具有改善的穩(wěn)定性的水性涂料組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種涂料組合物，特別涉及一種具有改善的穩(wěn)定性的水性涂料組合物。
【專利說明】具有改善的穩(wěn)定性的水性涂料組合物
[0001] MM
[0002] 本發(fā)明涉及一種涂料組合物，特別涉及一種具有改善的穩(wěn)定性的水性涂料組合 物。
[0003] 背景
[0004] 膠體二氧化硅由分散在水/溶劑中的超細(xì)二氧化硅顆粒組成。其可使得干燥/固 化的漆膜形成超強的耐沾污性（DPUR)、硬度、污跡阻隔性（stain blocking)等。長久以來， 人們將膠體二氧化硅分散體用作例如涂料，用以改進粘合性質(zhì)以及用來提高各種材料的耐 磨性和防水性。但是，這些分散體，特別是包含高濃度膠體二氧化硅的分散體，容易發(fā)生二 氧化硅的膠凝或沉淀，因此不可能進行較長時間的儲存。
[0005] 美國專利第US7544726B2號公開了一種制備穩(wěn)定的二氧化硅含量至少約為20重 量％的基本為水性的硅烷化膠體二氧化硅分散體的方法，該方法包括將至少一種硅烷化 合物與膠體二氧化硅顆?；旌?，所述硅烷與二氧化硅的重量比為約0. 003-0. 2,優(yōu)選為約 0. 006-0. 15,最優(yōu)選為約0. 015-0. 1。該方法非常復(fù)雜且成本高。
[0006] 因此，本領(lǐng)域仍然需要一種新的水性涂料組合物，特別是與現(xiàn)有技術(shù)中含有膠體 二氧化硅的涂料相比具有更好穩(wěn)定性的水性涂料組合物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種水性涂料組合物，其包含：i)具有烯鍵式不飽和非離子型單體結(jié) 構(gòu)單元的聚合物顆粒的穩(wěn)定的水性分散體；ii)以涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計，5-50干 重％的至少一種顏料，其中所述顏料包含以顏料的總重量為基準(zhǔn)計，30-100%經(jīng)聚合物包 封的顏料；以及iii)以涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計，2-25干重％的至少一種膠體二氧化 硅。
[0008] 經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚合物的平均殼厚為10-200納米；最低成膜溫度 (MFFT)為-35°C至60°C。所述經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚合物含有至少一種共聚的烯鍵 式不飽和非離子型單體。
[0009] 所述顏料是無機顏料。
[0010] 詳細(xì)描沭
[0011] 出于描述本發(fā)明組合物中組分的目的，所有包括括號的詞語表示包括括號內(nèi)的內(nèi) 容和不包括括號內(nèi)的內(nèi)容的任一情況或兩種情況。例如，術(shù)語"（共）聚合物"包括聚合物、 共聚物和它們的混合物；術(shù)語"（甲基）丙烯酸酯"表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和它們的 混合物。
[0012] 在本發(fā)明中，術(shù)語"水性"表示水或者水與等于或小于50重量％ (以混合物的重 量為基準(zhǔn)計）的可與水混溶的溶劑混合的情況。
[0013] 在本發(fā)明中，術(shù)語"聚合物"包括樹脂和共聚物。
[0014] 在本發(fā)明中，術(shù)語"丙烯酸類"表示（甲基）丙烯酸，（甲基）丙烯酸烷基酯，（甲 基）丙烯酰胺，（甲基）丙烯腈和它們的改性形式，例如（甲基）丙烯酸羥烷基酯。
[0015] 在本發(fā)明中，除非有不同的說明，術(shù)語"平均粒度（或粒徑）"表示使用 MULTISIZER? 3 Coulter計數(shù)器（美國加利福尼亞州，富勒敦市的貝克曼庫爾特有限公司 (Beckman Coulter, Inc.，F(xiàn)ullerton, CA))，根據(jù)生產(chǎn)商推薦的步驟，通過電阻抗測定的顆 粒分布的中值粒度（或粒徑）。所述中值表示滿足以下條件的尺寸：顆粒分布中有50重 量％的顆粒尺寸小于該中值，而且有50重量％的顆粒尺寸大于該中值。該中值粒度是體均 粒度。
