具有改進粘度穩(wěn)定性的水性涂料組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種涂料組合物，尤其設及具有改進粘度穩(wěn)定性的水性涂料組合物。
【背景技術】
[0002] 用來自衣康酸（itaconicacid)、磯酸和麟酸等的酸官能團改性的粘合劑可W在 涂料組合物內(nèi)提供與無機表面的強力相互作用。該些改性為涂料提供極好的性能，例如耐 擦洗、耐污染W(wǎng)及耐腐蝕性。
[0003] 然而，該些種類的涂料組合物有嚴重的粘度穩(wěn)定性問題，其在某種程度上限制其 應用。
[0004] 因此，在技術領域中仍需要平衡水性涂料組合物的性能與粘度穩(wěn)定性的溶液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種具有25 %到85%PVC的水性涂料組合物，其包含；i)按基于水性 涂料組合物的總重量的重量計，5%到60%水性共聚物分散液，所述水性共聚物分散液按基 于共聚物分散液的干燥重量的干燥重量的百分比計包含；（3)90%到99. 95%至少一種締 系不飽和非離子單體；和（b)0. 05%到10%含有至少一種締系不飽和磯或磯鹽的單體、共 聚合衣康酸或其混合物；W及ii)按基于水性涂料組合物的總體積的體積計，1 %至50% 顏料組合物，所述顏料組合物按基于顏料組合物的總干燥體積的干燥體積計包含50%到 100 %聚合物包覆顏料。
【具體實施方式】
[0006] 出于描述本發(fā)明的組合物中的組分的目的，所有包含圓括號的短語指代所包括的 圓括號里的物質(zhì)W及其不存在中的任一者或兩者。舉例來說，短語"（共）聚合物"包括（備 選地）聚合物、共聚物化及其混合物；短語甲基）丙締酸醋"是指丙締酸醋、甲基丙締酸 醋W及其混合物。
[0007] 如在此所用，術語"水性"應指水或與50wt% (基于混合物的重量）或小于50wt% 水可混溶的溶劑混合的水。
[000引如在此所用，術語"聚合物"應包括樹脂和共聚物。
[0009] 如在此所用，術語"丙締酸"應指（甲基）丙締酸、（甲基）丙締酸烷基醋、（甲基） 丙締酷胺、（甲基）丙締膳和其改性形式，例如（甲基）丙締酸哲烷基醋。
[0010] 如在此所用，除非另外指明，否則術語"平均粒徑（或直徑）"是指粒子分布的中值 粒徑（或直徑），如根據(jù)制造商的推薦程序使用MULTISIZER? 3庫爾特（Coulter)計數(shù)器 (貝克曼庫爾特有限公司炬eckmanCoulter,Inc.)，加利福巧亞州，富勒頓（pullerton)) 通過電阻抗所測定。中值定義為當分布中的50wt%粒子小于中值并且分布中的50wt%粒 子大于中值時的尺寸。該是體積平均粒徑。
[ocm]如在此所用，除非另外指明，否則術語"Tg"應指通過差示掃描量熱法值SC)，使用 20°C/分鐘的加熱速率并且采用熱譜圖中的拐點作為Tg值所測量的玻璃轉變溫度。術語 "計算所得的Tg"是指通過福克斯（化X)方程式化G.?？怂?布爾化G.化X，Bull).美 國物理學會（Am.PhysicsSoc.)，第1卷，第3期，第123頁（1956))所測定的聚合物的Tg。 均聚物的Tg可W例如在由J.布蘭德魯普（J.化an化up)和E.H.伊默古特巧.比Immergut) 所編的"聚合物手冊（PolymerHanclbook)"，綜合科學出版社（IntersciencePublishers) 中找到。在多級聚合物的情況下，所報告的Tg值應該為在熱譜圖中觀察到的拐點的加權平 均值。舉例來說，由80%軟第一級聚合物和20%硬第二級聚合物組成的具有兩個DSC拐點 (一個在-43°C下并且一個在68°C下）的二級聚合物將具有-20. 8°C的報告Tg。
[001引如在此所用，除非另外指明，否則術語叩VC"應指顏料體積濃度，其可W通過方程 式PVC=(顏料體積+增量劑體積）/ (顏料體積+粘合劑體積+增量劑體積）來計算。
[0013] 呈被包覆和/或不被包覆形式的"顏料粒子"為無機顏料。如在此所用，除非另外 指明，否則術語"無機顏料"是指能夠實質(zhì)上有助于涂料的不透明度或遮蓋能力的粒狀無 機材料。所述材料典型地具有等于或大于1. 8的折射率并且包括（但不限于）二氧化鐵 (Ti〇2)、氧化鋒、硫化鋒、硫酸領、碳酸領。優(yōu)選的是二氧化鐵（Ti〇2)。
