具有高疏水抗性和高亲水抗性的涂料组合物制造技术

提供一种涂料组合物，其包含由以下各项形成的聚合物：(a)45‑85重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯和(b)15‑54重量％的具有1或2个碳原子的衣康酸酯，作为所述涂料组合物的粘合剂，并且以所述聚合物的总重量计，(a)和(b)的重量和为65％或更多。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高疏水抗性和高亲水抗性的涂料组合物
本专利技术总体上涉及一种涂料组合物，所述涂料组合物提供具有高亲水抗性和高疏水抗性的涂膜(涂层)。
技术介绍
近来，丙烯酸乳液组合物由于其良好的性能特性而用于建筑或大楼的涂层。抗污性是用于此类目的的涂料、特别是内部涂料的重要特性之一。通常，丙烯酸乳液组合物为涂料提供对亲水性污渍的良好抗污性。然而，这些涂料往往具有欠佳的防止疏水性污渍的性能。原因是典型的丙烯酸乳液涂料组合物包含具有相对疏水主链的丙烯酸聚合物，因此由这种涂料组合物形成的涂料与疏水污渍具有强亲和力，这导致差的疏水污渍抗性。在一些参考文献中公开了包含由包含衣康酸酯的单体组合物形成的聚合物的涂料组合物，例如US2014/0377464A、US2013/0065070A、WO2012/084973、WO2012/084977A、WO2012/084974A、US5149754A和US6794436B。但是仍然希望开发一种涂料组合物，所述涂料组合物提供具有高疏水污渍抗性而不降低高亲水污渍抗性的涂膜。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供包含聚合物的涂料组合物，其中，以所述聚合物的总重量计，所述聚合物包含作为聚合单元的：(a)从45重量％(wt％)至85重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯，(b)从15重量％至54重量％的至少一种由下式表征的衣康酸酯：其中R1和R2单独地是氢原子或具有1或2个碳原子的烷基，并且当R1或R2任一是氢原子时，另一个不是氢原子；和(c)任选地，具有至少一个官能团的烯键式不饱和单体，所述官能团选自：羧基、羧酸酐基、羟基、酰胺基、磺酸基或磷酸基；且以聚合物的总重量计，(a)和(b)的重量和为65重量％或更多。本专利技术的另一方面涉及一种制备涂料组合物的方法，所述方法包含使单体组合物聚合的步骤，所述单体组合物包含(a)从45重量％至85重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯；(b)从15重量％至54重量％的至少一种由下式表征的衣康酸酯：其中R1和R2单独地是氢原子或具有1或2个碳原子的烷基，并且当R1或R2任一是氢原子时，另一个不是氢原子；和(c)任选地，具有至少一个官能团的烯键式不饱和单体，所述官能团选自：羧基、羧酸酐基、羟基、酰胺基、磺酸基或磷酸基，并且以单体组合物中单体的总重量计，(a)和(b)的重量和为65％或更多。具体实施方式将描述根据本专利技术的示例性实施方案。在此描述的示例性实施例的各种修改、变化或变型对于本领域的技术人员来说是显而易见的，如同被公开那样。应当理解，依赖于本专利技术的教导并且通过这些教导得以推进本领域的所有修改、变化或变型都被认为在本专利技术的保护范围和精神内。如本文和整个说明书所用，术语“(甲基)丙烯酸酯”意指包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。术语“(甲基)丙烯酸乙酯”包括丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯。所述涂料组合物包含特定的聚合物。所述聚合物包含作为聚合单元的(a)丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯，(b)至少一种特定的衣康酸酯和(c)任选地，具有至少一个官能团的烯键式不饱和单体，所述官能团选自：羧基、羧酸酐基、羟基、酰胺基、磺酸基或磷酸基。这意味着，特定的聚合物由包含上述单体(a)和(b)的单体组合物或包含上述单体(a)、(b)和(c)的单体组合物制备。以单体组合物的总单体计，丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯((甲基)丙烯酸乙酯)在单体组合物中的量为从45至85重量％。以单体组合物的总单体计，(甲基)丙烯酸乙酯在单体组合物中的量优选为从50至80重量％。(甲基)丙烯酸乙酯的量是指，如果单体组合物包含丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯两种单体，则是丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯的总量。本专利技术中使用的特定衣康酸酯由下式(1)表征：在式(1)中，R1和R2单独地是氢原子或具有1或2个碳原子的烷基。当R1或R2任一是氢原子时，另一个不是氢原子。以单体组合物的总单体计，衣康酸酯(b)在单体组合物中的量为从15至45重量％。优选地，以单体组合物的总单体计，衣康酸酯(b)在单体组合物中的量为从20至40重量％。用于本专利技术的衣康酸酯(b)的实例包括衣康酸单甲酯(MMI)、衣康酸二甲酯(DMI)、衣康酸单乙酯(MEI)和衣康酸二乙酯(DEI)。