具有改进粘度稳定性的水性涂料组合物制造技术

一种具有25％到85％PVC的水性涂料组合物，其包含：i)按基于所述水性涂料组合物的总重量的重量计，5％到60％水性共聚物分散液，所述水性共聚物分散液按基于所述共聚物分散液的干燥重量的百分比计包含：(a)90％到99.95％至少一种烯系不饱和非离子单体；和(b)0.05％到10％含有至少一种烯系不饱和磷或磷盐的单体、共聚合衣康酸(itaconic acid)或其混合物；以及ii)按基于所述水性涂料组合物的总体积的体积计，1％至50％颜料组合物，所述颜料组合物按基于所述颜料组合物的总干燥体积的干燥体积计包含50％到100％聚合物包覆颜料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种涂料组合物，尤其涉及具有改进粘度稳定性的水性涂料组合物。
技术介绍
用来自衣康酸(itaconic acid)、磷酸和膦酸等的酸官能团改性的粘合剂可以在涂料组合物内提供与无机表面的强力相互作用。这些改性为涂料提供极好的性能，例如耐擦洗、耐污染以及耐腐蚀性。然而，这些种类的涂料组合物有严重的粘度稳定性问题，其在某种程度上限制其应用。因此，在
中仍需要平衡水性涂料组合物的性能与粘度稳定性的溶液。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有25％到85％PVC的水性涂料组合物，其包含：i)按基于水性涂料组合物的总重量的重量计，5％到60％水性共聚物分散液，所述水性共聚物分散液按基于共聚物分散液的干燥重量的干燥重量的百分比计包含：(a)90％到99.95％至少一种烯系不饱和非离子单体；和(b)0.05％到10％含有至少一种烯系不饱和磷或磷盐的单体、共聚合衣康酸或其混合物；以及ii)按基于水性涂料组合物的总体积的体积计，1％至50％颜料组合物，所述颜料组合物按基于颜料组合物的总干燥体积的干燥体积计包含50％到100％聚合物包覆颜料。具体实施方式出于描述本专利技术的组合物中的组分的目的，所有包含圆括号的短语指代所包括的圆括号里的物质以及其不存在中的任一者或两者。举例来说，短语“(共)聚合物”包括(备选地)聚合物、共聚物以及其混合物；短语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及其混合物。如在此所用，术语“水性”应指水或与50wt％(基于混合物的重量)或小于50wt％水可混溶的溶剂混合的水。如在此所用，术语“聚合物”应包括树脂和共聚物。如在此所用，术语“丙烯酸”应指(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈和其改性形式，例如(甲基)丙烯酸羟烷基酯。如在此所用，除非另外指明，否则术语“平均粒径(或直径)”是指粒子分布的中值粒径(或直径)，如根据制造商的推荐程序使用MULTISIZERTM 3库尔特(Coulter)计数器(贝克曼库尔特有限公司(Beckman Coulter，Inc.)，加利福尼亚州，富勒顿(Fullerton))通过电阻抗所测定。中值定义为当分布中的50wt％粒子小于中值并且分布中的50wt％粒子大于中值时的尺寸。这是体积平均粒径。如在此所用，除非另外指明，否则术语“Tg”应指通过差示扫描量热法(DSC)，使用20℃/分钟的加热速率并且采用热谱图中的拐点作为Tg值所测量的玻璃转变温度。术语“计算所得的Tg”是指通过福克斯(Fox)方程式(T.G.福克斯·布尔(T.G.Fox，Bull).美国物理学会(Am.Physics Soc.)，第1卷，第3期，第123页(1956))所测定的聚合物的Tg。均聚物的Tg可以例如在由J.布兰德鲁普(J.Brandrup)和E.H.伊默古特(E.H.Immergut)所编的“聚合物手册(Polymer Handbook)”，综合科学出版社(Interscience Publishers)中找到。在多级聚合物的情况下，所报告的Tg值应该为在热谱图中观察到的拐点的加权平均值。举例来说，由80％软第一级聚合物和20％硬第二级聚合物组成的具有两个DSC拐点(一个在-43℃下并且一个在68℃下)的二级聚合物将具有-20.8℃的报告Tg。如在此所用，除非另外指明，否则术语“PVC”应指颜料体积浓度，其可以通过方程式PVC＝(颜料体积+增量剂体积)/(颜料体积+粘合剂体积+增量剂体积)来计算。呈被包覆和/或不被包覆形式的“颜料粒子”为无机颜料。如在此所用，除非另外指明，否则术语“无机颜料”是指能够实质上有助于涂料的不透明度或遮盖能力的粒状无机材料。所述材料典型地具有等于或大于1.8的折射率并且包括(但不限于)二氧化钛(TiO2)、氧化锌、硫化锌、硫酸钡、碳酸钡。优选的是二氧化钛(TiO2)。“增量剂”也可以用于本专利技术的涂料组合物。术语“增量剂”是指具有低于或等于1.8并且大于1.3的折射率的粒状无机材料并且包括例如碳酸钙、粘土、硫酸钙、铝硅酸盐、硅酸盐、沸石、云母、硅藻土、实心或中空玻璃以及陶瓷珠。