[0014]"增量劑"也可W用于本發(fā)明的涂料組合物。術語"增量劑"是指具有低于或等于 1. 8并且大于1. 3的折射率的粒狀無機材料并且包括例如碳酸巧、粘±、硫酸巧、侶娃酸鹽、 娃酸鹽、沸石、云母、娃藻上、實屯、或中空玻璃W及陶瓷珠。水性涂料組合物可W任選地含有 Tg大于60°C的實屯、或中空聚合物粒子，在此出于PVC計算的目的將所述聚合物粒子歸類為 增量劑。中空聚合物粒子的細節(jié)在EP22633、EP915108、EP959176、EP404184、US5360827、 W0 00/68304W及US20100063171中描述。實屯、聚合物粒子具有1到50微米，優(yōu)選為5到 20微米的粒徑。
[0015] 按基于水性涂料組合物的總干燥體積的干燥體積濃度計，本發(fā)明中的具有改進粘 度穩(wěn)定性的水性涂料組合物包含1 %到50 %，優(yōu)選2 %到30 %，最優(yōu)選地3 %到25 %顏料組 合物。
[0016] 按基于顏料組合物的總干燥體積的干燥體積計，顏料組合物包含50%到100%， 優(yōu)選80 %到100%，最優(yōu)選95 %到100 %的聚合物包覆顏料粒子。
[0017] 優(yōu)選地，聚合物包覆顏料粒子中的顏料是Ti化。在該一優(yōu)選實施例中，聚合物包覆 顏料粒子中的Ti〇2相對于水性涂料組合物中的總TiO2的體積百分比為50 %到100 %，并且 水性涂料組合物中的總Ti化的體積濃度為2 %到30 %。顏料組合物可W任選地進一步包含 不被包覆的顏料粒子。在一包含不被包覆的顏料粒子的實施例中，按基于顏料組合物的總 干燥體積的干燥體積計，其用量為0. 1 %到50 %，優(yōu)選為0. 1 %到20 %，并且最優(yōu)選為0. 1% 到5%。
[001引本發(fā)明中的水性涂料組合物的PVC在25 %到85 %，優(yōu)選地45 %到85 %，更優(yōu)選地 55 %到85%，并且最優(yōu)選地60 %到80 %范圍內(nèi)。
[0019] 在一些實施例中，PVC可W是60 %到85%，并且優(yōu)選地是65 %到80 %。
[0020] 在一些其它實施例中，PVC可W是25 %到60%，優(yōu)選地是30 %到55%，并且最優(yōu) 選地是35 %到50%。
[0021] 按基于水性涂料組合物的總干燥體積的干燥體積濃度計，本發(fā)明的水性涂料組合 物進一步包含5 %到80%，優(yōu)選地10 %到75%，更優(yōu)選地25 %到75%，甚至更優(yōu)選地40 % 到75 %，并且最優(yōu)選地40 %到60 %增量劑。
[0022] 包覆聚合物包覆顏料的聚合物殼包含至少一種共聚合締系不飽和非離子單體。在 此，"非離子單體"是指不帶有在抑=1-14之間的離子電荷的共聚合單體殘基。用于本 發(fā)明的締系不飽和非離子單體包括例如（甲基）丙締酸醋單體，其中（甲基）丙締酸醋指 示甲基丙締酸醋或丙締酸醋，包括丙締酸甲醋、丙締酸己醋、丙締酸了醋、丙締酸2-己基己 醋、丙締酸癸醋、丙締酸月桂醋、甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸了醋、甲基丙締酸異癸脂、甲 基丙締酸月桂醋、甲基丙締酸哲基己脂、甲基丙締酸哲基丙脂；（甲基）丙締膳；（甲基）丙 締酷胺；氨基官能性和脈基官能性單體；含己酷己酸醋官能團的單體；苯己締和經(jīng)取代苯 己締；T二締；己締、丙締、a-締姪（例如1-癸締）；己酸己締醋、了酸己締醋、叔碳酸己締 醋（vin^versatate)和其它己締醋；W及己締基單體，例如氯己締、偏二氯己締。
[0023]優(yōu)選地，按基于聚合物殼的干燥重量的重量計，本發(fā)明的聚合物包覆顏料的聚合 物殼進一步包含最多10%，優(yōu)選最多5%締系不飽和單體，所述締系不飽和單體帶有至 少一個選自駿基、駿酸酢、哲基、酷胺、橫酸根、麟酸根W及其混合物的官能團。該些類型 的單體的實例為締系不飽和駿酸或二駿酸，尤其是丙締酸或甲基丙締酸、衣康酸、馬來酸 (maleicacid)或酷胺，尤其是上文提及的駿酸的N-烷基醇酷胺或哲烷基醋，例如（甲基） 丙締酷胺、N-哲甲基（甲基）丙締酷胺、2-哲己基（甲基）丙締酷胺、（甲基）丙締酸哲己 醋W及（甲基）丙締酸哲丙醋。
[0024]W基于所述聚合物殼的干燥重量的重量百分比計，聚合物包覆顏料的聚合物殼 可W進一步包含最多5%，