CN113748178B - 包含基于黄原胶的流变包的含水涂料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含水涂料组合物，其可包含：含水载液；黄原胶，所述黄原胶的量介于所述含水涂料组合物的约0.05重量％和0.5重量％之间；以及辅助流变剂，所述辅助流变剂包含水性粘土、疏水改性的碱溶胀性乳液、疏水增强的氨基甲酸酯、聚醚多元醇或疏水改性的乙氧基化氨基塑料中的至少一种。
Description
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2019年3月15日提交的美国临时申请62/819,234的权益。该临时申请的全部内容以引用方式并入本文。
背景技术
水基涂料组合物平衡了与涂层施加、干燥时间和最终外观相关的许多竞争因素。例如，期望含水涂料组合物提供相对良好的流动性以有利于涂层施加和平滑的表面光洁度，同时还提供良好的抗流挂性和厚膜构建以减少涂层施加的运行和所需次数。流变包可使得能够实现含水涂料组合物特性的更好平衡。
发明内容
在一些示例中，本公开描述了一种含水涂料组合物，该含水涂料组合物包含：含水载液；黄原胶，所述黄原胶的量介于所述含水涂料组合物的约0.05重量％和0.5重量％之间；以及辅助流变剂，所述辅助流变剂包含水性粘土、疏水改性的碱溶胀性乳液、疏水增强的氨基甲酸酯、聚醚多元醇或疏水改性的乙氧基化氨基塑料中的至少一种。
在一些示例中，本公开描述了一种含水涂料组合物，该含水涂料组合物包含：含水载液；聚合物粘结剂；以及包含黄原胶的流变包；以及辅助流变剂，所述辅助流变剂包含水性粘土、疏水改性的碱溶胀性乳液、疏水增强的氨基甲酸酯、聚醚多元醇或疏水改性的乙氧基化氨基塑料中的至少一种，其中所述黄原胶以介于所述含水涂料组合物的约0.05重量％和0.5重量％之间的量存在。
在一些示例中，本公开描述了一种制品，该制品包括：基底；以及位于所述基底上的涂层体系。该涂层体系包括由含水涂料组合物形成的至少一个层，所述含水涂料组合物包含：含水载液；聚合物粘结剂；以及包含黄原胶的流变包；以及辅助流变剂，所述辅助流变剂包含水性粘土、疏水改性的碱溶胀性乳液、疏水增强的氨基甲酸酯、聚醚多元醇或疏水改性的乙氧基化氨基塑料中的至少一种，其中所述黄原胶以介于所述含水涂料组合物的约0.05重量％和0.5重量％之间的量存在。
在一些示例中，本公开描述了一种方法，该方法包括用由含水涂料组合物形成的涂层涂覆基底，该含水涂料组合物包含：含水载液；聚合物粘结剂；以及包含黄原胶的流变包；以及辅助流变剂，所述辅助流变剂包含水性粘土、疏水改性的碱溶胀性乳液、疏水增强的氨基甲酸酯、聚醚多元醇或疏水改性的乙氧基化氨基塑料中的至少一种，其中所述黄原胶以介于所述含水涂料组合物的约0.05重量％和0.5重量％之间的量存在。
在附图和下面的描述中阐述了一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开的其他特征、目标和优点将显而易见。
附图说明
图1是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的比较含水涂料组合物的临界应变百分比随温度变化的图。
图2是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的比较含水涂料组合物在三区间触变性测试(3-ITT)期间损耗角正切(tan(δ))随时间变化的图。
图3和图4分别是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的比较含水涂料组合物的复数粘度变化对比温度的图和损耗角正切对比温度的图。
图5是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的比较含水涂料组合物的流动性因数对比时间的图。
图6和图7是不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的刷涂应用的分数对比类别的线图。
图8是在90°F和20％相对湿度下刷涂在涂底漆的干式墙上的不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的施涂照片。
图9和图10是不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的辊涂应用的分数对比类别的线图。
图11和图12是在90°F和20％相对湿度下分别辊涂在涂底漆的干式墙上的不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的施涂照片。
图13是在90°F处不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的喷涂应用的分数对比类别的线图。
图14是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的木材染色剂的比较对照含水涂料组合物在购自TA Instruments的Discovery HR-3混合流变仪上的三区间触变性测试(3-ITT)期间损耗角正切(tan(δ))随时间变化的图。
图15是根据本公开的可用于工厂饰面木材涂层的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的用于工厂饰面木材涂层的木材着色剂的比较对照含水涂料组合物在购自TAInstruments的Discovery HR-3混合流变仪上的三区间触变性测试(3-ITT)期间损耗角正切(tan(δ))随时间变化的图。
具体实施方式
“胶乳”聚合物意指在水和一种或多种分散剂或乳化剂(例如，表面活性剂、碱溶性聚合物或它们的混合物)的存在下形成的聚合物颗粒的分散体或乳液，所述水和分散剂或乳化剂需要存在以形成分散体或乳液。在聚合物形成之后，分散剂或乳化剂通常与聚合物分离。在一些示例中，反应性分散剂或乳化剂在形成时可成为聚合物颗粒的一部分。
使用端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。
“一个”、“一种”、“该/所述”、“至少一个/种”和“一个/种或多个/种”可互换使用。因此，例如，包含“一种”添加剂的含水涂料组合物意指该含水涂料组合物包含“一种或多种”添加剂。
当相对于液体涂料组合物使用时，短语“低VOC”意指液体涂料组合物包含除了水重量之外少于约150克VOC/L组合物(g VOC/L组合物；约15％w/v)、优选地不超过约100gVOC/L组合物(约10％w/v)、更优选地不超过约50g VOC/L组合物(约5％w/v)、并且最优选地少于20g VOC/L组合物(约2％w/v)例如不超过约10g VOC/L组合物(约1％w/v)或不超过约8g VOC/L组合物(约0.8％w/v)的挥发性有机化合物。
术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸中的任一者或两者，并且术语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的任一者或两者。
