CN106543839B - 具有磷酸官能化胶乳粘合剂和缔合型增稠剂的色漆配制品 - Google Patents

具有磷酸官能化胶乳粘合剂和缔合型增稠剂的色漆配制品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种包含水性分散体的组合物，所述水性分散体具有：具有疏水部分的缔合型增稠剂，所述疏水部分具有在2.7到4.8范围内的计算log P；和复合粒子，其包含吸附到TiO2粒子表面的磷酸官能化聚合物粒子。本发明的组合物向配制者提供在使用低剪切速率增稠剂和中等剪切速率增稠剂方面的灵活性以平衡油漆性能。

Description

具有磷酸官能化胶乳粘合剂和缔合型增稠剂的色漆配制品
背景技术
本发明涉及含有磷酸官能化胶乳粘合剂和缔合型增稠剂的色漆配制品，所述缔合型增稠剂经设计以组合物的所期望斯托默(Stormer)粘度为目标，特别当期望提高的ICI粘度时向配制者提供灵活性。
由于二氧化钛(TiO2)高的折射率，其广泛用于在油漆配制品中产生不透明性。TiO2成本的快速增加已经促使人们寻找更有效的方法来减小此颜料浓度而不牺牲遮盖力。可通过改善在TiO2粒子之间的间距来实现功效，例如通过将磷酸官能化乳液聚合物粒子吸附到TiO2粒子的表面。(参见，例如US 7,081,488、US 7,179,531和US 2015/000546 A1)。所得复合结构展现出增加的粘度功效，这可不利地影响配制者使用传统增稠剂如疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯(HEUR)聚合物增稠剂，将KU流变响应调整到所期望的粘度的能力。
因此，期望发现一种既提供有效使用TiO2又提供KU增效能力的组合物。在复合粒子的存在下，在高剪切速率下此类组合物将促进油漆配制品的粘度调节，而在低剪切速率和中剪切速率下不超过粘度目标，并且将具有在使用低剪切速率增稠剂和中剪切速率增稠剂中增加柔性以平衡其它油漆性能的附加益处。
发明内容
本发明通过提供一种包含水性分散体的组合物解决了本领域中的需要，所述水性分散体具有：a)以组合物的重量计，0.02重量％到2重量％的具有疏水部分的缔合型增稠剂，所述疏水部分具有在2.7到4.8范围内的计算log P；和b)以组合物的重量计，5重量％到60重量％包含吸附到TiO2粒子表面的磷酸官能化聚合物粒子的复合粒子；其中组合物的体积固体含量在30体积％到44体积％范围内，其条件是当体积固体含量在30体积％到36体积％范围内时，缔合型增稠剂的疏水部分的计算log P在4.0到4.8范围内。
具体实施方式
本发明为一种包含水性分散体的组合物：所述水性分散体具有：a)以组合物的重量计，0.02重量％到2重量％的具有疏水部分的缔合型增稠剂，所述疏水部分具有在2.7到4.8范围内的计算log P；和b)以组合物的重量计，5重量％到60重量％包含吸附到TiO2粒子表面的磷酸官能化聚合物粒子的复合粒子；其中组合物的体积固体含量在30体积％到44体积％范围内，其条件是当体积固体含量在30体积％到36体积％范围内时，缔合型增稠剂的疏水部分的计算log P在4.0到4.8范围内。
如缔合型增稠剂包含具有末端疏水基团或内部疏水基团或这两者的水溶性聚合物主链。优选地，缔合型增稠剂的浓度为0.1重量％到1重量％。合适的主链的实例包括聚醚主链、聚甲基丙烯酰胺主链、多醣主链或聚乙烯主链，优选聚醚主链。更优选地，缔合型增稠剂为疏水改性的环氧烷氨基甲酸酯聚合物，最优选疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物(HEUR)。此聚合物可通过在反应条件下将以下各项一起接触制备：a)二异氰酸酯；b)水溶性聚亚烷基二醇；和c)封端剂。合适的二异氰酸酯的实例包括1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、2,2,4-三甲基-1,6-二异氰酸酯基己烷、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、4,4'-亚甲基双(异氰酸酯基环己烷)、2,4'-亚甲基双(异氰酸酯基环己烷)、1,4-亚环己基二异氰酸酯、1-异氰酸基-3-异氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基环己烷(IPDI)、间亚苯基二异氰酸酯和对亚苯基二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯和2,4-甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯、4,4'-亚联苯基二异氰酸酯、4,4'-亚甲基二苯基异氰酸酯、1,5-亚萘基二异氰酸酯和1,5-四氢亚萘基二异氰酸酯。
