低ＶＯＣ乳液聚合物涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种含水乳胶涂料组合物和制备含水乳胶涂料组合物的方法，该涂料组合物包含至少一种具有结构ＲＯ－（ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－Ｏ－）↓［ｎ］－Ｈ的低聚乙二醇衍生物、至少一种乳胶聚合物和水，其中Ｒ为Ｈ或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基，优选Ｈ，以及ｎ为３－９，优选３－８，更优选３－６。该低聚乙二醇衍生物用作聚结溶剂和冻－融稳定剂且不会对该组合物的ＶＯＣ含量有贡献。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低voc乳液聚合物涂料组合物专利
本专利技术涉及乙二醇基添加剂在降低含水涂料组合物如漆和其他涂料组合物的挥发性有机化合物(voc)含量，同时维持这些组合物的冻-融稳定性 和耐擦性中的用途。具体而言，本专利技术涉及某些乙二醇衍生物代替voc溶剂在降低含水涂料组合物的voc含量，同时维持这些组合物的冻-融稳定性和耐擦性中的用途。专利技术背景含水乳胶涂料组合物，如乳胶漆用于各种应用，通常用于表面装饰或 保护。该乳胶涂料组合物含有维持在液体溶剂中的乳j!ii^K通常为乳液 聚合物。当施用涂料时，溶剂蒸发且基料硬化成机械坚硬状态，同时结合 颜料、填料和其他添加剂。可以将几种类型的添加剂加入乳胶涂料组合物中以改善其性能。例如， 乳胶组合物通常在低温下和当暴露于冻融循环时不稳定。通常将乙二醇和 丙二醇用作防冻添加剂以防止该组合物冰冻并改善该组合物的低温性能。另外，通常将聚结溶剂用作添加剂以降低该组合物的最低成膜温度(MFFT),这允许涂料在更低温度下施用。示例性聚结溶剂包括2,2,4-三甲 基-l，3-戊二醇单异丁酸酯和苯甲酸2-乙基己基酯。聚结溶剂还影响所得涂 层的耐擦性，即耐久性，以及抗粘连性，即硬度。许多用作聚结溶剂和防冻剂的添加剂对其目的是有效的，但由于它们 是VOC而变得越来越不希望使用。在将乳胶组合物施用于基材上之后， VOC緩慢蒸发到周围环境中。由于可容许的VOC水平因环境法规要求增 加而持续降低，因此在本领域需要生产具有更低VOC水平的乳胶组合物。 然而，还需要甚至在这些更低VOC水平下维持乳胶组合物的性能。此外，实现良好的聚结性能(由良好的耐擦性证明)这一目标长久以来 一直被认为与实现良好的冻-融稳定性这一目标相悖，特别是在不存在VOC溶剂添加剂的情形下。耐擦性通常随乳胶的MFFT增加并达到环境 固化温度而变差。通常已经加入聚结溶剂，通常为VOC，以降低J^F组合 物的MFFT而改善这些组合物的低温聚结性能。然而，随着乳液聚合物的 MFFT降低，该组合物的冻-融稳定性降低。不良抗冻-融性通常通过加入 乙二醇或丙二醇而抵消，这二者各自被认为是VOC且在组合物中用作防 冻剂。因此，在过去生产具有改善的耐擦性和冻-融稳定性的乳胶涂料组合 物要求加入各种VOC溶剂。近来消除VOC同时维持可接受的涂料性能的尝试集中于乳M^的 改性，以^使其能够在不存在聚结添加剂下聚结。然而，与用VOC添加剂 施加的类似未改性聚合物相比，M聚合物的改性倾向于降低所得涂层的 低温聚结、抗冻-融性或耐擦性中的至少一种。因此希望生产具有降低的voc含量或不含voc且聚结、冻-融稳定专利技术概述本专利技术提供了 一种含水乳胶涂料組合物，其包含同时用作聚结溶剂和冻-融稳定剂且不增加该组合物的voc含量的低聚添加剂。该组合物提供了具有商业上可接受的性能的涂层，同时显著降低或消除该涂料组合物中对VOC的需求。该涂料组合物有利地包含低于250g/l的VOC，更有利的 是不包含显著含量的voc。因此，可以生产比常规含水涂料组合物具有更 低voc水平且比常规乳胶涂料在环境上更为理想的含水涂料组合物。该涂料組合物包含至少一种低聚乙二醇衍生物、至少一种乳g料和水。该组合物还可以含有许多下文进一步详细讨论的添加剂。该涂料组合物的至少 一种低聚乙二醇衍生物具有如下结构 RO-(CH2-CH2-0)n-H， 其中R为H或Crd烷基，优选H;以及n为3-9，优选3-8，更优选3-6。 若存在多种具有不同n值的低聚乙二醇衍生物，优选n的平均值在上面所 要求的范围内，更优选该组合物中所包含的低聚乙二醇衍生物全部或基本 全部在上面对n所提供的范围内。