耐沾污性的水基涂料组合物制造技术

水基组合物；例如涂料组合物，特别是漆料；其包含至少一种低VOC磷酸酯基聚结剂和乳胶或水分散性聚合物。制备水基组合物的方法包括：提供水性聚合物分散体；提供一种或多种低VOC聚结剂；提供一种或多种水不溶性紫外吸收剂；并将所述一种或多种水不溶性紫外吸收剂溶解在所述一种或多种低VOC聚结剂中，然后将所述紫外吸收剂与所述水性聚合物分散体混合。

Water resistant coating composition with stain resistance

Water base compositions; for example, coating compositions, in particular lacquers, comprising at least one low VOC phosphate based aggregation agent and latex or water dispersible polymer. Including the preparation method of water-based composition: providing an aqueous polymer dispersion; providing one or more low VOC coalescent; providing one or more water-insoluble UV absorber; and the one or more of the water-insoluble UV absorber dissolved coalescing agent in the one or a variety of low VOC, and the UV absorber and the aqueous polymer dispersion mixture.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐沾污性的水基涂料组合物相关申请的交叉引用本申请要求2014年9月12日递交的美国临时申请No.62/049,613的优先权，该申请通过引用整体并入本文中。
技术介绍
包含乳胶聚合物颗粒或水分散性聚合物颗粒的水基组合物(例如，涂料组合物如漆料)除了例如颜料和填充剂之外，通常还包含聚结剂(即，聚结试剂或成膜剂)。聚结剂起着聚合物颗粒的溶剂和塑化剂的功能(以软化聚合物颗粒以及例如在将其施涂于表面并使其干燥之后，帮助形成连续的涂层或膜)。有用的聚结剂在水存在时一般是稳定的，与漆料配方中通常使用的其它成分特别是聚合物颗粒相容，以使水基组合物的稳定性不受损害。当使经施涂的组合物干燥时，聚结剂通常还具有足够挥发性以逸出，但也具有足够的不挥发性从而比延缓膜形成的其它成分(例如，抗干燥剂、防冻剂)蒸发得更慢。然而，工业中一般期望减少挥发性有机物释放，从而减少环境和健康问题。各国政府已经制定了规定有关可释放到大气中的挥发性有机化合物(VOC)的指导方针。为了降低VOC的水平，已经开发了新的高固体涂料组合物以及不包括挥发性化合物、有降低的VOC浓度或掺入具有较低挥发性的化合物的粉末涂料组合物。然而，降低聚结剂、溶剂、增塑剂等的挥发性可不利地影响胶乳基涂料组合物中所需性能的平衡。因此，需要用于涂料组合物例如漆料中的聚结剂、溶剂、增塑剂等，其不损害稳定性、相容性、成膜能力或施涂涂层的期望性质等。
技术实现思路
本公开提供了水基组合物，例如涂料组合物，其包含低VOC聚结剂、乳胶聚合物或水分散性聚合物、和水不溶性紫外吸收剂；本公开还提供了制造所述组合物的方法。在本公开的一个方面，描述了低VOC漆料，所述漆料包含胶乳聚合物、颜料和至少一种具有下式的聚结剂：(R1-O)n-P(＝O)-[-O-(X)m-O-R2]3-n，其中：R1和R2各自独立地为H、具有至少3个且少于100个碳原子的脂族基团、具有至少3个且少于100个碳原子的芳族基团；X是具有至少1个且不超过12个碳原子(优选地2-8个碳原子)的二价烃基；m是介于0-15之间(优选地1-3)的整数；且n是介于0-3之间的整数，前提条件是R1和R2合在一起不包含任何脂族不饱和碳-碳键。