术语“面漆”或“最终面漆”是指当干燥或以其他方式硬化时在基底例如附接到建筑物外部(例如，屋顶)的聚合物膜上提供装饰性或保护性最外饰面层的含水涂料组合物。以进一步说明的方式，此类最终面漆包括能够承受长时间的户外暴露(例如，暴露于相当于一年的垂直朝南的佛罗里达州阳光)而不会在视觉上产生不利劣化的油漆、染色剂或密封剂，但不包括如果未涂覆面漆则不会承受长时间的户外暴露的底漆。
本公开描述了包含流变包的含水涂料组合物，所述流变包包含黄原胶和辅助流变剂。黄原胶可用作含水涂料组合物中的流变剂和湿润剂两者。由于黄原胶的流变特性，黄原胶可有助于含水涂料组合物具有随温度的变化更一致的粘度，以及随温度和湿度的变化改善的施用性和外观。辅助流变剂通过提高含水涂料组合物剪切后的损耗角正切(tan δ)，有利于使用黄原胶作为流变剂，这改善了施用的含水涂料组合物的流动和流平行为。黄原胶和辅助流变剂的组合导致含水涂料组合物由于黄原胶的存在而具有随温度和湿度的变化更一致的粘度、施用特性和外观，并且由于包含辅助流变剂而具有合适的流动和流平行为。
在建筑应用中施用的含水涂料组合物诸如基于胶乳的油漆和染色剂可在宽泛的条件下施用。所述条件可以甚至在一天期间处于正好高于冰点(例如，约35°F)至110°F或更高的范围内。此外，湿度可变化很大，例如从干燥的美国西南部到潮湿的东南海岸。温度和湿度影响含水涂料组合物的许多特性，包括例如开放时间、可加工性、润湿边缘、流动和流平、枪喷溅、喷射顶端堵塞、雾化和覆盖。
增稠剂或流变剂用于含水涂料组合物中以提供期望的应用特性。然而，一些增稠剂或流变剂具有随温度显著变化的特性。例如，羟乙基纤维素(HEC)增稠剂或流变剂可具有随温度变化至不期望的量的粘度。
相比之下，与包含其他流变剂诸如HEC的含水涂料组合物相比，黄原胶提供了随介于约35°F(约2℃)和约100°F(约37.7℃)之间的温度的变化含水涂料组合物的低剪切和/或中剪切粘度增加的一致性。黄原胶还在一定温度范围内提供比其他水解胶体诸如藻酸盐、瓜尔胶、纤维素衍生物等更一致的流变特性。除此之外或另选地，由于黄原胶是湿润剂，因此黄原胶有助于含水涂料组合物具有与不含黄原胶的含水涂料组合物相比增加的开放时间，开放时间是指含水涂料组合物在结皮、脱水收缩或干燥之前可暴露于空气的时间。
不受理论的束缚，黄原胶分子形成基本上刚性的、右手的、五倍的螺旋。大的重叠侧链围绕主链，这减少或基本上防止流体力学体积随温度变化的变化。目前据信，这种结构构象有助于随温度和湿度的变化黄原胶的粘度和湿润特性的相对一致性。
在一些示例中，黄原胶可为预水合的附聚的食品级黄原胶粉末。例如，黄原胶可包括购自TIC Gums，White Marsh，Maryland的 Rapid-3粉末。食品级黄原胶是预水合的，这可减少混合到含水涂料组合物中时的结块。其他黄原胶诸如工业级黄原胶可能不是预水合的，并且由于黄原胶的高度亲水性质，粉末与水的初始接触可导致结块。这种结块使得混合更加困难，并且降低了含水涂料组合物的外观品质。相比之下，当配制含水涂料组合物时，与工业级黄原胶相比，预水合的食品级黄原胶相对易于分散，这减少了结块并且有利于混合。
在相对高的温度(例如，约100°F)和相对低的温度(例如，约35°F)下，与一些其他含水涂料组合物相比，包含黄原胶作为流变包的一部分的含水涂料组合物表现出降低的流点。与具有较高流动点的含水涂料组合物相比，这有利于喷雾雾化，降低喷枪噪声，并且易于刷涂转移和释放。
类似地，在相对高的温度(例如，约100°F)和相对低的温度(例如，约35°F)下，与一些其他含水涂料组合物相比，包含黄原胶作为流变包的一部分的含水涂料组合物在剪切后表现出更一致的损耗角正切(tan δ)。这表明，与剪切后具有较不一致的损耗角正切的涂层相比，具体地，与在剪切后表现出比剪切前更低的损耗角正切(tan δ)的含水涂料组合物相比，包含黄原胶的含水涂料组合物可表现出更好的流动性和流平性、减少的刷涂线等。因此，黄原胶有助于改善使用包含黄原胶作为流变包的一部分的含水涂料组合物所形成的涂层的外观。
在一些示例中，含水涂料组合物可包含基于含水涂料组合物的总重量计至少约0.05重量％的黄原胶，基于含水涂料组合物的总重量计至少约0.1重量％的黄原胶，或基于含水涂料组合物的总重量计至少约0.2重量％的黄原胶。含水涂料组合物还可包含基于含水涂料组合物的总重量计少于约0.5重量％的黄原胶，基于含水涂料组合物的总重量计少于约0.45重量％的黄原胶，基于含水涂料组合物的总重量计少于约0.4重量％的黄原胶，或基于含水涂料组合物的总重量计少于约0.35重量％的黄原胶。
流变包还包含辅助流变剂。辅助流变剂有助于含水涂料组合物的中剪切和高剪切特性。辅助流变剂通过增加含水涂料组合物剪切后的损耗角正切(tan δ)，有利于使用黄原胶作为流变剂，这改善了施用的含水涂料组合物的流动和流平行为。黄原胶和辅助流变剂的组合导致含水涂料组合物由于黄原胶的存在而具有随温度和湿度的变化更一致的粘度、施用特性和外观，并且由于包含辅助流变剂而具有合适的流动和流平行为。
例如，辅助流变剂可包含以下项中的至少一种：水性粘土；疏水改性的碱溶胀性乳液(HASE)；或缔合型增稠剂，诸如疏水增强的氨基甲酸酯(HEUR)、聚醚多元醇(PEPO)或疏水改性的乙氧基化氨基塑料增稠剂(HEAT)。在一些示例中，HEUR增稠剂可为疏水增强的改性环氧乙烷氨基甲酸酯。流变包可基本上不含(例如，不含或几乎不含)纤维素衍生的流变剂，诸如羟乙基纤维素(HEC)增稠剂。HEC与黄原胶的组合可减少含水涂料组合物剪切后的损耗角正切(tan δ)，不利地影响施用的含水涂料组合物的流动和流平行为。
水性粘土包括例如页硅酸镁铝，诸如绿坡缕石((Mg，Al)2Si4O10(OH)·4(H2O))、锂蒙脱石(Na0.3(Mg，Li)3Si4O10(OH)2)、有机改性的锂蒙脱石、合成锂蒙脱石等。示例可以商品名400购自Active Minerals International，LLC，Sparks，Maryland；以及以/>40和/>50购自BASF SE，Ludwigshafen，Germany。
示例性HASE流变剂包括以下那些：以商品名ACRYSOLTM TT-935购自Dow ChemicalCompany，Midland，Michigan；以商品名TR-116购自Arkema Inc.，King，Prussia，Pennsylvania；以商品名RHEOTECHTM 3800购自Arkema Inc.，King，Prussia，Pennsylvania；以商品名POLYPHOBETM PP 102购自Arkema Inc.，King，Prussia，Pennsylvania；以商品名/>1购自Elementis Specialties，Inc.，EastWindsor，New Jersey；以商品名ACRYSOLTM ASE-60购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan；以商品名ACRYSOLTM TT-615购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan；以商品名ACRYSOLTM DR-300购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan；以商品名TR-117购自Arkema Inc.，King，Prussia，Pennsylvania；以及以商品名ACRYSOLTM RM-5购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan。
