CN101481573B - 一种快干水性组合物及其使用方法及由该方法制得的涂层 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快干水性组合物及其使用方法及由该方法制得的涂层。具体来说,本发明提供了一种适合用于制作道路标志的快干水性组合物,以及由其制得的道路标志,所述组合物包含:一种或多种阴离子稳定的粘合剂,该粘合剂包含玻璃化转变温度(Tg)为-30℃至60℃的含磷酸官能聚合物组分和多官能胺组分;一种或多种挥发性碱,其含量足以通过使得所述多官能胺至少部分地去质子化而使得所述组合物稳定;一种或多种含磷酸表面活性剂。所述快干组合物是粘度稳定的,即使在潮湿的应用条件下也能提供耐磨的快干涂层。
Description
技术领域
本发明涉及用于交通油漆的快干水性组合物,其包含水性粘合剂组分,该组分包含一种或多种含磷酸(phosphorus acid)官能共聚物,本发明还涉及使用所述组合物形成的道路标志。更具体来说,本发明涉及快干水性组合物,该组合物包含阴离子稳定化的粘合剂、一种或多种挥发性碱、以及一种或多种含磷酸表面活性剂(phosphorus acid surfactant),所述阴离子性稳定化的粘合剂包含含磷酸官能聚合物组分和多官能胺组分。
背景技术
为了减少挥发性有机化合物(VOC)对环境和工人安全的不利影响,人们希望用水性道路标志油漆代替溶剂基道路标志油漆。但是,水性道路标志油漆不如溶剂基道路标志油漆那么快地变干,对于在高湿度以及低温或低空气流通条件下的应用来说,干燥速度不足的问题变得特别令人讨厌,这些情况在例如夏季或热带气候施涂道路标记时会遇到。
Garzon在美国专利申请公开第2005/0222299A1号中揭示了一种水性涂料组合物,该组合物包含颜料和水性乳液共聚物,所述共聚物的玻璃化转变温度(Tg)为-20℃至60℃,包含至少一种烯键式不饱和非离子单体(例如(甲基)丙烯酸烷基酯)作为聚合单元,以及以所述共聚物的干重为基准计0.1-10重量%的烯键式不饱和磷酸酯(phosphate)单体或其盐。Garzon的水性组合物能够提供具有所需耐擦洗性的涂层。但是,Garzon的组合物不具有制作道路标记所需的足够快的变干时间(特别是在高湿度条件下)。另外,Garzon的涂层不具有必需的耐水洗性,使它们不适用于制作道路标记。
本申请人致力于解决上述问题,即提供一种低VOC的组合物,该组合物具有快干性、耐磨性并且粘度稳定,可以用于在高湿度条件下制作道路标记。
发明内容
根据本发明,快干水性组合物包含:(i)一种或多种阴离子稳定化的粘合剂,该粘合剂包含玻璃化转变温度(Tg)为-30℃至60℃的含磷酸官能聚合物组分和多官能胺组分,(ii)一种或多种挥发性碱,其含量足以通过使得所述多官能胺至少部分去质子化而使得所述组合物稳定,(iii)一种或多种含磷酸表面活性剂,例如烷基乙氧基化磷酸酯。所述挥发性碱的量足以使得所述多官能胺组分上20-100摩尔%的胺官能团去质子化。
具体实施方式
所述阴离子稳定化的粘合剂包含含磷酸官能聚合物组分,通过对多官能胺组分进行去质子化,使所述含磷酸官能聚合物组分稳定,使其不易与所述多官能胺组分发生反应。所述含磷酸官能聚合物组分和多官能胺组分可以包含相同聚合物的部分,或者可以是包含挥发性碱的单一组分中的混合物内的单独分子,或者可以作为独立的组分应用。
所述含磷酸官能聚合物组分可以是任意的一种或多种含磷酸官能聚合物,或者除了上述任意官能团以外还包含以下的一种或多种官能团的任意这样的聚合物:羧酸、其盐、酸酐、其盐、醛、酰胺、胺官能团、其混合物及其组合。
所述多官能胺组分可以是选自以下的任意一种或多种聚合物:包含侧接胺官能团的聚合物、乙烯基胺聚合物、疏水性多胺官能乳液聚合物、其还包含含磷酸官能团的共聚物,以及它们的混合物。
所述一种或多种挥发性碱,例如挥发性胺的含量足以使得pH值升高到等于或高于7.5,确保所述多官能胺组分至少部分地为非离子状态(去质子化),即多官能胺组分中至少20摩尔%的胺基去质子化。
在另一个实施方式中,所述快干水性组合物可以包括双组分组合物。双组分快干水性组合物包含阴离子稳定化的粘合剂的粘合剂组分,任选的多官能胺组分,以及一种或多种挥发性碱,该挥发性碱的含量足以通过使得所述多官能胺去质子化而至少部分地使得该组合物稳定,还包含吸收剂组分,任选地,如果所述吸收剂组分没有包含在粘合剂组分中,则其与多官能胺组分一起作为第二组分。
本发明还提供了用所述快干水性组合物制得的涂层和道路标志及其制备方法。该方法包括将所述组合物施涂于例如包括道路在内的基材上,并进行干燥以形成膜。
本文列出的所有范围都包括端值且可以组合。例如,如果以共聚物的干重为基准计,一种共聚单体的比例可等于或大于0.05重量%,且最高为5重量%,优选最高为2.5重量%,更优选等于或大于1重量%,或者更优选最高为2重量%,则共聚的单体的比例可以为0.05-5重量%,或者0.05-1重量%,或者0.05-3.0重量%,或者0.05-2.5重量%,或者1-5重量%,或者1-2重量%,或者1-2.5重量%。
除非另外说明,所有的压力单位都是标准压力,所有的温度单位表示室温(约25℃)。
所有包括括号的术语表示包括括号的内容和不包括括号的内容的的任一情况或两种情况。例如,术语“(甲基)丙烯酸酯”可供选择地包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯;同样,术语“(共聚)聚合物”可供选择地表示聚合物、共聚物、三元共聚物、四元共聚物、五元共聚物等。
在本文中,术语″平均粒度”表示使用Matec CHDF-2000(美国马萨诸塞州,诺斯堡市,马泰克应用科学公司(Matec Applied Sciences,Northborough,MA))通过CHDF(毛细管流体动力学分级)测得的粒度,或者使用BI-90粒度分析仪(美国纽约州,霍斯特威尔市的布鲁克哈温仪器有限公司(Brookhaven Instruments Corp.(Holtsville,NY)))通过光散射(LS)测定的粒度。
