[发明专利]用于提高的遮盖的添加剂及包含其的漆组合物

说明书

例如漆和染剂的建筑组合物包含含有多个胶乳颗粒的添加剂，其作为掺加剂添加至不透明颜料和成膜粘合剂的已有混合物。每个胶乳颗粒由与可聚合表面活性剂共聚的胶乳聚合物制成。胶乳聚合物在环境温度下是非成膜聚合物。

相关申请的交叉引用

本申请是于2012年12月18日提交的共同未决美国专利申请号13/717,781的部分继续。该申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及使高玻璃化转变温度胶乳单体在可聚合表面活性剂存在下共聚以产生混合到包含不透明颜料和粘合剂的建筑组合物中的添加剂。

背景技术

例如漆和染剂的建筑组合物包含成膜连续相组分，其可以是水性或非水性的并且包含聚合物作为溶质或作为胶态分散体。不透明颜料或颜料是分散在漆粘合剂中以向漆和涂料提供遮盖力和颜色的颗粒化合物。颜料还提高漆的耐久性和风化特性、提供不透明性和例如翻转、光亮的特殊效果，以及改变流动和应用特性。干颜料分散在水和分散剂中以形成研磨物，即悬浮在水溶液中。然后，将研磨物添加到水性胶乳组合物中以形成漆或者添加在着色剂液体组合物中。重颜料颗粒彼此分离并且作为胶态分散体均匀地分布遍及漆组合物。否则，可发生多种缺陷，包括色移、溢流和漂浮、沉降和光泽损失。其上没有电荷并且没有涂覆的颜料需要表面活性剂或分散剂以供更好地分布。

在将漆或涂料施加至基底并在基底上形成膜之后，漆或涂料中的颜料吸收并散射光以阻止光经由膜向下通至基底上的层并返回观察者的眼睛。漆的遮盖力或不透明力(opacifying power)通过1升漆产生完全遮盖所覆盖的平方米数来表示。此外，颜料的遮盖力表示为1千克分散在漆中的颜料所覆盖的平方米数，使得当施加在之前施加的漆层时颜料遮盖任何在前的层的颜色。

典型的不透明颜料包括二氧化钛(TiO₂)，二氧化钛由于其用于最大遮盖力的高折射指数和最佳粒径而具有遮盖力。例如，金红石二氧化钛白的颗粒直径为200nm至300nm。然而，二氧化钛颗粒在漆中的分布或布置影响产生的遮盖力。例如，二氧化钛当以大颗粒簇的形式存在时可以是透明的，并且当团聚时由于光散射效率降低，其遮盖力显著降低。反之，良好的颗粒分散提高漆中二氧化钛颗粒的遮盖效率。诸如分散剂和表面活性剂的添加剂用于漆中以阻止二氧化钛颗粒团聚并最大化这些漆中二氧化钛颗粒的遮盖力。

在漆中使用二氧化钛作为不透明颜料的另一个考虑因素是成本。由于二氧化钛是一种昂贵的组分，因此通过使用降低量的二氧化钛来实现成本节约。Emmons等的美国专利号5,385,960、Emmons等美国专利号6,080,802、Bohlinget等的美国专利申请公告号2012/0058277和Bohling等的美国专利申请公告号2012/0058278以及Koller等的美国专利号7,960,026讨论了尝试降低漆组合物中作为遮盖或不透明颜料的二氧化钛的量。

这些之前的尝试仅使用具有用于二氧化钛颗粒附着的期望官能团的单体。一般见于漆和涂料中的其他添加剂包括表面活性剂。表面活性剂包括疏水和亲水端，并且通常例如在漆形成的研磨或调漆(letdown)阶段期间添加以实现颗粒在漆中的期望分散。Palmer等的国际专利申请号PCT/US2013/039784公开了在反应性表面活性剂存在下制备的胶乳颗粒的产生。然后，向该胶乳颗粒分散体添加二氧化钛颗粒。然而，这些胶乳颗粒具有低玻璃化转变温度，并且在所得漆膜中用作粘合剂或成膜聚合物。具有低玻璃化转变温度的颗粒不能可靠地提供二氧化钛颗粒之间的间隔。因此，期望提供不透明颗粒之间的更可靠间隔以降低涂料组合物中所需的不透明颜料的量的涂料组合物。

发明内容

本发明涉及一种建筑组合物，其包含含有胶乳颗粒的添加剂、不透明颜料和成膜聚合物粘合剂，其中胶乳颗粒包含与可聚合表面活性剂共聚的聚合物。所述聚合物在室温或环境温度下是非成膜的且具有大于约30℃、优选大于约50℃且更优选大于约100℃的玻璃化转变温度，并且胶乳颗粒与成膜聚合物粘合剂形成掺加剂。