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TW201425501A - 低ｖｏｃ著色劑組合物 - Google Patents

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TW201425501A
TW201425501A TW102136100A TW102136100A TW201425501A TW 201425501 A TW201425501 A TW 201425501A TW 102136100 A TW102136100 A TW 102136100A TW 102136100 A TW102136100 A TW 102136100A TW 201425501 A TW201425501 A TW 201425501A
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weight
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composition
pigment
colorant
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TW102136100A
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TWI593764B (zh
Inventor
David Elliott
Ravinder Jheeta
Original Assignee
Akzo Nobel Coatings Int Bv
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Publication date
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Publication of TW201425501A publication Critical patent/TW201425501A/zh
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Abstract

本發明提供一種水性液體著色劑組合物，該組合物具有至多50g/l之揮發性有機物含量且適於使水性或溶劑型建築塗料及底漆(basepaint)著色，基於該組合物之總重量，其包含i)1%至26%之非揮發性有機液體，其在25℃下具有至多1.3 N/m2之蒸氣壓且包含聚乙二醇(PEG)與聚丙二醇(PPG)之混合物ii)2%至13%之穩定劑iii)4%至77%之色彩顏料iv)0至8%之流變性改質黏土v)0至20%之增量劑其中iii)+iv)+v)之組合重量對i)+ii)之組合重量之比率係0.8至2.75:1，且該非揮發性有機液體i)與該穩定劑ii)之組合重量不大於24%，且當色彩顏料的量小於51%時，該流變性改質黏土iv)與該增量劑v)之組合重量至少為2%。

Description

低VOC著色劑組合物
本發明係關於液體著色劑組合物，其可用於使溶劑型及水型底漆(base paint)著色且含有少量或實質上不含揮發性有機化合物。具體而言，提供不阻塞店內(in-store)調色機中之開放式噴嘴且提供良好的油漆性質(尤其在建築油漆中)之組合物。本發明亦提供裝有著色劑之店內調色機。
著色劑本質上係含有穩定分散之顏料的濃縮顏料組合物。該等組合物之特徵使得其可單獨或與含有不同顏料之其他著色劑組合添加至底漆中並混合，以便達成即用型油漆之期望色彩。底漆與即用型(RFU)油漆之不同之處在於，色彩尚未經最後調節。
藉由使用不同色相之顏料各自調配諸多種著色劑，藉由按照預定配方將至少一種著色劑與合適的底漆簡單地混合，可提供大量有色油漆。可藉由提供複數種本身色相不同之底漆(包括澄清底漆)來產生甚至更多的色彩。
已知的包含著色劑及底漆之系統的效用係，可藉由將所需著色劑組合物與所選底漆簡單地混合非常快速地產生許多色彩的油漆。此對於小商店尤其重要，在小商店中可無需庫存覆蓋全部色彩範圍之油漆而按需供應非常大範圍之有色油漆。
該等店內調色系統通常包含至多二十種著色劑(colorant)(亦稱為調色劑(tinter))及例如三種各類別底漆。以此方式可製得淺、中等及深色彩。
著色劑通常收納於調色機中，按照製造商之配方自連接至出口噴嘴或裝配有出口噴嘴之容器分配個別著色劑。可手動或由電腦控制劑量。使用此類型系統之問題係，在完成分配之後不可避免地在噴嘴中或在噴嘴上存在著色劑殘留物，該等殘留物隨時間乾燥且部分或完全阻塞噴嘴，從而使得隨後不能準確地分配。此對於開放式噴嘴調色機係甚至更嚴重之問題，開放式噴嘴調色機之噴嘴沒有在完成添加之後將著色劑與大氣隔離之龍頭或閥系統。在該等調色機中，著色劑保持暴露於大氣，且除非適當調配否則將最終乾燥及阻塞噴嘴。
調色機制造商已嘗試藉由在噴嘴附近提供濕潤度來克服該問題。儘管此方法減輕該問題，但其增加調色機制造及維護之複雜性及成本。
已知的著色劑使用保濕劑來減輕噴嘴阻塞的問題。遺憾的是，保濕劑本身往往為揮發性的，從而在其蒸發時貢獻總揮發性有機物含量(VOC)。當然，隨著其蒸發，其留下上文提及之乾燥殘留物，最終阻塞分配噴嘴。
其他已知的著色劑使用由於低揮發性而不貢獻VOC之保濕劑。然而，該等保濕劑往往塑化黏合劑聚合物，從而產生軟的最終塗層，該等塗層在正常使用中容易損壞。
已知的著色劑亦可含有穩定劑以幫助分散及穩定著色劑中之顏料。然而，自含有大量穩定劑之著色劑獲得之乾燥塗層亦往往較軟。
國際申請案WO2011/151277揭示意欲克服上述問題之組合物。該等著色劑組合物確實顯示遠遠降低之乾燥著色劑阻塞噴嘴之趨勢。然而，吾人已發現，當使用WO2011/151277之組合物時，裝配有開放式噴嘴之調色機易於在噴嘴處或在噴嘴附近形成著色劑堆積(build-up)。在繁忙的商店中尤其如此，在繁忙的商店中每個月分配的每種著色劑之體積可超過50升且可甚至達到數百升。