[0016] 在本發(fā)明中，除非有不同的說明，術(shù)語"Tg"表示使用差式掃描量熱法（DSC)測定 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，測定時采用20°C /分鐘的加熱速率，取溫度曲線圖中的拐點作為Tg值。 術(shù)語計算的"Tg"表示使用?？怂构剑═.G.Fox, Bull. Am. Physics Soc.，卷1，第3期，第 123頁（1956))計算的聚合物的Tg。均聚物的Tg可以在例如J. Brandrup和E. H. Immergut 編輯的、Interscience Publishers(國際科學(xué)出版社）出版的《聚合物手冊（Polymer Handbook)》中找到。對于多級聚合物，所報道的Tg值應(yīng)當(dāng)是觀察到的溫度曲線圖中拐點的 加權(quán)平均值。例如，如果某種兩級聚合物由80%的軟第一級聚合物和20%的硬第二級聚合 物組成，該兩級聚合物具有兩個DSC拐點，一個拐點在-43°C，另一個拐點在68°C，則報道 該兩級聚合物的Tg為-20. 8 °C。
[0017] 本發(fā)明的具有良好穩(wěn)定性的水性涂料組合物包含顏料組合物。所述水性涂料組合 物的顏料體積濃度為15-95%，優(yōu)選為20-70%，最優(yōu)選為30-60%。
[0018] 以所述涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計，本發(fā)明的涂料組合物含有5-50重量％，優(yōu) 選5-40重量％，最優(yōu)選5-30重量％的至少一種顏料。
[0019] 以所述顏料的總重量為基準(zhǔn)計,所述顏料包含30-100重量％,優(yōu)選為50-100重 量％，最優(yōu)選70-100重量％經(jīng)聚合物包封的顏料。
[0020] 所述顏料可進一步包含或不包含未包封的顏料。在包含未包封的顏料的實施方 式中，以所述顏料的總重量為基準(zhǔn)計，未包封的顏料的使用量為〇. 1-70重量％，優(yōu)選為 0. 1-50重量％，最優(yōu)選為0. 1-30重量％。
[0021] 包封的和/或未包封的顏料顆粒是無機顏料。如本文所用，術(shù)語"無機顏料"是指 能對涂料的不透明度和遮蓋性能產(chǎn)生實質(zhì)性貢獻的顆粒無機材料。這樣的材料通常具有大 于1.8的折射率，并且包括但不限于二氧化鈦（TiO 2)、氧化鋅、硫化鋅、硫酸鋇、碳酸鋇和鋅 鋇白。優(yōu)選是二氧化鈦（TiO2)。
[0022] 在顏料是TiO2的優(yōu)選實施方式中，在經(jīng)聚合物包封的TiO2中的TiO 2占水性涂料組 合物中總TiO2的重量百分?jǐn)?shù)為30-100重量％，優(yōu)選50-100重量％，最優(yōu)選70-100重量％。
[0023] 也可在本發(fā)明的涂料組合物中包含經(jīng)聚合物包封的或未包封的增量劑。較佳的 是，它們是未經(jīng)包封的。術(shù)語"增量劑"是指折射率小于或等于1. 8和大于1. 3的顆粒無機 材料，其包括例如碳酸鈣、粘土、硫酸鈣、硅鋁酸鹽、硅酸鹽、膠體二氧化硅、沸石、云母、硅藻 土、實心或空心玻璃和陶瓷珠 。所述水性涂料組合物可任選地包含實心或空心的Tg大于 60°C的聚合物顆粒，當(dāng)用于PVC計算目的時，這樣的聚合物顆粒在本文中被歸類為增量劑。 空心聚合物顆粒在 EP22633、EP915108、EP959176、EP404184、US5360827、WO 00/68304 和 US20100063171中詳細(xì)描述。所述固體聚合物顆粒的粒度為1-50微米，優(yōu)選為5-20微米。
