CN104884551B - 具有颜料和吸附性乙酸乙烯酯粘合剂的涂层组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含聚合物粒子、颜料粒子和增量剂粒子的水性分散液的涂层组合物。所述聚合物粒子包含35到99.8重量％乙酸乙烯酯的结构单元以及0.1到6重量％磷酸单体或其盐的结构单元，并且所述涂层组合物的颜料体积浓度在25到所述组合物的临界颜料体积浓度范围内。

Description

具有颜料和吸附性乙酸乙烯酯粘合剂的涂层组合物
背景技术
本发明涉及一种涂层组合物，其包含有包含吸附到颜料粒子的乙酸乙烯酯的聚合物粒子的水性分散液。
涂层配制物为聚合物、颜料(最值得注意的是TiO2)、增量剂和添加剂的高度复杂混合物。大多数不透明或白色涂层含有大量TiO2。众所周知，含有磷酸酯基的成膜聚合物粒子可以吸附到TiO2粒子上以形成改良TiO2粒子间隔的复合物，从而使涂层的外观更白且更不透明。此改良的间隔使得配制者可以减少昂贵的TiO2的总含量。
建筑涂层的尤其有吸引力的粘合剂为乙酸乙烯酯的聚合物(包括共聚物)，已知其在相对低成本下具有高耐擦洗性。含有磷酸酯基的乙酸乙烯酯聚合物由于减少TiO2使用所提供的成本利益而尤其适用作成膜聚合物。
使用基于乙酸乙烯酯的粘合剂的涂层配制物的一个缺点是其倾向于不能提供足够抗污染性和污染可洗性，从而造成需要修饰经污染表面或甚至再涂抹整个墙壁。因此，需要寻找一种低成本的吸附TiO2的基于乙酸乙烯酯的粘合剂，其具有改良的抗污染性和移除污染特性。
发明内容
本发明通过提供如下涂布组合物而解决需求，所述涂布组合物包含聚合物粒子、颜料粒子和增量剂粒子的水性分散液，其中在单相中并且以聚合物粒子的重量计，聚合物粒子包含35到99.8重量％乙酸乙烯酯的结构单元和0.1到6重量％磷酸单体或其盐的结构单元，其中所述涂层组合物的另一个特征为颜料体积浓度在25到组合物的临界颜料体积浓度范围内。
具体实施方式
本发明为一种涂层组合物，其包含聚合物粒子、颜料粒子和增量剂粒子的水性分散液，其中在单相中并且以聚合物粒子的重量计，聚合物粒子包含35到99.8重量％乙酸乙烯酯的结构单元和0.1到6重量％磷酸单体或其盐的结构单元，其中所述涂层组合物的另一个特征为颜料体积浓度在25到组合物的临界颜料体积浓度范围内。
如本文所使用，术语“在单相中”是指如下事实，聚合物粒子包含一或多种共聚物，所述共聚物包含具有所述比例的乙酸乙烯酯和磷酸单体的结构单元。
如本文所使用，术语“增量剂粒子”指用于提高涂层组合物的颜料体积浓度的无机材料。增量剂粒子与颜料粒子一般通过其较低的折射率(通常为1.3到1.6，相比之下，颜料为大于2.0)来区别。适合的增量剂的实例包括碳酸钙、粘土、硅酸铝、二氧化硅、硅酸钙、云母、滑石以及霞石正长岩。
如本文所使用，术语“结构单元”是指所述单体在聚合后的残余物。举例来说，乙酸乙烯酯的结构单元如下所说明：
其中虚线表示结构单元连接到聚合物主链的点。适合的磷酸单体的实例包括醇的膦酸酯和磷酸二氢酯，其中所述醇含有可聚合乙烯基或烯烃基团或经所述基团取代。优选的磷酸二氢酯为丙烯酸羟基烷酯和甲基丙烯酸羟基烷酯的磷酸酯，包括甲基丙烯酸磷酸乙酯和甲基丙烯酸磷酸丙酯，其中甲基丙烯酸磷酸乙酯或其盐是尤其优选的。优选的膦酸酯是2-(甲基丙烯酰氧基)乙基膦酸或其盐。
“甲基丙烯酸磷酸乙酯”(PEM)在本文中用于指以下结构：
其中R是H或
以聚合物粒子的重量计，磷酸单体、优选PEM的结构单元的优选浓度为0.2，更优选0.5到4，更优选到2重量％。
以聚合物粒子的重量计，聚合物粒子优选包含0.1到2.0重量％硫酸单体或其盐的结构单元。适合的硫酸单体的实例包括甲基丙烯酸磺乙酯、甲基丙烯酸磺丙酯、乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸和2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸以及其盐。优选的硫酸单体是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸和乙烯基磺酸以及其盐。以聚合物粒子的重量计，聚合物粒子更优选包含0.5到1.5重量％2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸或其盐的结构单元。