堆積被認為係部分乾燥之著色劑且可本質上為凝膠狀的而非乾燥的。儘管堆積不阻塞噴嘴，但其仍然可造成將著色劑不準確地分配至底漆。此乃因堆積可採取小鐘乳石狀物(stalactite)之形式而部分地遮掩噴嘴。當自噴嘴分配所需量的著色劑時，一些著色劑會撞擊在鐘乳石狀物上，從而使其大小進一步增加。當然，由於未知量的著色劑仍然留在鐘乳石狀物上，故油漆的色彩會不準確。
國際申請案WO2006/102341揭示用於整修底塗層(basecoat)之著色劑。然而，噴嘴阻塞問題(尤其在低VOC著色劑中)在此處並未認識到也並未考慮。
因此，當前需要不阻塞噴嘴、基本上不含VOC且不產生軟乾燥塗層之著色劑組合物。
根據本發明之第一態樣，提供水性液體著色劑組合物，該組合物具有至多50g/l之揮發性有機物含量且適於使水性或溶劑型建築塗料及底漆著色，基於該組合物之總重量，其包含
i)1%至26%之非揮發性有機液體，其在25℃下具有至多1.3N/m2之蒸氣壓且包含聚乙二醇(PEG)與聚丙二醇(PPG)之混合物
ii)2%至13%之穩定劑
iii)4%至77%之色彩顏料
iv)0至8%之流變性改質黏土
v)0至20%之增量劑
其中iii)+iv)+v)之組合重量對i)+ii)之組合重量之比率係0.8至2.75：1，且非揮發性有機液體i)與穩定劑ii)之組合重量不大於28%，且當色彩顏料的量小於51%時，流變性改質黏土iv)與增量劑v)之組合重量至少為2%。
已顯示，當使用根據本發明第一態樣之組合物時，著色劑在噴 嘴處或在噴嘴附近之堆積大大減少。
根據本發明之第二態樣，提供包含至少一種根據第一態樣之著色劑及底漆或由其組成之建築塗料組合物。
根據本發明之第三態樣，提供包含至少一種底漆及至少一種本發明之著色劑或由其組成之調色方案。
根據本發明之第四態樣，提供用於店內底漆調色之調色機，該調色機在容器中包含至少一種本發明之著色劑或由其組成，該容器裝配有或連接至出口噴嘴(較佳為開放式噴嘴)。在一些實施例中，著色劑係包裝於體積為0.5升至5升之容器中，較佳地，底漆係包裝於體積為0.5升至25升之容器中。
根據本發明之第五態樣，亦提供店內產生建築塗料之方法，其包括將至少一種選自本發明之調色機之著色劑分配至底漆中之步驟。
在一些實施例中，基於油漆之非揮發性物含量，著色劑含有小於5重量%之聚合黏合劑，因為再多往往使噴嘴阻塞更嚴重。更佳地，著色劑不含聚合黏合劑。
在一些實施例中，色彩顏料佔4重量%至70重量%、較佳4重量%至66重量%、更佳4重量%至55重量%、仍更佳4重量%至40重量%、甚至更佳5重量%至30重量%且最佳5重量%至20重量%。
非揮發性有機液體
非揮發性有機液體係在25℃下不揮發之液體。出於本發明之目的，具有至多1.3N/m2之蒸氣壓之有機液體係非揮發性的。缺乏揮發性意指其不蒸發且因此不貢獻VOC。其係非膠束化的。包含PEG及PPG之任何混合物適合，只要其在根據下文所述之注射器測試(syringe test)進行測試時係可流動液體且其滿足蒸氣壓限制即可。
聚乙二醇亦稱為聚環氧乙烷(PEO)及聚氧乙烯(POE)。聚丙二醇 亦稱為聚環氧丙烷。
在一些實施例中，本發明之PEG具有至少200道耳頓之數量平均分子量。較佳地，分子量係200至800道耳頓，更佳地200至600道耳頓，再更佳地300至500道耳頓，且最佳地使用分子量為400道耳頓之PEG。
在一些實施例中，本發明之PPG具有介於300道耳頓至1200道耳頓之間的數量平均分子量。較佳地，分子量係400至1000道耳頓，更佳地，PPG係選自PPG400、PPG725及PPG1000(數字表示分子量)。PPG725之使用在減少由著色劑形成之堆積方面尤其有用，且係最佳的。
在一些實施例中，非揮發性有機液體的量佔4重量%至25重量%，更佳地4重量%至22重量%，甚至更佳地4重量%至20重量%，再更佳地4重量%至19.5重量%，仍更佳地6重量%至17重量%，且最佳地4重量%至17重量%或由該等範圍組成。
較佳地，PEG對PPG之比率係8：2至2：8，更佳地7：3至3：7。
穩定劑
穩定劑係含有親水基團及疏水基團之兩親性有機材料。其可為陰離子型、陽離子型或非離子型。塗料組合物(尤其建築塗料)通常由陰離子及/或非離子成份組成，且因此較佳避免陽離子型穩定劑。在液體中高於最小濃度，穩定劑會形成膠束。適宜穩定劑包括表面活性劑及分散劑。該兩者之間並無公認的區別，但通常將數量平均分子量大於2000道耳頓之較高分子量穩定劑稱為分散劑，而將較低分子量之穩定劑稱為表面活性劑。
表面活性劑係較佳的，此乃因其往往與溶劑型底漆及水型底漆更相容。更佳地，包含表面活性劑作為穩定劑之著色劑含有不大於5重量%之分散劑，甚至更佳地不大於3重量%之分散劑，且最佳不含分 散劑。陰離子型及/或非離子型穩定劑較佳。最佳係包含陰離子型表面活性劑與非離子型表面活性劑之混合物的穩定劑。儘管不希望受此限制，但認為此部分係由於非離子物質提供長期分散穩定性，而陰離子物質對於著色劑產生之分散階段期間潤濕顏料較為重要。吾人亦已發現，該組合能夠產生許多不同顏料之穩定分散物。又一優點在於，當將一種以上的著色劑添加至底漆中以產生所需色彩時，來自各著色劑之不同顏料仍然在最終油漆中保持穩定。
穩定劑在著色劑組合物中之主要作用係分散顏料顆粒及防止顏料顆粒凝聚且因此產生穩定的分散物。通常，碾磨成精細顆粒大小以顯現色彩之顏料亦具有較大之表面積。因此，穩定含有該等高表面積顏料之著色劑需要比基於粗糙顏料之著色劑更多之穩定劑。然而，在著色劑中應使用不大於13重量%之穩定劑，此乃因其造成所獲得的乾燥油漆膜耐水性不充分。
由於著色劑係用於溶劑型底漆及水型底漆中，因此穩定劑之一個重要特徵係，其可添加至兩種類型之底漆中而無絮凝或其他有害效應。
