赋予改善的耐污性的涂料组合物制造技术

一种涂料组合物包含：可自交联的核‑壳颗粒的水性分散体，其中所述核‑壳颗粒包含(1)聚合物核，所述聚合物核至少部分地由(2)聚合物壳包封，所述聚合物壳具有尿烷键、酮基和/或醛基官能团和酰肼官能团，其中所述聚合物核共价键合到所述聚合物壳的至少一部分；以及疏水性添加剂，所述疏水性添加剂包含蜡和/或含硅化合物，其中所述疏水性添加剂与所述聚合物核和所述聚合物壳不具反应性。还公开了一种涂覆有由所述涂料组合物形成的涂层的基材和用于改善基材的耐污性的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】赋予改善的耐污性的涂料组合物
本专利技术涉及一种具有可自交联的核-壳颗粒的水性分散体和疏水性添加剂的涂料组合物、涂覆有所述涂料组合物的基材和改善基材的耐污性的方法。
技术介绍
用于户外基材的涂料组合物，如覆盖木材、混凝土或灰泥的那些涂料组合物，以及其它涂料通常会因为从周围环境中吸收污垢和其它材料而被污染。耐污性是指对污渍的抵抗性、被污渍润湿的难度、被污渍粘附的难度和/或在不损害涂层的情况下去除污渍的容易性。
技术实现思路
本专利技术涉及一种涂料组合物，其包含：可自交联的核-壳颗粒的水性分散体，其中所述核-壳颗粒包含(1)聚合物核，所述聚合物核至少部分地由(2)聚合物壳包封，所述聚合物壳具有尿烷键、酮基和/或醛基官能团和酰肼官能团，其中所述聚合物核共价键合到所述聚合物壳的至少一部分；以及疏水性添加剂，所述疏水性添加剂包含蜡和/或含硅化合物，其中所述疏水性添加剂与所述聚合物核和所述聚合物壳不具反应性。本专利技术还涉及一种用于改善基材的耐污性的方法，所述方法包含：通过以下制备涂料组合物：制备可自交联的核-壳颗粒的水性分散体，其中所述核-壳颗粒包含(1)聚合物核，所述聚合物核至少部分地由(2)聚合物壳包封，所述聚合物壳具有尿烷键、酮基和/或醛基官能团和酰肼官能团，其中所述聚合物核共价键合到所述聚合物壳的至少一部分；以及将包含蜡和/或含硅化合物的疏水性添加剂添加到所述水性分散体；以及将所述涂料组合物施涂到基材。具体实施方式出于以下详细描述的目的，应该理解的是，除非明确相反地指出，否则本专利技术可以采取各种替代变型和步骤次序。此外，除了在任何操作实例中或在另外指示的地方以外，所有表示例如说明书和权利要求书中使用的成分的量的数字在所有情况下均应理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反地指示，否则在以下说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数是可以根据将通过本专利技术获得的期望性质而改变的近似值。至少，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数字参数应至少根据所报告的有效数字的数量并且通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本专利技术的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实例中阐述的数值是尽可能精确地报告的。然而，任何数值都固有地含有必然由在其相应的测试测量中发现的标准差引起的某些误差。而且，应当理解，本文陈述的任何数值范围旨在包含在其中的所有子范围。例如，“1到10”的范围旨在包含所有介于(和包含)所陈述的最小值1及所陈述的最大值10之间的子范围，也就是说，具有等于或大于1的最小值及等于或小于10的最大值。在本申请中，除非另外具体说明，否则单数的使用包含复数并且复数涵盖单数。另外，在本申请中，除非另外具体说明，否则“或”的使用意味着“和/或”，即使在某些情况下可以明确地使用“和/或”。进一步地，在本申请中，除非另外具体说明，否则“一个”或“一种”的使用意味着“至少一个/种”。例如，“一种”涂料、“一种”核-壳颗粒等是指这些项目中的任何项目中的一个或多个项目。而且，如本文所使用的，术语“聚合物”意指预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物两者。术语“树脂”可与“聚合物”互换使用。如本文所使用的，过渡术语“包括”(以及其它相当术语，例如“含有”和“包含”)是“开放式的”并且开放以包含未指定的物质。尽管以“包括”来描述，但是术语“基本上由……组成”和“由……组成”也在本专利技术的范围内。本专利技术涉及一种涂料组合物，其包含：可自交联的核-壳颗粒的水性分散体，其中所述核-壳颗粒包括(1)聚合物核，所述聚合物核至少部分地由(2)聚合物壳包封。所述聚合物壳包括：(i)尿烷键、(ii)酮基和/或醛基官能团以及(iii)酰肼官能团。所述聚合物核与所述聚合物壳的至少一部分共价键合。所述涂料组合物包括包含蜡和/或含硅化合物的疏水性添加剂。所述疏水性添加剂与所述聚合物核和所述聚合物壳不具反应性。如本文所使用的，“水性介质”是指包括按液体介质的总重量计超过50重量％的水的液体介质。此类水性液体介质可以包括按液体介质的总重量计至少60重量％的水、或至少70重量％的水、或至少80重量％的水、或至少90重量％的水、或至少95重量％的水或至少100重量％的水。构成少于50重量％的液体介质的溶剂(如果存在)包含有机溶剂。合适的有机溶剂包含极性有机溶剂，例如，质子有机溶剂，如乙二醇、乙二醇醚醇、醇、挥发性酮、乙二醇二醚、酯和二酯。其它合适的有机溶剂包含芳香族和脂肪族烃。进一步地，术语“可自交联的”是指具有两个或更多个官能团的聚合物颗粒，所述两个或更多个官能团彼此具有反应性并且在不存在任何外部交联剂的情况下参与分子内和/或分子间交联反应以形成共价键。本专利技术的聚合物颗粒可以各自包括可以彼此反应以产生腙键的酰肼官能团以及酮基和/或醛基官能团。如本文所使用的，“交联剂(crosslinkingagent/crosslinker)”和类似术语是指包括两个或更多个与其它官能团具有反应性的官能团并且能够通过化学键连接两个或更多个单体或聚合物分子的分子。应当理解，可自交联的核-壳颗粒也可以与单独的交联剂(当存在时)反应。涂料组合物的水性分散(水性介质中的)核-壳颗粒各自包含至少部分地由壳包封的核。聚合物核可以是部分地键合到聚氨酯/聚脲壳的丙烯酸核。壳可以包含水分散性基团，以便可分散在水性分散体中。其中核至少部分地由壳包封的核-壳颗粒是指包括以下的颗粒：(i)形成颗粒的中心(即，核)的至少一种或多种第一材料；以及(ii)在一种或多种第一材料(即，核)的表面的至少一部分之上形成层的至少一种或多种第二材料(即，壳)。应当理解，形成核的一种或多种第一材料与形成壳的一种或多种第二材料不同。进一步地，核-壳颗粒可以具有各种形状(或形态)和尺寸。核-壳颗粒可以具有大体上球形、立方形、板状、多面体形或针状(细长或纤维状)形态。核-壳颗粒还可以具有30到300纳米、或40到200纳米、或50到150纳米的平均粒径。如本文所使用的，“平均粒径”是指体积平均粒径。平均粒径可以根据Zetasize3000HS手册中的说明用Zetasize3000HS进行确定。聚合物核通常包括衍生自烯属不饱和单体的加成聚合物。烯属不饱和单体可以包括(甲基)丙烯酸酯单体、乙烯基单体或其组合。如此，聚合物核可以包括(甲基)丙烯酸酯聚合物、乙烯基聚合物或其组合。如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯两者。此外，形成聚合物壳的至少一部分的一种或多种聚合物的骨架或主链可以包括脲键和/或尿烷键，并且可以任选地进一步包括其它键。聚合物壳可以包括具有包含尿烷键和脲键的骨架的聚氨酯。如所指出的，聚合物壳还可以包括另外的键，包含但不限于酯键、醚键和其组合。聚合物核和/或聚合物壳包括一个或多个如两个或更多个反应性官能团。术语“反应性官能团”是指在化学反应中具有足够的反应性以与另一种共反应性基团形成至少一个共价键的原子、原子团、官能团或基团。聚合物壳的反应性官能团中的至少一些反应性官能团是酮基官能团(也称为酮官能团)和/或醛基官能团(也称为醛官能团本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂料组合物，其包括：/n可自交联的核-壳颗粒的水性分散体，其中所述核-壳颗粒包括(1)聚合物核，所述聚合物核至少部分地由(2)聚合物壳包封，所述聚合物壳包括尿烷键、酮基和/或醛基官能团和酰肼官能团，其中所述聚合物核共价键合到所述聚合物壳的至少一部分；以及/n以及疏水性添加剂，所述疏水性添加剂包括蜡和/或含硅化合物，其中所述疏水性添加剂与所述聚合物核和所述聚合物壳不具反应性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190103 US 16/238,5471.一种涂料组合物，其包括：
可自交联的核-壳颗粒的水性分散体，其中所述核-壳颗粒包括(1)聚合物核，所述聚合物核至少部分地由(2)聚合物壳包封，所述聚合物壳包括尿烷键、酮基和/或醛基官能团和酰肼官能团，其中所述聚合物核共价键合到所述聚合物壳的至少一部分；以及
以及疏水性添加剂，所述疏水性添加剂包括蜡和/或含硅化合物，其中所述疏水性添加剂与所述聚合物核和所述聚合物壳不具反应性。


