CN109486333A - 水性涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
一种水性涂料组合物,其包括:具有共聚的亚磷酸单体的含水乳液聚合物、水泥的含水分散液和固体惰性填料,各自以一定的量提供。一种用于提供涂覆衬底的方法,所述涂覆衬底采用随后已经活化的所述水性涂料组合物,并且还提供由此形成的涂覆衬底。
Description
本发明涉及一种水性涂布组合物。确切地说,本发明涉及一种包括乳液聚合物、水泥分散液和填料的水性涂料组合物。更确切地说,本发明涉及一种水性涂料组合物,其包括:(a)含水乳液聚合物,所述乳液聚合物包括0.1%到10%亚磷酸单体作为共聚单元,所述乳液聚合物的量以干物质计为10重量%到30重量%;(b)水泥的含水分散液,所述含水分散液的水泥固体含量为50重量%至80重量%,所述水泥选自由高铝水泥、铝酸盐水泥及其混合物组成的群组,以干物质计,所述水泥的量为10重量%至30重量%;以及(c)固体惰性填料,以干物质计,其量为40重量%至82重量%;其中所述乳液聚合物/水泥比以干物质/干物质计为0.66至1.5;并且所述水/水泥比以干水泥计为0.6至2.0。本发明另外涉及一种用于提供涂覆衬底的方法和由此形成的衬底。
在许多领域中用于衬底的涂料有利地是用于排放法规、安全和环境原因的水基涂料;另外在一些应用(例如装饰涂料、道路标线涂料、外部绝缘涂料和屋顶涂料)中,高固体含水涂料特别有利,因为其是可以实现较低VOC含量和更容易干燥的高固体性涂料的基座。
美国专利第5,824,734号公开一种改进的快干涂料组合物,其特别适合用作交通油漆。该水性涂料包括含有丙烯酸成膜聚合物的含水乳液、用于pH敏感乳液的稳定系统和矿物质颜料。然而,仍在寻求获取更高固体含量的改进和此类涂料的更快干燥时间。
美国专利申请公开案第2014/0343194A1号公开包括高铝水泥和/或硫铝酸钙水泥的稳定含水悬浮液和包括与某些有机物黏合剂组合的含水组合物的黏合组合物。然而,大部分乳液聚合物在此类含水水泥质悬浮液存在下是不稳定的。本发明人面临的问题是提供水性涂料系统,以提供相对于先前含水乳液聚合物类涂料的快速硬化或凝固、快速凝固、水性高固体性涂料;并且进一步以提供包括某些乳液聚合物的稳定的水泥质组合物、由此形成的涂层具有其它出人意料的性能优势的涂料。
在本发明的第一方面中,提供一种水性涂料组合物,其包含:(a)含水乳液聚合物,基于所述乳液聚合物的干重,所述乳液聚合物包含0.1%至10%亚磷酸单体作为共聚单元;以干物质计,所述乳液聚合物的量为8重量%至30重量%;(b)水泥的含水分散液,所述含水分散液的水泥固体含量为50重量%至80重量%,所述水泥选自由高铝水泥、硫铝酸盐水泥及其混合物组成的群组,以干物质计,所述水泥的量为10重量%至30重量%;以及(c)固体惰性填料,以干物质计,其量为40重量%至82重量%;其中所述乳液聚合物/所述水泥比以干物质/干物质计为0.66至1.5;并且其中所述水/所述水泥比以干水泥计为0.6至2.0。
在本发明的第二方面中,提供一种用于提供涂覆衬底方法,其包含:(a)提供固体衬底表面;
(b)在施加其上活化水性组合物,其包含(i)水性涂料组合物,所述水性涂料组合物包含(aa)含水乳液聚合物,以所述乳液聚合物的干重计,所述乳液聚合物包含0.1%至10%亚磷酸单体作为共聚单元;所述乳液聚合物的量以干物质计为8%至30重量%;(bb)水泥的含水分散液,所述含水分散液的水泥固体含量为50重量%至80重量%,所述水泥选自由高铝水泥、硫铝酸盐水泥及其混合物组成的群组,以干物质计,所述水泥的量为10重量%至30重量%;以及(cc)固体惰性填料,其量以干物质计为40重量%至82重量%;其中,所述乳液聚合物/所述水泥比以干物质/干物质计为0.66至1.5;并且其中水/所述水泥比以干水泥计为0.6至2.0;其中已将所述水性涂料组合物的pH调节至pH>11;以及(ii)含水活化剂溶液,以所述水泥干重的金属重量计,其包含0.4%至0.8%的选自由钠、钾、镁和钙盐组成的群组的金属盐;以及(d)干燥所述活化水性涂料组合物。
在本发明的第三方面中,提供由本发明的第二方面的方法形成的涂覆衬底。
