水性无光泽涂料组成物制造技术

公开了水性无光泽涂料组成物和将水性无光泽涂料组成物涂覆于基板的方法。所述组成物包括(a)10wt％至65wt％第一丙烯酸类珠粒，所述第一丙烯酸类珠粒的所计算玻璃转移温度(“Tg”)是‑30℃至10℃且平均粒径是0.1μm至2μm；(b)20wt％至80wt％第二丙烯酸类珠粒，所述第二丙烯酸类珠粒的所计算Tg是‑60℃至0℃且平均粒径是0.5μm至30μm；任选的(c)10wt％至30wt％聚合物粘合剂，所述聚合物粘合剂的平均粒径是0.03μm至0.5μm；和(d)助滑添加剂。在一些实施例中，助滑添加剂包括硅酮乳液和蜡分散液。在一些实施例中，助滑添加剂包括聚氨基甲酸酯分散液。还公开了涂覆水性无光泽涂料组成物的方法。

Composition of Waterborne Glossless Coatings

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性无光泽涂料组成物相关申请的参照本申请要求2016年10月14提交的美国临时申请第62/408,096号的权利。
本专利技术涉及水性无光泽涂料组成物和将水性无光泽涂料组成物涂覆于基板的方法。具体地说，本专利技术涉及包括丙烯酸类珠粒和助滑添加剂的水性无光泽涂料组成物。所公开的水性无光泽涂料可用于例如包装应用。所公开的组成物和方法为无光泽表面提供较好的颜色保真度、增强的耐磨性、软触感响应和较低的摩擦系数。
技术介绍
无光泽表面常用于包装应用(例如食物包装应用)以改变包装的功能性和/或外观。举例来说，无光泽表面能增强包装的光学外形、触感或触觉响应、直接印刷的油墨和影像保护、可加工性等。目前，大多数无光泽表面由例如硅石的无机填充剂和丙烯酸和/或聚氨基甲酸酯粘合剂(溶剂性或水性)配制而成。然而，现有无光泽表面在例如凹版与弹性凸版印刷涂覆区域中均呈现较低颜色保真度和较弱耐磨性。近来，并有聚氨基甲酸酯珠粒的无光泽表面已解决前述无光泽表面所遭遇的软触感、颜色保真度和耐磨性问题。然而，聚氨基甲酸酯珠粒相对昂贵且具有抗热封问题。甚至最近，包含丙烯酸类珠粒和氨基硅烷的无光泽表面已用于解决上述问题。然而，即使并有此等丙烯酸类珠粒和氨基硅烷也未完全解决客户的未满足需求。因此，期望水性无光泽涂料组成物提供较好的颜色保真度、增强的耐磨性、软触感回应和较低的摩擦系数。
技术实现思路
本专利技术涉及水性无光泽涂料组成物和将水性无光泽涂料组成物涂覆于基板的方法。具体地说，本专利技术涉及包括丙烯酸类珠粒和助滑添加剂的水性无光泽涂料组成物。在一些实施例中，组成物包括第一丙烯酸类珠粒、第二丙烯酸类珠粒、聚合物粘合剂和/或助滑添加剂。在一些实施例中，按涂料组成物的重量计，第一丙烯酸类珠粒占10wt％至65wt％，且所计算的玻璃转移温度(“Tg”)是-30℃至10℃和平均粒径是0.1μm至2μm。本文所述的所有重量百分比是指基于干重所计算的重量。在一些实施例中，按涂料组成物的重量计，第二丙烯酸类珠粒占20wt％至80wt％，且所计算的Tg是-60℃至0℃和平均粒径是3μm至30μm。在一些实施例中，按涂料组成物的重量计，聚合物粘合剂占10wt％至30wt％，且平均粒径是0.03μm至0.5μm和所计算的Tg是0℃至30℃。在一些实施例中，按涂料组成物的重量计，助滑添加剂占0.1wt％至20wt％，且包括硅酮乳液和蜡分散液。在一些实施例中，助滑添加剂包括聚氨基甲酸酯分散液。在一些实施例中，助滑添加剂包括选自由硅酮乳液、蜡分散液和聚氨基甲酸酯分散液组成的群的两种或更多种。在一些实施例中，助滑添加剂包括超过一种类型的硅酮乳液和超过一种蜡分散液和超过一种聚氨基甲酸酯分散液的组合。在一些实施例中，涂覆水性无光泽涂料组成物的方法包括(a)形成水性无光泽涂料组成物，其包括(i)按涂料组成物的重量计，10wt％至65wt％第一丙烯酸类珠粒，所述第一丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-30℃至10℃且平均粒径是0.1μm至2μm，(ii)按涂料组成物的重量计，20wt％至80wt％第二丙烯酸类珠粒，所述第二丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-60℃至0℃且平均粒径是0.5μm至30μm，(iii)按涂料组成物的重量计，10wt％至30wt％聚合物粘合剂，所述聚合物粘合剂的平均粒径是0.03μm至0.5μm且所计算的Tg是0℃至30℃，和(iv)按重量涂料组成物计，0.1wt％至20wt％助滑添加剂。方法进一步包括(b)将水性无光泽涂料组成物涂覆于基板和(c)干燥或使涂覆的水性无光泽涂料组成物干燥。在一些实施例中，助滑添加剂包括硅酮乳液和蜡分散液。在一些实施例中，助滑添加剂包括聚氨基甲酸酯分散液。