示例性缔合型增稠剂包括以下那些：以商品名ACRYSOLTM RM-2020NPR购自DowChemical Company，Midland，Michigan；以商品名ACRYSOLTM SCT-275购自Dow ChemicalCompany，Midland，Michigan；以商品名ACRYSOLTM RM-825购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan；以商品名ACRYSOLTM RM-8W购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan；以商品名ACRYSOLTM RM-12W购自Dow Chemical Company，Midland，Michigan；以商品名350购自Elementis Specialties，Inc.，East Windsor，NewJersey；以商品名AQUAFLOWTM NHS-310购自Ashland，Inc.，Covington，Kentucky；以商品名AQUAFLOWTM NHS-350购自Ashland，Inc.，Covington，Kentucky；以商品名/>L100购自Byk GmbH，Wesel，Germany；以商品名/>H3300 VF购自Byk GmbH，Wesel，Germany；以及以商品名/>H370购自Byk GmbH，Wesel，Germany。
在一些示例中，辅助流变剂可包含两种或更多种水性粘土；两种或更多种HASE增稠剂；两种或更多种HEUR增稠剂、两种或更多种PEPO增稠剂、两种或更多种HEAT增稠剂、或两种或更多种HASE、HEUR、PEPO或HEAT增稠剂的组合。例如，辅助流变剂可包含HEUR增稠剂和PEPO增稠剂。
含水涂料组合物可包含基于含水涂料组合物的总重量计至少约0.1重量％的辅助流变剂、基于含水涂料组合物的总重量计至少约0.2重量％的辅助流变剂、基于含水涂料组合物的总重量计至少约0.3重量％的辅助流变剂、或基于含水涂料组合物的总重量计至少约0.5重量％的辅助流变剂。含水涂料组合物可包含基于含水涂料组合物的总重量计少于约2.75重量％的辅助流变剂、基于含水涂料组合物的总重量计少于约2.5重量％的辅助流变剂、基于含水涂料组合物的总重量计少于约2重量％的辅助流变剂、或基于含水涂料组合物的总重量计少于约1.5重量％的辅助流变剂。在其中流变包包含两种辅助流变剂的示例中，含水涂料组合物可包含基于含水涂料组合物的总重量计介于约0.2重量％和约2.5重量％之间的第一辅助流变剂(例如，PEPO增稠剂)，以及基于含水涂料组合物的总重量计介于约0.1重量％和约1重量％之间的第二辅助流变剂(例如，HEUR增稠剂)。在一些示例中，含水涂料组合物可包含基于含水涂料组合物的总重量计介于约0.2重量％和约2.5重量％之间的第一辅助流变剂(例如，PEPO增稠剂)，以及基于含水涂料组合物的总重量计介于约0.1重量％和约0.25重量％之间的第二辅助流变剂(例如，HEUR增稠剂)。
含水涂料组合物可基本上不含(例如，不含或几乎不含)纤维素衍生的流变剂，诸如羟乙基纤维素(HEC)增稠剂。HEC与黄原胶的组合可减少含水涂料组合物剪切后的损耗角正切(tan δ)，不利地影响施用的含水涂料组合物的流动和流平行为。
含水涂料组合物可包含表面活性剂(例如，表面活性剂)作为流变包的一部分、作为含水涂料组合物的一部分、或两者。表面活性剂可改变流变包在含水涂料组合物中的分散、改变涂料组合物与基底或与先前施用的涂层的相互作用、或两者。表面活性剂影响含水涂料组合物的品质，包括如何处理含水涂料组合物，如何将其铺展在基底表面上，以及如何将其粘结到基底上。表面活性剂可改变含水涂料组合物润湿基底的能力，并且也可称为润湿剂。表面活性剂还可提供流平、消泡或流动控制特性等。如果含水涂料组合物包含表面活性剂，则基于含水涂料组合物的总重量计，表面活性剂优选地以少于5重量％的量存在。适用于涂料组合物中的表面活性剂将是本领域普通技术人员已知的，或者可使用标准方法测定。一些合适的表面活性剂包括以下那些：以商品名STRODEXTM KK-95H、STRODEXTM PLF100、STRODEXTM PK0VOC、STRODEXTM LFK70、STRODEXTM SEK50D和DEXTROLTM OC50购自DexterChemical L.L.C.，Bronx，New York；以商品名HYDROPALATTM 100、HYDROPALATTM 140、HYDROPALATTM 44、HYDROPALATTM 5040和HYDROPALATTM 3204购自Cognis Corporation，Cincinnati，Ohio；以商品名LIPOLINTM A、DISPERSTM 660C、DISPERSTM 715W和DISPERSTM750W购自Degussa Corporation，Parsippany，New Jersey.；以商品名BYKTM 156、BYKTM2001和ANTI-TERRATM 207购自Byk Chemie，Wallingford，Connecticut；以商品名DISPEXTMA40、DISPEXTM N40、DISPEXTM R50、DISPEXTM G40、DISPEXTM GA40、EFKATM 1500、EFKATM 1501、EFKATM 1502、EFKATM 1503、EFKATM 3034、EFKATM 3522、EFKATM 3580、EFKATM 3772、EFKATM4500、EFKATM 4510、EFKATM 4520、EFKATM 4530、EFKATM 4540、EFKATM 4550、EFKATM 4560、EFKATM 4570、EFKATM 6220、EFKATM 6225、EFKATM 6230和EFKATM 6525购自Ciba SpecialtyChemicals，Tarrytown，New York；以商品名SURFYNOLTM CT-111、SURFYNOLTM CT-121、SURFYNOLTM CT-131、SURFYNOLTM CT-211、SURFYNOLTM CT 231、SURFYNOLTM CT-136、SURFYNOLTM CT-151、SURFYNOLTM CT-171、SURFYNOLTM CT-234、CARBOWETTM DC-01、SURFYNOLTM 104、SURFYNOLTM PSA-336、SURFYNOLTM 420、SURFYNOLTM 440、ENVIROGEMTM AD-01和ENVIROGEM AE01购自Air Products＆Chemicals，Inc.，Allentown，Pennsylvania.；以商品名TAMOLTM 1124、TAMOL 850、TAMOL 681、TAMOLTM 731和TAMOLTM SG-1购自Rohm andHaas Co.，Philadelphia，Pennsylvania；以商品名IGEPALTM CO-210、IGEPALTM CO-430、IGEPALTM CO-630、IGEPALTM CO-730和IGEPALTM CO-890购自Rhodia Inc.，Cranbury，NewJersey；以商品名T-DETTM 和T-MULZTM 产品购自Harcros Chemicals Inc.，Kansas City，Kansas；聚二甲基硅氧烷表面活性剂(诸如以商品名SILWETTM L-760和SILWETTM L-7622购自OSI Specialties，South Charleston，West Virginia，或以商品名BYKTM 306购自Byk-Chemie的那些)和氟化表面活性剂(诸如以商品名FLUORADTM FC-430从3M Co.，St.Paul，Minnesota商购获得的那些)。
