[发明专利]用于直接接触金属的涂料的结合剂组合物

说明书

本发明涉及在含水涂料中的结合剂组合物，当所述的涂料涂敷在金属基层上时表现出高光泽和高耐腐蚀性；本发明还涉及通过用所述组合物涂敷基层用于实现金属基层高光泽和高耐腐蚀性的方法。本发明更特别地涉及在含水涂料中的结合剂组合物，当所述的涂料涂敷在金属基层上时表现出高光泽和高耐腐蚀性，该结合剂组合物含有含水的乳液共聚物，共聚物包括作为聚合单元的至少一种烯键不饱和的单体和烯键不饱和强酸单体或其盐。优选本发明的强酸单体或其盐是含磷的单体，特别是甲基丙烯酸乙酯磷酸盐(“PEM”)。

1964年5月27日公开的英国专利958 856公开了由下列物质衍生的共聚物：(1)一种或多种丙烯酸和/或甲基丙烯酸的酯；(2)丙烯酸的羟甲基化合物和/或其烷基醚和/或甲基丙烯酸酰胺；和(3)丙烯酸或甲基丙烯酸酯化的和pKa值小于4的二元或多元有机或无机酸酯化的二醇的混合酯。这类共聚物包括PEM，并且是粘性的，耐水、耐洗涤和耐溶剂，在较低的环境温度下硬化。但是，该文献没有公开特定的共聚物配方，包括基于苯乙烯单体制备的共聚物。

美国专利3449303公开了磷酸酯聚合物，用于改进纺织纤维、纱线和织物中染料的附着力，诸如烯丙氧基和烯丙氧基烷氧基磷酸酯和其同系物，包括PEM。还公开了制备这类聚合物的方法。但是没有公开将该聚合物用于含水涂料中使用的结合剂组合物，包括与至少一种烯键不饱和单体联合使用。

美国专利4506057公开了磷改性的胶乳组合物，其与无机填料一起用于基层的涂料中。公开的是一种胶乳颗粒，在颗粒的表面紧密地结合了含磷基团，这是通过胶乳和含磷化合物乳液聚合形成的。但是，没有公开至少一种烯键不饱和单体和烯键不饱和强酸单体或其盐具体定量的和优化组合，也没有公开提及达到某一程度的耐腐蚀性和高光泽。

作为EP 0 221 498公开的欧洲专利申请86114977公开了抗腐蚀的无规共聚物、抗腐蚀的无规乳液共聚物、在易腐蚀基层上抑制腐蚀的方法和制备无规乳液共聚物的方法。特别地，可聚合的表面活性的磷酸烷基酯单体与烯键不饱和单体反应生成抗腐蚀的共聚物。但是，没有公开至少一种烯键不饱和单体和烯键不饱和强酸单体或其盐具体定量的和优化的组合，也没有公开提及达到高光泽。

作为WO 99/25780公开的PCT专利申请PCT/EP98/07284公开了含颜料的配制品，其含有作为结合剂的至少一种含水的聚合物分散体，其中的聚合物被磷酸酯基官能化。但是，没有公开至少一种烯键不饱和单体和烯键不饱和强酸单体或其盐具体定量的和优化的组合。

发明人面对的问题是优化含水涂料中结合剂组合物所需的烯键不饱和单体和烯键不饱和强酸单体或其盐的浓度，从而在用于金属基层时，无需牺牲常规含水涂料期望的性能，而达到高光泽和高耐腐蚀性。非常出人意料地，本发明人发现了这类单体临界的和最适宜的浓度和比例，从而在用于金属基层时，无需牺牲常规含水涂料期望的性能，就可达到高光泽和高耐腐蚀性。

本发明的一个方面是提供一种用于含水涂料的结合剂组合物，所述的含水涂料在用于金属基层时表现出高光泽和高耐腐蚀性，该结合剂组合物含有含水的乳液共聚物，共聚物包括作为聚合单元的至少一种烯键不饱和的单体和烯键不饱和强酸单体或其盐。优选本发明的强酸单体或其盐是含磷的单体，特别是甲基丙烯酸乙酯磷酸盐(“PEM”)。

本发明的另一方面提供了一种用于含水涂料的结合剂组合物，所述的涂料在用于金属基层时表现出高光泽和高耐腐蚀性，该结合剂组合物含有含水乳液共聚物，共聚物包括作为聚合单元的至少一种烯键不饱和的单体、烯键不饱和强酸单体和附加的烯键不饱和酸单体或其盐，其中总酸浓度小于约6重量％，强酸单体大于总酸的约45％但不超过共聚物结合剂组合物的约3.7重量％。优选共聚物结合剂组合物的总酸浓度小于约6重量％，强酸单体大于总酸的约65％但不超过共聚物结合剂组合物的约3.7重量％。

在本发明的另一方面提供了一种使金属基层达到高光泽和高耐腐蚀性的方法，用本发明的组合物涂覆基层并干燥该含水组合物或使其干燥。