在本文中,术语“组分”表示包含特定成分的任意组合物。例如,多官能胺组分可以是一种聚合物,可以包含两种聚合物,或者可以包含聚合物的水分散体,所述聚合物还包含含磷酸官能团和羧酸官能团。
在本文中,术语″快干水性组合物″表示具有以下性质的组合物:当该组合物施涂于基材的时候,形成一种具有以下全干时间(dry-through time)的膜,即湿涂层厚度为330微米的膜显示在23℃、90%相对湿度条件下全干时间小于2小时。术语″快干水性粘合剂组合物″表示具有以下性质的组合物:该组合物在施涂于基材的时候,形成一种具有符合“快干”定义的全干时间的膜;因此,单组分快干水性组合物包含快干水性阴离子稳定化的粘合剂和挥发性碱。
在本文中,术语“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、以及它们的混合物,术语“(甲基)丙烯酸类”表示丙烯酸类,甲基丙烯酸类以及它们的混合物。
在本文中,除非另外说明,术语″GPC数均分子量″表示使用凝胶渗透色谱法(GPC)测得的相对于共聚物在KOH中水解的聚丙烯酸(PAA)标样的数均分子量。GPC在美国宾夕法尼亚州,费城,罗姆哈斯公司(Rohm andHaas Company,Philadelphia,Pa)于1976年出版的《聚合物表征(The Characterization of Polymers)》,第一章,第4页中详细描述,使用聚甲基丙烯酸甲酯作为标样。
在本文中,术语″道路″包括用来供行人、移动车辆、拖拉机或飞机在其上连续或间断地行进的任意室内或室外固体表面。“道路”的一些非限制性例子包括公路、街道、车道、人行道、飞机跑道、滑行区、停机坪、停车场。
在本文中,除非另外说明,聚合物的″Tg″或″玻璃化转变温度″表示通过使用福克斯公式(Fox equation)计算的聚合物的Tg(T.G.Fox,Bull.Am. Physics Soc.,第1卷,第3期,第123页(1956)。各种均聚物的Tg可以在例如J.Brandrup和E.H.Immergut编、Interscience Publishers出版的《聚合物手册(Polymer Handbook)》中找到。
在本文中,术语“挥发性有机化合物”(VOC)定义为常压沸点低于280℃的含碳化合物。
在本文中,术语“重量%”表示重量百分数。
包含阴离子稳定化的粘合剂、挥发性碱以及一种或多种含磷酸表面活性剂的快干水性组合物,能够提供比现有已知组合物干燥时间更快的粘度稳定的涂料组合物,其中所述阴离子稳定化的粘合剂包含含磷酸官能聚合物组分和多官能胺组分,所述挥发性碱的含量足以使得所述阴离子稳定化的粘合剂稳定。另外,所述快干水性组合物具有更佳的与玻璃的湿附着性,以及改进的遮盖能力。
所述阴离子稳定化的粘合剂的含磷酸官能聚合物组分和多官能胺组分可包含相同共聚物的部分,或者可包含混合物中单独的分子,或者可包含两种单独的组分中的单独的分子。
所述含磷酸官能聚合物组分可以是玻璃化转变温度(Tg)为-30℃至60℃、优选等于或高于0℃且等于或低于50℃的任意的一种或多种含磷酸官能聚合物。所述含磷酸官能聚合物的数均分子量可以为1,000-1,000,000,优选为10,000-800,000。
以粘合剂的干重为基准计,含磷酸官能聚合物的含磷酸基团合适的量可以为等于或大于0.03重量%且最高为5重量%,优选最高为3重量%,更优选等于或大于1重量%,或者更优选最高为2.5重量%。另外,所述含磷酸官能聚合物还可包含选自以下的另外的官能团:羧酸、其盐、酸酐、其盐、醛、酰胺,任意上述官能团以及另外的胺官能团,它们的混合物和它们的组合。
所述含磷酸官能聚合物可以选自任意具有含磷酸官能团的成膜聚合物,优选聚合物还包含阴离子的官能团,例如羧酸、酸酐、醛和酰胺。所述阴离子稳定化的粘合剂的含磷酸官能聚合物被表面活性剂稳定,该表面活性剂包括阴离子表面活性剂,非离子型表面活性剂,或者阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂的混合物。
所述含磷酸官能聚合物组分可以是任意的一种或多种含磷酸官能聚合物,例如包含一种或多种选自以下的官能团的聚合物:羧酸、酸酐、其任意的盐、醛、酰胺、胺、它们的混合物和它们的组合,或者用阴离子表面活性剂或分散剂稳定化的聚合物。
以粘合剂组分的干重为基准计,所述含磷酸官能聚合物组分中含磷酸基团的含量可以为0.03-5重量%,优选最高为3.0重量%,或者等于或大于1重量%,或者等于或小于2.0重量%。如果含磷酸基团的含量小于所述包含含磷酸基团的含磷酸官能聚合物组分的1重量%,所述组合物的干燥速度可能比所需的速度慢。
合适的含磷酸官能聚合物另外还可以聚合单元的形式包含0-10重量%(以粘合剂聚合物的干重为基准计)的α,β-烯键式不饱和脂族羧酸(二羧酸)或酸酐单体,其酰胺,其盐,或者α,β-烯键式不饱和醛单体,例如最高为2.5重量%,优选等于或高于0.1重量%。以粘合剂聚合物的干重为基准计,通过缩聚反应形成的含磷酸官能聚合物可包含0-10重量%的羧酸或酸酐官能团,其酰胺,或者其盐,或者醛官能团。
以用来制备聚合物的单体的总重量为基准计,合适的含磷酸官能聚合物还可包含作为聚合单元形式的0-5.0重量%、如等于或大于0.1重量%、或者优选最高为3.0重量%的一种或多种多烯键式不饱和单体。保持足够低的交联程度有助于确保对于乳液聚合物的情况,成膜的有效性不会降低。
在所述多官能胺组分和含磷酸官能聚合物组分作为相同共聚物的部分的实施方式中,所述含磷酸官能聚合物还可包含作为聚合单元形式的最高10重量%,例如最高7.5重量%,优选等于或大于0.1重量%,或者优选最高5.0重量%(以粘合剂组分的干重为基准计)的一种或多种单烯键式不饱和胺基官能单体。
以粘合剂组分的干重为基准计,含磷酸官能聚合物的一个例子包含由以下单体作为聚合单元形成的加成共聚物:0.05-5重量%的一种或多种烯键式不饱和含磷酸单体,以及具有侧接含磷酸基团,即含磷酸侧接基与聚合物主链共价连接的聚合物。合适的含磷酸官能聚合物的一个例子可包括例如通过美国专利公开第2005/0222299A号的方法制备的聚合物粘合剂,其包含作为共聚单元形式的55重量%的丙烯酸丁酯,2.6重量%的甲基丙烯酸磷酸乙酯(phosphoethyl methacrylate),以及42.4重量%的甲基丙烯酸甲酯。
