CN111542573A - 具有改善的可洗性和抗粘连性的乳胶聚合物 - Google Patents

具有改善的可洗性和抗粘连性的乳胶聚合物 Download PDF

Info

Publication number
CN111542573A
CN111542573A CN201880078759.8A CN201880078759A CN111542573A CN 111542573 A CN111542573 A CN 111542573A CN 201880078759 A CN201880078759 A CN 201880078759A CN 111542573 A CN111542573 A CN 111542573A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating composition
alkali soluble
resin
soluble resin
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880078759.8A
Other languages
English (en)
Inventor
达纳·克里斯滕森
泰勒·贝尔
罗伯特·沙多瓦尔
玛丽·简·希本
迈克尔·维尔德曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuanwei Investment Management Co ltd
Swimc LLC
Original Assignee
Xuanwei Investment Management Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuanwei Investment Management Co ltd filed Critical Xuanwei Investment Management Co ltd
Publication of CN111542573A publication Critical patent/CN111542573A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C08F20/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F20/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F20/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本申请公开了涂层组合物或漆，所述涂层组合物或漆的颜料与包含一种或多种乳胶聚合物的聚合物体系共混，其中所述聚合物体系包含碱溶性树脂，所述碱溶性树脂具有某一酸价和分子量并且以优选期望的量提供以在不负面地影响抗粘连性的情况下展示可洗性、抗污性或擦洗性的最佳性能特性，尤其在用低挥发性碱中和时。

Description

具有改善的可洗性和抗粘连性的乳胶聚合物
相关申请
本申请要求2017年12月8日提交的美国临时申请No.62/596,421的权益，该美国临时申请据此通过引用整体地并入本文。
技术领域
本发明涉及含有一种或多种乳胶聚合物的乳胶漆组合物。
背景技术
照惯例，含有乳胶聚合物粒子的漆组合物除了颜料和填料之外还包含聚结剂。聚结剂通常充当聚合物粒子的溶剂以及增塑剂，以软化乳胶聚合物粒子并且在将涂层施加到表面并允许涂层干燥之后辅助形成连续涂层或膜。
所希望的聚结剂在存在水的情况下通常是稳定的并且与漆配制品中通常使用的其他成分特别是乳胶聚合物相容，使得不损害乳胶基组合物的稳定性。典型的聚结剂含有挥发性有机化合物(VOC)并且是足够挥发性的以在允许所施加的涂层组合物干燥时逃逸，但是足够非挥发性的以比延迟膜形成的其他成分(例如，干燥延迟剂、防冻剂)蒸发更慢。
出于环境和法规原因，在不使用VOC的情况下或在较低VOC含量的情况下，开发可在用于油漆建筑表面尤其是内部表面的漆和涂层组合物中使用的乳胶聚合物已变得迫切。例如，美国专利号6,762,230和7,812,079中描述的类型的聚结剂是在促进膜形成的同时满足严格的环境要求的低VOC化合物。
为了制成具有期望颜色和饰面的漆配制品，例如，在销售点出口处将基础漆组合物与美国专利号7,659,340中描述的类型的低VOC着色剂组合物组合。然而，具有低VOC含量的典型的乳胶漆组合物可以形成软粘性涂层，所述软粘性涂层显示出差的性能特性，例如诸如差的抗粘连性(block resistance)、差的抗污性(stain resistance)或差的可洗性(washability)。这种情形在需要低VOC或零VOC着色剂的高加载的深色漆配制品中更复杂，所述低VOC或零VOC着色剂通常具有残留的非挥发性软组分，从而使硬膜形成变得甚至更困难。因此，此类漆的应用通常限于建筑物或住宅的天花板或低交通量区域。
在一些情况下，漆配制品用改善可洗性的低挥发性碱中和。然而，低挥发性碱可能负面地影响抗粘连性。
根据上文，将认识到对于用在具有各种饰面(诸如平光、高或中等光泽度)的漆配制品中的乳胶组合物存在需求，所述漆配制品包括在存在低VOC或零VOC组分的情况下、甚至在缺少聚结剂的情况下也形成硬膜的深色配制品，并且展示优异的性能特性，包括在维持抗粘连性和耐擦洗性的同时涂层的抗污性和可洗性，包括用一种或多种低挥发性碱中和的此类配制品。
发明内容
本发明提供了用于漆的包含至少一种乳胶聚合物和碱溶性树脂的涂层组合物。
因此，在一些方面中，本发明提供了包含聚合物体系、聚结剂和至少一种颜料的漆或涂层组合物，所述聚合物体系包含一种或多种乳胶聚合物和碱溶性树脂，其中存在于涂层组合物中的总聚合物树脂固体的至少约2.5重量％直至约15重量％包含碱溶性树脂，所述碱溶性树脂优选地具有约1,500至约20,000的重均分子量(Mw)和至少约100个单位(mgKOH/g树脂)直至约250个单位(mg KOH/g树脂)的酸值。在一些方面中，聚结剂是低VOC聚结剂。在一些方面中，碱溶性树脂用低挥发性碱中和。
在一些其他方面中，本发明提供了一种通过以下步骤来制成漆或涂层组合物的方法：提供具有一种或多种乳胶聚合物的基础乳胶聚合物；以及将至少一种碱溶性树脂与基础乳胶聚合物共混以提供聚合物体系。在一些方面中，设想了可在存在碱溶性树脂的情况下以分散体(例如，乳液聚合的)形式形成基础乳胶聚合物。所述漆或涂层组合物还可以包含与基础乳胶聚合物、碱溶性树脂、基础乳胶聚合物和碱溶性树脂的共混物、或基础乳胶聚合物和碱溶性树脂的分散体共混的一种或多种颜料。当碱溶性树脂与基础乳胶聚合物共混或者基础乳胶聚合物分散在碱溶性树脂中时，聚合物体系基于存在于涂层组合物中的总聚合物树脂固体优选地包含约2.5重量％至约15重量％的碱溶性树脂，所述碱溶性树脂优选地具有约1,500至约20,000的重均分子量(Mw)和至少约100直至约250的酸值。在一些方面中，至少一种碱溶性树脂在与基础乳胶聚合物共混之前溶于碱性水溶液中。在一些方面中，聚合物体系的酸物用低挥发性碱中和。在一些方面中，基础乳胶聚合物是在存在溶于碱性水溶液中的至少一种碱溶性树脂的情况下形成的以形成分散体。在一些方面中，基础乳胶聚合物包含具有至少第一阶段和第二阶段的多阶段乳胶聚合物。
在一些方面中，例如所述涂层组合物当用在漆(例如，建筑漆)诸如平光、半光泽或光泽饰面漆中时，具有改善的抗污性和可洗性同时维持抗粘连性、耐擦洗性或二者。在一些方面中，用在面漆中的这样的涂层组合物具有至少7的可洗性等级、至少约750次擦洗的耐擦洗性和至少6的抗粘连性。在一些其他方面中，所述涂层组合物当用在漆中时具有至少8的可洗性等级、至少约1000次擦洗的耐擦洗性和至少7的抗粘连性。
因此，在一些方面中，本发明提供了具有聚合物体系的基础漆，所述聚合物体系包含基础乳胶聚合物并且基于存在于涂层组合物中的总聚合物树脂固体优选地包含至少约2.5重量％至约15重量％的碱溶性树脂，所述碱溶性树脂具有约1,500至约20,000的重均分子量(Mw)和至少约100个单位(mg KOH/g树脂)直至约250个单位(mg KOH/g树脂)的酸值。在一些其他方面中，本发明提供了一种制成基础漆配制品的方法，其中所述基础漆配制品具有聚合物体系，所述聚合物体系包含基础乳胶聚合物并且基于存在于涂层组合物中的总聚合物树脂固体优选地包含至少约2.5重量％至约15重量％的碱溶性树脂，所述碱溶性树脂具有约1,500至约20,000的重均分子量(Mw)和至少约100个单位(mg KOH/g树脂)直至约250个单位(mg KOH/g树脂)的酸值。在一些其他方面中，本发明提供了一种通过在销售点处将着色剂组合物添加到基础漆配制品来制成期望颜色的漆配制品的方法。
本发明的以上概要不旨在描述本发明的每个公开的实施方式或每一实施方案。下面的描述更特别地举例说明了说明性实施方式。在遍及本申请的若干地方中，通过实施例的列表来提供指导，这些实施例可以各种组合使用。在每种情况下，所叙述的列表仅用作代表性组，而不应该被解释为排他性列表。
选择的定义
除非上下文另外指示，否则以下术语应具有以下含义并且应适用于单数和复数：
术语“一种”、“该”、“至少一种”和“一种或多种”或不使用数量词可互换地使用。因此，例如，包含“一种”聚合物的体系或方法意味着该体系或方法可以包含“一种或多种”聚合物。
术语“酸值”是指中和一克的组分或组分的混合物所需要的以毫克为单位的氢氧化钾(KOH)的质量，使得它可用于量化组分(例如碱溶性树脂)或组分的混合物的酸度。通过中和一种或多种组分的酸度，酸值是对一种组分或多种组分混合物中的羧酸基的数量的量度。因此针对酸值的“单位”是mg KOH/g树脂。可以使用BS EN ISO 3682-1998标准来确定酸值。
术语“酸百分比”是指组分中酸的重量百分比。为了在酸值与酸百分比之间转换，可使用以下等式：
Figure BDA0002525755580000041
例如：对于为30重量％的甲基丙烯酸(摩尔量＝86.1g/mol)的材料，可如下计算酸价：酸价＝30/86.1*561＝195。类似地，对于酸价和酸已知的材料，可使用特定酸的摩尔量来计算酸百分比。
术语“建筑漆”是指用于在建筑物的内部或外部或施工表面上使用的漆，所述建筑物的内部或外部或施工表面例如为墙、饰件、地板、甲板、栏杆、天花板、屋顶(包括金属屋面、木瓦和瓷砖)、道路、人行道等。
术语“基础漆”是指包装在体积为约0.2至20L的大型但不完全地填充的销售点容器中的水性漆产品，所述销售点容器配备有可打开且可再关闭的盖、帽或其他封闭件(closure)，并且该水性漆产品可以照原样使用，但是通常将通过如下方式在销售点出口处染色：将一种或多种着色剂添加到其容器中的漆产品，并且搅拌、摇动或以其他方式混合容器内容物以将着色剂分散在整个基础漆产品中。本文所述的基础漆是“店内可染色的”，是指这样的基础漆，其存在于容器(例如，诸如漆罐)中并且可通过在店内即在销售点出口处添加着色剂组合物来染色或着色以提供期望颜色和饰面的漆配制品。
