[发明专利]聚合物包覆的颗粒的水分散体、相关的涂料组合物和涂层基材

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2006年1月20日提交的题为“Aqueous Dispersions of Polymer-Enclosed Particles，Related Coating Compositions And Coated Substrates”的美国专利申请11/337,062 的部分继续申请，其是以下的部分继续申请：(i)题为“Aqueous Dispersions of Microparticles Having a Nanoparticulate Phase and Coating Compositions Containing The Same”的美国专利申请 10/876,031；(ii)2004年3月25日提交且题为“Process For Manufacturing Powder Coating Compositions Introducing Hard to Incorporate Additives and/or Providing Dynamic Color Control” 的美国专利申请10/809,764；(iii)2004年3月25日提交且题为 “Focused Heat Extrusion Process For Manufacturing Powder Coating Compositions”的美国专利申请10/809,595；和(iv)2004 年3月25日提交且题为“Apparatus For Manufacturing Thermosetting Powder Coating Compositions With Dynamic Control Including Low Pressure Injection Systems”的美国专利申请 10/809,639，它们各自通过引用并入本文。

发明领域

本发明尤其涉及聚合物包覆的颗粒、例如纳米颗粒的水 分散体，制备所述水分散体的方法，可用于所述方法中的可聚合的聚 合物，由所述水分散体形成的粉末涂料组合物，以及至少部分地涂布 有所述组合物的基底。 背景技术

诸如粉末涂料组合物之类的涂料组合物往往包含着色剂 和/或填料颗粒以在所得的涂层中赋予颜色和/或性能特性。颜料颗粒 倾向于具有强的相互亲和力，而且如果不被分离的话，倾向于团聚在 一起而形成聚集体。因此，常常通过用高剪切技术粉碎(milling)或 研磨以破碎聚集体，使这些聚集体分散在树脂研磨载体(resinous grind vehicle)和任选地分散剂中。如果期望纳米尺寸的颜料颗粒， 则经常需要进一步粉碎(milling)以获得期望的粒度。

颜料和填料经常由直径约0.02-2微米(即20-2000纳米) 的固体结晶颗粒组成。聚集尤其对纳米尺寸的颗粒颜料和填料材料(例 如炭黑)而言是一个严重的问题，这是因为这些纳米颗粒具有相对较 大的表面积。因此，所述纳米颗粒的可接受的分散体往往需要过度量 的树脂研磨载体和/或分散体以实现所述纳米颗粒的解聚集和防止随 后的再聚集。

然而，在最终涂料组合物中上述高含量的树脂研磨载体 和分散体的存在会对所得的涂层有害。例如，已知高含量的分散剂有 助于所得涂层的水敏感性。另外，一些树脂研磨载体，例如丙烯酸类 研磨载体，会不利地影响涂层性能特性，例如抗碎落性和柔韧性。

经常需要用于涂布多种基材的粉末涂料组合物。这些涂 料组合物可以极大地减少乃至消除在液体涂料组合物中常用的有机溶 剂的使用。当通过加热固化粉末涂料组合物时，如果有的话很少量的 挥发性物质被释放到周围环境中。这是较液体涂料组合物而言的一个 显著优点，在液体涂料组合物中，当通过加热固化该涂料组合物时， 有机溶剂挥发到周围大气中。

另外将期望提供树脂包覆的颗粒的水分散体，其中使颗 粒的再聚集最小化，而且它可以适合用于制备粉末涂料组合物。

发明概述

某些方面中，本发明涉及包含聚合物包覆的颗粒的水分 散体，其中所述聚合物包覆的颗粒包括由脆性聚合物(friable polymer)包覆的颗粒。本发明还涉及包含所述聚合物包覆的颗粒的粉 末涂料组合物，至少部分地涂布有所述粉末涂料组合物的基材，以及 至少部分地涂布有多层复合涂层的基材，其中至少一个涂层由所述粉 末涂料组合物沉积得到。