適用於本發明之穩定劑之實例包括脂肪酸醯胺乙氧基化物，例如Bermodol SPS型，包括2525、2528、2532、2541及2543；及烷基葡糖苷，例如Glucopon、Triton及Dymsol型；及山梨醇脂肪酯，例如Tween及Span型；及烷基乙氧基化物，例如Emulsogen LCN型；及烷基苯酚乙氧基化物，例如Berol型；及基於乙氧基化磷酸化醇之陰離子型表面活性劑，例如Dispersogen LFH、Dispersogen LFS、Nuosperse FA 196及Disperbyk 102；及聚電解質之鹽，例如Orotan 731；及磷脂型表面活性劑，例如大豆卵磷脂。較佳地，穩定劑係選自包含以下各項或由以下各項組成之群：Bermodol SPS 2525、Bermodol SPS 2528、Bermodol SPS 2532、Bermodol SPS 2541及 Bermodol SPS 2543；Dispersogen LFH、Dispersogen LFS及Dispersogen FA 196。
較佳地，不使用包含至少兩個胺基錨固基團之聚醯胺穩定劑。
在一些實施例中，穩定劑係作為90重量%之水溶液、較佳95重量%之水溶液之可流動液體，且更佳地，其係根據下文所述之注射器測試在25℃下為純材料之可流動液體。不符合該等準則之穩定劑往往產生更易於阻塞之著色劑。
數量平均分子量至多2000道耳頓之穩定劑較佳，此乃因根據注射器測試其往往為可流動液體。如上文所討論，該等穩定劑亦稱為表面活性劑。
較佳地，避免壬基苯酚乙氧基化物表面活性劑，此乃因認為其損壞水生及海洋環境。
較佳地，著色劑不含烷基多糖苷表面活性劑，此乃因其著色劑穩定性不足。其在室溫下亦為黏性材料且因此難以處理。此外，當調配柔和的色調(包括白色)時，其強烈的黃色色彩不利，因為其可出現在最終油漆中。
在一些實施例中，穩定劑的量係3重量%至13重量%，較佳地3重量%至12.5重量%，更佳地4重量%至12.0重量%，再更佳地4重量%至11.0重量%且最佳地2重量%至12.0重量%。
基於著色劑之總重量，非揮發性有機液體及穩定劑之組合量必須不超過28重量%，否則所得到的乾燥油漆膜不能接受地軟且容易損壞。較佳地，組合量佔至多26重量%，更佳地5重量%至26重量%，甚至更佳地10重量%至25重量%，再更佳地10重量%至24重量%，且最佳地13重量%至23.5重量%。
流變性改質黏土
流變性改質黏土係包含高縱橫比亞微米大小之顆粒且可在水性 介質中形成穩定分散物之礦物。該等分散物中之顆粒在整個著色劑之水性介質中形成鬆散連結之網狀結構，從而影響著色劑之流變性。
流變性改質黏土之適宜實例包括綠坡縷石，例如Attagel型，包括Attagel 50；膨潤土，例如Bentone型，包括Bentone EW，及Optigel型；及合成鋰皂石(laponite)，包括Laponite RD、Laponite RDS及蒙脫石型黏土。較佳地，流變性改質黏土選自包含以下各項或由以下各項組成之群：Attagel 50、Bentone EW、Laponite RD及Laponite RDS。
在一些實施例中，著色劑之流變性係剪切變稀，為假塑性或觸變性的，較佳地，在25℃下之斯氏黏度(Stormer viscosity)係40KU至150KU，更佳地60KU至120KU且最佳地60KU至80KU。
在一些實施例中，低剪切黏度(LSV)係0.3Pa.s至10.0Pa.s，更佳地0.5Pa.s至6.0Pa.s，且最佳地0.65Pa.s至4.0Pa.s，該黏度係在25℃下使用旋轉式流變儀(例如TA Instruments AR 1500ex，具有40mm扁鋼板幾何結構及500微米間隙)利用界定如下之方法來量測：連續對數斜坡，剪切速率為0.01s-1至1000s-1及1000s-1至0.01s-1，在每一方向上持續2分鐘，每十進位10個點，且自折返曲線數據獲得黏度值。具有低於本文所指定最小值之LSV的著色劑往往將在機器罐中顯示顏料之沉降且將逐漸自開放式噴嘴洩漏。相反，LSV過高會使得因開始流動所需之啟動壓力高而不能準確地分配。
在一些實施例中，在25℃下使用斯氏黏度計(Stormer viscometer)(自例如Sheen Instruments有限公司購得)且在運行1分鐘之後量測的中值剪切黏度(MSV)係40至150克氏單位(Krebs Unit)(KU)，更佳地60至120KU且最佳地60至80KU。具有低於本文所指定最小值之MSV的著色劑會顯示自噴嘴滴落之趨勢。相反，MSV過高將需要過多泵送壓力。
在一些實施例中，高剪切黏度(HSV)係0.009Pa.s至1Pa.s，更佳 地0.01Pa.s至0.8Pa.s且甚至更佳地0.02Pa.s至0.4Pa.s，該黏度係在25℃及10000s-1之剪切速率下使用錐板式黏度計(自REL有限公司或Sheen Instruments購得)且如ISO 2884中所述來量測，該方法係如上文對於LSV所述。HSV過高會使得不能泵送著色劑且產生幫浦磨損率過高之問題。相反，HSV過低將產生自噴嘴滴落之問題。
在一些實施例中，流變性改質黏土的量佔0.1重量%至8重量%，較佳地0.3重量%至8重量%，更佳地1重量%至8重量%，再更佳地1重量%至6重量%，且最佳地2重量%至5重量%。
著色劑較佳不含有機流變性改質劑，以便確保與水性底漆及溶劑型底漆之相容性。有機流變性改質劑之實例包括纖維素物質；非離子型合成締合型增稠劑；疏水改質之鹼性可溶脹乳液及鹼性可溶脹合成乳液。
增量劑
增量劑基本上係非失透的，且其對著色劑之色相具有很少影響或無影響。其係折射率與底漆中所用之聚合物黏合劑相同或類似之微粒無機材料。由於任何微粒材料之失透強度係該材料與其分散於之中之介質之折射率及其顆粒大小之差異的結果，因此，該等增量劑在通常用作塗料中之黏合劑之樹脂中具有很小不透明度或無不透明度，參見R.Lambourne編輯且John Wiley and Sons出版之Paint and Surface Coatings-theory and practice的第35至37頁。
適宜增量劑包括碳酸鈣，例如純白堊(ground chalk)或沈澱白堊，及方解石；硫酸鈣，例如石膏及硬石膏；硫酸鋇，例如重晶石及硫酸鋇粉；矽酸鹽，例如矽石、矽藻土、高嶺土及其他黏土以及水合鋁矽酸鹽、滑石及雲母；碳酸鈣鎂，例如白雲石；氧化鋁及氫氧化鋁。