在一些实施例中，助滑添加剂包括选自由硅酮乳液、蜡分散液和聚氨基甲酸酯分散液组成的群的两种或更多种。在一些实施例中，助滑添加剂包括超过一种类型的硅酮乳液和超过一种不同蜡分散液，和/或超过一种聚氨基甲酸酯分散液的组合。在一些实施例中，无光泽涂料组成物包括其它添加剂，例如流变改质剂、消泡剂、湿润剂、调平剂等。在一些实施例中，按涂料重量计，无光泽涂料组成物与聚异氰酸酯交联剂以100:0.1至100:5的液体涂料与交联剂比率一起涂覆。所公开的水性无光泽涂料组成物可结合例如凹版和弹性凸版印刷涂覆方法使用。具体实施方式公开了水性无光泽涂料组成物和将水性无光泽涂料组成物涂覆于基板的方法。在一些实施例中，水性无光泽涂料组成物包括丙烯酸类珠粒、聚合物粘合剂和助滑添加剂。在一些实施例中，水性无光泽涂料组成物包括多个丙烯酸类珠粒、多种丙烯酸类粘合剂和/或多种助滑添加剂。第一丙烯酸类珠粒(较小丙烯酸类珠粒)在一些实施例中，按水性无光泽涂料组成物的重量计，第一丙烯酸类珠粒占10wt％至65wt％，且所述第一丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-30℃至10℃或-30℃至5℃，且平均粒径是0.1μm至2μm。在一些实施例中，第一丙烯酸类珠粒包含具有例如核-壳或其它多级形态(例如多叶形结构)的多级聚合粒子。多级聚合粒子包含聚合核相和一个或多个聚合壳相。核可由多种乙烯基单体制备，且可以是橡胶状或玻璃状聚合物。核可由例如以下单体聚合或共聚而制备：二烯烃，例如丁二烯或异戊二烯；乙烯基芳族单体，例如苯乙烯或氯苯乙烯；乙烯酯，例如乙酸乙烯酯或苯甲酸乙烯酯；丙烯腈；甲基丙烯腈；(甲基)丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苯脂、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸苯甲酯；氯乙烯；和可通过自由基引发聚合的其它单体。在一些实施例中，多级聚合粒子可根据其主要组分描述，例如丙烯酸多级共聚物粒子、乙烯基多级共聚物粒子、多级烯烃聚合物粒子、多级聚硅氧烷粒子、多级合成橡胶共聚物粒子、多级氨基甲酸酯共聚物粒子、水分散性接枝共聚物粒子、其混合物、其组合，和其与单级交联(共)聚合物的混合物。在一些实施例中，多级聚合粒子是丙烯酸多级共聚物粒子，其具有良好的热稳定性、水分稳定性和UV稳定性，成本引人注目。在一些实施例中，多级聚合粒子的核相可包含合成或天然橡胶。在一些实施例中，多级聚合粒子的核相可包含丙烯酸橡胶。丙烯酸橡胶核包含烷基具有2至8个碳原子的丙烯酸烷酯共聚物与以下的共聚物：按核单体的总重量计0wt％至15wt％或0wt％至10wt％的一种或多种交联剂、按核单体的总重量计0wt％至15wt％或0％至10％的一种或多种接枝剂，和按核单体的总重量计0wt％至50wt％的一种或多种可共聚烯系不饱和单体。在围绕丙烯酸橡胶核的一个或多个聚合物壳中，最外层壳聚合物在热力学上与下文所述的第二丙烯酸类珠粒相容。壳可包括0wt％至40wt％多级聚合粒子。在一些实施例中，丙烯酸烷酯是丙烯酸第三丁酯或丙烯酸正丁酯。所述一种或多种可共聚烯系不饱和单体可以是单烯系不饱和单体，例如甲基丙烯酸烷酯和单烯系不饱和芳烃，例如苯乙烯。如本文所用，烯系不饱和芳烃包含单烯系不饱和芳族单体，例如苯乙烯；烷基苯乙烯，例如甲基苯乙烯和乙基苯乙烯；其中取代基不干扰聚合的其它取代乙烯基苯，和类似的乙烯基多环芳族单体。适用于核聚合物的交联单体通常是可与其它核单体共聚的二烯系不饱和单体或聚烯系不饱和单体，其中烯系不饱和基团具有大致相等的反应度，例如二乙烯苯(“DVB”)；二醇二-(甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性无光泽涂料组成物，包括：(a)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至65重量％的第一丙烯酸类珠粒，所述第一丙烯酸类珠粒的所计算Tg是‑30℃至10℃且平均粒径是0.1μm至2μm；(b)按所述涂料组成物的重量计，20重量％至80重量％的第二丙烯酸类珠粒，所述第二丙烯酸类珠粒的所计算Tg是‑60℃至0℃且平均粒径是0.5μm至30μm；(c)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至30重量％聚合物粘合剂，所述聚合物粘合剂的平均粒径是0.03μm至0.5μm；和(d)按所述涂料组成物的重量计，0.1重量％至20重量％助滑添加剂，所述助滑添加剂包括硅酮乳液和蜡分散液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.14 US 62/4080961.