较佳的是,所述含磷酸官能共聚物由以下组分聚合得到:i)一种或多种单烯键式不饱和含磷酸单体或具有侧接含磷酸基团的可共聚的烯键式不饱和聚合物,ii)选自(甲基)丙烯酸类单体、苯乙烯/(甲基)丙烯酸类单体或乙酸乙烯酯/丙烯酸类单体的一种或多种非离子单烯键式不饱和单体,iii)一种或多种单烯键式不饱和羧酸或酸酐单体,或其盐,以及任选的(iv)一种或多种包含单烯键式不饱和胺基的单体。
适合用来制备所述含磷酸官能聚合物的单烯键式不饱和含磷酸单体可以是酸形式或含磷酸基团的盐形式。合适的单烯键式不饱和含磷酸单体的例子包括下式中的任意一种:
其中R是包含丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基或乙烯基的有机基团;R’和R”独立地选自H和第二有机基团。所述第二有机基团可以是饱和的或不饱和的。
合适的单烯键式不饱和含磷酸单体包括二氢磷酸酯官能单体,例如醇的二氢磷酸酯,其中所述醇还可包含可聚合的乙烯基或烯烃基团,例如磷酸烯丙酯;二(羟甲基)富马酸酯或衣康酸酯的单磷酸酯或二磷酸酯;(甲基)丙烯酸酯的衍生物,例如(甲基)丙烯酸羟烷基酯的磷酸酯,所述(甲基)丙烯酸羟烷基酯包括(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯,(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯等。其它合适的单烯键式不饱和含磷酸单体包括膦酸酯官能单体,例如乙烯基膦酸、烯丙基膦酸、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷膦酸、膦酰基苯乙烯、2-甲基丙烯酰氨基-2-甲基丙烷膦酸。其它合适的单烯键式不饱和含磷酸官能单体是1,2-烯键式不饱和(羟基)氧膦基烷基(甲基)丙烯酸酯单体,例如甲基丙烯酸(羟基)氧膦基甲酯。优选的单烯键式不饱和含磷酸单体是二氢磷酸酯单体,包括(甲基)丙烯酸-2-磷酸乙酯,(甲基)丙烯酸-2-磷酸丙酯,(甲基)丙烯酸-3-磷酸丙酯,以及(甲基)丙烯酸-3-二氧磷基-2-羟丙酯。
在一个实施方式中,用来制备该包含侧接含磷酸基团的聚合物的包含侧接含磷酸基团的含磷酸官能聚合物通过以下方式制备:制备一种包含侧接的第一共反应性基团的前体聚合物,所述第一共反应性基团可以与包含第二共反应性基团和含磷酸基团的化合物反应。前体聚合物上的合适的第一共反应性基团是羟基、环氧基、乙酰乙酰氧基和异氰酸基。例如可以使用(甲基)丙烯酸羟烷基酯,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯,(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基酯,或者α,α-二甲基间异丙烯基苄基异氰酸酯制备前体聚合物。包含第二共反应性基团和含磷酸基团的化合物上合适的第二共反应性基团是胺、羟基和磷酸酐。或者,羟基官能前体聚合物可以与聚磷酸反应,制得具有内部侧接含磷酸基团的有机聚合物。因此,异氰酸酯或乙酰乙酰氧基官能前体聚合物可以与胺官能膦酸酯(例如草甘膦)反应,生成具有内部侧接含磷酸基团的有机聚合物。如果所得的聚合物的端基是单烯键式不饱和的,则该聚合物可以进一步与选自以下的一种或多种共聚单体共聚:单烯键式不饱和非离子单体、单烯键式不饱和羧酸单体、单烯键式不饱和胺单体、以及它们的混合物。
适合用来制备含磷酸官能共聚物的的单烯键式不饱和羧酸,酸酐或酰胺单体可包括例如烯键式不饱和羧酸单体,例如丙烯酸,甲基丙烯酸,巴豆酸,衣康酸,富马酸,马来酸,马来酸酐,衣康酸单甲酯,富马酸单甲酯,富马酸单丁酯,以及马来酸酐;它们的盐,例如丙烯酸钠;(甲基)丙烯酰胺,取代的(甲基)丙烯酰胺,例如N-烷基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺;以及N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺。优选的单烯键式不饱和羧酸单体是(甲基)丙烯酸,衣康酸,富马酸和马来酸。
适合用来制备含磷酸官能加成共聚物的单烯键式不饱和单体可以包括以下单体,例如:(甲基)丙烯酸酯单体,包括例如C1-C30(环)烷基(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸丁酯,(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯,丙烯酸癸酯,(甲基)丙烯酸月桂酯,(甲基)丙烯酸异癸酯;(甲基)丙烯酰胺,取代的(甲基)丙烯酰胺,例如N-烷基(甲基)丙烯酰胺和N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺;乙烯;丙烯;苯乙烯和取代的苯乙烯;丁二烯;乙烯酯,例如乙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯;氯乙烯,乙烯基甲苯,以及乙烯基二苯甲酮;(甲基)丙烯腈;以及偏二卤乙烯,例如偏二氯乙烯。较佳的是,所述含磷酸官能加成共聚物由以下单体形成:丙烯酸丁酯,丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸乙基己酯,(甲基)丙烯酸甲酯,苯乙烯,苯乙烯和丁二烯混合物,以及它们的混合物。
适合用来制备还包含多官能胺组分的含磷酸官能加成共聚物的胺官能单烯键式不饱和官能单体可包括例如:如下文所述适合用来制备多官能胺的含胺基的单体。
适合用来制备含磷酸官能加成共聚物的多烯键式不饱和单体可包括例如:包含两个或更多个烯键式不饱和键的单体,例如(甲基)丙烯酸烯丙酯,邻苯二甲酸二烯丙酯,二(甲基)丙烯酸二醇酯,例如二(甲基)丙烯酸-1,2-乙二醇酯,二(甲基)丙烯酸-1,4-丁二醇酯,二(甲基)丙烯酸-1,6-己二醇酯;以及二乙烯基苯。
