CN1158361C - 含水油漆组合物 - Google Patents

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Abstract

一种含水油漆组合物，包括聚合物粘合剂和粒状非成膜固体，其中：i)至少20重量%的聚合物粘合剂是增稠剂，该增稠剂可以是一种胺或酸官能的丙烯酸类加成聚合物，其至少是部分中和的，该增稠剂使得当完全中和时，1重量%的增稠剂水溶液具有至少10厘泊的粘度(用Brookfield Spindle 3号在60rpm和25℃下检测)；ii)该涂料组合物的pvc是65-95%；iii)该组合物的体积固体分是8-30%。

Description

含水油漆组合物
本发明涉及一种含水油漆组合物，特别是用于涂饰建筑物的内墙和外墙和天花板的含水油漆组合物，还涉及一种制备该组合物的方法和一种使用该组合物的方法。
用于建筑物墙壁和天花板的油漆通常包括聚合物粘合剂和粒状非成膜固体。这些油漆通常属于以下两种类型之一。第一种是溶剂基油漆，其中聚合物粘合剂溶解或分散于有机溶剂中。第二种是水基油漆，其中聚合物粘合剂是不溶性聚合物在水中的分散体。第二种水基油漆通常称为“乳胶漆”，它们代表目前最常用的墙壁和天花板用油漆。乳胶漆开发于五十年代，至今仍未有很大的变化。
乳胶漆包括成膜聚合物，该聚合物不溶于水，是胶态分散体的形式(有时称为“乳液”或“胶乳”)。它们还包括一种或多种粒状非成膜固体，该固体可以是颜料例如二氧化钛，或增量剂例如粉状白垩。油漆通常还包括增稠剂。
分散的不溶性成膜聚合物通常是乙烯基或丙烯酸类加成聚合物，尽管醇酸、环氧化物、聚氨酯或聚酯聚合物也是公知的。分散的不溶性聚合物本质上是可成膜的，使得随着漆膜干燥，聚合物聚结形成连续膜。不溶性聚合物的聚结膜通过将颜料和增量剂粘合在一起得到最终的干涂层粘结力，并提供干涂层对下面基底的粘合性。粘结力和粘合性对形成具有良好的耐磨性和耐水性的油漆是重要的。这两种品质在制备实用坚固的耐清洗的油漆中是特别重要的，例如用湿布擦洗除污时，这是一种对有儿童的家庭的墙壁很常见的操作。该性能通常称为耐擦洗性。
从在提供具有良好的最终性能例如耐擦洗性的油漆中的价值考虑，数十年来认为丙烯酸类或乙烯基聚合物分散体是用于墙壁和天花板的水基“乳化”漆的核心组分。
颜料是粒状非成膜固体，其使得最终的漆膜不透明，即，具有遮盖下面基底的能力。此时，细分的二氧化钛是特别好的，并广泛用作白色颜料。颜料还赋予漆膜以色彩。可以使用许多彩色油漆，通常与二氧化钛组合使用，以得到所需的最终油漆颜色。
增量剂是粒状非成膜固体，通常将其加入油漆中以降低成本，改进流变学，或通过抑制颜料粒子聚集来提高颜料的应用性。它们与真正的颜料的区别在于其具有极小或没有遮盖效应。
增稠剂通常是聚合物材料，正如其名称所示，可以提高油漆的粘度。如果不加入增稠剂，由含水聚合物分散体制成的乳胶漆将具有与水很相似的粘度。这种低粘度将导致涂覆问题，油漆流下墙壁和从辊子上滴落。所以要加入增稠剂。增稠剂的化学结构差别很大，但可通常描述为具有亲水基团的水溶性或水溶胀性聚合物。最常用于乳胶漆的增稠剂是基于改性纤维素。一般来说，增稠剂在乳胶漆中的添加量最多占总粘合剂量的10重量％，最通常为约3-6％。
对于乳胶漆，最终漆膜的某些重要性能在很大程度上取决于粒状非成膜固体(即，颜料和增量剂)的存在量。这种粒状固体的量通常表示为这种材料的体积对干油漆的理论总体积的百分率。在油漆组合物的非挥发性组分的基础上计算理论体积，并排除任何可能实际上存留在干膜内并增加其实际体积的空气。该百分率通常称作“颜料体积含量”或“pvc”。当术语“pvc”与液体油漆相关使用时，其指液体油漆使得当油漆完全干燥时，油漆涂层将具有该pvc。除非另外说明，“pvc”指粒状非成膜固体、即颜料和增量剂两者的总量。
具体地说，乳胶漆的不透明度可以通过使用较高的pvc来提高。高于65％，优选高于70％或75％的pvc将是得到高不透明度所需的。这是可能的，因为当pvc高时，在干涂层中形成空气空隙，这导致光散射，并增加其不透明度。但是，在传统乳胶漆中使用高pvc的问题是粘结力和粘合性受损，所以耐擦洗性倾向于较差。这是可能的，因为用于提高不透明度的空气空隙还引起最终的膜强度较差。
一种在较低pvc下提高不透明度的方法是与增量剂的量相比，使用较高比例的不透明颜料，例如二氧化钛。但是，不透明颜料比增量剂更昂贵，所以这种解决方案是不经济的。
本发明所要解决的问题是如何获得这样的油漆组合物，它可以以与传统乳胶漆相同的方式使用，但具有高pvc和高的不透明度，同时保持或提高乳胶漆所需的耐擦洗性。
已建议某些油漆组合物代替传统的乳胶漆，其含有在溶液中的硅烷醇官能化树脂而不是分散的聚合物，并具有高pvc。当水蒸发时，硅烷醇基团交联，使得这些组合物具有良好的耐擦洗性。使用硅烷醇基团的缺点是它们需要昂贵的硅烷官能原料，而且当在很温暖的条件下长期储存时，该组合物不稳定，这是由于硅烷醇基团的早期交联。显然需要另一种解决方案。