一种水性无光泽涂料组成物，包括：(a)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至65重量％的第一丙烯酸类珠粒，所述第一丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-30℃至10℃且平均粒径是0.1μm至2μm；(b)按所述涂料组成物的重量计，20重量％至80重量％的第二丙烯酸类珠粒，所述第二丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-60℃至0℃且平均粒径是0.5μm至30μm；(c)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至30重量％聚合物粘合剂，所述聚合物粘合剂的平均粒径是0.03μm至0.5μm；和(d)按所述涂料组成物的重量计，0.1重量％至20重量％助滑添加剂，所述助滑添加剂包括硅酮乳液和蜡分散液。2.根据权利要求1所述的水性无光泽涂料组成物，进一步包括聚氨基甲酸酯分散液。3.一种水性无光泽涂料组成物，包括：(a)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至65重量％的第一丙烯酸类珠粒，所述第一丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-30℃至10℃且平均粒径是0.1μm至2μm；(b)按所述涂料组成物的重量计，20重量％至80重量％的第二丙烯酸类珠粒，所述第二丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-60℃至0℃且平均粒径是0.5μm至30μm；(c)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至30重量％聚合物粘合剂，所述聚合物粘合剂的平均粒径是0.05μm至0.5μm；和(d)按所述涂料组成物的重量计，0.1重量％至20重量％助滑添加剂，所述助滑添加剂包括聚氨基甲酸酯分散液。4.一种水性无光泽涂料组成物，包括：(a)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至65重量％的第一丙烯酸类珠粒，所述第一丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-30℃至10℃且平均粒径是0.1μm至2μm；(b)按所述涂料组成物的重量计，20重量％至80重量％的第二丙烯酸类珠粒，所述第二丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-60℃至0℃且平均粒径是0.5μm至30μm；(c)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至30重量％聚合物粘合剂，所述聚合物粘合剂的平均粒径是0.03μm至0.5μm；和(d)按所述涂料组成物的重量计，0.1重量％至20重量％助滑添加剂，所述助滑添加剂包括选自由硅酮乳液、蜡分散液和聚氨基甲酸酯分散液组成的群的两种或更多种。5.根据前述权利要求中任一项所述的水性无光泽涂料组成物，其中所述硅酮乳液包括两种或更多种硅酮乳液。6.根据前述权利要求中任一项所述的水性无光泽涂料组成物，其中所述蜡分散液包括两种或更多种蜡分散液。7.根据前述权利要求中任一项所述的水性无光泽涂料组成物，其中所述硅酮乳液包括两种或更多种硅酮乳液且其中所述蜡分散液包括两种或更多种蜡分散液。8.根据前述权利要求中任一项所述的水性无光泽涂料组成物，其中按所述涂料组成物的重量计，所述助滑添加剂占所述涂料组成物的0.1重量％至10重量％。9.根据前述权利要求中任一项所述的水性无光泽涂料组成物，其中所述硅酮乳液是基于聚二甲基硅氧烷的乳液。10.根据前述权利要求中任一项所述的水性无光泽涂料组成物，其中所述蜡分散液选自由以下组成的群：巴西棕榈蜡分散液、酰胺蜡分散液、石蜡分散液、聚烯烃蜡分散液、聚四氟乙烯蜡分散液和前述两种或更多种的组合。11.一种将水性无光泽涂料组成物涂覆于基板的方法，包括：(a)形成所述水性无光泽涂料组成物，所述组成物包括：(i)按所述涂料组成物的重量计，10重量％至65重量％的第一丙烯酸类珠粒，所述第一丙烯酸类珠粒的所计算Tg是-30℃至10℃且平均粒径是0.1μm至2μm；(ii)按所述涂料组成物的重量计，20重量％至85重量％的第二丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭银忠，李文文，K·斯哈诺比什，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US