[发明专利]水性分散体和包含其的水性涂料组合物

说明书

一种具有降低的VOC和/或气味的水性分散体和包含所述水性分散体的水性涂料组合物。

技术领域

本发明涉及一种水性分散体和包含其的水性涂料组合物。

背景技术

越来越严格的环境保护政策和法规导致对挥发性有机化合物(VOC)含量低的保护性涂料的需求增加。由于溶剂可能是大量VOC的来源，因此低VOC涂料的要求比起溶剂型涂料更倾向于水性涂料。具有低VOC的水性涂料组合物具有减少气味和毒性的潜力。

水性涂料组合物通常包含丙烯酸聚合物分散体作为粘结剂。汽提是从聚合物分散体中去除VOC的广泛使用的方法。例如，美国专利第7,745,567号公开了一种通过使分散体与蒸汽接触来对具有挥发性物质的聚合物分散体进行连续汽提的方法。不幸的是，与沸点较低的VOC相比，物流汽提在去除挥发性有机芳香烃(VAH)(如乙苯和苯甲醛)方面效率较低。因此，需要开发具有降低的VOC，具体地芳香族VOC和/或气味的水性分散体。

发明内容

本发明通过丙烯酸粘结剂颗粒与特定的聚合吸附剂颗粒的新颖组合来提供水性分散体。本发明的水性分散体和包含这类水性分散体的水性涂料组合物具有低VOC和/或低气味。

在第一方面，本发明是一种水性分散体，其包含：

(i)丙烯酸粘结剂颗粒，和

(ii)聚合吸附剂颗粒，所述聚合吸附剂颗粒的D50粒径为1至30微米且比表面积为至少200m²/g；

其中水性分散体的VOC水平为800ppm或更低。

在第二方面，本发明是一种包含第一方面的水性分散体和颜料的水性涂料组合物。

在第三方面，本发明是一种从丙烯酸粘结剂颗粒的水性分散体中去除VOC的方法。方法包含：

将丙烯酸粘结剂颗粒的水性分散体与聚合吸附剂颗粒混合，从而形成VOC水平为800ppm或更低的水性分散体，

其中聚合吸附剂颗粒的D50粒径为1至30微米且比表面积为至少200m²/g。

具体实施方式

本文中“水性分散体”意指分散在水性介质中的颗粒。本文中“水性介质”意指水和按介质的重量计0至30重量％的(一种或多种)水混溶性化合物，例如醇、二醇、二醇醚、二醇酯等。

“VOC”是指在101kPa的压力下沸点低于250℃的任何有机化合物。

本发明中的“丙烯酸”包括(甲基)丙烯酸、丙烯酸(甲基)烷基酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈和其改性形式，如丙烯酸(甲基)羟基烷基酯。在整篇文件中，词语片段“(甲基)丙烯酰基”是指“甲基丙烯酰基”和“丙烯酰基”两者。例如，(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸和丙烯酸两者，并且(甲基)丙烯酸甲酯是指甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯两者。

本发明中的“玻璃转化温度”或“T_g”可以通过各种技术测量，包括例如差示扫描量热法(“DSC”)或通过使用Fox方程进行计算。本文所报告的T_g的特定值是使用Fox方程计算的那些值(T.G.Fox，《美国物理学会公报(Bull.Am.Physics Soc.)》，第1卷，第3期，第123页(1956)。例如，用于计算单体M₁和M₂的共聚物的T_g，