CN1659247A - 含有聚氯乙烯增量剂颗粒的涂料组合物 - Google Patents

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Abstract

一种涂料组合物，它包含平均粒度约为5－150微米的聚氯乙烯增量剂颗粒，其中所述涂料组合物不含增塑剂，在涂料固化或风干后，所述颗粒在膜中保持分散颗粒的状态。

Description

含有聚氯乙烯增量剂颗粒的涂料组合物
相关申请的相互参考
本申请要求于2002年6月12日申请的美国临时申请60/388,413的权益，所述申请的全部内容在此结合参考引用。
发明的背景
本发明总体上涉及涂料，更具体地说涉及用于涂料组合物的增量剂。
一般来说，油漆组合物由三种常用组分组成：液体粘合剂、颜料(包括增量剂)和添加剂(如增稠剂和抗微生物剂)。粘合剂通常是树脂状物质，它能转变成固体形成膜，将油漆组合物中的颜料颗粒粘结在一起。
增量剂是不溶于液体粘合剂但可加到油漆组合物中的物质的固体分散颗粒，它能改进油漆膜的流动性、光泽、表面形状(surface topography)和/或机械和渗透特性。一般来说，增量剂是无机物，它选自重晶石、粘土、云母、滑石、碳酸钙、二氧化硅等。然而，聚合物增量剂也是已知的。
聚合物增量剂通常用作致浑浊剂。更具体地说，有小泡的聚合物增量剂可用于油漆组合物，通过将空气空隙引入油漆干膜中来提高干遮盖性。这种有小泡的聚合物增量剂的例子描述于美国专利No.4,572,869中。
聚合物增量剂也用于提高油漆膜的耐久性。Bingham的美国专利No.3,527,729披露了在油漆组合物中使用弹性聚合物增量剂来改进耐擦伤性。在Bingham的专利中，使用大小为5-75微米的聚氨酯颗粒。Bauman的美国专利No.4,972,030进一步披露了在油漆组合物中使用高分子量的聚乙烯颗粒来改进耐磨性。在Bauman的专利中，聚乙烯颗粒经表面处理，使得该颗粒变成亲水性。
迄今为止，固体聚氯乙烯颗粒还没有在油漆组合物中用作增量剂。关于油漆和其它涂料，聚氯乙烯主要用在增塑溶胶中，其中聚氯乙烯分散在增塑剂如二甘醇二苯甲酸酯中。Simpson的美国专利No.5,643,974披露了一种用于水性油漆组合物的复合颜料，其中该复合颜料包含与无机颜料颗粒如二氧化钛结合的聚氯乙烯颗粒。在Simpson的专利中，聚氯乙烯颗粒的大小为0.02-0.5微米，它起隔离物的作用来降低颜料颗粒的絮凝性，从而提高不透明性。
发明的概述
按本发明，提供一种油漆组合物，它包含液体粘合剂树脂和以油漆组合物中固体的总重量计约5-60重量％的平均粒度约为5-150微米的聚氯乙烯增量剂颗粒。该油漆组合物还包含着色颜料并且不含增塑剂。
按本发明也提供一种水性涂料组合物，以固体计，它包含以水性涂料组合物中固体的总重量计约5-50重量％的水性粘合剂树脂，和以水性涂料组合物中固体的总重量计约25-50重量％的平均粒度约为20-80微米的聚氯乙烯增量剂颗粒。
发明的详细描述
除非另有指出或显而易见外，份数是重量份，百分数是重量百分数。
在此所用的“无光”油漆组合物是能形成具有低于约5的60和85度光泽的油漆干膜的油漆组合物。
在此所用的“缎光”油漆组合物是能形成具有约5-25的60和85度光泽的油漆干膜的油漆组合物。
在此所用的“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”，“(甲基)丙烯酸类”是指“甲基丙烯酸类”和“丙烯酸类”。
在此所用的术语“不透明颜料”是指折射率大于1.8的颜料。
在此关于油漆组合物所用的术语“颜料体积浓度”(以下称为“PVC”)是指在油漆组合物中存在的颜料颗粒(有机和无机的，包括增量剂颗粒)的体积与非挥发性物质(颜料颗粒和树脂)的总体积之比(以百分数表示)。
在此所用的术语“增塑剂”是指非水的、非挥发性的液体介质，它与聚氯乙烯是相容的，在加到含聚氯乙烯的涂料组合物中时会变成干膜的一部分，并且能提高膜的柔韧性。增塑剂与聚氯乙烯混合时会产生一种凝胶，并且在组合物加热时最终成为一种完全熔化的固体。增塑剂的例子包括邻苯二甲酸酯、二元酸酯、磷酸酯、聚酯基增塑剂，尤其是邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异壬酯。将增塑剂和乙烯基树脂如聚氯乙烯混合形成增塑溶胶和有机溶胶，这在已有技术中是皆知的。
在此所用的术语“聚氯乙烯”是指氯乙烯的均聚物，或者至少80重量％得自氯乙烯的单元与高达约20重量％一种或多种其它乙烯基单体的共聚物。
在此所用的“调色母料(tinting concentrate)”是指包含高浓缩量的研磨到研磨载体中的着色颜料的液体颜料母料。调色母料中最常用的研磨载体是乙二醇和水与各种表面活性剂的共混物。常用的着色颜料包括氧化铁黄、氧化铁红、氧化铁棕(ferric iron oxide brown)(它是一种红色、黄色和黑色氧化铁的混合物)、氧化鞣料(它是一种类似的混合物)、富铁黄土和富铁煅黄土、富锰棕土和烧棕土、铜酞菁绿和蓝、DNA橙(二硝基苯胺橙#5)、炭黑、灯黑、甲苯胺红、对氯红(parachlor red)  (烧红(burnt red)和褐红(maroon red))、汉萨黄(它是间对硝基甲苯胺的偶氮偶合)和喹吖啶酮红、深红和紫。在调色母料中着色颜料的用量一般约为5-70重量％，这视着色颜料的种类而异。