如本文所用，术语“抗粘连性”是指涂层膜或漆膜当被施加到两个表面时不会在施加压力达定义时间段时由于延长接触而粘住它本身的能力。抗粘连性是对涂层组合物或漆配制品的膜的硬度或固化度的量度。ASTM D4946-89(建筑漆抗粘连性标准测试方法(Standard Test Method for Blocking Resistance of Architectural Paints))可以用于测量抗粘连性。
术语“着色剂”是指这样的组合物，该组合物可被添加到(例如，分配到)内部体积大部分(例如，容器体积的三分之二以上)但是尚未完全地被基础漆填满的销售点容器中以更改这种基础漆的色调或亮度，并且包含颜料或染料和任选的赋形剂，但是基本上不含粘结剂。
术语“组分”是指包含特定特征或结构的任何成分或其部分。组分的实施例包括化合物、单体、低聚物、聚合物和其中含有的有机基团。
术语“包含”及其变化在这些术语出现在说明书和权利要求书中的地方不具有限制性含义。因此，包含烯属不饱和化合物的组合物意味着该组合物包含一种或多种烯属不饱和化合物。
如本文所用，术语“容器”是指用于对漆配制品进行存储、混合、染色或着色的任何器皿(具有或没有盖或其他类型的封闭件)，并且包括通常用来销售和出售漆的器皿。合适的容器包括漆罐、漆瓶、由金属制成的容器、由塑料或其他聚合材料制成的容器等。
如本文所用，在可分散聚合物的上下文中，术语“分散体”是指可分散聚合物和载体的混合物。除非另外指示，否则术语“分散体”旨在包括术语“溶液”。
术语“双键”是非限制性的，是指任何合适的原子(例如，C、O、N等)之间的任何类型的双键。术语“烯属不饱和”是指能够参与自由基引发的聚合反应的碳-碳双键或三键，并且不旨在包含存在于芳基(诸如例如苯乙烯的苯基)中的碳-碳双键。因此，例如，不认为十二烷基苯磺酸包含烯属不饱和基。
如本文所用，术语“饰面(finish)”是指漆当被施加并干燥到基材(例如，通常为诸如内墙的建筑表面)上时的纹理或外观。该术语也可以用于指用于在被施加到建筑表面时产生这种纹理或外观的漆。通常漆有诸如例如平光或哑光、蛋壳、缎面、半光泽和光泽饰面的各种饰面。特定漆的饰面尤其是漆或组合物的颜料对粘结剂(P对B)比的函数，其中P对B比越高，通常漆反射越小。例如，平光漆通常具有高的P对B比并且在被施加到建筑表面时干燥为非反射或最小反射外观，然而光泽饰面通常具有较低的P对B比并且在被施加到建筑表面时干燥为反射外观。
如本文所用，术语“玻璃化转变温度”或“Tg”是指无定形固体材料经历可逆转变为熔融橡胶状状态的温度。除非另外指示，否则本文所述的Tg值是使用福克斯(Fox)等式预测的理论值。应用福克斯等式估计聚合物的Tg是本领域公知的。
如本文所用，术语“顶部空间”是指在容器已经被基础漆填满之后在容器中剩下的体积。
如关于乳胶聚合物在本文中使用的，术语“多阶段”是指乳胶聚合物是使用两种或更多种单体或单体混合物的离散顺序装料或者使用两种或更多种单体的连续可变装料来制成的。通常多阶段乳胶不会显示出如通过差示扫描量热法(DSC)所测得的单个Tg拐点。例如，使用两种或更多种单体的离散装料制成的多阶段乳胶的DSC曲线可能显示出两个或更多个Tg拐点。另外，使用两种或更多种单体的连续可变装料制成的多阶段乳胶的DSC曲线可能不显示出Tg拐点。通过进一步说明，使用单一单体装料或两种单体的不变装料制成的单阶段乳胶的DSC曲线可能仅显示出单个Tg拐点。有时候，当观察到仅一个Tg拐点时，可能难以确定乳胶是否表示多阶段乳胶。在此类情况下，有时可以在更仔细检查时检测到较低的Tg拐点，或者可以检查用于制成乳胶的合成方案以确定是否将期望生产多阶段乳胶。
术语“在...上”当用在施加于表面或基材上的涂层的上下文中时，包括直接或间接施加到该表面或基材的涂层。因此例如，涂层施加到覆盖基材的底漆层构成涂层施加于基材上。
术语“漆”是指包含颜料和成膜粘结剂的涂层组合物，该涂层组合物当被施加以在新鲜磨光的光滑木材表面上形成薄的(例如，约100μm)湿厚度涂膜时，将在被干燥后隐藏或基本上隐藏木纹，并且将呈现具有它自己的外观的新表面。
术语“颜料”包括有机和无机着色的可分散固体微粒状材料和着色的可分散或可溶染料材料，其中当将5重量％(在着色的可分散固体粒子的情况下)或0.05重量％(在着色的可分散或可溶染料的情况下)的材料添加到(例如，分配到)基础漆时，该材料赋予基础漆视觉上可察觉的颜色。可以通过如下方式来评价视觉上可察觉的颜色的存在与否：制备具有或没有颜料的基础漆的降深样品(drawdown sample)，将此类样品作为25μm干厚度涂膜浇铸在BYK-Gardner No.PA-2811不透明降深记录卡(来自美国BYK-Gardner)或可比记录卡的白色部分之上，并且在正常过顶内部照明下检查涂膜。
术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可以提供某些益处的本发明的实施方式。然而，在相同或其他情况下，其他实施方式也可以是优选的。此外，对一个或多个优选的实施方式的叙述不暗示其他实施方式不是可用的，并且不旨在从本发明的范围中排除其他实施方式。
术语“聚合物”包括均聚物和共聚物(即，两种或更多种不同单体的聚合物)二者，其具有两个或更多个重复单元以及如使用凝胶渗透色谱法和聚苯乙烯标准所测得的至少500的重均分子量(Mw)。
术语“颜料体积浓度”或“PVC”当关于漆或其他涂层组合物使用时意指由叙述的颜料种类(或在未叙述颜料种类的情况下，由所有颜料种类)占据的干燥固体体积(包括补充颜料和不透明聚合物)在此类干燥固体中的总百分比。
如本文所用，术语“耐擦洗性”是指涂层膜或漆膜的表面当通常在清洁期间与或靠着磨蚀表面摩擦时抵抗被磨损或者维持其原始外观的能力。ASTM D2486-96(墙漆耐擦洗性标准测试方法)可以用于测量耐擦洗性。
术语“基本上不含”当应用于组合物的组分而不应用于VOC水平时，是指本发明的基于组合物中的固体的总重量含有不超过约5重量％的特定组分的组合物。例如，本发明的基本上不含聚结剂的组合物含有不超过约5重量％的聚结剂。例如，本发明的本质上不含聚结剂组分的组合物含有不超过约0.5重量％的聚结剂化合物。当应用于VOC水平时，术语“基本上不含”是指本发明的含有少于约50g/L的VOC的组合物。除非另外指示，否则术语“低VOC”和“基本上不含VOC”在本文中可互换地使用。术语“本质上不含VOC”是指本发明的含有少于5g/L的VOC的组合物。术语“零VOC”和“本质上不含VOC”在本文中可互换地使用。
如由环境保护局(EPA)在40 C.F.R.51.100(s)中所定义的，术语“挥发性有机化合物”(“VOC”)是指参与20种大气光化学反应的任何碳化合物，不包括一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物或碳酸盐和碳酸铵。通常，挥发性有机化合物的蒸汽压等于或大于0.1mmHg。如本文所用，如通过ASTM方法D2369-90所测得的“挥发性有机化合物含量”(“VOC含量”)是指每体积涂层固体的VOC的重量，并且被例如报告为克VOC每升(g/L)。
如本文所用，术语“可洗性”是指从施加到基材表面(例如，通常为内部建筑表面，诸如墙)的涂层的干燥膜中去除污物、脏物、变色等的相对容易。通常通过用磨蚀或非磨蚀清洁组合物进行洗涤来去除脏物或污物。ASTM D3450-00(内部建筑涂层可洗性特性标准测试方法)可以用于测量可洗性。术语“可洗性”和“抗污性”在本文中可互换地使用。可以为可洗性指派尺度从0至10的可洗性等级，其中等级0对应于非常差的去污，并且等级10对应于完全去污。
在聚合物的上下文中，术语“水可分散”是指可被混合到水(或水载体)中以形成稳定混合物的聚合物。例如，容易分离成不混溶层的混合物不是稳定混合物。除非另外指示，否则术语“水可分散”旨在包括术语“水可溶”。换句话说，通过定义，也认为水可溶聚合物是水可分散聚合物。
除非另外指示，否则对“(甲基)丙烯酸酯”化合物(其中“甲基”在圆括号中或加括号)的指代意在包括丙烯酸酯化合物和甲基丙烯酸酯化合物二者。
另外在本文中，通过端点对数值范围的叙述包括该范围内纳入的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。此外，一系列端点的公开包括不仅该范围的公开，而且还包括使用此类端点纳入并且也在该范围内的所有子范围的公开(例如，1至5包括1至4、2至3.80、1.5至5等)。
具体实施方式
本文所述的本发明的某些方面的特征是包含聚合物体系的涂层组合物，所述聚合物体系用作漆配制品中的粘结剂组分或者用作漆配制品中的共混成分，例如，其中存在于聚合物体系中的总聚合物树脂固体的至少2.5重量％至约15重量％包含重均分子量在约1,500至约20,000之间且酸值为至少100直至约250的碱溶性树脂。这样的涂层组合物当用在饰面漆中时，优选地具有至少7的可洗性等级和至少约600次擦洗的耐擦洗性。术语“聚合物”包含均聚物和共聚物(即，两种或更多种不同单体的聚合物)二者，其具有两个或更多个重复单元以及如使用凝胶渗透色谱法和聚苯乙烯标准所测得的至少500的重均分子量(Mw)。
如本文所述的组合物优选地基本上不含挥发性有机化合物(VOC)，并且用于制成漆，包括平光、半光泽或光泽饰面漆，例如建筑漆。这些配制品包括通过在销售点处将着色剂组合物添加到基础漆配制品而制成的深色配制品。出人意料地，并且违反行业偏见，包含本文所述的聚合物组合物的漆能够被洗涤或清洁而没有明显的膜或涂漆损失，并且在以较低的浓度使用这些聚合物组合物的同时，具有改善的抗粘连性和耐擦洗性。优选的漆展示优异的性能特性，诸如优良的抗污性、可洗性或抗粘连性。
在某些方面中，本文所述的涂层组合物适合于用在低VOC或零VOC漆中以用作建筑涂层或墙漆，包括内部建筑涂层或墙漆，尤其是具有平光、哑光、蛋壳、缎面、半光泽或高光泽饰面的漆。
在某些方面中，本文所述的涂层组合物或漆优选地包含通过控制一种或多种聚合物或树脂的分子量和酸含量而制成的聚合物体系。包含在聚合物体系中的乳胶聚合物可以是均聚物，或使用单组分、双组分或多组分共混物的共聚物。聚合物因此可以是单阶段或多阶段聚合物。
优选地，一种或多种乳胶聚合物包含一种或多种通常为两种或更多种烯属不饱和单体，诸如例如(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸烷氧基酯)、(甲基)丙烯酸脂环族酯(例如(甲基)丙烯酸环己酯)、(甲基)丙烯酸芳基酯(例如(甲基)丙烯酸苄基酯)、饱和羧酸的乙烯基酯、单烯烃、共轭二烯、多官能丙烯酸酯等、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、氯乙烯、其他合适的乙烯基单体等。还设想了其他单体，包括酸官能和酸酐官能单体，诸如丙烯酸和甲基丙烯酸。在美国专利5,609,963B2和5,863,998B2中公开了示例性酸官能和酸酐官能单体。
在某些方面中，涂层组合物或漆配制品包含多阶段乳胶聚合物，所述多阶段乳胶聚合物是使用两种或更多种单体或单体混合物的离散顺序装料来制成的，或者是使用两种或更多种单体的连续可变装料来制成的。两个阶段通常在组成上不同。在国际申请号PCT/US2012/069108、美国专利公开号2016/0145460A1和美国申请序号15/594,953中公开了用于制成多阶段乳胶的示例性方法，前文中的制成多阶段乳胶组合物的方法和多阶段乳胶组合物的公开内容通过引用整体地并入本文。