水溶性聚亚烷基二醇是指水溶性聚环氧乙烷、水溶性聚环氧乙烷/聚环氧丙烷共聚物和水溶性聚环氧乙烷/聚环氧丁烷共聚物。如本文所用，术语环氧丙烷是指具有-(OCH2CH2CH2)-和/或-(OCH(CH3)CH2)-重复基团的聚合物。
优选的水溶性聚环氧乙烷为聚乙二醇，特别是重均分子量在4000，更优选6000并且最优选7000到20,000，更优选到12,000并且最优选到9000道尔顿(Dalton)的范围内的聚乙二醇。合适的聚乙二醇的实例为以CARBOWAXTM 8000聚乙二醇(密歇根州米德兰(Midland,MI)陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)(“陶氏”)或陶氏的附属公司的商标)市售的PEG 8000。
例如可通过使具有至少三个异氰酸酯基的化合物与化学计量过量的水溶性聚亚烷基二醇反应，接着进行中间体与化学计量过量的二异氰酸酯的反应以形成具有异氰酸酯基的支化聚氨基甲酸酯聚合物，接着用封端剂封端异氰酸酯基来制备支化疏水改性的环氧烷氨基甲酸酯聚合物。具有三个异氰酸酯基的优选化合物的实例包括氰尿酸酯和缩二脲三聚体，如HDI异氰尿酸酯(三聚体)和IPDI异氰尿酸酯(三聚体)，如下所示：
Figure BDA0001111736360000031
由其导出计算的log P(cLog P)的疏水部分可由以下式中的任一个表征：
Figure BDA0001111736360000032
计算的Log P片段
其中氧原子通过饱和碳原子共价键合到聚合物主链(波形线)；其中R1为二价基团并且R2和R3为选择获得所期望cLog P的一价基团。
优选地，R1为C4-C14烷基、C5-C8环烷基或C1-C9烷基和C5-C7环烷基的组合。
优选地，R2为C3-C10烷基、C5-C8环烷基或苄基；X为O或NR2'，其中R2'为H或选择获得所期望cLog P的一价基团。优选地，R2'为H、C1-C6-烷基、苄基或C5-C8环烷基。可替代地，R2为在本发明所期望cLog P范围的范围内的含有烷基、环烷基或芳香基的叔胺。
R3优选为C7-C11-烷基、二苄基氨基-C2-C5-烷基、二-C4-C6-烷基氨基-C1-C4-烷基、C6-C8-烷基苯基。
使用ChemBioDraw Ultra 13.0(珀金埃尔默(PerkinElmer)确定cLog P，其使用化学片段算法方法，用于基于其组成部分评估分子的分配系数。
在所期望cLog P范围的范围内的R1、R2和R2'基团的组合的实例如下：
Figure BDA0001111736360000033
Figure BDA0001111736360000041
其中-H12MDI-是指亚甲基双(异氰酸酯基环己烷)的异构体的片段：
Figure BDA0001111736360000042
-IPDI-是指1-异氰酸基-3-异氰酸酯基甲基-3,5,5-三甲基环己烷的片段：
Figure BDA0001111736360000043
-HDI-是指六亚甲基二异氰酸酯的片段：
Figure BDA0001111736360000044
其中虚线表示R1附接到NH基团的点。
合适的-OR3基团的实例包括-O-正十一烷基(cLog P＝4.42)、-O-正癸基(cLog P＝3.89)、-O-正壬基(cLog P＝3.36)、-O-正辛基(cLog P＝2.83)、-O-2-乙基己基(cLog P＝2.70)、-O-3,5,5-三甲基己基(cLog P＝2.97)、-O-3,7-二甲基辛基(cLog P＝3.63)、-O-二苄基氨基乙基(cLog P＝3.10)、-O-2-丙基庚基(cLog P＝3.76)、-O-二戊基氨基乙基(cLog P＝3.76)、-O-正辛基苯基(cLog P＝4.77)和-O-2,6-二甲基庚基(cLog P＝3.10)。
片段的优选cLog P取决于组合物的体积固体含量。当体积固体为30体积％到36体积％时，片段的cLog P为4.0并且优选4.2到4.8，优选到4.7；当体积固体为36体积％到44体积％时，片段的cLog P为2.7，优选3.0，并且更优选3.5到4.8，优选到4.7。
磷酸官能化聚合物粒子为球形并且可通过多种乳液聚合技术制备，如在US2012/0058277A1中所公开的那些。在制备球形磷酸官能化聚合物粒子的优选方法中，第一单体在乳液聚合条件下共聚，所述第一单体包含：a)0.5重量％，并且更优选1重量％到15重量％，更优选到10重量％，并且最优选到7重量％的磷酸单体或其盐；b)0.2重量％，并且更优选0.5到20重量％，优选到10重量％，并且更优选到4重量％的羧酸单体或硫酸单体或其盐或其组合；和c)50到95重量％的可聚合烯系不饱和本体单体的结构单元。如本文所用，可聚合烯系不饱和本体单体是指苯乙烯单体或丙烯酸酯单体或其组合。
