[发明专利]水性涂料组合物和由其形成的防眩光涂层

说明书

技术领域

本发明涉及一种水性涂料组合物、一种用于由其提供涂层的方法以及一种防眩光聚合物涂层。具体来说，本发明涉及一种水性涂料组合物，包括：选自由以下组成的群组的第一固体聚合物粒子：具有0.60-0.99μm的平均直径的多级渐变折射率(grin)组成性共聚物粒子、具有0.60-0.99μm的平均直径和所计算的玻璃转化温度(T_g)为20℃或更低的橡胶状核心的多级共聚物粒子以及其混合物；选自由以下组成的群组的第二固体聚合物粒子：具有2-20μm的平均直径的多级渐变折射率(grin)组成性共聚物粒子、具有2-20μm的平均直径和所计算的玻璃转化温度(T_g)为20℃或更低的橡胶状核心的多级共聚物粒子以及其混合物；以及第三固体聚合物粒子，其所计算的Tg为-60℃到120℃并且平均粒子直径为50nm到500nm；其中第一固体聚合物粒子与第二固体聚合物粒子的干重比是0.25∶1到2∶1；其中第一固体聚合物粒子和第二固体聚合物粒子的总和与第三固体聚合物粒子的干重比是0.15∶1到10∶1；其中第二固体聚合物粒子的K10值小于1.9E+10N/m²；其中第二固体聚合物粒子的外表面的折射率与第三固体聚合物粒子的折射率之间的差值介于10E-4到10E-2之间；以及其中水性涂料组合物包括小于10体积％的无机填料粒子。

背景技术

本发明涉及一种适用于防眩光涂层并且尤其有益于施加于衬底上的低厚度涂层的聚合物涂料组合物。防眩光涂层当施加于衬底上时提供低表面光泽度并且常用于塑料、玻璃、木材以及水泥类材料上的涂层。极为常见的是使用含有例如二氧化硅或硅酸盐粒子的无机微粒材料的涂料，所述材料已知还用于涂料技术中作为填料、消光剂和去光剂，从而提供防眩光特性。在防眩光涂料的一些用途中，迫切希望所述涂层也提供高度的接触色彩清晰性，以使得在涂层干燥之后，可清楚地看到底层衬底以观察所述衬底。防眩光和光学透明度的组合针对销售和广告目的是特别重要的。举例来说，放在商店中暴露于商店照明的货架上或冷冻单元中的包装会出现闪亮的并且强烈的反射，并且因此购物者难以识别产品的细节，例如包装内的产品的制造商或类型。在防眩光涂层中使用无机填料用以减少包装的眩光并且有助于帮助购物者鉴别产品的细节。然而，无机填料的使用存在两个方面的问题。首先，无机填料的折射率可能显著不同于粘合聚合物的折射率或无机材料的分散可能不良；在两种情况下，这导致在涂层中发展出浊度，所述浊度也导致了产品细节、即与包装内容物有关的信息的丢失。其次，无机填料通常是硬的并且这导致涂层的感觉或触觉自然是粗糙的。防眩光包装的最佳美学价值无法在涂料中使用无机填料来获得。

针对防眩光涂料使用无机填料的替代方案是在防眩光涂料中使用聚合物粒子。粒子直径是1-20μm的聚合物粒子尤其适用于防眩光应用。有机聚合物的优点是基于使表面无光的能力、可能具有与粘合聚合物接近的折射率匹配、柔软并且可变形同时在施加一些压力之后返回到其初始尺寸的潜能。

美国专利第7,829,626号揭露了用于皮革的亚光涂料，包括粘合剂组分和具有1-20微米的平均直径的某些较暗淡的共聚物粒子。

已用本发明解决的问题是通过使用大小不同的两种聚合物粒子与充当涂层粘合剂的第三聚合物粒子的特定掺合物，提供在一定的涂层厚度范围内具有防眩光特性的涂层的能力。

防眩光涂层的关键目标包括形成膜并且湿透衬底、尤其是聚烯烃衬底的能力，尤其是在涂层重量目标的下端，例如1.4到1.6磅/令(2.19-2.5μm)。

在60°下测量的防眩光亚光涂层的光泽度目标通常介于5到25之间。

发明内容