本发明的水性涂料组合物包括含水乳液聚合物,所述乳液聚合物包括0.1%至10%、优选地1%至5%亚磷酸单体作为共聚单元,所述乳液聚合物的量以干物质计为8重量%至30重量%、优选10重量%至17重量%。本文中“水性”和“含水”是指水性涂料组合物的连续相,并且含水乳液聚合物的连续相由50重量%至100重量%的水构成。任选地,可以存在水混溶性化合物。“乳液聚合物”是指在含水乳液聚合过程中通过烯系不饱和单体的自由基加成聚合制备的聚合物。本文中“亚磷酸单体”包括那些单体及其混合物的盐。典型的亚磷酸单体包括磷酸二氢官能单体,如醇的磷酸二氢酯,其中所述醇还含有可聚合的乙烯基或烯系基团,如磷酸烯丙酯;双(羟基-甲基)反丁烯二酸酯或衣康酸酯的单或二磷酸盐;(甲基)丙烯酸酯的衍生物,例如包括(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯在内的(甲基)丙烯酸羟烷基酯的磷酸盐及其类似物。其它适合的亚磷酸单体包括CH2=C(R)-C(O)-O-(R1O)n-P(O)(OH)2,其中R=H或CH3且R1=alkyl,如可以从Rhodia,Inc.获得的SIPOMERTMPAM-100、SIPOMERTMPAM-200、SIPOMERTMPAM-300和SIPOMERTMPAM-4000。其它适合的磷酸单体是公开在WO 99/25780A1中的膦酸酯官能单体,并且包括乙烯基膦酸、烯丙基膦酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷膦酸、α-膦酰基苯乙烯、2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙烷膦酸。更适合的磷官能单体是Harcross T-Mulz1228和公开在US 4,733,005的1,2-烯键式不饱和(羟基)氧膦基(甲基)丙烯酸酯单体,并且包括(羟基)氧膦基甲基丙烯酸甲脂。优选的磷酸单体是磷酸二氢单体,其包括2-(甲基)丙烯酸磷酸乙酯、2-(甲基)丙烯酸磷酸丙酯、3-(甲基)丙烯酸磷酸丙酯和(甲基)丙烯酸3-二氧磷基-2-羟丙酯。优选的是2-(甲基)丙烯酸磷酸乙酯、2-(甲基)丙烯酸磷酸丙酯、3-(甲基)丙烯酸磷酸丙酯、(甲基)丙烯酸3-磷酸基-2-羟丙酯、SIPOMERTMPAM-100和SIPOMERTMPAM-200。
除亚磷酸单体之外,本发明的乳液聚合物还包括至少一个非离子共聚的单烯系不饱和单体,例如包括(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、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、脲基官能(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸的乙酰乙酸酯、乙酰胺或氰基乙酸酯在内的(甲基)丙烯酸酯单体;苯乙烯或取代苯乙烯;乙烯基甲苯;丁二烯;单烯系不饱和苯乙酮或二苯甲酮衍生物,例如美国专利第5,162,415号中教导的;乙酸乙烯酯或其它乙烯基酯;乙烯基单体,如氯乙烯、偏二氯乙烯和N-乙烯基吡咯酮;以及(甲基)丙烯腈。如贯穿本发明中所使用的例如(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺等术语“(甲基)”后接另一术语的使用分别是指丙烯酸酯或丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酰胺两者。
除亚磷酸单体之外,含水乳液聚合物还可以包括羧酸单体作为共聚单元,羧酸单体的量为0%至6%、优选0%至1%、更优选最小量,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸、衣康酸单甲酯、反丁烯二酸单甲酯、反丁烯二酸单丁酯和顺丁烯二酸酐。
在某些实施例中,乳液聚合物包括0重量%至5重量%;或在替代方案中,0重量%至1重量%;或0重量%至0.2重量%;以共聚的多烯系不饱和单体的乳液聚合物固体的重量计。在某些实施例中,乳液聚合物不含共聚的多烯系不饱和单体。多烯系不饱和单体包括例如(甲基)丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯和二乙烯基苯。