聚结剂具有少于约15重量％的挥发性有机物含量，在漆料中是非反应性的，并且可分散在漆料中形成均匀的混合物，并且漆料含有足够的TiO2颜料，以使得当以3密耳(0.0762mm)的厚度施涂并干燥时其在视觉上实质不透明的。在本公开的另一方面，提供了制备水基组合物的方法，其中所述方法包括：提供水性聚合物，其包含在水中的水分散性聚合物或乳胶；提供添加剂包，其包含至少一种颜料、增稠剂、防霉剂、杀生物剂、消泡剂、表面活性剂、分散剂、填充剂及其组合；提供一种或多种紫外吸收剂，其能够吸收在240-400nm范围内的UV辐射；和提供一种或多种低VOC聚结剂，其具有30％或更低的挥发性有机物含量。随后是以下步骤：将所述一种或多种水不溶性紫外吸收剂溶解在所述一种或多种低VOC聚结剂中以形成UV吸收剂-聚结剂溶液；接着将所述水性聚合物与所述添加剂包混合。然后，在将所述水性聚合物与所述添加剂包混合之前或之后，将所述UV吸收剂-聚结剂溶液与所述水性聚合物、所述添加剂包或二者混合以形成水基涂料组合物或漆料。本公开还提供了通过如本文所述的方法制备的水基组合物或漆料。本公开的上述内容并不旨在描述本公开的每种公开实施方式或每种实施。下文的说明更具体地例示了说明性实施方式。在贯穿本申请的若干处，通过例子列表提供了指导，所述例子可以以各种组合被使用。在每种情况下，所述列表仅作为代表性组，其不应被解释为排他性列表。以下附图和说明中陈述了本专利技术的一种或多种实施方式的细节。由说明书和附图以及由权利要求，本专利技术的其它特征、目的和优点很明显。选择的定义除非另有说明，本文使用的下列术语具有下文提供的含义。术语“乳胶”表示聚合物颗粒在水中的分散体；乳胶聚合物通常需要第二分散剂(例如，表面活性剂)以形成在正常贮存温度下具有至少一个月货架稳定性的聚合物颗粒在水中的分散体或乳液。在分散性聚结剂的语境中，术语“分散性”表示：无需利用高剪切混合，聚结剂即可混入涂料组合物中形成均匀混合物。在包含分散性聚结剂的涂料组合物的语境中，术语“稳定”表示：处于120°F(49℃)下4周之后，聚结剂不与涂料组合物相分离。在本文中，术语“挥发性有机物含量”和“VOC”表示：通过ASTMD2369-10e1(涂料的挥发物含量的标准检测方法)测量的化合物的挥发性。在本文中使用时，术语“有机基团”表示(含有除了碳和氢之外的任选元素，例如氧、氮、硫和硅的)烃基，其被分类为脂族基团、环状基团、或脂族基团和环状基团的组合(例如，烷芳基和芳烷基基团)。术语“脂族基团”表示饱和的或不饱和的直链或支链烃基基团。该术语被用于涵盖例如烷基、烯基和炔基基团。术语“烷基基团”表示饱和的直链或支链烃基团，包括例如，甲基、乙基、异丙基、叔丁基、庚基、十二烷基、十八烷基、戊基、2-乙基己基等等。术语“烯基基团”表示具有一个或多个碳-碳双键的不饱和直链或支链烃基，例如乙烯基基团。术语“炔基”表示具有一个或多个碳-碳三键的不饱和直链或支链烃基。术语“环状基团”表示闭环烃基基团，其被分类为脂环族基团或芳族基团，二者均可包含杂原子。术语“脂环族基团”表示性质与脂族基团的那些性质类似的环状烃基团。术语“Ar”是指二价芳基(即，亚芳基)，其指的是闭合的芳族环或环系，例如亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚芴基和茚基以及亚杂芳基(即其中环中的一个或多个原子是不同于碳的元素(例如，氮、氧、硫等等)的闭环烃)。合适的杂芳基包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、异吲哚基、三唑基、吡咯基、四唑基、咪唑基、吡唑基、恶唑基、噻唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、咔唑基、苯并恶唑基、嘧啶基、苯并咪唑基、喹唑啉基、苯并噻唑基、萘啶基、异恶唑基、异噻唑基、嘌呤基、喹唑啉基、吡嗪基、1-氧化吡啶基、哒嗪基、三嗪基、四嗪基、恶二唑基、噻二唑基等。当这种基团是二价的时，它们通常被称为“亚杂芳基”基团(例如亚呋喃基、亚吡啶基等)。可以相同或不同的基团被称为“独立地”是某物。预期在本专利技术的化合物的有机基团上会有取代。