[0024] 經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚合物包含至少一種共聚的烯鍵式不飽和非離子型 單體。在本文中，"非離子型單體"表示共聚的單體殘基在PH= 1-14的范圍內(nèi)不帶離子電 荷。本發(fā)明使用的烯鍵式不飽和非離子型單體包括例如（甲基）丙烯酸酯單體，其中（甲 基）丙烯酸酯表示甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯， 丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸癸酯，丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯， 甲基丙烯酸異癸酯，甲基丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸羥丙酯；（甲基） 丙烯腈；（甲基）丙烯酰胺；氨基-官能單體和脲基-官能單體；帶有乙酰乙酸酯官能團的 單體；苯乙烯和取代的苯乙烯；丁二烯；乙烯、丙烯、α -烯烴，例如1-癸烯；乙酸乙烯酯、丁 酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯（vinyl versatate)以及其他的乙烯基酯；以及乙烯基單體,例如 氯乙烯和偏二氯乙烯。
[0025] 優(yōu)選地，本發(fā)明的經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚合物進一步包含以所述共聚物的 干重為基準(zhǔn)計，0. 1-10重量％，優(yōu)選0. 1-5重量％的帶有至少一個選自羧基、羧酸酐、羥基、 酰胺基、磺酸酯基或磺酸根（sulphonate)、膦酸酯基或膦酸根（phosphonate)和它們的混 合的官能基團的烯鍵式不飽和單體。這些種類的單體的例子是烯鍵式不飽和羧酸或二羧 酸，特別是丙烯酸或甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸，或者這些羧酸的酰胺，特別是N-烷基醇 酰胺，或上述羧酸的羥烷基酯，例如（甲基）丙烯酰胺，N-羥甲基（甲基）丙烯酰胺，2-羥 乙基（甲基）丙烯酰胺，（甲基）丙烯酸羥乙酯，以及（甲基）丙烯酸羥丙酯。
[0026] 所述經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚合物可進一步包含以所述包封聚合物的干重 為基準(zhǔn)計，0. 1-5重量％，優(yōu)選0. 1-3重量％的表面活性劑，以穩(wěn)定在聚合反應(yīng)過程中正在 生長的經(jīng)聚合物包封的顏料，并抑制所得水性分散體中經(jīng)聚合物包封的顏料的聚集。通 常用一種或多種表面活性劑，包括陰離子和非離子表面活性劑，以及它們的混合物。適用 于乳液聚合反應(yīng)的表面活性劑的許多例子見每年出版的《McCutcheon洗滌劑和乳化劑》 (McCutcheon jS Detergents and Emulsifiers, MC Publishing Co. Glen Rock, NF) 〇 任選使 用其他類型的穩(wěn)定劑，如保護膠體。
[0027] 經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚合物也可包含其他可成膜的聚合物，例如但不限于 聚氨酯、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂或聚氨酯-丙烯酸類雜合體。
[0028] 較佳的是，以包封聚合物單體的總量為基準(zhǔn)計，在經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚 合物中使用的親水性單體少于15%。
[0029] 在本發(fā)明的一個實施方式中，所述經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚合物的平均殼厚 為10-200納米，優(yōu)選為30-150納米，更優(yōu)選為40-120納米。SEM和TEM圖像可精確地測量 殼厚。
[0030] 在本發(fā)明的另一實施方式中，所述經(jīng)聚合物包封的顏料的包封聚合物的最低成膜 溫度（MFFT)為-35°C至60°C，優(yōu)選為-20°C至40°C，更優(yōu)選為-15°C至30°C。通過在經(jīng)受 了熱梯度的金屬棒上刮涂（drawing down)該分散體的膜，隨后在該分散體上吹過干燥空氣 直至膜干燥來進行MFFT的測量。當(dāng)觀察到清晰的無裂紋的膜時得到的MFFT為最低溫度。 在高于MFFT但不遠(yuǎn)離MFFT的溫度下發(fā)生顯著的聚合物擴散在涂料工業(yè)中很常見。