較佳地，增量劑選自包含以下物項或由以下物項組成之群：純 白堊或沈澱白堊、方解石、硫酸鈣、石膏及硬石膏、硫酸鋇、重晶石、硫酸鋇粉、矽酸鹽、矽石、矽藻土、高嶺土、滑石、雲母、碳酸鈣鎂、白雲石、氧化鋁及氫氧化鋁。
較佳地，使用黏土，此乃因其相對較小之顆粒大小及其對黏度之貢獻，更佳地，使用已針對顆粒大小、雜質之移除及亮度進行精製之黏土。更佳地，使用水合鋁矽酸鹽，且最佳地，BASF之ASP系列，尤其ASP 602、ASP 200；Hydrite R；Burgess類型，包括第60號及第80號；及Imerys之Kaolin Speswhite系列。
在一些實施例中，增量劑係以0至18重量%、較佳0至16重量%、更佳4重量%至17重量%且最佳7重量%至16重量%的量存在。
成份iii)、iv)及v)之組合重量對成份i)及ii)之組合重量的比率應為0.8：1至2.75：1。此確保防止在噴嘴中或在噴嘴處之著色劑乾燥同時保持所獲得的乾燥油漆膜之硬度在可接受之程度上。較佳地，該比率係0.9至2.5：1，更佳地1至2.1：1。
當色彩顏料的量小於51%時，流變性改質黏土iv)及增量劑v)之組合重量必須至少為2%，否則著色劑之黏度過低且著色劑會自彼等裝配有開放式噴嘴之調色機之噴嘴洩漏。此外，調色機中之著色劑不攪拌，且若黏度過低，則顏料、尤其較濃稠者往往沉降至容器之底部，從而使得不能準確地分配至底漆中，並且不可避免地最終油漆之色彩再現性會較差。
底漆
底漆係任何店內調色系統之基本組份。其包含聚合黏合劑、顏料及添加劑。其通常分成三組或四組底漆(淺、中等、深及視情況澄清)，以便覆蓋各產品類型之色彩範圍。溶劑型及水型產品以及不同光澤度(sheen level)之產品需要不同組。各組提供不同光澤度之底漆。
淺底漆中之顏料將主要或完全包含二氧化鈦，而澄清底漆不含有色彩顏料，以便根據需要納入儘量多之深著色劑以達成期望色彩。
聚合黏合劑係在高於5℃之溫度下形成內聚膜(coherent film)之任何聚合物。可使用聚結溶劑(Coalescing solvent)來促進膜形成。聚合黏合劑在乾燥時使油漆之微粒組份結合在一起，且亦對乾燥油漆對基板之黏著有貢獻。微粒組份之實例包括顏料及黏土。適宜的黏合劑包括丙烯酸聚合物、乙烯樹脂、乙烯樹脂-丙烯酸聚合物、聚胺基甲酸酯、聚胺基甲酸酯-丙烯酸聚合物及醇酸樹脂。該等可溶解或分散於水性介質(包括水)或有機溶劑中。
添加劑包括增稠劑、溶劑(包括聚結溶劑)、消泡劑及殺生物劑。
揮發性有機物含量
組合物之揮發性有機物含量(VOC)包含在使用溫度(對於建築塗料，其通常為25℃)下為揮發性之有機物質。不同地，根據全世界不同國家之規章，在25℃下具有大於1.3N/m2之蒸氣壓或具有低於臨界值(在1個大氣壓(101.325kP)下在EU量測之250℃)之沸點或在使用條件下蒸發且破壞大氣之有機物質視為揮發性的。出於本發明之目的，若有機物質在25℃下具有大於1.3N/m2之蒸氣壓，則將其視為揮發性的。根據ISO 11890之第2部分量測揮發性有機物含量。
根據以下公式計算VOC(以g/L表示)
其中Σ WVOC係調配物中之總VOC；W調配物係調配物之重量；W水係調配物中水之重量；且ρ調配物及ρ水分別表示調配物及水之密度。括號中之符號表示所使用之單位。
較佳地，著色劑之VOC係0至40g/L，更佳地0至30g/L，甚至更 佳地0至20g/L，再更佳地0至10g/L，仍更佳地0.05g/L至5g/L且最佳地0.05g/L至3g/L。
較佳地，著色劑之總微粒固體(意指色彩顏料iii)+流變性改質黏土iv)+增量劑v))佔4重量%至65重量%，更佳地10重量%至65重量%，仍更佳地20重量%至50重量%，且最佳地20重量%至40重量%或由該等範圍組成。
為使對調色機組件之磨損降至最低，本發明提供高剪切黏度降低之著色劑。對於色彩顏料含量大於40重量%之著色劑而言，高剪切黏度較佳介於0.2Pa.s與1.0Pa.s之間，更佳介於0.3Pa.s與0.85Pa.s之間，甚至更佳介於0.4Pa.s與0.75Pa.s之間且最佳介於0.5Pa.s與0.7Pa.s之間。對於顏料含量小於40重量%之著色劑而言，高剪切黏度較佳介於0.009Pa.s與0.4Pa.s之間，更佳介於0.01Pa.s與0.3Pa.s之間，甚至更佳介於0.02Pa.s與0.25Pa.s之間且最佳介於0.02Pa.s與0.1Pa.s之間。
高剪切黏度係在25℃下使用錐板式黏度計(自REL有限公司或Sheen Instruments購得)且如ISO 2884中所述來量測。
顏料
下文列示適用於本發明之色彩顏料之實例且包括：有機顏料，例如：單偶氮顏料：C.I.顏料棕25；C.I.顏料橙5、13、36、38、64及67；C.I.顏料紅1、2、3、4、5、8、9、12、17、22、23、31、48：1、48：2、48：3、48：4、49、49：1、51：1、52：1、52：2、53、53：1、53：3、57：1、58：2、58：4、63、112、146、148、170、175、184、185、187、188、191：1、208、210、245、247及251；C.I.顏料黃1、3、62、65、73、74、97、120、151、154、168、181、183及191；C.I.顏料紫32； 重氮顏料：C.I.顏料橙16、34、44及72；C.I.顏料黃12、13、14、16、17、81、83、106、113、126、127、155、174、176及188；重氮縮合顏料：C.I.顏料黃93、95及128；顏料：C.I.顏料紅144、166、214、220、221、242及262；C.I.顏料棕23及41；蒽嵌蒽醌(Anthanthrone)顏料：C.I.顏料紅168；蒽醌(Anthraquinone)顏料：C.I.顏料黃147、177及199；C.I.顏料紫31；蒽素嘧啶(Anthrapyrimidine)顏料：C.I.