專利名稱：水基涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含一聚合物水分散系和一聚異氰酸酯水分散系的水基涂料組合物。所說(shuō)的聚合物基本上無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但至少有兩個(gè)活性亞甲基;所說(shuō)的聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基。
由于涉及在大氣中散布揮發(fā)性有機(jī)化合物的立法的生效和考慮，常常要求用水基聚合組合物(諸如透明涂料或調(diào)合涂料)來(lái)代替含溶劑的組合物。由多官能異氰酸酯與有活性氫官能度的多官能低聚物或聚合物(如丙烯酸類多元醇)反應(yīng)形成的溶劑基聚氨酯涂料因其優(yōu)良的性能而被廣泛應(yīng)用。雖然含異氰酸酯的組合物最經(jīng)常地是以兩組分組合物使用，即由于異氰酸酯和活性氫基固有的反應(yīng)性，它們需在使用前混合，但包括優(yōu)良抗化學(xué)性的聚氨酯的性能可在環(huán)境固化條件下達(dá)到。高性能的水基組合物形式的聚氨酯是非常需要的。例如，由水基聚異氰酸酯和水基多元醇分散系形成的聚氨酯組合物是已知的，但與聚異氰酸酯反應(yīng)后的殘留羥基或胺基可能損害固化組合物的抗污染和抗化學(xué)性能。涂料工業(yè)需要有提供優(yōu)良性能的聚異氰酸酯水分散系的組合物。
US 5，075，370公開(kāi)了一種兩組分水基涂料組合物，該組合物包括含羥基的聚合物的水溶液和/或分散系和乳化的聚異氰酸酯組分。
US 5，200，489公開(kāi)了一種組合物，它含有平均NCO官能度為2-6的水分散聚異氰酸酯組合物和一含異氰酸酯反應(yīng)基的水基樹(shù)脂。
以上參考文獻(xiàn)均未公開(kāi)含一聚合物水分散系和一聚異氰酸酯水分散系的水基涂料組合物，其中的聚合物基本上無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但該聚合物至少有兩個(gè)活性亞甲基，所說(shuō)的聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基。
本發(fā)明的第一方面提供了一種含一聚合物水分散系和一聚異氰酸酯水分散系的水基涂料組合物，其中的聚合物基本上無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但該聚合物至少有兩個(gè)活性亞甲基，所說(shuō)的聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基。
本發(fā)明的第二方面提供了改進(jìn)涂料抗化學(xué)性能的方法，該方法是將一聚合物水分散系和一聚異氰酸酯水分散系混合，形成一水基涂料組合物，將此涂料組合物施于一基體并將涂料組合物固化;其中的聚合物基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基、二級(jí)胺基，但至少有兩個(gè)活性亞甲基，該聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基。
本發(fā)明的第三方面提供了有固化的水基涂料組合物的基體，該水基涂料組合物含一聚合物分散系和一聚異氰酸酯水分散系，其中的聚合物基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但至少有兩個(gè)活性亞甲基，該聚異氰酸酯至少含有兩個(gè)異氰酸基。
