[發明專利]包含離子交換樹脂的水性組合物

有效

• 申請號: 201210143199.4
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN102757707A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: O·M·普萊斯雷;M·A·洛肯巴切;W·張;J·C·博林
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: C09D133/12
• 分類號: C09D133/12;C09D5/16;C08F220/14;C08F230/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡嘉倩

技術領域

本發明涉及具有意想不到的耐污跡阻隔性(stain?block?resistance)的適用于單涂層底漆加面漆應用的一組分水性組合物，所述一組分水性組合物包含具有一種或多種含磷酸(phosphorous?acid)官能團的乳液共聚物，細粒度陰離子交換樹脂共聚物珠粒和含磷表面活性劑。更具體地本發明涉及水性涂料組合物，以所述組合物的固體總重量為基準計，所述水性涂料組合物包含0.01-7重量％的陰離子交換樹脂聚合物珠粒，所述陰離子交換樹脂共聚物珠粒的重均粒度小于或等于20μm，優選小于或等于10μm，并且共聚的交聯劑含量為0.5-2.0重量％；一種或多種乳液共聚物，所述乳液共聚物具有至少一種含磷酸單體的共聚殘基；和至少一種含磷表面活性劑；本發明還涉及制備所述組合物的方法和使用所述組合物形成單涂層底漆加面漆(topcoat)的方法。

背景技術

在過去的50年中，建筑涂料市場從溶劑型(SB)慢慢轉換成更加環保的水性(WB)技術。但是，其中WB技術僅取得有限突破的一個市場部分是污跡阻隔涂料組合物領域。對這種轉化的阻力來自SB醇酸樹脂涂料的競爭，SB醇酸樹脂涂料因其固有的成膜能力和疏水特性具有優異的阻隔性質。

多年來已進行多種嘗試通過結合使用疏水的和分子量(MW)低的乳液聚合物來模擬SB醇酸樹脂底漆的性能。雖然一系列市售WB產品取得了成功，但真正的類似醇酸樹脂的耐污跡阻隔性仍難以獲得。一個更具有挑戰性的問題是設計WB乳液聚合物來賦予優異的底漆性質同時賦予出色的面漆性能的難度。在基于水的乳液聚合物體系中，已證明很難制備在涂覆基材上形成完整的物理阻隔的涂層。

近來，Van?Rheenen的美國專利第6815466B2號公開了一種膠態和沉降穩定的涂料組合物，其包含陰離子型離子交換樹脂(IER)和在非離子型表面活性劑或非離子型保護膠體如聚乙烯醇(PVOH)或羥乙基纖維素(HEC)的存在下制備的乳液聚合物。所述非離子型穩定的乳液聚合物通過弱相互作用形成具有IER的結構網絡，從而形成使所述聚合物具有膠態和沉降穩定性的網絡，除保護膠體以外不需要水溶性成膜聚合物。得到的組合物形成耐污跡涂層。但是，Van?Rheenen的組合物需要保護膠體來提供所公開的穩定性，其中使用的離子交換樹脂或者大量這種樹脂的使用損害了Van?Rheenen組合物的面漆性能。

本發明人致力于通過提供能在涂層中賦予底漆污跡阻隔和粘附力以及面漆性能(特別是耐擦洗性和污跡去除性)的水性組合物(特別是低VOC(揮發性有機化合物)含量的水性組合物)來解決所述問題。

發明內容

根據本發明，一組分水性組合物包含(i)以所述組合物中固體的總重量為基準計，0.01-7重量％或優選小于或等于4重量％的陰離子交換樹脂共聚物珠粒，所述陰離子交換樹脂共聚物珠粒的重均粒度為0.1-20μm，或優選小于或等于10μm，以用來制備所述陰離子交換樹脂共聚物的單體總重量為基準計，所述陰離子交換樹脂共聚物珠粒的共聚的交聯劑含量為0.5-2.0重量％，優選0.7至小于2.0重量％，所述陰離子交換樹脂珠粒選自凝膠型(gelular)珠粒、具有雙重形態的珠粒和它們的混合物，(ii)一種或多種乳液共聚物，所述乳液共聚物具有一種或多種含磷酸單體的共聚殘基，優選地還具有酸官能單體或陰離子單體的共聚殘基，以及具有陰離子表面活性劑或其聚合殘基和還原劑或其聚合殘基，和(iii)至少一種含磷表面活性劑，以乳液共聚物固體重量為基準計，所述含磷表面活性劑的量為0.1-4重量％，優選0.2-2重量％。

本發明的陰離子交換樹脂共聚物優選具有季銨陰離子交換基團。

優選地，為提供改進的耐擦洗性，本發明的乳液共聚物包含一種或多種不飽和β-二羰基單體或不飽和氰基羰基(cyanocarbonyl)單體的共聚殘基，后者可以烯胺形式存在。

本發明的含磷表面活性劑可以選自磷酸鹽表面活性劑、膦酸鹽表面活性劑和它們的混合物。優選地，所述含磷表面活性劑是烷基烷氧基化磷酸鹽，例如烷基乙氧基化磷酸鹽。

本發明還提供涂料組合物，其包含本發明的水性組合物。所述涂料組合物可以是著色的或未著色的，并且可以包含遮光劑，如TiO₂、含空穴的聚合物或它們的混合物。這種涂料組合物優選是VOC含量為0-150克/升，或優選小于100克/升的低VOC組合物。

本發明還提供使用本發明的所述涂料組合物作為單涂料底漆加面漆的方法，該方法包括將所述涂料組合物施涂到其上無底漆的基材上，以形成具有改進的耐污跡阻隔性的涂層。