在一些示例中，表面活性剂可为消泡剂。含水涂料组合物可包含单一表面活性剂或多种表面活性剂，例如第一表面活性剂和第二消泡剂。一些合适的消泡剂包括以下那些：以商品名BYKTM 018、BYKTM 019、BYKTM 020、BYKTM 022、BYKTM 025、BYKTM 032、BYKTM 033、BYKTM 034、BYKTM 038、BYKTM 040、BYKTM 051、BYKTM 060、BYKTM 070、BYKTM 077和BYKTM 500由Byk Chemie出售；以商品名SURFYNOLTM DF-695、SURFYNOLTM DF-75、SURFYNOLTM DF-62、SURFYNOLTM DF-40和SURFYNOLTM DF-110D由Air Products＆Chemicals，Inc.出售；以商品名DEEFOTM 3010A、DEEFOTM 2020E/50、DEEFOTM 215、DEEFOTM 806-102和AGITANTM 31BP由Munzing Chemie GmbH，Heilbronn，Germany出售；以商品名EFKA 2526、EFKA 2527和EFKA2550由Ciba Specialty Chemicals出售；以商品名FOAMAXTM 8050、FOAMAXTM 1488、FOAMAXTM7447、FOAMAXTM 800、FOAMAXTM 1495和FOAMAX 810由Degussa Corp.出售；以商品名FOAMASTERTM 714、FOAMASTERTM A410、FOAMASTERTM 111、FOAMASTERTM 333、FOAMASTERTM306、FOAMASTERTM SA-3、FOAMASTERTM AP、DEHYDRANTM 1620、DEHYDRANTM 1923和DEHYDRANTM671由Cognis Corp出售。
含水涂料组合物还可包含聚合物粘结剂。聚合物粘结剂可包括任何合适的聚合物粘结剂。聚合物粘结剂可包括例如用于油漆制剂、透明涂层制剂、染色剂制剂、密封剂制剂等中的聚合物粘结剂，并且可用于水基制剂或无溶剂制剂中。在一些示例中，聚合物粘结剂可存在于载液中，并且可分散于载液中(例如，分散于以胶体方式或使用表面活性剂稳定的乳液中)，作为溶质存在于载液中(例如，存在于溶液聚合物中)等。
在一些示例中，聚合物粘结剂可基于聚氨酯化学物质、胶乳化学物质、(甲基)丙烯酸酯化学物质、乙酸酯化学物质(例如，乙烯-乙酸乙烯酯)等。聚合物粘结剂可以是合成的，或者可以是天然存在的聚合物、生物聚合物或生物基聚合物，诸如交联或非交联的基于多糖、多肽、脂质、核酸的聚合物。一些示例性聚合物粘结剂包括聚(乙烯-乙酸乙烯酯)“PEVA”、乙烯基酯均聚物或共聚物、硅烷或含氟胶乳乳液等。例如，聚合物粘结剂可包括基于胶乳的油漆制剂，并且可包括含有胶乳共聚物的聚合物粘结剂，该胶乳共聚物在胶乳乳液中是表面活性剂或以胶体方式稳定的。
胶乳共聚物可包含(甲基)丙烯酸胶乳、乙烯基丙烯酸胶乳或苯乙烯丙烯酸胶乳。胶乳共聚物可由反应物形成，所述反应物包括丙烯酸甲酯、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、甲基丙烯酸烯丙酯以及它们的混合物。一些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、甲基丙烯酸丁酯等。
在一些示例中，形成胶乳共聚物的反应物还包含烯键式不饱和极性组分。例如，烯键式不饱和极性组分可包含具有至少一个醇基团的烯键式不饱和单体、烯键式不饱和离子单体、至少部分中和的烯键式不饱和离子单体等。至少部分中和的烯键式不饱和离子单体可为烯键式不饱和离子单体的盐形式，并且该盐形式可在烯键式不饱和离子单体与反应物中的其他单体反应以形成胶乳共聚物之前、期间或之后形成。
在一些示例中，烯键式不饱和极性单体可包括酸或酸酐官能烯键式不饱和单体或者至少部分中和的酸或酸酐官能烯键式不饱和单体。例如，烯键式不饱和极性单体可包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、2-甲基马来酸、衣康酸、2-甲基衣康酸、它们的酸酐变体、它们的至少部分中和的变体、或它们的组合。
基于共价键合在胶乳共聚物中的所有反应物的总重量计，用于形成胶乳共聚物的反应物可包含至少约0.1重量％的烯键式不饱和极性单体。在一些示例中，基于用于制备胶乳共聚物的烯键式不饱和单体的总重量计，反应物包含少于约10重量％的烯键式不饱和极性单体。
形成胶乳共聚物的反应物还可包含链转移剂。在一些示例中，基于用于制备胶乳共聚物的烯键式不饱和单体的总重量计，反应物包含至少约0.1重量％的链转移剂。在一些示例中，基于用于制备胶乳共聚物的烯键式不饱和单体的总重量计，反应物可包含少于约2重量％的链转移剂。链转移剂可包含任何合适的链转移剂，诸如硫醇。在一些示例中，链转移剂包含硫醇或由硫醇组成，诸如十二硫醇。
在一些示例中，反应物还包含脲基官能单体。脲基官能单体可影响胶乳共聚物对基底(包括聚合物基底)的粘附性。在一些示例中，脲基官能单体包括脲基官能烯键式不饱和单体，诸如脲基官能甲基丙烯酸单体。
在一些示例中，反应物还包含晶种胶乳。晶种胶乳可用作聚合生长位点，并且可影响胶乳共聚物的最终粒度。
在一些示例中，上文公开的胶乳共聚物可用单独使用或一起使用的一种或多种乳化剂(例如，表面活性剂)形成和/或稳定。合适的非离子乳化剂的示例包括叔辛基苯氧基乙基聚(39)-乙氧基乙醇、十二烷氧基聚(10)乙氧基乙醇、壬基苯氧基乙基-聚(40)乙氧基乙醇、聚乙二醇2000一油酸酯、乙氧基化蓖麻油、氟化烷基酯和烷氧基化物、聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯、蔗糖单椰油酸酯、二(2-丁基)苯氧基聚(20)乙氧基乙醇、羟乙基纤维素聚丙烯酸丁酯接枝共聚物、二甲基有机硅聚氧化烯接枝共聚物、聚(环氧乙烷)聚(丙烯酸丁酯)嵌段共聚物、环氧丙烷和环氧乙烷的嵌段共聚物、用环氧乙烷乙氧基化的2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇、N-聚氧乙烯(20)月桂酰胺、N-月桂基-N-聚氧乙烯(3)胺和聚(10)乙二醇十二烷基硫醚。合适的阴离子乳化剂的示例包括月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钾、二辛基磺基琥珀酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、壬基苯氧基乙基聚(1)乙氧基乙基硫酸铵盐、苯乙烯磺酸钠、十二烷基烯丙基磺基琥珀酸钠、亚麻籽油脂肪酸、乙氧基化壬基苯酚或十三烷基醇的磷酸酯的钠盐、钾盐或铵盐，辛基酚聚醚-3-磺酸钠、椰油基肌氨酸钠、1-烷氧基-2-羟丙基磺酸钠、α-烯烃(C14-C16)磺酸钠、羟基链烷醇硫酸盐、N-(1，2-二羧基乙基)-N-十八烷基磺基琥珀酰胺酸四钠、N-十八烷基磺基琥珀酸二钠、烷基酰氨基聚乙氧基磺基琥珀酸二钠、磺基琥珀酸的乙氧基化壬基酚半酯二钠和叔辛基苯氧基乙氧基聚(39)乙氧基乙基硫酸钠盐。