各种方法可用于制备本文所述的多阶段乳胶，包括例如顺序单体进料和连续变化单体进料技术。在顺序单体进料过程中，在聚合的早期阶段期间进料第一单体或单体混合物，而在聚合的后期阶段期间进料第二单体(例如，不同的单体或以与在第一单体混合物中不同的比率存在的单体的混合物)。在变化单体进料过程中，进料第一单体组合物，然后在聚合过程中的某些点处并且以不同的速度添加第二单体。通过控制为进料过程所选择的单体的类型，可以形成适合于低VOC、涂层组合物或漆的多阶段乳胶，并且该乳胶为此类涂层或漆配制品优选地提供优异的性能特性，诸如例如抗粘连性、耐擦洗性、抗粘性等。
在某些方面中，本文所述的多阶段乳胶组合物是通过顺序单体进料过程制成。在一个方面中，聚合从高Tg单体进料开始，然后是低Tg单体进料，或反之亦然。在一个优选的方面中，聚合从高Tg单体进料开始，然后是低Tg单体进料。
在某些方面中，本文所述的多阶段乳胶组合物是使用变化单体进料来制成的。所得的聚合物将通常具有不显示出Tg拐点的DSC曲线，并且能被说成具有大致无限数量的Tg阶段。取决于将高Tg的单体进料到反应中的顺序，所得的多阶段乳胶将具有从高到低的梯度Tg，或反之亦然。
在一个优选的方面中，本文所述的多阶段乳胶是通过使用单体的至少两种截然不同的进料的顺序单体进料过程来制成的。在一个方面中，首先将高Tg阶段(即硬阶段)进料到反应器器皿中，并且在该过程中的后期阶段中添加低Tg阶段(例如软阶段)。可以形成多阶段乳胶，并且在聚结之后，组合物将通常显示两个截然不同的Tg值，或至少一个与以较高的浓度存在的单体阶段相对应的Tg。在不受理论束缚的情况下，预期对于在特定阶段中相对于其他单体或单体混合物以非常小的量存在的单体或单体混合物，不会通过DSC观察或检测到截然不同的Tg。
在一个方面中，多阶段乳胶任选地包括种子相，例如相对较小的单体或聚合物粒子，但是种子不是必需的，也不是多阶段乳胶的制备或其当用在涂层组合物或漆配制品中时的最佳性能所必要的。
在一个方面中，第一阶段和第二阶段的相对位置可以分别是内部的和外部的，或者反之亦然。在另一方面中，第一阶段和第二阶段可以邻近的或相邻的。在不受理论束缚的情况下，据信多阶段乳胶的各阶段的相对位置受到用于制成乳胶的方法影响。通过控制在顺序单体进料过程的每个阶段中使用的单体，本文所述的多阶段乳胶可以例如基于组合物的总重量含有最多约50重量％、约10重量％至50重量％、优选地约20重量％至40重量％、更优选地约25重量％至35重量％的第一阶段的单体，例如高Tg或硬阶段单体，以及约50重量％至90重量％、优选地约60重量％至85重量％、更优选地约65重量％至80重量％的第二阶段的单体，例如低Tg或软阶段单体。
在某些方面中，通过控制用于顺序单体进料过程的每个阶段的单体，获得了具有最佳最小成膜温度(MFFT)的多阶段乳胶组合物。MFFT是乳胶组合物将形成连续膜的最小温度，即低于该温度不会发生聚结。如本文所述的多阶段乳胶组合物的MFFT优选地小于约25℃，更优选地小于约20℃。包含本文所述的多阶段乳胶的基础漆或其他漆的MFFT优选地小于约20℃，更优选地小于约10℃。
在某些方面中，本文所述的多阶段乳胶优选地包含具有不同的Tg值的至少两种聚合物部分(例如，至少两个不同的乳液聚合的聚合物阶段)。在一个优选的实施方式中，多阶段乳胶包括至少第一阶段和第二阶段。第一阶段的Tg优选地为约0℃至120℃，更优选地为约50℃至约80℃。第二阶段的Tg优选地为大于约-35℃至10℃。在多阶段乳胶意欲在着色性高光泽或半光泽漆中使用的一个实施方式中，第一阶段的Tg优选地为约0℃至120℃，更优选地为25℃至75℃，最优选地为45℃至55℃。
在某些方面中，本文所述的多阶段乳胶优选地包括具有不同的Tg值的至少两个聚合物部分，例如第一阶段和第二阶段，其中Tg差(ΔTg)为约35℃，优选地为约60℃，更优选地为约65℃。在多阶段乳胶意欲在着色性高光泽或半光泽漆中使用的一个实施方式中，Tg差(ΔTg)优选地为约35℃，优选地为约60℃，更优选地为约65℃。
在某些方面中，本文所述的发明包括具有至少第一阶段和第二阶段的多阶段乳胶聚合物。在一个方面中，多阶段乳胶的第一阶段和第二阶段单独地并优选地包含一种或多种通常为两种或更多种烯属不饱和单体。在另一方面中，多阶段乳胶的第一阶段和第二阶段单独地并优选地包含烯属不饱和单体的一种或多种、更优选地两种或更多种聚合产品，所述烯属不饱和单体诸如为例如(甲基)丙烯酸酯(例如(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸烷氧基酯)、(甲基)丙烯酸脂环族酯(例如(甲基)丙烯酸环己酯)、(甲基)丙烯酸芳基酯(例如(甲基)丙烯酸苄基酯)、饱和羧酸的乙烯基酯、单烯烃、共轭二烯、多官能丙烯酸酯等、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、氯乙烯、其他合适的乙烯基单体等。在一个实施方式中，多阶段乳胶的第一阶段或第二阶段任选地包含一种或多种多官能(甲基)丙烯酸酯单体(例如一种或多种多烯属不饱和(甲基)丙烯酸酯)。在一个实施方式中，第一阶段和第二阶段单独地并优选地还包含一种或多种烯属不饱和羧基官能酰胺单体，例如，脲基官能单体，诸如作为氨基烷基亚烷基脲(例如，氨基亚乙基脲)与烯属不饱和羧酸或酸酐(例如，马来酸酐)之间的反应的产物而形成的单体。
用于在制成乳胶聚合物中使用的示例性烯属不饱和单体包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸4-羟丁酯缩水甘油醚、甲基丙烯酸2-(乙酰乙酰氧基)乙酯(AAEM)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羟甲基(甲基)丙烯酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯及其混合物。优选的单体包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、丙烯酸丁酯等。
示例性多官能丙烯酸酯包括例如二、三和四官能丙烯酸酯，诸如二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、丙氧基化甘油基三丙烯酸酯(GPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、其混合物等。优选的多官能丙烯酸酯单体包括季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯等。
示例性脲基官能单体包括例如具有-NR-(C＝O)-NH-官能的单体，其中R可以为H、取代或未取代C1-C10烷基、取代或未取代C3-C6环烷基或杂烷基等。在不受理论束缚的情况下，据信脲基官能单体促进漆配制品对基材的湿粘合力，其中配制品包含本文所述的多阶段乳胶。
在一个实施方式中，多阶段乳胶的第一阶段或第二阶段基于分别在第一阶段或第二阶段中的单体的总重量各自单独地并优选地包括约90至99重量％、更优选地约94至96重量％并且最优选地约97至98重量％的一种或多种烯属不饱和单体，包括优选地最多约5重量％、更优选地约1至4重量％并且最优选地约2至3重量％的一种或多种脲基官能单体。例如，在一个优选的实施方式中，第一阶段包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、DAAM和脲基官能单体。在一个优选的实施方式中，第二阶段包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、DAAM、甲基丙烯酸和脲基官能单体。
在一个优选的实施方式中，第一阶段包括约65-75重量％的甲基丙烯酸甲酯、约18-28％的丙烯酸丁酯、约0.5-3重量％的甲基丙烯酸、约2-4重量％的DAAM和约0.5-3重量％的脲基官能单体。在一个优选的实施方式中，第二阶段包括约25-35重量％的甲基丙烯酸甲酯、55-65重量％的丙烯酸丁酯、约2-4重量％的DAAM、约0.5-3重量％的甲基丙烯酸和约0.5-3重量％的脲基官能单体。在某些方面中，本文所述的多阶段乳胶任选地并优选地包括含氟表面活性剂。如本文所用，术语“含氟表面活性剂”是指具有多个氟原子的合成有机氟化合物。此类化合物可以是多氟化的、全氟化的(例如碳氟化合物)或部分氟化的，并且通常包括亲水头和氟化/疏水尾。合适的含氟表面活性剂可以为阴离子的或非离子的。常用的含氟表面活性剂包括例如氟代烷烃、全氟烷烃、其衍生物等。在一个方面中，短链氟化化合物是优选的，诸如例如，C1-C10氟化化合物。在一个优选的方面中，含氟表面活性剂是阴离子C6-氟碳化合物，并且优选地本质上不含PFOS和PFOA，并且更优选地，本质上不含PFOS和PFOA。在一个优选的方面中，基于多阶段乳胶组合物的总重量，多阶段乳胶优选地包括最多约0.5重量％、更优选地约0.1重量％至0.3重量％的含氟表面活性剂。
在某些方面中，涂层组合物或漆配制品中的乳胶(来自乳胶的乳胶固体和水)的量为约40重量％至约60重量％。在某些方面中，涂层组合物或漆配制品中的总树脂固体为约20重量％至约30重量％。在某些方面中，涂层组合物或漆配制品的粘度在从约80KU(克雷布斯单位)至约120KU的范围内。
碱溶性树脂表示与一种或多种乳胶聚合物截然不同的成分，并且可以例如被提供为具有约1,500至约20,000的重均分子量(“Mw”)和大于约100且最多约250mg KOH/g树脂的酸值。可以通过如下方式来制备碱溶性树脂：使用丙烯酸或甲基丙烯酸单体或其他可聚合酸官能单体来制成聚合物并且通过添加氨或其他碱的溶液来溶液化碱溶性树脂。在某些方面中，碱溶性树脂可以为有机溶液聚合的丙烯酸，诸如例如酸官能有机溶液聚合的丙烯酸。在某些方面中，碱溶性树脂可以包含丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物，诸如乙烯-丙烯酸共聚物。还设想了可以使用其他丙烯酸共聚物，包括聚酯-丙烯酸、聚醚-丙烯酸或聚氨酯-丙烯酸共聚物等。在某些方面中，碱溶性树脂以固体形式提供并且通过添加水和氨或其他碱而溶解，所述水和氨或其他碱可以与基础乳胶聚合物体系共混。在某些其他方面中，基础乳胶聚合物可以作为在存在碱溶性树脂的情况下形成的分散体。合适的碱溶性树脂的实施例包括INDUREZTM SR 10PG、JONCRYLTM 50、JONCRYLTM 60、JONCRYLTM 63、JONCRYLTM DFC3025、JONCRYLTM HPD 71、JONCRYLTM HPD 96MEA、JONCRYLTMHPD 296、PRIMACORTM 5980i等。
在一些方面中，涂层体系基于涂层组合物内的总树脂固体含量包含小于15重量％的碱溶性树脂，然而在一些其他方面中涂层体系含有至少约2.5重量％至约10重量％的碱溶性树脂，在一些方面中含有至少约3.0重量％直至约7.5重量％的碱溶性树脂，并且在一些其他方面中含有至少约4.5重量％直至约6.5重量％的碱溶性树脂。