作为简化贯穿本申请所使用的某些术语学的讨论和描述的手段，术语“基团”和“片段”被用于区分允许取代或可以被取代的化学物类与不允许取代或不可被取代的化学物类。因此，当使用术语“基团”描述化学取代基时，所描述的化学材料包括未经取代的基团和下述基团，所述基团例如在链中具有O、N、Si或S原子(如在烷氧基中)以及具有羰基或其它常规取代。当使用术语“片段”描述化合物或化学取代基时，仅旨在包括未经取代的化学材料。例如，短语“烷基基团”旨在不仅包括纯开链饱和烃烷基取代基(例如甲基、乙基、丙基、叔丁基等等)，而且包括还带有本领域已知的其它取代基(例如羟基、烷氧基、烷基磺酰基、卤素原子、氰基、硝基、氨基、羧基等等)的烷基取代基。因此，“烷基基团”包括醚基基团、卤代烷基、硝基烷基、羧基烷基、羟基烷基、磺基烷基等等。另一方面，短语“烷基片段”仅限于包括纯开链饱和烃烷基取代基，例如甲基、乙基、丙基、叔丁基等等。术语“双键”是非限制性的，其是指介于任何合适原子(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
低VOC漆料，所述漆料包含：胶乳聚合物，所述胶乳聚合物包含表面活性剂和聚合物颗粒，所述聚合物颗粒包含均聚物或共聚物并且包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的至少一种；颜料；和至少一种具有下式的聚结剂：(R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 US 62/049,6131.低VOC漆料，所述漆料包含：胶乳聚合物，所述胶乳聚合物包含表面活性剂和聚合物颗粒，所述聚合物颗粒包含均聚物或共聚物并且包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的至少一种；颜料；和至少一种具有下式的聚结剂：(R1-O)n-P(＝O)-[-O-(X)m-O-R2]3-n其中：R1和R2各自独立地为H、具有至少3个且少于100个碳原子的脂族基团、具有至少3个且少于100个碳原子的芳族基团；X是具有至少1个且不超过12个碳原子的二价烃基；m是介于0-15之间的整数；且n是介于0-3之间的整数，前提条件是R1和R2合在一起不包含任何脂族不饱和碳-碳键；其中所述聚结剂具有少于约15重量％的挥发性有机物含量，在所述漆料中是非反应性的，并且可分散在所述漆料中形成均匀的混合物；并且其中所述漆料含有足够的TiO2颜料，以使得当以3密耳(0.0762mm)的厚度施涂并干燥时其在视觉上是实质不透明的。2.权利要求1所述的漆料，其中所述漆料在约4℃至约10℃的温度下形成聚结膜。3.权利要求1所述的漆料，其中所述聚结剂具有不高于约11重量％的挥发性有机物含量并且具有小于约500的数均分子量。4.权利要求1所述的漆料，其中：n为0；R2是具有3-12个碳原子的脂族基团；X是具有至少1个和多于12个碳原子的二价烃基；且m是介于0-13之间的整数。5.权利要求1所述的漆料，其中：n为0，R2是-C4H9；X是-CH2-；且m为2。6.权利要求1所述的漆料，其中所述聚结剂具有下式：7.权利要求1所述的漆料，其包含聚结剂的混合物，其中所述混合物具有少于约50重量％的VOC，并且其中所述聚结剂中的至少一种在所述漆料中是非反应性的，具有少于约15重量％的VOC，可分散在所述漆料中形成均匀的混合物，并具有所述式；并且其中对所述聚结剂的混合物进行选择并以一定量使用以促进在低于25℃的温度下形成所述胶乳聚合物的聚合物膜。8.权利要求5所述的漆料，其中在所述式的聚结剂中：n为0；R2是具有3-12个碳原子的脂族基团；X是具有至少1个和多于12个碳原子的二价烃基；且m是介于0-15之间的整数。9.权利要求1所述的漆料，其中所述至少一种聚结剂选自磷酸三丁酯、磷酸三(丁氧基乙基)酯、异丙基化的磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽·简·希本，迈克尔·维尔德曼，霍华德·T·克里莉亚，伊恩·哈维，
申请(专利权)人：威士伯采购公司，
类型：发明
国别省市：美国,US