本發(fā)明旨在含一聚合物水分散系和一聚異氰酸酯水分散系的水基涂料組合物，其中的聚合物基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但至少有兩個(gè)活性亞甲基，該聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基。本文的“水基涂料組合物”定義為主要由水組成的介質(zhì)中的組合物。介質(zhì)可以是水或水與至少一種與水混溶的溶劑的混合物，與水混溶的溶劑有例如二甘醇丁醚和丙二醇丙醚，它們?cè)谕苛系倪m用期基本上不與異氰酸基進(jìn)行反應(yīng)，涂料的適用期是涂料組合物形成以后的時(shí)間長(zhǎng)度，在此時(shí)期中涂料是保持可使用的，就是說(shuō)在此時(shí)期中涂料基本上不出現(xiàn)粘度的增加和施用的固化涂料的性能的損耗。
水基聚合組合物中的基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基但有兩個(gè)活性亞甲基的聚合物水分散系可用至少一種烯屬不飽和單體進(jìn)行加成聚合來(lái)制備。烯屬不飽和單體有例如包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸(2-乙基)己酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸桂酯的丙烯酸酯類單體，丙烯酰胺或取代丙烯酰胺，苯乙烯或取代苯乙烯，丁二烯，乙酸乙烯酯或其它乙烯酯，如氰乙烯、偏氯乙烯、N-Z烯基吡咯烷酮之類的乙烯基單體，丙烯腈或甲基丙烯腈。本文中的“活性亞甲基”意即乙酰乙酸、丙二酸和氰基乙酸的酯或酰胺，優(yōu)選乙酰乙酸的酯類。當(dāng)形成聚合物時(shí)使用無(wú)活性亞甲基的單體或需要有附加的乙酰乙酸酯基時(shí)，可用乙酰乙酸酯基官能化的鏈轉(zhuǎn)移劑引入乙酰乙酸酯基，如US 4，960，424中所公開(kāi)，在此供參考，或者用共聚合的單體的后反應(yīng)。氰基乙酸酯和氰基乙酰胺可用本技術(shù)領(lǐng)域中的已知方法制備，例如US 3，554，987;US 3，658，878和US 5，021，511中公開(kāi)的方法，在此作為參考。一般說(shuō)來(lái)，任何可聚合的羥基或胺基官能單體都可將其與雙烯酮或其它合適的乙酰乙?；噭┓磻?yīng)使其在聚合前、后轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的乙酰乙酸酯或乙酰乙酰胺(見(jiàn)例如Witzeman，J.S;Dell Nottingham，W.;Del Reetar，F(xiàn).J.的文章Comparison of Methods for the Preparation of acetoacetylated Coating resins，Coatings Technology vol.62，1990，101(以及其中的參考文獻(xiàn))。優(yōu)選的是由單體總重量的約5%至約25%的有乙酰乙酸基官能度的烯屬不飽和單體的共聚合，這些單體有例如乙酰乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酰乙酰氧乙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧乙酯(AAEM)、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧丙酯(AAPM)、乙酰乙酸烯丙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧丁酯、甲基丙烯酸(2，3-二(乙酰乙酰氧)丙酯)。特別優(yōu)選的是含總單體重量的約10%至約20%甲基丙烯酸乙酰乙酰氧乙酯的至少有兩個(gè)乙酰乙酸酯基的聚合物水分散系。