在一些方面中，碱溶性树脂的酸值大于约100、大于约125、大于约150、大于约175或者大于约200。在一些方面中，碱溶性树脂的酸值为最多约250、最多约225、最多约200或最多约175。在一些方面中，碱溶性树脂的酸值在约100至约250之间、在约125至约240之间、或在约140至约240之间。例如，INDUREZTM SR 10PG的酸值为约215-230mg KOH/g，然而JONCRYLTM 50的酸值为约238mg KOH/g，并且JONCRYLTM HPD 296的酸值为约141mg KOH/g。
在一些方面中，碱溶性树脂的酸百分比大于10、大于15、大于20、或者大于25。在一些方面中，碱溶性树脂的酸百分比最多约40、最多约35或最多约30。在一些方面中，碱溶性树脂的酸百分比在约20与约40之间、在约25与约35之间或者在约28与约32之间。
在一些方面中，碱溶性树脂的Mw为至少约1,500、至少约1,700、至少约2,000、至少约3,000、至少约4,000、至少约5,000、至少约6,000、至少约7,000、至少约8,000、至少约9,000、至少约10,000、至少约11,000、至少约12,000或至少约13,000。在一些方面中，碱溶性树脂的Mw为最多约20,000、最多约17,500、最多约16,000、最多约15,000、最多约14,000、最多约13,000、最多约12,000、最多约11,000、最多约10,000、最多约9,000、最多约8,000或最多约7,000。在一些方面中，碱溶性树脂的Mw在约1,500与约20,000之间、在约1,700与约17,500之间、在约5,000与约15,000之间或在约5,500与约13,000之间。
在某些方面中，利用本文所述的聚合物体系制成的涂层组合物或漆用一种或多种低挥发性碱中和。在一些方面中，低挥发性碱包括碱金属氢氧化物，诸如氢氧化钾或氢氧化钠。在一些其他方面中，低挥发性碱包括中和胺。中和胺的合适示例包括但不限于氨、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、二乙胺(DEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、三乙胺(TEA)、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺(TEOA)、链烷醇胺VantexTM T或其共混物、混合物或组合。本领域的普通技术人员将熟悉低挥发性碱的前述示例并且领会某些低挥发性碱可以含有添加的水，诸如含有5％的添加的水的2-氨基-2-甲基-1-丙醇、含有25％的添加的水的2-氨基-2-甲基-1-丙醇等。在一些其他方面中，低挥发性碱在20-25℃下具有低于约100mm Hg的蒸汽压。
在某些方面中，例如，涂层组合物当包含在漆中时可以包含一种或多种颜料，包括用于给漆定色调或使漆变得不透明的颜料或填料。例如，颜料的合适示例包括但不限于二氧化钛白、炭黑、灯黑、黑色氧化铁、红色氧化铁、黄色氧化铁、棕色氧化铁(黄色氧化铁和红色氧化铁与黑色氧化铁的共混合)、酞菁绿、酞菁蓝、有机红(诸如萘酚红、喹吖啶酮红和甲苯胺红)、喹吖啶酮品红、喹吖啶酮紫罗兰、DNA橙和/或有机黄(诸如Hansa黄)。
在某些方面中，用于高光泽饰面的涂层组合物或漆配制品的颜料体积浓度在约10与约25之间，优选地在约12与约25之间，并且更优选地在约15与约20之间。在一些方面中，用于半光泽饰面的涂层组合物或漆配制品的颜料体积浓度在约20与约40之间，优选地在约25与约35之间。在一些方面中，涂层组合物或漆配制品具有每100加仑(美国加仑)的漆配制品大于0磅直至约250磅的TiO2。在一些方面中，可以在销售点处将其他着色剂添加到漆配制品。例如，可以将约2流体盎司至约16流体盎司添加到一加仑(美国加仑)的漆配制品以制成所期望的有色漆。
各种方法可用于制备本文所述的聚合物体系，包括通过本领域的技术人员已知的常规方法。通过控制所选择的单体的类型和量，例如通过控制所选择的单体的酸含量和分子量，可以形成适合于低VOC涂层组合物或漆的聚合物体系。所得的聚合物体系优选地提供优异的性能特性，诸如例如耐擦洗性、可洗性、抗污性或抗粘连性，尤其是当在半光泽或高光泽饰面漆中使用该体系时。该聚合物体系也可以用于提供平光饰面漆，其中耐擦洗性可能不如半光泽或高光泽饰面漆那么重要，但是其中优异的可洗性、抗污性或抗粘连性可能是期望的。
在某些实施方式中，可以在一锅法合成中制备本文描述的聚合物体系，其中一种或多种单体被顺序地进料到单个反应器皿以获得具有所期望的特性的聚合物体系。在其他实施方式中，聚合物共混物是通过将一种或多种聚合物混合在一起以获得如本文所述的聚合物体系来制备的。在其他实施方式中，碱溶性树脂在与基础乳胶聚合物体系共混之前溶于基础溶液中。
在某些方面中，本发明包括一种制备涂层组合物或漆组合物的方法。所述方法包含以下步骤：提供一种或多种乳胶聚合物；以及将所述一种或多种乳胶聚合物与基于聚合物体系的总树脂固体含量的至少约2.5重量％、优选地至少约3重量％并且在其他情况下优选地至少约4.5重量％的碱溶性树脂共混。在某些方面中，提供最多约15重量％、优选地最多约10重量％并且在其他情况下优选地最多约7重量％的碱溶性树脂。在一些方面中，碱溶性树脂的平均分子量(Mw)在约1,500至约20,000之间，在约1,700至约17,500之间，或者在约5,000至约15,000之间。在一些方面中，碱溶性树脂的酸价在约100个单位(mg KOH/g树脂)至约250个单位(mg KOH/g树脂)之间，在约125个单位(mg KOH/g树脂)至约240个单位(mg KOH/g树脂)之间，或者在约140个单位(mg KOH/g树脂)至约220个单位(mg KOH/g树脂)之间。在一些方面中，包含一种或多种乳胶聚合物和碱溶性树脂的聚合物体系用低挥发性碱中和。
在一个实施方式中，利用本文所述的聚合物体系制成的涂层组合物或漆展示优异的可洗性，而不会负面地影响抗污性、耐擦洗性或抗粘连性。在某些方面中，本文所述的涂层组合物或漆示出至少6、更优选地至少7、更优选地至少8并且最优选地至少9的可洗性等级。
在一个实施方式中，利用本文所述的聚合物体系制成的涂层组合物或漆展示优异的耐擦洗性，而不会负面地影响抗污性、可洗性或抗粘连性。在某些方面中，本文所述的涂层组合物或漆的耐擦洗性为至少约300次擦洗循环、至少约350次擦洗循环、至少约400次擦洗循环、至少约500次擦洗循环、至少约600次擦洗循环、至少约700次擦洗循环、至少约800次擦洗循环、至少约900次擦洗循环、至少约1000次擦洗循环、至少约1100次擦洗循环、至少约1200次擦洗循环、至少约1300次擦洗循环、至少约1400次擦洗循环或至少约1500次擦洗循环。
本文所述的组合物可以包含其他组分或添加剂，所述其他组分或添加剂被添加到用于制成组合物的单体的反应混合物，被添加聚合物体系，或者被添加到包含本文所述的聚合物体系的漆组合物。制成漆的方法将为本领域的技术人员所熟悉。用在漆组合物中的合适的添加剂是本领域的技术人员已知的并且包括但不限于聚结剂、表面活性剂、开放时间剂、pH调节剂、引发剂和追加溶液、交联剂、防腐剂、消泡剂、防蚀剂、填料、触变剂、流变改性剂、消光剂以及它们的组合。添加剂可以包含被添加到漆以在储存、处理、施加和其他或后续阶段期间修饰特性或者增强漆性能的一种或多种成分。漆的所希望的性能特性包括例如耐化学性、耐磨性或耐擦洗性、抗粘性、硬度、光泽、反射率、外观和/或此类特性和类似其他特性的组合。优选的性能增强添加剂包括清漆、蜡、平光剂、用以防止擦伤、磨损的添加剂等。
在某些方面中，本文所述的涂层组合物可以包含有助于膜形成的聚结剂。优选的聚结剂的VOC含量基于聚结剂重量小于约50重量％，优选地小于约30重量％，更优选地小于约20重量％，最优选地小于约15重量％。在某些方面中，优选的聚结剂的VOC含量小于100g/L，小于75g/L，小于50g/L，小于25g/L，小于15g/L，小于10g/L，并且在一些方面中小于5g/L。示例性合适的聚结剂包括诸如苯甲酸烷基酯、单苯甲酸酯和二苯甲酸酯的苯甲酸酯，马来酸二辛酯，油酸丙二醇酯，以及在美国专利号6,762,230 B2、7,812,079 B2和8,110,624 B2(共同地，Brandenburger等人)中、在美国专利号8,106,239B2(Zhou等人)中以及在美国专利申请号US 2010/0178494 A1(Foster等人)和US 2009/0149591 A1(Yang等人)中描述的类型的其他低VOC化合物；其混合物等。其他合适的低VOC聚结剂包括EPSTM 9147(美国工程聚合物溶液与颜色公司)、己酸酯诸如OptifilmTM 400(伊士曼化学公司，Kingsport TN)、VelateTM368(伊士曼化学公司，Kingsport TN)、LoxanolTM(科宁公司，Kankakee IL，现在为BASF)、Archer RCTM(ADM，Decator IL)等。诸如TexanolTM(伊士曼化学公司)等的常规聚结剂也可单独使用或与诸如例如2-丁氧基乙醇(丁基溶纤剂)、二甘醇单丁基醚(丁基卡必醇)等的其他溶剂相结合地使用，条件是在涂层组合物或漆中不超过可接受的VOC水平。当存在聚结剂时，涂层组合物基于最终涂层组合物重量优选地含有约0.05重量％至约10重量％或约0.05重量％至约5重量％的聚结剂。
示例性分散剂包括阴离子聚电解质分散剂，诸如马来酸共聚物、包含甲基丙烯酸共聚物的丙烯酸共聚物和诸如酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、衣康酸的羧酸、其混合物以及将为本领域的普通技术人员所熟悉的其他材料。
示例性消泡剂包括硅氧烷，环氧乙烷环氧丙烷共聚物，诸如来自科宁公司的FOAMSTARTM A-32、FOAMSTAR A-34、FOAMSTAR 15 A-36、FOAMSTAR A-38、FOAMSTAR A-39、FOAMASTERTM111、FOAMASTER 333和FOAMASTER SA-3的油和蜡，来自赢创公司的TEGOTMFOAMEXTM810，其混合物以及将为本领域的普通技术人员所熟悉的其他材料，包括来自诸如空气化工产品公司、亚什兰公司、BASF、美国BYK-Gardner公司、氰特公司、罗纳普朗公司和托洛伊公司的其他供应商的产品。
示例性表面活性剂或分散剂包括阴离子、两性和非离子材料。可商购的表面活性剂或分散剂包括来自陶氏化学公司的TAMOLTM系列，来自陶氏化学公司的壬基和辛基酚乙氧基化物(例如，TRITONTMX-45、TRITON X-100、TRITON X-114、TRITON X-165、TRITON X-305和TRITON X-405)和来自其他供应商的壬基和辛基酚乙氧基化物(例如，来自Harcros化学公司的T-DET N系列)，来自陶氏化学公司、Elementis Specialties有限公司和其他公司的烷基酚乙氧基化物(APE)替代品，来自空气化工产品有限公司的SURFYNOLTM系列的各种成员(例如，SURFYNOL 104、SURFYNOL 104A、SURFYNOL 104BC、SURFYNOL104DPM、SURFYNOL 104E、SURFYNOL 104H、SURFYNOL 104PA、SURFYNOL 104PG50、SURFYNOL 104S、SURFYNOL 2502、SURFYNOL 420、SURFYNOL 440、SURFYNOL 465、SURFYNOL 485、SURFYNOL 485W、SURFYNOL82、SURFYNOL CT-211、SURFYNOL CT-221、SURFYNOL OP-340、SURFYNOL PSA204、SURFYNOLPSA216、SURFYNOL PSA336、SURFYNOL SE和SURFYNOL SE-F)，来自3M、E.I.杜邦公司和其他供应商的各种氟碳表面活性剂，以及来自亚什兰公司、罗地亚公司和其他供应商的磷酸酯。当存在表面活性剂或分散剂时，涂层组合物基于总组合物重量优选地包含约0.1重量％至约10重量％并且更优选地约1重量％至约3重量％的表面活性剂或分散剂。
