[发明专利]耐磨性涂料组合物和生产涂料的方法

说明书

本发明涉及涂料组合物和生产耐磨性涂料组合物的方法。尤其是，本发明涉及含水涂料组合物，包括具有至少两个与碳二亚胺部分反应的官能团的水乳液聚合物，聚碳二亚胺，以及是聚碳二亚胺一部分、与碳二亚胺反应、或与水乳液聚合物反应的烷氧基硅烷。

交通标记漆施涂到道路、停车场、等通常为混凝土和沥青的表面上以指示使用者并划定交通道、停车空间、等。由于不断替代溶剂生油漆以尽量减少空气污染，已经寻求能够有用地平衡干燥膜性能的含水交通标记组合物。交通标记组合物的大多数重要性能之一是干燥涂层在使用条件下的耐磨性。耐磨性越大，该组合物的有用寿命越长。

美国专利5047588、美国专利5104928、美国专利4487964、美国专利4649170、美国专利5066705、美国专利5047588、WO93/22282、加拿大专利2000607、以及EP-B-0628583、EP-B-0277361、EP-B-0274402、EP-B-0259511和EP-B-0449143公开了双包装含水涂料组合物，包括水可分散的羧酸官能聚合物和聚碳二亚胺。但任何这些资料都没有公开，将反应性烷氧基硅烷与产生改进耐久性所需的聚碳二亚胺结合使用。

美国专利5258481公开了包括水可分散羧酸官能聚合物和烷氧基硅烷官能聚碳二亚胺的双包装含水涂料组合物。但该参考文件没有公开这些组合物作为交通标记的用途，也没有公开这些涂料在施涂到烷氧基硅烷官能聚碳二亚胺可与其反应的水泥或矿物表面上时的用途。

本发明人已惊人地发现，通过混合具有至少两个碳二亚胺基团的聚碳二亚胺、带有至少两个与碳二亚胺反应的官能团和至少一个与烷氧基硅烷反应的官能团的水乳液聚合物、以及带有至少两个与乳液聚合物反应的官能团的烷氧基硅烷，得到一种在施涂和干燥过程中容易交联形成耐久性涂层的含水涂料组合物。类似地，本发明人已发现，聚碳二亚胺、与碳二亚胺反应的烷氧基硅烷、具有多个与碳二亚胺反应的官能团的水乳液聚合物可混合形成一种涂料组合物，使得即使在水存在下，反应性物质也能够在施涂该组合物和在基材表面上干燥所得涂层的过程中混合形成交联，这样将涂层硬化并使其非常耐磨。此外，本发明人已发现，带有烷氧基硅烷基团的聚碳二亚胺可与带有多个与碳二亚胺反应的基团的水乳液聚合物混合，形成一种在施涂到道路表面的过程中交联的含水交通标记组合物，这样将交通标记硬化并使其非常耐磨。

不愿局限于理论，据信在本发明交通标记时观察到的增强耐久性的显著部分归因于在烷氧基硅烷和存在于水泥和沥青表面上的羟基之间形成共价键。这些共价键接的烷氧基硅烷基团本身键接到涂层的粘结剂聚合物上，有效地将整个涂层连接到道路表面上。尽管本发明组合物特别适用作交通标记组合物且本发明方法特别适用于形成交通标记，但这些组合物和方法一般也可用作在各种基材表面上形成涂层的涂料组合物和方法。

本发明的第一方面涉及一种含水涂料组合物，包括：

(a)具有至少两个碳二亚胺基团的聚碳二亚胺；

(b)水乳液聚合物；和

(c)烷氧基硅烷；

其中所述水乳液聚合物具有至少两个与碳二亚胺基团反应的官能团和至少一个与烷氧基硅烷反应的官能团；且

其中所述烷氧基硅烷具有至少一个与水乳液聚合物反应的官能团。

本发明的第二方面涉及一种在基材表面上产生耐磨性涂层的方法，包括：

(1)向所述表面施涂一层涂料组合物，包括：

(a)具有至少两个碳二亚胺基团的聚碳二亚胺；

(b)水乳液聚合物；和

(c)烷氧基硅烷；

其中所述水乳液聚合物具有至少两个与碳二亚胺基团反应的官能团和至少一个与烷氧基硅烷反应的官能团；且

其中所述烷氧基硅烷具有至少一个与水乳液聚合物反应的官能团；以及

(2)使该涂料组合物干燥。

本发明的第三方面涉及一种在基材表面上产生耐磨性涂层的方法，包括：

(1)向所述表面施涂一层涂料组合物，包括：

(a)具有至少两个碳二亚胺基团的聚碳二亚胺；

(b)水乳液聚合物；和

(c)烷氧基硅烷；

其中所述水乳液聚合物具有至少两个与碳二亚胺基团反应的官能团；且

其中所述烷氧基硅烷具有至少一个与碳二亚胺基团反应的官能团；以及

(2)使该含水涂料组合物干燥。

本发明的第四方面涉及一种在道路表面上产生耐磨性交通标记的方法，包括：

(1)向道路表面施涂一层交通标记组合物，包含：