优选的可聚合烯系不饱和本体单体包括以下单体的组合：i)甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯或其组合，以第一单体的重量计，其浓度优选地在35重量％到74.9重量％，更优选到65重量％，并且最优选到55重量％的范围内；和ii)丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯或其组合，以第一单体的重量计，其浓度优选地在25重量％，更优选45重量％到优选64.9重量％，更优选到60重量％的范围内。本体单体的更优选组合为甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯或其组合与丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯或其组合，其中甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯为特别优选的。
如本文所用，术语指定单体的“结构单元”是指聚合之后单体的残余物。举例来说，甲基丙烯酸甲酯的结构单元如下所示：
Figure BDA0001111736360000051
甲基丙烯酸甲酯的结构单元
其中虚线表示结构单元附接到聚合物主链的点。
合适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被所述基团取代。优选的磷酸二氢酯为(甲基)丙烯酸羟烷基酯的磷酸酯，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为特别优选的。“甲基丙烯酸磷酸乙酯”(PEM)在本文中用以指以下结构：
Figure BDA0001111736360000052
其中R为H或者
Figure BDA0001111736360000061
其中虚线表示附接到氧原子的点。
第一单体在乳液聚合条件下有利地聚合，接着添加第二单体并且进行第二阶段聚合。可替代地，第二单体可在第一阶段中聚合，接着进行第一单体在第二阶段中的聚合。第二单体优选地包含与第一单体相同的范围，不同之处在于第二单体优选地基本上不含磷酸单体。如本文所用，术语“基本上不含磷酸单体”意指，以第二单体的重量计，第二单体包含小于0.1重量％，更优选地小于0.01重量％的磷酸单体的结构单元。第二单体最优选不包括磷酸单体的结构单元。
通过以任何次序且任选地在油漆配制品中所使用的其它成分存在下，将磷酸官能化聚合物粒子与TiO2粒子的水性分散体混合制备复合物。以组合物的重量计，复合粒子在组合物中的优选浓度为20重量％到40重量％。
疏水改性的环氧烷氨基甲酸酯聚合物流变改性剂，优选HEUR，有利地与复合物和其它成分的水性分散体组合，所述其它成分选自由以下各项组成的群组：分散剂、消泡剂、表面活性剂、溶剂、非磷酸官能化粘合剂、附加增稠剂、填充剂、聚结剂、生物灭除剂和着色剂。
含有上述复合物和流变改性剂的水基油漆配制品具有足够低的斯托默粘度，使得配制者可添加0.2lbs(干燥)/100gal到4.0lbs/100gal(0.2g到4.8g(干燥)/L)的KU增效剂，从而使斯托默粘度增加到所希望水平。通过改进的热老化稳定性、着色后的粘度保持、罐内感觉或耐脱水收缩性，KU增效剂提供在配制油漆中的性能优点。从一系列用于给定配制品的KU增效剂中选择的灵活性也有利于调整抗流挂性和流动/调平性能。
实例
缩写
CARBOWAXTM 8000聚乙二醇 PEG 8000
DESMODUR W二异氰酸酯 H12MDI
六亚甲基二异氰酸酯 HDI
DESMODUR N3600HDI三聚体 HDI三聚体
异佛尔酮二异氰酸酯 IPDI
丁基化羟基甲苯 BHT
颜料体积浓度 PVC
体积固体 VS
ACRYSOLTMRM-995流变改性剂RM-995
ACRYSOL和CARBOWAX为陶氏化学公司或其附属公司的商标。
中间体1-PEM-官能化胶乳粘合剂的制备
通过将去离子水(160.0g)、Disponil FES 32表面活性剂(38.1g，30％活性)、丙烯酸丁酯(323.6g)、甲基丙烯酸甲酯(396.2g)和甲基丙烯酸(2.9g)混合制备第一单体乳液。通过将去离子水(272.1g)、Disponil FES 993表面活性剂(37.5g，30％活性)、甲基丙烯酸磷酸乙酯(29.8g，60％活性)、丙烯酸丁酯(452.7g)、甲基丙烯酸甲酯(422.4g)、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(74.5g)和甲基丙烯酸(9.9g)混合来制备第二单体乳液。
将去离子水(1106.3g)和Disponil FES 32表面活性剂(2.3g，30％活性)添加到配备有桨式搅拌器、温度计、氮气入口和回流冷凝器的5L四颈圆底烧瓶中。在N2氛围下将烧瓶的内容物加热到85℃，并且开始搅拌。将第一单体乳液的一部分(110.4g)添加到烧瓶中，接着添加DI水冲洗液(5.0g)。随后将溶解在去离子水(33.9g)中的过硫酸钠(5.4g)溶液，然后去离子水冲洗液(6.7g)的添加到反应器中。在搅拌10min之后，在45min内添加第一单体乳液的其余部分，接着添加DI水冲洗液(27.0g)。溶解在DI水(31.7g)中的过硫酸钠(0.58g)引发剂溶液在45min内单独地添加。在85℃下持续搅拌15min。
