CN101061195A - 涂料组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涂料组合物，该组合物主要含有非刺激性乙烯类不饱和化合物，其具有一种或多种下列特性：性能优良、挥发性VOC有机化合物含量低、基本不含甲醛成分，以及刺激性小。

Description

涂料组合物和方法
本申请要求2004年11月22日申请的申请号为60/629,934的美国临时申请的益处，其全部内容在此引作参考。
                        背景
由于受到越来越多的环境限制，涂料工业对VOC-含量(挥发性有机化合物含量)更低且不含甲醛的体系有重大的需求。水基热塑性涂料，如乳胶，可以在溶剂和甲醛含量较低的条件下应用，但其缺乏许多应用条件所需的硬度和化学抵抗力。具有良好嵌段性能和化学抵抗力的化学交联涂料，如水基三聚氰胺固化的涂料，包含低含量甲醛。对于内部施用，如用作厨柜涂料，许多消费者都要求“绿色”体系，其不含致癌物质。其他交联技术，如嵌段异氰酸盐或乙烯类不饱和化合物，也能获得所需性能；但是，这些技术常常是成本过高或者是对皮肤或眼睛或对二者具有非常大的刺激作用。
因此，人们需要具有一种或多种下列特性的涂料组合物：性能优良、VOC含量低、基本不含甲醛成分，以及刺激性小。
                        概要
本发明提供了一种涂料组合物。优选的组合物具有一种或多种如下特性：VOC含量低、刺激性小、基本不含甲醛成分和高性能。本发明的有些实施方案包括水和乳胶聚合物。在一个特定的实施方案中，组合物除了包括乳胶聚合物之外还包括可水分散的聚合物。
优选的可水分散涂料组合物包括不大于7％(重量)(优选不大于4％(重量))的挥发性有机化合物(VOC)。
在一个实施方案中，所提供的涂料组合物包括：含乳胶聚合物的聚合物成分、基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物和水；其中基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物分子量为至少350g/mol，其基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，其平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，且在25℃下的粘度不大于2,000cps。
基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物可以包括(甲基)丙烯酸官能度(其中“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸和异丁烯酸)、乙烯醚官能度、(甲基)烯丙基醚官能度(其中(甲基)烯丙基醚是指烯丙基醚和甲代烯丙基醚)或其混合物。优选地，基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物包括(甲基)丙烯酸官能度。(甲基)丙烯酸-官能化合物包括选自二-(三羟甲基丙烷四丙烯酸酯)、二-(三羟甲基丙烷四异丁烯酸酯)及其混合物的那些化合物。
本发明组合物包括乳胶聚合物。优选地，该乳胶聚合物通过利用如乙烯类不饱和单体，由链成长聚合反应制得。乙烯类不饱和单体优选地选自：丙烯酸、异丁烯酸、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、甲基异丁烯酸酯、乙基异丁烯酸酯、丙基异丁烯酸酯、丁基异丁烯酸酯、2-乙基己基异丁烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、羟乙基异丁烯酸酯、羟丁基丙烯酸酯、羟丁基异丁烯酸酯、缩水甘油基异丁烯酸酯、4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油基醚、丙稀酰胺、异丁烯酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基乙酸酯、乙烯丙酸酯、烯丙基异丁烯酸酯及其混合物。
优选地，用于制备乳胶聚合物的乙烯类不饱和单包括苯乙烯。在有些实施方案中，涂料组合物包括不大于乳胶聚合物组合物总重量75％(重量)的苯乙烯，而在另一些实施方案中，其不大于50％(重量)。在有些实施方案中，苯乙烯含量不小于乳胶聚合物组合物(即用于制备乳胶聚合物的成分)总重量10％(重量)；而在另一些实施方案中，其不小于20％(重量)。
在有些实施方案中，所提供的涂料组合物包括：包含乳胶聚合物和水分散聚合物的聚合物成分、基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物和水；其中基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物分子量为至少350g/mol，其基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，其平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，且在25℃下的粘度不大于2,000cps。
水分散聚合物优选地选自：聚氨酯、环氧物、聚酰胺、氯化聚烯烃、丙烯酸树脂、油-改性聚合物、聚酯及其混合物或共聚物。优选地，水分散聚合物为水分散聚氨酯。
本发明还提供了涂覆方法，该方法包括：将涂料组合物应用到基质上，然后允许涂料组合物硬化。本发明还提供了可由这里所描述的涂料组合物得到的涂层。例如，通过下述方法，可得到本发明涂层：将本发明涂料组合物应用到基质上，然后允许涂料组合物硬化。
本发明还提供了制备涂料组合物的方法。
在一个实施方案中，该方法包括：将水、乳胶聚合物和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物混合，其中该乙烯类不饱和化合物分子量为至少350g/mol，其基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，其平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，且在25℃下的粘度不大于2,000cps。
在一个实施方案中，该方法包括：将水、表面活性剂和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物混合物，其中该乙烯类不饱和化合物分子量为至少350g/mol，其基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，其平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，且在25℃下的粘度不大于2,000cps；以及将该混合物与乳胶聚合物和水掺合。