在此所用的“环境干燥”是指当对涂料施加并使其在一般是常规建筑油漆应用的环境条件下固化或干燥时，所述涂料能固化或风干成最终的膜。一般来说，这种环境条件的温度约为35-100°F。
本发明涉及一种涂料组合物，它含有代替常规无机或有机增量剂(或除了常规无机或有机增量剂外)的聚氯乙烯增量剂。本发明的涂料组合物可用于各种不同的用途，但尤其适用作建筑油漆。关于建筑应用，该涂料组合物能提供多个优于常规建筑油漆组合物的令人惊奇的优点。这些优点包括：在自然或人工UV光和潮湿条件下经天候老化，干燥的涂料膜具有改进的保色性；干燥的涂料膜具有提高的耐擦刮性；干燥的涂料膜具有较大的柔韧性，用于改进的耐龟裂性；干燥的涂料膜具有改进的耐擦伤性和耐抛光性；干燥的涂料膜对单宁或其它污染物的迁移以及对会导致起霜或风化的盐的迁移具有提高的阻隔性；干燥的涂料膜具有改进的防水性；对单宁的迁移具有改进的阻隔性；在环境条件下固化或干燥时具有总体优良的膜性能；由于对粘合剂的需求量低，故在PVC增加时能保持性能。
本发明的涂料组合物通常包含一种或多种粘合剂树脂、聚氯乙烯增量剂颗粒和添加剂。该涂料组合物不含增塑剂。在没有增塑剂的情况下，在涂料在环境条件下固化或干燥之后，聚氯乙烯增量剂颗粒在膜中保持分散颗粒的状态。
粘合剂树脂可以是任何树脂或树脂的混合物，但不包括增塑剂树脂。可以使用的树脂包括天然和合成的油、醇酸、改性的醇酸和水性树脂。合适的水性树脂包括经乳液聚合获得的胶乳聚合物、聚酯乳液、水可稀释的醇酸聚合物、醇酸-丙烯酸类分散体、醇酸乳液、含氟聚合物乳液、硅氧烷乳液、聚乙烯乳液、聚氨酯分散体、聚酰胺分散体和聚氨酯-丙烯酸类分散体。
对于建筑应用，粘合剂树脂较好是水性树脂，更好是至少由一种烯键式不饱和单体在水中采用表面活性剂和水溶性引发剂经乳液聚合获得的胶乳聚合物。典型的烯键式不饱和单体包括乙烯基单体、丙烯酸类单体、酸官能单体、烯丙基单体和丙烯酰胺单体。对于建筑应用，粘合剂树脂较好是从乙烯基单体和/或丙烯酸类单体获得的树脂。
合适的乙烯基单体包括乙烯基酯、乙烯基芳族烃类、乙烯基脂族烃类、乙烯基烷基醚和它们的混合物。可以使用的乙烯基酯的例子包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、壬酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和乙酸乙烯基异丙酯。可以使用的乙烯基芳族烃类的例子包括苯乙烯、甲基苯乙烯和其它低级烷基苯乙烯、氯代苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘和二乙烯基苯。可以使用的乙烯基脂族烃类的例子包括氯乙烯和偏二氯乙烯以及α-烯烃，如乙烯、丙烯、异丁烯，以及共轭二烯，如1，3-丁二烯、甲基-2-丁二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、异戊二烯、环己烯、环戊二烯和二环戊二烯。可以使用的乙烯基烷基醚的例子包括甲基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚和异丁基乙烯基醚。
适用于本发明的丙烯酸类单体包括任何具有丙烯酸类官能度的化合物，如(甲基)丙烯酸烷基酯、丙烯酸以及(甲基)丙烯酸的芳族衍生物、丙烯酰胺和丙烯腈。一般来说，(甲基)丙烯酸烷基酯单体(在此也称为“(甲基)丙烯酸的烷基酯”)具有每个分子含1-12个，较好约1-5个碳原子的烷基酯部分。合适的丙烯酸类单体例如包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯(1-adamatyl methacrylate)和各种反应产物，如丁基、苯基和羟甲苯基的缩水甘油醚与(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟烷基酯如(甲基)丙烯酸的羟乙酯和羟丙酯、氨基(甲基)丙烯酸酯，以及丙烯酸如(甲基)丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯代丙烯酸、α-氰基丙烯酸、巴豆酸、β-丙烯酰氧基丙酸和β-苯乙烯基丙烯酸的反应产物。
可以采用制备胶乳聚合物所用的任何皆知的自由基乳液聚合方法来制备粘合剂树脂。在此适用的聚合方法披露于美国专利No.5,486,576中，所述专利的内容在此结合参考引用。
以涂料组合物中固体的总重量计，本发明涂料组合物中粘合剂树脂的用量以固体为基准计较好约为5-50重量％，更好约为5-30重量％，再好约为15-25重量％。
如上所述，聚氯乙烯增量剂颗粒可以是氯乙烯的均聚物，或者至少80重量％得自氯乙烯的单元与高达约20重量％一种或多种其它乙烯基单体的共聚物。合适的乙烯基单体包括α-烯烃，如乙烯和丙烯；乙烯基酯，如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯；偏二氯乙烯；(甲基)丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸鲸蜡酯；乙烯基芳族单体，如苯乙烯和乙烯基甲苯；丙烯腈；甲基丙烯腈；和马来酰亚胺，如N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺或马来酰亚胺。然而，聚氯乙烯增量剂颗粒较好是氯乙烯均聚物。聚氯乙烯聚合物可以采用悬浮聚合或其它已有技术中已知的方法制得，并且可市售自许多供应商。一种有用的聚氯乙烯树脂增量剂颗粒是购自Poly One Corporation的Geon 217。