聚合物粒子优选在环境温度下成膜并且优选吸附到颜料粒子的表面。举例来说，当TiO2与VA-PEM乳胶掺合时，吸附可以借助于扫描电子显微法或离心发现。如本文所使用，“吸附”是指聚合物粒子以除共价键结以外的方式接触或连接到TiO2粒子的表面。聚合物粒子优选包括产生如下聚合物粒子的单体的结构单元，如在5℃/min下使用差示扫描热量测定所测量，所述聚合物粒子的Tg为从-10℃，更优选-5℃到30℃，更优选到20℃，并且最优选的到10℃。以聚合物粒子的重量百分比计，聚合物粒子优选包括10到64.8重量％丙烯酸酯单体、优选丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯或其组合的结构单元。更优选地，以聚合物粒子的重量计，聚合物粒子包括10到40重量％丙烯酸丁酯的结构单元。
本发明的组合物通过如下步骤制备：将聚合物粒子的稳定水性分散液与颜料粒子、优选颜料粒子的水性分散液(也被称作浆料)接触以形成优选吸附到颜料粒子(例如TiO2粒子)的表面的聚合物粒子的水性分散液。在一些情况下，TiO2粒子优选不含或基本上不含锆的氧化物或氢氧化物。适合的市售TiO2产品的实例包括纯钛(Ti-Pure)R-706TiO2粉末、纯钛R-746TiO2浆料、特诺思(Tronox)Cr-826s TiO2、克隆那斯(Kronos)4311TiO2浆料以及克隆那斯2310TiO2粉末。
聚合物粒子的水性分散液可以通过如下步骤制备：形成磷酸单体的至少部分中和的溶液，接着将所述溶液与乙酸乙烯酯和任选地硫酸单体或其盐和/或丙烯酸酯单体在乳液聚合条件下接触。如本文所使用，术语“至少部分中和的磷酸单体”是指如下磷酸单体的水溶液，其含有不少于中和单体所要的中和剂摩尔量的1/2，最多完全中和单体所要的量，优选最多达到等于单体的最高pKa(优选第二pKa)的pH值所要的量。举例来说，如果中和剂是氨并且磷酸单体是PEM，那么氨与PEM的适合摩尔比应为至少1∶1，并且优选最多2∶1。适合的中和剂包括(例如)氨、KOH、NaOH、醇胺以及氨基甲基丙醇。在与乙酸乙烯酯和任选地一或多种其它单体接触之前，磷酸单体的水溶液的pH值优选在如下范围内：从4.5，更优选从5.0，最优选从5.5；到8.0，更优选到7.5并且最优选到7.2。聚合介质的pH值维持在一定水平下以使乙酸乙烯酯单体或聚合物的水解达最小，并且优选在整个聚合方法中经缓冲以维持在从4.5、更优选从5.5；到8、更优选到7范围内的pH值。聚合完成后，可以将所得聚合物粒子的稳定水性分散液与颜料粒子接触以形成复合物。在此情况下，有利地将聚合物粒子的水性分散液在与颜料粒子、优选TiO2粒子的水性分散液接触之前、期间或之后调节到在8到10范围内的pH值以形成聚合物粒子与颜料粒子的复合物。
因为聚合反应在不会促使乙酸乙烯酯水解的pH值下进行，故在聚合方法期间形成极低水平的乙酸或其盐(即，乙酸乙烯酯的水解产物)。因此，改良有用聚合物的产量，减少VOC，并且不太需要的亲水性聚合物(由于通过水解产生侧位OH基团)的产生减少。尽管可能需要添加某少量(一般少于500ppm)的乙酸酯缓冲液以在聚合期间将pH值维持在所要范围内，但以乙酸乙烯酯单体的重量计，所产生的乙酸或其盐的量少于5重量％，优选少于1重量％，更优选少于0.5重量％，并且最优选少于0.1重量％。
聚合物粒子优选另外基本上不包含甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的结构单元，并且基本上不包含侧位醇官能团。如本文所使用，“基本上不包含甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的结构单元”是指聚合物包含少于5重量％、优选少于1重量％甲基丙烯酸甲酯的结构单元以及少于5重量％、优选少于1重量％苯乙烯的结构单元。类似地，“基本上不包含侧位醇官能团”是指聚合物包含少于5重量％侧位醇基团，优选少于1重量％侧位醇基团。
本发明的涂层组合物的另一个特征为颜料体积浓度(PVC)在25到组合物的临界颜料体积浓度范围内。优选地，涂层组合物的PVC在如下范围内：从30，更优选从35，到75，更优选到65，并且最优选到55。
术语“临界颜料体积浓度”(CPVC)是指润湿颜料粒子表面所要的聚合物的最低浓度。如果低于CPVC，那么相对于颜料和增量剂的量，存在过量聚合物。因此，在处于CPVC或低于CPVC的PVC下，存在适当相对量的粘合剂体积与颜料/增量剂体积，从而得到基本上无孔的干燥涂层。