我们已惊人地发现可以成功地配制在高pvc下的用于墙壁和天花板的水基油漆，其中使用特定的成膜聚合物，该聚合物还用作油漆的增稠剂。这些增稠剂可单独使用，或作为油漆粘合剂的大部分使用，或甚至与其它传统成膜聚合物结合作为较少量的组分使用。我们已发现如果要在高pvc下获得良好的耐擦洗性，该油漆粘合剂的至少20重量％必须由这些增稠剂制成。
根据本发明，提供一种含水油漆组合物，包括聚合物粘合剂和粒状非成膜固体，其中：
i)至少20重量％的聚合物粘合剂是增稠剂，该增稠剂可以是一种胺或酸官能的丙烯酸类加成聚合物，其至少是部分中和的，该增稠剂使得当完全中和时，1重量％的增稠剂水溶液具有至少10厘泊的粘度(用布鲁克菲尔德3号转子(Brookfield Spindle 3号)在60rpm和25℃下检测)，
ii)该组合物的pvc是65-95％，
iii)该组合物的非挥发性体积固体分是8-30％。
令人惊奇的是，这些组合物在该较高的pvc范围内具有比传统乳胶漆好得多的耐擦洗性，其中在该范围内该组合物具有良好的不透明度。这意味着该组合物可以在较低的干膜重量下涂覆，同时仍然提供与传统乳胶漆相当的不透明度，并比传统乳胶漆具有改进的耐擦洗性。这意味着该组合物更有效地应用非挥发性组分，特别是昂贵的组分二氧化钛，从而使得成本显著降低。这种低成本与高性能的结合是使用限定的增稠剂作为至少20％的主要成膜粘合剂而得到的完全未预料到的结果，而不是在传统组合物中使用实际上所有分散的不溶性聚合物。
传统的乳胶漆通常包括25-40体积％的非挥发性固体，如果传统乳胶漆的非挥发性固体含量低于约25体积％，油漆的性能通常不能接受。因为其良好的不透明性和高含量增稠剂的存在，本发明的油漆可含有比传统乳胶漆显著更低比例的非挥发性固体，同时保持传统的粘度。在较低固体分下，可以涂覆传统厚度的本发明湿漆，这得到较低的干膜重量，同时仍然具有所需的不透明度。这使得油漆可以用传统方法涂覆，使用者应该注意在涂覆特性上的细微区别。优选，油漆组合物具有的非挥发性体积固体分为10-20％，最优选10-15％。这些较低含量的非挥发性固体表明这些颜料可以较稀，从而重量较轻，更易于携带和运输。
这些组合物是基于水的，所以主要或仅有的挥发性液体组分是水。传统的乳胶漆通常还包括水和例如少量的挥发性有机溶剂以帮助分散的聚合物聚结。本发明的组合物并非必须需要这种溶剂，从环境考虑，理想的是使用极少的溶剂，或不使用溶剂。如果需要，可以存在少量的挥发性有机溶剂。这种有机溶剂的例子是Dowanol PMTM(二丙二醇单甲基醚，来自Dow Chemicals)、Butyl CellosolveTM、TexanolTM、或石油溶剂。优选，基于该组合物的总重量，本发明的油漆包括不超过3重量％的挥发性有机溶剂，最优选不包括有机溶剂。
丙烯酸类加成聚合物是烯属不饱和丙烯酸类单体的聚合物，该单体例如丙烯酸或甲基丙烯酸及其酯。丙烯酸或甲基丙烯酸的酯的例子是其C1-8烷基酯，例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯。其它丙烯酸类单体包括羟基官能单体，例如丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、和丙烯酸羟丁酯，以及胺官能单体，例如甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯。增稠剂还可含有乙烯基单体例如苯乙烯。
优选的丙烯酸类加成聚合物还包括C8-30疏水性烷基链。这种疏水性链可以通过包括具有烷基链的单体来引入，例如丙烯酸癸基酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、或衣康酸苯乙烯基(steryl)酯。这种烷基链还可以直接连接在聚合物链上例如通过聚乙二醇链。
增稠剂优选具有重均分子量为4000-200000，更优选40000-100000，通过凝胶渗透色谱检测。该增稠剂优选具有由Fox公式计算的理论玻璃化转变温度为-30℃至140℃。
在增稠剂上的酸基团优选是羧酸基团-COOH。优选的酸官能聚合物具有的酸值大于100mgKOH/g，优选大于200mgKOH/g。
在增稠剂上的胺基团可以是式II的伯、仲或叔胺基团：
-N-HaR2-a                       式II
其中a是0-2，优选1或2，R是C1-4烷基，优选甲基或乙基。
优选的胺官能增稠剂具有胺值大于70mgKOH/g，更优选大于100mgKOH/g。