聚氯乙烯增量剂颗粒的平均粒度大于3微米。聚氯乙烯增量剂颗粒的平均粒度较好约为5-150微米，更好约为10-100微米。聚氯乙烯增量剂颗粒是固体。
聚氯乙烯增量剂颗粒的Fikentscher K值较好约为50-80，更好约为60-70。Fikentscher K值通过溶液粘度测量法加以确定，它提供一种分子量的度量。Fikent scher K值和数均分子量(Mn)之间的相关性如下：Fikentscher K值为50大致上相当于Mn为28,000，Fikentscher K值为80大致上相当于Mn为80,000。
聚氯乙烯增量剂往往是亲水的，这样，当它在水性介质中使用时无需经表面处理，这与上述在Bauman的美国专利No.4,972,030中披露的聚乙烯颗粒相不同。
以涂料组合物中固体的总重量计，本发明涂料组合物中聚氯乙烯增量剂颗粒的用量以固体为基准计较好约为5-60重量％，更好约为25-50重量％。
采用制造油漆领域的技术人员已知的方法来制造本发明的涂料组合物。一般来说，对于水性组合物，在制造过程中有四个阶段：预变稀(pre-thin)阶段、研磨阶段、洗涤阶段和变稀(thindown)阶段。
在预变稀阶段，将粘合剂树脂连同消泡剂和传送水(chase water)加到变稀槽内。一般来说，使用主要粘合剂树脂和一种或多种次要粘合剂树脂。与次要粘合剂树脂相比，主要粘合剂树脂的量明显更多，并且它是配方粘合性的主要来源。次要粘合剂树脂的体积小得多，通常将其加入以进一步提高涂覆性能。在低剪切的条件下，在变稀槽内将粘合剂树脂、传送水和消泡剂混合在一起，获得预变稀混合物。
在研磨阶段，在高剪切的条件下，在磨机中将聚氯乙烯增量剂颗粒(和任何在低剪切混合条件下不均化的其它干原料)分散到包含水和一种或多种分散剂的载体中，所述分散剂可以是阴离子和/或非离子的。如已有技术中所知，非离子的分散剂是保护性的胶体，它包含亲水基团(如聚环氧乙烷)和疏水基团(如烃链)。在已有技术中也已知的是，阴离子的分散剂包括低分子量的分子，如胺醇(如氨甲基丙醇)、磷酸盐(如焦磷酸四钾)和多羧酸或多羧酸共聚物的聚合组合物。分散过程粉碎了聚氯乙烯增量剂颗粒的聚集体，形成了更好的颗粒分布，并用载体润湿了聚氯乙烯增量剂颗粒。这种润湿阻止了聚氯乙烯颜料颗粒的再聚集。
在洗涤阶段，将水泵入磨机中，清洗磨机并将研磨的糊料送入变稀槽内。
在变稀阶段，在低剪切的条件下，在变稀槽内将研磨糊料、传送水和预变稀混合物混合在一起。也可以加入另外的组分如增稠剂、聚结助剂、抗微生物剂、防沫剂、冰冻-熔化添加剂、着色剂等。通常可以加入流动控制剂，以控制组合物的流动和流平性。一旦制得，将涂料组合物母料进一步用稀释溶剂(reducing solvent)、水和通常少量的聚结溶剂稀释(1et down)。
应明白的是，本发明不以任何方式局限于上述制造涂料组合物的方法。其它制造方法也可以使用。例如，采用组分浆料的连续油漆制造方法可用于制造本发明的涂料组合物。
在本发明的第一个实施方案中，涂料组合物是具有超深颜色的“无光”或“缎光”水性建筑油漆组合物。
无光深色油漆得自超深基料(ultra deep bases)  (也称为中性基料)。一般来说，无光中性基料包含少量或不含不透明的颜料，如二氧化钛(TiO2)，但包含大量的大粒度的增量剂，如碳酸钙、粘土和二氧化硅，它们的加入量大，从而获得一暗淡、少光泽的外观。
尽管常规的无光深色油漆具有合意的外观，但与其它标准的涂料体系相比，它们的耐抛光性和耐擦伤性非常差。最轻微的损伤也会很容易地并且不可逆地对它们造成损害。申请人认为常规的无光深色油漆抗洗涤或擦拭或其它刷涂的耐用性差的原因，大部分是由于制造无光深色油漆的无光中性基料中所用的增量剂的种类和用量。申请人认为常规的无机增量剂容易重排或者甚至从膜的表面移除，从而抛光油漆膜。
申请人发现，当抛光油漆膜时，会产生两个不同的效果：在油漆膜上会形成白色或较浅颜色的区域和/或一部分油漆膜的光泽(sheen)会明显增加。下面将形成白色或较浅的颜色称为颜色抛光，下面将光泽的增加称为光泽抛光。申请人使用扫描电子显微术来观察许多不同油漆膜中的颜色抛光和光泽抛光。
基于申请人采用扫描电子显微术的观察，并且不受任何特定理论的约束，申请人认为颜色抛光是由于在油漆膜中形成的空气空隙所造成的，所述空气空隙是当增量剂颗粒从油漆膜中移除和/或粘合剂破裂时产生的。如果一些或全部的空气空隙都接近光散射的有效尺寸(约0.3微米)，就会产生白色(在暗色中形成较浅颜色的区域)。
基于申请人采用扫描电子显微术的观察，并且不受任何特定理论的约束，申请人认为光泽抛光是由于粘合剂在增量剂颗粒上的流动所造成的，所述流动是当增量剂颗粒不能充分保护粘合剂免受损害时发生的。例如，增量剂颗粒脱落和/或推入到粘合剂中。如果表面在抛光后变得明显更光滑，则光泽会增加。
出于上述原因，申请人认为油漆膜的耐抛光性受油漆膜中所用增量剂颗粒的性质和它们与粘合剂相互作用的影响。
申请人发现，使用聚氯乙烯增量剂颗粒(某些粒度范围)来代替一般的无机增量剂，无光深色油漆的耐抛光性和耐擦伤性能明显得到改善。申请人也发现，使用这种聚氯乙烯增量剂也可以改进无光深色油漆的耐擦刮性和洗涤性。在不受任何特定理论约束的情况下，申请人认为这些改进的性能是由于聚氯乙烯增量剂颗粒的粒度以及聚氯乙烯增量剂颗粒的物理和化学性质所致。