[0031] 可包括常規(guī)的自由基引發(fā)劑，例如過氧化氫，過氧化鈉，過氧化鉀，叔丁基過氧 化氫，氫過氧化枯烯，過硫酸銨和/或堿金屬過硫酸鹽，過硼酸鈉，過磷酸及其鹽，高錳 酸鉀，以及過二硫酸的銨鹽或堿金屬鹽，以單體的總重量為基準(zhǔn)計，所述自由基引發(fā)劑的 含量通常為0. 01-3. 0重量％?？梢圆捎脤⑾嗤囊l(fā)劑與合適的還原劑結(jié)合使用的氧化 還原體系，所述還原劑是例如甲醛合次硫酸氫鈉，抗壞血酸，異抗壞血酸，含硫的酸的堿 金屬鹽和銨鹽，例如亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉（bisulfite)，硫代硫酸鈉，連二亞硫酸鈉，硫 化鈉，硫氫化鈉或連二亞硫酸鈉，甲脒亞磺酸（formadinesulfinic acid),輕基甲磺酸， 丙酮亞硫酸氫鹽（acetone bisulfite),乙醇胺之類的胺，乙醇酸，水合乙醛酸，乳酸，甘 油酸，蘋果酸，酒石酸以及上述酸的鹽?？梢允褂靡韵略氐难趸€原反應(yīng)催化金屬鹽： 鐵、銅、錳、銀、鉬、釩、鎳、鉻、鈀或鈷?？梢匀芜x地使用用于所述金屬的螯合劑。
[0032] 可以使用鏈轉(zhuǎn)移劑來降低乳液聚合物的分子量以及/或者使得制得的分子量分 布不同于使用任何產(chǎn)生自由基的引發(fā)劑得到的分子量分布，所述鏈轉(zhuǎn)移劑是例如鹵素化合 物，如四溴甲烷；烯丙基化合物；或者硫醇，例如巰基乙酸烷基酯，巰基鏈烷酸烷基酯，以 及C4-C22直鏈或支化的烷基硫醇。鏈轉(zhuǎn)移劑可以一次或多次加入，或者以線性或非線性的 形式連續(xù)加入，可以在大部分或整個反應(yīng)期間加入，或者在反應(yīng)期間的有限的部分加入，例 如在釜加料中加入，以及在殘余單體減少階段加入。以用來形成水性乳液共聚物的單體的 總重量為基準(zhǔn)計，鏈轉(zhuǎn)移劑的用量通常為0-5重量％。以用來形成水性乳液共聚物的單體 的總摩爾數(shù)為基準(zhǔn)計，優(yōu)選鏈轉(zhuǎn)移劑的用量為〇. 01-0. 5摩爾％，更優(yōu)選0. 02-0. 4摩爾％， 最優(yōu)選0. 05-0. 2摩爾％。
[0033] 包封聚合物、粒度、顆粒形態(tài)及其制備方法在例如U.S專利7,579,081 B2、 W02006/037161A1、W02010/074865 AU JP2008105919A、GB2111522A 等中描述。本發(fā)明的 涂料組合物的經(jīng)聚合物包封的顏料的制備方法可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的任何方法。常 規(guī)方法包括乳液聚合、迷你乳液聚合和機械分散技術(shù)等。合適的例子包括但不限于那些在 U.S.專利 7, 579, 081 B2、U.S.專利 7, 357, 949 82和 WO 2010074865 Al 中公開的例子。較 佳的是U. S.專利7, 579, 081 B2和W02006/037161A1中闡述的通過乳液聚合反應(yīng)制備的經(jīng) 聚合物包封的顏料。
[0034] 所述經(jīng)聚合物包封的顏料的水性分散體可進一步包含功能性物質(zhì)，如交聯(lián)劑、殺 生物劑、紫外吸收劑和其它。所述交聯(lián)劑可類似于但不限于在US 6869996BUEP0820477或 US 5609965中公開的交聯(lián)劑。
[0035] 經(jīng)聚合物包封的顏料優(yōu)選存在于水性分散體中。其也可以是粉末，或其它可通過 制備漆在水中分散且保持穩(wěn)定的形式。所述經(jīng)聚合物包封的顏料的水性分散體可進一步包 含功能性物質(zhì)，如交聯(lián)劑、殺生物劑、紫外吸收劑和其它。所述交聯(lián)劑可類似于但不限于在 US 6869996 B1、EP0820477 或 US 5609965 中公開的交聯(lián)劑。
[0036] 以所述組合物的總重量為基準(zhǔn)計，本發(fā)明的水性涂料組合物進一步包括2-25干 重％，優(yōu)選4-20干重％，最優(yōu)選5-15干重％的膠體二氧化硅顆粒。
