[发明专利]酮官能化和磷酸单体官能化聚合物颗粒的含水分散液

说明书

本发明涉及一种涂料组合物，其包含a)丙烯酸或苯乙烯‑丙烯酸聚合物颗粒的含水分散液，其经具有酮官能团的单体的结构单元和磷酸单体的结构单元官能化；b)包含羧酸单体的结构单元和具有酮官能团的单体的结构单元的分散剂；和c)二酰肼交联剂。本发明的组合物可用于改善由所述组合物形成的涂层中的耐擦洗性。

背景技术

耐擦洗性是漆膜(paint film)抗磨损或擦洗的能力，是水性建筑涂料领域中所重点关注的性质。期望实现可接受耐擦洗性由竞争目标所抵消，即：期望通过用低T_g乳胶聚合物颗粒(即T_g低于25℃的聚合物颗粒)置换高T_g乳胶聚合物颗粒来降低水性建筑涂料制造中的排放水平，以及减少挥发性有机化合物(VOC)暴露于消费者。低T_g乳胶不需要VOC，如溶剂和聚结剂；另一方面，高T_g乳胶具有固有的优良耐擦洗性。

因此，期望研发不含或基本上不含VOC而使涂料具有优异耐擦洗性的水性涂料组合物。

发明内容

本发明通过提供包含以下的涂料组合物满足了所属领域的需要：a)丙烯酸或苯乙烯-丙烯酸聚合物颗粒的含水分散液，以聚合物颗粒的重量计其经0.5到10重量％具有酮官能团的单体的结构单元和0.05到5重量％磷酸单体的结构单元官能化；b)以所述组合物的干重计0.1到5重量％分散剂，并且其具有在500到50,000道尔顿范围内的M_w，并且包含i)5到90重量％羧酸单体的结构单元；和ii)0.5到10重量％具有酮官能团的单体的结构单元；和c)二酰肼交联剂；其中以所述组合物的重量计，聚合物颗粒的固体含量是5到60重量％。

本发明的组合物通过提供具有低VOC和改善耐擦洗性的涂层来满足需要。

具体实施方式

本发明是包含涂料组合物的组合物，所述涂料组合物包含a)丙烯酸或苯乙烯-丙烯酸聚合物颗粒的含水分散液，以聚合物颗粒的重量计其经0.5到10重量％具有酮官能团的单体的结构单元和0.05到5重量％磷酸单体的结构单元官能化；b)以所述组合物的干重计0.1到5重量％分散剂，并且其具有在500到50,000道尔顿范围内的M_w，并且包含i)5到90重量％羧酸单体的结构单元；和ii)0.5到10重量％具有酮官能团的单体的结构单元；和c)二酰肼交联剂；其中以所述组合物的重量计，聚合物颗粒的固体含量是5到60重量％。

聚合物颗粒是丙烯酸或苯乙烯-丙烯酸聚合物颗粒，根据定义，其包含丙烯酸酯单体或苯乙烯单体与丙烯酸酯单体组合的结构单元。如本文所使用，丙烯酸酯单体是指丙烯酸酯如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯，以及甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯。优选地，以所述组合物的重量计，聚合物颗粒的固体含量在5到40重量％、更优选到20重量％范围内。如通过动态光散射所测量，聚合物颗粒的平均粒径优选在80nm到500nm范围内。在本发明的一个方面中，如通过Fox方程所计算，聚合物颗粒的T_g低于25℃。

聚合物颗粒包含具有酮官能团的单体(即含有酮基或醛基的单体)的结构单元。具有酮官能团的单体的实例包括以聚合物颗粒的重量计浓度范围优选为1到5重量％的甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)和双丙酮丙烯酰胺(DAAM)。DAAM是优选的具有酮官能团的单体。

合适的磷酸单体的实例包括醇的膦酸酯和磷酸二氢酯，其中醇含有可聚合乙烯基或烯烃基团或经可聚合乙烯基或烯烃基团取代。优选的磷酸二氢酯是羟基烷基甲基丙烯酸酯和羟基烷基丙烯酸酯的磷酸酯，包括甲基丙烯酸磷酸乙酯和甲基丙烯酸磷酸丙酯，其中甲基丙烯酸磷酸乙酯是尤其优选的。“甲基丙烯酸磷酸乙酯”(PEM)在本文中用于指以下结构：

其中R是H或

其中虚线表示与氧原子的连接点。