如果高于CPVC，那么粘合剂的体积不足以涂布所有颜料和增量剂而形成多孔干燥涂层，从而使所得涂层的特性和性能退化。举例来说，与高于CPVC的涂层相比，处于或低于CPVC的涂层的耐磨性、抗污染性和移除是优良的。
涂层的CPVC可以如下使用反射率便利地测定：将干燥状态的经涂布膜的反射率差值与用填充干燥涂层的空隙的渗透性溶剂(如异构烷油L(Isopar L)溶剂)再润湿的相同膜比较。当涂层高于CPVC时，再润湿的涂层的Y-反射率将从干燥涂层的初始Y-反射率值降低至少2％。
本发明组合物的体积固体含量以组合物的总体积计优选为25到45体积％。
组合物还可以包括任何多种其它物质，如溶剂；填充剂；流变改性剂，如HASE、ASE、HEUR和HEC增稠剂或其组合；空心颜料，包括具有一或多个空隙的颜料；分散剂；消泡剂；防腐剂；助流剂；调平剂；以及中和剂，如氢氧化物、胺、氨和碳酸盐。优选地，组合物的挥发性有机物含量(VOC)少于50g/L。
缩写
缩写 化学名称或描述(指出在水中的百分比)
FES-32 迪斯邦尼尔(Disponil)FES-32脂肪醚硫酸酯(30％水溶液)
PEM 甲基丙烯酸磷酸乙酯，60％活性
NH3水溶液 氨溶液，碱(29％水溶液)
FES-77 迪斯邦尼尔FES-77脂肪醚硫酸酯(33％水溶液)
T 15-S-40* TERGITOLTM仲醇乙氧基化物(70％水溶液)
DS-4 罗达卡尔十二烷基苯磺酸钠(22％水溶液)
Na-AMPS 2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸钠(50％水溶液)
BA 丙烯酸丁酯
VA 乙酸乙烯酯
IAA 异抗坏血酸
t-BHP 叔丁基过氧化氢
PS 粒度
Acet 乙醛
TiO2浆料 纯钛R-746 TiO2浆料
RM2020* ACRYSOLTM RM2020流变改质剂
RM-895 ACRYSOLTM RM895流变改质剂
纳特罗索(Natrosol) 纳特罗索普拉斯(Natrosol Plus)330 HMHEC(4％水溶液)
CF-10* TRITONTMCF-10表面活性剂
AMP 2-氨基-2-甲基-1-丙醇
富马斯特(Foamaster) 富马斯特VL消泡剂
泰萨醇(Texanol) 泰萨醇聚结剂
TiO2 PVC 涂料中的TiO2颜料体积浓度
ROVACE 9900* ROVACETM 9900乳液聚合物
731A TAMOLTM 731A分散剂
CELLOSIZE CELLOSIZETM QP-300H增稠剂
*ROVACE、TRITON、ACRYSOL、TAMOL、CELLOSIZE和TERTIGOL是陶氏化学公司(TheDow Chemical Company)或其附属公司的商标。
实例1-制备BA/VA/PEM乳胶
向配备有机械搅拌器、N2层、温度计、冷凝器、加热套和温度控制器的5-L 4颈圆底烧瓶馈入去离子(DI)水(1331.8 g)、七水合FeSO4(0.05 g)和FES-32(36.94 g)。将反应器内含物加热到72.5℃。通过首先在容器中混合DI水(349.0 g)与PEM(34.10g)，并用NH3溶液(19g)将pH值调节到6.8来制备单体乳液。接着添加FES-77(27.38g)、T 15-S-40(49.93g)和DS-4(32.55g)，随后添加BA(543.47g)、VA(1108.25g)和Na-AMPS(38.36g)。通过混合DI水(194.2g)、t-BHP(7.31g)和乙酸钠(NaOAc，5.27g)单独制备引发剂溶液。制备DI水(142.46g)和IAA(7.54g)的单独溶液以及DI水(54.60g)和NaHSO3(2.27g)的溶液。通过经2小时(20.39g/min)馈入单体乳液，同时经3小时(0.83g/min)馈入t-BHP引发剂溶液与IAA溶液进行乳液聚合反应。接着经1小时(0.95g/min)馈入其余t-BHP溶液和NaHSO3溶液。在整个反应的持续时间(总计4小时)内将反应维持在72.5℃下，此时间之后将乳胶冷却到40℃。最终乳胶的pH值为约5.5并且用NH3水溶液(3.0g)调节到6.8。
除表1中所指出外，基本上如实例1中所述制备比较实例1和2。
实例2-使用接种法制备BA/VA/PEM乳胶