所述多官能胺组分可以包含任意的一种或多种重均分子量等于或大于1000的胺官能聚合物。因此,所述多官能胺组分可以是选自以下的任意一种或多种聚合物:包含侧接胺官能团的聚合物、乙烯基胺聚合物、疏水性多胺官能乳液聚合物、其还包含含磷酸官能团的共聚物,以及它们的混合物。
在一个实施方式中,所述多官能胺组分包含一种或多种具有侧接胺官能团的多胺官能聚合物。这些聚合物可以包含作为聚合单元形式的两种或更多种单烯键式不饱和单体,其中以共聚物中共聚单体的总量为基准计,等于或大于2.0重量%的单体是α,β-烯键式不饱和胺官能单体。多官能胺可包括例如由任一种含胺基的单体(例如(甲基)丙烯酸氨基烷基酯)形成的聚合物,以所述多官能胺的干重为基准计,其含量最高为100重量%,例如最高为20重量%。
在另一个实施方式中,所述具有侧接胺官能团的多胺官能乳液聚合物还可包含共聚在其中的含磷酸官能团,优选酸官能团;或者所述多胺官能乳液聚合物可以与一种或多种具有含磷酸官能团的乳液聚合物混合。
在另一个实施方式中,所述多官能胺组分包含由例如20-100重量%的以下单体作为聚合单元(共)聚合形成的聚合物:一种或多种乙烯基胺,或者亚胺单体。由亚胺单体制备的聚合物可以包含聚吖丙啶和聚吖丙啶衍生物(共)聚合物,例如由以下单体形成的任意(共)聚合物:(环)烷基,(烷基)芳基或胺取代的吖丙啶单体衍生物。
在另一个实施方式中,所述多官能胺组分包含一种疏水性多胺官能乳液聚合物,其为含磷酸官能聚合物,另外还包含胺官能团,从而同时作为多官能胺组分。合适的疏水性多胺官能乳液聚合物可以由包括以下的可聚合单体形成:(a)丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯,其中烷基酯是C1-C18烷基酯;(b)以聚合物的总干重为基准计,0.1-5重量%的至少一种仲胺基或叔氨基(甲基)丙烯酸酯单体,(c)以聚合物的干重为基准计,0.05-5重量%的一种或多种烯键式不饱和羧酸单体,另外还有(d)0.1-5重量%的一种或多种含磷酸单体。这样的疏水性多胺官能乳液聚合物本身可以包含所述阴离子稳定化的粘合剂。
适合用来制备多官能胺的含胺单体的例子包括氨基烷基乙烯基醚或硫醚;含胺的丙烯酰胺或丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯,(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯和(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯,N-β-氨基乙基(甲基)丙烯酰胺;乙烯基咪唑;N-(甲基)丙烯酰氧基烷基-噁唑烷,例如(甲基)丙烯酸-2-(3-噁唑烷基)乙酯;N-(甲基)丙烯酰氧基烷基四氢-1,3-噁嗪,以及容易通过水解产生胺的单体,例如丙烯酰氧基-酮亚胺和-醛亚胺,例如甲基丙烯酸-2-[4-(2,6-二甲基亚庚基)-氨基]-乙基酯,以及美国专利第5,804,627号揭示的其它单体。使用亚胺单体,例如吖丙啶或烷基取代的吖丙啶制备的聚合物不含亚胺官能团,而是包含胺基官能团作为聚合物主链的部分。合适的多官能胺可包括例如聚(甲基丙烯酸噁唑烷基乙酯),聚(乙烯基胺),和聚烯化亚胺,例如聚(吖丙啶)。美国专利第5,672,379号揭示了另外的合适的多官能胺。
合适的乙烯基胺聚合物可包括例如聚(乙烯基胺)均聚物,乙烯基胺共聚物,N-取代的聚(乙烯基胺)均聚物,N,N-二取代的聚(乙烯基胺)均聚物,N-取代的乙烯基胺共聚物,N,N-二取代的乙烯基胺共聚物,以及它们的组合。未取代的聚(乙烯基胺)均聚物缩写为“pVAm”,在本文中可互换地表示为“聚(乙烯基胺)”或“聚(乙烯基胺)均聚物”。乙烯基胺共聚物可以包含一种或多种不同的乙烯基胺单体作为聚合单元,例如包含乙烯基胺、N-取代的乙烯基胺、N,N-取代的乙烯基胺或它们的组合。作为聚合单元的合适的乙烯基胺单体的含量可以为乙烯基胺共聚物的20-100摩尔%,优选50-100摩尔%,更优选80-100摩尔%。合适的N,N-二取代的pVAm和N,N-二取代的乙烯基胺共聚物的合适的N取代基包括具有1-6个碳原子的直链、支链或环状的烷基,具有1-6个碳原子的β-羟烷基,以及它们的组合。优选的乙烯基胺聚合物是聚(乙烯基胺)均聚物,聚(N-甲基乙烯基胺),聚(N-乙基乙烯基胺)和聚(N-丙基乙烯基胺)。
其它的多胺官能聚合物包括例如氨基烷基乙烯基醚和氨基烷基乙烯基硫醚。
以所述阴离子稳定化的粘合剂和挥发性碱的总重量为基准计,合适的多官能胺组分的含量可以为0.1-10重量%,优选等于或大于0.2重量%,或者优选等于或小于5.0重量%,更优选等于或大于0.5重量%,或者更优选等于或小于2.0重量%。所述多官能胺组分可以存在于涂料组合物中,例如其形成含磷酸官能聚合物的部分的情况,或者可以作为单独的组分(例如包含吸收剂或不含吸收剂),在所述分散体组合物施涂之前、过程中或之后,作为单独的组分加入。
所述快干水性组合物还包含酸形式或盐形式的一种或多种含磷酸表面活性剂,例如磷酸盐或膦酸盐表面活性剂,例如烷基乙氧基化磷酸盐。所述含磷酸表面活性剂可以是包含磷酸根、磷酸酯、或者膦酸基团和疏水性部分的任意化合物。一种合适的含磷酸表面活性剂是聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐。
所述烷基乙氧基化磷酸盐表面活性剂可以包含与平均聚合度为2-100的聚氧乙烯链相连的C8-C30烷基。所述烷基乙氧基化磷酸盐表面活性剂可以用以下结构表示:R--(EO)n--OPO3X2,其中R是C8-C30烷基;EO是聚合的环氧乙烷单元;n是2-100的整数;各个X独立地选自H或阳离子。合适的阳离子的例子包括碱金属阳离子,例如锂、钠或钾;铵;胺,例如二甲胺,三乙醇胺,以及甲胺。
所述水性聚合物组合物中烷基乙氧基化磷酸盐表面活性剂的浓度(以聚合物颗粒的重量为基准计)通常为0.1-5重量%,优选为0.1-3重量%,更优选为0.5-3重量%。所述烷基乙氧基化磷酸盐表面活性剂可以加入所述水性粘合剂组分共聚物分散体中,在共聚反应之前或过程中加入水性介质中,以制备所述水性粘合剂组分,或者这些情况的组合。