水分的離子型單體，例如總單體重量的約0.1%至約55的(甲基)丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富馬酸、馬來(lái)酸、衣康酸單甲酯、富馬酸單甲酯、富馬酸單丁酯、馬來(lái)酐、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸、乙烯基磺酸鈉和甲基丙烯酸二氧磷乙酯(phosphoethyl methacrylate)也可加入含至少兩個(gè)活性亞甲基的聚合物中;小量的多不飽和單體，例如總單體重量的約0.01%至約10%的二甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸(1，4-丁二醇)酯、二丙烯酸(1，6-己二醇)酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯也可以加入聚合物中。
文中的“基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基”之意即含這種基團(tuán)的單體不加入此聚合物中，但小量的外來(lái)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基可作為雜質(zhì)存在于使用的單體或引發(fā)劑中，它們或者可在聚合時(shí)或在聚合物的貯存中形成，無(wú)論如何，有聚合物重量的約0.2%以下的羥基、一級(jí)胺基和/或二級(jí)胺基是存在于聚合物中的。
基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基但至少有兩個(gè)亞甲基的聚合物的玻璃化溫度(Tg)最好是約-30℃至約+45℃(以差示掃描熱量計(jì)-DSC-測(cè)定)。將乳液聚合物樣品進(jìn)行干燥，預(yù)熱至120℃，速冷至-100℃，然后再以20℃/分鐘的速率加熱至150℃，同時(shí)收集數(shù)據(jù)，用半高法于中點(diǎn)測(cè)定Tg，更優(yōu)選的Tg為約-10°至約+45℃。
制備基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基并至少有兩個(gè)活性亞甲基的聚合物水分散系的優(yōu)選的乳液聚合技術(shù)是本領(lǐng)域熟知的?？梢允褂贸Ｒ?guī)的表面活性劑，例如陰離子和/或非離子乳化劑，諸如堿或銨的烷基硫酸鹽、烷基磺酸、脂肪酸和氧乙基化的烷基苯酚。表面活性劑用量通常是總單體重量的0.1%至0.6%，可以使用熱引發(fā)或氧化還原引發(fā)方法?？傻某Ｒ?guī)自由基引發(fā)劑有例如過(guò)氧化氫、過(guò)氧化叔丁基、過(guò)硫酸銨和/或堿金屬鹽，典型的用量為總單體重量的0.05%至3.0%。用上述引發(fā)劑和相似量的適合還原劑的氧化還原體系也可使用，還原劑例如抗壞血酸和亞硫酸氫鈉。在聚合反應(yīng)中也可使用鏈轉(zhuǎn)移劑，例如硫醇類，以便調(diào)節(jié)聚合物的分子量。
基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基但有至少兩個(gè)乙酰乙酸酯基的乳液聚合物的顆粒直徑為約50nm至約500nm。至少有兩個(gè)活性亞甲基的聚合物水分散系的固體含量可為約20%至約70%(重量)。
基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基但有至少兩個(gè)活性亞甲基的乳液聚合物顆粒可含有兩個(gè)或多個(gè)聚合相，例如內(nèi)相和外相，外相是與顆粒在基中分散的水介質(zhì)接觸的主要相。這種顆粒通常是用多級(jí)乳液聚合法制成的，其中每級(jí)的組成是不同的，含有兩個(gè)或多個(gè)聚合物相的顆粒是芯/殼顆粒，具有不完全包封著芯的殼相的芯/殼顆粒，具有許多芯的芯/殼顆粒，互穿網(wǎng)絡(luò)顆粒等，使用至少有兩個(gè)乙酰乙酸酯基的多級(jí)乳液聚合物時(shí)，外相或殼聚合物的Tg最好是約-10℃至約+45℃;內(nèi)相或芯聚合物的Tg最好是約25℃至約120℃，更優(yōu)選約45℃至約90℃。內(nèi)相或芯聚合物與外相或殼聚合物的重量比最好是約20∶80至約80∶20。用凝膠滲透色譜法測(cè)定的外相或殼聚合物的重均分子量最好是約20，000至約10，000，000。