,000/秒,优选为500至5000/秒。
油漆媒体的溶剂、粘结剂和其它组分的性质通常取决于要求生产的浓缩漆的类型。本发明的方法可用来生产各种类型油漆的浓缩物,例如建筑用、装饰用、普通工业用以及机动车用油漆的浓缩物,这些油漆可以是有机溶剂基的或水溶剂基的。
在可用的溶剂中,有上列在碾磨步骤(a)中所用溶剂的一种或多种。
在可用的粘结剂中,有上列在碾磨步骤(a)中所用树脂的一种或多种。
在(b)步骤中可与酞花青一同捏合的、或在浓缩漆随后的加工中可以添加的油漆媒体其它已知组分的例子有颜料如tio2和氧化铁表面活性剂如聚硅氧烷、补充剂、填充剂、均化剂、光泽提高剂、流变控制剂;上列在碾磨步骤(a)中所用的那些液化剂;湿润/分散剂如阴离子剂、非离子剂、阳离子剂;稳定剂;除泡/除气剂;以及防浮/浮选剂如硅油、蓖麻油脂肪酸和大豆卵磷脂等。
在捏合步骤(b)中,步骤(a)制得的改良的粗金属酞花青和与之捏合的油漆媒体的相对数量,可以配成使被捏合的混合物、亦即所生产的浓缩漆所含有的金属酞花青的重量为20至80%,优选为30至70%,特别优选为40至60%。捏合步骤的产品为含有颜料形态金属酞花青的浓缩漆。该浓缩物可以降低、亦即用另外的油漆媒体稀释为最终的油漆或中间状态的稀释产品,中间产品可作为原料供应给油漆制造商,并用油漆媒体进一步稀释成最终油漆。浓缩漆的稀释可采用传统的程序来进行。
本发明的方法特别适用于金属酞花青为铜酞花青的浓缩漆的制备,但也可用于含有其它金属酞花青如锌或镍酞花青、或特别是氯化铜和/或溴化铜酞花青的浓缩漆的制备。
本发明的方法可用于生产各种类型油漆的浓缩漆,包括建筑用、装饰用、一般工业用和机动车用油漆。
本发明将用下列实施例来加以说明,其中分数和百分数除另加说明者外均指重量。实施例1将8570g的粗酞花青(cupc)和430g的改良的酚醛硬松香脂放入旋转着的球磨机并碾磨5小时,做成球磨中间产物(bmi)。球磨中间产物的晶形为48%的α晶形。bmi被送入双螺杆配合转动的挤压机(英国newcastle-under-lyme公司apv系列中的mp2030型),同时也送入鲸腊醇,cupc对鲸腊醇的比例为3∶1。总的送粉速率为0.9kg/h。将含有约5份蜜胺松香脂、8.3份二甲苯/丁醇70∶30的混合物和1.7份低含油率醇酸树脂的凡立水作为液体进入到挤压机中,并且只通过第一混合区前面的一个入口加入,进入速率为0.6kg/h。挤压机的机筒温度设定在30℃,螺杆转速设定在500转/min,其结果是应用的剪切梯度为1674/s。浓缩漆的出料温度为30℃。所制得的浓缩漆中颜料形态cupc的含量为43wt%,并且绝大部分为β变型的晶体。
权利要求
1.一种制备浓缩漆的方法,该方法包括(a)碾磨或酸粘(acid pasting)粗金属酞花青以减小其颗粒尺寸,从而形成改良的粗金属酞花青,以及(b)捏合改良的粗金属酞花青与油漆媒体的混合物,而制成含有以颜料形态分散在油漆媒体中的金属酞花青的浓缩漆,该油漆媒体中包含有一种或多种油漆溶剂,被捏合的混合物中所含的金属酞花青的量为20-80%(重量)。
2.权利要求1的方法,其中碾磨步骤(a)是在球磨机中进行的。
3.权利要求1或2的方法,其中粗金属酞花青在碾磨步骤(a)中是与树脂或有机液体、或者与树脂和有机液体组成混合料再碾磨的。
4.权利要求3的方法,其中树脂是指醇酸的、丙烯酸的、纤维素的、环氧的、蜜胺的、酚醛的、聚酯的、聚氨酯的、树脂的、硅酮的、含苯乙烯的、尿素基的或乙烯基的树脂。
5.权利要求3的方法,其中有机液体是指芳族溶剂、石油溶剂、醇、羧酸、酯、酮、醚或醚醇,或者它们的混合物。
6.权利要求3至5之任一项的方法,其中所用树脂的量,以粗金属酞花青的重量计,为0.1至50%。
7.权利要求3至6之任一项的方法,其中所用的有机液体的量,以粗金属酞花青的重量计,为0.1至20%。
8.上述权利要求之任一项的方法,其中捏合步骤(b)是在双螺杆挤压机中进行的。
9.权利要求8的方法,其中改良的粗金属酞花青可与在碾磨步骤(a)中适用的有机液体一起送入挤压机中,也可把改良的粗金属酞花青与上述有机液体分开送入挤压机。
10.权利要求8或9的方法,其中所说的挤压机具有一个或多个混合区,而油漆媒体的剩余部分是通过第一混合区前或第一混合区上的一个入口被送入挤压机的。
11.上述权利要求之任一项的方法,其中捏合步骤(b)可在20-200℃的温度下进行。
12.权利要求11的方法,其中捏合步骤(b)可在50至150℃的温度下进行。
13.上述权利要求之任一项的方法,其中在捏合步骤(b)中使用的剪切梯度为300至20,000/s。
14.上述权利要求之任一项的方法,其中被捏合的混合物中含有30至70%(重量)的金属酞花青。
15.权利要求14的方法,其中被捏合的混合物中含有40至60%(重量)的金属酞花青。
16.上述权利要求之任一项的方法,其中油漆媒体中还含有粘结剂和可任选的一种或多种添加剂。
17.上述权利要求之任一项的方法,其中所说的金属酞花青是铜酞花青。
18.权利要求17的方法,其中铜酞花青是氯化的铜酞花青。
19.权利要求18的方法,其中铜酞花青中含有1-20%的氯。
20.权利要求1的基本上参照上述实施例所描述的方法。
21.一种用含有一种或多种油漆溶剂的油漆媒体将按上述任一项权利要求的方法所制得的浓缩漆加以稀释而生产出来的油漆。
全文摘要
一种制备浓缩漆的方法,该方法包括:(a)碾磨或酸粘粗金属酞花青以减小其颗粒尺寸,从而形成改良的粗金属酞花青,以及(b)捏合改良的粗金属酞花青与油漆媒体的混合物而制成含有以颜料形态分散在油漆媒体中的金属酞花青的浓缩漆,该油漆媒体中包含有一种或多种油漆溶剂,被捏合的混合物中所含的金属酞花青的量为20—80%(重量)。
文档编号c09d7/12gk1199760sq9810847
公开日1998年11月25日 申请日期1998年5月15日 优先权日1997年5月15日
发明者r·岚格莱, p·克温, k·g·戴克斯, a·s·瓦尔斯 申请人:西巴特殊化学品控股有限公司
相关技术
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
网站地图