顏料黃108；喹吖啶酮(Quinacridone)顏料：C.I.顏料橙48及49；C.I.顏料紅122、202、206及209；C.I.顏料紫19；喹酞酮(Quinophthalone)顏料：C.I.顏料黃138；二酮基吡咯并吡咯顏料：C.I.顏料橙71、73及81；C.I.顏料紅254、255、264、270及272；二噁嗪顏料：C.I.顏料紫23及37；C.I.顏料藍80；黃烷士酮顏料：C.I.顏料黃24；陰丹酮(Indanthrone)顏料：C.I.顏料藍60及64；異二氫吲哚顏料： C.I.顏料橙61及69；C.I.顏料紅260；C.I.顏料黃139及185；異吲哚啉酮顏料：C.I.顏料黃109、110及173；異蒽酮紫(Isoviolanthrone)顏料：C.I.顏料紫31；金屬錯合物顏料：C.I.顏料紅257；C.I.顏料黃117、129、150、153及177；C.I.顏料綠8；紫環酮(Perinone)顏料：C.I.顏料橙43；C.I.顏料紅194；苝顏料：C.I.顏料黑31及32；C.I.顏料紅123、149、178、179、190及224；C.I.顏料紫29；酞菁顏料：C.I.顏料藍15、15：1、15：2、15：3、15：4、15：6及16；C.I.顏料綠7及36；皮蒽酮顏料：C.I.顏料橙51；C.I.顏料紅216；吡唑并喹唑啉酮顏料：C.I.顏料橙67；C.I.顏料紅251；硫靛藍顏料：C.I.顏料紅88及181；C.I.顏料紫38；三芳基碳鎓(Triarylcarbonium)顏料：C.I.顏料藍1、61及62；C.I.顏料綠1；C.I.顏料紅81、81：1及169；C.I.顏料紫1、2、3及27；C.I.顏料黑1(苯胺黑)；C.I.顏料黃101(醛連氮(aldazine)黃)；C.I.顏料棕22。
無機色彩顏料，例如：白色顏料：二氧化鈦(C.I.顏料白6)、鋅白、顏料級氧化鋅、硫化鋅、鋅鋇白；黑色顏料：氧化鐵黑(C.I.顏料黑11)、鐵錳黑、尖晶石黑(C.I.顏料黑27)、炭黑(C.I.顏料黑7)；彩色顏料：氧化鉻、氧化鉻水合物綠；鉻綠(C.I.顏料綠48)；鈷綠(C.I.顏料綠50)；群青綠；鈷藍(C.I.顏料藍28及36；C.I.顏料藍72)；群青藍；錳藍；群青紫；鈷紫；錳紫；紅色氧化鐵(C.I.顏料紅101)；硫硒化鎘(C.I.顏料紅108)；硫化鈰(C.I.顏料紅265)；鉬酸鹽紅(C.I.顏料紅104)；群青紅；棕色氧化鐵(C.I.顏料棕6及7)、混合棕色、尖晶石相及金剛砂相(C.I.顏料棕29、31、33、34、35、37、39及40)、鉻鈦黃(C.I.顏料棕24)、鉻橙；硫化鈰(C.I.顏料橙75)；黃色氧化鐵(C.I.顏料黃42)；鎳鈦黃(C.I.顏料黃53；C.I.顏料黃157、158、159、160、161、162、163、164及189)；鉻黃(C.I.顏料黃34)；釩酸鉍(C.I.顏料黃184)。
較佳地，顏料選自由下列組成之群：CI顏料紅101、112、122、188、254；CI顏料黃74；CI顏料紫19；CI顏料藍15；CI顏料綠7；CI顏料白6及CVI顏料黑7。
CI名稱係指色彩指數，其為一種描述顏料之系統，由英國漂染師與印染師學會(the society of Dyers and Colorists)及美國紡織化學師與印染師協會(the American Association of Textile Chemists and Colorists)在線出版(http：//www.colour-index.org/)。
珠光顏料：具有單相或多相構造之層片狀顏料，其色彩變幻之特點在於干涉、反射與吸收現象之相互作用，其包括具有一或多個塗層(尤其金屬氧化物)之鋁層片及鋁、氧化鐵及雲母層片。
該等顏料可自例如BASF、Clariant、Ciba、Degussa、Elementis 及Rockwood購得。
通常，每一著色劑中僅使用一種顏料，但可使用多種顏料以獲得正確的色相。較佳地，僅使用一種顏料。
添加劑
著色劑亦可含有選自由殺生物劑、消泡劑、流動助劑及腐蝕抑制劑組成之群之添加劑。較佳地，著色劑不含EP 0108536中所述類型之腐蝕抑制劑，該案件以引用之方式併入本文中。
實例中所用之成份 穩定劑
Bermodol 2525係椰油單乙醇醯胺5EO(非離子型)
Bermadol 2532係椰油單乙醇醯胺12EO(非離子型)
Bermadol 2543係油基單乙醇醯胺4EO(非離子型)
Dispersogen LFH係三苯乙烯基酚聚氧乙烯磷酸酯(陰離子型)
大豆卵磷脂磷脂(兩性離子型)
保濕劑
PEG 400係數量平均分子量為400道耳頓之聚乙二醇
PPG 725係數量平均分子量為725道耳頓之聚丙二醇
顏料
Copperas R-3098D(紅色氧化鐵)可自Rockwood Pigments購得。
Raven 420珠粒(黑色)可自USA之Columbian Chemicals公司購得
Lansco 1222喹吖啶酮品紅R122可自Lansco購得。
殺生物劑
Rocima V189及Dowicil 75可自Dow購得
Polyphase AF3可自Troy公司購得
Polyphase PW40可自Troy公司購得
Acticide OTW可自Thor Specialities購得
1.5% Kathon LX可自Dow購得
Proxel BD-20可自Arch購得
流變性改質劑
Attagel 50係可自BASF購得之綠坡縷石黏土。
Bentone EW係可自Elementis Specialities購得之膨潤土黏土
增量劑
ASP 602係可自BASF購得之水合鋁矽酸鹽。
消泡劑
DEE FO P1-35可自Munzing Chemie GmbH購得
EFKA 2550可自BASF購得
所有調配物均為重量份數。
水性澄清底漆
實例中所用之水性底漆之配方為：
溶劑型澄清底漆
實例中所用之溶劑型底漆之配方為：
現將使用下列實例闡明本發明。
用於評估實例的測試方法.
