具有改善的稳定性的水性涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种涂料组合物，特别涉及一种具有改善的稳定性的水性涂料组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的稳定性的水性涂料组合物 MM 本专利技术涉及一种涂料组合物，特别涉及一种具有改善的稳定性的水性涂料组合 物。 背景 胶体二氧化硅由分散在水/溶剂中的超细二氧化硅颗粒组成。其可使得干燥/固 化的漆膜形成超强的耐沾污性（DPUR)、硬度、污迹阻隔性（stain blocking)等。长久以来， 人们将胶体二氧化硅分散体用作例如涂料，用以改进粘合性质以及用来提高各种材料的耐 磨性和防水性。但是，这些分散体，特别是包含高浓度胶体二氧化硅的分散体，容易发生二 氧化硅的胶凝或沉淀，因此不可能进行较长时间的储存。 美国专利第US7544726B2号公开了一种制备稳定的二氧化硅含量至少约为20重 量％的基本为水性的硅烷化胶体二氧化硅分散体的方法，该方法包括将至少一种硅烷化 合物与胶体二氧化硅颗粒混合，所述硅烷与二氧化硅的重量比为约0. 003-0. 2,优选为约 0. 006-0. 15,最优选为约0. 015-0. 1。该方法非常复杂且成本高。 因此，本领域仍然需要一种新的水性涂料组合物，特别是与现有技术中含有胶体 二氧化硅的涂料相比具有更好稳定性的水性涂料组合物。
技术实现思路
本专利技术提供一种水性涂料组合物，其包含：i)具有烯键式不饱和非离子型单体结 构单元的聚合物颗粒的稳定的水性分散体；ii)以涂料组合物的总重量为基准计，5-50干 重％的至少一种颜料，其中所述颜料包含以颜料的总重量为基准计，30-100%经聚合物包 封的颜料；以及iii)以涂料组合物的总重量为基准计，2-25干重％的至少一种胶体二氧化 硅。 经聚合物包封的颜料的包封聚合物的平均壳厚为10-200纳米；最低成膜温度 (MFFT)为-35°C至60°C。所述经聚合物包封的颜料的包封聚合物含有至少一种共聚的烯键 式不饱和非离子型单体。 所述颜料是无机颜料。 详细描沭 出于描述本专利技术组合物中组分的目的，所有包括括号的词语表示包括括号内的内 容和不包括括号内的内容的任一情况或两种情况。例如，术语（共）聚合物包括聚合物、 共聚物和它们的混合物；术语（甲基）丙烯酸酯表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和它们的 混合物。 在本专利技术中，术语水性表示水或者水与等于或小于50重量％ (以混合物的重 量为基准计）的可与水混溶的溶剂混合的情况。 在本专利技术中，术语聚合物包括树脂和共聚物。 在本专利技术中，术语丙烯酸类表示（甲基）丙烯酸，（甲基）丙烯酸烷基酯，（甲 基）丙烯酰胺，（甲基）丙烯腈和它们的改性形式，例如（甲基）丙烯酸羟烷基酯。 在本专利技术中，除非有不同的说明，术语平均粒度（或粒径）表示使用 MULTISIZER? 3 Coulter计数器（美国加利福尼亚州，富勒敦市的贝克曼库尔特有限公司 (Beckman Coulter, Inc.，Fullerton, CA))，根据生产商推荐的步骤，通过电阻抗测定的颗 粒分布的中值粒度（或粒径）。所述中值表示满足以下条件的尺寸：颗粒分布中有50重 量％的颗粒尺寸小于该中值，而且有50重量％的颗粒尺寸大于该中值。该中值粒度是体均 粒度。 在本专利技术中，除非有不同的说明，术语Tg表示使用差式扫描量热法（DSC)测定 的玻璃化转变温度，测定时采用20°C /分钟的加热速率，取温度曲线图中的拐点作为Tg值。 术语计算的Tg表示使用福克斯公式（T.G.Fox, Bull. Am. Physics Soc.，卷1，第3期，第 123页（1956))计算的聚合物的Tg。均聚物的Tg可以在例如J. Brandrup和E. H. Immergut 编辑的、Interscience Publishers(国际科学出版社）出版的《聚合物手册（Polymer Handbook)》中找到。对于多级聚合物，所报道的Tg值应当是观察到的温度曲线图中拐点的 加权平均值。例如，如果某种两级聚合物由80%的软第一级聚合物和20%的硬第二级聚合 物组成，该两级聚合物具有两个DSC拐点，一个拐点在-43°C，另一个拐点在68°C，则报道 该两级聚合物的Tg为-20. 8 °C。 本专利技术的具有良好稳定性的水性涂料组合物包含颜料组合物。所述水性涂料组合 物的颜料体积浓度为15-95%，优选为20-70%，最优选为30-60%。 