交通漆料调配物制造技术

本发明专利技术涉及一种涂料组合物，其包含以下各物的水性分散体：a)羧酸盐官能化的第一热塑性聚合物颗粒；b)吸收有可热固化化合物并且官能化成具有抗聚结基团的第二热塑性聚合物颗粒；c)增量剂；以及d)挥发性碱。本发明专利技术的组合物适合作为用作交通漆料的水基性快速固化调配物。

【技术实现步骤摘要】
交通漆料调配物
技术介绍
本专利技术涉及一种聚合物颗粒和吸收有可热固树脂的聚合物颗粒的水性分散体，其适用作交通漆料。水基性交通涂料组合物提供低成本的环境友好的改进驾驶员、骑车人和行人的道路安全性与连通性的方式。US5,527,853公开了一种适用于交通漆料的耐贮存、快速固化的水基性调配物，其包含丙烯酸乳胶，多元胺和挥发性碱。所述调配物公开为即使在高温下也储存稳定。US5,939,514公开了一种水性乳胶配方，包括a)与多元胺掺合或官能化成具有氨基的酸稳定性粘合剂；b)交联组分；和c)挥发性碱。据报导，与不含有多元胺和交联组分的调配物相比，此调配物得到的涂层耐磨性改良。尽管如此，调配物需要相对较高浓度的昂贵交联剂(例如按乳胶固体计，＞20％环氧树脂)，其减少在将粘合剂/多元胺/挥发性碱与所述交联剂掺合之后可供调配者用以将涂料涂覆于基材上的时间窗(适用期)。因此，在本领域中需要寻找一种适用期改进的形成耐用路面标记的具成本效益、快速固化的水基性调配物。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种涂料组合物来满足本领域的需要，所述涂料组合物包含以下各物的水性分散体：a)5到30重量％的羧酸盐官能化的第一热塑性聚合物颗粒，其Tg介于-20℃到70℃范围内；b)1到35重量％的第二热塑性聚合物颗粒，其i)吸收有具有至少两个环氧乙烷基团的可热固化化合物，并且ii)官能化成具有足够浓度的抗聚结基团以使第二热塑性聚合物颗粒稳定而防止聚结；c)30到80重量％的增量剂；以及d)挥发性碱；其中所有重量百分比均是按总固体的重量计。本专利技术的组合物通过提供适用于路面标记的快速固化、耐用、适用期长的调配物来满足本领域的需要。具体实施方式本专利技术是一种涂料组合物，其包含以下各物的水性分散体：a)5到30重量％的羧酸盐官能化的第一热塑性聚合物颗粒，其Tg介于-20℃到70℃范围内；b)1到35重量％的第二热塑性聚合物颗粒，其i)吸收有具有至少两个环氧乙烷基团的可热固化化合物，并且ii)官能化成具有足够浓度的抗聚结基团以使第二热塑性聚合物颗粒稳定而防止聚结；c)30到80重量％的增量剂；以及d)挥发性碱。第一和第二热塑性聚合物颗粒的水性分散体(热塑性乳胶)可以通过自由基乳液或悬浮液加成聚合或通过将预制聚合物在剪切力下分散到水性介质中来获得。合适的乳胶的实例包括基于丙烯酸、苯乙烯-丙烯酸、苯乙烯-丁二烯、氨基甲酸酯、酯、烯烃、氯乙烯、乙烯乙酸乙烯酯和聚乙酸乙烯酯的乳胶，其中优选的是丙烯酸和苯乙烯-丙烯酸乳胶。第一和第二热塑性聚合物的水性分散体有利地分开进行制备，接着组合以形成本专利技术的组合物。按照定义，羧酸盐官能化的第一热塑性聚合物颗粒不吸收有可热固化化合物，其包含羧酸单体盐的结构单元，按第一热塑性聚合物颗粒的重量计，优选地在1到5重量％范围内。合适的羧酸单体(其为羧酸盐的前体)的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸以及衣康酸。最优选地，第一热塑性聚合物颗粒官能化成具有羧酸单体的铵盐的结构单元。如本文所用，术语特定单体的“结构单元”是指单体在聚合之后的剩余部分。举例来说，甲基丙烯酸铵盐的结构单元如下所示：其中点线表示与聚合物主链的连接点。第一热塑性聚合物颗粒优选地包含甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯或其组合的结构单元，以及甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的结构单元，或其组合。按组合物中总固体的重量计，第一热塑性聚合物颗粒的浓度优选地是10到25重量％。如由福克斯方程式(Foxequation)所计算，第一热塑性聚合物颗粒的Tg优选地介于-10℃到30℃范围内。如由福克斯方程式所计算，第二热塑性聚合物颗粒的Tg优选地介于-20℃，优选地0℃到70℃，更优选地到50℃范围内，其官能化成具有抗聚结基团，所述抗聚结基团是指与环氧乙烷基团(和酯基，如果存在)充分不反应的亲水性基团，以使得乳胶颗粒对在60℃下热老化10天稳定。术语“对在60℃下热老化10天稳定”在本文中用于意味着在60℃下经受热老化10天稳定的乳胶的粒度增大不会超出在此类热老化研究之前的粒度的超过30％。抗聚结官能团可以使用含有抗聚结官能团的单体(抗聚结单体)并入到第二热塑性聚合物颗粒中，但也可能通过接枝并入此类基团。认为抗聚结基团是有效的，这是因为它们在热老化条件下具有亲水性以及与环氧乙烷基团的非反应性。普通类的此类基团包括酰胺基团、乙酰乙酰氧基基团和强质子酸，其经过pH调节以形成其共轭碱。抗聚结单体的实例包括丙烯酰胺；烯属不饱和聚氧化烯磷酸酯；磷酸酯单体，如甲基丙烯酸磷酸乙酯(PEM)；苯乙烯磺酸碱金属盐，如苯乙烯磺酸钠；丙烯酸二酮烷基酯和甲基丙烯酸二酮烷基酯，如甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯；以及丙烯酰胺基烷基磺酸盐，如2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐。尽管含有羧酸的单体不抗聚结，可以将羧酸基团并入到聚合物颗粒中，其条件是聚合物含有足够浓度的抗聚结基团并且pH足够高以在热老化条件下保持乳胶稳定性。优选地，第二热塑性聚合物颗粒还包含甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯或其组合的结构单元，以及甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的结构单元，或其组合。尽管不受理论所束缚，但相信，抗聚结基团在使聚合物稳定方面有效，这是因为基团在热老化条件下具有亲水性和对环氧基的非反应性。。在抗聚结基团由含有强酸官能团(例如甲基丙烯酸磷酸乙酯、苯乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐)的单体产生的情况下，已发现，通过将乳胶的pH调节到水平高于多质子酸(例如甲基丙烯酸磷酸乙酯)的第一pKa或高于单质子酸(例如苯乙烯磺酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐)的pKa来实现胶态和热老化稳定性。如果pH太低，则可能发生酸催化的环氧乙烷开环，在较高的pH下，此类机制不可用，并且共轭碱在加热老化条件下是非亲核的。第二热塑性聚合物颗粒中抗聚结官能团的浓度足以使聚合物颗粒在热老化条件下稳定；优选地，按第二热塑性聚合物颗粒的重量计，抗聚结基团的浓度是0.5，并且更优选地1重量％到优选地10，并且更优选地到5重量％。优选地，按第二热塑性聚合物颗粒的重量计，羧酸基团的浓度小于5，更优选地小于2，并且最优选地小于1重量％。第二热塑性聚合物颗粒吸收有具有环氧乙烷基团的可热固化化合物；优选地，可热固化化合物是酚醛清漆树脂，二、三或四缩水甘油醚或二、或三或四缩水甘油酯化合物。二缩水甘油醚是优选的可热固化化合物。合适的可热固化化合物的实例包括双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、1，4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、1，3-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯和酚醛清漆树脂，以及其组合。可商购的可热固化化合物是D.E.R.331液体环氧树脂。吸收通过以下来加以证明1)如由通过光学显微法发现水相中的乳化液滴消失所确定，可热固化化合物的乳化液滴明显地分配到第二热塑性聚合物颗粒中(在与第一热塑性聚合物颗粒的分散体结合之前)；和/或2)如US8,658,742中所公开，和在将可热固化化合物(优选地呈微米尺寸化水性分散体形式)与第二热塑性聚合物颗粒的分散体优选地在存在稳定化量的非离子型表面活性剂的情况下混合之后，第二热塑性聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料组合物，其包含以下各物的水性分散体：a)5到30重量％的羧酸盐官能化的第一热塑性聚合物颗粒，其Tg介于‑20℃到70℃范围内；b)2到35重量％的第二热塑性聚合物颗粒，其i)吸收有具有至少两个环氧乙烷基团的可热固化化合物，并且ii)官能化成具有足够浓度的抗聚结基团以使第二热塑性聚合物颗粒稳定而防止聚结；c)30到80重量％的增量剂；以及d)挥发性碱；其中所有重量百分比均是按所述组合物中总固体的重量计。

