[发明专利]木材保护油漆

说明书

技术领域

本发明涉及由乙烯基酯-乙烯/丙烯酸类多级乳液(multistage emulsion)配制的木材保护油漆(paint)。

背景技术

由乙烯基酯和可与之共聚的单体得到的聚合物分散体，特别是乙酸乙烯酯/乙烯(VAE)共聚物，以及它们用作油漆和灰泥的粘结剂的用途是众所周知的。此类聚合物分散体通常是通过乳液聚合制备，所述聚合在一个或多个阶段(stage)中实现。在迄今已知在聚合方法中，单体混合物在保护胶体和/或乳化剂存在下通过加入引发剂通过自由基聚合而转化。然而，当用在富粘结剂涂料(低颜料体积浓度或“pvc”)如外用木材保护油漆中时，目前的VAE分散体比通常用于外用木材油漆的纯丙烯酸乳液显示出更高的吸水性、更高的藻类和霉菌生长、起泡和更高的沾污性。

因此，需要开发改进的基于乙烯基酯共聚物的木材保护油漆，其不起泡，并显示出低吸水性、低藻类和霉菌生长、低沾污性和高保色性。

Fichtner等的美国专利申请公开号2009/0069495(″Fichtner″)涉及涂料组合物，该组合物包含基于通过多级聚合方法制备的聚乙烯基酯分散体的粘结剂。在第一阶段中，在至少一种乳化剂和/或至少一种保护胶体存在下，通过聚合至少一种饱和羧酸的乙烯基酯(和任选的其它可与其共聚的单体)制备聚乙烯基酯分散体。在第二阶段中，向该反应混合物中加入溶解形式、纯的形式或乳液形式的单体并聚合。Fichtner的聚乙烯基酯分散体包含聚合的硅烷和/或环氧化物，并且据说当用在灰泥和其它外用涂料(如建筑外立面油漆)中时提供高耐候性。然而，Fichtner的分散体遭受生产具有透水性(w-值)涂料的缺点。

Petri等的美国专利申请公开号2009/0203814(″Petri″)公开了由含有乙烯基酯的硬单体和软单体组合物得到的多级聚合物，其中至少一种单体组合物必须含有不饱和有机硅化合物。Petri的分散体适合用于形成无溶剂的涂布材料，其显示出很少的泡沫形成，并据说在用其生产的涂料中提供改进的抗粘连性、光泽度和耐磨损性。然而，Petri的分散体遭受当那些分散体用在外用油漆和灰泥中时的高沾污行为的缺点。

Desor等的美国专利申请公开号2007/0244238(″Desor″)涉及通过乳液聚合制备聚合物分散体，其含有至少两种玻璃化转变温度相差至少10℃的共聚物A和B。在乳液聚合中，通常使用一种或多种乳化剂。由于健康与环境问题，已经尝试避免使用烷基酚聚氧乙烯醚(“APEO”)作为非离子型乳化剂。因此，Desor的分散体或者不含烷基酚聚氧乙烯醚(“APEO”)，或者含有少量烷基酚聚氧乙烯醚以适合制备木材清漆、釉料和光泽油漆。Desor还提供了一种不含APEO的乳化剂，其确保多级聚合物分散体所需的剪切稳定性，并且不会对分散体的起霜(blooming)和耐水性产生不利影响。然而，在US2007/0244238中描述的乳液在用在具有颜料和大于5％的填料的木材用外用油漆配制物中时显示出弹性不足。

Heldmann等的美国专利号7,078,455(“Heldmann”)涉及基于乙烯基酯共聚物的塑性材料水分散体。更具体地说，Heldmann的分散体是基于具有高达80wt％的基本上由离子成分稳定的固含量和小于20℃的最低成膜温度(MFFT)的乙烯基酯共聚物。然而，Heldmann的分散体遭受当分散体用在外用油漆和灰泥中时的高沾污行为的缺点。

根据本发明，现在已经发现在多级聚合方法中制备的特定的乙烯基酯-乙烯丙烯酸类分散体提供了外用木材保护油漆，当在木材上施用时，其耐起泡并显示低吸水性、低的藻类和霉菌生长、低沾污性、高保色性和足够的弹性。

发明概述

因此，本发明一方面涉及木材保护油漆，其包含由乳液聚合方法制备的共聚物乳液，所述乳液聚合方法包括：

(a)在第一阶段中，在乙烯压力下聚合第一单体组合物以生产玻璃化转变温度T_g低于25℃如5-15℃的第一阶段产物，所述第一单体组合物包含约60wt％至约95wt％的至少一种乙烯基酯和约5wt％至约40wt％的乙烯；和

(b)在第二阶段中，在所述第一阶段产物存在下聚合第二单体组合物，以使由所述第二单体组合物生产的聚合物的玻璃化转变温度T_g至少为95℃，如95-170℃。

方便地，第一单体组合物中的至少一种乙烯基酯包括乙酸乙烯酯。

通常，所述第二单体组合物包含至少90wt％、通常地至少95wt％的(甲基)丙烯酸酯或者至少两种不同的(甲基)丙烯酸酯的混合物。