水性涂料组合物可以任选地含有Tg大于60℃的实心或中空聚合物粒子，在此出于PVC计算的目的将所述聚合物粒子归类为增量剂。中空聚合物粒子的细节在EP22633、EP915108、EP959176、EP404184、US5360827、WO 00/68304以及US20100063171中描述。实心聚合物粒子具有1到50微米，优选为5到20微米的粒径。按基于水性涂料组合物的总干燥体积的干燥体积浓度计，本专利技术中的具有改进粘度稳定性的水性涂料组合物包含1％到50％，优选2％到30％，最优选地3％到25％颜料组合物。按基于颜料组合物的总干燥体积的干燥体积计，颜料组合物包含50％到100％，优选80％到100％，最优选95％到100％的聚合物包覆颜料粒子。优选地，聚合物包覆颜料粒子中的颜料是TiO2。在这一优选实施例中，聚合物包覆颜料粒子中的TiO2相对于水性涂料组合物中的总TiO2的体积百分比为50％到100％，并且水性涂料组合物中的总TiO2的体积浓度为2％到30％。颜料组合物可以任选地进一步包含不被包覆的颜料粒子。在一包含不被包覆的颜料粒子的实施例中，按基于颜料组合物的总干燥体积的干燥体积计，其用量为0.1％到50％，优选为0.1％到20％，并且最优选为0.1％到5％。本专利技术中的水性涂料组合物的PVC在25％到85％，优选地45％到85％，更优选地55％到85％，并且最优选地60％到80％范围内。在一些实施例中，PVC可以是60％到85％，并且优选地是65％到80％。在一些其它实施例中，PVC可以是25％到60％，优选地是30％到55％，并且最优选地是35％到50％。按基于水性涂料组合物的总干燥体积的干燥体积浓度计，本专利技术的水性涂料组合物进一步包含5％到80％，优选地10％到75％，更优选地25％到75％，甚至更优选地40％到75％，并且最优选地40％到60％增量剂。包覆聚合物包覆颜料的聚合物壳包含至少一种共聚合烯系不饱和非离子单体。在此，“非离子单体”是指不带有在pH＝1-14之间的离子电荷的共聚合单体残基。用于本专利技术的烯系不饱和非离子单体包括例如(甲基)丙烯酸酯单体，其中(甲基)丙烯酸酯指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、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有25％到85％PVC的水性涂料组合物，其包含：i)按基于所述水性涂料组合物的总重量的重量计，5％到60％水性共聚物分散液，所述水性共聚物分散液按基于所述共聚物分散液的干燥重量的干燥重量的百分比计包含：(a)90％到99.95％至少一种烯系不饱和非离子单体；和(b)0.05％到10％含有至少一种烯系不饱和磷或磷盐的单体、共聚合衣康酸(itaconic acid)或其混合物；以及ii)按基于所述水性涂料组合物的总体积的体积计，1％至50％颜料组合物，所述颜料组合物按基于所述颜料组合物的总干燥体积的干燥体积计包含50％到100％聚合物包覆颜料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有25％到85％PVC的水性涂料组合物，其包含：
i)按基于所述水性涂料组合物的总重量的重量计，5％到60％水性共聚物分散液，
所述水性共聚物分散液按基于所述共聚物分散液的干燥重量的干燥重量的百分比计
包含：(a)90％到99.95％至少一种烯系不饱和非离子单体；和(b)0.05％到10％含
有至少一种烯系不饱和磷或磷盐的单体、共聚合衣康酸(itaconic acid)或其混合物；
以及
ii)按基于所述水性涂料组合物的总体积的体积计，1％至50％颜料组合物，所述
颜料组合物按基于所述颜料组合物的总干燥体积的干燥体积计包含50％到100％聚合
物包覆颜料。
2.根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其中其PVC为25％到60％。
3.根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其中其PVC为60％到85％。
4.根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其中以基于所述共聚物分散液的所述干
燥重量的干燥重量的百分比计，所述水性共聚物分散液进一步包含(c)0.05％到3％至
少一种极性单体。
5.根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其中所述单体(b)为(甲基)丙烯酸磷
酸烷基酯、(甲基)丙烯酸磷酸烷氧基酯、其盐或衣康酸。
6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·王，J·李，J·陈，L·崔，
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