[发明专利]高度耐粘连、耐粘且耐擦洗的涂料组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2011年12月15日递交的美国临时申请No.61/576021的优先权。

发明领域

在传统上，除了颜料和填料外，含胶乳聚合物颗粒的漆组合物还包含聚结剂。聚结剂起到聚合物颗粒的溶剂和增塑剂的作用，来软化胶乳聚合物颗粒，而且在涂覆于表面并使之干燥后辅助连续涂层或膜的形成。

有用的聚结剂通常在水存在下是稳定的，并且与通常用于漆配制品中的其他成分相容、尤其与胶乳聚合物相容，使得基于胶乳的组合物的稳定性不受损害。典型的聚结剂包含挥发性有机化合物(VOC)，并且在使经涂覆的涂料组合物干燥时其足以挥发逸出，但其挥发性又不那么充足，从而比延缓膜形成的其他成分(例如干燥延迟剂，防冻剂)蒸发更慢。

出于环境和监管的原因，已经迫切需要开发出能够用于漆和涂料组合物中且不使用挥发性有机化合物(VOCs)的胶乳聚合物。例如，美国专利6762230和7812079中所述类型的聚结剂是低-VOC化合物，其满足了严格的环境要求，同时促进了膜形成。

为了制备具有期望颜色和饰面的漆配制品，例如将基础漆组合物在销售点与美国专利7659340中所述类型的低-VOC着色剂组合物结合。然而，具有低VOC着色剂的典型的低VOC漆倾向于形成软的粘性涂层，这些涂层示出了差的性能特征，例如差的耐粘连性和差的耐擦洗性。这种情况在要求低VOC或零-VOC着色剂高负载的深色漆配制品中更加复杂，这种着色剂通常具有残余的非挥发性软组分，使得硬膜形成变得更加困难。

从前述内容可以看出，需要用于漆配制品(包括深色配制品)的胶乳组合物，其在低VOC或零-VOC组分软组分存在时形成硬膜，甚至在不存在聚结剂的情况下形成硬膜，并且表现出优异的性能特征，包括耐粘连性、耐擦洗性和耐粘(tack)性。

发明概述

本发明提供包含多阶段胶乳聚合物的涂料组合物，其用于低VOC、带颜色的漆配制品中。这些配制品包括深色配制品，其通过在销售点将着色剂组合物添加到基础漆配制品中来制得。令人惊奇地且与行业偏见相反地，包含本文中所述胶乳聚合物的体系优选地能够在不存在聚结剂的情况下形成膜，并且这些漆表现出优异的耐粘性、耐粘连性和耐擦洗性。

因此，在一个实施方式中，本发明提供了包含多阶段胶乳聚合物的基础漆，该多阶段胶乳聚合物具有至少第一阶段和第二阶段。在另一个实施方式中，本发明提供了通过在销售点将着色剂组合物添加到基础漆配制品中来制备具有期望颜色的漆配制品的方法，其中基础漆配制品包含具有至少第一阶段和第二阶段的多阶段胶乳聚合物。在另一个实施方式中，本发明提供了包括如下步骤的方法，所述步骤为准备用于第一阶段的第一单体混合物，准备用于第二阶段的第二单体混合物，并且按次序(sequential)进料过程进料第一单体混合物和第二单体混合物以形成多阶段胶乳聚合物，其中胶乳聚合物具有低VOC含量并且优选地能够在不存在聚结剂的情况下形成膜。

本发明的上述发明内容并不意欲描述本发明中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，所述列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

本发明的一个或多个实施方式的细节展示于下面的附图和描述中。从描述和附图以及权利要求来看，本发明的其他特征、目的和优点将是明显的。

选择的定义

除另有说明外，本文中使用时如下术语具有下面所提供的含义。

术语“组分”指的是包含具体特征或结构的任意化合物。组分的实例包括化合物、单体、低聚物、高聚物以及其中包含的有机基团。

术语“双键”是非限定性的，并且指的是任何合适原子(例如C、O、N等)之间的任意类型的双键。术语“烯属不饱和”指的是包含碳-碳双键(即-C＝C-)的化合物。

如40C.F.R.51.100(s)中美国联邦环保署(Environmental Protection Agency，EPA)所定义的，术语“挥发性有机化合物”(VOC)指的是除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物或金属碳酸盐以及碳酸铵外，参与大气光化学反应的任何碳化合物。通常，挥发性有机化合物具有大于或等于0.1mm Hg的蒸气压。本文中使用时，“挥发性有机化合物含量”(VOC含量″)是通过ASTM方法D2369-90测得的，指的是每体积涂料固体中VOC的重量，并且例如以每升中VOC的克数(g/L)来报道。