胺或酸基团需要至少被部分中和，以便增溶该增稠剂。可以加入酸例如乙酸或乳酸，以中和胺基团。可以加入碱例如氨或胺类例如乙基胺，或碱金属氢氧化物例如氢氧化钠，以中和羧基。优选，加入足量的酸或碱，以中和至少80％的酸或胺基团，更优选中和全部酸或胺基团。可以加入过量的酸或碱，但这存在损害最终漆膜的耐水性的危险。
增稠剂还可以另外含有非离子性基团。优选的非离子性基团是通式I的聚氧乙烯部分：
RO-(-CH2-CH2-O-)n-    式I
其中R是H或C1-30烷基，优选C10-18烷基，n平均是5-15，优选7-10。这些聚氧乙烯部分还可以含有少量的衍生自高级氧化烯例如氧化丙烯的单元。这种额外的氧化烯的存在量应该使得非离子性基团不再是亲水性的，这实际上意味着基于非离子性基团重量的少于10重量％。最优选非离子性基团是式I的基团，且不含有衍生自高级氧化烯的单元。
优选，增稠剂基本上没有硅烷醇基团和可水解的硅烷基团。硅烷醇基团是式-Si(OH)3的基团。可水解的硅烷基团是式-Si(OR1)n(R2)3-n的基团，其中n是1-3，OR1是可水解的氧基，R1是可以通过水解从氧基上除去而留下硅烷醇部分-Si-OH的任何基团，R2是不妨碍水解的任何有用的基团。
增稠剂同时用于增稠油漆和作为粘合剂。这具有提供必要的涂覆粘度和所需的漆膜性能的优点，并惊人地允许使用显著较少量的或甚至省去传统乳胶漆的分散聚合物。
增稠剂在水中的粘度必须使得当完全中和时，1重量％的增稠剂的水溶液必须具有大于10厘泊的粘度，优选至少150厘泊，更优选至少200厘泊，用Brookfield Spindle 3号在60rpm和25℃下检测。该油漆组合物的实际粘度取决于增稠剂的浓度和被中和的酸或胺基团的比例。一般来说，油漆组合物的粘度应该为0.3-1.9泊(用ICI锥板式粘度计检测)和3-15泊(用RotothinnerTM检测)。
这些增稠剂可以通过传统方法制备，其中组成单体通过在聚合发生的温度下与聚合引发剂接触来进行聚合。合适的方法包括乳液聚合，分散聚合或溶液聚合。US5130369和US5294692列举了这些方法。
还可以使用特定选择的市售增稠剂。例如，某些合适的酸官能丙烯酸类聚合物增稠剂以Alcogum或Acrysol商标销售。
非成膜粒状固体通常具有数均粒径为50纳米至50微米，这取决于固体的类型。这些粒状固体包括不透明颜料和增量剂。
固体无机白色不透明颜料包括金红石型和锐钛矿型二氧化钛。细分的粒状二氧化钛是广泛用于油漆的常用产品。任何用于制备油漆的级别可以用于该组合物中。一般来说，二氧化钛的粒径是150-500纳米。市售二氧化钛通常被二氧化硅、氧化铝或氧化锆所涂覆。典型的有机非成膜白色不透明颜料是空心粒子，公知为RopaqueTM，其粒径是约400纳米，如欧洲专利EP0 113 435B所述，以及SpindriftTM，其粒径是1-15微米，如欧洲专利EP0 041 508B所述。
许多增量剂也是常用的市售产品。它们是细分的无机材料，不溶于水。它们具有极少或没有遮盖效应，所以不认为其是颜料。增量剂的例子是钙、镁、铝和硅的含氧化合物，例如白垩、石灰石、重晶石、粘土(例如高岭土或膨润土)和滑石。特定的增量剂用于降低干漆膜的反射性，其称为消光剂。最常用的消光剂是细分的二氧化硅。
优选，本发明的油漆含有基于粒状非成膜固体总体积的5-25体积％的不透明颜料，更优选8-20％。
优选，油漆组合物的总pvc是75-90％。
优选，至少30重量％、更优选至少50重量％的聚合物粘合剂是增稠剂。
除了增稠剂以外，成膜粘合剂还可以包括分散的成膜聚合物，例如传统的油漆胶乳。该组合物优选不含有这种分散的聚合物，但可以按照要求加入一定比例，例如基于成膜聚合物总量的最多50重量％、70重量％或甚至最多80重量％。这种传统胶乳，其通常包括丙烯酸类或乙烯基聚合物，描述于Swaraj Paul的 表面涂料科学与技术(Surface Coating Science & Technology)，John Wiley & Sons，第579页。占粘合剂比例的最多80重量％胶乳的存在仍然在比粘合剂基本上都是胶乳的可比组合物高的pvc下具有改进的耐擦洗性。
该组合物还可含有少量的，例如基于干涂层的0.1-7体积％的硅烷醇官能聚合物，但是这些不是优选的，因为它们使成本显著增加。优选，该组合物包括基于干涂层的小于5体积％硅烷醇官能聚合物，更优选小于1％，最优选没有。
该组合物还可含有其它传统的油漆组分。例如可以加入彩色颜料以得到所需的最终油漆颜色。还可根据所需用途加入助粘剂、抗微生物剂、表面活性剂、消泡剂和其它常用的油漆添加剂。
本发明还提供一种浓缩物，其可用水稀释形成上述本发明的油漆。该浓缩物基本上与油漆组合物相同，只是它含有较少的水。但是，pvc和基于干漆膜的水溶性聚合物量是相同的。优选，该浓缩物的固体分是20-50体积％。所以，本发明可制备一种油漆浓缩物，其体积约为要出售给消费者的最终油漆体积的一半，然后稀释至正常的应用固体分。这可以节省包装、运输和储存费用。传统的乳胶漆不能以这种方式配制，因为其最终固体分必须是约25-40％，这意味着任何通过取出水来配制一半体积的浓缩物的尝试将导致不能使用的固体产品。
