[发明专利]使用膦酸类化合物的金属颜料涂料

说明书

本发明公开了一种包覆金属颜料，其具有优异的钝化性、分散性和粘附性。本发明还公开了用于生产该包覆金属颜料的方法，以及包括该包覆金属颜料的涂料组合物。所公开的方法通常涉及使用具有以下通式(A)的化合物。

技术领域

本发明总体涉及包覆颜料和包括该包覆颜料的系统，具体涉及聚合物包覆颜料的设计和生产该包覆颜料的方法，以及包括该包覆颜料的系统的设计。

背景技术

效果颜料(effect pigment)用于将金属或珠光光泽引入许多各种不同的产品，如油漆、涂料、油墨和塑料。对于这些产品的最佳性能而言，金属效果颜料的良好钝化和分散(性能)是理想的。

金属效果颜料，尤其是包括铝、青铜、氧化铁和钢颜料的那些，可以在涂料或油墨配方中与水、酸或碱反应。在金属效果颜料包括氧化铁的实例中，可以发生铝热反应，从而导致物理性能丧失。金属效果颜料，特别是铝，青铜和钢颜料的钝化，例如水性钝化可以提高颜料的耐久性和它们的美学效果。在一些公开的方法中，在金属效果颜料钝化过程中使用有机磷化合物。

通过添加膦酸钝化这些颜料可以防止此类物理性能的丧失。

例如，US4717424公开使用膦酸或次膦酸进行钝化，其中R基团具有末端COOH羧基。

US4565716公开了使用酸性磷酸酯(phosphate ester)，膦酸或酸性膦酸酯(phosphonicester)钝化金属颜料。

US7462394公开了从含有磷酸基或膦酸基和选自硝基、吡啶或酚羟基的另一取代基的聚合物进行铝钝化。

US5091451公开了从某种化合物进行铝钝化，该化合物是α-氨基亚甲基膦酸和含有至少一个环氧基的化合物的反应产物。

US5429674公开了从某种化合物进行铝钝化，该化合物是N-酰基氨基亚甲基膦酸酯的反应产物。

虽然常规使用的有机磷试剂可以赋予金属颜料化学稳定性以解决钝化中存在的问题，但这些试剂不能解决与金属效果颜料分散相关的问题。

包含金属效果颜料的产品的最佳性能也要求金属效果颜料良好分散。产品中的金属效果颜料宜良好分散以防止颜料凝聚，提高遮盖力和提高美学效果。人们已做出各种努力用聚合物涂层封装金属薄片从而提高颜料薄片的分散性。

例如，US7479323公开了使用聚乙烯醇预处理铝薄片从而提高颜料在水性介质中的分散性。

US4213886公开了使用单乙烯不饱和硅烷修饰铝薄片的工艺。

但是，尽管将含官能团单体掺入聚合物链可以提高颜料在所应用介质内的分散性/相容性，但这些官能团可能不利地影响薄片的耐化学性(chemical resistance)。

总之，难以兼顾金属颜料的良好钝化和分散性。

发明内容

本文描述了具有优良钝化、分散性和粘附性的包覆颜料、生产该包覆金属颜料的方法以及包括该包覆金属颜料的涂料组合物。术语“包覆颜料”在本文中是指用涂层完全包封或部分包封的颜料。所公开的包覆颜料可以包括由金属、金属氧化物或混合的金属氧化物制成的颜料。