所公开的涂层组合物可以含有将为本领域的普通技术人员所熟悉的各种其他佐剂。在Koleske等人,Paint and Coatings Industry,April,2003,第12-86页中对代表性佐剂进行了描述。示例性佐剂和佐剂的商用实例包括抗缩孔剂；杀虫剂、杀菌剂、防霉剂和防腐剂(例如，来自巴克曼实验室有限公司的BUSANTM1292，来自科宁公司的NOPCOCIDETMN-40D，来自Rohm&Haas公司的KATHONTMLX以及来自托洛伊5公司的POLYPHASETM663、POLYPHASE678和POLYPHASE PW-40)；固化指示剂；热稳定剂；流平剂；光稳定剂(例如，受阻胺光稳定剂，诸如来自Ciba Specialty Chemicals公司的TINUVINTM123-DW和TINUVIN 292HP)；荧光增白剂；紫外光吸收剂(例如，来自Ciba Specialty Chemicals公司的TINUVIN 234和TINUVIN 1130)；润湿剂(例如，来自阿尔塔纳公司的BYKTM346和BYK 348、来自罗地亚公司的PENTEXTM99和来自托洛伊10公司的TROYSOL LACTM)；蜡(例如，来自阿尔塔纳公司的AQUACERTM593、来自三叶草技术有限公司的HYDROCERTM303和来自Michelman有限公司的MICHEMTM乳液32535)；等。通常将凭经验选择这些和其他佐剂的类型和量。
可以将所公开的涂层组合物包装在适合于在储存期间存储期望量的涂层组合物的任何方便的包装中。示例性包装容器包括罐、桶、瓶、圆筒、手提袋和槽。所公开的组合物可以在制造现场被工厂施加到诸如建筑部件的基材，或者可以被供应给最终用户并且在现场施加到成品，例如，作为用于在建筑表面上使用的漆。
在某些方面中，本发明的涂层组合物可被用作漆配制品，包括要在期望颜色和饰面的漆的销售点处着色或染色的基础漆。在一个方面中，基础漆在被着色或染色之前可以是清澈的(未着色的)或着色的。在某些方面中，基础漆含有约30重量％至约60重量％的水，所述水可以是自来水、去离子水、蒸馏水、反渗透水或循环水。
在某些方面中，使用一种或多种可商购的着色剂来在店内给基础漆染色或着色。可在涂层组合物或漆配制品中使用的合适的着色剂包括例如NovoColor(美国科罗拉多州路易斯维尔市的Color公司)着色剂，例如与如本文所述的水基涂层组合物相容的零VOC着色剂。优选的着色剂组合物包含着色剂组分(例如分散在液相中的颜料)、包含乳胶相容的表面活性剂的表面活性剂包装、载体和其他任选的添加剂。示例性着色剂组合物包含在美国专利号6,488,760和7,659,340中描述的种类的与乳胶漆相容的单一着色剂配制品。这些着色剂组合物是均匀的并且不需要在添加到基础漆配制品之前混合，具有延长的保存期限，并且当在40°至50°的温度下在延长时间段期间存储时，示出小于约15KU、更优选地小于约10KU的粘度增加。
在一个方面中，可在要染色以产生黑色或深色漆的基础漆配制品中使用涂层组合物。产生这种黑色或深色漆需要高着色剂加载。在一个方面中，要添加到基础漆的着色剂的量由有色漆的期望颜色和饰面(例如光泽、半光泽、缎面等)确定。优选地，漆包含最多约20重量％的着色剂，更优选地约5重量％至15重量％的着色剂，并且最优选地约8重量％至12重量％的着色剂。
在某些方面中，涂层组合物在具有足以容纳一定量的一种或多种低VOC着色剂的顶部空间的容器中包含店内可染色的液体基础漆配制品，其中着色剂具有小于约20g/L的VOC，小于约15g/L VOC，小于约10g/L VOC。
本发明通过以下实施例来说明。所公开的实施例、材料、量和程序仅仅是示例性的。除非另外指示，否则所有份数和百分数均以重量计并且所有分子量都为重均分子量。除非另外指定，否则所使用的所有化学品都可从例如密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司或其他商业供应商商购。
实施例
除非另外指示，否则在下面的实施例中使用以下测试方法。
可洗性
漆配制品的可洗性使用ASTM D3450-00(内部建筑涂层可洗性特性标准测试方法)来测试，所述ASTM D3450-00被修改成运行100次连续循环，而不是每25次循环停止设备以清洁运行水中的海绵。用7密耳陶氏棒将漆施加到黑色密拉记录卡。在环境实验室条件(20-25℃，平均为23℃)下干燥1周之后，应用了各种色斑(唇膏–Covergirl#305Hot Chaleur；芥末–亨氏黄芥末；以及用福尔杰经典烘焙中粉咖啡制得的咖啡)。将芥末和唇膏直接施加到面板直到测试区域被色斑完全覆盖为止。将咖啡施加到被放置在面板上的一条矩形餐巾，直到餐巾被咖啡浸透为止。在两小时之后，用纸巾去除过量的色斑。然后将已玷污的面板放置在擦洗机(Gardco D10型)上并且用含有非磨蚀肥皂溶液(SC-1Leneta-ASTM擦洗介质)和水的海绵洗涤100次循环。面板然后用水冲洗，并且干燥，然后获得总色差(ΔE)值。ΔE值是通过使用分光光度计(Datacolor Check II Plus)来测量样品的未玷污/未洗涤部分和玷污/洗涤部分的亮度(L)、红色和绿色差异(a)以及黄色和蓝色差异(b)而计算出的。然后使用下式来计算出总色差：ΔE＝(ΔL2+Δa2+Δb2)0.5。
将每种实施例配制品的ΔE值与从对照组配制品获得的值相比较。然后将每个实施例的ΔE值减去对照组的ΔE值以获得ΔΔE值。因此，与相应的对照组相比，负ΔΔE值指示不太严重的色斑。
高温抗粘连性
漆配制品的高温抗粘连性使用ASTM D4946(建筑漆的抗粘连性标准测试方法)来测试。在24小时固化时间之后，在50℃烘箱中在1千克重量下进行所施加的漆配制品测试持续30分钟。
耐擦洗性
通过如下方式使用ASTM D2486-96(墙漆的耐擦洗性标准测试方法)来测试漆配制品的耐擦洗性：使用陶氏棒以7密耳湿涂层厚度将漆配制品施加到黑色密拉基材，并且允许涂层在环境温度下固化1周。
实施例1–高光泽漆配制品
对于下表1中的实施例1-21的漆配制品中的每一种，使用所列成分(磅)来制备白色高光泽漆的100加仑配制品，其中颜料以液体形式提供。在包含碱溶性树脂的实施例1-19中，碱溶性树脂是酸百分比为约30％、酸价为215-230mg KOH/g且Mw为9,000-10,500g/mol的INDUREZTMSR 10PG。在这些实施例中，碱溶性树脂以粒料形式供应并溶于水和氨中，从而产生28重量％的固溶体，然后与基础乳胶聚合物(48重量％的固体)共混以形成漆配制品。实施例1含有氨但是不含碱溶性树脂，并且被用作可洗性和高温粘连性测试的对照组。实施例4和7-9也不使用碱溶性树脂但是含有AMP或KOH作为碱，使得与使用碱溶性树脂和碱二者的实施例相比，这些实施例被用于分析可洗性和高温粘连性测试。
出于与包含INDUREZTM SR 10PG作为碱溶性树脂的漆配制品的比较目的，实施例20和21包含酸百分比为约10％、酸价为约65mg KOH/g且Mw为约19,000-30,000的比较碱溶性树脂。实施例19不使用碱溶性树脂，而是被用作下面用于实施例20和21的可洗性测试的比较例的对照组。
表1.白色高光泽配制品(每100加仑配制品的材料磅数)。
Figure BDA0002525755580000241
Figure BDA0002525755580000251
Figure BDA0002525755580000261
实施例2–可洗性和高温抗粘连性测试
在表2中提供了漆配制品实施例1-21的可洗性和高温抗粘连性测试结果。将每种实施例配制品的ΔE值与从不含有任何ASR和挥发性碱的对照组配制品获得的值相比较。对于实施例1(对照组)，ΔE值为51(唇膏)、31(芥末)和4.5(咖啡)，总ΔE值为86.5。然后将每个实施例2-18的ΔE值减去实施例1(对照组)的ΔE值。对于比较碱溶性树脂，将每个比较例20-21的ΔE值减去比较例19(对照组)的ΔE值，以获得表2中的ΔΔE值。因此，表2中的负ΔΔE值指示与相应的对照组相比不太严重的色斑。
表2.可洗性和高温抗粘连性数据。
Figure BDA0002525755580000262
Figure BDA0002525755580000271
如表2中所示，实施例1-18展示了在存在低挥发性碱(例如，KOH)的情况下含有碱溶性树脂的涂层组合物的改善的可洗性和抗粘连性，同时实施例10-18具有各种量的碱溶性树脂和低挥发性碱二者。此数据说明了涂层组合物的可洗性值随着碱溶性树脂从0重量％直至5重量％的较大添加而增加，而不会严重影响耐擦洗性或抗粘连性。实施例7-9还展示了在也不添加碱溶性树脂的情况下添加低挥发性碱在增加低挥发性碱的量时会负面地影响抗粘连性，至5级(实施例8)和0级(实施例9)。然而，当在漆的涂层组合物中并入低挥发性碱和碱溶性树脂二者时(实施例15和18)，抗粘连性分别为7级和6级。另外在实施例15和18中，漆的可洗性也被改善了。
表2中的比较例19-21说明了可洗性在比较碱溶性树脂的高水平下未改善(比较例20和21的可洗性与作为没有碱溶性树脂的基础漆的比较例19相比)。
实施例3–高光泽白色配制品
对于下表3中的实施例22-30的漆配制品中的每一种，使用所列成分(磅)来制备白色高光泽漆的100加仑配制品，其中颜料作为TiO2浆料提供。在包含碱溶性树脂的实施例23-30中，碱溶性树脂的Mw在约1,700g/mol与约17,250g/mol之间，同时酸价在约140与约240之间，如通过表3中的碱溶性树脂数据所提供的。在实施例23-30中，碱溶性树脂以粒料形式提供并且溶于水和氨中，然后与基础乳胶聚合物共混以形成漆配制品。每种漆配制品的碱溶性树脂对总聚合物体系(基础乳胶聚合物的固体含量和碱溶性树脂的固体含量)的重量百分比(固体/固体)在表3中为5.5％的每种碱溶性树脂。实施例22不含有碱溶性树脂并且被用作下面针对实施例23-30的耐擦洗性、可洗性和高温粘连性测试的对照组。
表3.白色高光泽配制品(每100加仑配制品的材料磅数)。
Figure BDA0002525755580000281
Figure BDA0002525755580000291
实施例4–可洗性、高温粘连性和耐擦洗性测试
在表4和表5中提供了漆配制品实施例23-30的可洗性、高温抗粘连性和耐擦洗性测试。
表4.高温抗粘连性和耐擦洗性数据
1dHT粘连性 擦洗循环(平均值)
实施例23 5 1331
实施例24 5 1000
实施例25 5 1000
实施例26 5 863
实施例27 6 633