乙酰乙酸酯基最好是在外相或殼聚合物組成中。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，用大約化學(xué)計(jì)算量的氨或一級(jí)胺處理乙酰乙酸酯官能基聚合物以生成烯胺，含乙酸乙酸酯基側(cè)基的乙烯基聚合物在水中易于水解，特別是在熱老化時(shí)，但此問(wèn)題在含水的乙酰乙酸酯聚合物制備中和以后用一摩爾當(dāng)量的氨或諸如乙醇胺、甲胺、異丙胺、丁胺或二甘醇胺的一級(jí)進(jìn)行處理即可消除。
本發(fā)明的水基涂料組合物，除了基本無(wú)羥基、一組胺基和二級(jí)胺基但有至少兩個(gè)活性亞甲基的聚合物水分散系外，還含至少有兩個(gè)異氰酸基的聚異氰酸酯水分散系。聚異氰酸酯可含脂肪族、環(huán)脂、芳脂和/或芳族鍵合的異氰酸基，適合的水分散的異氰酸酯和以其制備水分散系的方法敘述于US4，663，337，US5，075，370，US5，185，200，US5，200，489和US5，252，696，以及EP-A-468，881和EP-A-561，277中，在此供參考。優(yōu)選的是有2-4個(gè)反應(yīng)性異氰酸基的聚異氰酸酯水分散系。
水基涂料組合物是用如機(jī)械攪拌之類的常規(guī)方法將組分混合，由基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基但至少有兩個(gè)活性亞甲基的聚合物水分散系和至少有兩個(gè)異氰酸基的聚異氰酸酯水分散系制成的。水分散的聚異氰酸酯可事先在一非反應(yīng)性介質(zhì)或一水介質(zhì)中分散，也可以在聚合物水分散系的存在下進(jìn)行分散。
水基組合物中的異氰酸基與活性亞甲基的當(dāng)量比可在約0.1至約5.0的范圍，優(yōu)選約0.5至2.0。
水基涂料組合物，除了至少有兩個(gè)活性亞甲基的聚合物水分散系和聚異氰酸酯水分散系外，還可含有常規(guī)組分，例如乳化劑、顏料、填料、凝結(jié)劑、抗遷移助劑、非官能性聚合物的溶液或分散液(此處所說(shuō)的“非官能性聚合物”意即無(wú)一級(jí)胺基、二級(jí)胺基、羥基、異氰酸基或活性亞甲基的聚合物)、固化劑、增厚劑、濕潤(rùn)劑、浸潤(rùn)劑、殺微生物劑、增塑劑、消泡劑、著色劑、蠟和抗氧劑，所有這些常規(guī)組分最好在水基涂料組合物的適用期內(nèi)基本上不與活性亞甲基或異氰酸基反應(yīng)。
本發(fā)明的水基涂料組合物可使用的基體包括木材、塑料、皮、紙、紡織品和非紡織品、金屬、熟石膏、水泥和瀝青基體、已打底漆或有涂層的基體等。固化后的水基涂料組合物可起到裝飾或保護(hù)功能，或者二者兼而有之，或者可作為底涂料或兩涂層間或上述兩基體間的粘合劑。優(yōu)選的基體是木材、金屬和塑料。本發(fā)明的涂料組合物可用涂敷涂料領(lǐng)域中熟知的方法將其施于基體上，諸如氣助噴涂、無(wú)氣噴涂、多組分噴槍、刷、輥、刮、輥涂機(jī)、簾流涂機(jī)等方法。
水基涂料組合物施于基體上以后，涂料組合物開(kāi)始固化，相信是在活性亞甲基和異氰酸基之間產(chǎn)生了反應(yīng)。固化以產(chǎn)生有用的涂料性能可以方便的速率在環(huán)境溫度下發(fā)生，例如在約0℃至約35℃下發(fā)生。但有時(shí)常希望把施涂后的水基組合物加熱至約35℃到約200℃以加快有用性能的發(fā)展速度。優(yōu)選的固化溫度為約25℃至約120℃(對(duì)于施用于熱穩(wěn)定的基體上的涂料)和約25℃至約50℃(對(duì)于高熱敏感的基體)。
下述各實(shí)例是用來(lái)說(shuō)明含至少有兩個(gè)亞甲基的聚合物水分散系和至少有兩個(gè)異氰酸基的聚異氰酸酯水分散系的水基涂料組合物，而不意味著對(duì)本發(fā)明的限制，因?yàn)楸景l(fā)明其它的應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。