较好地来说，聚氯乙烯增量剂颗粒是固体，通常为球形，其平均粒度约为20-80微米，更好约为30-60微米，再好约为30-50微米。采用这种粒度，聚氯乙烯增量剂颗粒就能保护油漆膜并使其无光，而不会使油漆膜具有起纹理的外观。更具体地说，聚氯乙烯增量剂颗粒凸起在上述粘合剂表面上，使油漆膜变得粗糙，从而降低油漆膜的光泽。由于聚氯乙烯增量剂颗粒在上述粘合剂表面凸起，聚氯乙烯增量剂颗粒就减少了粘合剂与在油漆膜上移动的抛光元素之间的接触数量，从而保护油漆膜。聚氯乙烯增量剂颗粒是坚韧的，它们与抛光元素接触时不会破裂。然而，聚氯乙烯增量剂颗粒是充分弹性的，当它们与抛光元素接触时，会使聚氯乙烯增量剂颗粒弯曲和变形，而非从油漆膜中拉出。考虑到聚氯乙烯是比较硬的聚合物(其Tg约为80℃)，这个现象是令人惊奇的。聚氯乙烯增量剂颗粒与丙烯酸类和乙烯基丙烯酸类粘合剂体系也会有相当好的相互作用，从而进一步提高使用聚氯乙烯增量剂颗粒的油漆膜的耐抛光性。
以涂料组合物中固体的总重量计，在涂料组合物第一个实施方案中聚氯乙烯增量剂颗粒的用量以固体为基准计较好约为25-50重量％，更好约为35-45重量％。
按第一个实施方案，涂料组合物包含(若有的话)少量的不透明颜料如二氧化钛(TiO2)。若存在的话，以涂料组合物中固体的总重量计，在本发明涂料组合物中不透明颜料的用量以固体为基准计较好为小于25重量％。然而，更好是涂料组合物不含不透明颜料。
第一个实施方案的涂料组合物的粘合剂树脂是较好从乙烯基单体和/或丙烯酸类单体获得的胶乳。若涂料组合物用于外部用途，则粘合剂树脂较好是一种全丙烯酸类胶乳。若涂料组合物用于内部用途，则粘合剂树脂较好是一种乙烯基丙烯酸类胶乳，即一种从包含至少50重量％乙酸乙烯酯并且剩余单体选自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的单体获得的胶乳。可市售的乙烯基丙烯酸类聚合物树脂的例子包括购自Rohm & Haas Company的Res 3083和Rovace 661以及购自Union Carbide Corp.的UCAR 6045。
第一个实施方案的涂料组合物较好包含消光剂，所述消光剂包含不溶于水并且能有效地降低光泽的物质的固体小颗粒。单个消光剂颗粒的粒度比聚氯乙烯增量剂颗粒的粒度小。消光剂颗粒的粒度较好约为0.05-10微米，但它以凝块或聚集体的形式存在时粒度可高达约50微米。消光剂颗粒可以是无机或有机的。合适的无机消光剂的例子包括硅酸盐如滑石，和各种形式的二氧化硅如无定形、气凝胶、硅藻、水凝胶和热解法的二氧化硅。合适的有机消光剂的例子包括不溶性的脲醛树脂、聚乙烯、聚丙烯、纤维素纤维和聚氨酯/聚脲共聚物。消光剂较好包含脲醛树脂颗粒，其单个颗粒的粒度约为0.5-2微米，以凝块或聚集体的形式存在时粒度可高达约10微米。可以使用的脲醛树脂颗粒的例子披露于Wismer等人的美国专利No.3,943,080中，该专利的内容在此结合参考引用。可以使用的包含脲醛树脂颗粒的市售消光剂由Bergen Materials，Corp.以商品名BERMASILKTM销售。BERMASILKTM消光剂包含脲和甲醛的亚甲基二氨基甲醚缩聚物聚合物的颗粒。
以涂料组合物中固体的总重量计，在涂料组合物第一个实施方案中消光剂的用量以固体为基准计较好约为1-10重量％，更好约为2-6重量％，再好约为3-5重量％。
为了获得超深的颜色，用一种或多种调色母料对第一个实施方案的涂料组合物进行调色，所述调色母料的总量一般为每加仑涂料组合物约8-12盎司。
涂料组合物第一个实施方案的PVC较好约为10-70％，更好约为30-50％，再好为35-45％。按重量计，水性组合物的总固体较好约为20-60％，更好约为30-50％，再好约为35-45％。
视精确的配方，第一个实施方案的涂料组合物可以形成油漆干膜，该膜可以是从具有低于2的60和85度光泽的非常无光的油漆膜到具有约25的60和85度光泽的缎光油漆膜，所有这些膜都具有优越的耐抛光性和耐擦伤性。在外部应用中，该涂料组合物另外还提供优于常规无光深色外部油漆的改进的保色性。
本发明将参考下述实施例得到更好的理解，所提供的这些实施例仅用于举例的目的，它们不应被理解成对本发明范围的限制。
实施例1
从下述组分制备本发明例举的第一中性基料组合物(下面称为“第一发明基料组合物”)：
组分           份数(重量份)         描述
(a.)            311.50                Res 3083
(b.)          10.00           消泡剂
(c.)          363.87          水
(d.)          2.00            Min-U-Gel 400
(e.)          12.00           羟乙基纤维素
(f.)          0.50            In-can防腐剂
(g.)          2.50            2-氨基-2-甲基-1-丙醇
(h.)          8.00            阴离子分散剂
(i.)          5.00            非离子分散剂
(j.)          15.00           Bermasilk
(k.)          130.00          Geon 217
(l.)          12.50           Texanol
(m.)          25.00           缔合的增稠剂
总计          897.87