[0037] 膠體二氧化硅顆粒在本文中也稱作硅溶膠，該膠體二氧化硅顆粒也可以源自例 如沉淀二氧化硅，微硅粉（硅灰），熱解硅石（熱解沉積二氧化硅）或者具有足夠純度的二 氧化硅凝膠，以及它們的混合物。
[0038] 本發(fā)明的膠體二氧化硅顆?？梢赃M行改性，可以包含其它元素，例如胺、鋁和/或 硼，這些其他的元素可以存在于顆粒中，以及/或者存在于連續(xù)相中。例如美國專利第 2, 630, 410號描述了硼改性的二氧化硅溶膠。所述鋁改性的二氧化硅顆粒中適宜的Al2O3含 量約為0. 05-3重量％，優(yōu)選約為0. 1-2重量％。制備鋁改性的膠體二氧化硅的步驟在以 下文獻中有所描述，例如〃二氧化娃化學(xué)（The Chemistry of Silica) 〃，Iler, K. Ralph著， 第 407-409 頁，John Wiley&Sons (1979)，以及美國專利第 5, 368, 833 號。
[0039] 所述膠體二氧化硅顆粒適當(dāng)?shù)钠骄郊s為2-150納米，優(yōu)選約為3-50納米， 最優(yōu)選約為5-40納米。所述膠體二氧化硅顆粒適當(dāng)?shù)谋缺砻娣e約為20-1500平方米/克， 優(yōu)選約為50-900平方米/克，最優(yōu)選約為70-600平方米/克。
[0040] 所述膠體二氧化硅顆粒優(yōu)選具有窄的粒度分布，即粒度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差很低。所 述粒度分布的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差是粒度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差與數(shù)均粒度之比。所述粒度分布的相對 標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選約低于60% (數(shù)均），更優(yōu)選約低于30% (數(shù)均），最優(yōu)選約低于15% (數(shù) 均）。
[0041] 優(yōu)選在存在穩(wěn)定化陽離子的條件下，將所述膠體二氧化硅顆粒分散在基本水性的 溶劑中，從而形成水性硅溶膠，所述穩(wěn)定化陽離子是例如1( +』&+，1^+，見14 +，有機陽離子，伯 胺，仲胺，叔胺和季胺，以及它們的混合物。但是，也可以使用包含與水混溶的有機溶劑的分 散體，所述有機溶劑是例如低級醇、酮、或其混合物，所述有機溶劑的用量優(yōu)選占總體積的 大約1-20體積％，更優(yōu)選占總體積的大約1-10體積％，最優(yōu)選占總體積的大約1-5體 積％。但是，優(yōu)選使用不含任何其他的溶劑的水性硅溶膠。較佳的是，所述膠體二氧化硅顆 粒帶負(fù)電荷。所述溶膠中的二氧化硅合適的含量約為10-60重量％，優(yōu)選約為20-50重 量％，最優(yōu)選約為30-45重量％。二氧化硅含量越高，則所得膠體二氧化硅分散體的濃度 越高。膠體二氧化硅合適的PH值約為1-13,優(yōu)選約為6-12,最優(yōu)選約為7. 5-11。但是，對 于鋁改性的二氧化硅溶膠，其合適的pH值約為1-12,優(yōu)選約為3. 5-11。
[0042] 所述膠體二氧化硅的S-值優(yōu)選約為20-100,更優(yōu)選約為30-90,最優(yōu)選約為 60-90。
[0043] 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)S值在此范圍內(nèi)的分散體可以獲得改進的穩(wěn)定性。所述S-值表征了膠 體二氧化硅顆粒聚集的程度，即聚集或形成微凝膠的程度。根據(jù)Iler，R.K.和Dalton，R. L.在J. Phys. Chem. 60 (1956)第955-957頁報道的公式測量并計算S-值。
[0044] S-值取決于硅溶膠的二氧化硅含量，粘度，以及密度。高S-值表示低微凝膠含 量。S-值表示硅溶膠分散相中的SiO2的重量百分含量。例如參見美國專利第5, 368, 833 號所述，可以在生產(chǎn)過程中控制微凝膠的程度。