實(shí)例1聚合物水分散系的制備樣品1和對(duì)比樣品A的制備在-5升的攪拌著的反應(yīng)器中，置入1383.0g去離子水(DI水)和48.2g加熱至85℃的十二烷基苯磺酸鈉水溶液(23%活性組分)，加入43.4g單體乳液，然后用15gDI水沖洗反應(yīng)器，再加入2.08g過(guò)硫酸銨于15.0gDI水中的溶液和2.08g碳酸鈉于45gDI水中的溶液。第一次加試劑后10分鐘，溫度為85℃并開(kāi)始均勻加入剩余的單體乳液和2.08g過(guò)硫酸銨于150.0gDI水中的溶液。在加入單體乳液和催化劑的180分鐘期間，溫度仍保持在85℃。在單體液和催化劑加完畢后，加入一催化劑/活化劑對(duì)，最終反應(yīng)混合物用29%的氨水中和至PH7.5。對(duì)比樣品A在固體含量約為38.3%(重量)和料徑為81nm時(shí)的布氏(Brookfield)粘度為22cps;樣品1在固體含量約37.7%(重量)和粒徑為80nm時(shí)的布氏粘度為9cps。

實(shí)例2聚合物水分散系的制備樣品2-3和對(duì)比樣品B-C的制備在一5升攪拌著的已加熱至85℃的1383.0g去離子水和48.2g十二烷基苯磺酸鈉水溶液(23%活性組分)的反應(yīng)器中加入43.3g單體乳液＃1(ME＃1)，然后再用15gDI水沖洗入反應(yīng)器，再加入2.08g過(guò)硫酸銨于15.0gDI水中的溶液和2.08g碳酸鈉于45gDI水中的溶液。第一次加試劑后10分鐘，溫度為85℃，并開(kāi)始加入剩余的ME＃1和1.04g過(guò)硫酸銨于750gDI水中的溶液。在加入ME＃1和共同加入的催化劑＃1的90分鐘期間溫度仍保持在85℃。30分鐘后，溫度為85℃，開(kāi)始加入ME＃2和催化劑＃2。在加ME＃2和催化劑＃2的90分鐘期間，溫度為85℃，在ME＃2加畢后加入一催化劑/活化劑對(duì)。用29%的氨水將最終的反應(yīng)混合物中和至PH7.5。
樣品2在固體含量為37.5%(重量)和粒徑為71nm時(shí)的布氏粘度為28cps;對(duì)比樣品B在固體含量為37.8%(重量)和粒徑76nm時(shí)的布氏粘度為113cps;對(duì)比樣品C在固體含量為37.6%(重量)、粒徑70nm時(shí)的布氏粘度為36cps;樣品3在固體含量38.1%(重量)和粒徑71nm的布氏粘度為26cps;樣品4在固體含量37.9%(重量)和粒徑76nm時(shí)的布氏粘度為21cps。



實(shí)例3水基涂料組合物的制備與評(píng)價(jià)組合物i和對(duì)比組合物a-e的制備，按表3.1中所列的次序加入組分，同時(shí)攪拌制備水基組合物。
表3.1注釋1)EB＝乙二醇單乙酯2)TEGOGLIDE為T(mén)egochemie Service USA商標(biāo);TEGOGLIDE為滑爽助劑3)ACRYSOL為Rohm and Haas Co.商標(biāo);Acrysol RM-825為流變改進(jìn)劑4)BAYHYDUR為Miles Inc.商標(biāo);BAYHYDUR XP-7063為水分散的至少有兩個(gè)異氰酸基的聚異氰酸酯將2-4小時(shí)的水基涂料組合物i和對(duì)比組合物a-e用常規(guī)氣助噴槍施于楓木膠合板上，楓木板上有兩層涂層，每層干厚1.0密耳，兩層之間用輕度砂磨，在每涂一層經(jīng)20分鐘溢延期后，將板在140°F強(qiáng)制干燥10分鐘，并在試驗(yàn)前于33°下固化5天，試驗(yàn)結(jié)果示于表3.2。

本發(fā)明的水基組合物i的固化膜的抗化學(xué)和抗污染性優(yōu)于對(duì)比組合物a-e的固化膜的抗化學(xué)的抗污染性能。
實(shí)例4水基涂料組合物的制備和評(píng)價(jià)水基涂料組合物ii-iv和對(duì)比組合物f-h的制備按表4.1中所列次序加入各組分，同時(shí)攪拌制備了水基組合物。
