CN109401469B - 辊涂多色涂料组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多色涂料组合物，其包括具有第一流变改性剂和任选的第二流变改性剂的连续相、分散在该连续相中的第一不连续相、和不可混溶地分散在该连续相中的第二不连续相。该第一不连续相包括具有第一着色剂强度的第一着色剂和非触变性聚合物的乳液。该第二不连续相包括具有第二着色剂强度的第二着色剂、第三流变改性剂和第一触变性聚合物的乳液。

Description

辊涂多色涂料组合物

技术领域

本申请涉及一种多色涂料，其是通过连续相中的触变性树脂DIY容易辊涂的配制品。在至少一个方面，本申请涉及一种可以通过辊涂的相关多色涂料组合物。

背景技术

多色涂料是一种类型的涂料产品，该多色涂料形成具有多个颜色，典型地在浅背景颜色上具有多个颜色斑点的涂料涂层。尽管可以使用各种类型的喷涂施加多色涂料，但自己动手(DIY)辊涂是大的挑战。当前市场上可用的产品在DIY辊涂特性诸如良好的辊压能力、均匀的良好覆盖性、溅射、彩色颗粒涂抹等方面非常差。

因此，存在对可以通过辊或其他标准施加技术施加的改善的多色涂料组合物的需要。

发明内容

本发明通过在至少一个实施例中提供一种多色涂料组合物，解决了现有技术的一个或多个问题。该多色涂料组合物包括含有水和包封不连续相的第一流变改性剂的连续相、分散在连续相中的第一不连续相、和不可混溶地分散在连续相中的第二不连续相。该连续相可以包括任选的与第一流变改性剂不同的第二流变改性剂。该第一不连续相包括具有第一着色剂强度的第一着色剂，和非触变性聚合物或非触变性共聚物的乳液。该第二不连续相包括具有第二着色剂强度的第二着色剂、任选的第三流变改性剂、和第一触变性聚合物的乳液。

在另一个实施例中，提供了一种多色涂料组合物。该多色涂料组合物包括含有水和稳定和/或包封不连续相的第一流变改性剂的连续相、分散在连续相中的第一不连续相、和不可混溶地分散在连续相中的第二不连续相。该连续相可以包括任选的与第一流变改性剂不同的第二流变改性剂。该第一不连续相包括具有第一着色剂强度的第一着色剂和非触变性聚合物的乳液。该第二不连续相包括具有第二着色剂强度的第二着色剂、任选的第三流变改性剂、和第一触变性聚合物的乳液。该第一着色剂可以与第二着色剂相同或不同。有利地，本文所列出的多色涂料组合物允许容易的辊涂、具有可接受的辊负载频率的良好覆盖性、改善的抗颗粒涂抹性、改善的颗粒取向、和减少的辊溅射。多色涂料组合物的各种实施例通过使用在连续基底中与任选的螯合剂共混的触变性树脂来改善辊涂，以改善最终多色涂料图案的均匀性。触变性树脂的使用产生触变性行为并且使彩色液滴从辊盖均匀扩散。

具体实施方式

现在将详细参考本发明目前优选的组合物、实施例和方法，它们构成了本发明人目前已知的实施本发明的最佳模式。然而，应理解，所披露的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种和替代的形式实施。因此，本文披露的具体细节不应解释为限制，而仅仅作为本发明任何方面的代表性基础和/或作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。

除了在实施例中或另外明确指出之外，本说明书中表示材料的量或反应和/或使用条件的所有数值应理解为在描述本发明的最宽范围时由词语“约”修饰。通常优选在规定数值限制内的实践。另外，除非有相反的明确规定：百分比、“份数”、和比值是按重量计；术语“聚合物”包括“低聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”等；除非另外指出，否则对于任何聚合物提供的分子量是指重均分子量；出于结合本发明的给定目的，适合或优选的一组或一类材料的描述意味着该组或该类中的任何两个或更多个成员的混合物同样适合或优选；化学术语中成分的描述是指在添加到说明书中指定的任何组合时的成分，并且一旦混合，不一定排除混合物的成分之间的化学相互作用；首字母缩写或其他缩写的第一个定义适用于本文相同缩写的所有后续用法，并且经必要的变更适用于最初定义的缩写的正常语法变体；并且，除非有相反的明确规定，否则特性的测量是通过与之前或之后针对同一特性引用的相同技术确定的。