胶乳共聚物可使用链增长聚合来聚合。一种或多种水溶性自由基引发剂可用于链增长聚合。适用于含水涂料组合物中的引发剂将是本领域普通技术人员已知的，或者可使用标准方法测定。代表性的水溶性自由基引发剂包括过氧化氢；叔丁基过氧化物；碱金属过硫酸盐，诸如过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸锂；过硫酸铵；以及此类引发剂与还原剂的混合物。代表性的还原剂包括亚硫酸盐，诸如碱金属偏亚硫酸氢盐、亚硫酸氢盐和连二亚硫酸盐；甲醛次硫酸氢钠；以及还原糖，诸如抗坏血酸和异抗坏血酸。基于用于制备胶乳共聚物的烯键式不饱和单体的总重量计，引发剂的量优选地为约0.01重量％至约3重量％。在氧化还原体系中，基于用于制备胶乳共聚物的烯键式不饱和单体的总重量计，还原剂的量优选地为0.01重量％至3重量％。聚合反应可在约10℃至约100℃范围内的温度处进行。
在一些示例中，含水涂料组合物可包含至少一种添加剂。所述至少一种添加剂可包括例如分散剂、杀生物剂、杀真菌剂、UV稳定剂、润湿剂、填料、颜料或着色剂、或它们的组合。
含水涂料组合物可包含一种或多种任选成分，所述任选成分为VOC或包含VOC。此类成分将是本领域普通技术人员已知的，或者可使用标准方法测定。有利地，含水涂料组合物为低VOC，并且优选地包含不超过150g VOC/L组合物(约15％w/v)、优选不超过约100gVOC/L组合物(约10％w/v)、更优选不超过约50g VOC/L组合物(约5％w/v)并且最优选不超过20g VOC/L组合物(约2％w/v)例如不超过约10g VOC/L组合物(约1％w/v)或不超过约8gVOC/L组合物(约0.8％w/v)的挥发性有机化合物。
含水涂料组合物可包含一种或多种任选的聚结剂以有利于膜形成。适用于含水涂料组合物中的聚结剂将是本领域普通技术人员已知的，或者可使用标准方法测定。示例性聚结剂包括乙二醇醚，诸如以商品名EASTMANTM EP、EASTMANTM DM、EASTMANTM DE、EASTMANTMDP、EASTMANTM DB和EASTMANTM PM由Eastman Chemical Company，Kingsport，Tennessee出售的那些，以及酯醇，诸如以商品名TEXANOLTM酯醇由Eastman Chemical Company出售的那些。任选的聚结剂可为低VOC聚结剂，诸如美国专利6,762,230 B2中所述。基于胶乳共聚物的总非挥发性重量计，含水涂料组合物可包含至少约0.5重量％、或至少约1重量份和/或至少约2重量％的量的低VOC聚结剂。基于胶乳共聚物的总非挥发性重量计，含水涂料组合物还可包含少于约10重量％、或少于约6重量％、或少于约4重量％的量的低VOC聚结剂。
用于本文的含水涂料组合物中的其他任选的添加剂在Kissuke等人，Paint andCoatings Industry，2003年4月，第12-86页中有所描述。可任选使用的一些性能增强添加剂包括聚结溶剂、分散剂、胺、防腐剂、杀生物剂、防霉剂、杀真菌剂、二醇、颜料、着色剂、染料、热稳定剂、流平剂、防缩孔剂、固化指示剂、增塑剂、填料、沉淀抑制剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂等，以改变含水涂料组合物的特性。
含水涂料组合物还可包含一种或多种任选的颜料。适用于含水涂料组合物中的颜料将是本领域普通技术人员已知的，或者可使用标准方法测定。一些合适的颜料包括二氧化钛白、炭黑、灯黑、黑色氧化铁、红色氧化铁、黄色氧化铁、棕色氧化铁(红色和黄色氧化物与黑色的共混物)、酞菁绿、酞菁蓝、有机红(诸如萘酚红、喹吖啶酮红和甲苯胺红)、喹吖啶酮洋红、喹吖啶酮紫、DNA橙或有机黄(诸如汉沙黄)。含水涂料组合物还可包含光泽控制添加剂或光学增白剂，诸如以商品名UVITEXTM OB从Ciba-Geigy商购获得的那些。
在一些示例中，含水涂料组合物可包含任选的填料或惰性成分。填料或惰性成分在固化之前和之后使含水涂料组合物延展、降低含水涂料组合物的成本、改变含水涂料组合物的外观或为含水涂料组合物提供期望的特征。适用于含水涂料组合物中的填料和惰性成分将是本领域普通技术人员已知的，或者可使用标准方法测定。一些合适的填料或惰性成分包括例如粘土、玻璃珠、碳酸钙、滑石、二氧化硅、长石、云母、重晶石、陶瓷微球、偏硅酸钙、有机填料等。基于含水涂料组合物的总重量计，合适的填料或惰性成分优选地以小于15重量％的聚集体量存在。
在某些应用中，还可能期望在含水涂料组合物中包含杀生物剂、杀真菌剂等。一些合适的杀生物剂或杀真菌剂包括以下那些：以商品名ROZONETM 2000、BUSANTM 1292和BUSAN1440由Buckman Laboratories，Memphis，Tennessee出售；以商品名POLYPHASETM 663和POLYPHASETM 678由Troy Chemical Corp.，Florham Park，New Jersey出售；以及以商品名KATHONTM LX由Rohm and Haas Co出售。
含水涂料组合物还可包含其他成分，所述其他成分在含水涂料组合物储存、处理或施用时以及在其他或后续阶段处改变含水涂料组合物的特性。蜡、消光剂、磨损添加剂和其他类似的性能增强添加剂可以根据需要以能够有效提升固化涂料和含水涂料组合物的性能的量使用。用于改善涂层物理性能的一些合适的蜡乳液包括以商品名MICHEMTMEmulsions32535、21030、61335、80939M和7173MOD由Michelman，Inc.Cincinnati，Ohio出售，以及以商品名CHEMCORTM 20N35、43A40、950C25和10N30由ChemCor，Chester，New York出售的那些。涂层的期望性能特征包括粘附性、耐化学品性、耐磨性、硬度、光泽度、反射性、外观、或这些特征的组合、以及其他类似特征。例如，组合物可包含耐磨促进辅助剂，诸如二氧化硅或氧化铝(例如，经溶胶-凝胶处理的氧化铝)。
在某些应用中，还可能期望在含水涂料组合物中包含任选的UV稳定剂。含水涂料组合物中的任选UV稳定剂的浓度将是本领域普通技术人员已知的，或者可使用标准方法测定。UV稳定剂可包括包封的羟基苯基三嗪组合物和本领域普通技术人员已知的其他化合物，例如可从BASF Corporation商购获得的TINUVINTM 477DW。
含水涂料组合物可用于涂覆基底，例如，作为底漆、面漆或底漆和面漆的组合。例如，含水涂料组合物可用于建筑材料，包括砖、混凝土、灰墁、木材、石膏板等。又如，含水涂料组合物可用于涂覆其他材料，诸如汽车或其他机器中使用的金属或合金、聚合物材料等。另外，本发明的含水涂料组合物还可用于消费者DIY建筑刷涂应用以及工业木材喷涂工厂应用诸如专业厨房橱柜、家具等中的木材染色和专业木材饰面。
条款1：一种含水涂料组合物，其包含：含水载液；黄原胶，所述黄原胶的量介于所述含水涂料组合物的约0.05重量％和0.5重量％之间；以及辅助流变剂，所述辅助流变剂包含水性粘土、疏水改性的碱溶胀性乳液、疏水增强的氨基甲酸酯、聚醚多元醇或疏水改性的乙氧基化氨基塑料中的至少一种。
条款2：根据条款1所述的含水涂料组合物，其基本上不含纤维素和纤维素衍生的组分。