向配备有机械搅拌器、N2层、温度计、冷凝器、加热套和温度控制器的5-L 4颈圆底烧瓶馈入DI水(631.4g)、七水合FeSO4(0.05g)和丙烯酸种子乳胶(BA/MMA/MAA，40.9％固体，65nm，166.75g)。将反应器内含物加热到72.5℃。通过首先在容器中混合DI水(328.0g)与PEM(34.10g)并且用NH3溶液(19g)将pH值调节到6.8来制备单体乳液。接着添加FES-32(36.94g)、FES-77(27.38g)、T 15-S-40(49.93g)和DS-4(32.55g)，随后添加BA(543.47g)、VA(1108.25g)和Na-AMPS(38.36g)。通过混合DI水(194.2g)、t-BHP(7.31g)和乙酸钠(5.27g)单独制备引发剂溶液。制备DI水(142.46g)和IAA(7.54g)的单独溶液以及DI水(54.60g)和NaHSO3(2.27g)的溶液。通过经2小时(20.39g/min)馈入单体乳液，同时经3小时(0.83g/min)馈入t-BHP引发剂溶液与IAA溶液进行乳液聚合反应。接着经1小时(0.95g/min)馈入其余t-BHP溶液和NaHSO3溶液。在整个反应的持续时间(总计4小时)内将反应维持在72.5℃下，此时间之后将乳胶冷却到40℃。最终乳胶的pH值为约5.5并且用NH3水溶液(3.0g)调节到6.8。
表1-VA/BA/PEM乳胶组合物
a-以总单体计
b-PEM％未针对活性量校正，活性量为所报告百分比的约60％。
c-所报告百分比反映放射性物质的实际浓度
已出乎意料地发现含有VA和PEM或VA、BA和PEM的稳定胶乳可以在大大高于先前认为可行的pH值的pH值下制备。美国专利6,710,161教示需要低pH聚合来避免磷酸寡聚物或聚合物大量分配到水相中，从而造成在涂料配制物中产生不可接受含量的粗砂。因为酸性溶液促使丙烯酸乙烯酯水解，所以似乎难以(如果不是不可能)形成并入磷酸单体(如PEM)和VA的稳定胶乳。尽管如此，已展现，可以在单个阶段中在4.5到8范围内、优选在5.5到7范围内的pH值下进行的VA和PEM的聚合产生均匀聚合物粒子的分散液而提供颜料效率增强的基本上无粗砂的配制物。
涂料配制物：
在添加配制物组分之前，将粘合剂输送到1-L塑料容器中，并使用3-桨叶人字形金属搅拌器混合；添加足量氨以获得8.5-9.5的pH值。添加碱完成后，在不停地混合下向粘合剂添加TiO2浆料部分A。添加TiO2浆料部分A完成后，添加研磨剂、聚结剂、表面活性剂和消泡剂；接着添加足量增稠剂以获得至少85KU的克雷布斯单位粘度(Krebs unit viscosity)和至少0.8的ICI粘度。表2描述使用粘合剂实例1和2以及比较实例1和2的涂料配制物的组成，所有涂料配制物的总PVC均为36。所有量均以克为单位。表3描述使用粘合剂实例1和2以及比较实例1和2的涂料配制物的组成，所有涂料配制物的总PVC均为53，其刚刚低于CPVC。表4描述使用粘合剂实例1和2的涂料配制物的组成，其中总PVC为70(其高于CPVC)。表2-4中的所有配制物的固体体积均为40％。
对于表2-4，“污染测试”是指根据ASTM D4828-94在暴露于所列污染介质-基于矿物油的索伦特(soilant)(黑色)(矿物油基)和莱尼塔(Leneta)污染ST-1(黑色)(莱尼塔污染ST-1)后关于颜色变化的污染测试。CD、SD和N为颜色变化表示：CD指暗很多，SD指略暗，并且N指颜色不变化。
如表2和表3所说明，与使用基于VA的不含PEM的粘合剂的配制物相比，使用本发明的粘合剂配制的PVC为36和53的涂料展示优良抗污染性。表4说明在高于CPVC下使用VA-PEM粘合剂的涂料配制物展示不良抗污染性。
表2-总PVC为36的涂料配制物的组成
表3-总PVC为53的涂料配制物的组成
比较实例1A 比较实例2A 实例1C 实例1D 实例2C 实例2D
TiO2的PVC 13.5 13.5 13.5 11.5 13.5 11.4
研磨剂
水 160.00 160.00 160.00 130.00 160.00 130.00
TiO2浆料 150.00 150.00 150.00 150.00
CELLOSIZE 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
CF-10 1.28 1.28 1.28 1.28 1.28 1.28
富马斯特VL 1.28 1.28 1.28 1.28 1.28 1.28