还应理解，本发明不限于以下描述的具体实施例和方法，因为具体的组分和/或条件当然可以变化。此外，本文使用的术语仅出于描述本发明的特定实施例的目的，并且不旨在以任何方式进行限制。

还必须注意，如本说明书和所附权利要求中所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个/一种(a/an)”和“该”包括复数指代物。例如，以单数形式对组分的引用旨在包括多个组分。

术语“包含”与“包括”、“具有”、“含有”、或“以……表征”同义。这些术语具有包容性和开放性，并且不排除另外的、未列举的元素或方法步骤。

短语“由……组成”排除权利要求书中未指定的任何元素、步骤、或成分。当此短语出现在权利要求的主体的条款中，而不是立即跟在前言之后时，它只限制该条款中列出的要素；其他要素作为整体未被排除在该权利要求之外。

短语“主要由……组成”将权利要求的范围限制于指定的材料或步骤，以及本质上不影响所要求保护主题的基础和一个或多个新颖特征的那些材料或步骤。

可以替代地使用术语“包含”、“由……组成”和“主要由……组成”。当使用这三个术语之一时，目前披露的且要求保护的主题可以包括使用其他两个术语中的任何一个。

在整个本申请中，在引用出版物的情况下，这些出版物的披露内容特此通过引用整体并入本申请，以更全面地描述本发明所属领域的状态。

“着色剂强度”或“色强度”是颜料或着色剂赋予其他材料颜色的能力。着色剂或色强度可以以任意种方式量化。例如，着色剂或颜料实现给定色调深度的浓度可以用作着色剂或色强度的量度。颜料或着色剂实现给定色调深度的浓度越低，色强度越大。对于一些颜料或着色剂，吸收系数越高，色强度越高。

如本文所用的术语“聚合物”包括共聚物。

在一个实施例中，提供了一种多色涂料组合物。该多色组合物是水包水乳液(例如，Pickering乳液)，其具有分散在连续水相中的第一不连续水相(例如，可涂抹的不连续水相)和第二不连续水相(例如，含有触变剂的不连续水相)。该第二不连续相包括第一触变性聚合物(包括共聚物)。触变性聚合物的实例包括但不限于Neocryl TX-208或NeocrylTX-200。在本文中，“不连续水相”是以不溶于水的液滴形式分散在水中的组分。该第一不连续水相由第一不连续含水组合物、第二不连续含水组合物、和连续含水组合物形成。在一个改进中，该第一不连续水相和该第二不连续水相(以及因此相关的组合物)彼此不可混溶。在一个改进中，该第一不连续相以占该多色涂料组合物总重量的2-40的重量百分比的量存在，并且该第二不连续相以占该多色涂料组合物总重量的2-40的重量百分比的量存在，余量是连续相。特征在于，该第一不连续相包括具有第一平均粒度的第一多个液滴，并且该第二不连续相包括具有第二平均粒度的第二多个液滴。在一个改进中，第二平均粒度大于第一平均粒度。

连续水相包括水和许多额外的任选组分。在一个改进中，该连续水相包括包封并且稳定不连续相的第一流变改性剂。典型地，水以占多色涂料组合物总重量的重量百分比为30至80的量存在。该连续水相可以进一步包括具有羟基官能团的第二触变性聚合物(例如Neocryl TX-208或Neocryl TX-200)和/或其乳液。在一个改进中，该连续水相包括第二流变改性剂。该第二流变改性剂可以是交联剂和/或螯合剂(例如Tytan CX100，其是螯合的钛链烷醇胺络合物)。流变改性剂诸如Tytan CX100与胶体稳定的粘合剂反应，以通过剪切敏感的氢键形成触变性结构。在一个改进中，该第一触变性聚合物与第二触变性聚合物相同。在另一个改进中，该第一触变性聚合物与第二触变性聚合物不同。