条款3：根据条款1或2所述的含水涂料组合物，其中所述辅助流变剂包含所述疏水增强的氨基甲酸酯和所述聚醚多元醇。
条款4：根据条款3所述的含水涂料组合物，其中所述疏水增强的氨基甲酸酯包含所述疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯。
条款5：根据条款1至3中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述黄原胶包括食品级黄原胶。
条款6：根据条款1至5中任一项所述的含水涂料组合物，其还包含消泡剂和表面活性剂。
条款7：根据条款6所述的含水涂料组合物，其中所述消泡剂包含矿物油。
条款8：根据条款6所述的含水涂料组合物，其中所述消泡剂包含有机硅。
条款9：根据条款6至8中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述表面活性剂包含磷酸酯。
条款10：根据条款1至9中任一项所述的含水涂料组合物，其包含介于约0.2重量％和约0.4重量％之间的量的黄原胶。
条款11：根据条款1至9中任一项所述的含水涂料组合物，其包含介于约0.2重量％和约2.75重量％之间的量的所述辅助流变剂。
条款12：根据条款1至9中任一项所述的含水涂料组合物，其包含介于约0.2重量％和约0.4重量％之间的量的黄原胶、介于约0.1重量％和约0.25重量％之间的量的疏水增强的氨基甲酸酯以及介于约0.2重量％和约2.5重量％之间的量的聚醚多元醇。
条款13：根据条款1至12中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述含水涂料组合物在约50°F至约100°F的温度范围内在约3000/秒的剪切速率下表现出小于约1.5的tan(δ)。
条款14：一种含水涂料组合物，其包含：含水载液；聚合物粘结剂；以及流变包，所述流变包包含：黄原胶；以及辅助流变剂，所述辅助流变剂包含水性粘土、疏水改性的碱溶胀性乳液、疏水增强的氨基甲酸酯、聚醚多元醇或疏水改性的乙氧基化氨基塑料中的至少一种，其中所述黄原胶以介于所述含水涂料组合物的约0.05重量％和0.5重量％之间的量存在。
条款15：根据条款14所述的含水涂料组合物，其基本上不含纤维素和纤维素衍生的组分。
条款16：根据条款14或15所述的含水涂料组合物，其中所述辅助流变剂包含疏水增强的氨基甲酸酯和聚醚多元醇。
条款17：根据条款16所述的含水涂料组合物，其中所述疏水增强的氨基甲酸酯包含疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯。
条款18：根据条款14至17中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述黄原胶包括食品级黄原胶。
条款19：根据条款14至18中任一项所述的含水涂料组合物，其还包含消泡剂和表面活性剂。
条款20：根据条款19所述的含水涂料组合物，其中所述消泡剂包含矿物油。
条款21：根据条款19所述的含水涂料组合物，其中所述消泡剂包含有机硅。
条款22：根据条款19至21中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述表面活性剂包含磷酸酯。
条款23：根据条款14至22中任一项所述的含水涂料组合物，其包含介于约0.2重量％和约0.4重量％之间的量的黄原胶。
条款24：根据条款14至23中任一项所述的含水涂料组合物，其包含介于约0.2重量％和约2.5重量％之间的量的所述辅助流变剂。
条款25：根据条款14至24中任一项所述的含水涂料组合物，其包含介于约0.2重量％和约0.4重量％之间的量的黄原胶、介于约0.1重量％和约0.25重量％之间的量的疏水增强的氨基甲酸酯以及介于约0.2重量％和约2.5重量％之间的量的聚醚多元醇。
条款26：根据条款14至25中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述聚合物粘结剂包含(甲基)丙烯酸胶乳、乙烯基丙烯酸胶乳或苯乙烯丙烯酸胶乳中的至少一种。
条款27：根据条款14至26所述的含水涂料组合物，其中所述聚合物粘结剂包含聚氨酯。
条款28：根据条款14至27中任一项所述的含水涂料组合物，其还包含添加剂。
条款29：根据条款28所述的含水涂料组合物，其中所述添加剂包含颜料、着色剂、分散剂、杀真菌剂、UV稳定剂、润湿剂、填料或聚结剂中的至少一种。
条款30：根据条款26至29中任一项所述的含水涂料组合物，其中(甲基)丙烯酸胶乳、乙烯基丙烯酸胶乳或苯乙烯丙烯酸胶乳中的至少一种由包含以下项的反应物形成：烯键式不饱和极性单体；以及链转移剂。
条款31：根据条款30所述的含水涂料组合物，其中所述链转移剂包含硫醇。
条款32：根据条款26至31中任一项所述的含水涂料组合物，其中(甲基)丙烯酸胶乳、乙烯基丙烯酸胶乳或苯乙烯丙烯酸胶乳中的至少一种由包含脲基官能单体的反应物形成。
条款33：根据条款26至32中任一项所述的含水涂料组合物，其中(甲基)丙烯酸胶乳、乙烯基丙烯酸胶乳或苯乙烯丙烯酸胶乳中的至少一种由包含晶种胶乳的反应物形成。
条款34：根据条款14至33中任一项所述的含水涂料组合物，其包含少于约25g/L的挥发性有机化合物。
条款35：根据条款14至34中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述含水涂料组合物在约50°F至约100°F的温度范围内在约3000/秒的剪切速率下表现出小于约1.5的tan(δ)。
条款36：一种制品，其包括：基底；以及位于所述基底上的涂层体系，其中所述涂层体系包括由根据条款14至35中任一项所述的含水涂料组合物形成的至少一个层。
条款37：一种方法，其包括：使用由根据条款14至35中任一项所述的含水涂料组合物形成的涂层涂覆基底。
现在将参考以下非限制性实施例说明本公开。
实施例
实施例1
图1是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的比较含水涂料组合物的临界应变百分比随温度变化的图。根据本公开的含水涂料组合物包括表1的左侧列中所示的组成。比较含水涂料组合物包括表1的右侧列中所示的组成。
表1
| 组分 | 样品1(重量％) | 比较样品1(重量％) |
| 表面活性剂 | 0.2676 | 0.2634 |
| 增塑剂 | 0.7545 | 0.7462 |
| 共溶剂 | 0.5333 | 0.5267 |
| 缓冲剂 | 0.2042 | 0.2019 |
| 分散剂 | 0.4459 | 0.4389 |
| 消泡剂 | 0.6323 | 0.6251 |
| 杀生物剂 | 0.0446 | 0.046 |
| HEC流变剂 | 0 | 0.0878 |
| HEUR流变剂 | 2.3189 | 2.0631 |
| 乙烯基丙烯酸胶乳 | 20.784 | 20.543 |
| 水 | 36.521 | 35.847 |
| 增量剂 | 26.649 | 26.337 |
| 绿坡缕石粘土 | 0 | 1.3168 |
| 二氧化钛 | 10.658 | 10.5348 |
| 黄原胶 | 0.1784 | 0 |
