包含乙酰乙酰基官能聚合物的水性涂料组合物、涂层及方法技术

本发明专利技术提供了包含具有一个或多个以下乙酰乙酰基官能团（Ⅰ）的聚合物的水性涂料组合物，其中Ｒ↑［１］为Ｃ１－Ｃ２２亚烷基，Ｒ↑［２］为Ｃ１－Ｃ２２烷基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2004年12月17日提出的美国临时申请60/636,921的优先权，通过引用将其全部内容结合到本文。
技术介绍
因为日益提高的环境限制，在涂料工业很需要含VOC(含挥发性有机化合物)更少和没有甲醛的体系。可将水性热塑性涂料(例如胶乳)与少量溶剂和甲醛一起使用，但其不具有许多应用所需的硬度和耐化学品性。具有良好抗结块性和耐化学品性的化学交联涂料，例如水性三聚氰胺固化涂料的甲醛含量低。然而对于室内应用，例如用于厨柜的涂料，许多消费者需要没有致癌物质的“绿色”体系。其他交联技术例如嵌段异氰酸酯或烯属不饱和化合物也可实现所需性能；然而，这些技术通常成本太高，或者对皮肤、眼睛或二者刺激很大。因此，需要具有一种或多种以下性质的涂料组合物高性能、低VOC含量、基本上没有甲醛以及低刺激性。专利技术概述本专利技术提供了包含具有一个或多个以下乙酰乙酰基官能团的聚合物的水性涂料组合物 其中R1为C1-C22亚烷基，R2为C1-C22烷基。优选，R1为C1-C4亚烷基，R2为C1-C4烷基，更优选R1为亚甲基(-CH2-)，R2为甲基(-CH3)。需要该种官能化的聚合物是因为其可成为交联网状结构的一部分，从而提供有利的涂层性质。优选组合物还具有以下性质中的一种或多种低VOC含量、基本上没有甲醛、高性能和低刺激性。可如同油漆那样将该涂料组合物涂覆至基底上并干燥(例如固化)。理想的涂层性质包括耐化学品性、耐磨性、硬度、光泽、反射率、外观、或这些性质的组合以及其他类似性质。上述具有一个或多个乙酰乙酰基官能团的聚合物可为胶乳聚合物或可在水中分散的聚合物。优选的涂料组合物包含占组合物总重量不大于10重量％(更优选不大于7重量％)的挥发性有机化合物(VOC)。优选的乙酰乙酰基官能聚合物包括乙酰乙酰基官能聚氨酯、环氧树脂、聚酰胺、氯化的聚烯烃、丙烯酸树脂、油改性的聚合物、聚酯、其混合物或其共聚物。优选在pH不大于8.5，更优选在pH不大于8.0，最优选在pH不大于7.8的条件下制备乙酰乙酰基官能聚合物。在某些实施方案中，所述乙酰乙酰基官能聚合物为乙酰乙酰基官能胶乳聚合物。优选，所述乙酰乙酰基官能胶乳聚合物包含平均粒径(即颗粒最长尺寸的平均值，通常为直径)小于75nm的胶乳颗粒(由Coulter N4 Plus所测)。除具有乙酰乙酰基官能度的聚合物外，本专利技术的涂料组合物还包含与乙酰乙酰基官能聚合物不同的烯属不饱和化合物。这类化合物可为单体、低聚物、聚合物或其混合物。优选该种烯属不饱和化合物包含(甲基)丙烯酸酯官能度(其中“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)、乙烯基醚官能度、(甲基)烯丙基醚官能度(其中(甲基)烯丙基醚指烯丙基醚和甲代烯丙基醚)或其混合物。优选，所述烯属不饱和化合物包含(甲基)丙烯酸酯官能度。(甲基)丙烯酸酯官能化合物的实例包括选自(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷乙氧基化三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸β-羧乙酯、双酚A乙氧基化二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化和丙氧基化的新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及其混合物的化合物。本专利技术还提供了一种涂覆方法，所述方法包括将涂料组合物涂覆至基底上，并使所述涂料组合物硬化(例如通过将所述涂料组合物暴露在例如紫外光或可见光的辐照下)。在一个实施方案中，一种优选的方法包括提供一种涂料组合物，所述组合物包含水；包含一个或多个下式乙酰乙酰基官能团的聚合物 其中R1为C1-C22烷基，R2为C1-C22烷基；和与具有乙酰乙酰基官能度的聚合物不同的(甲基)丙烯酸酯官能化合物；以及任选的引发剂(优选光引发剂)；将所述涂料组合物涂覆至基底表面；和至少部分固化所述涂料组合物。