[发明专利]具有改良湿涤抗性的无溶剂涂料的晶格

说明书

本发明为有关一水溶性聚合物分散液（在填充剂上及色素上具有改良的结合能力），其制造方法以及应用至不具溶剂而具改良湿涤抗性的涂料配方中。

含有透明色素，例如二氧化钛，与非透明色素，例如隋性剂及延长剂，以产生很容易清洗或擦洗而不会破坏薄膜表面之涂料涂层的胶乳组合物是已知一段时间，当水溶性聚合物乳化液应用至一基质后，且在该水份蒸发后，薄膜是出现在该基质的表面，此是由于存在于该乳化液中的聚合物的聚结作用。

为能具有一均质的薄膜，该聚结力必须超过该聚合物粒子对于菱形及流动的抗性或是粘弹性。因此，聚合物粒子的粘弹性为决定该胶乳形成薄膜倾向的主要的聚合特征。

已知使用可塑性增强剂可改变胶乳的粘弹性，该可塑性增强剂可为低熔点的固体（例如酚酞酸二丁酯或辛酯）或高沸点溶剂。一般而言，它可增加延展性及弹性，但会降低该树脂于应用处上的张力。虽然它比溶剂较不易挥发，但具有有气味的特性。

已知使用溶剂（例如二醇型），有时为已知的聚结剂，可改变该聚合物的粘弹性。但其为短效性的可塑性增强剂，可有助该晶格粒子的流动性及弹性变形。

在该胶乳薄膜中使用可塑性增强剂及聚结剂可导致在一较广温度范围内有较高程度的聚结作用，且它被认为它的存在对于好的薄膜形成是必须的。

形成好薄膜的一特征为湿涤抗性，该抗性是在一水溶性环境下，例如一般使用的条件下，具有抗裂开及剥离能力。对于改良涂料的湿涤抗性的改良上作了许多的努力。例如美国专利第3736287号描述为作为水溶性聚合物乳液涂料媒介，一种五聚合物乳化液，由其衍生的涂料显示出湿涤抗性-其为依据ASTH测试D2498作300至640次循环。然而该值是被认为远低于现今需求。在包含具有苯乙烯-丙烯酸型或皆为丙烯酸型的胶乳结合剂的涂料例子中，大部分的努力皆在对该胶乳结合剂作化学改性，该改性是将一更进一步的少量官能性单体的异种高聚物共聚物结构包含于其中。例如单体如C₅-C₃₅羧酸及其铵盐、酰胺、酯、醛及醇（EP-A-252526）、乙酰乙酸酯（DE-A2595372）、乙撑基尿素衍生物（US-A4500673）、2-胺基-乙基尿素与缩水甘油烷醚（US-A-4426503）的反应产物、胺基烷基烷撑基尿素的反应产物、饱和的单环氧化物及甲基丙烯酸-官能性的单异氰酸酯（US-A-4526915）、咪唑啉衍生物（WO-A-91/12243）、N-（2，2-二甲氧基乙基）甲基丙烯酸（EP-A-337873）、缩水甘油醚（EP-A69326）及其它预期具有目的的官能性单体。但是官能性单体昂贵且有些是不易处理和/或有毒的，因此，异种高聚物共聚物结构的化学改性并不能提供改良涂料湿涤抗性的合适方式。

需要注意的是涂料薄膜的湿涤抗性是显著的，而且与在测量前在该涂料薄膜中该胶乳结合剂的含量以及该涂料薄膜所允许的干燥时间有关。例如，一商业上的苯乙烯/丙烯型胶乳以12%重量的比例加入该涂料组合物中而不加入可塑性增强剂或是聚结剂，即可提供湿涤抗性（依据DIN  53778）如下：

8天干燥后为300次循环

28天干燥后为700次循环

相似地将商业上的苯乙烯/丙烯型胶乳加入该涂料组合物中而不加入可塑性增强剂或是聚结剂，依据DIN  53778干燥8天后即可提供湿涤抗性如下：

若以11%重量比例加入为200次循环

若以15%重量比例加入为900次循环

该胶乳结合剂是在该涂料组合物中较昂贵的，一般目的为以尽可能低的结合剂含量造成高的湿涤抗性值。因此，本发明的一个目的即为提供一水溶性乳化液，其可作为涂料媒介，由其所配成的胶乳涂料具有显著的比已知技术更为改良的湿涤抗性。另一目的为在丙烯酸聚合物技术内且无需可塑性增强剂且/或聚结剂存在下，提供产生具有好的湿涤抗性的胶乳的方法，本发明的这些及其它目的及其优点可由参考下列实施例加以得知。