在一个实施方案中，该方法包括：提供包括可水分散聚合物(优选水分散聚氨酯聚合物)和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物的第一混合物，其中乙烯类不饱和化合物分子量为至少350g/mol，其基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，其平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，且在25℃下的粘度不大于2,000cps；提供包括水和乳胶聚合物的第二混合物；以及将第一混合物与第二混合物混合，得到涂料组合物。混合第一混合物与第二混合物包括将第一混合物分散在第二混合物中。如果水分散聚合物为聚氨酯聚合物，该方法进一步包括在将第一混合物与第二混合物混合后，使水分散聚氨酯聚合物链增长。
正如这里所使用，“基本上没有刺激性的”化合物对皮肤的德瑞兹(Draize)等级不大于1(等级范围0至8)，且对眼睛的德瑞兹等级不大于10(等级范围0至110)。“根本没有刺激性的”化合物对皮肤的德瑞兹等级不大于0.5，且对眼睛的德瑞兹等级不大于5。“完全没有刺激性的”化合物对皮肤的德瑞兹等级不大于0.1，且对眼睛的德瑞兹等级不大于3。
正如这里所使用，“乳胶”聚合物是指聚合物本身不能被分散在水中；为了制得聚合物颗粒在水中的乳化液，乳胶聚合物需要第二乳化剂(如表面活性剂)。
“水分散”聚合物是指聚合物本身能够分散在水中(即无需使用单独的表面活性剂)，或者可将水加入到聚合物中形成稳定的水分散液(即在常温下，该分散液具有至少一个月的储存稳定期)。这类水分散聚合物可在聚合物中包括非离子或阴离子官能度，该官能度有助于聚合物在水中分散。对于这类聚合物，为了阴离子的稳定性，特别需要外部的酸或碱；但是，这些不是用于分散乳胶聚合物的第二乳化剂(如表面活性剂)。
另外，这里使用的“一种”、“至少一种”及“一种或多种”可以互换。
另外，这里引用的利用端点表示的数值范围包括该范围内的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
另外，这里使用的术语“包含”及其变化的表达，当其出现在说明书和权利要求书中时，没有限定的含义。由此，包含乙烯类不饱和化合物的组合物是指包括一种或多种乙烯类不饱和化合物的组合物。
本发明上述概要并不是想要描述本发明的每一个公开实施方案或每一个具体执行方案。下述说明将更具体地例证性描述实施方案。在本申请的数处地方，我们通过实施例提供本发明的指导，这些实施例可以变化组合物使用。在每一个实例中，所有列举只是作为代表性基团，绝不能理解为排他性的列举。
                说明性实施方案的详细描述
本发明涂料组合物包括基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物和聚合物，该组合物可以是水分散的或不是水分散的。在优选的实施方案中，当基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物与聚合物混合时，该组合物的VOC含量低。
优选地，本发明涂料组合物在加工或使用条件下的粘度低于100,000cps，更优选低于30,000cps，甚至更优选低于15,000cps，甚至更优选低于5,000cps，最优选低于1,000cps。在这里，粘度是通过Brookfield DV-1+粘度仪每分钟1.5转(rpm)时的第31锭子测定的。
优选地，该涂料组合物包括不大于组合物总重量7％(重量)的挥发性有机化合物。更优选地，本发明涂料组合物包括不大于4％(重量)的挥发性有机化合物。挥发性有机化合物的定义参见美国专利US6,048,471(Henry)和美国联邦登记簿(the U.S.Federal Register)：1995年6月16日，第60卷111期。
本发明涂料组合物优选地包括乙烯类不饱和化合物，其量至少为组合物中乙烯类不饱和化合物和聚合物成分(例如，乳胶聚合物和其它任意的聚合物，如水分散聚合物)混合重量的5％(重量)，更优选至少为7.5％(重量)，最优选至少为10％(重量)。本发明涂料组合物优选地包括乙烯类不饱和化合物，其量不大于组合物中乙烯类不饱和化合物和聚合物成分混合重量的40％(重量)，更优选不大于30％(重量)，最优选不大于25％(重量)。
本发明涂料组合物优选地包括至少为组合物总重量40％(重量)的水。本发明涂料组合物优选地包括不大于组合物总重量80％(重量)的水，更优选不大于70％(重量)。
本发明涂料组合物可应用于各种基质材料，包括木材、水泥、水泥纤维板、瓷砖、金属、塑料、光纤和玻璃纤维。该涂料组合物可通过本领域技术人员公知的各种方法应用到基质材料中去。这类方法包括喷淋、涂抹、滚涂、涂刷、风涂、帘涂、展布、气刀涂布、印模涂布、真空涂布、旋转涂布、电沉积和浸渍。涂层厚度可随着应用情况的不同而不同。典型地，涂层厚度可为0.1至20密耳(0.00025至0.0508厘米(cm))，但是，根据所需涂层特征，更厚或更薄的涂层也是可以预期的。
包括乙烯基类不饱和官能度的化合物可依是活性单体、低聚体或低分子量聚合物。适宜的这类化合物典型地具有相对较低的分子量。优选地，适宜的这类化合物具有至少350g/mol的分子量。优选地，分子量不大于1000g/mol。
组合物中的优选乙烯类不饱和化合物基本上没有刺激性，更优选根本没有刺激性，最优选完全没有刺激性的。如果乙烯基类不饱和成分以化合物的混合物形式提供，那么整个混合物都基本上没有刺激性，优选根本没有刺激性，最优选完全没有刺激性。
“基本上没有刺激性的”化合物对皮肤的德瑞兹(Draize)等级不大于1(等级范围0至8)，且对眼睛的德瑞兹等级不大于10(等级范围0至110)。“根本没有刺激性的”化合物对皮肤的德瑞兹等级不大于0.5，且对眼睛的德瑞兹等级不大于5。“完全没有刺激性的”化合物对皮肤的德瑞兹等级不大于0.1，且对眼睛的德瑞兹等级不大于3。
优选的乙烯类不饱和化合物基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度。更优选地，它们根本不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度。最优选地，它们完全不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度。
对于环氧乙烷部分和环氧丙烷部分，“基本上不含”是指乙烯类不饱和化合物中环氧乙烷部分和环氧丙烷部分的含量小于5％(重量)；“根本不含”是指乙烯类不饱和化合物中环氧乙烷部分和环氧丙烷部分的含量小于1％(重量)；“完全不含”是指乙烯类不饱和化合物中环氧乙烷部分和环氧丙烷部分的含量小于0.5％(重量)。