令人惊讶的是，本专利技术的专利技术人发现，当使用这些衣康酸酯类代替具有更长烷基(碳原子数大于4)的衣康酸酯类时，涂料组合物的抗污性显著增加。以聚合物的干重计，聚合物可以进一步包含作为聚合单元的从0.1至3重量％、优选从0.3至2重量％、更优选从0.5至1.5重量％的具有至少一个官能团的烯键式不饱和单体，所述官能团选自：羧基、羧酸酐基、羟基、酰胺基、磺酸基或磷酸酯基。这些单体在说明书中称为“官能单体”。这些官能单体的实例包括但不限于：烯键式不饱和羧酸或二羧酸，诸如丙烯酸或甲基丙烯酸；衣康酸；马来酸或酰胺，诸如N-烷基醇酰胺；和上述羧酸的羟烷基酯，诸如(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙基酯。更优选地，官能单体选自甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙烯基磺酸钠或苯乙烯磺酸钠(SSS)。官能单体用作聚合物分散体的稳定剂。当涂料组合物中包含超过3.0％的官能单体时，由涂料组合物形成的涂料的抗污性降低。另外，更多的官能单体导致由所述涂料组合物形成的涂料的差的耐擦洗性。以聚合物的总重量计，(a)丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯和(b)衣康酸酯的重量之和为从65至99％。优选地，以聚合物的总重量计，(a)丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯的重量和(b)衣康酸酯的重量之和为从70至90％。聚合物具有从-20至40摄氏度(℃)的玻璃化转变温度(Tg)。优选地，聚合物具有从-10至40℃的Tg。Tg大于40℃的聚合物将需要更多的聚结剂，而Tg小于-20℃的聚合物太软且性能差。Tg可以通过差示扫描量热法(DCS)测量。通过BI-90粒度仪测定的聚合物分散体颗粒的平均粒径为从50至350纳米(nm)，优选从50至300nm。通过凝胶渗透色谱测定聚合物具有至少50,000道尔顿的重均分子量。优选地，聚合物具有在从100,000至1,000,000道尔顿的范围内的重均分子量。如本领域已知的，通过凝胶渗透色谱(GPC)使用聚丙烯酸标准物测量重均分子量Mw。在“ModernSizeExclusionChromatography(现代尺寸排阻色谱法)”,W.W.Yau,J.J.Kirkland,D.D.Bly；Wiley-Interscience,1979，和“AGuidetoMaterialsCharacterizationandChemicalAnalysis(材料表征和化学分析指南)”,J.P.Sibilia；VCH,1988,p.81-84.中详细讨论了GPC技术。本文所报告的分子量均为重均分子量且均以道尔顿为单位。本专利技术的聚合物可以通过使用上述单体并通过常规聚合方法方便地制备。制备聚合物的聚合方法是本领域公知的，例如乳液聚合。在乳液聚合方法中，可以使用常规的表面活性剂。表面活性剂的实例包括但不限于阴离子和/或非离子乳化剂，例如烷基、芳基或烷芳基硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐的碱金属或铵盐；烷基磺酸；磺基琥珀酸盐；脂肪酸；烯键式不饱和表面活性剂单体；和乙氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含聚合物的涂料组合物，其中，以所述聚合物的总重量计，所述聚合物包含作为聚合单元的：(a)45重量％至85重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯；(b)15重量％至54重量％的至少一种由下式表征的衣康酸酯：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包含聚合物的涂料组合物，其中，以所述聚合物的总重量计，所述聚合物包含作为聚合单元的：(a)45重量％至85重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸的乙酯；(b)15重量％至54重量％的至少一种由下式表征的衣康酸酯：其中R1和R2单独地是氢原子或具有1或2个碳原子的烷基，并且当R1或R2任一是氢原子时，另一个不是氢原子；和(c)任选地，具有至少一个官能团的烯键式不饱和单体，所述官能团选自：羧基、羧酸酐基、羟基、酰胺基、磺酸基或磷酸基；且以所述聚合物的总重量计，(a)和(b)的重量和为65％或更多。2.根据权利要求1所述的涂料组合物，所述烯键式不饱和单体具有至少一个官能团，所述官能团选自：羧基、羧酸酐基、羟基、酰胺基、磺酸基或磷酸酯基，所述烯键式不饱和单体选自衣康酸、丙烯酸或甲基丙烯酸，并且以所述聚合物的总重量计，所述烯键式不饱和单体的重量为2.0％或更少。3.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述聚合物具有从-10至40摄氏度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许建明，崔巍，T·王，蒋思媛，张庆伟，林道舒，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US