自噴嘴分配時之堆積
首先，將待測試之著色劑藉由在真空下離心除去氣泡。通過其噴嘴(長度為15mm且內徑為2mm)將30cm3樣品抽至30cm3注射器(可自B.Braun Medical有限公司，Sheffield，England，S35 2PW購得)中。將柱塞在適當位置且噴嘴打開之注射器垂直支撐，其中開放式噴嘴朝下，並在25℃及環境濕度下儲存。
每小時分配5cm3著色劑，並在每次分配之後檢查噴嘴出口附近之任何堆積。根據以下量表給堆積分級。
0-噴嘴厚堆積/阻塞(最差)
1-鐘乳石狀堆積/成角度分配
2-略微乾燥之堆積/成角度分配
3-堆積落下/成角度分配
4-濕態滴在噴嘴上/未堆積
5-噴嘴上什麼也沒有(最佳)
為每次分配之後的噴嘴附近區域拍攝照片係有幫助的，此乃因此使得更容易比較。
現將藉由以下實例闡明本發明。
實例 實例1-增量劑基質(含有聚丙二醇)
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至高速分配器(HSD)之潔淨乾燥容器中：33.6份水、10.2份聚丙二醇725(PPG725，保濕劑)、3.41份聚乙二醇400(PEG400，保濕劑)、0.055份DEE FO PI-35(消泡劑)、1.08份Bermodol 2532(表面活性劑)、1.53份Bermodol 2543(表面活性劑)、0.791份Dispersogen LFH(潤濕劑)及0.182份Dowicil 75(殺生物劑)。將混合物在約500rpm下再攪拌5分鐘。隨後添加20.1份ASP 602(黏土增量劑)及6.73份Attagel 50(流變性改質黏土)。在納入所有增量劑及流變性改質黏土之後，將葉輪速度經15分鐘增加至約1000rpm，從而確保溫度不上升約50℃。使用漢克門規(Hegman gauge)檢查確保碾磨細度小於10微米。將葉輪速度降低至500rpm並添加21.4份水。隨後將葉輪速度經10分鐘增加回約1000rpm，同時以此速度持續攪拌，添加0.090份Kathon LXE/Kathon LX 1.5(殺生物劑)、0.100份Proxel BD20(殺生物劑)及0.250份Polyphase PW40(殺生物劑)。隨後以沖洗形式添加0.500份水，並在約1000rpm下持續攪拌10分鐘。
組份材料之市售來源在下表中給出。
比較實例A-增量劑基質(不含聚丙二醇)
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至高速分配器(HSD)之潔淨乾燥容器中：51.2份水、0.790份聚乙二醇400(PEG400，保濕劑)、0.060份DEE FO PI-35(消泡劑)、1.19份Bermodol 2532(表面活性劑)、1.68份Bermodol 2543(表面活性劑)、 0.870份Dispersogen LFH(潤濕劑)及0.200份Dowicil 75(殺生物劑)。將混合物在約500rpm下再攪拌5分鐘。隨後添加22.1份ASP 602(黏土增量劑)及7.40份Attagel 50(流變性改質黏土)。在納入所有增量劑及流變性改質黏土之後，將葉輪速度經15分鐘增加至約1000rpm，從而確保溫度不上升約50℃。使用漢克門規檢查確保碾磨細度小於10微米。將葉輪速度降低至500rpm並添加14.1份水。隨後將葉輪速度經10分鐘增加回約1000rpm，同時以此速度持續攪拌，添加0.090份Kathon LXE/Kathon LX 1.5(殺生物劑)、0.100份Proxel BD20(殺生物劑)及0.250份Polyphase PW40(殺生物劑)。隨後以沖洗形式添加0.500份水，並在約1000rpm下持續攪拌10分鐘。
實例2-不含PPG之有機黃色強鹼
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至高速分配器(HSD)之潔淨乾燥容器中：37.0份水、3.42份聚乙二醇400(PEG400，保濕劑)、0.341份DEE FO PI-35(消泡劑)、2.63份Bermodol 2525(表面活性劑)、2.63份Bermodol 2543(表面活性劑)、4.59份Dispersogen LFH(潤濕劑)、0.045份1.5% Kathon LXE/Kathon LX(殺生物劑)及0.254份Dowicil 75(殺生物劑)。將混合物在約500rpm下再攪拌10分鐘。隨後添加40.1份1274 Hansa黃74(黃色顏料)及0.341份1.5% Kathon LXE/Kathon LX(殺生物劑)。在納入所有顏料之後，將葉輪速度經30分鐘增加至約1000rpm，從而確保溫度不上升約40℃。
在第二階段，使漆漿(mill base)一次通過珠磨機(使用1mm玻璃珠粒作為碾磨介質且研磨速度為1000-1500rpm)。隨後，在使用標準實驗室攪拌器適當攪拌下，添加以下組份：8.28份水、0.045份1.5% Kathon LXE/Kathon LX、0.10份Proxel BD20及0.25份Polyphase PW40。
實例3 含有PPG之有機黃色著色劑調配物
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至標準實驗室攪拌器之潔淨乾燥容器中：51.8份實例2之有機黃色強鹼、29.2份實例1之增量劑基質、6.72份聚丙二醇725(PPG725，保濕劑)、2.24份聚乙二醇400(PEG400，保濕劑)及10份水。將混合物在約500rpm下再攪拌10分鐘。隨後，在攪拌下添加下列組份：0.009份Kathon LXE/Kathon LX 1.5(殺生物劑)、0.01份Proxel BD20(殺生物劑)、0.027份Polyphase PW40(殺生物劑)及0.027份DEE FO PI-35(消泡劑)。再持續攪拌10分鐘。