第二单体乳液和含有溶解在DI水(52.8g)中的过硫酸钠(0.99g)的引发剂溶液在75min内线性并且单独地添加到容器中。温度维持在85℃。用去离子水(27g)将第二单体乳液容器冲洗到反应器。当全部添加结束时，将烧瓶的内容物冷却到65℃并且将催化剂/活化剂对添加到烧瓶中以减少残余单体。然后用稀氢氧化铵水溶液将聚合物中和到pH 9。所测量粒径为如使用BI90Plus粒径分析仪测定的112nm，并且固体含量为46.1％。
RM1-制备具有4.34的cLog P的流变改性剂
在间歇熔融反应器中在真空中将PEG 8000(1751.1g)加热到110℃，维持2h。将反应混合物冷却到85℃。将BHT(0.184g)和1-辛醇(29.66g)添加到反应器中并且将反应混合物搅拌5min。然后，将HDI(52.68g)添加到反应器中，接着搅拌5min。然后，将辛酸铋(28％Bi，4.38g)添加到反应器中并且将所得混合物在85℃下搅拌10min。将所得熔融聚合物从反应器中移出并冷却。在于涂料配制品中测试之前，然后将这种固体聚合物的部分溶解在水中以形成含有以溶液总重量计，25wt％聚合物的溶液。
RM2-制备具有4.68的cLog P的流变改性剂
在间歇熔融反应器中在真空中将PEG 8000(1700.0g)加热到110℃，维持2h。在将反应器内容物冷却到85℃之后，将BHT(0.179g)、丁醇(12.87g)、H12MDI(62.57g)和HDI三聚体(7.95g)依序添加到反应器中，并使其混合5min。然后，将辛酸铋(28％Bi，4.25g)添加到反应器中，并且在搅拌下使混合物的温度在85℃下维持10min。将所得熔融聚合物从反应器中移出并冷却。在于涂料配制品中测试之前，然后将这种固体聚合物的部分溶解在水中以形成含有以溶液总重量计，20wt％聚合物的溶液。
RM3-制备具有5.74的cLog P的流变改性剂
在间歇熔融反应器中在真空中将PEG 8000(1711.9g)加热到110℃，维持2h。在维持110℃的反应温度时，将BHT(0.182g)和己醇(18.91g)添加到反应器中并且将反应混合物搅拌5min。然后，将H12MDI(77.85g)添加到反应器中，接着搅拌5min。然后，将辛酸铋(28％Bi，4.28g)添加到反应器中并且将所得混合物在110℃下搅拌10min。随后，将己醇(3.26g)添加到反应器中并且在110℃下再持续混合10分钟。将所得熔融聚合物从反应器中移出并冷却。在于涂料配制品中测试之前，然后将这种固体聚合物的部分溶解在水中以形成含有以溶液总重量计，20wt％聚合物的溶液。
RM4-制备具有5.40的cLog P的流变改性剂
在间歇熔融反应器中在真空中将PEG 8000聚乙二醇(1700.0g)和LUMULSE POE(26)丙三醇(43.36g)加热到110℃，维持2h。在将反应器内容物冷却到85℃之后，将BHT(0.185g)、1-癸醇(38.88g)和HDI(59.01g)依序添加到反应器中，并且使其混合5min。然后，将辛酸铋(28％Bi，4.25g)添加到反应器中，并且在搅拌下使混合物的温度在85℃下维持20min。将所得熔融聚合物从反应器中移出并冷却。在于涂料配制品中测试之前，然后将这种固体聚合物的部分溶解在水中以形成含有以溶液总重量计的18.5wt％聚合物的溶液。
RM5-制备具有6.33的cLog P的流变改性剂
PEG 8000(1854.8g)和LUMULSE POE(26)丙三醇(46.60g)加热到110℃，维持2h。在将反应器内容物冷却到85℃之后，将BHT(0.202g)、2-丁基-1-辛醇(47.81g)和HDI(63.41g)依序添加到反应器中，并且使其混合5min。然后，将辛酸铋(28％Bi，4.64g)添加到反应器中，并且在搅拌下使混合物的温度在85℃下维持20min。将所得熔融聚合物从反应器中移出并冷却。在于涂料配制品中测试之前，然后将这种固体聚合物的部分溶解在水中以形成含有以溶液总重量计的17.5wt％聚合物的溶液。
RM6-具有cLog 4.37的流变改性剂的制备
将PEG 8000(150g)和甲苯(400g)的混合物添加到容器中并且通过共沸蒸馏干燥。将混合物冷却至90℃，此时向混合物中添加H12MDI(6.63g)。将混合物搅拌5分钟，并且添加二月桂酸二丁基锡(0.21g)。将混合物搅拌1h，然后冷却到80℃，接着添加N-甲基苯甲胺(2.23g)。将混合物再搅拌1h，然后冷却到60℃。在真空中去除溶剂并且分离聚合物。
RM7-具有cLog 4.62的流变改性剂的制备