对于伯羟基官能度，“基本上不含”是指化合物的伯OH-官能度不大于30毫当量KOH/g(meq/g)；“根本不含”是指化合物的伯OH-官能度不大于25毫当量KOH/g(meq/g)；“完全不含”是指化合物的伯OH-官能度不大于20毫当量KOH/g(meq/g)。
优选的乙烯类不饱和化合物的平均乙烯基类不饱和官能度为至少3.0，更优选为至少4.0。优选地，平均乙烯基类不饱和官能度为不大于8.0。
优选地，乙烯类不饱和化合物25℃下的粘度不大于2,000cps。
适宜的乙烯类不饱和化合物包括：(甲基)丙烯酸、乙烯醚、(甲基)烯丙基醚或其混合物或共聚物。(甲基)丙烯酸官能度化合物的实例包括：二-(三羟甲基丙烷四丙烯酸酯)和二-(三羟甲基丙烷四异丁烯酸酯)。乙烯醚化合物的实例包括：二-(三羟甲基丙烷四乙烯醚)、二-(季戊四醇六乙烯醚)和季戊四醇四乙烯醚。(甲基)烯丙基醚化合物的实例包括：二-(三羟甲基丙烷四烯丙基醚)、二-(三羟甲基丙烷四甲基烯丙基醚)、二-(季戊四醇六烯丙基醚)、二-(季戊四醇六甲基烯丙基醚)、季戊四醇四烯丙基醚和季戊四醇四甲基烯丙基醚。优选的乙烯类不饱和化合物为(甲基)丙烯酸官能度，其包括丙烯酸官能度和异丁烯酸官能度。优选的乙烯类不饱和化合物包括(甲基)丙烯酸官能度化合物。在它们中，优选的化合物为二-(三羟甲基丙烷四丙烯酸酯)和二-(三羟甲基丙烷四异丁烯酸酯)。根据需要，用于本发明涂料组合物的乙烯类不饱和化合物可包括这些化合物的混合物。
适用于本发明涂料组合物的聚合物包括乳胶聚合物及任意其它聚合物，特别是可水分散的聚合物。在一些优选实施方案中，本发明组合物包括乳胶聚合物和可水分散的聚合物。乳胶和可水分散的聚合物二者均是涂料工业所公知的，可包括各种聚合物。
聚合物可包括能够与上述乙烯类不饱和化合物反应的活性官能度。一种这类优选聚合物包括乙烯基类不饱和部分；当其固化后，可获得坚硬耐用的涂层。这类乙烯基类不饱和部分优选以(甲基)丙烯酸或自氧化碳-碳双键形式存在。
在有些实施方案中，乳胶聚合物优选地通过链成长聚合反应制得，例如通过乳化方法，利用乙烯类不饱和单体制得。乙烯类不饱和单体的实例选自：丙烯酸、异丁烯酸、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、甲基异丁烯酸酯、乙基异丁烯酸酯、丙基异丁烯酸酯、丁基异丁烯酸酯、2-乙基己基异丁烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、羟乙基异丁烯酸酯、羟丁基丙烯酸酯、羟丁基异丁烯酸酯、缩水甘油基异丁烯酸酯、4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油基醚、丙稀酰胺、异丁烯酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基乙酸酯、乙烯丙酸酯、烯丙基异丁烯酸酯及其混合物。
优选地，用于制备乳胶聚合物的乙烯类不饱和单包括苯乙烯。在有些实施方案中，涂料组合物包括不大于乳胶聚合物组合物总重量75％(重量)的苯乙烯，而在另一些实施方案中，其不大于50％(重量)。在有些实施方案中，苯乙烯含量不小于乳胶聚合物组合物(即用于制备乳胶聚合物的成分)总重量10％(重量)；而在另一些实施方案中，其不小于20％(重量)。
水溶性自由基引发剂可典型地用于乳胶聚合物的链成长聚合反应。适宜的水溶性自由基引发剂包括：过氧化氢；叔丁基过氧化物；碱金属过硫酸盐，如过硫酸钠、钾和锂；过硫酸铵；以及这类引发剂与还原剂的混合物。还原剂包括：亚硫酸盐，如碱金属偏亚硫酸氢盐和次硫酸盐；甲醛次硫酸钠；以及还原糖，如抗坏血酸和异抗坏血酸。引发剂含量优选地为单体总量的至少0.01％(重量)，优选不大于3％(重量)。在氧化还原系统中，还原剂含量优选地为单体总量的至少0.01％(重量)，优选不大于3％(重量)。乳胶聚合物的聚合温度优选地为至少10℃，且优选不大于100℃。
乳胶聚合物典型地被一种或多种乳化剂稳定，如非离子或阴离子乳化剂(即表面活性剂)，其可单独使用或一起使用。适宜的非离子乳化剂实例包括：叔辛基苯氧乙基聚(39)-乙氧基乙醇、十二烷氧基聚(10)乙氧基乙醇、壬基苯氧乙基-聚(40)乙氧基乙醇、聚乙二醇2000单油酸酯、乙氧化蓖麻油、氟化烷基酯和烷氧基化物、聚氧乙烯(20)山梨聚糖单月桂酸酯、蔗糖单可可酸酯(monococoate)、二(2-丁基)苯氧基聚(20)乙氧基乙醇、羟基乙基纤维素聚丁基丙烯酸酯接枝共聚物、二甲基硅树脂聚醚接枝共聚物、聚氧乙烷聚丁基丙烯酸酯嵌段共聚物、环氧丙烷与环氧乙烷的嵌段共聚物、30mol环氧乙烷乙氧化的2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、N-聚氧乙烯(20)月桂酰胺、N-月桂基-N-聚氧乙烯(3)胺和聚(10)乙二醇十二烷基硫醚。适宜的非离子包括：月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钾、二辛基磺基琥珀酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、壬基苯氧基乙基聚(1)乙氧基乙基硫酸铵盐、苯乙基磺酸钠、十二烷基烯丙基磺基琥珀酸钠、亚麻子油脂肪酸、壬基苯酚磷酸酯钠或胺盐、octoxynol-3-磺酸钠、椰油基肌氨酸钠、1-烷氧基-2羟丙基磺酸钠、α-烯烃(C14-C16)磺酸钠、羟基烷醇硫酸盐、N-(二羧基乙基)-N-十八烷基磺基琥珀酸四钠、N-十八烷基磺基琥珀酸二钠、烷氨基聚乙氧基磺基琥珀酸二钠、乙氧基化壬基苯酚磺基琥珀酸半酯二钠和叔辛基苯氧基乙氧基聚(39)乙氧基乙基硫酸钠盐。
乳胶聚合物也可利用可碱性溶解的聚合物稳定。可碱性溶解的聚合物可通过下述方法制得：利用丙烯酸或异丁烯酸或其它可聚合的酸单体(一般大于8％)制得聚合物，然后通过加入氨或其它碱溶解该聚合物。适宜的可碱性溶解载体聚合物为JONCRYL 675和JONCRYL678。
在有些实施方案中，适宜的乳胶和可水分散的聚合物，特别是可水分散的聚合物，包括：如聚氨酯、环氧化物、聚酰胺、氯化聚烯烃、丙烯酸树脂、油改性聚合物、聚酯及其混合物或共聚物。这类聚合物可容易地合成得到。如果需要的话，可利用常规的方法使其可水分散。例如，掺入胺或酸官能度，即可得到可水分散性。通过利用一种或多种乳化剂(如表面活性剂)稳定，这类聚合物可被看作乳胶聚合物，并可与水混合。
不论是可水分散，或是不溶于水且被一种或多种乳化剂(如表面活性剂)稳定，如果需要的话，也可使用油改性聚合物。正如这里所使用，油改性聚合物可广泛地被定义为包含油和/或油基衍生物，如甘油酯油(单甘油酯、二甘油酯等)、脂肪酸、脂族胺及其混合物。这类油改性聚合物的实例包括：醇酸树脂、油改性聚氨酯、油改性环氧化物、油改性聚酰胺、油改性丙烯酸树脂及其混合物或共聚物。优选地，油改性聚合物为油改性聚氨酯或醇酸树脂。这类聚合物可容易地制得，如果需要的话，可利用常规方法使其变得可水分散。