该组合物的乳胶有利地为乳液聚合物且可以选自纯丙烯酸系聚合物、 苯乙烯/丙烯酸系聚合物、乙烯基/丙烯酸系聚合物(vinyl acrylics)和丙烯酸 酯化的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或衍生于至少一种选自丙烯酸、丙烯酸酯、 甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯的丙烯酸系单体，或者进一步衍生于一种或多 种选自苯乙烯、a-甲基苯乙烯、氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、脲基甲基 丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、乙烯和CrC8 共轭二烯烃的单体。根据一个实施方案，该组合物为漆。为了提供该漆，向该组合物中加 入至少一种无机颜料。该颜料可以有利地选自Ti02、粘土、 CaC03、滑石、 重晶石、氧化锌、亚硫酸锌及其组合。该组合物可以含有本领域已知的额外添加剂，以改性该乳胶组合物的 特性，只要这些添加剂不增加该组合物的VOC含量至本公开所设定的值 以上即可。这些添加剂可以包括一种或多种增塑剂、干燥抑制剂、分歉剂、 表面活性剂或润湿剂、流变改进剂、消泡剂、增稠剂、生物杀伤剂、防霉 剂、着色剂、蜡、香料或助溶剂。根据另一实施方案，本专利技术包括一种制M水^F组合物的方法，包 括使用乳液聚合制备聚合物乳胶M并将该M与乙二醇衍生物混合以形 成含水组合物的步骤。任选地，可以将至少一种颜料和其他添加剂与所得 乳胶基料组合物混合以生产该含水涂料组合物。或者可以将本专利技术的乙二 醇衍生物用于代替制备涂料组合物的传统方法中所用的VOC溶剂。根据另一实施方案，本专利技术包括一种涂有干燥的涂料组合物的基材， 其中干燥的涂料组合物包含至少 一种低聚乙二醇衍生物和至少一种乳g 料。干燥的涂料组合物还可以含有许多在本文中进一步详细讨论的添加剂， 但基本不含水或其他溶剂。专利技术了其中冻-融稳定性和低温聚结同时得到维持或增强的涂料组合 物。这些结果通过利用单一的非-VOC添加剂而获得，该添加剂同时用作 聚结溶剂和冻-融溶剂。本专利技术的这些和其他特征及优点在考虑下列详细描 述之后对本领域熟练技术人员将变得更明了 ，该详细描述说明了本专利技术的 各种实施方案。 优选实施方案的详述在下列详细描述中，详细说明了优选实施方案，以使本专利技术能够实施。 尽管参照这些特定的优选实施方案描述了本专利技术，但应理解的是本专利技术并 不限于这些优选实施方案，而是包括许多在考虑下列详细描述后显而易见 的替换、改变和等价方案。本专利技术提供了 一种含水乳胶涂料組合物，该组合物包含同时用作聚结溶剂和冻-融稳定剂的低聚乙二醇衍生物。该乙二醇衍生物在EPA测试方 法24下未^皮分类为挥发性有机化合物且不会不利地影响该组合物的VOC 含量。因此，根据本专利技术可以生产具有很小VOC含量或不含VOC并且具 有有利的聚结和冻-融性能的涂料组合物。该组合物含有至少一种乳胶聚合 物、至少一种所规定的乙二醇衍生物和水。该组合物可以任选含有颜料和 其他添加剂，但优选具有低于250g/l的VOC含量，更优选具有低于100g/l， 低于50g/l，或甚至基本为0，即低于10g/l的VOC含量，这使用ASTM 方法D3960测定。用于该含水涂料组合物中的至少 一种乳胶聚合物可以选自宽范围的在 乳胶M组合物领域已知的聚合物。例如，该至少一种乳胶可以衍生于包括 至少一种选自丙烯酸、丙烯酸酯、曱基丙烯酸和甲基丙烯酸酯的丙烯酸系单 体的单体。或者，乳胶聚合物可以包括一种或多种选自苯乙烯、a-曱基苯乙 烯、氯乙烯、丙烯腈、曱基丙烯腈、脲基曱基丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、支化 叔单羧酸的乙烯基酯(例如以商标￥60￥3@由Shell Chemical Company市购 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含水涂料组合物，包含：（ａ）至少一种具有下列结构的低聚乙二醇衍生物：ＲＯ－（ＣＨ↓［２］－ＣＨ↓［２］－Ｏ－）↓［ｎ］－Ｈ其中Ｒ为Ｈ或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基且ｎ为３－９；（ｂ）至少一种乳胶聚合物；和（ｃ）水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RS波尔齐奥，CL赵，M安乔尔，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]