【技术特征摘要】
2017.10.05 US 62/5683701.一种涂料组合物，其包含以下各物的水性分散体：a)5到30重量％的羧酸盐官能化的第一热塑性聚合物颗粒，其Tg介于-20℃到70℃范围内；b)2到35重量％的第二热塑性聚合物颗粒，其i)吸收有具有至少两个环氧乙烷基团的可热固化化合物，并且ii)官能化成具有足够浓度的抗聚结基团以使第二热塑性聚合物颗粒稳定而防止聚结；c)30到80重量％的增量剂；以及d)挥发性碱；其中所有重量百分比均是按所述组合物中总固体的重量计。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中按所述第一热塑性聚合物颗粒的重量计，所述羧酸盐官能化的第一热塑性聚合物颗粒包含1到5重量％的羧酸单体盐的结构单元；其中按所述组合物中总固体的重量计，所述第一热塑性聚合物颗粒的浓度是10到25重量％。3.根据权利要求2所述的组合物，其中按所述第二热塑性聚合物颗粒的重量计，所述第二热塑性聚合物颗粒官能化成具有0.5到10重量％的抗聚结基团，所述抗聚结基团是烯属不饱和聚氧化烯磷酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸磷酸乙酯、苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯或2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐的结构单元，其中按所述组合物中总固体的重量计，所述第二热塑性聚合物颗粒的浓度是2到10重量％。4.根据权利要求3所述的组合物，其中按所述第二(未经过吸收的)聚合物颗粒和所述可热固化化合物的重量计，所吸收的可热...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·德卡多，J·A·加拉赫尔，E·C·格雷森，付振文，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US