在有些实施方案中，可水分散聚氨酯特别优选。这些聚合物可通过多种方法制得。一种适宜的方法包括：一种或多种异氰酸盐与一种或多种羟基官能化合物反应。优选的这类聚合物包括：乙烯不饱和部分，以及成盐官能度。通过下述方法，可将乙烯不饱和部分引入到聚氨酯中去：例如将上述异氰酸盐与羟基官能丙烯酸酯、异丁酸酯、烯丙基醚、乙烯基醚、单甘油酯、二甘油酯、酯多元醇或油改性聚合物反应。用于制备乙烯不饱和聚氨酯的油改性聚合物为醇酸树脂。优选的乙烯不饱和聚氨酯包括(甲基)丙烯酸或自氧化碳-碳双键官能度。
适宜的异氰酸盐包括：二异氰酸盐、三异氰酸盐和多异氰酸盐。实施本发明优选的多异氰酸盐为每个分子包含4至25个碳原子和2至4个异氰酸基团的多异氰酸盐。异氰酸盐实例为那些常用于制备聚氨酯的异氰酸盐，包括脂族、环脂族、芳族异氰酸盐混合物。
用于与异氰酸盐反应的适宜羟基官能乙烯类不饱和化合物包括羟基官能(甲基)丙烯酸酯。适宜的羟基官能(甲基)丙烯酸酯实例包括烷基和环烷基羟基官能(甲基)丙烯酸酯，如2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、3-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-2-甲基乙基(甲基)丙烯酸酯和4-羟基环己基(甲基)丙烯酸酯，以及其它类似的羟基官能脂族(甲基)丙烯酸酯。其它适宜的羟基官能(甲基)丙烯酸酯包括羟基官能(甲基)丙烯酸聚酯，如己内酯2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基酯、二己内酯2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基酯及高分子己内酯同系物，以及羟基官能(甲基)丙烯酸聚醚。
用于制备聚氨酯的另一类羟基官能乙烯类不饱和化合物为羟基官能(甲基)烯丙基醚。适宜的羟基官能(甲基)烯丙基醚包括包括至少一个羟基和一个或多个烯丙基醚基团，如羟乙基烯丙基醚、羟丙基烯丙基醚、三羟甲基丙烷一烯丙基醚、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、三羟甲基乙烷一烯丙基醚、三羟甲基丙烷二甲烯丙基醚等。
乙烯基醚也可用于制备乙烯不饱和聚氨酯。适宜的乙烯基醚化合物包括至少一个羟基和一个或多个乙烯基醚基团。适宜的乙烯基醚实例包括4-羟丁基乙烯基醚、环己烷二甲醇一乙烯基醚、乙二醇一乙烯基醚、二乙二醇一乙烯基醚等。
乙烯不饱和部分可通过下述方法引入到聚氨酯中去：将其与酯多元醇反应，所述酯多元醇由每分子含有至少两个羟基基团的芳族或脂族多元醇与其中脂肪酸部分含有自氧化碳-碳双键的脂肪酸反应制得。适宜的多元醇包括：乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、双酚A、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、甘油、新戊二醇和环己烷二甲醇及其混合物。适宜的不饱和脂肪酸包括：亚油酸、棕榈油酸、亚麻酸、桐酸、花生四烯酸、蓖麻油酸、10，12-十八碳二烯酸及其混合物。
含有乙烯不饱和部分的聚氨酯也可从下述酯转化反应形成的产物获得：将含有自氧化碳-碳双键的油与每分子至少含有两个羟基基团的芳族或脂族多元醇反应。适宜的油包括：亚麻子油、大豆油、红花油、塔罗油、葵花籽油、脱氢蓖麻油、蓖麻油、反蓖麻油、桐树油、沙丁鱼油、橄榄油、棉籽油及其混合物。适宜的多元醇包括：乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、双酚A、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、甘油、新戊二醇和环己烷二甲醇及其混合物。
油改性聚合物，优选羟基官能醇酸树脂，也可用于制备乙稀不饱和聚氨酯。醇酸树脂可通过本领域公知的方法制备。制备醇酸树脂方法的实例包括油和多元醇与进一步的多碱酸和任意的进一步多元醇反应的酯转化反应。此外，多碱和脂肪酸可以适当的比例与多元醇反应。多元醇与多碱酸和脂肪酸和/或油的反应可以通过酯转化反应催化剂催化，所述催化剂包括环烷酸钙、新癸酸锂、乙酸锌、氧化锡等。可加入有色稳定剂，如三壬基苯基亚磷酸酯。
由此衍生的可用于制备醇酸树脂或其它油改性聚合物的适宜油和/或脂肪酸包括如：亚麻子油、红花油、塔罗油、棉籽油、花生油、木油、桐树油、反蓖麻油、葵花籽油、大豆油、蓖麻油、脱氢蓖麻油、椰子油、沙丁鱼油、橄榄油等。这些油和/或脂肪酸可单独使用或以一种或多种油和/或脂肪酸的混合物形式使用。
用于制备醇酸树脂的适宜多元醇包括如：含有1至6个，优选1至4个与非芳族或芳族碳原子相连的羟基基团的脂族、环脂族和/或芳脂族醇，例如乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、双酚A、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、季戊四醇、甘油、新戊二醇和环己烷二甲醇。这些化合物可单独使用或以一种或多种多元醇的混合物形式使用。
用于制备醇酸树脂的适宜多碱酸包括如：脂族、环脂族饱和或不饱和多碱羧酸，例如二羧酸、三羧酸和四羧酸。多碱酸可广泛地被定义为包括多碱酸的酸酐，如马来酸酐、邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐或其混合物。这些化合物可单独使用或以一种或多种多碱酸的混合物形式使用。
醇酸树脂也可通过将多碱酸与含有胺的化合物反应得到含醇酸树脂的酰胺的方法制得。适宜胺的实例包括乙二胺、二亚乙基三胺、亚甲基四胺和三聚氰胺1，2-二氨基丙烷、1，3-二氨基丙烷等；或氨基醇，如2-氨基丙-1-醇、3-氨基丙-1-醇、二甲基异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、二甲基乙醇胺等。这些含有醇酸树脂的酰胺可被设计成胺和/或羟基官能，随后用于制备可水分散的聚氨酯聚合物。
常规地，为了便于生产，聚氨酯预聚物可在存在溶剂的条件下制备，其既可放置在分散液中，也可作为生产的最后一步分离出溶剂含量低或不含溶剂的产物。可容易分离的溶剂通常是挥发性溶剂，如丙酮或甲乙酮。但是，为替代这类溶剂(或部分这类溶剂)，可使用一种或多种上述活性稀释液。
增链剂也可用于制备聚氨酯聚合物中。增链剂的实例包括烷氨基醇、环烷氨基醇、杂环氨基醇、多胺(如乙二胺、二亚乙基三胺等)、肼、取代肼、酰肼、酰胺、水或其混合物。