通过在购自TA Instruments，New Castle，Delaware的Discovery HR-3混合流变仪上，在40°F、70°F和90°F处执行1Hz振幅扫描来收集数据。使用50mm直径的Peltier板。从0.1％至100％应变进行应变的对数扫描。如图1所示，根据本公开的实施例含水涂料组合物在40°F、70°F和90°F处表现出较高的临界应变，如表示根据本公开的实施例含水涂料组合物的条柱14相较于表示比较含水涂料组合物的条柱12所示。这表明，根据本公开的实施例含水涂料组合物在这些温度处比比较含水涂料组合物更稳定。
实施例2
图2是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的比较含水涂料组合物在购自TA Instruments的Discovery HR-3混合流变仪上的三区间触变性测试(3-ITT)期间损耗角正切(tan(δ))随时间变化的图。使用50mm直径的Peltier板。高剪切为85001/s。实施例含水涂料组合物和比较含水涂料组合物与相对于实施例1(表1)所述的那些相同。曲线22表示比较含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域30)、在高剪切期间(区域32)和在高剪切之后(区域34)在40°F处的响应。曲线24表示根据本公开的实施例含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域30)、在高剪切期间(区域32)和在高剪切之后(区域34)在40°F处的响应。曲线26表示根据本公开的实施例含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域30)、在高剪切期间(区域32)和在高剪切之后(区域34)在90°F处的响应。曲线28表示比较含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域30)、在高剪切期间(区域32)和在高剪切之后(区域34)在90°F处的响应。如图2所示，根据本公开的实施例含水涂料组合物和比较含水涂料组合物在介于40°F和90°F之间的损耗角正切方面表现出比比较含水涂料组合物更小的波动。此外，在40°F和90°F处，根据本公开的实施例含水涂料组合物在区域34中均表现出比在区域30中更高的损耗角正切。这表明，根据本公开的实施例含水涂料组合物在40°F和90°F之间表现出比比较含水涂料组合物更一致的施用特性、喷剂特性和外观特性。
实施例3
图3和图4分别是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的比较含水涂料组合物的复数粘度变化对比温度的图和损耗角正切对比温度的图。根据本公开的含水涂料组合物包括表2的左侧列中所示的组成。比较含水涂料组合物包括表2的右侧列中所示的组成。
表2
| 组分 | 样品2(重量％) | 比较样品2(重量％) |
| 湿润剂 | 0.5944 | 0.589 |
| 光引发剂 | 0.1724 | 0.1708 |
| 表面活性剂 | 0.7825 | 0.9816 |
| 增塑剂 | 0.9906 | 0.9816 |
| 共溶剂 | 0.3963 | 0.3926 |
| 防霉剂 | 2.4529 | 2.401 |
| 消泡剂 | 0.7925 | 0.8835 |
| 杀生物剂 | 0.0994 | 0.4849 |
| HEC流变剂 | 0 | 0.7968 |
| HEUR流变剂 | 2.8233 | 1.3743 |
| 分散剂 | 1.0897 | 1.0798 |
| 丙烯酸胶乳 | 46.5595 | 46.6264 |
| 水 | 19.7341 | 20.4046 |
| 缓冲剂 | 0.1238 | 0.1227 |
| 增量剂 | 0.1981 | 0.1963 |
| 绿坡缕石粘土 | 6.1914 | 6.086 |
| 二氧化钛浆液 | 16.6425 | 16.491 |
| 黄原胶 | 0.3467 | 0 |
如图3所示，根据本公开的实施例含水涂料组合物的复数粘度在35°F、70°F和100°F处剪切后降低，而比较含水涂料组合物的复数粘度在相同温度处剪切后增加。类似地，图4示出，根据本公开的实施例含水涂料组合物的损耗角正切在35°F、70°F和100°F处剪切后增大，而比较含水涂料组合物的损耗角正切在相同温度处剪切后减小。这些数据表明，根据本公开的实施例含水涂料组合物在剪切后变得更稀或更易流动，这改善了施用(例如，喷雾雾化、刷涂转移和刷涂释放)特性和外观特性(例如，流动和流平以及刷涂线)。
实施例4
图5是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的比较含水涂料组合物的流动性因数对比时间的图。实施例含水涂料组合物和比较含水涂料组合物与相对于实施例1(表2)所述的那些相同。图5示出，根据本公开的实施例含水涂料组合物的T1时间42比比较含水涂料组合物的T1时间44长约41％。
实施例5
图6和图7是不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的刷涂应用的分数对比类别的线图。实施例含水涂料组合物和比较含水涂料组合物与相对于实施例1(表1)所述的那些相同。
实施例6
图8是在90°F和20％相对湿度下刷涂在涂底漆的干式墙上的不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的施涂照片。实施例含水涂料组合物和比较含水涂料组合物与相对于实施例1(表1)所述的那些相同。如图8的右侧部分相较于图8的左侧部分所示，根据本公开的实施例含水涂料组合物在表面上提供更好的覆盖和更均匀的膜构建。
实施例7
图9和图10是不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的辊涂应用的分数对比类别的线图。实施例含水涂料组合物和比较含水涂料组合物与相对于实施例1(表1)所述的那些相同。
实施例8
图11和图12是在90°F和20％相对湿度下分别辊涂在涂底漆的干式墙上的不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的施涂照片。实施例含水涂料组合物和比较含水涂料组合物与相对于实施例1(表1)所述的那些相同。如图12相较于图11所示，根据本公开的实施例含水涂料组合物在表面上提供更好的覆盖和更均匀的膜构建。
实施例9
图13是在90°F处不含黄原胶的比较含水涂料组合物和根据本公开的实施例含水涂料组合物的喷涂应用的分数对比类别的线图。实施例含水涂料组合物和比较含水涂料组合物与相对于实施例1(表1)所述的那些相同。
实施例10