乳液聚合物的计算得出的玻璃转化温度(“Tg”)典型地为-50℃至110℃、优选0℃至70℃。本文通过使用福克斯方程式(T.G.Fox,美国.物理学会公报(Bull.Am.PhysicsSoc.),第1卷,第3期,第123页(1956))计算得出聚合物Tg,即,用于计算单体M1和M2的共聚物的Tg,
1/Tg(计算值)=w(M1)/Tg(M1)+w(M2)/Tg(M2),其中
Tg(计算值)是针对共聚物所计算的玻璃转化温度
w(M1)是单体M1在共聚物中的重量分率
w(M2)是单体M2在共聚物中的重量分率
Tg(M1)是M1的均聚物的玻璃转化温度
Tg(M2)是M2的均聚物的玻璃转化温度,
所有温度以°K为单位。
均聚物的玻璃化转变温度可见于例如《聚合物手册(Polymer Handbook)》,由J.Brandrup和E.H.Immergut主编,Interscience Publishers出版。
水性乳液聚合物理想地具有以重量计的大于50%的固体含量。
用于制备此类水性乳液聚合物的聚合技术在所属领域中是众所周知的,例如如美国专利第4,325,856;4654397;以及4,814,373号中所公开的那些。可以使用常规表面活性剂,例如阴离子型和/或非离子乳化剂,例如碱金属或铵烷基硫酸盐、烷基磺酸、脂肪酸以及氧乙基化烷基酚。以总单体的重量计,所用表面活性剂的量通常是0.1重量%到6重量%。可使用热引发方法或氧化还原引发方法。可以使用常规自由基引发剂,例如过氧化氢、氢过氧化叔丁基、氢过氧化叔戊基、铵和/或碱金属过硫酸盐,以总单体的重量计,含量典型地为0.01重量%到3.0重量%。使用与适合的还原剂(如甲醛次硫酸钠、亚硫酸氢钠、异抗坏血酸、羟胺硫酸盐以及亚硫酸氢钠)偶合的相同引发剂的氧化还原系统可以按类似的含量使用,任选地与例如铁和铜的金属离子组合,任选地进一步包括金属络合剂。优选氧化还原方法。针对某一阶段的单体混合物可以纯净地或以在水中的乳液形式添加。针对某一阶段的单体混合物可以使用均匀的或不同的组合物按单次添加或多次添加的方式或经分配给所述阶段的反应时间段连续地添加;优选的是以单次添加的形式添加第一和/或第二聚合物单体乳液。可在任一阶段之前、期间或之后添加额外成分,例如自由基引发剂、氧化剂、还原剂、链转移剂、中和剂、表面活性剂以及分散剂。
中和剂可以选自无机碱,例如氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸盐、例如烷基的有机物胺以及氨。
通过促进不同颗粒形态(例如核壳、核部分壳和多叶形)的多阶段过程形成乳液聚合物在所属领域中是众所周知的并且也涵盖于本发明中;在此情况下,总乳液聚合物亚磷酸单体含量与共聚的亚磷酸单体的所要求含量有关,而与可能存在在颗粒内的各种组合物无关。
乳液聚合聚合物粒子的平均粒径典型地为30纳米到500纳米、优选80纳米到300纳米。例如,可以替代地采用产生多峰粒径分布的方法,如美国专利第4,384,056和4,539,361号中公开的那些方法。
本发明的水性涂料组合物包括高铝水泥、硫铝酸盐水泥或其混合物的含水分散液,其量以干水泥计为10重量%至30重量%、优选10重量%至20重量%。以水泥的干重计,水泥的含水分散液具有50重量%至80重量%的水泥固体含量。此类稳定分散液描述在美国专利申请公开案第2014/0343194A1号中,并且在本文中由用于本发明的水性涂料组合物的产品EXALTTM(Kerneos,SA)表示。
本发明的水性涂料组合物包括固体惰性填料,其量以干物质计为40重量%至82重量%、优选63重量%至82重量%。典型的固体惰性填料包括例如无机粒子,如二氧化硅、高岭土、硅酸盐、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、铝金属氧化物、锌钡白、云母及其类似物;合成或天然纤维;有机颗粒,如聚合物颗粒,例如聚苯乙烯和聚氯乙烯珠粒、可膨胀聚合微米球,和含有空隙或囊泡的微球体颜料。包括含有一个或多个空隙的聚合物颗粒的微球体颜料的实例包括ROPAQUETM不透明聚合物和囊状聚合物颗粒。
在本发明的水性涂料组合物中,乳液聚合物/水泥比以干物质/干物质计为0.66至1.5、优选0.7至1.25;并且其中水/所述水泥比以干水泥计为0.6至2.0。
