[发明专利]水性涂料组合物和由其形成的具有特殊光泽度分布的涂层

说明书

本发明涉及水性涂料组合物，提供由其形成的涂层的方法，以及具有特殊光泽度分布的透明或着色的聚合物涂层。具体而言，本发明涉及一种水性涂料组合物，该组合物包含：选自下组的第一固体聚合物颗粒：平均粒径为0.60-0.99微米的多段式渐变折射率(grin)组合物共聚物颗粒，平均粒径为0.60-0.99微米且具有橡胶芯的多段式共聚物颗粒，以及它们的混合物，所述芯的计算玻璃化转变温度(T_g)为等于或低于20℃；以及第二固体聚合物颗粒，所述第二固体聚合物颗粒的计算Tg为-60℃至120℃，其平均粒径为50-500nm；其中，所述第一固体聚合物颗粒与第二固体聚合物颗粒的干重比为0.15:1-10:1；所述水性涂料组合物包含小于10体积％的无机增量剂颗粒。

本发明涉及可用于形成保护性、装饰性、印刷工艺或特殊涂层的水性聚合物涂料组合物。本发明具体可用于在低角度需要低镜面光泽度，在高角度需要极高镜面光泽度的涂层。通常，涂料被配制成当施涂于基材上时要么整体高镜面光泽度要么整体低镜面光泽度，也就是说，光泽度要么在所有镜面角度较低要么在所有镜面角度较高。例如，光泽涂料在20°和85°镜面角度都具有高光泽度，而亚光涂料在20°和85°镜面角度都具有低光泽度。在某些情况中，具有中间光泽度的涂料，例如“蛋壳(eggshell)”或“丝绸”光泽涂料，如本领域已知的那样，提供介于光泽涂料和亚光涂料之间的光泽度中间体，但是它们不满足本发明所提供的光泽度分布。

美国专利第7,829,626号揭示了用于皮革的消光涂料，该消光涂料包含粘结剂组分以及平均直径为1-20微米的某些共聚物消光剂颗粒。

本发明解决的问题是能够实现这样一种涂料，该涂料在低角度，例如20°表现出低镜面光泽度，与此同时在高角度，例如85°表现出极高的镜面光泽度。这种光泽度分布(即85°角度下的镜面光泽度与20°角度下的镜面光泽度的比例)具有显著的应用，例如在可用于在同一涂层中形成低镜面光泽度和高镜面光泽度的双重视觉效果的涂层中的应用。在这种情况下，人们以正常方向(低角度)观看用本发明的着色涂料组合物涂刷的墙壁时会说这个墙壁油漆是消光的，但是同一个人从不同角度观看用本发明的相同组合物涂刷的墙壁时会说这个墙壁油漆是有光泽的。这个问题通过选择涂料组合物来解决，所述选择包括在不存在显著量的无机增量剂颗粒的情况下选择粒度，所述无机增量剂颗粒会带来不希望的副作用，例如粗糙的触感以及浑浊反射图像。

在本发明的第一个方面，提供一种水性涂料组合物，其包含：选自下组的第一固体聚合物颗粒：平均粒径为0.60-0.99微米的多段式渐变折射率(grin)组合物共聚物颗粒，平均粒径为0.60-0.99微米且具有橡胶芯的多段式共聚物颗粒，以及它们的混合物，所述芯的计算玻璃化转变温度(T_g)为等于或低于20℃；以及第二固体聚合物颗粒，所述第二固体聚合物颗粒的计算Tg为-60℃至100℃，其平均粒径为50-500nm；其中，所述第一固体聚合物颗粒与所述第二固体聚合物颗粒的干重比为0.15:1-10:1；所述水性涂料组合物包含小于10体积％的无机增量剂颗粒。

在本发明的第二个方面，提供一种用来提供涂层的方法，其包括：(a)形成本发明的第一个方面所述的水性涂料组合物；(b)将所述涂料组合物施涂在基材上；(c)对所述涂料组合物进行干燥，或者任其干燥。

在本发明的第三个方面，提供一种通过本发明第二个方面的方法形成的涂层，其中85°镜面光泽度与20°镜面光泽度的比例等于或大于33。

本发明的水性涂料组合物包含第一固体聚合物颗粒和第二固体聚合物颗粒。本文所用的术语“固体聚合物颗粒”指的是干燥时不包含一个或多个空穴的聚合物颗粒。

本发明的水性涂料组合物包含选自下组的第一固体聚合物颗粒：平均粒径为0.60-0.99微米的多段式渐变折射率(grin)组合物共聚物颗粒，平均粒径为0.60-0.99微米且具有橡胶芯的多段式共聚物颗粒，以及它们的混合物，所述芯的计算玻璃化转变温度(T_g)为等于或低于20℃。本文所用的术语“水性”指的是组合物的连续相主要是水，优选大于70重量％水；连续相的任选的其它组分是水溶性溶剂、低聚物、聚合物等。