a Res 3083是购自Rohm and Haas的乙烯基丙烯酸类胶乳
d Min-U-Gel 400是购自Flori din Company的石绒粘土
j Bermasilk是购自Bergen Materials，Corp.的脲和甲醛的亚甲基二氨基甲醚缩聚物聚合物的颗粒
k Geon 217是购自PolyOne Corporation的平均粒度约为35微米并且K-值为67的氯乙烯均聚物的颗粒
l Texanol是购自Eastman Chemical的12碳酯醇
将10盎司蓝色调色母料加到1加仑第一发明基料组合物中，从第一发明基料组合物制得“第一发明油漆组合物”。第一发明油漆组合物的PVC为40.68％，NVM(非挥发性物质的含量)为39.29％。第一发明油漆组合物是适用于内墙的无光深色建筑油漆。
实施例2
从下述组分制备本发明例举的第二中性基料组合物(下面称为“第二发明基料组合物”)：
组分          份数(重量份)  描述
(a.)           310.00         市售的丙烯酸类胶乳A
(b.)           7.00           消泡剂
(c.)           348.07         水
(d.)           4.00           Min-U-Gel 400
(e.)           6.75           羟乙基纤维素
(f.)           1.00           In-can防腐剂
(g.)           3.50           2-氨基-2-甲基-1-丙醇
(h.)           8.00           阴离子表面活性剂
(i.)           3.00           非离子表面活性剂
(j.)           162.52         CP 501
(k.)           17.52          Bermasilk
(l.)           18.00          丙二醇
(m.)           12.00          Texanol
(n.)           5.00           缔合的增稠剂
(o.)           2.50           Troysan Polyphase AF-1
总计           906.86
d Min-U-Gel 400是购自Floridin Company的石绒粘土
j CP 501是购自Colorite Specialty Resins的平均粒度约为45微米并且 K-值为66的氯乙烯均聚合颗粒
k Bermasilk是购自Bergen Materials，Corp.的脲和甲醛的亚甲基二氨基甲醚缩聚物聚合物的颗粒
m Texanol是购自Eastman Chemical的12碳酯醇
o Troysan Polyphase AF-1是购自Troy Chemical Corporation的包含3-碘代-2-丙炔基-N-丁基氨基甲酸酯(IPBC)的杀菌剂
实施例3
从下述组分制备本发明例举的深色基料组合物(下面称为“第三发明基料组合物”)：
组分          份数(重量份)       描述
(a.)           284.00              商品使用的醇酸A
(b.)           214.00              140闪蒸石脑油(140 Flash
                                   naptha)
(c.)           10.00               有机粘土增稠剂
(d.)           3.50                碳酸亚丙基酯
(e.)           3.00                大豆卵磷脂
(f.)           12.0                12％羧酸钙
(g.)           1.00                消泡剂
(h.)           65.00               R900 TiO2
(i.)           26.00               Bermasilk
(j.)           240.00              Geon 217
(k.)           1.00                12％钴催化剂
(l.)           3.00                甲基乙基酮肟
总计           862.50
对比例1
从下述组分制备第一常规中性基料组合物(下面称为“第一常规基料组合物”)：
组分          份数(重量份)      描述
(a.)           336.30             Rovace 661
(b.)           8.00               消泡剂
(c.)           355.13             水
(d.)           4.00               Min-U-Gel 400
(e.)           1.00               羟乙基纤维素
(f.)           0.50               In-can防腐剂
(g.)           4.00               阴离子分散剂