水性涂层组合物通过涂料技术中众所周知的技术来制备。典型地,在添加佐剂之前混合水泥分散液和含水乳液聚合物,所述佐剂例如不包括共聚的亚磷酸单体的一种或多种乳液聚合物,其量少于乳液聚合物的量的一半,所述乳液聚合物包含作为共聚单元的以固体计0.1%至10%亚磷酸单体和消泡剂,并且然后添加填料。水性涂料组合物可以包括常规涂料佐剂,例如乳化剂;聚结剂;塑化剂;防冻剂;固化剂;缓冲剂;中和剂;增稠剂;流变改性剂;保湿剂;润湿剂;杀生物剂;消泡剂;UV吸收剂;萤光增亮剂;光或热稳定剂;杀生物剂;螯合剂;分散剂;着色剂;蜡;防水剂;“反射珠”,例如玻璃珠、石英珠和瓷珠;吸收剂,例如离子交换树脂、分子筛和空隙化胶乳颗粒;以及抗氧化剂。
在某些实施例中,本发明的水性涂料组合物具有小于100克/升涂料的VOC(挥发性有机化合物)含量,或者VOC含量低于50克/升。
水性涂料组合物的固体含量可以是50体积%到80体积%。水性涂料组合物的黏度可以是如使用布氏粘度计所测量的50厘泊(“cps”)至5000cps、优选50cps至1000cps;适合于不同涂覆方法的黏度变化显著。
在本发明的方法中提供固体衬底表面。固体衬底表面包括室内和室外固体表面,包括连续地、恒定地或间歇地暴露于或可能暴露于行人、移动车辆、拖拉机或飞机的表面。一些非限制性实例是高速公路、街道、车道、人行道、跑道、滑行区域,柏油路区域、停车场、屋顶、玻璃垫、室内地板(如工厂地板、购物中心内地板等)、墙壁和运动场。表面材料可以是砖石、焦油、沥青、树脂、混凝土、水泥、石头、灰泥、瓷砖、木材、玻璃、聚合物材料及其组合。将涂层施加到已经施加到表面上的新制、老化或风化涂层的另一层或多层上也在本发明的范围内,预先存在的涂层衍生自例如水基或溶剂型油漆、聚合薄膜和热塑性塑料。
在本发明的方法中,将包括本发明的水性涂料组合物和活化剂溶液的活性水性涂料组合物施加到基板表面上。以所述水泥干重的金属重量计,含水活化剂溶液包括0.4%至0.8%的选自由钠、钾、镁和钙盐组成的群组的金属盐;活化剂溶液典型地为锂、钾、钠、镁或钙盐的碱性(pH>7)溶液,例如氢氧化物、硫酸盐或碳酸盐。以所述水泥干重的金属重量计,优选的锂盐含量为0.4%至0.8%。典型的活化剂是PERAMINTMAXL-80(Li2SO4.H2O)。典型地,将水性涂料组合物的pH升至pH=11、优选升至pH=13、更优选升至pH>13,然后混合添加活化剂溶液。
可使用常规涂料涂覆方法将活化水性涂料组合物涂覆到固体衬底上,如例如毛刷、滚筒、橡皮刮板、拖把、帘式涂布器和喷雾方法,例如空气雾化喷雾、空气辅助喷雾、无气喷雾、高体积低压喷雾和空气辅助无气喷雾。水性涂料组合物的干燥典型地允许在环境条件下进行,例如在5℃至35℃或在高温下,如大于35℃至150℃。干燥的水性涂料组合物特别适合用作高固体性道路标线或交通油漆和建筑油漆。
以下实例用以说明本发明。
测试方法:
干燥磨损测试:根据以下程序在Taber Industries 5131磨损试验机上进行干燥磨损测试:在每一侧上组合使用H22转轮与500g配重。每个样品运行3次500次循环。使用肥皂和毛刷用水清洁转轮,使用表面重修盘S11进行50次循环对转轮进行表面重修,并在运行下一循环之前将转轮在烘箱中干燥。在每次循环之前和之后对测试样本进行加重以跟踪材料损耗,已经在相同样品上运行数个循环并且已经使用最少三个不同的测试样本。使用JMP软件已经执行统计评估。
干燥/无拾取时间测试:通过调整ASTM标准D 711-89中描述的程序执行干燥测试。实验室测试允许比较涂料的无拾取时间,特别是交通油漆。将2mm厚的膜施加到Leneta分级板上。将装备有两个橡胶O形环的钢筒以恒定时间间隔从湿膜上的斜面滚下。比较时间1)当油漆在O形环上没有留下标记时和2)当滚轮没有在样品上留下痕迹时。
实例中使用的水性乳液聚合物
注意:PEM是甲基丙烯酸2-磷酸乙酯,65%活性:AA是丙烯酸;ACRONALTM是BASF SE的商标。
实例1。水性涂料组合物和活化水性涂料组合物的形成
掺混程序:在添加消泡剂之前混合含水乳液聚合物(以51%固体)和水泥的含水分散液,随后添加表1.1中展示的量的砂填料。油漆配制物是稳定的并且可以储存一个月以上。根据表1.1中的质量比将活化剂溶液预混合,并在搅拌的同时添加。然后将活化水性涂料组合物以2mm的厚度涂覆到条形纸上,并在Taber磨损测试之前干燥七天。