氨(28％) 0.21 0.21 0.21 1.00 0.21 0.37
731A 13.41 13.41 13.41 13.41 13.41 13.41
TiO2浆料 50.00 150.00
欧米亚5增量剂 161.00 161.00 161.00 169.00 161.00 169.00
麦里斯10增量剂 86.50 86.50 86.50 90.80 86.50 90.80
超白增量剂 86.50 86.50 86.50 90.80 86.50 90.80
研磨剂小计 663.19 663.19 663.19 550.57 663.19 649.94
稀释
比较实例粘合剂1 328.16
比较实例粘合剂2 329.36
实例粘合剂1 409.27 411.67
实例粘合剂2 355.29 355.75
氨(28％) 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30
TiO2-1(A) 85.66 85.66 85.66 150.29 85.66 50.31
CF-10 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40
富马斯特 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40 1.40
泰萨醇 9.02 13.59 9.02 9.04 9.02 9.04
RM-895 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20 2.20
RM-2020 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40 8.40
水 95.67 90.58 16.00 51.49 68.92 106.93
总计 1196.40 1197.07 1197.84 1187.75 1196.78 1186.66
污染测试
矿物油基 CD CD N N N N
莱尼塔污染ST-1 CD CD SD SD SD SD
表4-总PVC为70的涂料配制物的组成
比较实例3 比较实例4 比较实例5 比较实例6
TiO2的PVC 13.50％ 11.47％ 13.50％ 11.47％
研磨剂
水 180.00 180.00 180.00 180.00
CELLOSIZE 3.00 3.00 3.00 3.00
TiO2浆料 150.00 150.00 150.00 150.00
CF-10 1.84 1.84 1.84 1.84
富马斯特 1.84 1.84 1.84 1.84
氨(28％) 0.30 0.37 0.30 0.37
731A 19.20 19.20 19.20 19.20
欧米亚5增量剂 230.50 238.25 230.50 238.25
麦里斯10增量剂 123.84 128.01 123.84 128.01
超白粘土 123.84 128.01 123.84 128.01
研磨剂小计 834.35 850.52 834.35 850.51
稀释
实例粘合剂1 260.34 262.70
实例粘合剂2 226.00 227.01
氨(28％) 1.30 1.30 1.30 1.30
TiO2浆料(A) 85.65 50.33 85.65 50.31
CF-10 1.40 1.40 1.40 1.40
富马斯特 1.40 1.40 1.40 1.40
泰萨醇 5.74 5.77 5.74 5.77
RM-895 2.20 2.20 2.20 2.20
RM-2020 8.40 8.40 8.40 8.40
水 75.86 82.36 109.53 117.29
总计 1276.65 1266.37 1275.97 1265.59
污染测试
矿物油基 CD CD CD CD
莱尼塔污染ST-1 CD CD CD CD

Claims (6)