比較實例B 不含PPG之有機黃色著色劑調配物
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至標準實驗室攪拌器之潔淨乾燥容器中：51.70份實例2之有機黃色強鹼、34.2份比較實例A之增量劑基質及13.9份聚乙二醇400(PEG400，保濕劑)。將混合物在約500rpm下再攪拌10分鐘。隨後，在攪拌下添加下列組份：0.013份Kathon LXE/Kathon LX 1.5(殺生物劑)、0.014份Proxel BD20(殺生物劑)、0.035份Polyphase PW40(殺生物劑)及0.027份DEE FO PI-35(消泡劑)。再持續攪拌10分鐘。
堆積等級(在六次5ml分配之後最後) 實例3：4-5 比較實例B：0-1
下文闡述另外三個含有PPG之著色劑實例且顯示本發明之優點。與有機黃色著色劑相同，首先將其製成強鹼，隨後用其他成份繼續處理。
實例4-紅色氧化物強鹼
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至高速分配器(HSD)之潔淨乾燥容器中：10.00份水、0.541份聚乙二醇400(PEG400，保濕劑)、0.25份DEE FO PI-35(消泡劑)、2.75份Bermodol 2532(表面活性劑)、7.32份Bermodol 2543(表面活性劑)、6.65份Dispersogen LFH(潤濕劑)、1.00份Yelkin TS(表面活性劑)、0.22份Dowicil 75(殺生物劑)。將混合物在約500rpm下再攪拌10分鐘。隨後添加30.8份Rockwood綠礬紅R-3098D(紅色顏料)及2.74份水，隨後添加另外30.00份Rockwood綠礬紅R-3098D(紅色顏料)及另外2.41份水。在納入所有顏料之後，將葉輪速度經30分鐘增加至約1000rpm，從而確保溫度不上升約45℃。
在第二階段，在使用標準實驗室攪拌器適當攪拌下，添加以下組份：2.62份水、0.09份1.5% Kathon LXE/Kathon LX、0.10份Proxel BD20及0.25份Polyphase PW40以及2.32份水。隨後，將強鹼最後再攪拌15分鐘。
實例5 含有PPG之紅色氧化物著色劑調配物
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至標準實驗室攪拌器之潔淨乾燥容器中：17.60份實例1之增量劑基質、0.813份水、隨後64.00份實例4之紅色氧化物強鹼且另外8.60份實例1之增量劑基質、隨後1.50份水、0.40份PEG 400(保濕劑)、1.1份 PPG 725(保濕劑)，隨後添加另外6份實例1之增量劑基質、0.00300份1.5% Kathon LXE/Kathon LX(殺生物劑)、0.004份Proxel BD20(殺生物劑)及0.010份Polyphase PW40(殺生物劑)。
此紅色氧化物著色劑亦在堆積噴嘴分配測試中在六次5ml分配之後顯示4-5之最後等級，從而證實其亦顯示本發明之優點。
實例6-黑色強鹼
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至高速分配器(HSD)之潔淨乾燥容器中：20.7份水、8.64份聚乙二醇400(PEG400，保濕劑)、0.200份DEE FO PI-35(消泡劑)、1.60份Yelkin TS(表面活性劑)、7.49份Dispersogen LFH(潤濕劑)、4.17份Bermodol 2525(表面活性劑)、6.99份Bermodol 2543(表面活性劑)、0.045份1.5% Kathon LXE/Kathon LX(殺生物劑)及0.314份Dowicil 75(殺生物劑)。將混合物在約500rpm下再攪拌10分鐘。隨後添加9.38份ASP 602(增量劑)、24.50份Raven 420珠粒(黑色顏料)及14.97份水， 隨後添加0.10份DEE FO PI-35(消泡劑)。在納入所有顏料之後，將葉輪速度經30分鐘增加至約1000rpm，從而確保溫度不上升約40℃。
在第二階段，使混合物通過珠磨機(使用1mm玻璃珠粒作為碾磨介質且研磨速度為1000-1500rpm)三次，從而保持溫度低於43℃。隨後，在使用標準實驗室攪拌器適當攪拌下，添加以下組份：0.045份1.5% Kathon LXE/Kathon LX、0.100份Proxel BD20及0.250份Polyphase PW40以及0.526份水。隨後，將強鹼最後再攪拌10分鐘。
實例7 含有PPG之黑色著色劑調配物
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至標準實驗室攪拌器之潔淨乾燥容器中：66.80份實例1之增量劑基 質、1.33份PEG400(保濕劑)、3.98份PPG725(保濕劑)，隨後25.60份實例6之黑色強鹼、2.30份水、0.007份1.5% Kathon LXE/Kathon LX(殺生物劑)、0.008份Proxel BD20(殺生物劑)及0.022份Polyphase PW40(殺生物劑)。隨後在1000rpm下混合10分鐘。
此黑色著色劑亦在堆積噴嘴分配測試中在六次5ml分配之後顯示4-5之最後等級，從而證實其亦顯示本發明之優點。
實例8-品紅強鹼