一个克服在浓缩物中不期望的高粘度的有用方法是在浓缩物中仅仅部分中和增稠剂而不是中和全部增稠剂，并加入酸或碱以便仅仅在最终组合物中中和增稠剂。该增稠剂在未中和时通常具有低粘度，所以该方法能得到低粘度的浓缩物，同时使最终组合物具有在所需范围内的粘度。
该组合物可通过将各组分混合来制备。一种优选的方法是将颜料和增量剂分散在水中，以便形成颜料浆，然后向其中加入经中和的增稠剂的水溶液。或者，一部分或全部颜料和增稠剂可分散在经中和的增稠剂的水溶液中。
本发明的油漆用于涂覆工艺中，包括将一层上述油漆组合物涂于基底上，并使该层干燥。
该油漆可通过传统方法涂覆，例如刷涂、喷涂或辊涂。该油漆最常用于涂覆建筑物的内墙和外墙及其内部天花板。该油漆通常在环境温度下(约5-30℃)干燥，但如果需要，也可加热。典型的基底是建筑物的墙壁和天花板，其可以由任何传统材料构成，例如石材、砖、水泥砖、石膏、石膏板或木材。
本发明将通过以下实施例说明。
                   实施例
1.测试
这些实施例中的油漆进行以下检测：
1.1 ICI擦洗实验
该实验检测油漆涂层的耐湿磨性。首先使要测试的油漆通过80微米的尼龙筛网，以除去块状物(bit)，并在真空下在1500rpm下离心7分钟，以除去空气。用块涂布器(block spreader)将200微米厚的油漆湿涂料涂在165毫米长和432毫米宽的聚氯乙烯片上的黑色表面上，该片购自Scrub Test Panel P121-IONTM(Leneta公司，New Jersey，美国)。每个涂覆的板在室温(约18℃)下干燥1、7或28天(如结果中说明的)。将该板切成8个相同的160毫米长和54毫米宽的长方形，并如下检测每个长方形的耐磨性：
将触垫固定在基台上，基台又固定在距离旋转传动装置中心的5-10毫米处，以使传动装置的操作引起该垫片扫过1250毫米2的同心圆区域。该垫片被非离子表面活性剂Synperonic NTM(来自ImperialChemical Industries Plc of Wilton，Cleveland，UK)0.5重量％水溶液润湿，并通过加入更多的表面活性剂溶液而在实验过程中保持润湿。每个涂覆过的长方形又置于平板上，使其涂覆过的表面在最上面。该平板由固定在水平轴上的杠杆的一个臂支持。杠杆的另一个臂负载0.5千克的重量。平板中心和轴重心的距离分别是150毫米和180毫米。经由杠杆作用的重量使平板旋转到水平面，并对该垫片施加恒定的压力。然后该垫片相对于涂覆过的表面作同心旋转，直至在垫片旋转下从该区域除去所有的油漆。该操作所需的旋转次数记录为结果。对所有八个长方形进行该实验，然后再对同样油漆的另八个长方形进行该实验。这十六个结果的平均值记录为该油漆的ICI耐擦洗性。
1.2 ICI不透明度实验
尽管对干漆膜进行ICI不透明度实验，但其结果的表示方式使得油漆的有效遮盖能力得到比较。因此，所得的值与人们以令人满意的遮盖力每升油漆所覆盖的基底(例如墙壁或天花板)的面积有关。该值的单位是米2/升。该值不是绝对值，但可以比较不同的油漆。检测如下：
用150微米块涂布器将油漆涂覆在280毫米长、10毫米宽、50微米厚的全透明的MelinexTM(来自ICI)聚对苯二甲酸乙二醇酯薄片上。使涂层在室温(约18℃)下干燥7天。然后在透明箱中观察经涂覆的薄片，确定三个无缺陷的区域。将每个无缺陷的区域依次放在白色陶瓷砖上，使其油漆涂层在最上面。各涂层的CIE三色值Y用符合CIE标准Illuminant C的分光光度计和在2度观察仪条件下检测。然后将每个区域放在黑色陶瓷砖上，并如上再次检测CIE“Y”值。在检测Y值后，检测在每个无缺陷区域中的油漆涂层的厚度，取该厚度的平均值。厚度如下测定：在每个区域划分出36毫米2的长方形，称重长方形，用丙酮完全除去涂层，再次称重长方形，然后用涂层的重量、长方形的面积和油漆固体分的密度计算油漆的体积“V”，如果以相同的速率涂覆该油漆，其将分布在1平方米上。还计算公称薄膜厚度“T”。Y值和公称薄膜厚度T代入Kubelka-Munk公式中，得到分散系数“S”，其是根据英国标准BS3900 Part D7 1983(也称为150 6504/1-1983)第4段的。“S”乘以体积固体分％和1000得到的值记录为ICI不透明度。
2.制备油漆组合物的通用方法
以下通用方法用于制备各种油漆。油漆配料的详情和各自的方法在表1A、2A、3A、4A、和5A中给出，每种相应油漆的性能和检测结果在表1B、2B、3B、4B和5B中给出。在每个表中，用于制备每种组合物的方法在以下实施例中在括号中给出。
2.1方法A