在一个实施方式中,所述包含在水性聚合物组合物中的烷基乙氧基化磷酸盐表面活性剂包含平均聚合度为5-50、优选10-50的聚氧乙烯链。在另一个实施方式中,所述烷基乙氧基化磷酸盐表面活性剂包含C12-C18烷基。
所述一种或多种挥发性碱,例如挥发性胺的含量足以使得pH值升高到等于或高于7.5,确保所述多官能胺组分至少部分地为非离子状态(去质子化),即多官能胺组分中至少20摩尔%的胺基去质子化。
所述阴离子稳定化的粘合剂中的一种或多种(共)聚合物可以各自独立地包含一种或多种单步(single stage)共聚物,即通过单步聚合制备的共聚物,或者一种或多种一个以上相的共聚物,例如通过多步乳液聚合形成的共聚物。多步乳液颗粒由各种几何结构的两个或更多个相组成,例如为芯/壳或芯/鞘颗粒,壳相部分包封芯的芯/壳颗粒,具有多个芯的芯/壳颗粒,以及互穿网络颗粒。多步乳液共聚物可以在两步或更多步中形成,各步具有不同的分子量和组成。
制备一种或多种含磷酸官能聚合物或多官能胺聚合物的时候,表面活性剂、引发剂和其它添加剂可以独立地选择,即在各种聚合物中,这些组分的种类和含量可以是相同的或不同的。用来制备水性乳液共聚物的聚合技术是本领域众所周知的。在乳液聚合过程中,可以使用本发明的含磷酸表面活性剂和/或常规的表面活性剂,例如阴离子和/或非离子型乳化剂,例如烷基、芳基或烷基芳基硫酸、磺酸或磷酸的碱金属盐或铵盐,例如月桂基硫酸钠,聚氧乙烯月桂基醚硫酸钠,以及叔辛基苯氧基乙氧基聚(39)乙氧基乙基硫酸钠盐;烷基磺酸;磺基琥珀酸盐;脂肪酸;烯键式不饱和表面活性剂单体;以及乙氧基化的醇或酚。以单体的重量为基准计,表面活性剂的用量通常为0.1-6重量%。可以使用热引发法或氧化还原引发法。在反应过程中,反应温度保持在低于100℃。优选的反应温度为10-95℃,更优选20-90℃。单体混合物可以以纯的形式加入,或者以水乳液的形式加入。所述单体混合物可以在反应过程中一次性加入或分多次加入,或者连续加入,或者这些情况的组合,连续加入可以是线性的,也可以不是线性的。
可以使用常规的自由基引发剂,例如过氧化氢,过氧化钠,过氧化钾,叔丁基过氧化氢,氢过氧化枯烯,过硫酸铵和/或碱金属过硫酸盐,过硼酸钠,过磷酸及其盐,高锰酸钾,以及过二硫酸的铵盐或碱金属盐,以单体的总重量为基准计,所述自由基引发剂的含量通常为0.01-3.0重量%。可以采用将相同的引发剂与合适的还原剂结合使用的氧化还原体系,所述还原剂是例如甲醛合次硫酸氢钠,抗坏血酸,异抗坏血酸,含硫的酸的碱金属盐和铵盐,所述含硫的酸是例如亚硫酸钠,亚硫酸氢钠(bisulfite),硫代硫酸钠,连二亚硫酸钠,硫化钠,硫氢化钠或连二亚硫酸钠,甲脒亚磺酸(formadinesulfinic acid),羟基甲磺酸,丙酮亚硫酸氢盐(acetone bisulfite),乙醇胺之类的胺,乙醇酸,水合乙醛酸,乳酸,甘油酸,马来酸,酒石酸以及上述酸的盐。可以使用以下元素的氧化还原催化金属盐:铁、铜、锰、银、铂、钒、镍、铬、钯或钴。可以任选地使用用于所述金属的螯合剂。
可以使用链转移剂控制所述含磷酸官能共聚物的分子量,所述链转移剂是例如硫醇,如巯基乙醇酸烷基酯,巯基链烷醇酸烷基酯(alkyl mercaptoalkanoate),以及C4-C22直链或支链的烷基硫醇;卤素化合物,包括四溴甲烷;或者巯基羧酸。链转移剂可以一次或多次加入,或者以线性或非线性的形式连续加入,可以在大部分或整个反应期间加入,或者在反应期间的有限的部分加入。以单体的总重量为基准计,合适的链转移剂的量为0.01-10重量%。
任何聚合中的任意单体可以以纯的形式,即不是作为水乳液形式加入或作为水乳液形式加入。所述单体可以在反应过程中一次性加入或分多次加入,或者连续加入,或者这些情况的组合,连续加入可以是线性的,也可以不是线性的。
所述快干水性组合物可以配制成固体含量等于或小于30重量%,或者优选等于或大于40重量%,或者优选固体体积等于或大于55%以更快地干燥,例如优选地最高为60重量%。所述组合物的水相包括水和任选的一种或多种水混溶性有机溶剂,例如甲醇、乙醇、二醇和二醇醚。
在配制快干水性组合物的时候,在加入任何多官能胺之前,将所述挥发性碱加入所述水性粘合剂组分中,以确保稳定性。较佳的是,在聚合之后,尽可能快地将所述挥发性碱与水性粘合剂组分混合起来。
所用挥发性碱的种类和用量应足以使得所述快干水性分散体组合物的pH值升高到让所需比例的多官能胺组分处于非离子状态(去质子化)。在非离子态(即去质子化)情况下,多官能胺与阴离子稳定的乳液和组合物中可能存在的其它阴离子组分之间的相互作用最小。所述挥发性碱必须具有足以在空气干燥条件下释放的挥发性。在成膜过程中,挥发性碱发生蒸发,使得多胺官能聚合物中的胺部分质子化,与阴离子成分相互作用,降低所述涂料组合物的稳定性,从而加速干燥。适当地,所述多官能胺中的20-100摩尔%的氨基可以去质子化,优选等于或大于60摩尔%、更优选等于或大于80摩尔%、最优选等于或大于90摩尔%。因此,快干水性分散体的合适的pH范围可以为7.5-11,优选等于或大于9,更优选9.5-10.7。以所述水性粘合剂组合物、多官能胺和挥发性碱的总重量为基准计,合适的挥发性碱的量可以为0.2-5重量%。合适的挥发性碱可包括以下的任意碱:氨,C1-C6烷基胺和C1-C6链烷醇胺,例如丁胺,丙胺,乙胺,乙二胺,三甲胺,三乙胺,二乙胺,二乙醇胺,乙醇胺,2-甲基氨基乙醇,2-二甲基氨基乙醇,吗啉,以及N-甲基吗啉。较佳的是,所述挥发性碱是氨,或者其与其它挥发性碱或非挥发性碱的混合物。
在双组分快干水性组合物中,合适的吸收剂进一步加快了水性粘合剂组合物的干燥速率,从而可以得到快干水性组合物。所述吸收剂可以在施涂到基材上的过程中或之后与水性粘合剂组分和挥发性碱混合,例如在施涂的粘合剂组合物仍然湿润的时候混合。