1.一种涂层组合物，其包含聚合物粒子、颜料粒子和增量剂粒子的水性分散液，其中在单相中并且以所述聚合物粒子的重量计，所述聚合物粒子包含35到99.8重量％的乙酸乙烯酯的结构单元、10到64.8重量％的丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯或丙烯酸丁酯或其组合的结构单元、0.1到2.0重量％的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸或其盐或乙烯基磺酸钠的结构单元、0.2到6重量％的甲基丙烯酸磷酸乙酯或其盐的结构单元，其中所述涂层组合物的另一个特征为颜料体积浓度在25到所述组合物的临界颜料体积浓度范围内，并且其中，所述聚合物粒子的通过动态光散射获得的平均粒度在110nm到200nm范围内。
2.根据权利要求1所述的涂层组合物，其中所述组合物的另一个特征为以乙酸乙烯酯的结构单元的重量计，具有少于1.0重量％乙酸或其盐，其中所述聚合物粒子的Tg在-30℃到50℃范围内，其中所述聚合物粒子包含0.2到4重量％甲基丙烯酸磷酸乙酯或其盐的结构单元；并且，其中所述颜料粒子包含TiO2粒子。
3.根据权利要求2所述的涂层组合物，其中以所述聚合物粒子的重量计，所述聚合物粒子包含10到40重量％丙烯酸丁酯的结构单元。
4.根据权利要求1所述的涂层组合物，其中所述聚合物粒子另外基本上不包含甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的结构单元，并且基本上不包含侧位OH基。
5.根据权利要求4所述的涂层组合物，其中所述组合物的所述颜料体积浓度为30到55；并且，所述聚合物粒子的Tg为-10℃到30℃。
6.根据权利要求1所述的涂层组合物，其中所述聚合物粒子的Tg为-5℃到10℃，其中所述组合物进一步包含HEUR或HEC增稠剂或其组合；其中所述组合物的挥发性有机物含量少于50g/L；并且其中以所述组合物的总体积计，所述组合物的体积固体含量为25到45体积％。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9834697B2 (en) 2014-07-30 2017-12-05 Rohm And Haas Company Vinyl acetate binders in an above-critical pigment volume concentration coatings composition
CA2956280C (en) * 2014-07-30 2021-10-12 Dow Global Technologies Llc Vinyl acetate binders in an above-critical pvc coatings composition
US9475932B2 (en) * 2014-08-08 2016-10-25 Rohm And Haas Company Composition comprising a latex and a HEUR thickener
CA2940732C (en) * 2015-09-17 2023-10-03 Rohm And Haas Company Pigmented paint formulation with a phosphorus acid functionalized latex binder and an associative thickener
CA2940734C (en) * 2015-09-17 2023-09-26 Rohm And Haas Company Pigmented paint formulation with a phosphorus acid functionalized latex binder and an associative thickener
AU2015268700B2 (en) * 2015-12-14 2020-11-05 3M Innovative Properties Company Peelable color coating
US9657184B1 (en) * 2016-06-30 2017-05-23 The Sherwin-Williams Company Water borne coating compositions and polymers therefor
CN108219620A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 罗门哈斯公司 具有橡实形态的聚合物粒子的水性分散液
CN114174445B (zh) * 2019-08-09 2023-05-23 罗门哈斯公司 聚丙烯酸和聚乙酸乙烯酯胶乳的共混物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1102427A (zh) * 1993-05-20 1995-05-10 罗姆和哈斯公司 控制聚合物胶乳在二氧化钛上的吸附的方法
CN1158878A (zh) * 1996-02-03 1997-09-10 泰奥塞集团服务有限公司 复合颜料的原料
CN1890334A (zh) * 2003-12-04 2007-01-03 巴斯福股份公司 具有优异冻融稳定性的低voc水性涂料组合物
CN101010366A (zh) * 2004-08-26 2007-08-01 诺誉有限公司 具有改善的稳定性的涂料组合物

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4812510A (en) * 1986-04-17 1989-03-14 The Glidden Company Small particle size latex based on vinyl acetate polymers
JPH06128442A (ja) * 1992-10-14 1994-05-10 Dainippon Ink & Chem Inc メタリック塗料用酢酸ビニル−アクリル樹脂組成物
JPH07138521A (ja) * 1993-11-16 1995-05-30 Dainippon Ink & Chem Inc 塗料用ビニル系共重合体ならびにそれを含んで成る塗料用樹脂組成物
DE19750618A1 (de) * 1997-11-14 1999-05-20 Basf Ag Pigmenthaltige Zubereitungen auf der Basis wässriger Polymerisatdispersionen
US6218012B1 (en) * 1998-03-11 2001-04-17 The Sherwin-Williams Company Primerless latex paint
US6710161B2 (en) 2002-06-19 2004-03-23 Rohm And Haas Company Polymer composition and monomer composition for preparing thereof
JP4792052B2 (ja) * 2007-04-30 2011-10-12 ローム アンド ハース カンパニー 水性コポリマー分散体およびコーティング組成物
US8293825B2 (en) * 2008-03-20 2012-10-23 Basf Se Polymer dispersions containing phosphorous polymers and emulsifiers
EP2828346B1 (en) 2012-05-04 2020-06-24 Rohm and Haas Company Adsorbing vinyl acetate binders
CA2879438C (en) * 2012-08-02 2019-08-13 Dow Global Technologies Llc Adsorbing vinyl ester binders
KR102083844B1 (ko) 2012-12-05 2020-03-03 롬 앤드 하스 캄파니 2-(메타크릴로일옥시)에틸 포스폰산의 구조 단위를 가지는 입자 폴리머의 안정한 수성 분산물 및 그의 복합물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1102427A (zh) * 1993-05-20 1995-05-10 罗姆和哈斯公司 控制聚合物胶乳在二氧化钛上的吸附的方法
CN1158878A (zh) * 1996-02-03 1997-09-10 泰奥塞集团服务有限公司 复合颜料的原料
CN1890334A (zh) * 2003-12-04 2007-01-03 巴斯福股份公司 具有优异冻融稳定性的低voc水性涂料组合物
CN101010366A (zh) * 2004-08-26 2007-08-01 诺誉有限公司 具有改善的稳定性的涂料组合物

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