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至高速分配器(HSD)之潔淨乾燥容器中：43.30份水、5.18份聚乙二醇400(PEG400，保濕劑)、0.30份DEE FO PI-35(消泡劑)、4.58份Bermodol SPS 2532(表面活性劑)、6.06份Yelkin TS(表面活性劑)、4.37份Dispersogen LFH(潤濕劑)、0.045份1.5% Kathon LXE/Kathon LX(殺生物劑)及0.294份Dowicil 75(殺生物劑)。將混合物在約500rpm下再攪拌10分鐘。隨後添加29.40份Lansco 1222喹吖啶酮品紅 R122(品紅顏料)。在納入所有顏料之後，將葉輪速度經30分鐘增加至約1000rpm，從而確保溫度不上升約40℃。
在第二階段，使混合物通過珠磨機(使用1mm玻璃珠粒作為碾磨介質且研磨速度為1000-1500rpm)三次。隨後，在使用標準實驗室攪拌器適當攪拌下，添加以下組份：6.08份水、0.045份1.5% Kathon LXE/Kathon LX、0.094份Proxel BD20及0.235份Polyphase PW40。隨後，將強鹼最後再攪拌10分鐘。
實例9 含有PPG之品紅著色劑調配物
在第一階段，將下列組份(以重量計)在緩慢攪拌(約500rpm)下添加至標準實驗室攪拌器之潔淨乾燥容器中：26.1份實例1之增量劑基質、2.00份水，隨後29.10份實例8之品紅強鹼，隨後另外1.50份實例1之增量劑基質及1.50份水，隨後添加另外19.00份實例1之增量劑基 質、6.38份水、1.10份PEG400(保濕劑)及3.81份PPG725(保濕劑)。將攪拌器速度調至至多約1000rpm並攪拌60分鐘。隨後添加另外3.00份實例1之增量劑基質、0.50份PEG400(保濕劑)及1.50份水。在約1000rpm下再混合60分鐘。添加另外2.00份實例1之增量劑基質、1.00份PPG725(保濕劑)、1.45份水、0.017份1.5% Kathon LXE/Kathon LX(殺生物劑)、0.021份Proxel BD20(殺生物劑)及0.053份Polyphase PW40(殺生物劑)。隨後在1000rpm下再最後混合60分鐘。
此品紅著色劑亦在堆積噴嘴分配測試中在六次5ml分配之後顯示4-5之最後等級，從而證實其亦顯示本發明之優點。
實例10-含有黏合劑聚合物之組合物
在混合下向100份實例3之有機黃色著色劑中添加10份苯乙烯-丙烯酸共聚物膠乳(50重量%之固體，理論(Fox)Tg為30℃)。
使用堆積噴嘴分配測試來測試所得組合物，且在六次5ml分配之後得到等級為2。
如所見，根據本發明製得之著色劑(實例3、5、7、9及10)全部在 噴嘴上顯示非常少的堆積或無堆積。

Claims (20)

  1. 一種水性液體著色劑組合物，其具有至多50g/l之揮發性有機物含量且適於使水性或溶劑型建築塗料及底漆(basepaint)著色，基於該組合物之總重量，其包含i)1%至26%之非揮發性有機液體，其在25℃下具有至多1.3N/m2之蒸氣壓且包含聚乙二醇(PEG)與聚丙二醇(PPG)之混合物ii)2%至13%之穩定劑iii)4%至77%之色彩顏料iv)0至8%之流變性改質黏土v)0至20%之增量劑其中iii)+iv)+v)之組合重量對i)+ii)之組合重量之比率係0.8至2.75：1，且該非揮發性有機液體i)與該穩定劑ii)之組合重量不大於28%，且當色彩顏料的量小於51%時，該流變性改質黏土iv)與該增量劑v)之組合重量至少為2%。
  2. 如請求項1之著色劑組合物，其中該非揮發性有機液體佔4重量%至25重量%。
  3. 如請求項1之著色劑組合物，其中該非揮發性有機液體佔4重量%至19.5重量%。
  4. 如請求項1至3中任一項之著色劑組合物，其中該PEG具有至少200道耳頓之分子量。
  5. 如請求項4之著色劑組合物，其中該聚乙二醇包含分子量為200道耳頓至800道耳頓之聚乙二醇或由其組成。
  6. 如請求項5之著色劑組合物，其中該PEG具有400道耳頓之分子 量。
  7. 如請求項1至3中任一項之著色劑組合物，其中該PPG具有300道耳頓至1200道耳頓之分子量。
  8. 如請求項7之著色劑組合物，其中該PPG具有400道耳頓至1000道耳頓之分子量。
  9. 如請求項8之著色劑組合物，其中該PPG選自PPG400、PPG725及PPG1000。
  10. 如請求項1至3中任一項之著色劑組合物，其中PEG對PPG之比率基於該非揮發性有機液體之總重量係8：2至2：8。
  11. 如請求項10之著色劑組合物，其中PEG對PPG之比率係7：3至3：7。
  12. 如請求項1至3中任一項之著色劑組合物，其不含聚合黏合劑。
  13. 如請求項1至3中任一項之著色劑組合物，其中該穩定劑由表面活性劑組成且其中該著色劑不含分散劑。
  14. 一種建築塗料組合物，其包含至少一種如請求項1至13中任一項之著色劑組合物及至少一種底漆或由其組成。
  15. 一種調色方案，其包含至少一種底漆及至少一種如請求項1至13中任一項之著色劑組合物或由其組成。
  16. 一種用於店內底漆調色之調色機，該調色機在容器中包含至少一種如請求項1至13中任一項之著色劑組合物或由其組成，該容器裝配有或連接至出口噴嘴。
  17. 如請求項16之調色機，其中該出口噴嘴係開放式噴嘴類型。
  18. 如請求項16或17之調色機，其中該著色劑組合物係包裝於體積為0.5升至5升之容器中。
  19. 如請求項16或17之調色機，其中該底漆係包裝於體積為0.5升至25升之容器中。
  20. 一種用於店內產生建築塗料之方法，其包括將至少一種選自如請求項16至19中任一項之調色機之著色劑組合物分配至底漆中之步驟。
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