(h.)           2.00               非离子分散剂
(i.)           4.50               2-氨基-2-甲基-1-丙醇
(j.)           165.00             结晶二氧化硅(30微米)
(k.)           50.00       煅烧的硅藻土
(l.)           14.00       乙二醇
(m.)           17.00       Texanol
(n.)           25.00       缔合的增稠剂
总计           986.43
a Rovace 661是购自Rohm and Haas的乙烯基丙烯酸类胶乳
d Min-U-Gel 400是购自Floridin Company的石绒粘土
m Texanol是购自Eastman Chemical的12碳酯醇
将10盎司蓝色调色母料加到1加仑第一常规基料组合物中，从第一常规基料组合物制得“第一对比油漆组合物”。第一对比油漆组合物的PVC为34.96％，NVM(非挥发性物质的含量)为43.03％。第一对比油漆组合物是适用于内墙的无光深色建筑油漆。
对比例2
从下述组分制备第二中性基料组合物(下面称为“第二对比基料组合物”)：
组分          份数(重量份)   描述
(a.)           310.00          市售的丙烯酸类胶乳A
(b.)           7.00            消泡剂
(c.)           348.57          水
(d.)           4.00            Min-U-Gel 400
(e.)           6.75            羟乙基纤维素
(f.)           1.00            In-can防腐剂
(g.)           3.50            2-氨基-2-甲基-1-丙醇
(h.)           8.00            阴离子分散剂
(i.)           3.00            非离子分散剂
(j.)           270.00          Minex 4
(k.)           55.00           Iceberg
(l.)           18.00       丙二醇
(m.)           12.00       Texanol
(n.)           5.00        氨基甲酸酯改性的增稠剂
(o.)           2.50        Troysan Polyphase AF-1
总计           1054.32
d Min-U-Gel 400是购自Floridin Company的石绒粘土
k Minex 4是购自Unimin Corporation的霞石正长岩
k Iceberg是购自Burgess Pigment Company的高岭土
m Texanol是购自Eastman Chemical的12碳酯醇
o Troysan Polyphase AF-1是购自Troy Chemical Corporation的包含3-碘代-2-丙炔基-N-丁基氨基甲酸酯(IPBC)的杀菌剂
对比例3
从下述组分制备第三深色基料组合物(下面称为“第三对比基料组合物”)：
组分          份数(重量份)   描述
(a.)           284.00          商品使用的醇酸A
(b.)           214.00          140闪蒸石脑油
(c.)           10.00           有机粘土增稠剂
(d.)           3.50            碳酸亚丙基酯
(e.)           3.00            大豆卵磷脂
(f.)           12.0            12％羧酸钙
(g.)           1.00            消泡剂
(h.)           65.00           R900 TiO2
(i.)           236.00          碳酸钙
(j.)           42.00           煅烧的粘土
(k.)           148.00          片状滑石
(l.)           74.00           Minex 4
(m.)           1.00            12％钴催化剂
(n.)         3.00          甲基乙基酮肟
总计         1096.50
h R900是TiO2
l Minex 4是购自Unimin Corporation的霞石正长岩
                           测试
耐抛光性
采用下述步骤测试第一和第三发明油漆组合物以及第一和第三对比油漆组合物的耐抛光性。
将发明油漆组合物和对比油漆组合物放在分开的Leneta擦洗板上在纵向上向下拉7密耳，让其在环境条件下干燥7天。将各干燥后的板放在Gardco洗涤性试验机-D型(磨耗试验机)的玻璃上，使用包着Gardco磨耗舟皿的干酪布(得自DeRoyal Textiles的20B级)对它们抛光200次循环。在抛光之前和之后测量各板的60度光泽和85度光泽。类似地，在抛光之前和之后测量各板的颜色变化(ΔE)。