合适的吸收剂可包括有机吸收剂,例如空心球聚合物或含空穴的聚合物;离子交换树脂(IER),苏米卡凝胶(sumica gel)(甲基丙烯酸钠和/或甲基丙烯酸铵的共聚物),无机吸收剂,例如滑石、粘土、氧化钙;分子筛,例如沸石;非多孔性含碳材料,例如炭黑;多孔性含碳材料,例如活性炭;以及超吸收剂聚合物。所述吸收剂的平均粒度可以为0.05-5000微米,优选等于或大于10微米,优选最高为1500微米。以涂料组合物的总重量为基准计,一种或多种吸收剂的合适的量可以为0.01-90重量%,优选等于或大于0.1重量%,或者优选最高为70重量%,或者更优选等于或大于1重量%,或者最高为30重量%。
涂料和交通漆配方可以包含其他的配方组分,例如:增稠剂,如羟乙基纤维素(HEC),热解法二氧化硅和绿坡缕石粘土;流变改性剂;颜料,例如二氧化钛,有机颜料和炭黑;增量剂,例如碳酸钙,二氧化硅,和硅酸盐;填料,例如玻璃或聚合物微球,石英(岩)和砂子;着色剂;增塑剂;交联剂;附着力促进剂,例如硅烷;增粘剂;聚结剂,例如亚烷基二醇;2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯,二醇醚;分散剂;湿润剂;表面活性剂;染料;多价螯合剂;防腐剂;生物杀伤剂和防霉剂,例如氧化锌,异噻唑酮(isothiazolone),三唑和苯并三唑;防冻剂;滑爽添加剂;蜡;结冻/解冻保护剂;消泡剂,例如基于硅氧烷和基于矿物油的消泡剂;缓蚀剂;以及防絮凝剂。
增稠剂可包括任何加入涂料中以改进其流变曲线的材料。较佳的是,增稠剂包括缔合性增稠剂,例如疏水性改性的碱溶性乳液(HASE)、疏水性改性的环氧乙烷-氨基甲酸酯聚合物(HEUR)、以及疏水性改性的羟乙基纤维素(HMHEC)。
合适的其他的分散剂可包括非离子型、阴离子和阳离子分散剂,例如2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP),二甲基氨基乙醇(DMAE),柠檬酸和其它羧酸;阴离子聚合物,例如具有各种共聚单体的聚(甲基)丙烯酸,所述各种共聚单体是例如苯乙烯、或(甲基)丙烯酸烷基(芳基)酯,上述聚合物的盐,以及它们的混合物。
在聚合反应之后,可以使用一种或多种表面活性剂,使得所述乳液聚合体系稳定,以聚合反应中的单体总重量为基准计,所述表面活性剂的含量可以为0.1-6重量%。
形成涂层,例如在道路表面上形成道路标记的方法,可包括在基材或道路表面上施涂一层或多层快干水性组合物,使得所述挥发性碱从中蒸发,在所述道路表面上形成交通标记和/或使得所述吸收剂组分吸收水性液体。因此,形成涂层的方法可包括将快干水性组合物施涂于基材,同时在施涂所述快干水性组合物的步骤之前,或者之后、该组合物仍然湿的或者为流体的时候,独立地将一种或多种吸收剂组分施涂在基材上。
各种施涂方法是本领域已知的,包括使用加压喷枪,例如通过空气加压的容器或无空气泵提供油漆的安装在卡车上的喷枪,在道路表面上喷涂该组合物。其它方法包括使用漆刷或者漆辊手工施涂所述组合物。涂层可以施涂一层或多层。较佳的是,在施涂之前对所述基材进行清洁,以除去任何污物或沉积物。不管其包括一层还是一层以上,合适的干膜厚度通常为100-600微米,优选等于或大于200微米,优选最高为450微米。
在一个用来改进道路标记的可见性的实施方式中,施涂方法包括在交通油漆或涂料的层仍很湿的情况下将玻璃珠粒施加于所述层之上,以确保所述玻璃珠粒与交通油漆层相附着,或者在施涂之前预先将其混合入交通油漆中。所述玻璃珠粒可以通过已知的方法施加,例如通过对交通油漆层顶上的一股空气中夹带和传输的玻璃珠粒进行喷射,或者用位于施涂的交通油漆上方的储料斗喷洒玻璃珠粒。施加在涂料层上的玻璃珠粒的量是250-600克/平方米涂层,以便夜间看得见。
所述组合物适用于基材上的涂层或成膜,所述基材是例如道路,交通控制器件(例如护栏和混凝土障碍物),屋顶,墙壁,例如用于外部绝缘饰面体系(EIFS),人行道,飞机跑道,停车场,以及室内地板(例如工厂或购物商场内的地板)。常规的基材包括例如砖石,柏油,沥青,树脂,混凝土,水泥,石料,粉饰灰泥,瓦片,聚合材料,金属,例如铝,不锈钢,或者碳钢,以及它们的组合。所有的基材都可以已经具有一层或多层涂料或油漆,这些涂料或油漆可以是新的,或者已经老化的。
实施例
测试方法
全干:使用0.508毫米(20密耳)开口膜浇铸器在10厘米×30厘米的玻璃板上刮涂所述水性涂料组合物。将该涂覆过的板立即置于一个美国宾夕法尼亚州,哈特波罗市的维克多联合有限公司(Victor Associates,Inc.(Hatboro,PA))提供的高湿度测试室内,所述高湿度测试室通过在测试室的底部装1厘米的水层,并且适当地调节侧面开孔的尺寸,得到90%±3%的相对湿度。以15分钟的间隔从所述测试室取出涂覆的玻璃板评价全干时间。全干时间定义为湿的油漆达到以下状态所需的时间:当用拇指接触油漆表面,但是不施加压力的时候,油漆不会因拇指扭转90°而变形。
储存稳定性:将水性涂料组合物置于密封的0.25升容器中,使用Brookfield KU-1粘度计,根据ASTM标准方法D562-01(再批准,2005)测量稠度。然后,所述涂料组合物在密封的循环烘箱中,在60℃储存7或10天。然后将所述容器从循环烘箱中取出,使其在室温下平衡1天。打开所述容器,用抹刀混合均匀,立刻使用上述ASTM法D562再次测量稠度。如果测得的用克雷布斯单位(Krebs unit)(KU)表示的涂料组合物的稠度对于在烘箱中储存之前的初始测量值的增大不超过10KU,则储存的涂料通过所述储存稳定性测试。
与玻璃的湿附着性:通过用水和丙酮连续擦拭来清洁玻璃测试板(10厘米×30厘米)。使用0.254毫米开口膜浇铸器将水性涂料组合物刮涂在玻璃板上。使施涂的涂层膜在室温下干燥1天,然后暴露于水雾6小时,最后从水雾中取出以进行湿附着性测试。将涂层膜的表面吸干,然后使用薄刀片将膜切割成100个正方形方格。将压敏胶带(购自美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company,St Paul,MN)的#720)压在所述方格区域上,然后以稳定地牵拉的方式将其拉掉。.向相同的区域第二次施加胶带,然后拉掉,以除去剩余的松动的膜方格。留在玻璃测试板上的干膜的方格数量计数,记作剩余涂层%。较高的剩余涂层百分数表示具有较高的湿附着性。等于或大于90%的值表示可以接受的湿附着性。