在另一个实施方案中，所述方法包括提供一种涂料组合物，所述组合物包含水；包含一个或多个下式乙酰乙酰基官能团的聚合物 其中R1为C1-C22亚烷基，R2为C1-C22烷基；和与具有乙酰乙酰基官能度的聚合物不同的烯属不饱和化合物；以及光引发剂；将所述涂料组合物涂覆至基底表面；和用紫外光或可见光照射涂料组合物以至少部分固化所述涂料组合物。本专利技术还提供了由本文描述的涂料组合物制备或可由本文描述的涂料组合物制备的涂层。例如，本专利技术的涂层可通过包括以下步骤的方法制备将本专利技术的涂料组合物涂覆至基底上，并使所述涂料组合物硬化(例如通过将所述涂料组合物暴露在例如紫外光或可见光的辐照下)。优选的涂层是通过将涂料暴露在波长为10-3-约800nm的辐照下固化的。更优选将本专利技术的涂料组合物暴露在约200nm-800nm的紫外光或可见光下。本专利技术涂料组合物也可通过加热的方法或其他形式的辐照(例如电子束)固化。优选将优选的涂层(设计通过紫外光或可见光固化)暴露于100毫焦耳/cm2-5000毫焦耳/cm2的光束下，更优选暴露于300毫焦耳/cm2-2000毫焦耳/cm2的光束下，更加优选暴露于500毫焦耳/cm2-1750毫焦耳/cm2的光束下。本文使用的“胶乳”聚合物指聚合物颗粒在水中的分散体；胶乳聚合物通常需要第二分散剂(例如表面活性剂)以得到聚合物颗粒在水中的分散体或乳状液。“可在水中分散的”聚合物指聚合物本身可在水中分散(即不需要使用单独的表面活性剂)，或可向聚合物加入水以形成稳定的水分散体(即在通常的保存温度下所述分散体应当具有至少1个月的耐贮存期)。该种可在水中分散的聚合物可在聚合物上包含使其可在水中分散的非离子或阴离子官能度。对该种聚合物而言，阴离子稳定通常需要外来酸或碱。同样在本文中，“一个(种)”、“至少一个(种)”和“一个(种)或多个(种)”可互换使用。同样在本文中，通过端点对数值范围的描述包括包含在所述范围中的所有数值(例如1-5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。同样在本文中，术语“包含”及其变化形式在说明书和权利要求书出现这些术语的地方并没有限定的含义。因此，包含烯属不饱和化合物的组合物指该组合物包含一种或多种烯属不饱和化合物。术语“优选的”和“优选”指本专利技术可在某些条件下获得某些有益效果的实施方案。然而，在相同或其他条件下也可优选其他实施方案。此外，描述一个或多个优选实施方案并不意味着其他实施方案没有用处，同时也不意味着将其他实施方案排除在本专利技术范围外。上述专利技术概述并不打算描述各个公开的实施方案或本专利技术的每种实施方法。下文的描述更具体地示例了说明性的实施方案。在本申请的许多地方，在列出的实施例中提供了指导，而这些实施例可多方面组合使用。在各个实例中，所引用的列表仅仅作为一个代表性的组，而不应当将其解释为一个排他性的列表。说明性实施方案的具体描述本专利技术涉及包含乙酰乙酰基官能聚合物和烯属不饱和化合物(单体、低聚物、聚合物或其混合物)的水性涂料组合物(例如油漆)、及由其制备的涂层以及其制备和使用方法。在某些实施方案中，所述烯属不饱和化合物为(甲基)丙烯酸酯官能化合物。该类聚合物包含一个或多个以下乙酰乙酰基官能团 其中R1为C1-C22亚烷基，R2为C1-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂料组合物，所述组合物包含：　　　　水；　　　　包含一个或多个下式乙酰乙酰基官能团的聚合物：　　　　－＊－Ｒ↑［１］－＊－Ｒ↑［２］　　　　其中Ｒ↑［１］为Ｃ１－Ｃ２２亚烷基，Ｒ↑［２］为Ｃ１－Ｃ２２烷基；和　　　　与包含乙酰乙酰基官能度的聚合物不同的（甲基）丙烯酸酯官能化合物。

【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：TH基利利，
申请(专利权)人：瓦尔斯帕供应公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]