实施例28 5 1244
实施例29 5 1261
实施例30 5 1387
对于可洗性，将实施例23-30的每种实施例配制品的ΔE值与从不含有任何ASR的实施例22(对照组)获得的值相比较。然后将每个实施例23-30的ΔE值减去实施例22的ΔE值。因此，表5中的负ΔΔE值指示与对照组相比不太严重的色斑。
表5.可洗性数据。
Figure BDA0002525755580000292
Figure BDA0002525755580000301
如表4和5中所示，实施例23-30展示了含有碱溶性树脂的涂层组合物的改善的可洗性。数据还说明了此类配制品在维持可接受的耐擦洗性的同时维持了至少5并且在一些情况下为6的抗粘连性。实施例23-30的数据说明了涂层组合物的耐擦洗性为至少600次擦洗循环(实施例27)，在一些情况下为至少800次擦洗循环(实施例26)，在一些情况下为至少1000次擦洗循环(实施例24和25)，在一些情况下为至少1200次擦洗循环(实施例28和29)，并且在一些其他情况下为至少1300次擦洗循环(实施例23和30)。
如表5中所示，实施例23-30的高光泽配制品包含聚合物体系，所述聚合物体系具有酸百分比为约30％、酸价为215-230mg KOH/g且Mw为9,000-10,500g/mol的不同碱溶性树脂。实施例23-30的这些高光泽配制品中的每一种均具有与实施例16-18的高光泽配制品的性能相当的性能。
如表5中所示，在一些方面中，具有浆料TiO2颜料的高光泽配制品对于唇膏(Covergirl#305Hot Chaleur)的ΔE值小于3，在一些方面中小于2，并且在一些其他方面中小于1。在一些方面中，具有浆料颜料的高光泽配制品对于芥末(亨氏黄芥末)的ΔE值小于30，在一些方面中小于25，在一些方面中小于24，在一些方面中小于23，在一些方面中小于22，在一些方面中小于21，并且在一些其他方面中小于20。在一些方面中，具有浆料颜料的高光泽配制品对于咖啡(用福尔杰经典烘焙中粉咖啡制得)的ΔE值小于7，在一些方面中小于6，在一些方面中小于5，并且在一些其他方面中小于4。在一些方面中，具有浆料颜料的高光泽配制品对于唇膏(Covergirl#305Hot Chaleur)、芥末(Hein黄芥末)和咖啡(用福尔杰经典烘焙中粉咖啡制成)的平均ΔE值少于12，在一些方面中少于11，在一些方面中少于10，并且在一些其他方面中少于9。
实施例5–平光漆配制品。
对于下表6中的实施例31-33的漆配制品中的每一种，使用所列成分(磅)来制备白色平光漆的100加仑配制品，其中颜料作为TiO2浆料提供。在包含碱溶性树脂的实施例32和33中，碱溶性树脂是酸百分比为约30％、酸价为215-230mg KOH/g且Mw为9,000-10,500g/mol的INDUREZTM SR 10PG。在这些实施例中，碱溶性树脂以粒料形式提供并溶于水和氨中，然后与基础乳胶聚合物共混以形成漆配制品。实施例31不含有碱溶性树脂并且被用作下面针对实施例32和33的可洗性测试的对照组。
表6.白色平光配制品(每100加仑配制品的材料磅数)。
Figure BDA0002525755580000311
实施例6–可洗性测试
在表7中提供了漆配制品实施例31-33的可洗性结果。将实施例32和33的每种配制品的ΔE值与从不含有任何ASR的对照组配制品实施例31获得的值相比较。然后从每个实施例32和33的ΔE值减去实施例31的ΔE值。因此，表7中的负ΔΔE值指示与相应的对照组相比不太严重的色斑。
表7.可洗性数据。
Figure BDA0002525755580000321
如表7中所示，使用酸百分比为约30％、酸价为215-230mg KOH/g且平均分子量为9,000-10,500g/mol的碱溶性树脂的平光配制品具有与高光泽配制品类似的结果。特别地，平光漆配制品实施例32和33的可洗性随着聚合物体系中碱溶性树脂的量增加而改善。例如，实施例32(在聚合物体系中碱溶性树脂为2重量％(重量％s/s))对于所有三种色斑(唇膏、芥末和咖啡)均显示出比对照组(无碱溶性树脂)更好的可洗性。与实施例32相比，漆配制品的可洗性在实施例33中进一步改善(在聚合物体系中碱溶性树脂为6.4重量％(重量％s/s))。
已经在本文中描述了系统、装置和方法的各种实施方式。这些实施方式仅通过实施例给出并且不旨在限制所要求保护的发明的范围。此外，应该领会的是，可以以各种方式组合已经描述的实施方式的各种特征以产生许多附加实施方式。此外，虽然已经描述了各种材料、尺寸、形状、构造和位置等以用于与公开的实施方式一起使用，但是可以在不超过所要求保护的发明范围的情况下利用除了所公开的那些之外的其他材料、尺寸、形状、构造和位置等。
相关领域的普通技术人员将认识到，本文主题可以包括比在上述任何个别实施方式中图示的特征更少的特征。本文描述的实施方式不意在为可以组合本文主题的各种特征的方式的详尽呈现。因此，实施方式不是特征的互斥组合；相反，各种实施方式可包括从不同的个别实施方式中选择的不同的个别特征的组合，如本领域的普通技术人员所理解的那样。此外，除非另外指出，关于一个实施方式描述的元件也可在其他实施方式中执行，即使未在此类实施方式中描述。
尽管从属权利要求可以在权利要求中指与一个或多个其他权利要求的具体组合，但是其他实施方式也可包括从属权利要求与每个其他从属权利要求的主题的组合或一个或多个特征与其他从属或独立权利要求的组合。除非陈述了具体组合不是合意的，否则在本文中提出此类组合。
通过引用以上文件的任何并入局限于不并入与本文的显式公开相反的主题。通过引用以上文件的任何并入进一步局限于包括在这些文件中的权利要求不通过引用并入本文。通过引用以上文件的任何并入再进一步局限于除非显式地包括在本文中否则这些文件中提供的任何定义不通过引用并入本文。
出于解释权利要求的目的，除非在权利要求中叙述了具体术语“用于……的装置”或“用于……的步骤”，否则不旨在显式地援引美国法典第35条第112(f)款的规定。

Claims (47)

1.一种涂层组合物，包含：
聚合物体系，所述聚合物体系包含一种或多种乳胶聚合物和至少一种碱溶性树脂；和
至少一种颜料；
其中所述涂层组合物基于所述涂层组合物的总树脂固体含量包含至少约2.5重量％的所述碱溶性树脂，所述碱溶性树脂具有约1,500至约20,000的重均分子量(Mw)和大于约100mg KOH/g树脂的酸值。
2.一种涂层组合物，包含：
一种或多种乳胶聚合物和至少一种碱溶性树脂的分散体，其中所述分散体基于所述涂层组合物的总树脂固体含量包含至少约2.5重量％的所述碱溶性树脂，并且所述碱溶性树脂具有约1,500至约20,000的重均分子量(Mw)和大于约100mg KOH/g树脂的酸值。
3.一种制备涂层组合物的方法，包括：
将一种或多种乳胶聚合物与至少一种碱溶性树脂共混以提供涂层组合物，其中所述涂层组合物基于所述涂层组合物的总树脂固体含量包含至少约2.5重量％的所述碱溶性树脂，并且所述碱溶性树脂具有约1,500至约20,000的平均分子量(Mw)和大于约100mg KOH/g树脂的酸值。
4.一种制备涂层组合物的方法，包括：
在存在至少一种碱溶性树脂的情况下聚合一种或多种乳胶聚合物以提供分散体，其中所述分散体基于所述涂层组合物的总树脂固体含量包含至少约2.5重量％的所述碱溶性树脂，并且所述碱溶性树脂具有约1,500至约20,000的重均分子量(Mw)和大于约100mg KOH/g树脂的酸值。
5.根据权利要求1或2所述的涂层组合物，或根据权利要求3或4所述的方法，其中所述涂层组合物基于总树脂固体含量包含最多约15重量％的所述碱溶性聚合物。
6.根据权利要求1或2所述的涂层组合物，或根据权利要求3或4所述的方法，其中所述涂层组合物基于总树脂固体含量包含约2.5重量％至约7重量％的所述碱溶性聚合物。
7.根据权利要求1或2所述的涂层组合物，或根据权利要求3或4所述的方法，其中所述涂层组合物基于总树脂固体含量包含约3重量％至约10重量％的所述碱溶性聚合物。
8.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中使用7密耳陶氏棒施加到黑色密拉基材的所述涂层组合物的固化膜在环境温度下在1周时具有至少7的可洗性等级。
9.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中使用7密耳陶氏棒施加到黑色密拉基材的所述组合物的固化膜在环境温度下在1周时显示出至少8的可洗性等级。
10.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中使用7密耳陶氏棒施加到黑色密拉基材的所述涂层组合物的固化膜在环境温度下在1周时具有至少约600次擦洗的耐擦洗性。
11.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中使用7密耳陶氏棒施加到黑色密拉基材的所述组合物的固化膜在环境温度下在1周时显示出至少约1000次擦洗的耐擦洗性。
12.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中使用7密耳陶氏棒施加到黑色密拉基材的所述涂层组合物的固化膜在环境温度下在1周时具有至少6的抗粘连性。
13.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中使用7密耳陶氏棒施加到黑色密拉基材的所述涂层组合物的固化膜在环境温度下在1周时具有至少7的抗粘连性。
14.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含含有碱性氢氧化物的低挥发性碱。
15.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含含有中和胺的低挥发性碱。
16.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含选自由以下组成的组的低挥发性碱：氢氧化钾、氢氧化钠、氨、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、二乙胺(DEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、三乙胺(TEA)、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺(TEOA)、链烷醇胺VantexTM T，以及它们的组合。
17.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含在25℃下的蒸汽压低于约100mm Hg的低挥发性碱。
18.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中与在没有所述碱溶性树脂的情况下制成的类似的涂层组合物相比，所述涂层组合物的固化膜具有改善的可洗性。
19.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中与使用量大于15重量％并且酸值小于约100的碱溶性聚合物制成的类似的涂层组合物相比，所述涂层组合物的固化膜具有改善的可洗性。