将PEG 8000(150g)和甲苯(400g)的混合物添加到容器中并且通过共沸蒸馏干燥。将混合物冷却到90℃，此时向混合物中添加HDI(4.25g)将混合物搅拌5分钟，并且添加二月桂酸二丁基锡(0.21g)。将混合物搅拌1h，然后冷却到80℃，接着添加N,N-二苄基氨基乙醇(4.44g)。将混合物再搅拌1h，然后冷却到60℃在真空中去除溶剂，并且分离聚合物。
实例1-在18％PVC，35.6％VS下用RM1增稠的油漆
A.预混合物
使用顶部混合器将中间体1(462g)、水(109g)、KRONOS 4311TiO2浆液(412g，76.5％固体)和氨水(0.88g，29％水溶液)混合10min。然后，将中间体1(440g)、BYK-348表面活性剂(4.8g)、FOAMSTAR A-34消泡剂(2.0g)、水(6.6g)和TEXANOL聚结剂(12.0g)依序添加并且再混合5min。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(193.4g)、水(3.95g)、RM1(5.63g，25％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.91g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
实例2-在18％PVC，35.6％VS下用RM2增稠的油漆
A.预混合物
以与实例1，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(193.4g)、水(3.93g)、RM2(5.62g，20％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.94g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
实例3-在18％PVC，38.9％VS下用RM1增稠的油漆
A.预混合物
使用顶部混合器将中间体1(404g)、水(46.3g)、KRONOS 4311TiO2浆液(361g，76.5％固体)和氨水(0.68g，28％水溶液)混合10min。然后，将中间体1(385g)、BYK-348表面活性剂(4.2g)、FOAMSTAR A-34消泡剂(1.8g)和TEXANOL聚结剂(10.5g)依序添加并且再混合5min。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(202.1g)、水(0.31g)、RM1(4.09g，25％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.49g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
比较实例1-在18％PVC，35.6％VS下用RM3增稠的油漆
A.预混合物
以与实例1，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(193.4g)、水(4.51g)和RM3(5.98g，20.0％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
比较实例2-在18％PVC，35.6％VS下用RM4增稠的油漆
A.预混合物
以与实例1，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(193.4g)、水(6.47g)和RM3(4.02g，20.0％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
比较实例3-在18％PVC，35.6％VS下用RM5增稠的油漆
A.预混合物
以与实例1，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(193.4g)、水(6.92g)和RM5(3.57g，17.5％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(202.1g)、水(0.31g)、RM1(4.09g，25％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.49g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
比较实例4-在18％PVC，38.9％VS下用RM3增稠的油漆
A.预混合物
以与实例3，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(202.1g)、水(0.25g)和RM3(4.64g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
比较实例5-在18％PVC，38.9％VS下用RM4增稠的油漆
A.预混合物