一般地，对于可水分散的聚合物，酸成盐基团可引入到聚合物中。这可通过许多方法来完成。例如，可水分散聚氨酯可通过下述方法制得：将适宜化合物(如聚异氰酸盐)与含活性氢和活性酸基团的化合物反应，由中和碱中和。含有活性氢和活性酸基团的适宜化合物包括：羟基和巯基羧酸、氨基羧酸、氨基羟基羧酸、磺酸、羟基磺酸和氨基磺酸。适宜的中和碱包括：无机碱，如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氨、三乙胺和二甲基乙醇胺。
另外，对于可水分散的聚合物，生成碱性盐的基团可通过下述方法引入到聚合物中：将适宜化合物(如聚异氰酸盐)与含活性氢和活性酸基团的化合物反应，由中和酸中和。含有活性氢和活性酸基团的适宜化合物包括：脂族、环脂族饱和和杂环氨基醇、二醇和三醇，胺、二胺、三胺、四胺和酰胺。适宜的中和酸包括有机酸，如甲酸和乙酸；以及无机酸，如盐酸和硫酸。
例如，通过引入胺或酸官能度，可将聚氨酯制备成水分散的。例如，通过下述方法可制得水基阴离子稳定聚氨酯聚合物：将多元醇和二羟基羧酸化合物与过量的二异氰酸盐反应，得到含NCO端基的羧酸官能预聚物。酸基团可利用叔胺中和，得到盐基团。经过中和的预聚物可容易地分散在水中。另外，可水分散聚氨酯聚合物的阴离子稳定基团可被氧离子稳定基团或非离子稳定基团替代，从而增强其水分散性能。由此，可水分散聚氨酯可通过阴离子稳定酸或碱，变得可水分散。
用于本发明涂料组合物的适宜添加剂公开在Koleske et al.，Paintand Coatings Industry，April，2003，pages 12-86中。
特别地，包含乳胶聚合物的组合物也可包括乳化剂，如上述非离子或阴离子乳化剂(即表面活性剂)。这类表面活性剂不仅可制得聚合物颗粒在水中的乳液，也可有助于基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物的引入。
本发明的有些实施方案包括可通过UV或可见光固化的聚合物。这些涂料组合物典型地包括游离自由基引发剂，特别是通过暴露在光中诱导固化反应的光引发剂。光引发剂优选的含量为至少涂料组合物总重量的0.1％(重量)。光引发剂优选的含量不大于涂料组合物总重量的10％(重量)。
适用于本发明的带有含(甲基)丙烯酸酯或烯丙基醚官能团的树脂的光引发剂为α-裂解类光引发剂和夺氢类光引发剂。该光引发剂可包括其它试剂，如共引发剂或光引发剂配合剂，其有助于光化学引发反应。适宜的裂解类光引发剂包括：α，α-二乙氧基苯乙酮(DEAP)、二甲氧基苯基苯乙酮(可从Ciba Corp.，Ardsley，NY，以商品名称IRGACURE 651市购)、羟基环己基苯基酮(可从Ciba Corp.公司，以商品名称IRGACURE 184市购)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(可从DAROCUR 1173市购)、二-(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的25∶75掺合物(可从CibaCorp.公司，以商品名称IRGACURE 1700市购)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮和2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦的50∶50掺合物(TPO，可从Ciba Corp.公司，以商品名称DAROCUR 4265市购)、氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰(可从Ciba Corp.公司，以商品名称IRGACURE819和IRGACURE 819DW市购)、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(可从BASF Corp.Mount Olive，NJ，以商品名称LUCIRIN市购)，以及70％低聚2-羟基-2-甲基-4-(1-甲基乙烯基)苯基丙-1-酮和30％2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮)的混合物(可从Sartomer，Exton，PA，以商品名称KIP 100市购)。适宜的夺氢类光引发剂包括：苯甲酮、取代苯甲酮(如从Fratelli-Lamberti公司，以商品名称ESCACURE TZT市购的产品，Sartomer，Exton，PA销售)，以及其它二芳基酮，如占吨酮、噻吨酮、Michler酮、联苯酰、苯醌及所有上述化合物的衍生物。优选的光引发剂包括：DAROCUR 1173、KIP 100、苯甲酮和IRGACURE 184。特别优选的引发剂混合物为从Ciba Corp.公司以商品名称IRGACURE 500市购的产品，其为IRGACURE 184与苯甲酮的1∶1混合物。这是-裂解类引发剂与夺氢类引发剂的很好实例。其它光引发剂混合物也可用于本发明涂料组合物。樟脑醌是用于可以由可见光固化的涂料组合物的一个实例。
本发明涂料组合物也可包括共引发剂或光引发剂配合剂。引发剂可以是叔脂族胺(如甲基二乙醇胺和三乙醇胺)、芳族胺(如戊基对二甲氨基苯甲酸酯、2-正丁氧基乙基-4-(二甲氨基)苯甲酸酯、2-(二甲氨基)乙基苯甲酸酯、乙基-4-(二甲氨基)苯甲酸酯和2-乙基己基-4-(二甲氨基)苯甲酸酯)、(甲基)丙烯酸化胺(如可从UCB RadCure Specialties，Smyrna，GA，以商品名称EBECRYL 7100及UVECRYL P104和P115市购的那些产品)，以及氨基官能丙烯酸或异丁烯酸树脂或低聚物掺合物(如可从UCB RadCure Specialties，以商品名称EBECRYL 3600或EBECRYL 3703市购的那些产品)。也可使用上述类型化合物的组合。
优选的光引发剂包括：苯甲酮、4-甲基苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、二-(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦或其组合。
带有含乙烯基醚官能团的涂料组合物可通过利用产生阳离子光引发剂，由UV或可见光固化。适宜可产生阳离子光引发剂的实例包括：超级产生酸的光引发剂，如三芳基锍盐。一种有用的三芳基锍盐为三苯基六氟磷酸锍。
可通过UV或可见光固化的许多涂料组合物也可通过电子束固化。用于利用电子束固化涂料组合物的技术和装置是本技术领域公知的。这些技术不需要用于电子束固化涂层的光引发剂。
带有含(甲基)丙烯酸和/或烯丙基官能团的涂料组合物也可利用适宜的引发剂热固化。该热引发剂典型地使游离自由基机理的固化过程变得容易，且典型地包括过氧化物或偶氮化合物。使用与本发明涂料组合物的过氧化物包括：叔丁基苯甲酸酯、叔戊基过苯甲酸酯、枯烯过氧化氢、叔戊基过辛酸酯、甲乙酮过氧化物、苯甲酰过氧化物、环己酮过氧化物、2，4-戊二酮过氧化物、二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢和二-(2-乙基己基)-过氧二碳酸酯。可用作本发明引发剂的适宜偶氮化合物包括：2，2-偶氮二-(2，4-二甲基戊腈)、2，2-偶氮二-(2-甲基丁腈)和2，2-偶氮二-(2-甲基丙腈)。
