[發明專利]用于預測涂料室外耐久性的方法

無效

• 申請號: 02102721.8
• 申請日: 2002-01-24
• 公開（公告）號: CN1369708A
• 公開（公告）日: 2002-09-18
• 發明（設計）人: P·A·克拉克;K·維德梅爾
• 申請（專利權）人: 羅姆和哈斯公司
• 主分類號: G01N33/32
• 分類號: G01N33/32;C09D133/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 黃淑輝

本發明涉及用于預測由包括熱塑性乳液聚合物和非必需的顏料的水性涂料組合物形成的涂料的室外耐久性的方法。更具體地說，本發明涉及通過使一組涂料曝露相同環境的室外條件中達到相同的時間，使曝露過的涂料進行化學發光試驗，再對比化學發光試驗的結果，來以該組涂料中其它涂料的室外耐久性為基準來預測其中第一涂料的室外耐久性的方法。

接觸室外條件的透明或著色涂料的耐久性是涂料的重要性能。耐久性是一個多方面問題。耐久性關系到涂料的各種性能，如光澤度、色彩、粘合力和機械性能中的至少一種的命運，它們可以在曝露時具有不同的磨損速度和對于各種涂料具有不同的重要性。據信，光、氧氣、水和溫度在涂料的室外耐久性中都具有作用。涂料本身可以是物理和化學多相體系。

在用涂料的預期使用壽命相應估算的條件和時間下的室外曝露是最不合適的。預測涂料室外耐久性的加速和可靠方法已經尋求了數十年。大多數嘗試依賴于使涂料曝露到比普通遇到的條件更苛刻的條件，如使涂料曝露到熱帶地區的強太陽光和濕度下或者使涂料曝露到人工條件如曝露到短波長、高能量光下或高于環境強度的正常太陽光譜下以便加速涂料的降解。盡管它們相對于實時室外曝露被加速，但這些試驗的許多仍要花費許多個月的時間來完成，而且也許通過改變降解方法的化學和/或物理性質，會與實際使用條件下的耐久性不充分相關。

聚合物降解和穩定性，Vol.47，第117-127頁(1995)公開了反射FT-IR光譜法用于檢測水性丙烯酸類基料膠乳經受UV輻射的環境穩定性的用途。

聚合物降解和穩定性，Vol.60，第351-360頁(1998)公開了化學發光成象用于研究隨人工老化時間而變化的交聯丙烯酸類車用涂料的光降解的用途。

有機涂料進展，Vol.27，95-106(1996)公開了用于評價聚合物涂料耐久性的工序。還公開了化學發光不是特別適合用于快速回答耐久性預測結果，主要因為必需長久的曝露時間，以及其它缺陷包括該技術不能檢測著色體系。

希望能夠利用在與涂料在使用中經受的使用條件類似的室外環境條件下曝露適宜短時間的涂料的測定結果來預測涂料的室外耐久性，而該時間可有效產生室外耐久性的可靠預測結果。“室外耐久性”這里是指至少6個月期間的室外耐久性。“適宜的短時間”是指三個月或三個月以內的時間，優選一個月或一個月以內。現在已經令人驚奇地發現，對在自然條件下室外曝露適宜短時間的涂料進行的某些化學發光試驗的結果能預測涂料的室外耐久性，尤其一組涂料的各成員相對于彼此的室外耐久性。

在本發明的第一個方面，提供了以一組涂料的至少另外一種的室外耐久性為基準來預測其中第一涂料的室外耐久性的方法，各所述涂料由包括熱塑性乳液聚合物和非必需的顏料的水性涂料組合物形成，包括使所述涂料組曝露到相同的室外環境條件達到相同的時間，使所述曝露涂料進行化學發光試驗，以及對比在所述第一涂料上進行的所述化學發光試驗與所述涂料組的其它涂料的相應結果。

在一個實施方案中，本發明的方法包括使一組涂料曝露，它的相對耐久性是有意義的。該組涂料包括第一涂料和在組成中不同于第一涂料的至少一種其它涂料。一般，所曝露的涂料含有不同的乳液聚合物組成和相同量的其它成分如顏料。據認為，各種涂料組合物成分和涂料組合物成分的相對量的變化也可以影響涂料的室外耐久性以及這些變化對室外耐久性的影響可以通過本發明的方法來預測。

在另一個實施方案中，本發明方法包括使一組涂料曝露，它的一種或者多種已經、正在或者將在室外曝露延長的時間，以致可以根據該組的一種或多種涂料的實際室外性能來預測這些涂料的室外耐久性。

通過在0℃-100℃的溫度下干燥已經施涂于基材的水性涂料組合物來形成涂層。水性涂料組合物含有至少一種熱塑性乳液聚合物和非必需的至少一種顏料。

用于制備在本發明的涂料組合物中使用的水乳液聚合物的方法包括在乳液聚合條件下提供至少一種烯屬不飽和單體和自由基熱或氧化還原引發劑體系。