以与实例3，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(202.1g)、水(1.92g)和RM4(2.97g，18.5％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
表1示出用于添加到18PVC油漆样品的RM-995增稠剂量的KU粘度和ICI(分别为KUη和ICIη)。所添加的增稠剂为以lbs(干燥)/100gal为单位的RM-995。
实例4-在18％PVC，38.9％VS下用RM6增稠的油漆
A.预混合物
以与实例3，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(197.8g)、水(0.43g)、RM6(8.30g，20％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.44g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
实例5-在18％PVC，38.9％VS下用RM7增稠的油漆
A.预混合物
以与实例3，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(197.8g)、水(5.15g)、RM7(3.76g，25％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.27g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
实例6-在18％PVC，38.9％VS下用RM6增稠的油漆
A.预混合物
使用顶部混合器将中间物1(404g)和KRONOS 4311TiO2浆液(361g，76.5％固体)以及氨水(0.68g，28％)10min。然后，将中间物1、BYK-348表面活性剂(4.2g)、FOAMSTAR A-34消泡剂(1.8g)和TEXANOL聚结剂(10.5g)依序添加并且再混合5min。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(194.38g)、水(5.16g)、RM6(6.99g，20％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.45g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
实例7-在18％PVC，38.9％VS下用RM7增稠的油漆
A.预混合物
以与实例3，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(202.1g)、水(2.05g)、RM7(2.51g，25％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.33g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
比较实例6-在18％PVC，38.9％VS下用RM4增稠的油漆
A.预混合物
以与实例3，A部分中所述相同的方法制备预混合物。
B.调漆
使用顶部混合器将预混合物(202.1g)、水(2.05g)、RM4(2.51g，25％固体)和ACRYSOLTM RM-995流变改性剂(0.33g，20％固体)混合在一起，10min到15min以完成配制。
表1-添加到18PVC油漆的增稠剂的粘度分布
Figure BDA0001111736360000121
Figure BDA0001111736360000131
对于实例1-4和比较实例1-5，油漆粘度以100±3KU和1.3±0.1Pa·s为目标，其中对于剩余样品，油漆粘度以90±3KU和1.0±0.1Pa·s为目标。数据表明cLog P为4.34的RM1适应最高用量的RM-995而不超过用于VS研究的两者水平的斯托默粘度目标。RM3、RM4和RM5，全部的cLog P值都>5.0，匹配或超过KU粘度目标，而当以相同ICI粘度为目标时不需要任何添加的RM-995。然而，用于KU增效剂的用量取决于所研究的油漆配制品。在38.9％VS下，RM1、RM6和RM7示出对作为共-增稠剂的RM-995有效。RM3和RM4的cLog P都>4.8，匹配或超过KU粘度目标而不需要任何添加的RM-995。选择性添加共-增稠剂以增加本发明油漆配制品的斯托默粘度的能力允许向所设计的流变增强灵活性；这种灵活性允许优化性能特征，如流挂和调平、粘度稳定性、着色后的粘度保持和着色剂相容性。

Claims (7)

1.一种包含水性分散体的组合物，所述水性分散体具有：a)以所述组合物的重量计，0.02重量％到2重量％的具有疏水部分的缔合型增稠剂，所述疏水部分具有在2.7到4.8范围内的计算log P并由以下式中的任一个表征：
Figure FDA0002468580300000011