[0045] 在攪拌條件下將膠體二氧化硅逐漸加入聚合物中，或者將聚合物逐漸加入膠體二 氧化硅中。聚合物和膠體二氧化硅顆粒按照以下的重量比混合：聚合物/二氧化硅重量比 為0. 2-5,更優(yōu)選約為0. 5-3,最優(yōu)選約為1-2。該混合物的溫度優(yōu)選為0-50°C，更優(yōu)選為 20-40。。。
[0046] 除了包封所述經(jīng)聚合物包封的顏料的聚合物以外，所述水性涂料組合物也可包含 一種或多種其它水可分散或可溶于水的聚合物，其平均顆粒直徑為50-800納米，最低成膜 溫度為-35°C至60°C。所述水性涂料組合物的聚合物體積濃度為5-85%，優(yōu)選為30-80%， 最優(yōu)選為40-70%。
[0047] 所述水可分散或可溶于水的聚合物由烯鍵式不飽和單體共聚而成，本發(fā)明所用的 烯鍵式不飽和單體包括但不限于例如（甲基）丙烯酸酯單體，其中（甲基）丙烯酸酯表示 甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸-2-乙基 己酯，丙烯酸癸酯，丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸異 癸酯，甲基丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸羥乙酯和甲基丙烯酸羥丙酯；（甲基）丙烯酸，（甲 基）丙烯腈；（甲基）丙烯酰胺；氨基-官能單體和脲基-官能單體；帶有乙酰乙酸酯官能 團的單體；帶有環(huán)氧基的單體；苯乙烯和取代的苯乙烯；丁二烯；乙烯、丙烯、α -烯烴，例如 1-癸烯；乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯以及其他的乙烯基酯；以及乙烯基單體， 例如氯乙烯和偏二氯乙烯。
[0048] 所述水可分散或可溶于水的聚合物也可以是環(huán)氧聚合物，聚氨酯分散體，聚氨酯 丙烯酸雜合體，醇酸聚合物，這些聚合物之間的雜合物或摻混物。無機/有機雜合體或 (hybrid)無機粘合劑例如酸式或中和的硅溶膠和有機改性的硅溶膠也可摻混在本發(fā)明的 水性涂料組合物中。
[0049] 所述水可分散的聚合物以水性聚合物膠乳的形式存在。
[0050] 本發(fā)明的水性涂料組合物包含至少一種常規(guī)的涂料輔助劑，這些涂料輔助劑包括 但不限于聚結(jié)劑、助溶劑、表面活性劑、緩沖液、中和劑、增稠劑、非增稠性流變改性劑、分散 齊?、保濕劑、潤濕劑、防霉劑、殺生物劑、增塑劑、抗泡劑、消泡劑、抗起皮劑、著色劑、流動劑、 交聯(lián)劑和抗氧化劑。
[0051] 本文中使用的增稠劑包括但不限于聚乙烯醇（PVA)、疏水改性的堿溶性乳液 (HASE)、堿溶性或堿可溶脹性乳液（ASE)、疏水改性的環(huán)氧乙烷-氨酯聚合物（本領(lǐng)域中稱 為HEUR)、纖維素增稠劑例如羥甲基纖維素（HMC)、羥乙基纖維素（HEC)、疏水改性的羥乙基 纖維素（HMHEC)、羧甲基纖維素鈉（SCMC)、羧甲基-2-羥乙基纖維素鈉、2-羥丙基甲基纖維 素、2-羥乙基甲基纖維素、2-羥丁基甲基纖維素、2-羥乙基乙基纖維素和2-羥丙基纖維素。 熱解法二氧化硅、綠坡縷石粘土和其它類型的粘土、鈦酸鹽螯合劑也可用作增稠劑。
[0052] 本文中使用的分散劑包括非離子型、陰離子型和陽離子型分散劑，如具有合適分 子量的多酸、2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP)、二甲基氨基乙醇（DMAE)、三聚磷酸鉀（KTPP)、 聚磷酸三鈉（TSPP)、檸檬酸和其它羧酸。優(yōu)選的是具有合適分子量的多酸。本文使用的多 酸包括基于聚羧酸的均聚物和共聚物，包括疏水改性或親水改性的多酸，例如帶有多種單 體如苯乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、二異丁烯和其它親水性或疏水性共聚單體的聚丙 烯酸或聚甲基丙烯酸或馬來酸酐，以及前述分散劑的鹽和它們的混合物。這類多酸分散劑 的分子量為400至50, 000、或400至30, 000、優(yōu)選500至10, 000、更優(yōu)選1，000至5, 000、 最優(yōu)選1，500至3, 000。