在装有Dispex的高速分散器中将陶土、滑石和TiO2分散在水中。在高速下缓慢加入瓜尔胶，必要时加入水以保持内容物可以移动。这是漆浆。将增稠剂/粘合剂加入含有消泡剂的占总量10％的水中。在搅拌下(桨式)将漆浆加入增稠剂溶液中。加入剩余的水和抗微生物剂，然后加入氨溶液，将pH调节为8-9。
2.2方法B
用高速分散器中将TiO2分散在含30％水的增稠剂-粘合剂中。用乙酸将pH调节为5-6。加入瓜尔胶并分散。加入滑石和10％的水并分散。缓慢加入粘土，并根据需要加入水以保持油漆可以移动。加入剩余的水和剩余的乙酸。
2.3方法C
在装有Dispex和消泡剂的高速分散器中将陶土、滑石和TiO2分散在水中。对于实施例16，在高速下缓慢加入瓜尔胶，必要时加入水以保持内容物可以移动。这是漆浆。用桨式搅拌器在搅拌下将漆浆加入DS910胶乳中。然后加入剩余的水和抗微生物剂。
2.4方法D
将乳胶漆(方法C)以各种比例加入基于增稠剂的油漆(方法A)中(1∶2，1∶1，2∶1)。
3.油漆组合物
在实施例中使用以下缩写：
Brookfield粘度的单位是厘泊，用3号转子在60rpm、25℃下检测。酸和胺值的单位是mgKOH/g。
a)颜料和填料
陶土是English China Clays以China Clay SupremeTM供应的填料。
滑石是Luzenac以Luzenac OOCTM供应的填料。
TiO2是Tioxide以RTC 90TM供应的二氧化钛颜料。
b)在权利要求中限定的增稠剂。
SL511是Alcogum SL511TM，一种胺官能丙烯酸类聚合物增稠剂的水分散体，具有检测的胺值为约135，且当完全中和时，其1重量％水溶液的Brookfield粘度为280，购自Alco Chemicals。
SL520是Alcogum 520TM，一种胺官能丙烯酸类聚合物增稠剂的水分散体，具有检测的胺值为约130，且当完全中和时，其1重量％水溶液的Brookfield粘度为890，购自Alco Chemicals。
SL70是Alcogum SL70TM，一种酸官能丙烯酸类聚合物增稠剂的水分散体，具有检测的酸值为约325，且当完全中和时，其0.5重量％水溶液的Brookfield粘度为1170，购自Alco Chemicals。
SL76是Alcogum SL76TM，一种酸官能丙烯酸类聚合物增稠剂的水分散体，具有检测的酸值为约338，且当完全中和时，其1重量％水溶液的Brookfield粘度为1290，购自Alco Chemicals。
DR1是Acrysol DR1TM，一种酸官能丙烯酸类聚合物增稠剂的水分散体，具有检测的酸值为约255，且当完全中和时，其1重量％水溶液的Brookfield粘度为56，购自Rohm and Haas。
PP102是Polyphobe 102TM，一种酸官能丙烯酸类聚合物增稠剂的水分散体，具有检测的酸值为约239，且当完全中和时，其1重量％水溶液的Brookfield粘度为10，购自Union Carbide。
c)传统增稠剂
Guar是来自巴基斯坦Haji Dossa的瓜尔胶增稠剂。
Blanose是Blanose 7L2CTM，来自Hercules Ltd的羧甲基纤维素。
d)传统的胶乳
DS910是Rhodopas DS910TM，一种常用的乙烯基聚合物胶乳，来自Rhodia。
e)通用添加剂
Defoam是Blackburn Chemicals以DispelairTM供应的消泡剂。
抗微生物剂是购自KMZ Chemicals的V189TM。
Dispex是Dispex N40TM，一种购自Allied Colloids的分散助剂。
NH3是饱和的氨水溶液。
乙酸是冰醋酸。
f)其它缩写
VNV是该组合物的非挥发性体积百分比含量。
pvc是非挥发性组合物的无机组分(颜料和填料)的体积百分比含量。
                         表1A
根据本发明的组合物，使用增稠剂Alcogum SL511、SL70和SL76作为粘合剂。
实施例  水     消泡剂    抗微生 Dispex    陶土    滑石   TiO2  Guar  SL    乙酸
                         物剂                                        511
1(B)    63.75  0.07      0.07   0.07      10.42   11.08  7.70  0.00  6.54  0.32
2(B)    60.96  0.06      0.06   0.06      9.96    10.60  7.36  0.00  10.43 0.50
3(B)    58.03  0.06      0.06   0.06      9.48    10.09  7.01  0.00  14.52 0.70
