[发明专利]含水共聚物分散液和涂料组合物

说明书

技术领域

本发明总的涉及一种用于制备涂料，特别是弹性涂料或外墙涂料的含水共聚物分散液，该涂料在暴露于紫外线后产生相对硬的表面，以改进从早期到长期暴露中的抗粘污性。

背景技术

抗粘污性(dirt pick up resistance，DPUR)是指涂料表面能够减少污垢(dirt)、灰尘(dust)和烟灰(soot)等积聚的能力。抗粘污性是涂料膜的一种公认的希望获得的性能。抗粘污性能差的涂料的特征是具有不清洁和显暗色的外观。

二苯甲酮是公知的能够有效改进软聚合物制得的涂料膜的早期抗粘污性能的化合物，但在改善长期的抗粘污性上有效性差；它在相对高的剂量水平时还容易因过度交联涂料表面导致表面龟裂的结果；二苯甲酮的性质要求含有它的涂料膜尽早暴露于紫外线(ultraviolet radiation，UV)，否则将导致效果不充分。

DE 4318083提供了含有亲水和疏水两种芳族酮的混合物的含水聚合物分散液，使提高了UV敏感性的涂料系统具备低的粘污倾向。该发明的效果来源于亲水(组分B)和疏水(组分C)两种芳族酮的组合。但是，在不含亲水性芳族酮的情况下干燥涂料膜表面的综合性能包括长期暴晒性能、室外暴晒性能以及保色性(color retention)仍然值得期待。

发明内容

所要解决的技术问题

为克服现有技术的不足，作为本发明的核心，本发明提供一种可用于涂料配制的含水共聚物分散液，可在保持含水涂料组合物的机械性能和耐久性的前提下提高短期和长期的抗粘污效应。此外，本发明还提供了一种抗粘污的含水涂料组合物。

发明概述

本发明提供一种含水共聚物分散液包含一种乳液共聚物和两种疏水性芳族酮，其中，所述芳族酮为，按所述共聚物干重计，0.1～3wt％的二苯甲酮和0.1～4wt％的一种二苯甲酮衍生物；其中，所述分散液含有0或少于0.1wt％的亲水性芳族酮。

本发明还提供一种含水涂料组合物包括一种乳液共聚物、两种疏水性芳族酮和一种涂料增量剂，其中，所述芳族酮为，按所述共聚物干重计，0.1～3wt％的二苯甲酮和0.1～4wt％的一种二苯甲酮衍生物；其中，所述分散液含有0或少于0.1wt％的亲水性芳族酮。

技术方案详述

本发明的第一个方面是提供一种含水共聚物分散液，所述的共聚物含有0.1～3wt％的二苯甲酮和0.1～4wt％的一种二苯甲酮衍生物，其中所述的衍生物是疏水性的。

如本文所述，“疏水性”是指一种物质与水不融合或不具备完全溶于水的性能的倾向。疏水性的芳族酮，例如二苯甲酮，易于在许多非极性溶剂中溶解，例如辛醇，但仅仅少量地溶于水——一种极性溶剂。

所述的衍生物的结构式为：

其中，Ar₁和Ar₂选自单、双或三取代的苯基；所述的取代基团选自C₂-C₁₂的烷基、OR、COOR、乙烯基、烯丙基、NR₂’、NO₂、CN和SR’；

其中，R选自H、C₁-C₁₂的烷基、芳基和烯丙基，R’选自H、C₁-C₁₂的烷基或烯丙基；所述的芳基和烯丙基均为C₁-C₁₂；所述的芳基选自取代的苯基和萘基。

所述衍生物与二苯甲酮合用促成长期的抗粘污效应是由于它们的分子比二苯甲酮大，这种大分子导致其从所述涂料膜内部到表面的迁移更缓慢，由此保证长期的硬的抗粘污表面。当仅使用二苯甲酮时，为使二苯甲酮挥发导致的抗粘污效应的损失降到最低，倾向于加入相对高的浓度。高剂量的该光引发剂的结果是所述膜的表面被过度交联并易于开裂。所述二苯甲酮的衍生物能够有效地降低二苯甲酮的剂量要求。所以，任何具有比二苯甲酮更大的分子和在膜中迁移更慢的所述二苯甲酮衍生物可以考虑适合于本发明。所述二苯甲酮的例子包括，如上述结构式中所描述的，其中一个或全部的苯环能够被取代，例如，邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯甲酰基苯酚、4-苯甲酰基苯胺、对苯甲酰基苯甲酸、对苯甲酰基苯甲酸甲酯和3-苯甲酰基硝基苯。在一种实施方式中，所述的衍生物为邻苯甲酰苯甲酸甲酯。

在一种实施方式中，所述的二苯甲酮含量为0.1％到3％，优选0.6％到3％，更优选0.6％到2％，按所述共聚物分散液干重计的重量百分数。所述二苯甲酮衍生物的含量为0.1％到4％，优选0.5％到3％，更优选1％到3％。