对于含(甲基)丙烯酸酯、烯丙基醚和乙烯基醚官能团的涂料组合物，可使用不同固化方法的组合。例如，含有带(甲基)丙烯酸酯和乙烯基醚两种官能团的涂料组合物典型地包括用于(甲基)丙烯酸酯基团的α-裂解类和/或夺氢类光引发剂和用于乙烯基醚基团的产生阳离子的光引发剂。
用于固化本发明涂料组合物的其它方法可单独使用或与这里描述的方法组合使用。补充的固化方法包括：热固化、化学固化、厌氧固化、湿固化、氧化固化等。各种固化方法均需要各自的固化引发剂或固化剂，其包含在组合物中。例如，热固化可由过氧化物诱导；金属干燥剂可诱导氧化固化；多功能胺(如异佛乐酮二胺)可通过将胺基团Michael法加入到病西施活性不饱和基团中去的方法，对化学交联固化产生作用。如果这些添加的引发剂存在于涂料组合物中，其含量优选地至少为涂料组合物重量的0.1％(重量)。优选地，其含量不大于涂料组合物重量的12％(重量)。这类方法对固化产生作用的手段是本领域技术人员所公知的，且可通过标准方法测定。
本发明的有些涂料组合物也可包含金属干燥剂。典型的干燥剂包括：如，钴、镁、铅、锆、钙、铈、镧和钕盐及其组合。对于有些实施方案，金属干燥剂可与促进剂组合使用。例如，可水分散聚氨酯-聚乙烯组合物也可包括下属化合物，如1，10-邻二氮杂菲、联吡啶等，其功能就是与金属干燥剂组合物使用的促进剂。
有些本发明涂料组合物也可包括一种或多种可被称为效能增强添加剂的成分。为了改进性能，典型的可以使用的效能增强添加剂包括：表面活性剂、颜料、着色剂、染料、增稠剂、热稳定剂、均化剂、防堵孔剂、固化引发剂、增塑剂、填充剂、沉降引发剂、紫外光吸收剂、荧光增白剂等。
本发明涂料组合物也可包括紫外光(UV)吸收剂和阻胺光稳定剂(HALS)，既可单独，也可作为掺合物。适宜的UV吸收剂和HALS都是本领域技术人员公知的，或者可通过使用标准方法确定。实例性UV吸收剂包括：Tinuvin 292和Tinuvin 1130(Ciba-Geigy)，以及FadexJM(Clariant)。适宜的HALS实例包括：Tinuvin 152和Tinuvin 292(Ciba-Geigy)。也可使用市购的UV吸收剂和HALS的掺合物，如Sanduvor TB-02(Clariant)。
涂料组合物可以包括改进可固化涂料组合物与基质只见相互作用的表面活性剂，特别地，该试剂能给改进对于湿基质的组合物性能。表面活性剂也可以具有其它性能。例如表面活性剂也可包括均化剂、降泡沫剂或流散剂等。表面活性剂可对可固化涂料组合物的质量产生作用，包括如何处理涂料组合物、如何将其涂覆至基质表面，以及如何与基质结合。如果使用的话，优选的表面活性剂含量不大于涂料组合物总重量的5％(重量)。
表面活性剂也已被发现可有助于引入基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物。适用于涂料组合物的表面活性剂是本领域技术人员公知的，或者可通过利用标准方法确定。表面活性剂的实例包括：聚二甲基硅氧烷表面活性剂(如可从OSI Specialties，South Charleston，WV，以商品名称SILWET L-760和SILWET L-7622市购的表面活性剂；以及可从Byk-Chemie，Wallingford，康涅狄格州，以商品名称BYK306、BYK 333和BYK 346市购的表面活性剂)，以及氟化表面活性剂(如可从3M Co.，St.Paul，MN，以商品名称FLUORAD FC-430市购的表面活性剂)表面活性剂可包括降泡沫剂。适宜的降泡沫剂包括：聚硅氧烷降泡沫剂(如可从Byk-Chemie公司，以商品名称BYK 077或BYK 500市购的降泡沫剂)或聚合物降泡沫剂(如可从Byk-Chemie公司，以商品名称BYK 051市购的降泡沫剂)。
对于有些应用，可能需要不透明、彩色、着有颜料或具有其它可见特征的涂层。能够提供这些特征的试剂也可包含在本发明涂料组合物中。用于本发明的适宜颜料包括：二氧化钛钛白、黑烟末、灯烟、黑色氧化铁、红色氧化铁、黄色氧化铁、褐色氧化铁(红色和黄色氧化物与黑色的掺合物)、酞菁绿、酞菁蓝、有机红(如萘酚红、喹吖二酮红和toulidine红)、喹吖二酮洋红、喹吖二酮紫、DNA橙和/或有机黄(如汉撒黄)。组合物也可包括光泽控制添加剂或荧光增白剂，如可从Ciba-Geigy公司以商品名称UVITEX OB市购的添加剂。
在有些实施方案中，涂料组合物有利地包括填充剂或惰性成分。填充剂或惰性成分包括：例如，粘土、玻璃丸、碳酸钙、滑石、硅石、有机填充剂等。填充剂可降低成本、改变外观，或者在固化前后提供组合物所需的特征。适宜的填充剂是本领域技术人员公知的，或者可通过利用标准方法确定。填充剂或惰性成分含量优选至少为涂料组合物总重量的0.1％(重量)。填充剂或惰性成分含量优选不大于涂料组合物总重量的40％(重量)。
本发明也可包括能够改进可固化涂料组合物在储存、处理或应用或其它接续步骤时性能的其它成分。石蜡、涂料平光剂、损伤和磨损添加剂及其它类似的效能增强添加剂可用于本发明，其所需含量为可有效地提升固化涂层和涂料组合物的性能。所需的涂层性能特征包括：化学抵抗力、抗磨损性、硬度、光彩、反射率、外观或这些特征组合，以及其它类似特征。
本发明也提供了制备涂料组合物的方法。
在一个实施方案中，该方法包括：混合水、乳胶聚合物和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物，其中乙烯类不饱和化合物分子量为至少350g/mol，其基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，其平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，且在25℃下的粘度不大于2,000cps。
在一个优选实施方案中，该方法包括：混合水、表面活性剂和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物，其中乙烯类不饱和化合物分子量为至少350g/mol，其基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，其平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，且在25℃下的粘度不大于2,000cps；以及将该混合物与乳胶聚合物和水掺合。