通过对比率测量遮盖性:使用0.254毫米开口膜施涂器在不透明的卡片(购自勒内塔有限公司(Leneta Company,Inc.)的形式5C)上。该卡片在保持在23℃(73.5°F)+/-2.0℃和50+/-5%相对湿度的室内,在水平位置空气干燥7天。使用具有45/0几何结构的Y-反射计(美国佛罗里达州庞帕诺比奇市(Pompano Beach,FL.)的保罗N加德纳有限公司(Paul N Gardner Co.,Inc.))测量XYZ色标的光反射率的Y分量。45/0几何结构表示光线以与法线夹角45度入射入涂层中,散射光在与法线成0度角的角度收集。在涂覆的不透明卡片的白色和黑色部分上三次测量Y分量反射率。通过用黑色部分上的平均Y反射率除以白色部分的平均Y反射率,测得对比率。
合成实施例:由下表1A所示的单体混合物分别合成以下实施例1,2和3以及比较例A,B,C和D的聚合物。
表1A
实施例 | 1 | 2 | 3 | 4(比较例A和B) | 5(比较例C和D) |
组分 | 克 | 克 | 克 | 克 | 克 |
去离子水 | 2250 | 575 | 575 | 2115 | 575 |
EAES表面活性剂1 | 261.9 | 261.9 | 58.2 | ||
表面活性剂22 | - | 29.1 | 29.1 | ||
丙烯酸丁酯 | 2835 | 1040 | 1039.6 | 2835 | 630 |
二苯甲酮 | 12.5 | 12.9 | |||
甲基丙烯酸甲酯 | 5967 | 916 | 895.2 | 6048 | 1326 |
甲基丙烯酸磷酸乙酯 | 102.6 | 22.8 | 36.7 | 22.8 | |
甲基丙烯酸 | 45 | 10 | 10.1 | 117 | 10 |
正十二烷硫醇 | 112.5 | 10 | 10.0 | 112.5 | 25 |
1.每分子平均具有4个EO基团的乙氧基化的C12烷基醚硫酸盐(在水中的有效成分为30%)
2.壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵盐(在水中有效成分60%)
聚合物合成实施例1:
在氮气气氛、89℃的条件下向3375克去离子水中加入:36.9克EAES表面活性剂,溶于135克去离子水的14.4克碳酸氢铵,溶于225克去离子水的22.5克过硫酸铵以及344.7克单体混合物1,然后加入135克去离子水,形成反应混合物,然后在86℃、在80分钟的时间内向该反应混合物中加入剩余的单体混合物以及溶于1700克去离子水的13.5克过硫酸铵的溶液。
在聚合反应结束时,在65℃向反应产物加入以下组分:溶于45克去离子水的45克氢氧化铵,与溶于4.5克去离子水的0.045克乙二胺四乙酸混合的溶于31.5克去离子水的0.05克FeSO4,溶于90克去离子水的7.2克叔丁基过氧化氢以及溶于180克去离子水的2.8克异抗坏血酸。加入氢氧化铵,使得最终的pH值=9.8。向其中加入溶解于450克去离子水的346.1克根据EP0950763A所示的步骤制备的p(OXEMA),聚(甲基丙烯酸噁唑烷基乙酯),(有效成分26.7%)和116.6克聚氧乙烯十三烷基醚磷酸盐表面活性剂。所得的胶乳聚合物的固体含量为48.1%,平均粒径为125纳米。
聚合物合成实施例2:
在氮气气氛、89℃的条件下,向700克去离子水加入4.1克表面活性剂2,溶于30克去离子水的3.2克碳酸氢铵,溶于26.5克去离子水的4.0克过硫酸铵以及80.2克单体混合物2,然后加入25克去离子水,形成反应混合物。然后在86℃,在80分钟时间内,将剩余的单体混合物与以下的组分一起加入:与溶于3克去离子水的0.03克乙二胺四乙酸混合的溶于19.8克去离子水的0.03克FeSO4,溶于144.2克去离子水的4.0克叔戊基过氧化氢和0.7克表面活性剂2的溶液,以及溶于135克去离子水的3.1克异抗坏血酸和10.5克氢氧化铵的溶液。
在聚合反应结束时,在65℃将溶于29.3克去离子水的0.29克叔戊基过氧化氢和0.15克表面活性剂2以及溶于31克去离子水的0.9克异抗坏血酸加入反应产物中。加入氢氧化铵,使得最终的pH值=9.9。向其中加入96.7克p(OXEMA)(有效成分26.5%)。所得的胶乳聚合物的固体含量为51%,平均粒径为127纳米。
聚合物合成实施例3:
在氮气气氛、89℃的条件下向940克去离子水中加入:4.1克表面活性剂2,溶于30克去离子水的3.2克碳酸氢铵,溶于50克去离子水的5.0克过硫酸铵以及80.2克单体混合物3,然后加入25克去离子水,形成反应混合物,然后在86℃、在80分钟的时间内向该反应混合物中加入剩余的单体混合物以及溶于80克去离子水的3.0克过硫酸铵的溶液。
反应结束时,在64℃向反应产物中加入10克氢氧化铵,溶于7克去离子水的0.01克FeSO4,溶于10克去离子水的1.6克叔丁基过氧化氢,以及溶于20克去离子水的0.6克异抗坏血酸。加入氢氧化铵,使得最终的pH值=9.8。向其中加入96.7克p(OXEMA)(有效成分26.5%)。所得的胶乳聚合物的固体含量为51%,平均粒径为119纳米。
聚合物合成-比较例A和B:
在氮气气氛、89℃的条件下向3150克去离子水中加入:36.9克EAES表面活性剂,溶于250克去离子水的14.4克碳酸氢铵,溶于300克去离子水的22.5克过硫酸铵以及360.9克单体混合物4,然后加入200克去离子水,形成反应混合物,然后在86℃、在80分钟的时间内向该反应混合物中加入剩余的单体混合物以及溶于1750克去离子水的13.5克过硫酸铵的溶液。
在聚合反应结束时,在65℃向反应产物加入以下组分:溶于70克去离子水的45克氢氧化铵,与溶于4.5克去离子水的0.045克乙二胺四乙酸混合的溶于31.5克去离子水的0.05克FeSO4,溶于180克去离子水的7.2克叔丁基过氧化氢以及溶于300克去离子水的2.8克异抗坏血酸。加入氢氧化铵,使得最终的pH值=10.0。向其中加入346.1克p(OXEMA)(有效成分26.7%)。所得的胶乳聚合物的固体含量为47.7%,平均粒径为123纳米。
聚合物合成-比较例C和D:
在氮气气氛、89℃的条件下向920克去离子水中加入:8.2克EAES表面活性剂,溶于30克去离子水的3.2克碳酸氢铵,溶于50克去离子水的5克过硫酸铵以及80.2克单体混合物5,然后加入25克去离子水,形成反应混合物,然后在86℃、在80分钟的时间内向该反应混合物中加入剩余的单体混合物以及溶于80克去离子水的3克过硫酸铵的溶液。
在聚合反应结束时,在65℃向反应产物加入以下组分:10克氢氧化铵,与溶于1克去离子水的0.01克乙二胺四乙酸混合的溶于7克去离子水的0.01克FeSO4,溶于10克去离子水的1.6克叔丁基过氧化氢以及溶于20克去离子水的0.6克异抗坏血酸。加入氢氧化铵,使得最终的pH值=10.6。向其中加入96克p(OXEMA)(有效成分26.7%)。所得的胶乳聚合物的固体含量为51%,平均粒径为118纳米。
实施例1和比较例A和B的聚合物的配方
按照下表1所列的方式,在塑料的0.946升(1夸脱)容器中混合涂料配方组分。
表1
1.美国肯塔基州科文顿市的艾什兰德有限公司(Ashland,Inc.,C ovington,KY)。
2.美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,MI)。
3.美国新泽西州克兰博瑞市的罗迪亚有限公司(Rhodia,Inc,Cranbury,NJ)。
4.比利时的瑟弗斯商贸公司(Thermphos Trading GmbH,Belgium)。
如上面的表1所示,包含具有磷酸盐表面活性剂以及含有含磷单体的聚合物的组合的涂料组合物的涂料配方(实施例1)的全干时间比包含没有含磷单体的涂料组合物的涂料配方(比较例A)快。另外,实施例1与玻璃的湿附着性和遮盖性优于比较例A。不含含磷单体或磷酸盐表面活性剂的比较例B的配方具有较差的贮存稳定性。
实施例2和3以及比较例C的聚合物的配方
按照下表2所列的方式,在塑料的0.946升(1夸脱)容器中混合涂料配方组分。
表2
1.美国肯塔基州科文顿市的艾什兰德有限公司(Ashland,Inc.,C ovington,KY)。
2.美国宾夕法尼亚州艾伦镇的空气产品和化学品有限公司(AirProducts and Chemicals,Inc.,Allentown,PA)。
如上面的表2所示,包含具有磷酸盐表面活性剂以及含有含磷单体的聚合物的组合的涂料组合物的涂料配方(实施例3)的全干时间与包含市售快干聚合物的涂料配方(比较例C)相同,但是前者与玻璃的湿附着性和遮盖性远优于后者。
包含含有磷酸盐表面活性剂以及含少量含磷单体的聚合物的组合的涂料组合物的涂料配方(实施例2)的全干时间优于包含市售快干聚合物的涂料配方(比较例C),前者与玻璃的湿附着性远优于后者。
实施例4的聚合物的配方
按照下表3所列的方式,在塑料的0.946升(1夸脱)容器中混合涂料配方组分。
如下表3所示,所有包含具有含有含磷单体的聚合物的涂料组合物的涂料配方(聚合物实施例4)具有快速的全干时间,但是只有包含聚合物实施例4和磷酸盐表面活性剂的涂料配方(表3中的实施例4和5)具有良好的贮存稳定性。
表3
1.美国肯塔基州科文顿市的艾什兰德有限公司(Ashland,Inc.,Covington,KY)。
2.美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,MI)。
3.美国新泽西州克兰博瑞市的罗迪亚有限公司(Rhodia,Inc,Cranbury,NJ)。
4.比利时的瑟弗斯商贸公司(Thermphos Trading GmbH,Belgium)。
Claims (9)
1.一种快干水性组合物,其包含:
(i)一种或多种阴离子稳定化的粘合剂,该粘合剂包含0.1-10重量%的多官能胺聚合物组分以及玻璃化转变温度Tg为-30℃至60℃的含磷酸官能聚合物组分,所述多官能胺聚合物组分是重均分子量等于或大于1000的胺官能聚合物;
(ii)一种或多种挥发性碱,其含量足以通过使得所述多官能胺聚合物组分中20-100摩尔%的胺官能团去质子化,足以使得pH值升高到等于或大于7.5,而使得所述组合物稳定;
(iii)0.1-5重量%的一种或多种烷基乙氧基化磷酸盐,该含量是以所述水性组合物中的聚合物的重量为基准计;
所述多官能胺聚合物组分的含量是以所述阴离子稳定化的粘合剂以及所述挥发性碱的总重量为基准计。
2.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述含磷酸官能聚合物组分包含一种或多种聚合物,所述聚合物包含选自以下的一种或多种官能团:羧酸、羧酸盐、酸酐、酸酐盐、醛、酰胺、胺官能团,和它们的组合。
3.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述含磷酸官能聚合物中含磷酸基团的含量为等于或大于0.05重量%至最高为5重量%,所述含量是以所述阴离子稳定化的粘合剂的干重为基准计。
4.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述多官能胺聚合物组分是选自以下的一种或多种聚合物:包含侧接胺官能团的聚合物,聚吖丙啶,聚吖丙啶衍生物(共)聚合物,疏水性多胺官能乳液聚合物,上述聚合物的另外还包含含磷酸官能团的共聚物,以及上述聚合物和共聚物的混合物。
5.如权利要求4所述的组合物,其特征在于,所述包含侧接胺官能团的聚合物是乙烯基胺聚合物。
6.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,该组合物是一种双组分组合物,其在一种组分中包括所述一种或多种阴离子稳定化的粘合剂,所述一种或多种烷基乙氧基化磷酸盐以及所述一种或多种挥发性碱,第二组分中包含吸收剂组分。
7.如权利要求1所述的组合物的使用方法,该方法包括:
将所述组合物施涂在基材上;
干燥以形成膜。
8.通过权利要求7所述的方法制得的涂层。
9.如权利要求8所述的涂层,其特征在于,所述涂层包括道路标志。
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