第一不连续水相和组合物包括具有第一着色剂强度的第一颜料(称为色调基础A)和非触变性聚合物，其优选地是丙烯酸乳液(例如RHOPLEX SG-10AF)。适合的非触变性聚合物包括但不限于丙烯酸聚合物、乙烯基丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸类共聚物、聚乙烯醇、及其组合。适合的成膜聚合物由一种或多种选自下组的单体形成，该组由以下各项组成：甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-氯乙基乙烯基醚、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸五氟苯酯、丙烯酸五氟苯酯、丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、衣康酸双-(2,2,2-三氟乙基)酯、双-(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)、丙烯酸1H,1H,3H-六氟丁酯、甲基丙烯酸1H,1H,7H-十二氟庚酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、脂肪族、氟化脂肪族、甲基丙烯酸1H,1H,2H,2H-十七氟癸酯、532.2丙烯酸、丙烯酸1H,1H,2H,2H-十七氟癸酯、丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、甲基丙烯酸1H,1H,3H-四氟丙酯、六氟异丙基、甲基丙烯酸1H,1H,3H-六氟丁酯、甲基丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、乙烯、丙烯、1-丁烯、2丁烯、乙酸乙烯酯、(methacrylate,methyl acrylate,ethyl acrylate,2-chloroethyl vinylether,2-ethy lhexyl acrylate,hydroxyethyl methacrylate,butyl acrylate,butylmethacrylate,trimeth ylolpropane triacrylate,pentafluorophenyl methacrylate,pentafluorophenyl acrylate,1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl acrylate,bis-(2,2,2-trifluoroethyl)itaconate,bis-(1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl),1H,1H,3H-hexafluorobutyl acrylate,1H,1H,7H-dodecafluorohep tyl methacrylate,2,2,2-trifluoroethyl acrylate,2,2,2-trifluoroethyl methacrylate,aliphat ic,fluorinated aliphatic,1H,1H,2H,2H-Heptadecafluorodecyl methacrylate 532.2acrylic,1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl acrylate,1H,1H,5H-octafluoropentylacrylate,

1H,1H,3H-tetrafluoropropyl methacrylate,hexafluoro-iso-propyl,1H,1H,3H-hexaflu orobutyl methacrylate,1H,1H,5H-octafluoropentyl methacrylate,ethylene,propylene,1-butylene,2butylene,vinyl acetate,)及其组合。在一个改进中，当向多色涂料组合物施加力时，第一不连续相能够与连续相共混。

触变性聚合物(即第一和/或第二触变性聚合物)和交联剂/螯合剂为连续水相提供触变性特征，这改善了多色涂料组合物的适用性。另外，连续水相中的触变性聚合物和交联剂/螯合剂改善了着色液滴的分散，这显著改善了当施加多色涂料组合物时颜色图案的均匀性。

连续水相和连续含水组合物包括第一流变改性剂(例如

S482)，其促进不连续相的稳定性和包封。此外，这些流变改性剂形成并支持乳液。流变改性剂诸如

S482在水中形成低粘度预混物。这些预混物在添加到多色涂料组合物中时变稠。流变改性剂优选地增强第一不连续水相和第二不连续水相的不混溶性。

第二不连续水相和相关组合物包括具有第二着色剂强度的第二颜料(称为色调基础B、C或D)、具有一个或多个羟基官能团的第一触变性聚合物(例如

TX-208或

TX-200)，其优选地是丙烯酸乳液，以及任选的第三流变改性剂，其可以是交联和/或螯合剂(例如

CX100)。第三流变改性剂可以与以上列出的第二流变改性剂相同。第一触变性聚合物可以包括胶体稳定剂，其能够经由氢键与第二和/或第三流变改性剂相互作用。第一不连续水相和弹性/剪切抗性不连续水相优选地呈液滴的形式，其中第一不连续水相的平均粒度优选地小于弹性/剪切抗性不连续水相的平均粒度。第二不连续水相的较大液滴可以增强弹性和剪切抗性。