在一个实施方案中，该方法包括：提供包括可水分散聚合物(优选水分散聚氨酯聚合物)和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物的第一混合物，其中乙烯类不饱和化合物分子量为至少350g/mol，其基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，其平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，且在25℃下的粘度不大于2,000cps；提供包括水和乳胶聚合物的第二混合物；以及将第一混合物与第二混合物混合，得到涂料组合物。优选地，混合第一混合物与第二混合物包括将第一混合物分散在第二混合物中。如果水分散聚合物为聚氨酯聚合物，该方法进一步包括在将第一混合物与第二混合物混合后，使水分散聚氨酯聚合物链增长。
                         实施例
本发明的目的和优点将通过下述实施例进一步说明，但是这些实施例中引用的特定材料及其含量，以及其它条件和祥述不得解释为过度地限制本发明。
这里使用了下述缩写词：
DMPA-二羟甲基丙酸(GEO，Allentown，PA)
DiTMPTA-二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(Sartomer，Exton，PA)
4-HBA-4-羟基丁基丙烯酸酯(Aldrich，Milwaukee，WI)
TMP-三羟甲基丙烷(Aldrich)
DESMOPHEN S-105-110-聚酯二醇(Bayer，Pittsburgh，PA)
TEA-三乙胺(Aldrich)
DBTDL-二丁基锡二月桂酸酯(Air Products，Allentown，PA)
Rhodapon UB-月桂基硫酸钠(Rhodia，Cranbury，NJ)
实施例1
向反应器中装入866g去离子水和35.1g Rhodapon UB。在氮气层条件下，将反应混合物加热至75℃。在加热过程中，形成的预乳液包含：249.7g去离子水、17.3g Rhodapon UB、356.5g丁基丙烯酸酯、268.2g甲基异丁烯酸酯117.1g苯乙烯和39g异丁烯酸。反应混合物一旦达到75℃，将10％预乳液加入到反应器中，接着加入3.9g过硫酸铵和10g水的混合物。将反应维持5～10分钟，此时反应放热，将剩余的预乳液在2小时内送入反应器中。在聚合反应过程中，反应温度维持在80～85℃。预乳液一旦加料完毕，利用9g去离子水冲刷容器，反应维持30分钟。维持30分钟一旦结束，将所得乳胶聚合物冷却至40℃，加入12g 28％氨水，调节pH至8.0～8.5，加入去离子水，调节称量的固体至40％。
实施例2
在搅拌条件下，向不锈钢混合器中加入100g去离子水、14.2gRhodapon UB和200g DiTMPTA。掺合混合物至生成预乳液。
在搅拌条件下，向不锈钢混合器中加入由实施例1得到的1000g乳胶聚合物、93g去离子水和157g DiTMPTA，制得预乳液。然后将该混合物在搅拌条件下维持8小时，直至将DiTMPTA转移至乳胶聚合物中。向混合物中加入15g Irgacure 500，在搅拌条件下再维持15分钟。放置混合物过夜，允许释放任何残存空气。
所得混合物基本上没有刺激性，将其暴露在紫外光下固化变硬并具有化学抵抗力。实施例2得到的混合物在电子束照射下，也可在无需光引发剂的条件下固化变硬并具有化学抵抗力。
实施例3
向反应器中装入146份DiTMPTA、21.9份4-HBA、33.5份DESMOPHEN S-105-110聚酯二醇、10.3份DMPA、2.9份TMP、77.5份异佛乐酮二异氰酸酯和500ppm 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。反应混合物在空气喷射下加热至80℃，此时加入250ppm DBTDL，反应继续进行，直至异氰酸酯含量低于3.8％。将聚氨酯聚合物冷却至65℃，然后利用7.7份TEA中和。在该实施例中，利用DiTMPTA作为活性稀释液，使得聚氨酯聚合物在65℃下的粘度小于5,000cps；粘度是通过Brookfield DV-1+粘度仪每分钟1.5转(rpm)时的第31锭子测定的。将聚氨酯分散至水中，可典型地增强传动粘度至20,000cps以下。
在65℃处理温度下，将上述形成的(甲基)丙烯酸聚氨酯聚合物分散至395份室温去离子水和由实施例1得到的750份乳胶聚合物的混合物中，接着利用11.5份肼(35％，于水中)进行链成长。然后，利用去离子水调节固体浓度至40％。
链成长的(甲基)丙烯酸酯官能聚氨酯分散液的物理性能入下(NVM％＝非挥发性物质的重量百分比)：
  实施例1
  NVM％   40％
  ％VOV   0.5％(TEA)
在搅拌条件下，向100g由实施例3得到的混合物中加入1gIrgacure 500。将混合物维持15分钟。所得混合物基本上没有刺激性，将其暴露在紫外光下固化变硬并具有化学抵抗力。实施例3得到的混合物在电子束照射下，也可在无需光引发剂的条件下固化变硬并具有化学抵抗力。
这里引用的专利、专利文献和出版物以其整体在此作为参考，就像其单独引用一样。在不背离本发明范围和精神实质的条件下，对本发明的各种改进或改变都是本领域技术人员明知的。这应当理解为本发明并不有意过度地被所说明的实施方案和所述实施例的限制，这些实施例和实施方案都是例证性说明本发明。本发明的范围只受到下述权利要求书的限制。

Claims (40)

1.一种涂料组合物，该组合物包括：
含乳胶聚合物的聚合物成分；
基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物；以及
水；
其中基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物：
分子量为至少350g/mol，
基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，
平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，以及
在25℃下的粘度不大于2,000cps。
2.根据权利要求1的涂料组合物，其中乳胶聚合物通过链成长聚合反应制得。
3.根据权利要求1的涂料组合物，其中乳胶聚合物由乙烯类不饱和单体制得。
4.根据权利要求3的涂料组合物，其中乙烯类不饱和单体选自：丙烯酸、异丁烯酸、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、甲基异丁烯酸酯、乙基异丁烯酸酯、丙基异丁烯酸酯、丁基异丁烯酸酯、2-乙基己基异丁烯酸酯、羟乙基丙烯酸酯、羟乙基异丁烯酸酯、羟丁基丙烯酸酯、羟丁基异丁烯酸酯、缩水甘油基异丁烯酸酯、4-羟丁基丙烯酸酯缩水甘油基醚、丙稀酰胺、异丁烯酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基乙酸酯、乙烯丙酸酯、烯丙基异丁烯酸酯及其混合物。