表1.1.水性涂料组合物和活化剂溶液的组成
EXALTTM和PERAMINTM是Kerneos,SA的商标;SIBELCOTM是Sibelco N.V.的商标;SIFRACOTM是Sifraco,SA的商标;FOAMASTERTM是BASF SE的商标。
实例2。机械特性的评估
通过由根据实例1的本发明方法形成的涂料上的磨损结果测量与耐久性性能有关的机械特性。对干燥/硬化涂料进行磨损测试。
表2.1抗磨损性的评估
结合含水乳液聚合物A1和A2的本发明实例2.A1和2.A2的干燥涂覆衬底分别展现统计学上显着的抗磨损性优势,相对于包括含水乳液共聚物的比较实例(不包括亚磷酸单体的B1和B2)的抗磨损性。
实例3。含水乳液聚合物与活化剂溶液的相容性的评估
EXALTTM相可容乳液理想地在pH>13和高离子强度下稳定。如下执行相容性实验。对于每一乳液,使用(50%)将pH升至13以上。在单独的小瓶中,将促进剂盐(PERAMINTMAXL-80;Li2SO4.H2O)与含量以乳液聚合物固体计为7重量%的含水乳液聚合物混合。
表3.1中的数据展示可以在乳化液絮凝之前添加的盐的量。
表3.1。不同含水乳液聚合物对高离子强度的水泥活化条件的稳固性。
包括共聚亚磷酸单体的含水乳液聚合物A1和A3在这些活化条件下展现出人意料有利的稳定性,并且特别是相对于不包括亚磷酸单体的比较含水乳液聚合物(B1和B3)的耐高盐性。
实例4。水性涂料组合物和适用作交通或路标油漆的活化水性涂料组合物的形成
根据表4.1制备水性涂料组合物。为了活化水性涂料组合物,在涂覆涂料不久前,将活化剂溶液与涂料组合物手动混合。如ASTM标准D 711-89中所述进行所有其它操作。
表4.1。水性涂料组合物和活化剂溶液的组合物
实例5。活化水性涂料组合物的干燥性能的评估
表5.1活化水性组合物的干燥性质
在50%RH下,本发明的活化水性涂料组合物(4.1)和比较组合物(4.2)以类似方式执行。然而,在出人意料地,90%RH的活化水性涂料组合物(4.1)的凝固性能不受湿度水平的显着影响。相比之下,比较组合物(4.2和4.3)的凝固时间在更高的湿度下要长得多。
实例6。通过由根据实例4的本发明方法形成的涂料上的磨损结果测量与耐久性性能有关的机械特性。根据Test Method磨损测试对干燥/硬化涂料进行Taber磨损。
表6.1抗磨损性的评估
当与基于不含有共聚的亚磷酸单体的苯乙烯/丙烯酸乳液聚合物的干燥涂层(比较实例6.2)相比较时,本发明的干燥涂层(实例6.1)展现惊人优良的Taber磨损结果。
实例7。活化水性涂料组合物的干燥性能的评估
表7.1由根据实例4的本发明方法形成的涂料的干燥时间性能
出人意料地,本发明的活化水性涂料组合物(7.1)的凝固性能不受湿度水平的显着影响。在90%RH下,比较组合物(7.2)的凝固时间长得多。
Claims (9)
1.一种水性涂料组合物,其包含:
(a)含水乳液聚合物,以所述乳液聚合物的干重计,所述乳液聚合物包含0.1%至10%亚磷酸单体作为共聚单元;所述乳液聚合物的量以干物质计为8重量%至30重量%;
(b)水泥的含水分散液,所述含水分散液具有50重量%至80重量%的水泥固体含量,所述水泥选自由高铝水泥、硫铝酸盐水泥及其混合物组成的群组,所述水泥的量以干物质计为10重量%至30重量%;以及
(c)固体惰性填料,其量以干物质计为40重量%至82重量%;
其中所述乳液聚合物/所述水泥比以干物质/干物质计为0.66至1.5;并且其中所述水/所述水泥比以干水泥计为0.6至2.0。
2.根据权利要求1所述的水性涂料组合物,其中以所述含水乳液聚合物的干重计,所述乳液聚合物包含1%至5%亚磷酸单体作为共聚单元。
3.根据权利要求1所述的水性涂料组合物,其中所述乳液聚合物的量以干物质计为10重量%至17重量%;其中所述水泥的含水分散体的量以干物质计为10重量%至20重量%;并且其中固体填料的量以干物质计为63重量%至80重量%。
4.权利要求1所述的水性涂料组合物,其中所述乳液聚合物/所述水泥比以干物质/干物质计为0.7至1.25。
5.一种用于提供涂覆衬底的方法,其包含:
