[发明专利]包含羧基酯缩酮聚结物的胶乳涂层组合物、其制备方法和应用

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2010年8月12日提交的美国临时申请号61/373,053和于2010年9月3日提交的61/379,853的权益，通过引用其全部内容并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及胶乳涂层组合物（胶乳涂料组合物，latex coating compositions），具体地，包含羧基酯缩酮（carboxy ester ketal）的胶乳组合物、该组合物的制备方法、以及该组合物的应用。

背景技术

胶乳涂层树脂是亚微米聚合物颗粒的携带水（水基，water-borne）的乳液。该乳液是通过乳液聚合形成的，然后可以进一步配制用于各种应用，例如胶乳漆（胶乳涂料，latex paint）、填缝剂（caulks）、密封剂、粘合剂、胶粘剂（mastics）、和油墨。胶乳涂层组合物可以与各种添加剂一起配制，它们中有聚结溶剂（coalescing solvent）或“聚结剂（coalescent）”。聚结溶剂促进成膜。聚结溶剂充当增塑剂，通过降低颗粒的玻璃化转变温度（Tg）软化树脂颗粒，使它们能够熔合成连续膜。例如，将含有聚结溶剂的胶乳漆组合物涂布在基材（衬底，substrate）上，然后通过聚结固化，其中水和聚结溶剂顺序或同时蒸发。在蒸发期间，聚结溶剂使胶乳聚合物粘合剂颗粒软化，将它们一起熔合成粘合的聚合物膜，因此聚合物粘合剂将不再溶解于初始携带其的水/溶剂中。

聚结溶剂选择是通过诸如溶解性、反应性、挥发性、毒性、环境分布、和成本的考虑来指导的。尽管多种溶剂是可用的并且用于商业用途，但是本领域仍然需要提供这些性质的良好组合的新型溶剂。此外，越来越期望可以使用“生物源”溶剂用作石油源溶剂的替代品。很少可以满足胶乳涂层组合物和涂层（包括漆（涂料，paint）、密封剂、粘合剂、胶粘剂、和油墨）的日益增加的技术要求的生物源溶剂是可用的。即使这些溶剂可用，但是这些溶剂也可能具有各种缺点。例如，乙醇是可容易从基于生物的源获得的通用溶剂，但是其高可燃性和高挥发性限制了其在许多应用中的使用。许多生物源溶剂的进一步缺点是仅能将这些溶剂的化学和物理性质调节至有限的程度。

发明内容

因此，本领域仍然需要用于胶乳涂层组合物的聚结溶剂，特别是提供一种或多种以下属性的有利组合的生物源溶剂，如与一种或多种组分的溶解性、反应性、挥发性、毒性、环境分布、和成本。如果可以将这些溶剂容易地改性以将溶剂的化学和物理性质调节至满足特定应用的需求，将是进一步的优势。如果生物源溶剂向胶乳涂层组合物提供满足一个或多个消费者需要的，如胶乳涂层组合物的良好粘度、平衡的干燥时间、或良好的流动和水平性；或干燥涂层的良好粘附性、良好的耐擦洗性、持久性、冲击柔性、耐水性、耐化学性、耐污染性、光泽、或得到的干燥涂层的硬度，将是有利的。

胶乳涂层组合物包含胶乳聚合物粘合剂；水；和式（1）的缩酮加成物（ketal adduct）：

其中

R¹是C1-6烷基，

R²是氢或C1-3烷基，

R³、R⁴、和R⁵各自独立地是氢或C1-6烷基，

R⁶和R⁷各自独立地是氢或C1-6烷基，

a是0-3，以及

b是0-1。

制备胶乳涂层组合物的方法包括组合（结合）含水胶乳聚合物粘合剂和式1的缩酮加成物。

涂布基材的方法包括使上述胶乳涂层组合物与基材的表面接触以形成涂层；以及干燥涂层。

经涂布的基材包括具有表面的基材；以及设置在表面上的涂层，其中该涂层包含胶乳聚合物粘合剂；和式（1）的缩酮加成物。

在附图和随后的详细描述中进一步描述了上述和其他实施方式。

附图说明

该图是示出了包含Rhoplex SG10M胶乳和10%聚结剂（TPM，如Texanol，来自Eastman Chemical Company）、EGBE（乙二醇丁基酯，如丁基纤维素溶剂，来自Dow Chemical Company）和EtLPK的涂层配方的log粘度对log转轴（纺轴，spindle）rpm（剪切率）。

具体实施方式