2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述聚合物核包括衍生自烯属不饱和单体的加成聚合物。


3.根据权利要求2所述的涂料组合物，其中所述烯属不饱和单体包括(甲基)丙烯酸酯单体、乙烯基单体和/或其组合。


4.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述聚合物壳包括水分散性基团。


5.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述核-壳颗粒由包括以下的反应物的混合物形成：(a)异氰酸酯官能烯属不饱和聚氨酯预聚物；(b)包括酮基和/或醛基官能团的烯属不饱和单体与包括至少两个氨基的化合物的迈克尔加成反应产物；(c)酰肼官能组分；以及(d)烯属不饱和单体。


6.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述聚合物核完全不含酮基和/或醛基官能团。


7.根据权利要求1所述的涂料组合物，其进一步包括防霉添加剂。


8.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中所述聚合物核的Tg为10℃到30℃。


9.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中按所述涂料组合物的总固体计，所述疏水性添加剂占1重量％到35重量％。


10.根据权利要求1所述的涂料组合物，其中当所述涂料组合物施涂到基材并且固化形成涂层时，在将氧化铁浆料施涂到所述涂层以在所述涂层上形成污渍、风干四小时，并且用肥皂和水清洗直到无法去除更多污渍之后，经固化的涂层表现出ΔE不...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·王，S·E·萨尔玛，徐相凌，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US