[0053] 本文中使用的抗泡劑和/或消泡劑可以包括但不限于基于硅酮的消泡劑和基于 礦物油的消泡劑。本文使用的表面活性劑包括陰離子型、非離子型、陽離子型表面活性劑和 兩親性表面活性劑。優(yōu)選陰離子型和非離子型表面活性劑，更優(yōu)選非離子型表面活性劑。
[0054] 合適的聚結(jié)劑、增塑劑和其它任選的共溶劑包括但不限于乙二醇、丙二醇、己二 醇、2, 2, 4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯（TEXANOLtm)、CoasolTM、二醇醚、礦物精油、甲基 卡必醇（methyl carbitol)、丁基卡必醇（butylcarbitol)、鄰苯二甲酸酯、己二酸酯。
[0055] 所述水性涂料組合物的配制涉及以正確的比例選擇并混合適當(dāng)?shù)耐苛铣煞植?其混合的過程，從而提供具有特定加工和處理性質(zhì)的漆，以及具有所需性質(zhì)的最終干漆膜。
[0056] 所述水性涂料組合物可以通過常規(guī)施涂方法施涂，所述方法包括例如刷涂，輥涂 和噴涂法如空氣霧化噴涂、空氣輔助噴涂、無氣噴涂、高體積低壓力噴涂和空氣輔助的無氣 嗔涂。
[0057] 合適的基材包括但不限于例如混凝土、水泥板，MDF和刨花板，石膏板，木材，石 材，金屬，塑料，壁紙和織物等，優(yōu)選所有的基材都用水性或溶劑性底漆預(yù)先涂底漆。
[0058] 所述水性涂料組合物及其施涂方法會影響本發(fā)明的功效。當(dāng)水性涂料組合物中的 親水性物質(zhì)過多的時候，抗液體污染性會很差。類似地，在應(yīng)用中，當(dāng)干漆膜表面上的親水 性物質(zhì)濃度過高的時候，抗液體污染性會很差。 實施例
[0059] I.原料
[0060] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種水性涂料組合物，其包含： i) 具有烯鍵式不飽和非離子型單體的結(jié)構(gòu)單元的聚合物顆粒的穩(wěn)定的水性分散體； ii) 以涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計，5-50干重％的至少一種顏料，其中所述顏料含 有以顏料的總重量為基準(zhǔn)計，30-100%的經(jīng)聚合物包封的顏料；以及 iii) 以涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計，2-25干重％的至少一種膠體二氧化硅。
2. 如權(quán)利要求1所述的水性涂料組合物，其特征在于，所述包封聚合物的平均殼厚度 為10-200納米，最低成膜溫度（MFFT)為-35至60°C。
3. 如權(quán)利要求1所述的水性涂料組合物，其特征在于，所述包封聚合物包含烯鍵式不 飽和非離子型單體的結(jié)構(gòu)單元。
4. 如權(quán)利要求3所述的水性涂料組合物，其特征在于，以所述包封聚合物的干重為基 準(zhǔn)計，所述包封聚合物包含〇. 1-10重量％具有至少一個選自羧基、羧酸酐、羥基、酰胺、胺 基、磺酸酯基或磺酸根、膦酸酯基或膦酸根和它們的混合物的官能基團的烯鍵式不飽和單 體的結(jié)構(gòu)單元。
5. 如權(quán)利要求4所述的水性涂料組合物，其特征在于，以所述包封聚合物顆粒的干重 為基準(zhǔn)計，還進一步包含0. 1-5重量％至少一種表面活性劑。
6. 如權(quán)利要求1-5中任一項所述的水性涂料組合物，其特征在于，所述顏料是無機顏 料。
7. 如權(quán)利要求6所述的水性涂料組合物，其特征在于，所述顏料是Ti02，且所述Ti02的 至少30%是聚合物包封的。
8. 如權(quán)利要求1所述的水性涂料組合物，其特征在于，所述膠體二氧化硅源自：沉淀二 氧化硅、微硅粉、熱解硅石、具有足夠純度的二氧化硅凝膠、或它們的混合物。
【文檔編號】C09D151/10GK104350113SQ201280073319
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】王濤, 陳軍宇, 王毓江, 崔隴蘭 申請人:陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司, 羅門哈斯公司