表4.1注釋1)DPM＝一縮二丙二醇單甲醚2)EB＝乙二醇單乙醚3)TEGOGLIDE為T(mén)egochemie Service USA商標(biāo)，是一滑爽助劑4)ACRYSOL為Rohm and Haas Co.商標(biāo)Acrysol RM-825是一變流改進(jìn)劑5)BAYHYDUR為Miles Inc.商標(biāo);BAYHYDUR XP-7063是水分散的至少有兩個(gè)異氰酸基的聚異氰酸酯6)BAYHYDROL為Miles Inc.商標(biāo);BAYHYDROL XP-7043是水分散的至少有兩個(gè)異氰酸基的聚異氰酸酯用常規(guī)氣助噴槍將1-4小時(shí)的水基組合物ⅱ-ⅳ和對(duì)比組合物f-h涂覆在楓木膠合板上，楓木板有兩層涂層，每層干厚1.0-1.2密耳，層間輕度砂磨。在一短的溢延期后，將板進(jìn)行強(qiáng)制干燥并在試驗(yàn)前于120°F下固化過(guò)夜。試驗(yàn)結(jié)果示于表4.2中。

本發(fā)明的水基組合物ⅱ的固化膜的抗化學(xué)和抗污染性優(yōu)于對(duì)比組合物f的固化膜抗化學(xué)和抗污染性;同時(shí)水基組合物ⅲ優(yōu)于對(duì)比組合物g;水其組合物ⅳ優(yōu)于對(duì)比組合物h。
實(shí)例5水基涂料組合物的制備和評(píng)價(jià)水基組合物ⅴ-ⅵ和對(duì)比組合物j-l的制備按表5.1中的次序加入各組分，同時(shí)攪拌制備了水基組合物。對(duì)比樣品D為無(wú)羥基、胺基或活性亞甲基的丙烯酸類乳膠聚合物。
表5.1注釋1)DEB＝二甘醇單丁醚2)EB＝乙二醇單乙醚3)TEGOGLIDE為T(mén)egochemie Service USA商標(biāo)，是一滑爽助劑4)ACRYSOL為Rohm and Haas Co.商標(biāo);Acrysol RM-825是一變流改進(jìn)劑5)BYK 364為BYK-Mallinkrodt Co.商標(biāo)6)DESMODUR為BAYER AG商標(biāo);DESMODUR VP LS2031是一至少有兩個(gè)異氰酸基的水分散聚異氰酸酯7)BASONAT為BASF AG商標(biāo);BASONATP LR 8878是一至少有兩個(gè)異氰酸基的水分散聚異氰酸酯用壓縮空氣噴槍將2-4小時(shí)的水基組合物ⅴ-ⅵ和對(duì)比組合物j-l涂覆在楓木膠合板、NORYL844(NORYL為General Electric Corp商標(biāo);聚氧化亞苯基/聚苯乙烯塑料)和有底涂料的聚丙烯權(quán)上。塑料板有一層涂層，干膜顧1.0密耳;楓木板有兩層涂層，每層干膜厚1.0密耳，層間輕度砂磨，各板在環(huán)境條件下干燥，并在試驗(yàn)前老化一星期。試驗(yàn)結(jié)果示于表5.2中。
表5.2注釋1)DREFT 為Proctor and Gamble Co.商標(biāo)2)NORYL 為General Electric Corp.商標(biāo)本發(fā)明的水基組合物ⅴ-ⅵ固化膜的抗化學(xué)和抗污染性優(yōu)于對(duì)比組合物j-h。
實(shí)例6水基維護(hù)涂料組合物的制備與評(píng)價(jià)維護(hù)涂料組合物ⅶ和對(duì)比組合物m-o的制備用表6.1所列組分制備水基組合物。用高速Cowles溶解器分散Water1、TAMGL 681M、靡摩尼亞、TRITON CF-10和TIONA RCL-628。按給定次序加入其它組分。