其中氧原子通过饱和碳原子共价键合到聚合物主链，即波形线；其中R1为二价基团，选自：C4-C14烷基、C5-C8环烷基或C1-C9烷基和C5-C7环烷基的组合；R2为一价基团，选自：C3-C10烷基、C5-C8环烷基、或苄基；R3为一价基团，选自：C7-C11-烷基、二苄基氨基-C2-C5-烷基、二-C4-C6-烷基氨基-C1-C4-烷基、C6-C8-烷基苯基；X为O或NR2'，其中R2'为H、C1-C6-烷基、苄基或C5-C8环烷基；和b)以所述组合物的重量计，5重量％到60重量％包含吸附到TiO2粒子表面的磷酸官能化聚合物粒子的复合粒子；其中所述组合物的体积固体含量在30体积％到44体积％范围内，其条件是当所述体积固体含量在30体积％到36体积％范围内时，所述缔合型增稠剂的所述疏水部分的所述计算log P在4.0到4.8范围内。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述缔合型增稠剂包含聚醚，所述聚醚为具有由以下结构表示的疏水部分的疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物：
Figure FDA0002468580300000012
其中X为O或NR2'，其条件是
当R2为CH3(CH2)3-或CH3(CH2)2-时，X为O并且R1为-H12MDI-；或者
当R2为CH3(CH2)5-或CH3(CH2)4-或CH3(CH2)3或苄基时，X为O并且R1为-IPDI-；或者
当R2为CH3(CH2)7-或CH3(CH2)6-或CH3(CH2)5-或CH3(CH2)4-时，X为O并且R1为-HDI-；或者
当R2为二苄基氨基乙基-时，X为O并且R1为-HDI-；或者
当R2为苄基并且R2'为CH3-时，X为NR2'并且R1为-H12MDI-；或者
当R2为环己基并且R2'为H时，X为NR2'并且R1为-H12MDI-；或者
当R2和R2'各自为苄基、环己基、CH3(CH2)3-或CH3(CH2)4-时，X为NR2'并且R1为-HDI-；或者
当R2为CH3(CH2)5-、CH3(CH2)6-或CH3(CH2)7-并且R2'为H时，X为NR2'并且R1为-HDI-；或者
当R2为CH3(CH2)5-并且R2'为H时，X为NR2'并且R1为-IPDI-；或者
当R2和R2'为CH3(CH2)3-时，X为NR2'并且R1为-IPDI-。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述缔合型增稠剂具有由～～OR3表示的疏水部分，其中R3为正十一烷基、正癸基、正壬基、正辛基、2-乙基己基、3,5,5-三甲基己基、3,7-二甲基辛基、二苄基氨基乙基、2-丙基庚基、二戊基氨基乙基、正辛基苯基或2,6-二甲基庚基。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述缔合型增稠剂具有在4.2到4.6范围内的计算log P的疏水部分。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述缔合型增稠剂包含聚醚，所述聚醚为具有由以下结构表示的疏水部分的疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯聚合物：
Figure FDA0002468580300000021
其中X为O或NR2'，其条件是
当R2为CH3(CH2)4-时，X为O并且R1为-IPDI-；或者
当R2为CH3(CH2)7-时，X为O并且R1为-HDI-；或者
当R2为苄基并且R2'为CH3-时，X为NR2'并且R1为-H12MDI-；或者
当R2为CH3(CH2)5-并且R2'为H时，X为NR2'并且R1为-IPDI-。
6.根据权利要求3所述的组合物，其中R3为正十一烷基或正辛基苯基。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的组合物，以所述组合物的重量计，其包含0.1重量％到1重量％的所述缔合型增稠剂和20重量％到40重量％的所述复合粒子，所述复合粒子包含吸附到TiO2粒子表面的磷酸官能化聚合物粒子，其中聚合物粒子包含：a)以所述聚合物粒子的重量计，0.5重量％到15重量％的磷酸单体的结构单元；b)0.2到10重量％的羧酸单体或硫酸单体或其盐或其组合的结构单元；和c)50重量％到95重量％的以下结构单元：i)甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯或其组合；和ii)丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸2-乙基己酯或其组合。
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