表1提供了可以用于连续相、第一不连续相、和第二不连续相的重量百分比的实例。表2.表1中组分的描述。

表1

表2.表1中组分的描述。

在本发明的各种实施例中，多色涂料组合物还可以包括分散在连续水相中的多个额外的不连续水相，它们彼此不可混溶，并且与第一不连续水相不可混溶。典型地，每个额外的不连续水相是不连续的弹性/剪切抗性水相。在一个改进中，每个额外的不连续相包括具有相关着色剂强度的额外的着色剂、额外的流变改性剂、和额外的触变性聚合物的乳液。

如以上所列出，涂料组合物包括一种或多种颜料。适合的着色剂是偶氮染料、酞菁染料、蒽醌染料、氧化钛、碳酸钙、氧化铁(黑色、黄色和红色)、氧化锌和炭黑、粉末金属、金属化合物(例如，磷酸锌)、及其组合。在一个改进中，着色剂以多色涂料组合物总重量的约0.1至10的重量百分比的量存在。

在一些变型中，涂料组合物进一步包括一种或多种下组的添加剂，该组由以下各项组成：流变改性剂、表面活性剂、消泡剂、有机溶剂、pH调节剂、UV稳定剂、分散剂、聚结剂、生物杀灭剂、无机颜料、有机颜料、及其组合。典型地，添加剂以多层涂料组合物总重量的约0.1至20重量百分比的量存在。

通过首先形成几种色调基础组合物形成多色涂料组合物，这些色调基础组合物与连续基础组合物组合以形成着色色调组合物。色调基础组合物将各自包括一种或多种着色剂、氧化钛、如以上所列出的聚合物乳液、添加剂、和水。在一种改进中，相对于色调基础组合物总重量，色调基础组合物包括重量百分比为0.1至10的一种或多种着色剂、重量百分比为5至25的氧化钛、重量百分比为20至50的乳液、其量是重量百分比为0.1至20的各种添加剂的，以及余量。对于第一不连续水相(色调A基础组合物)，聚合物乳液包括非触变性聚合物和交联剂。典型地，当存在时，交联剂以色调基础组合物总重量的0.01至1的重量百分比的量存在。对于其他色调基础，聚合物乳液包括如上所列出的触变性聚合物。连续基础组合物各自包括胶乳粘合剂、流变改性剂、各种添加剂和水。在一个改进中，连续基础组合物包括10％至40％的胶乳粘合剂、重量百分比为2至8的流变改性剂、重量百分比为0.1至20的各种添加剂、和余量的水。由色调基础A形成的着色色调组合物与一种或多种不同的着色色调组合物组合以形成多色涂料组合物。

以下实例说明了本发明的各种实施例。本领域技术人员将认识到在本发明的精神和权利要求的范围内的许多变化。

表3提供了本发明的配制品(重量百分比)的实例。应当理解，这些组分中的每一种可以以所列值的+/-25％的量存在，其中水是每种组合物的余量。另外，将着色剂与如以上所列出的色调基础组合物组合以形成着色色调基础组合物。然后可以将此着色色调基础组合物与相关的连续基础组合物组合，并且然后搅拌以形成着色色调基础组合物的液滴。然后将乳化的着色色调基础组合物组合以形成多色涂料组合物，其可以具有2、3、或更多种颜色的着色液滴。

表3.色调基础A、B、C、D和连续基础配制品

表4提供了本发明的配制品(重量百分比)的额外的实例。应当理解，这些组分中的每一种可以以所列值的+/-25％的量存在，其中水是每种组合物的余量。

表4

虽然以上描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。相反，本说明书中使用的词语是描述性而不是限制性词语，并且应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。另外，可以组合各种实现实施例的特征以形成本发明的其他实施例。

Claims (21)

