[发明专利]水性聚合物分散体和包含其的水性涂料组合物

说明书

一种水性聚合物分散体和包含所述水性聚合物分散体的水性涂料组合物，所述水性涂料组合物提供具有改进的耐久性的涂层。

技术领域

本发明涉及水性聚合物分散体和包含其的水性涂料组合物。

背景技术

在外墙涂料应用中，耐久性是关键特性，使涂料在暴露于如阳光的要素时能够保持颜色和光泽。无机颜料，如TiO₂是常用于涂料的添加剂，其当暴露在阳光下时，可能会对涂料的耐久性产生不利影响。

将光稳定剂，如紫外线(UV)吸收剂、UV稳定剂或光抗氧化剂，掺入涂料中是改进涂料工业耐久性的常用方法之一。UV吸收剂因其优异的光稳定效率而被广泛使用。它们通过吸收有害的光化太阳辐射并经由涉及基态和激发态分子的光物理过程将吸收的辐射能量转换成有害性较小的热能来保护涂层免受光致损坏。涂料中最广泛使用的UV吸收剂包括2-羟基二苯甲酮(BP)、苯并三唑(BT)、三嗪(TA)和草酰苯胺(OA)的衍生物。光抗氧化剂，如受阻胺，可以通过清除链增长性烷基过氧化物(alkylperoxyls)和使氢过氧化物失活来延长涂料的寿命。这些光稳定剂和光抗氧化剂通常在溶解在有机溶剂中后添加到油漆中，所述有机溶剂提供VOC。

EP0778296A1公开了一种水性乳液聚合物，其包含以下作为聚合单元：(a)50至99.8重量％的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯、(b)0.2至20重量％的式(i)化合物，如甲基苯乙烯；(c)0至10重量％的至少一种α,β-烯键式不饱和一元或二元羧酸或其酸酐，和(d)0至49.8重量％的至少一种不同于(a)、(b)和(c)的α-β不饱和单体，其中所述乳液聚合物的Tg小于0℃。这样生产的油漆具有污垢堆积特性，而耐久性仍然不足。因此，希望提供一种适合于涂料应用的水性聚合物分散体，其提供具有改进的耐久性的涂料。

发明内容

本发明提供了水性聚合物分散体，其包含2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基(TEMPO)和/或其衍生物与包含至少一种光敏单体的聚合单元的特定乳液聚合物的新颖组合。这类水性聚合物分散体是在涂料应用中是特别有用的。相比于不包含特定乳液聚合物、TEMPO或TEMPO的衍生物的现有水性聚合物分散体，本发明的水性聚合物分散体提供具有更好耐久性的涂料，通过在1650小时QUV测试后较高的60°光泽度保持率所指示。

在第一方面，本发明是一种水性聚合物分散体，其包含：

(i)重均分子量为2,000至30,000道尔顿的乳液聚合物，其中基于乳液聚合物的干重，乳液聚合物包含以下作为聚合单元：

(a)10重量％至90重量％的烯键式不饱和离子单体，

(b)5重量％至90重量％的光敏单体，和

(c)0至85重量％的烯键式不饱和非离子单体；以及

(ii)基于水性聚合物分散体的总干重，3.5重量％至50重量％的TEMPO和/或其衍生物。

在第二方面，本发明是一种制备第一方面的水性聚合物分散体的方法。方法包含：

(I)通过在表面活性剂和链转移剂的存在下使单体聚合来在水性介质中制备乳液聚合物，其中单体包含，基于单体的总重量，

(a)10重量％至70重量％的烯键式不饱和离子单体，

(b)5重量％至90重量％的光敏单体，和

(c)0重量％至85重量％的烯键式不饱和非离子单体；以及

(II)基于水性聚合物分散体的总干重，将从步骤(I)获得的乳液聚合物与3.5重量％至50重量％的TEMPO和/或其衍生物混合以获得水性聚合物分散体。

在第三方面，本发明是一种水性涂料组合物，其包含第一方面的水性聚合物分散体。

具体实施方式