20.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述一种或多种乳胶聚合物由一种或多种烯属不饱和单体形成。
21.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述一种或多种乳胶聚合物由包含以下的一种或多种烯属不饱和单体形成：丙烯酸、丙烯酸的C1-C8酯、丙烯酸的取代C1-C8酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸的C1-C8酯、甲基丙烯酸的取代C1-C8酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯或它们的混合物。
22.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述一种或多种乳胶聚合物由一种或多种丙烯酸单体形成。
23.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述一种或多种乳胶聚合物包含：多阶段乳胶聚合物，所述多阶段乳胶聚合物具有Tg为大于约0℃至120℃的第一阶段和Tg为-35℃至10℃的第二阶段；和任选地，最多约0.5重量％的含氟表面活性剂。
24.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述一种或多种乳胶聚合物包含由用于第一阶段的第一单体混合物和用于第二阶段的第二单体混合物制成的多阶段乳胶聚合物，所述第一混合物包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、脲基官能单体和任选地双丙酮丙烯酰胺；以及所述第二混合物包含甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺和脲基官能单体。
25.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述一种或多种乳胶聚合物包含由用于第一阶段的第一单体混合物和用于第二阶段的第二单体混合物制成的多阶段乳胶聚合物，所述第一混合物基于所述第一混合物中的所述单体的总重量包含约65重量％至约75重量％的甲基丙烯酸酯、约18重量％至约23重量％的丙烯酸丁酯、约0.5重量％至约3重量％的甲基丙烯酸、约0.5重量％至约3重量％的脲基官能单体和任选地约2重量％至4重量％的双丙酮丙烯酰胺；以及所述第二混合物基于所述第二混合物中的所述单体的总重量包含约25重量％至约35重量％的甲基丙烯酸甲酯、约55重量％至约60重量％的丙烯酸丁酯、约0.5重量％至约3重量％的甲基丙烯酸、约2重量％至4重量％的双丙酮丙烯酰胺和约0.5重量％至约3重量％的脲基官能单体。
26.根据权利要求3-4或23-25中任一项所述的方法，其中所述多阶段乳胶聚合物在与所述碱溶性树脂共混之前形成。
27.根据权利要求3-4或23-25中任一项所述的方法，还包括以下步骤：将第一单体混合物进料到反应器器皿中；引发至少所述第一单体混合物的自由基聚合；将第二单体混合物进料到所述反应器器皿中；以及引发至少所述第二单体混合物的聚合以形成所述多阶段乳胶聚合物。
28.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述碱溶性树脂的酸值为至少约125mg KOH/g树脂至约250mg KOH/g树脂。
29.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述碱溶性树脂包含丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、可聚合的酸官能单体、丙烯酸共聚物或甲基丙烯酸共聚物，所述碱溶性树脂的酸值为至少约100mg KOH/g树脂至约250mg KOH/g树脂。
30.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述碱溶性树脂包含酸值为至少约100mg KOH/g树脂至约250mg KOH/g树脂的有机溶液聚合的聚合物。
31.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物的至少约2.5％至约10％包含酸值为至少约125mg KOH/g树脂的碱溶性树脂。
32.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物的至少约2.5％至约7％包含酸值为至少130mg KOH/g树脂至约220mg KOH/g树脂的碱溶性树脂。
33.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述聚合物体系包含一种或多种聚合物，所述一种或多种聚合物包含苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-(乙酰乙酰氧基)乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物。
34.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述聚合物体系用中和胺中和，所述中和胺包括氨、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、二乙胺(DEA)、二甲基乙醇胺(DMEA)、三乙胺(TEA)、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺(TEOA)、链烷醇胺或它们的共混物。
35.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含聚结剂。
36.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物基于最终涂层组合物重量包含约0.05重量％至约5重量％的聚结剂。
37.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含VOC含量小于约5g/L的聚结剂。
38.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物的颜料体积浓度在约20与约40之间。
39.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物的颜料体积浓度在约10与约25之间，优选地在约12与约25之间，并且更优选地在约15与约20之间。
40.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含店内可染色的液体基础漆配制品。
41.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含在容器中的店内可染色的液体基础漆配制品，所述容器具有足以容纳一定量的一种或多种低VOC着色剂的顶部空间，其中所述着色剂具有小于约20g/L的VOC。
42.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含建筑漆。
43.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含包装在容器中的液体。
44.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物的最佳最小成膜温度小于25℃。
45.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含量为约40重量％至约60重量％的水和乳胶聚合物。
46.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物包含量为约20重量％至约30重量％的总树脂固体。
47.根据任一项前述权利要求所述的涂层组合物或方法，其中所述涂层组合物的粘度在从约80KU(克雷布斯单位)至约120KU的范围内。
CN201880078759.8A 2017-12-08 2018-12-10 具有改善的可洗性和抗粘连性的乳胶聚合物 Pending CN111542573A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762596421P 2017-12-08 2017-12-08
US62/596,421 2017-12-08
PCT/US2018/064784 WO2019113594A1 (en) 2017-12-08 2018-12-10 Latex polymer with improved washability and block resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111542573A true CN111542573A (zh) 2020-08-14

Family

ID=66750607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880078759.8A Pending CN111542573A (zh) 2017-12-08 2018-12-10 具有改善的可洗性和抗粘连性的乳胶聚合物

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11459480B2 (zh)
EP (1) EP3720916A4 (zh)
CN (1) CN111542573A (zh)
AU (1) AU2018380543A1 (zh)
CA (1) CA3084340A1 (zh)
MX (1) MX2020005460A (zh)
WO (1) WO2019113594A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2019004555A (es) 2016-10-19 2019-08-05 Swimc Llc Aditivos de resinas solubles en alcali y composiciones del revestimiento que incluyen tales aditivos.
US20200102458A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Icl Specialty Products Inc. Cool Roof Coating Containing Multifunctional Additive

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5339987A (en) * 1976-09-25 1978-04-12 Yuuhou Shiyoukai Kk Floor polish emulsion composition