1.一种多色涂料组合物，该组合物包括：

连续相，该连续相包括水、包封不连续相的第一流变改性剂和与该第一流变改性剂不同的第二流变改性剂，该第二流变改性剂是螯合剂；

分散在该连续相中的第一不连续相，该第一不连续相包括具有第一着色剂强度的第一着色剂和非触变性聚合物的乳液；以及

不可混溶地分散在该连续相中的第二不连续相，该第二不连续相包括具有第二着色剂强度的第二着色剂和具有羟基官能团的第一触变性聚合物的乳液，其中该第一不连续相和该第二不连续相彼此不可混溶。

2.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该第一不连续相包括具有第一平均粒度的第一多个液滴，并且该第二不连续相包括具有第二平均粒度的第二多个液滴，该第二平均粒度大于该第一平均粒度。

3.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该第二着色剂强度大于该第一着色剂强度。

4.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该第一触变性聚合物具有胶体稳定剂。

5.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，当向该多色涂料组合物施加力时，该第一不连续相能够与该连续相共混。

6.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该连续相包括第二触变性聚合物的第二乳液。

7.如权利要求6所述的多色涂料组合物，其中，该第一触变性聚合物与该第二触变性聚合物相同。

8.如权利要求6所述的多色涂料组合物，其中，该第一触变性聚合物与该第二触变性聚合物不同。

9.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该第一不连续相以占该多色涂料组合物总重量的2-40的重量百分比的量存在，该第二不连续相以占该多色涂料组合物总重量的2-40的重量百分比的量存在，余量是该连续相。

10.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该多色涂料组合物进一步包含不可混溶地分散在该连续相中的一个或多个额外的不连续相，每个额外的不连续相包括具有相关着色剂强度的额外的着色剂、额外的流变改性剂、和额外的触变性聚合物的乳液。

11.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该连续相进一步包括与胶体稳定的粘合剂反应以通过剪切敏感的氢键形成触变性结构的试剂。

12.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该螯合剂与胶体稳定的粘合剂反应，以通过剪切敏感的氢键形成触变性结构。

13.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该第二流变改性剂是螯合的钛链烷醇胺络合物。

14.如权利要求1所述的多色涂料组合物，其中，该第二不连续相进一步包括第三流变改性剂，该第三流变改性剂是与胶体稳定的粘合剂反应的螯合剂，以通过剪切敏感的氢键形成触变性结构。

15.一种多色涂料组合物，该组合物包括：

连续相，该连续相包括水、第一流变改性剂和第二流变改性剂，该第二流变改性剂是螯合剂；

分散在该连续相中的第一不连续相，该第一不连续相由具有第一着色剂强度的第一着色剂和非触变性聚合物的乳液组成；以及

不可混溶地分散在该连续相中的第二不连续相，该第二不连续相包括具有第二着色剂强度的第二着色剂、第三流变改性剂和具有羟基官能团的第一触变性聚合物的乳液，该第一触变性聚合物具有经由氢键与该第三流变改性剂相互作用的胶体稳定剂，其中该第二着色剂强度大于该第一着色剂强度，其中该第一不连续相和该第二不连续相彼此不可混溶。

16.如权利要求15所述的多色涂料组合物，其中，该第一不连续相包括具有第一平均粒度的第一多个液滴，并且该第二不连续相包括具有第二平均粒度的第二多个液滴，该第二平均粒度大于该第一平均粒度。

17.如权利要求15所述的多色涂料组合物，其中，该连续相包括第二触变性聚合物的第二乳液。

18.如权利要求15所述的多色涂料组合物，其中，该第一不连续相以占该多色涂料组合物总重量的2-40的重量百分比的量存在，该第二不连续相以该多色涂料组合物总重量的2-40的重量百分比的量存在，余量是该连续相。

19.如权利要求15所述的多色涂料组合物，其中，该多色涂料组合物进一步包含不可混溶地分散在该连续相中的一个或多个额外的不连续相，每个额外的不连续相包括具有相关着色剂强度的额外的着色剂、额外的流变改性剂和额外的触变性聚合物的乳液。

20.如权利要求15所述的多色涂料组合物，其中，该第三流变改性剂各自独立地是交联剂和/或螯合剂。

21.如权利要求15所述的多色涂料组合物，其中，该第三流变改性剂是螯合的钛链烷醇胺络合物。