[发明专利]聚合物用作衬底涂层的用途

说明书

本发明涉及聚合物用作衬底上的涂层的用途，特别涉及用作水泥基和金属基衬底或疏水性天花板、墙壁、模塑制件以及屋面衬底上的涂料的聚合物。

一些建筑物竣工时常常使用一层疏水性衬底以防漏水。疏水性衬底可以由乙烯系、热塑性聚烯烃例如聚丙烯、氯化聚磺酸酯、三元乙丙二烯单体(“EPDM”)或类似的材料制成。有一些问题与这类疏水性衬底有关。

第一个问题是使用的疏水性衬底层可能是黑色的。由于疏水性衬底层是黑色的，它易于吸收大量太阳辐射的热。这些热会随着传入结构内，导致增加冷却该结构的成本，否则使结构发热。太阳光和热也会导致疏水性衬底损坏。为了克服上述问题，最好在疏水性衬底上涂覆一层可起太阳光反射器作用的涂料。

另一个与这类疏水性衬底有关的问题是许多粘附在衬底上的涂料都是溶剂基的。从溶剂基涂料中散发出的挥发性有机化合物(“VOCs”)是环境保护所关注的问题。因此，水性涂料是优选的。水性的意思是水基的和没有VOCs的。

与这类疏水性衬底有关的第三个问题是水性涂料通常不能完好地粘附在疏水性衬底上。因此，需要有一种能用水性涂料涂覆疏水性衬底的方法，该水性涂料含有能完好地粘附在疏水性衬底上的聚合物。

在德国专利申请DE 19538147中公开了对未经预处理的塑料粘附性能改进的试验。该申请叙述了一种含有甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯的共聚物和甲基丙烯酸与1-己烯-丙烯共聚物的聚合物涂料，该涂料对未经预处理的塑料具有良好的粘附性能。该聚合物用有机溶剂制成且是水稀释性的。即使有上述公开，仍然需要有一种能用水性涂料涂覆疏水性衬底的方法，该水性涂料含有能完好地粘附在疏水性衬底上的聚合物。

我们已发现，将含有含疏水改性单体作为聚合单元的聚合物的水性涂料用作疏水性衬底的涂料可满足上述要求。疏水改性单体指的是(甲基)丙烯酸的C₁₂-C₄₀烷基酯。

本发明提供了一种涂覆衬底的方法，该方法包括：将含有聚合物的水性涂料涂覆在衬底上，其中该聚合物包括以下成分作为聚合单元：a)1-100份(重量)的至少一种(甲基)丙烯酸的C₁₂-C₄₀烷基酯，b)0-99份(重量)的至少一种烯属不饱和单体，和c)0-15份(重量)的至少一种含有单体或其盐的烯属不饱和酸，其中该衬底选自乙烯基树脂、热塑性聚烯烃、氯化聚磺酸酯、乙烯/丙烯二烯单体、水泥基和金属基的衬底。

用于本发明的聚合物可以通过单级或多级法制备。该方法可以是乳液聚合法。乳液聚合法的详细说明可参阅美国专利5,521,266。该方法也可以是溶液聚合继之以乳化的方法。溶液聚合继之以细粒乳液聚合或微粒乳液聚合的详细说明可参阅美国专利5,539,021。美国专利5,521,266的乳液聚合法是优选的。

可以对用于本发明聚合物的形态进行设计，以使该聚合物的某些特性最佳化。例如，可将聚合物制成芯-壳形态，其中，可将芯聚合物设计成其所具有的玻璃化温度低于形成壳的聚合物。另一方面，也可将构成芯的聚合物设计成其所具有的玻璃化温度高于构成壳的聚合物。在这种情况下，芯可以起填料的作用而壳可以将较硬的芯粘合在一起以有助于薄膜形成。可以采用本领域中众所周知的方法制备芯-壳聚合物。

在用于制备本申请的样品的方法中，第一级通过将单体乳液和过硫酸钠添加到含有甲基-β-环糊精(“CD”)、去离子水和表面活性剂的溶液中进行制备。第一级在85℃下反应。第二级通过制备第二种单体乳液并将第二种单体乳液和过硫酸钠溶液供入已反应的第一级进行制备。第二级在85℃下反应。