以所述涂料组合物的总重量为基准计，本专利技术的涂料组合物含有5-50重量％，优 选5-40重量％，最优选5-30重量％的至少一种颜料。 以所述颜料的总重量为基准计,所述颜料包含30-100重量％,优选为50-100重 量％，最优选70-100重量％经聚合物包封的颜料。 所述颜料可进一步包含或不包含未包封的颜料。在包含未包封的颜料的实施方 式中，以所述颜料的总重量为基准计，未包封的颜料的使用量为〇. 1-70重量％，优选为 0. 1-50重量％，最优选为0. 1-30重量％。 包封的和/或未包封的颜料颗粒是无机颜料。如本文所用，术语无机颜料是指 能对涂料的不透明度和遮盖性能产生实质性贡献的颗粒无机材料。这样的材料通常具有大 于1.8的折射率，并且包括但不限于二氧化钛（TiO 2)、氧化锌、硫化锌、硫酸钡、碳酸钡和锌 钡白。优选是二氧化钛（TiO2)。 在颜料是TiO2的优选实施方式中，在经聚合物包封的TiO2中的TiO 2占水性涂料组 合物中总TiO2的重量百分数为30-100重量％，优选50-100重量％，最优选70-100重量％。 也可在本专利技术的涂料组合物中包含经聚合物包封的或未包封的增量剂。较佳的 是，它们是未经包封的。术语增量剂是指折射率小于或等于1. 8和大于1. 3的颗粒无机 材料，其包括例如碳酸钙、粘土、硫酸钙、硅铝酸盐、硅酸盐、胶体二氧化硅、沸石、云母、硅藻 土、实心或空心玻璃和陶瓷珠 。所述水性涂料组合物可任选地包含实心或空心的Tg大于 60°C的聚合物颗粒，当用于PVC计算目的时，这样的聚合物颗粒在本文中被归类为增量剂。 空心聚合物颗粒在 EP22633、EP915108、EP959176、EP404184、US5360827、WO 00/68304 和 US20100063171中详细描述。所述固体聚合物颗粒的粒度为1-50微米，优选为5-20微米。 经聚合物包封的颜料的包封聚合物包含至少一种共聚的烯键式不饱和非离子型 单体。在本文中，非离子型单体表示共聚的单体残基在PH= 1-14的范围内不带离子电 荷。本专利技术使用的烯键式不饱和非离子型单体包括例如（甲基）丙烯酸酯单体，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， 甲基丙烯酸异癸酯，甲基丙烯酸月桂酯，甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯；（甲基） 丙烯腈；（甲基）丙烯酰胺；氨基-官能单体和脲基-官能单体；带有乙酰乙酸酯官能团的 单体；苯乙烯和取代的苯乙烯；丁二烯；乙烯、丙烯、α -烯烃，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；以及乙烯基单体,例如 氯乙烯和偏二氯乙烯。 优选地，本专利技术的经聚合物包封的颜料的包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性涂料组合物，其包含：i)具有烯键式不饱和非离子型单体的结构单元的聚合物颗粒的稳定的水性分散体；ii)以涂料组合物的总重量为基准计，5‑50干重％的至少一种颜料，其中所述颜料含有以颜料的总重量为基准计，30‑100％的经聚合物包封的颜料；以及iii)以涂料组合物的总重量为基准计，2‑25干重％的至少一种胶体二氧化硅。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 一种水性涂料组合物，其包含： i) 具有烯键式不饱和非离子型单体的结构单元的聚合物颗粒的稳定的水性分散体； ii) 以涂料组合物的总重量为基准计，5-50干重％的至少一种颜料，其中所述颜料含 有以颜料的总重量为基准计，30-100%的经聚合物包封的颜料；以及 iii) 以涂料组合物的总重量为基准计，2-25干重％的至少一种胶体二氧化硅。2. 如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述包封聚合物的平均壳厚度 为10-200纳米，最低成膜温度（MFFT)为-35至60°C。3. 如权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述包封聚合物包含烯键式不 饱和非离子型单体的结构单元。4. 如权利要求3所述的水性涂料组合物，其特征在于，以所述包封聚合物的干重为基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，陈军宇，王涛，王毓江，崔陇兰，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US