專利名稱：具有高顏料體積含量不透明聚合物的涂料組合物的制作方法
具有高顏料體積含量不透明聚合物的涂料組合物置量本發(fā)明涉及具有較高不透明聚合物顏料體積濃度(PVC)的涂料制劑，該涂料制劑結(jié)合有完全或者部分聚合物包封的TiO2顆粒以及較低水平的增量劑。在涂料工業(yè)中，配方設(shè)計人員使用TiO2作為顏料來實現(xiàn)優(yōu)秀的遮蔽特性；然而，TiO2的高成本促使配方設(shè)計人員尋求改進其效率的方式。一個方法是使用較低濃度的TiO2與不透明聚合物結(jié)合，已知這可以以較低的成本提供相同的遮蔽。不幸的是，如u. S. 4，474，910所揭示，除非使用少量的不透明聚合物，否則最終涂料制劑的耐磨光性會受損。粗增量劑例如二氧化硅或者碳酸鈣的加入為含有具有顏料體積濃度(PVC)的不透明聚合物的涂料提供了一種增強耐磨光性的方式，否則的話，該含有具有顏料體積濃度(PVC)的不透明聚合物的涂料會產(chǎn)生不能接收的耐磨光性。然而，所述增量劑的存在使得涂覆的漆外觀失去光澤，從而限制了配方設(shè)計人員制備具有較高水平的不透明聚合物的平光漆(flat paint)或者具有較低水平(〈15PVC)的不透明聚合物的光澤漆或半光澤漆。因此，希望找到一種方法，該方法增加了光澤漆或者半光澤漆制劑中可以使用的不透明聚合物的量同時維持了可接受的耐磨光性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種膠乳組合物解決了所述需求，該膠乳組合物包含a)顏料體積濃度為18至28的不透明聚合物；b)顏料體積濃度為8至18的完全或部分包封的TiO2顆粒；c)顏料體積濃度為0至10的增量劑；d)粘結(jié)劑；e)增稠劑；以及f)水;前提是不透明聚合物與TiO2的顏料體積濃度的總和不大于40。雖然本發(fā)明的組合物中具有令人驚訝的高水平的不透明聚合物，在將該組合物施涂到基材之后，給出了具有光澤或者半光澤的飾面(finish)、優(yōu)秀的遮蔽性以及可接受的耐磨光性的涂層。發(fā)明詳沭本發(fā)明提供一種膠乳組合物，其包含a)顏料體積濃度為18至28的不透明聚合物；b)顏料體積濃度為8至18的完全或部分聚合物包封的TiO2顆粒；c)顏料體積濃度為0至10的增量劑；d)粘結(jié)劑；e)增稠劑；以及f)水；
前提是不透明聚合物與TiO2的顏料體積濃度的總和不大于40。不透明聚合物是球形聚合物，該球形聚合物具有足夠堅固的外殼以在干燥之后保留一個或多個空穴或通道。所述不透明聚合物的一個例子是苯乙烯/丙烯酸類珠的水乳液。所述珠填充有水，當(dāng)含不透明聚合物的組合物被施涂到基材上作為涂層時，水從珠的中心擴散出來，被空氣取代，導(dǎo)致了不連續(xù)包封的空穴。市售可得的不透明聚合物的例子包括R0PAQUE 不透明聚合物或者R0PAQUE 中空球體顏料(陶氏化學(xué)公司(DowChemical Company)或其附屬公司的商標(biāo))。不透明聚合物的其他例子如U. S. 4，427，836、U. S. 4，468，498、U. S4, 474，910、U. S. 4，594，363、U. S. 4，677，003、U. S. 4，920，160、U. S. 5，510, 422、美國專利公開第2009/0162558A1號以及美國專利公開第2010/0317753A1號中所揭示。本發(fā)明的組合物還包含完全或部分聚合物包封的TiO2顆粒。部分聚合物包封的TiO2顆粒包含吸附到TiO2顆粒表面上的膠乳顆粒。合適的吸附膠乳包括含丙烯酸類膠乳、含苯乙烯丙烯酸類膠乳、含乙烯基酯膠乳以及含乙烯-乙烯基酯膠乳。丙烯酸類膠乳優(yōu)選含有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)單元，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己基酯及其組合的結(jié)構(gòu)單元。乙烯基酯膠乳的例子是乙酸乙烯酯膠乳；乙烯基酯-乙烯膠乳的例子是乙酸乙烯酯-乙烯膠乳。本文中所用術(shù)語“結(jié)構(gòu)單元”指的是由相應(yīng)單體的聚合化作用形成的基團。因此，甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)單元如下所示
權(quán)利要求
1.一種膠乳組合物，該膠乳組合物包含a)顏料體積濃度為18至28的不透明聚合物；b)顏料體積濃度為8至18的完全或部分聚合物包封的TiO2顆粒；c)顏料體積濃度為O至10的增量劑；d)粘結(jié)劑；e)增稠劑；以及f)水；前提是不透明聚合物與TiO2的顏料體積濃度的總和不大于40。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述不透明聚合物的PVC為20至25;所述TiO2是完全聚合物包封的且PVC為9至15 ;并且不透明聚合物的PVC與TiO2的PVC的總和不大于35。
3.如權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于，所述不透明聚合物的PVC為21至23;所述完全聚合物包封的TiO2的PVC為10至12 ;且所述增量劑的PVC為O至5。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述不透明聚合物的PVC為18至23;所述TiO2是部分聚合物包封的且PVC為13至17 ;并且不透明聚合物的PVC與TiO2的PVC的總和不大于35。
5.如權(quán)利要求4所述的組合物，其特征在于，所述不透明聚合物的PVC為19至21;所述部分聚合物包封的TiO2的PVC為14至16 ;且所述增量劑的PVC為O至5。
6.如權(quán)利要求2或3中任一項所述的組合物，其特征在于，所述完全包封了TiO2顆粒的聚合物的Tg不大于20° C，且該聚合物是(甲基)丙烯酸酯聚合物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、或者乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯共聚物或者它們的組合，其中所述包封聚合物還含有苯乙烯磺酸鈉的單元。
7.如權(quán)利要求6所述的組合物，其特征在于，所述完全包封了TiO2顆粒的聚合物的Tg 不大于0° C，且該聚合物是甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的共聚物，該聚合物還含有苯乙烯磺酸鈉的單元。
8.如權(quán)利要求6或7中任一項所述的組合物，其特征在于，該組合物還包含吸附到TiO2 顆粒表面的兩性聚合物，所述兩性聚合物含有胺官能度和含硫酸官能度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種膠乳組合物，其包含a)顏料體積濃度為18至28的不透明聚合物；b)顏料體積濃度為8至18的完全或部分聚合物包封的TiO2顆粒；c)顏料體積濃度為0至10的增量劑；d)粘結(jié)劑；e)增稠劑；以及f)水。雖然具有令人驚訝的高顏料體積濃度的不透明聚合物，在將該組合物施涂到基材之后，給出了具有光澤或者半光澤的飾面、優(yōu)秀的遮蔽性以及可接受的耐磨光性的涂層。
文檔編號C09D4/02GK103031013SQ20121036724
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月3日
發(fā)明者D·M·法薩諾, 張慶, J·W·胡克 申請人:羅門哈斯公司