4(B)    55.00  0.05      0.05   0.05      8.03    8.55   5.94  0.00  21.30 1.03
                              表1A(续)
实施例  水    消泡剂    抗微生  Dispex    陶土    滑石   TiO2  Guar  SL76 SL70  NH3
                        物剂
5(A)    66.59 0.12      0.04    0.09      12.83   8.30   10.43 0.17       0.80  0.63
6(A)    66.19 0.12      0.04    0.09      12.50   8.09   10.17 0.16  2.02       0.62
7(A)    65.75 0.10      0.03    0.07      13.59   6.61   8.3 1 0.21  4.83       0.50
                       表1B
表1A的实施例1-7的性能和检测结果。
实施例    增稠剂     vnv    pvc    TiO2％       ICI       ICI
                                                不透明度  耐擦洗性
1    Alcogum SL511   14     88     7.72         8900      12
2    Alcogum SL511   14.25  82     7.4          8000      170
3    Alcogum SL511   14.53  76     7.05         7300      1000
4    Alcogum SL511   14     65     6.0          5400      2130
5    Alcogum SL76    14     95     10.43        11000     20
6    Alcogum SL76    14     92     10.17        10650     60
7    Alcogum SL76    14     85     8.3          10200     320
                         表2A
油漆的比较例基于传统的乙烯基胶乳粘合剂DS 910TM。
实施例   水    抗微生   Dispex   消泡剂   陶土   滑石   TiO2   Blanose  DS910
               物剂
8(C)     65.52 0.07     0.07     0.07     10.44  1111   7.72   0.47     4.54
9(C)     62.71 0.06     0.06     0.06     9.99   10.63  7.39   0.45     8.65
10(C)    59.73 0.06     0.06     0.06     9.52   10.13  7.03   0.42     12.98
                       表2B
表2A的对比组合物8-10的性能和检测结果。
实施例      vnv      Pvc     TiO2％      ICI         ICI
                                         不透明度    耐擦洗性
8           14       88      7.12        7420        12
9           14.25    82      7.4         6750        30
10          14.5     76      7.05        5520        75
                        表3A
具有不同非挥发性体积含量(VNV)值的组合物的实施例
实施例     水     消泡剂    抗微生  Dispex    陶土   滑石  TiO2  Guar  SL76   PP102  NH3
                            物剂
11(A)      52.38  0.15      0.05    0.11      15.75  10.12 12.81 0.10         7.95   0.58