上述测试的结果列于下表中：
    组合物   初始的光泽/光泽    最终的光泽/光泽   光泽/光泽的％之差 颜色变化ΔE
第一发明油漆组合物     0.5/0.6     0.6/0.9   20％/50％     0.44
第一对比油漆组合物     0.5/0.7     1.0/2.4   100％/243％     27.90
组合物   初始的光泽/光泽    最终的光泽/光泽   光泽/光泽的％之差 颜色变化ΔE
第三发明油漆组合物     0.3/0.5     0.4/0.8    33％/60％     0.23
第三对比油漆组合物     0.9/5.1     1.8/10.4    100％/104％     2.94
耐擦伤性
采用下述基于ASTM D 5178的步骤测试第一和第三发明油漆组合物以及第一和第三对比油漆组合物对于塑料和金属的耐擦伤性。
将发明油漆组合物和对比油漆组合物放在分开的Leneta擦洗板上在纵向上向下拉7密耳，让其在环境条件下干燥7天。干燥后，从板上切下两块3×5英寸的片。
采用加德纳平衡束刮粘和擦伤试验机(Gardner Balanced Beam ScrapeAdhesion and Mar Tester)测试第一块片对塑料的耐擦伤性。试验机上装有塑料六弦琴风镐(guitar pick)，其尖端高至角状接合器(Dime Adapter)。将六弦琴风镐与第一块片接触。在没有基板的情况下，施加2000克砝码，第一块片被拉到测头以下。然后，按0-5的标度评价第一块片，其中5是好，0是差或者膜被移开。
采用加德纳平衡束刮粘和擦伤试验机测试第二块片对金属的耐擦伤性。试验机上装有几乎被切成两半的一角硬币。将该硬币与角状接合器保持在适当的位置。将所述硬币的切割边缘与第二块片接触。在没有基板的情况下，施加2000克砝码，第二块片被拉到测头以下。然后，按0-5的标度评价第二块片，其中5是好，0是差或者膜被移开。
上述测试的结果列于下表中：
     组合物     金属擦伤评价     塑料擦伤评价
第一发明油漆组合物         4.5         5.0
第一对比油漆组合物         1.0         3.0
       组合物     金属擦伤评价     塑料擦伤评价
第三发明油漆组合物       4.0        5.0
第三对比油漆组合物       2.0        3.0
保色性
采用下述步骤测试第二发明基料组合物和第二对比基料组合物的保色性。
用各种调色母料对第二发明基料组合物和第二对比基料组合物的样品进行调色，其用量为每加仑样品10盎司调色母料，从而形成多种发明外部油漆组合物和多种对比外部油漆组合物。用刷涂机将各发明外部油漆组合物和各对比外部油漆组合物施涂到铝板上，让它们干燥1星期。然后将板放在QUV耐气候试验机中，用UVA340灯泡(Radient.77)在60℃时UV光循环4小时和在50℃时浓缩循环4小时，这两个循环交替进行。总的循环时间为1320小时，其中UV光时间约为500小时。在试验后，测量板的d60(60度光泽的变化)、d85(85度光泽的变化)和ΔE(总的颜色变化)，评价发明外部油漆组合物和对比外部油漆组合物。结果列于下表中：
    调色母料     基料组合物   d60   d85   ΔE
    炭黑   第二发明基料组合物   0.2   0.2   0.67
    炭黑   第二对比基料组合物   0.6   0.6   3.62
    酞菁绿(Phthalo-Green)   第二发明基料组合物   0.1   0.1   2.81
    酞菁绿   第二对比基料组合物   0.5   0.6   5.04
    酞菁蓝(Phthalo-Blue)   第二发明基料组合物   0.1   0.1   1.53
    酞菁蓝   第二对比基料组合物   0.6   0.5   4.72
    黄色氧化铁   第二发明基料组合物   0.2   0.1   2.11
    黄色氧化铁   第二对比基料组合物   0.5   0.5   1.02
    有机红   第二发明基料组合物   0.1   0.0   2.84
    有机红   第二对比基料组合物   0.6   0.8   2.52
    棕土   第二发明基料组合物   0.1   0.0   2.25
    棕土   第二对比基料组合物   0.5   0.6   2.53
    硅胶   第二发明基料组合物   0.1   0.0   1.71
    硅胶   第二对比基料组合物   0.6   0.7   0.46
    氧化铁红   第二发明基料组合物   0.1   0.1   2.23
    氧化铁红   第二对比基料组合物   0.6   0.8   3.64
    有机红   第二发明基料组合物   0.2   0.1   1.41
    有机红   第二对比基料组合物   0.7   0.7   3.99
耐单宁性(Tannin Resistance)
采用下述步骤测试第二和第三发明基料组合物以及第二和第三对比基料组合物对单宁渗出的耐受性。