5.根据权利要求3的涂料组合物，其中乙烯类不饱和单体包括苯乙烯。
6.根据权利要求5的涂料组合物，其中苯乙烯含量不大于乳胶聚合物组合物总重量的75％(重量)。
7.根据权利要求5的涂料组合物，其中苯乙烯含量不小于乳胶聚合物组合物总重量的10％(重量)。
8.根据权利要求1的涂料组合物，其中聚合物成分进一步包含可水分散的聚合物。
9.根据权利要求8的涂料组合物，其中可水分散的聚合物选自：聚氨酯、环氧化物、聚酰胺、氯化聚烯烃、丙烯酸树脂、油改性聚合物、聚酯及其混合物或共聚物。
10.根据权利要求9的涂料组合物，其中可水分散的聚合物为水分散聚氨酯。
11.根据权利要求1的涂料组合物，其中乙烯类不饱和化合物包含：(甲基)丙烯酸官能度、乙烯基醚官能度、(甲基)烯丙基醚官能度或其混合物。
12.根据权利要求11的涂料组合物，其中乙烯类不饱和化合物包含(甲基)丙烯酸官能度。
13.根据权利要求12的涂料组合物，其中(甲基)丙烯酸官能化合物选自：二-(三羟甲基丙烷四丙烯酸酯)、二-(三羟甲基丙烷四异丁烯酸酯)及其组合。
14.根据权利要求1的涂料组合物，该组合物进一步包含游离自由基引发剂。
15.根据权利要求14的涂料组合物，该游离自由基引发剂包括光引发剂、热引发剂、用于自氧化固化的催化剂或其组合。
16.根据权利要求15的涂料组合物，其中游离自由基引发剂为光引发剂。
17.根据权利要求16的涂料组合物，其中光引发剂包括：苯甲酮、4-甲基苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、α，α-二乙氧基苯乙酮、羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、二-(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-2，4，4-三甲基苯基氧化膦、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦或其组合。
18.根据权利要求1的涂料组合物，其中乙烯类不饱和化合物的含量为乙烯类不饱和化合物和聚合物成分总重量的5％(重量)至40％(重量)。
19.根据权利要求18的涂料组合物，其中乙烯类不饱和化合物的含量不大于乙烯类不饱和化合物和聚合物成分总重量的30％(重量)。
20.根据权利要求19的涂料组合物，其中乙烯类不饱和化合物的含量至少为乙烯类不饱和化合物和聚合物成分总重量的7.5％(重量)。
21.根据权利要求1的涂料组合物，其中乙烯类不饱和化合物的分子量为350g/mol至1000g/mol。
22.根据权利要求1的涂料组合物，该组合物包含不大于组合物总重量7％(重量)的挥发性有机化合物。
23.一种涂料组合物，该组合物包括：
含乳胶聚合物和可水分散聚合物的聚合物成分；
基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物；以及
水；
其中基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物：
分子量为至少350g/mol，
基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，
平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，以及
在25℃下的粘度不大于2,000cps。
24.一种涂覆方法，该方法包括将权利要求1的涂料组合物应用于基质，以及允许涂料组合物硬化。
25.一种涂覆方法，该方法包括将权利要求1的涂料组合物应用到含水泥的基质上，以及允许涂料组合物硬化。
26.一种涂覆方法，该方法包括将权利要求23的涂料组合物应用于基质，以及允许涂料组合物硬化。
27.一种涂覆方法，该方法包括将权利要求23的涂料组合物应用到含水泥的基质上，以及允许涂料组合物硬化。
28.一种可根据权利要求24的方法制得的涂层。
29.一种可根据权利要求26的方法制得的涂层。
30.一种制备涂料组合物的方法，该方法包括：
混合水、含乳胶聚合物的聚合物成分和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物，其中基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物：
分子量为至少350g/mol，
基本上不合环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，
平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，以及
在25℃下的粘度不大于2,000cps。
31.根据权利要求30制得的涂料组合物，其中聚合物成分进一步包含可水分散的聚合物。
32.一种制备涂料组合物的方法，该方法包括：
混合水、表面活性剂和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物，其中基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物：
分子量为至少350g/mol，
基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，
平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，以及
在25℃下的粘度不大于2,000cps；以及
将该混合物与乳胶聚合物和水掺合。
33.一种根据权利要求32制得的涂料组合物。
34.一种制备涂料组合物的方法，该方法包括：
提供包括可水分散聚合物和基本上没有刺激性的乙烯类不饱和化合物的第一混合物，其中乙烯类不饱和化合物：
分子量为至少350g/mol，
基本上不含环氧乙烷部分、环氧丙烷部分和伯羟基官能度，
平均乙烯类不饱和乙烯基官能度为至少3.0，以及
在25℃下的粘度不大于2,000cps；
提供包括水和乳胶聚合物的第二混合物；以及
将第一混合物与第二混合物混合，得到涂料组合物。
35.根据权利要求34的方法，其中混合第一混合物与第二混合物包括将第一混合物分散在第二混合物中。
36.根据权利要求35的方法，其中可水分散聚合物为可水分散聚氨酯聚合物。
37.根据权利要求36的方法，该方法进一步包括在将第一混合物分散在第二混合物混合后，使水分散聚氨酯聚合物链增长。
38.根据权利要求34的方法，其中可水分散的聚合物为可水分散聚氨酯聚合物。
39.根据权利要求38的方法，其中可水分散聚氨酯聚合物可通过阴离子稳定酸或碱变得可水分散。
40.根据权利要求38的方法，该方法进一步包括在将第一混合物与第二混合物混合后，使水分散聚氨酯聚合物链增长。
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