(a)提供固体衬底表面;
(b)在其上施加活化水性组合物,该活化水性组合物包含(i)水性涂料组合物,其包含(aa)含水乳液聚合物,以所述乳液聚合物的干重计,所述乳液聚合物包含0.1%至10%亚磷酸单体作为共聚单元;所述乳液聚合物的量以干物质计为8重量%至30重量%;(bb)水泥的含水分散液,所述含水分散液具有50重量%至80重量%的水泥固体含量,所述水泥选自由高铝水泥、硫铝酸盐水泥及其混合物组成的群组,所述水泥的量以干物质计为10重量%至30重量%;以及(cc)固体惰性填料,其量以干物质计为40重量%至82重量%;其中所述乳液聚合物/所述水泥比以干物质/干物质计为0.66至1.5;并且其中水/所述水泥比以干水泥计为0.6至2.0;其中已经将所述水性涂料组合物的pH调节到pH>11;以及(ii)含水活化剂溶液,以基于所述水泥的干重的金属重量计,其包含0.4%至0.8%的选自由钠、钾、镁和钙盐组成的群组的金属盐;以及
(d)干燥所述活化水性涂料组合物。
6.根据权利要求5所述的用于提供涂覆衬底的方法,其中以所述含水乳液聚合物的干重计,所述乳液聚合物包含1%至5%亚磷酸单体作为共聚单元。
7.根据权利要求5所述的用于提供涂覆衬底的方法,其中所述乳液聚合物的量以干物质计为10重量%至17重量%;其中所述水泥的含水分散液的量以干物质计为10重量%至20重量%;并且其中固体填料的量以干物质计为63重量%至80重量%。
8.根据权利要求5所述的用于提供涂覆衬底的方法,其中所述乳液聚合物/所述水泥比以干物质/干物质计为0.7至1.25。
9.一种涂覆衬底,其由根据权利要求5所述的方法形成。
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---|---|---|---|---|
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5631312A (en) * | 1995-05-22 | 1997-05-20 | Kikusui Chemical Industries Co., Ltd. | Floor paint composition |
CN101475770A (zh) * | 2008-01-02 | 2009-07-08 | 罗门哈斯公司 | 抗擦洗和抗污的涂层 |
CN101538438A (zh) * | 2008-03-18 | 2009-09-23 | 罗门哈斯公司 | 耐污渍含水涂料组合物 |
CN102757706A (zh) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | 罗门哈斯公司 | 包含阳离子聚合物的稳定水性组合物 |
US20140343194A1 (en) * | 2011-12-19 | 2014-11-20 | Kerneos | Aqueous suspensions including an aluminous cement and binding compositions |
CN104704068A (zh) * | 2012-10-12 | 2015-06-10 | 陶氏环球技术有限公司 | 具有改进粘度稳定性的水性涂料组合物 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB558904A (en) | 1942-09-03 | 1944-01-26 | Semtex Ltd | Improvements in or relating to the production of hydraulic cement compositions |
US4325856A (en) | 1980-01-02 | 1982-04-20 | The Dow Chemical Company | Sequential emulsion polymerization process |
