[发明专利]含乳液乙烯系共聚物和聚氨酯分散体混合物的含水组合物

说明书

本申请要求享有基于35U.S.C.§119(e)的于2008年12月4日提交的美国临 时专利申请序号61/200,828，以及于2008年6月11日提交的美国临时专利申请 序号61/131,694的优先权的权益。

技术领域

本发明涉及包含一种或多种乳液乙烯系共聚物与一种或多种在含水分散体 中的聚氨酯共聚物的混合物的含水组合物，特别是涉及包含一种或多种Tg大于 20℃的硬丙烯乳液共聚物与一种或多种在含水分散体中的软聚氨酯共聚物，和 一种或多种标准沸点300℃或更低的适用于防护涂层的聚结剂(coalescent)的混 合物的具有低水平挥发性有机化合物(VOC)的含水组合物。所述软聚氨酯共聚物 基于聚氨酯固体重量包括至少40wt.％的：(i)分子量至少850的第一多元醇，其 中所述第一多元醇为聚醚多元醇，或(ii)选自聚酯、聚己内酰胺、聚碳酸酯及其 组合的第二多元醇，其中所述第二多元醇具有至少1,500的分子量，或(iii)一种 或多种第一多元醇和一种或多种第二多元醇的组合。

背景技术

愈加严格的环境保护政策和规定导致了对于具有低VOC含量的防护涂层 需求增加。低VOC的含水涂料组合物也提供了降低的气味和毒性。为了起到保 护性性能，多种涂层要求某种最低硬度，这主要由粘合剂(binder)聚合物控制。 然而，通常分散在水中的硬聚合物，由于水相的蒸发，未能互扩散，反而作为 实质上离散的聚合物粒子留下。得到的涂层是脆性的并缺乏薄膜完整性或韧性。

常规低VOC涂料组合物包含有机聚合物粘合剂，如那些由乙烯基不饱和单 体自由基聚合形成的，包括玻璃化转变温度(Tg)接近于或低于环境使用条件的聚 合物，和任选的有效降低涂层组合物的最低成膜温度的聚结剂溶剂。然而，该 方法产生具有低劣硬度性质、较差的抗粘连性、较差的抗污性和表面发粘的涂 层。另一种常见的方法是将Tg大大高于使用条件的聚合物与非挥发性或部分非 挥发性聚结剂结合以降低粘合剂的总体成膜温度。这样的聚结剂可作为单独的 成分加入，并且它们可包含聚合物。然而，这些方法导致不充分的早期硬度生 成，并且如果不进行烘烤，不能在合理的一段时间内生成合乎需要的硬度。这 是因为在环境条件下，聚结剂不能在适当的一段时间内离开薄膜，例如，1-30 天，因此，不能形成硬度，特别是早期硬度生成。

早期硬度生成在许多最终用途中是重要的性质，例如在要求良好的早期抗 粘连性以避免接触的涂漆的表面发粘的应用中，如涂漆过的窗框接触涂漆过的 窗线脚，或其中要求涂覆的制品堆放存储或运输。

Tielemans等的美国专利申请公开号US2006/0148980A1公开了一种包括官 能化的聚氨酯聚合物和官能化的乙烯基聚合物混合聚合物分散体，其中聚氨酯 聚合物作为单独颗粒或作为复合颗粒，混合聚合物分散体在不具有与异氰酸酯 有反应活性的且在水分散后将保留的高沸点氧化聚结溶剂中制备。

目前很需要适用于涂层的具有低水平VOC的组合物，该组合物能在环境温 度下具有良好的成膜性，同时能提供优越水平的硬度、早期硬度生成、抗粘连 性和抗污性，并且具有低表面发粘性。本发明人致力于满足此需求。

因此，本发明提供达到使用中韧性和硬度早期生成的组合物，该在组合物 包含一种或多种硬共聚物(pA)与一种或多种软聚氨酯共聚物(pB)，和标准沸点 300℃或更低的一种或多种聚结剂的含水混合物。所述硬共聚物可选自具有作为 共聚单元的一种或多种丙烯酸或乙烯系单体的共聚物，或者在含水分散体中的 硬聚氨酯共聚物，或者在含水分散体中的乙烯基-聚氨酯(urethane)混合共聚物。 优选丙烯酸或者乙烯系共聚物。

发明内容