12(A)      68.67  0.10      0.03    0.07      10.62  6.84  8.64  0.07  4.47          0.51
13(A)      73.69  0.09      0.03    0.06      8.92   5.74  7.26  0.06  3.75          0.42
14(A)      80.02  0.07      0.02    0.05      6.78   4.36  5.52  0.04  2.85          0.30
                       表3B
表3A的组合物11-14的性能和检测结果。
实施例     增稠剂     VNV       ICI不透明度      ICI耐擦洗性
11         PP102      20        15,000           55
12         SL76       12.3      10,200           185
13         SL76       10        6,500            233
14         SL76       7.3       6,000            55
                       表4A
以各种比例含有传统乙烯基胶乳DS910和增稠剂Alcogum SL76的油漆。
实施例15-19都含有0.11重量份的消泡剂、0.03重量份的抗微生物剂和0.08重量份的Dispex。
实施例    水       陶土     滑石     TiO2   Guar    SL76    DS910   NH3
15(C)     66.37    11.49    7.43     9.35   0.15            2.99
16(D)     66.20    11.68    7.56     9.50   0.15    3.28    1.01    0.38
17(D)     66.58    11.69    7.57     9.51   0.15    2.46    1.52    0.29
18(D)     66.96    11.70    7.57     9.52   0.15    1.64    2.03    0.19
19(A)     65.25    11.73    7.59     9.54   0.15    4.93            0.58
                       表4B
表4A的油漆组合物15-19的性能和结果。
实施例      乳胶漆对    胶乳占总    瓜尔胶占   增稠剂占    ICI        ICI
            增稠剂基    粘合剂体    总粘合剂   总粘合剂    耐擦洗性   不透明度
            油漆的比例  积的％      体积的％   体积的％
15          0∶1        0           9          91          500        9,940
16          1∶2        31          8          61          350        9,248
17          1∶1        46          8          46          264        8,895
18          2∶1        61          9          30          128        8,520
19          1∶0        91          9          0           59*       7,791
                        表5A
使用在1重量％水溶液中具有各种粘度的各种增稠剂制得的本发明的油漆。
实施例     水      消泡剂     抗微生    Dispex   陶土   滑石   TiO2   Guar  SL511   SL520  Acetic 乙酸
                              物剂
20(B)      62.5    0.10       0.03      0.07     13.3   6.5    8.1    0.2           8.84   0.43
21(B)      58.0    0.06       0.06      0.06     9.5    10.1   7.0    0     14.5           0.70