在6×36英寸的红木板上交替刷涂(以自然展开的速度)上发明基料组合物和对比基料组合物，其刷涂的面积为6×6英寸部分。干燥过夜后，将Sherwin-Williams A-100无光外部胶乳漆的面漆以自然展开的速度施涂到各组合物上。让涂有面漆的板干燥过夜。然后，将红木板经涂覆的表面与来自Cleveland Condensing Cabinet、在60℃时保持水分的湿气接触并过夜。在这些条件下，来自红木的单宁就迁移到涂覆的表面上。采用ΔE(总的颜色变化)或Y反散度用有色眼睛测量单宁迁移到表面上的平均量或度。ΔE越大和/或Y反射度越小，则单宁渗出的量就越多。结果列于下表中。A-100面漆的Y反射度为85。
      组合物    ΔE     Y反射度
第二发明油漆组合物    26     40
第二对比油漆组合物    39     51
      组合物    ΔE     Y反射度
第三发明油漆组合物    11      76
第三对比油漆组合物    24      65
尽管本发明针对其特定的实施方案作了说明，但这些实施方案是为了举例的目的而非起限制作用，并且在此所述的具体实施方案的其它变化和改进对本领域的技术人员来说是显而易见的，所有这些都在本发明所要求的精神和范围内。因此，本发明并不局限于在此所描述的具体实施方案的范围和效果，也不以任何其它方式与本发明预知的已有技术的进步程度相矛盾。
本文中所引用的所有申请、专利和出版物的全部内容在此都结合参考引用。

Claims (29)

1.一种油漆组合物，它包含：
液体粘合剂树脂；
以油漆组合物中固体的总重量计约5-60重量％的平均粒度约为5-150微米的聚氯乙烯增量剂颗粒；和
着色颜料；
其中油漆组合物不含增塑剂。
2.如权利要求1所述的油漆组合物，其中粘合剂树脂是至少一种烯键式不饱和单体经乳液聚合获得的胶乳聚合物。
3.如权利要求2所述的油漆组合物，其中粘合剂树脂从选自乙烯基单体、丙烯酸类单体、酸官能单体、烯丙基单体、丙烯酰胺单体和上述单体混合物中的至少一种单体形成。
4.如权利要求1所述的油漆组合物，它还包含占油漆组合物中固体总重量的约1-10重量％的消光剂。
5.如权利要求4所述的油漆组合物，其中消光剂选自硅酸盐、二氧化硅、脲醛树脂、聚乙烯、聚丙烯、纤维素纤维、聚氨酯/聚脲共聚物和它们的混合物。
6.如权利要求4所述的油漆组合物，其中消光剂包含脲醛树脂颗粒。
7.如权利要求1所述的油漆组合物，其中油漆组合物不含不透明颜料。
8.如权利要求7所述的油漆组合物，它还包含调色母料，所述调色母料的用量为每加仑涂料组合物约8-12盎司。
9.如权利要求1所述的油漆组合物，其中聚氯乙烯增量剂颗粒的平均粒度约为20-80微米。
10.如权利要求1所述的油漆组合物，其中油漆组合物包含以油漆组合物中固体的总重量计约25-50重量％的聚氯乙烯增量剂颗粒。
11.如权利要求1所述的油漆组合物，其中聚氯乙烯增量剂颗粒是氯乙烯的均聚物。
12.如权利要求1所述的油漆组合物，其中油漆组合物是水性油漆组合物。
13.一种水性油漆组合物，以固体计，它包含：
以水性油漆组合物中固体的总重量计约5-50重量％的水性粘合剂树脂；
以水性油漆组合物中固体的总重量计约25-50重量％的平均粒度约为20-80微米的聚氯乙烯增量剂颗粒；
消光剂；和
着色颜料。
14.如权利要求13所述的水性油漆组合物，其中消光剂选自硅酸盐、二氧化硅、脲醛树脂、聚乙烯、聚丙烯、纤维素纤维、聚氨酯/聚脲共聚物和它们的混合物。
15.如权利要求13所述的水性油漆组合物，其中水性油漆组合物不含不透明颜料。
16.如权利要求14所述的水性油漆组合物，其中消光剂包含脲醛树脂颗粒。
17.如权利要求13所述的水性油漆组合物，其中水性粘合剂树脂从选自乙烯基单体、丙烯酸类单体、酸官能单体、烯丙基单体、丙烯酰胺单体和上述单体混合物中的至少一种单体形成。
18.如权利要求13所述的水性油漆组合物，其中聚氯乙烯增量剂颗粒的平均粒度约为30-60微米。
19.如权利要求18所述的水性油漆组合物，其中聚氯乙烯增量剂颗粒的平均粒度约为30-50微米。
20.如权利要求13所述的水性油漆组合物，其中水性油漆组合物包含以水性油漆组合物中固体的总重量计约35-45重量％的聚氯乙烯增量剂颗粒。
21.如权利要求13所述的水性油漆组合物，其中聚氯乙烯增量剂颗粒是氯乙烯的均聚物。
22.如权利要求21所述的水性油漆组合物，其中聚氯乙烯增量剂颗粒的Fikentscher K值约为50-80。
23.如权利要求22所述的水性油漆组合物，其中水性油漆组合物在环境条件下固化或干燥时形成一具有低于约25的60和85度光泽的油漆干膜。
24.一种水性涂料组合物，以固体计，它包含：
以水性涂料组合物中固体的总重量计约5-50重量％的水性粘合剂树脂；和
以水性涂料组合物中固体的总重量计约25-50重量％的平均粒度约为20-80微米的聚氯乙烯增量剂颗粒。
25.如权利要求24所述的水性涂料组合物，它还包含着色颜料。
26.如权利要求25所述的水性涂料组合物，它还包含消光剂。
27.如权利要求26所述的水性涂料组合物，其中消光剂包含脲醛树脂颗粒。
28.一种涂覆基材的方法，它包括：
(i)给基材施涂一种环境固化的涂料组合物，该组合物包含：
液体粘合剂树脂；
以油漆组合物中固体的总重量计约5-60重量％的平均粒度约为5-150微米的聚氯乙烯增量剂颗粒；和
着色颜料；
其中油漆组合物不含增塑剂；和
(ii)让涂层在环境条件下固化或干燥成膜。
29.如权利要求28所述的方法，其中施涂涂料并在约35-100°F的温度下使其固化或干燥。
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