[发明专利]含水涂料组合物及其制备方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2008年7月24日提交的GB申请第0813548.5号的优先权，在此作为参考引入其公开的全部内容。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及制备含水涂料组合物的方法、由该方法制得的含水涂料组合物、油漆配制剂、以及用涂料组合物或油漆配制剂涂布的制品。

2.相关技术的描述

聚合物涂料在保护表面免受例如湿气进入、磨耗和侵蚀以及增强材料的美学和功能性中的用途是已知的。通常使用如滚动、刷涂、喷洒、浇铸和气动喷涂或静电喷涂的技术将这些聚合物涂料以液体涂料组合物形式施用于表面上。

经常将这些涂料组合物调适成表现出流变特性，即它们在高剪切下自由流动而当在低剪切下时抗流动。如此，涂料组合物在静止时具有凝胶状稠度而当搅拌时具有流体稠度。该流变特性被称为触变性。

该触变性质意味着涂料组合物当在与施用于表面的相关的力作用下时易于流动和达到平稳，而当施用于垂直表面时在较低剪切力如重力作用下具有抵抗流动的趋势。这将涂料组合物的易于施用性与在垂直表面上降低的流挂或滴下趋势相结合。

在常规涂料组合物中使用流变改性剂以产生触变分布型(thixotropic profile)并由此降低流挂缺陷是普遍的。该类流变改性剂通常称为流挂控制剂。

常规的触变性涂料组合物主要基于具有高挥发性有机化合物(VOC)内容物的溶剂型聚合物分散体。例如，溶剂型醇酸和油改性尿烷。存在各种改性剂以赋予该类溶剂型涂料组合物所需的触变特性，实例包括改性的无机粘土和聚酰胺或聚脲改性的醇酸。

由于需要降低VOC向地球大气中的排放，因此需要常规溶剂型醇酸和油改性尿烷的水性替代物。水性热塑性乙烯基聚合物分散体或热塑性水性聚氨酯分散体可用于含水涂料组合物中，但是不具有合适的性能如耐化学性、防水性、抗粘连性和低温挠性。

用于含水涂料组合物中具有良好性能结合的水性聚合物分散体的一个特定组为包含羰基-酰肼官能交联体系的那些。该类组合物的实例描述在专利申请US6730740和EP1125949中。

在US 6730740中，羰基官能聚合物在水性体系中与多官能酰肼交联剂结合以形成具有羰基-酰肼交联体系的涂料组合物。

在该类羰基-酰肼交联体系中，聚合物的交联在干燥时通过形成席夫碱而发生。在空气干燥过程中例如通过蒸发自体系中除去水，促使反应形成如以下实例图解所示的交联产物。

在具有羰基-酰肼交联体系的含水涂料组合物中通常在粘合剂聚合物上具有羰基官能团，在交联剂中具有酰肼官能团。然而，还有可能的是可在交联剂上具有羰基官能团，可在粘合剂聚合物上具有酰肼官能团。可替代地，可在聚合物粘合剂上具有羰基和酰肼官能团，从而允许聚合物粘合剂的分子直接互相连接而无需另外的交联剂组分。

具有羰基-酰肼交联体系的涂料组合物的水分散体提供有用的含水涂料组合物，由于其低的VOC要求和良好的性能因而是合意的。

然而，使用常规可获得的流挂控制剂如纤维素醚、碱性可膨胀丙烯酸聚合物、疏水改性碱性可膨胀增稠剂或非离子缔合性增稠剂在具有羰基-酰肼交联体系的含水涂料组合物中获得所需的触变性是困难的。这些增稠剂在水性涂料中提供假塑性流变，其中粘度随剪切速率的增加而降低(又称为剪切稀化)。引入假塑性，在恒定剪切速率下粘度随时间的下降复杂得多。可用于水性油漆中以获得该类假塑性的触变剂的实例包括热解法二氧化硅和改性粘土。然而，这些物质的加入常常对涂料性能如光泽或薄膜透明度产生不利影响。

因此需要对具有羰基-酰肼交联体系的含水涂料组合物显示良好结果的流挂控制剂。

WO 2008/030445和WO 2008/030437描述了通过使亲水性聚异氰酸酯与具有至少一个羟基官能或醚基团的伯氨基官能化合物反应而获得的聚脲流挂控制剂的含水组合物。直接在水(任选地包含水可混溶有机溶剂)中制备聚脲化合物，然后加入涂料组合物中。可替换地，它们可在粘合剂和交联体系的存在下“原位”制得。这些专利申请中的流挂控制剂并没有被公开与具有羰基-酰肼交联体系的涂料组合物一起使用。

本发明的目的在于提供用于具有羰基-酰肼交联体系的含水涂料配制剂的流挂控制剂，特别地与羰基-酰肼交联体系原位形成流挂控制剂。

发明概述