图14是根据本公开的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的木材染色剂的比较对照含水涂料组合物在购自TA Instruments的Discovery HR-3混合流变仪上的三区间触变性测试(3-ITT)期间损耗角正切(tan(δ))随时间变化的图。根据本公开的含水涂料组合物包括表3的左侧列中所示的组成。比较含水涂料组合物包括表3的右侧列中所示的组成。使用同心圆柱体(Bob直径：27.93mm，Bob长度：41.98mm，Cup直径：30.4mm)。高剪切为3500/s。曲线50表示比较对照含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域60)和在高剪切之后(区域62)在35°F处的响应。曲线53表示根据本公开的实施例含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域60)和在高剪切之后(区域62)在35°F处的响应。曲线54表示根据本公开的实施例含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域60)和在高剪切之后(区域62)在70°F处的响应。曲线51表示比较对照含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域60)和在高剪切之后(区域62)在70°F处的响应。曲线52表示比较对照含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域60)和在高剪切之后(区域62)在100°F处的响应。曲线55表示根据本公开的实施例含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域60)和在高剪切之后(区域62)在100°F处的响应。如图14所示，根据本公开的实施例含水涂料组合物在35°F、70°F和100°F处表现出比比较对照含水涂料组合物高得多的损耗角正切值。这表明，当在35°F、70°F和100°F之间刷涂时，根据本发明的实施例含水涂料组合物表现出比比较对照含水涂料组合物更好的流动和流平特性。
表3
实施例11
图15是根据本公开的可用于工厂饰面木材涂层的实施例含水涂料组合物和不含黄原胶的用于工厂饰面木材涂层的木材着色剂的比较对照含水涂料组合物在购自TAInstruments的Discovery HR-3混合流变仪上的三区间触变性测试(3-ITT)期间损耗角正切(tan(δ))随时间变化的图。根据本公开的含水涂料组合物包括表4的左侧列中所示的组成。比较含水涂料组合物包括表4的右侧列中所示的组成。使用同心圆柱体(Bob直径：27.93mm，Bob长度：41.98mm，Cup直径：30.4mm)。高剪切为3000/s。曲线70表示比较对照含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域80)和在高剪切之后(区域82)在50°F处的响应。曲线73表示根据本公开的实施例含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域80)和在高剪切之后(区域82)在50°F处的响应。曲线74表示根据本公开的实施例含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域80)和在高剪切之后(区域82)在70°F处的响应。曲线71表示比较对照含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域80)和在高剪切之后(区域82)在70°F处的响应。曲线72表示比较对照含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域80)和在高剪切之后(区域82)在100°F处的响应。曲线75表示根据本公开的实施例含水涂料组合物在暴露于高剪切之前(区域80)和在高剪切之后(区域82)在100°F处的响应。如图15所示，根据本公开的实施例含水涂料组合物和比较对照含水涂料组合物在50°F、70°F和100°F处表现出低得多的损耗角正切值(小于或等于1.5)。比较对照例的损耗角正切值大于2.5，尤其是在70°F和100°F处，这导致涂层具有过度的流动、流挂、斑点，从而产生不一致的外观。这表明，根据本公开的实施例含水涂料组合物在小于或等于1.5的损耗角正切值下，在50°F、70°F和100°F之间表现出更一致的施用和外观特性。对照物与本公开实施例之间的颜色和光泽度差异示于表4中，并且在50°F和100°F处测量。
表4
| 组分 | 样品4(重量％) | 比较对照4(重量％) |
| 表面活性剂 | 1.12 | 0.60 |
| 共溶剂 | 3.65 | 3.64 |
| 消泡剂 | 0.73 | 0.73 |
| 杀生物剂 | 0.03 | 0.03 |
| HEC流变剂 | 0.08 | |
| HEUR流变剂 | 0.42 | 0.36 |
| 分散剂 | 1.25 | 1.25 |
| 丙烯酸胶乳 | 54.10 | 54.0 |
| 水 | 22.62 | 23.29 |
| 缓冲剂 | 0.03 | 0.03 |
| 二氧化钛 | 14.04 | 14.02 |
| 黄原胶 | 0.25 | 0 |
| 蜡添加剂 | 1.24 | 1.24 |
| 硅氧烷添加剂 | 0.31 | 0.31 |
| 二氧化硅消光剂 | 0.21 | 0.21 |
| 防沉降剂 | 0.21 |
表4
| 冷(50°F)和热(100°F)应用 | ΔE | Δ光泽度(60处) |
| 比较对照例4 | 2.07 | 5.9 |
| 实施例4 | 0.47 | 0.8 |
已经描述了各种实施例。这些和其他实施例均在以下权利要求书的范围内。
Claims (13)
1.一种含水涂料组合物，其包含：
含水载液；
聚合物粘结剂，所述聚合物粘结剂包含(甲基)丙烯酸胶乳、乙烯基丙烯酸胶乳、苯乙烯丙烯酸胶乳或聚氨酯中的至少一种；
黄原胶，所述黄原胶的量介于所述含水涂料组合物的0.2重量%和0.4重量%之间；以及
辅助流变剂，所述辅助流变剂的量介于0.2重量%和2.75重量%之间，所述辅助流变剂包含疏水增强的氨基甲酸酯和聚醚多元醇，
其中，所述含水涂料组合物包含介于0.1重量%和0.25重量%之间的量的疏水增强的氨基甲酸酯以及介于0.2重量%和2.5重量%之间的量的聚醚多元醇。
2.根据权利要求1所述的含水涂料组合物，其不含纤维素和纤维素衍生的组分。
3.根据权利要求1所述的含水涂料组合物，其中所述疏水增强的氨基甲酸酯包含所述疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的含水涂料组合物，其中所述黄原胶包括食品级黄原胶。
5.根据权利要求1所述的含水涂料组合物，其还包含消泡剂和表面活性剂。
6.根据权利要求5所述的含水涂料组合物，其中所述消泡剂包含矿物油。
7.根据权利要求5所述的含水涂料组合物，其中所述消泡剂包含有机硅。
8.根据权利要求5所述的含水涂料组合物，其中所述表面活性剂包含磷酸酯。
9.根据权利要求1所述的含水涂料组合物，其还包含至少一种添加剂，其中所述添加剂包含着色剂、分散剂、杀真菌剂、UV稳定剂、润湿剂、填料或聚结剂中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的含水涂料组合物，还包含颜料。
11.根据权利要求1所述的含水涂料组合物，其包含少于25g/L的挥发性有机化合物。
12.一种制品，其包括：
基底；以及
位于所述基底上的涂层体系，其中所述涂层体系包括由根据权利要求1至11中任一项所述的含水涂料组合物形成的至少一个层。
13.一种方法，其包括：
使用由根据权利要求1至12中任一项所述的含水涂料组合物形成的涂层涂覆基底。
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