[發明專利]具有高顏料體積含量不透明聚合物的涂料組合物

有效

• 申請號: 201210367247.8
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103031013A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: D·M·法薩諾;張慶;J·W·胡克
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: C09D5/00
• 分類號: C09D5/00;C09D4/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

背景

本發明涉及具有較高不透明聚合物顏料體積濃度（PVC）的涂料制劑，該涂料制劑結合有完全或者部分聚合物包封的TiO₂顆粒以及較低水平的增量劑。

在涂料工業中，配方設計人員使用TiO₂作為顏料來實現優秀的遮蔽特性；然而，TiO₂的高成本促使配方設計人員尋求改進其效率的方式。一個方法是使用較低濃度的TiO₂與不透明聚合物結合，已知這可以以較低的成本提供相同的遮蔽。不幸的是，如U.S.4,474,910所揭示，除非使用少量的不透明聚合物，否則最終涂料制劑的耐磨光性會受損。

粗增量劑例如二氧化硅或者碳酸鈣的加入為含有具有顏料體積濃度（PVC）的不透明聚合物的涂料提供了一種增強耐磨光性的方式，否則的話，該含有具有顏料體積濃度（PVC）的不透明聚合物的涂料會產生不能接收的耐磨光性。然而，所述增量劑的存在使得涂覆的漆外觀失去光澤，從而限制了配方設計人員制備具有較高水平的不透明聚合物的平光漆（flat?paint）或者具有較低水平（<15PVC）的不透明聚合物的光澤漆或半光澤漆。因此，希望找到一種方法，該方法增加了光澤漆或者半光澤漆制劑中可以使用的不透明聚合物的量同時維持了可接受的耐磨光性。

發明內容

本發明通過提供一種膠乳組合物解決了所述需求，該膠乳組合物包含：

a)顏料體積濃度為18至28的不透明聚合物；

b)顏料體積濃度為8至18的完全或部分包封的TiO₂顆粒；

c)顏料體積濃度為0至10的增量劑；

d)粘結劑；

e)增稠劑；以及

f)水；

前提是不透明聚合物與TiO₂的顏料體積濃度的總和不大于40。

雖然本發明的組合物中具有令人驚訝的高水平的不透明聚合物，在將該組合物施涂到基材之后，給出了具有光澤或者半光澤的飾面（finish）、優秀的遮蔽性以及可接受的耐磨光性的涂層。

發明詳述

本發明提供一種膠乳組合物，其包含：

a)顏料體積濃度為18至28的不透明聚合物；

b)顏料體積濃度為8至18的完全或部分聚合物包封的TiO₂顆粒；

c)顏料體積濃度為0至10的增量劑；

d)粘結劑；

e)增稠劑；以及

f)水；

前提是不透明聚合物與TiO₂的顏料體積濃度的總和不大于40。

不透明聚合物是球形聚合物，該球形聚合物具有足夠堅固的外殼以在干燥之后保留一個或多個空穴或通道。所述不透明聚合物的一個例子是苯乙烯/丙烯酸類珠的水乳液。所述珠填充有水，當含不透明聚合物的組合物被施涂到基材上作為涂層時，水從珠的中心擴散出來，被空氣取代，導致了不連續包封的空穴。市售可得的不透明聚合物的例子包括ROPAQUE^TM不透明聚合物或者ROPAQUE^TM中空球體顏料（陶氏化學公司(Dow?Chemical?Company)或其附屬公司的商標）。不透明聚合物的其他例子如U.S.4,427,836、U.S.4,468,498、U.S4,474,910、U.S.4,594,363、U.S.4,677,003、U.S.4,920,160、U.S.5,510,422、美國專利公開第2009/0162558A1號以及美國專利公開第2010/0317753A1號中所揭示。

本發明的組合物還包含完全或部分聚合物包封的TiO₂顆粒。部分聚合物包封的TiO₂顆粒包含吸附到TiO₂顆粒表面上的膠乳顆粒。合適的吸附膠乳包括含丙烯酸類膠乳、含苯乙烯丙烯酸類膠乳、含乙烯基酯膠乳以及含乙烯-乙烯基酯膠乳。丙烯酸類膠乳優選含有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的結構單元，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己基酯及其組合的結構單元。乙烯基酯膠乳的例子是乙酸乙烯酯膠乳；乙烯基酯-乙烯膠乳的例子是乙酸乙烯酯-乙烯膠乳。

本文中所用術語“結構單元”指的是由相應單體的聚合化作用形成的基團。因此，甲基丙烯酸甲酯的結構單元如下所示：