JPS6081263A (ja) * 1983-10-12 1985-05-09 Dainippon Ink & Chem Inc 低温乾燥性塗料用樹脂組成物
US6518334B1 (en) * 1996-12-19 2003-02-11 Johnsondiversey, Inc. Preparation and use of dispersions of blended polycarboxypolyamide resins and alkali dispersible resins and compositions thereof
CN1433450A (zh) * 2000-02-05 2003-07-30 Ppg工业俄亥俄公司 丙烯酸类水基涂料组合物
CN101275005A (zh) * 2008-05-14 2008-10-01 恒昌涂料（惠阳）有限公司 一种核壳结构丙烯酸乳液的制备方法、丙烯酸乳液及所得的水性光油
CN103642339A (zh) * 2013-09-30 2014-03-19 上海乘鹰新材料有限公司 复溶性好高耐水擦的水性清漆及其制备方法
CN104159986A (zh) * 2012-03-06 2014-11-19 威士伯采购公司 用于改善的涂料可清洗性的胶乳聚合物

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4529787A (en) * 1982-06-15 1985-07-16 S. C. Johnson & Son, Inc. Bulk polymerization process for preparing high solids and uniform copolymers
DE3827975A1 (de) 1988-08-18 1990-03-01 Basf Ag Verfahren zur verhinderung von ausblueherscheinungen auf mineralischen substraten
US5364945A (en) 1994-01-03 1994-11-15 The Sherwin-Williams Company Anhydride-functional monomers and polymers and reactive compositions prepared from same
US5863998A (en) 1994-01-03 1999-01-26 The Sherwin-Williams Company Dicarboxylic acid-functional monomers and polymers prepared from same
US6488760B1 (en) 1998-10-13 2002-12-03 The Valspar Corporation Universal paint tinting concentrates
GB2356403B (en) * 1999-11-16 2003-09-03 Coates Brothers Plc Ink-jet ink composition
CA2439083C (en) 2001-02-22 2009-09-15 Valspar Sourcing, Inc. Coating compositions containing low voc compounds
US7812079B2 (en) 2001-02-22 2010-10-12 Valspar Sourcing, Inc. Coating compositions containing low VOC compounds
JP2002322391A (ja) * 2001-04-26 2002-11-08 Jsr Corp 水性被覆剤組成物および床用艶出し剤組成物
EP1871845A1 (en) 2005-03-18 2008-01-02 Valspar Sourcing, Inc. Low voc universal paint colorant compositions
MX2008015356A (es) 2006-06-02 2009-01-30 Valspar Sourcing Inc Composiciones de recubrimiento acuoso de alto rendimiento.
WO2008150294A1 (en) 2007-06-06 2008-12-11 Valspar Sourcing, Inc. Single pack low temperature bake coating composition
US20090149591A1 (en) 2007-12-07 2009-06-11 Yong Yang Paint Compositions With Low- or Zero-VOC Coalescence Aids and Nano-Particle Pigments
US8106239B2 (en) 2008-01-31 2012-01-31 Rhodia Operations Low VOC coalescing agents
JP5253058B2 (ja) * 2008-09-10 2013-07-31 富士フイルム株式会社 顔料分散体の製造方法、ならびにインクジェット記録用水性インクおよびその製造方法
EP2371870B1 (en) * 2010-04-01 2012-07-11 Rohm and Haas Company Multistage emulsion polymer and coatings formed therefrom
US8754151B2 (en) 2010-12-21 2014-06-17 Basf Se Multistage polymer dispersions, processes for preparing them, and use thereof
US10273378B2 (en) 2011-12-15 2019-04-30 The Sherwin-Williams Company High block, tack and scrub resistant coating composition
US10647871B2 (en) 2011-12-15 2020-05-12 Valspar Sourcing, Inc. High block, tack and scrub resistant coating composition
MX370386B (es) 2011-12-15 2019-12-11 Swimc Llc Composicion de revestimiento altamente resistente al bloqueo, refregado y adherencia.
US10221322B2 (en) 2013-03-15 2019-03-05 The Sherwin-Williams Company Dirt pick-up resistant composition
CA2968012A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Valspar Sourcing, Inc. Coating composition with rheology modifier

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5339987A (en) * 1976-09-25 1978-04-12 Yuuhou Shiyoukai Kk Floor polish emulsion composition
JPS6081263A (ja) * 1983-10-12 1985-05-09 Dainippon Ink & Chem Inc 低温乾燥性塗料用樹脂組成物
US6518334B1 (en) * 1996-12-19 2003-02-11 Johnsondiversey, Inc. Preparation and use of dispersions of blended polycarboxypolyamide resins and alkali dispersible resins and compositions thereof
CN1433450A (zh) * 2000-02-05 2003-07-30 Ppg工业俄亥俄公司 丙烯酸类水基涂料组合物
CN101275005A (zh) * 2008-05-14 2008-10-01 恒昌涂料（惠阳）有限公司 一种核壳结构丙烯酸乳液的制备方法、丙烯酸乳液及所得的水性光油
CN104159986A (zh) * 2012-03-06 2014-11-19 威士伯采购公司 用于改善的涂料可清洗性的胶乳聚合物
CN103642339A (zh) * 2013-09-30 2014-03-19 上海乘鹰新材料有限公司 复溶性好高耐水擦的水性清漆及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3720916A4 (en) 2021-10-13
WO2019113594A1 (en) 2019-06-13
CA3084340A1 (en) 2019-06-13
US20230075015A1 (en) 2023-03-09
AU2018380543A1 (en) 2020-06-04
US20200354603A1 (en) 2020-11-12
MX2020005460A (es) 2020-09-07
US11459480B2 (en) 2022-10-04
EP3720916A1 (en) 2020-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016219641B2 (en) High block, tack and scrub resistant coating composition
US11168230B2 (en) High block, tack and scrub resistant coating composition
US10273378B2 (en) High block, tack and scrub resistant coating composition
US11136468B2 (en) Rheological methods for high block, tack and scrub resistant coating composition
US11905434B2 (en) Water-based compositions with long term gloss retention
US20230075015A1 (en) Latex polymer with improved washability and block resistance
CA3022470C (en) Scuff resistant architectural compositions

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination