[发明专利]表面涂料组合物

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及一种特征在于耐水分和耐化学性的表面涂料组合物以及一种将这些特性赋予表面涂料组合物的方法。

本发明的背景

为了获得“消光”效果，已将金属氧化物，尤其是无水硅石凝胶加入某些表面涂料中。首先施用到基材上的湿膜利用表面张力被弄平并因此有光泽。随着膜的干燥和固化，与溶胶-凝胶转变有关的不断增加的粘弹性阻碍了颗粒向膜中的运动，且表面变形以容纳这些消光剂颗粒。这种粗糙度保持在固化膜中，该膜随后特征在于一种消光罩面漆。尽管归因于某些硅石凝胶的消光效果在某些场合中产生理想的表面外观，但表面涂料组合物最好具有其它性能，如耐水分性，这样可增强其在各种场合中的应用。

耐水分性是组合物的一种特性，它使得该组合物在被水润湿或吸水之后能够抵抗损害。以往在向表面涂料组合物提供耐水分性方面的尝试集中于硅石气凝胶的憎水改性。硅石干凝胶例如通过用有机醇在高温下进行酯化或通过物理吸附有机聚合物而变得憎水。尽管这些试剂可赋予硅石气凝胶以一定程度的憎水性，但这些表面材料仍具反应性并因此可在其它反应性物质如醇和水的存在下从干凝胶中损失。如果有的话，由硅石凝胶赋予该组合物的耐水分性可因此在该组合物暴露于其它化学试剂时下降。这种对其它化学试剂如醇的暴露通常发生在该组合物为表面涂层，如木质家具上的涂层时。

即，仍然需要一种能够提供消光效果，同时还能够赋予基材以耐水分和耐化学性的表面涂料组合物。本发明寻求提供这种表面涂料组合物。本发明的这些和其它优点、以及其它的创造性特征显然由本文提供的本发明描述得出。

本发明的概述

本发明提供了一种包含树脂体系和憎水金属氧化物的表面涂料组合物，其中所述组合物在施用到基材上之后特征在于(a)耐水分性保持至少约6个月，(b)对50％w/w乙醇/水溶液的耐性，和(c)约50个光泽单位或更低的光泽水平。

本发明还提供了一种使表面涂料组合物消光并增强该组合物的耐水分和耐化学性的方法，包括(i)提供一种可在施用到基材上之后赋予该组合物以下述特性的憎水金属氧化物，(a)耐水分性保持至少约6个月，(b)对50％w/w乙醇/水溶液的耐性，和(c)低于50个光泽单位的光泽水平，和(ii)将该金属氧化物与树脂体系混合形成表面涂料组合物。

本发明还提供了一种表面涂有本发明表面涂料组合物的基材、以及一种用本发明表面涂料组合物处理基材的方法。

优选实施方案的描述

本发明提供了一种包含树脂体系和憎水金属氧化物的表面涂料组合物，其中所述组合物在施用到基材上之后特征在于(a)耐水分性保持至少约6个月，(b)对有机醇溶液，尤其是50％w/w乙醇/水溶液的耐性，和(c)约50个光泽单位或更低的光泽水平。

树脂体系可包含任何合适的树脂。即，该树脂可以是本领域熟练技术人员已知适用于表面涂料组合物的任何树脂。合适的树脂包括，例如聚酯、环氧、聚氨酯、纤维素树脂、醇酸树脂、丙烯酸系树脂、及其混合物和前体。适用于本发明组合物的丙烯酸系树脂包括称作WORLEE CRYL A1220(E.H.Worlee & Co.，Germany)和NEOCRYL A-633(ZenecaResins，Wilmington，Massachusetts)的那些。

该树脂优选为硝基纤维素或硝基纤维素醇酸树脂。合适的硝基纤维素树脂包括LANCO CL-60(Lanco制造公司，San Lorenzo，California)和硝酸纤维素。其中有用的醇酸树脂是称作WORLEEKYD T36(E.H.Worlee &Co.，Germany)的那些。

任何合适量的树脂都可存在于表面涂料组合物中。该树脂在表面涂料组合物中的存在量优选约10-95％w/w。

任何合适的金属氧化物都可用于本发明。合适的金属氧化物包括硅石、矾土、氧化钛、锆石、铈土和氧化镁。该金属氧化物优选为硅石，例如热解(或焦化)硅石、沉淀硅石、或硅石气凝胶，其中硅石气凝胶是特别优选的。术语“气凝胶”是指一种孔中有空气的基本上无定形有机或无机凝胶。最优选，该气凝胶包括硅石且通过用甲硅烷基化试剂改性水凝胶的表面并干燥该表面改性凝胶而制成。通过该方法制成的硅石气凝胶可根据甲硅烷基化的程度和种类而部分或完全憎水。公开于WO98/23366的硅石气凝胶在本发明表面涂料组合物中是特别理想的金属氧化物。

该处理金属氧化物具有憎水特性。任何合适的憎水部分可键接到本发明金属氧化物上以获得该效果。合适的憎水部分例如衍生自具有以下通式的化合物：