DE3017543A1 (de) | 1980-05-08 | 1981-11-26 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Waessrige dispersionen auf basis von (meth)acrylsaeurealkylester-polymerisaten mit zwei ausgepraegten, praktisch sich nicht ueberlappenden maxima in der teilchengroessenverteilung innerhalb spezieller teilchengroessenbereiche, sowie verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
DE3319340A1 (de) | 1983-05-27 | 1984-11-29 | Röhm GmbH, 6100 Darmstadt | Verfahren zur herstellung bi- oder polymodaler waessriger kunststoffdispersionen |
DE3443964A1 (de) | 1984-12-01 | 1986-06-12 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von polymer-dispersionen, die blockfeste filme bilden |
US4814373A (en) | 1984-12-20 | 1989-03-21 | Rohm And Haas Company | Modified latex polymer composition |
US4733005A (en) | 1986-04-21 | 1988-03-22 | The Dow Chemical Company | Phosphinyl-containing ethylenically unsaturated compounds |
EP0256144B1 (en) * | 1986-07-02 | 1990-06-13 | National Starch and Chemical Corporation | Alkaline curing emulsions for use in cement admixtures |
DE3930585A1 (de) | 1989-09-13 | 1991-03-21 | Basf Ag | Waessrige kunstharzzubereitungen |
JPH08120192A (ja) * | 1994-07-01 | 1996-05-14 | Masaharu Shinoda | 塗装材及びこれを用いる塗装工法 |
US5824734A (en) | 1996-07-10 | 1998-10-20 | Air Products And Chemicals, Inc. | Waterborne coating compositions |
DE19750618A1 (de) | 1997-11-14 | 1999-05-20 | Basf Ag | Pigmenthaltige Zubereitungen auf der Basis wässriger Polymerisatdispersionen |
DE60228035D1 (de) * | 2001-10-01 | 2008-09-18 | Rohm & Haas | Beschichtungszusammensetzung auf Basis eines bimodalen Emulsionscopolymeren, Verfahren zur Fleckenbeseitigung, Deckkraftverbesserung, Blockneigungsreduzierung und Verbesserung der Scherstabilität |
US20050222299A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-06 | Alain Garzon | Aqueous coating composition |