22(B)      61.0    0.06       0.06      0.06     10.0   10.6   7.4    0     10.4           0.50
                                 表5A(续)
实施例    水    消泡剂    抗微生  Dispex    陶土    滑石   TiO2   Guar   SL76  DR1   PP102   NH3
                          物剂
23(A)    65.7   0.10      0.03    0.07      13.6    6.6    8.3    0.21   4.83                0.50
24(A)    72.1   0.12      0.04    0.09      8.8     5.7    7.2    0.16         5.24          0.61
25(A)    63.4   0.10      0.03    0.07      13.2    6.4    8.1    0.20               7.99    0.50
                        表5B
表5A的油漆实施例20-25的性能和结果。
实施例    增稠剂           增稠剂      Vnv    Pvc   ICI        ICI
                           Brookfield
                                                    不透明度   耐擦洗性
                           粘度*
20        Alcogum SL520    890         14.0   82.6  9,574      185
21        Alcogum SL511    280         14.5   76    7,300      1000
22        Alcogum SL511    280         14.25  82    8,000      170
23        Alcogum SL76     1170        14     85    10,200     320
24        Acrysol DR1      56          10.6   80    5,577      770
25        Polyphobe 102    10          14.0   82.6  8,970      84
*粘度在1重量％水溶液中检测，除了粘度太高的Alcogum SL76，所以代替使用0.5重量％水溶液。在完全中和之后，检测增稠剂的粘度。

Claims (15)

1.一种含水油漆组合物，包括聚合物粘合剂和粒状非成膜固体，其中：
i)至少20重量％的聚合物粘合剂是增稠剂，该增稠剂是一种胺或酸官能的丙烯酸类加成聚合物，其至少是部分中和的，该增稠剂使得当完全中和时，1重量％的增稠剂水溶液具有至少10厘泊的粘度，用布鲁克菲尔德3号转子在60rpm和25℃下检测，
ii)该涂料组合物的颜料体积含量是65-95％，
iii)该组合物的非挥发性体积固体分是8-30％。
2.根据权利要求1的组合物，其中非挥发性体积固体分是10-20％。
3.根据权利要求2的组合物，其中非挥发性体积固体分是10-15％。
4.根据前述权利要求任一项的组合物，其中增稠剂的重均分子量是4000-200000。
5.根据权利要求1-3任一项的组合物，其中增稠剂具有羧酸基团。
6.根据权利要求4的组合物，其中增稠剂具有羧酸基团。
7.根据权利要求5的组合物，其中增稠剂的酸值大于100mgKOH/g。
8.根据权利要求1-3中任一项的组合物，其中增稠剂具有胺基团。
9.根据权利要求4的组合物，其中增稠剂具有胺基团。
10.根据权利要求8的组合物，其中增稠剂的胺值大于70mgKOH/g。
11.根据权利要求1-3中任一项的组合物，其中存在足够的酸或碱，以中和增稠剂上的至少80％的酸或胺基团。
12.根据权利要求1-3中任一项的组合物，其中增稠剂作为1重量％水溶液具有至少为150厘泊的粘度。
13.根据权利要求1-3中任一项的组合物，该组合物的颜料体积含量为75-90％。
14.一种油漆浓缩物，包括权利要求1的组合物，其固体分为20-50％体积。
15.一种涂覆方法，包括将一层权利要求1的组合物涂在基底上，并使该层干燥。
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