US8877852B2 (en) * | 2006-12-15 | 2014-11-04 | Rohm And Haas Company | Phosphorous-containing organic polymer and compositions and processes including same |
DE102010002123A1 (de) | 2010-01-26 | 2011-07-28 | Evonik Röhm GmbH, 64293 | Formulierungen zur Herstellung von Fahrbahnmarkierungen mit Haftung auf trockenem und feuchtem Boden |
EP2431341B1 (de) | 2010-09-21 | 2019-04-17 | STO SE & Co. KGaA | Zusammensetzung zur Ausbildung einer schnell aushärtenden, vollständig durchtrocknenden Beschichtung auf einem bauseitigen Untergrund und/oder Bauelement |
SI2807128T1 (sl) | 2012-01-27 | 2019-10-30 | Etex Services Nv | Uporaba organskega vlaknocementa kot surovine pri proizvodnji cementnega klinkerja |
CA3000785C (en) | 2015-10-20 | 2023-08-08 | Hilti Aktiengesellschaft | Fire-resistant two-component mortar system based on aluminous cement for a fire-resistant chemical fastening of anchors and post-installed reinforcing bars and use thereof |
FR3044660B1 (fr) | 2015-12-04 | 2018-01-05 | International Coating Products | Enduit interieur en pate, procede d'application et dispositif de melange et de projection de l'enduit |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5631312A (en) * | 1995-05-22 | 1997-05-20 | Kikusui Chemical Industries Co., Ltd. | Floor paint composition |
CN101475770A (zh) * | 2008-01-02 | 2009-07-08 | 罗门哈斯公司 | 抗擦洗和抗污的涂层 |
CN101538438A (zh) * | 2008-03-18 | 2009-09-23 | 罗门哈斯公司 | 耐污渍含水涂料组合物 |
CN102757706A (zh) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | 罗门哈斯公司 | 包含阳离子聚合物的稳定水性组合物 |
US20140343194A1 (en) * | 2011-12-19 | 2014-11-20 | Kerneos | Aqueous suspensions including an aluminous cement and binding compositions |
CN104704068A (zh) * | 2012-10-12 | 2015-06-10 | 陶氏环球技术有限公司 | 具有改进粘度稳定性的水性涂料组合物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2018222974B2 (en) | 2022-12-15 |
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