表6.1注釋1)TAMOL為Rohm and Haas Co.商標(biāo);TAMOL 681M是一陰離子顏料分散劑2)TRITON為union Carbide Co.商標(biāo);TRITON CF-10是一陰離子表面活性劑3)TIONA為SCM Chemicals商標(biāo);TIONA RCL-628是二氧化鈦4)ACRYSOL為Rohm and Haas Co.商標(biāo);ACRYSOL RM-825是一流變改進(jìn)劑5)RAYHYDROL為Miles Co.商標(biāo);BAYHYDROL XP-7043是一至少有兩個(gè)異氰酸基的水分散聚異氰酸酯用-10密耳的牽伸刮板將被處理的鋁板涂以環(huán)氧底漆(Sherwin-Williams co.Tile-clad II)，得到厚2密耳的干膜。在施頂涂層前將樣品干燥一天。用10密耳刮板涂覆頂涂層水基組合物ⅲ和對(duì)比組合物m-o，得到厚為2密耳的干膜。試驗(yàn)前將涂層在環(huán)境條件下固化5天。污染試驗(yàn)是用一1英寸見(jiàn)方的干酷包布置于涂層上，并用試驗(yàn)液體飽和干酷包布。試驗(yàn)結(jié)果示于表6.2中。
MEK為甲乙酮本發(fā)明的水基組合物的固化維護(hù)涂料膜的抗化學(xué)性能優(yōu)于對(duì)比組合物m-o的固化涂料膜。
權(quán)利要求
1.一種水基涂料組合物，該組合物包括一聚合物水分散系和一聚異氰酸酯水分散系，該聚合物基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但至少有兩個(gè)活性亞甲基；該聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所說(shuō)的活性亞甲基選自乙酰乙酸酯、乙酰乙酰胺、氰基乙酸酯和氰基酰胺。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中所說(shuō)的活性亞甲基是乙酰乙酸酯。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所說(shuō)的聚合物是至少兩個(gè)烯屬不飽和單體乳液聚合形成的加合聚合物，所說(shuō)的單體包括所說(shuō)的加成聚合物重量的約5%至約25%的甲基丙烯酸乙酰乙酰氧乙酯。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中所說(shuō)的加合聚合物的玻璃化溫度為約-30℃至約45℃。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所說(shuō)的聚異氰酸酯包括選自脂族鍵合的異氰酸基、環(huán)脂鍵合的異氰酸基和它們的混合物的異氰酸基。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所說(shuō)的聚異氰酸酯包括異氰脲酸基，該聚異氰酸酯由二異氰酸亞己酯形成。
8.一種改進(jìn)涂料抗化學(xué)性能的方法，該方法包括;(a)將一聚合物水分散系與一聚異氰酸酯水分散系混合，該聚合物基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但至少有兩個(gè)活性亞甲基;該聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基;(b)將該涂料組合物施于一基體;(c)將該涂料組合物固化。
9.權(quán)利要求8的方法，其中活性亞甲基選自乙酰乙酸酯、乙酰乙酰胺、氰基乙酸酯和氰基酰胺。
10.權(quán)利要求8的方法，其中所說(shuō)的聚合物是由至少兩個(gè)烯屬不飽和單體經(jīng)乳液聚合形成的加合聚合物，所說(shuō)的單體包括所說(shuō)加成聚合物重量的約5%至約25%的甲基丙烯酸乙酰乙酰氧乙酯。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所說(shuō)的加合聚合物的玻璃化溫度約為-30℃至約45℃
12.權(quán)利要求8的方法，其中所說(shuō)的聚異氰酸酯包括選自肪族鍵合的異氰酸基、環(huán)脂鍵合的異氰酸基和它們的混合物的異氰酸基。
13.權(quán)利要求8的方法，其中所說(shuō)的聚異氰酸酯包括異氰脲酸基，所說(shuō)的聚異氰酸酯由二異氰酸亞己酯形成。
14.一種有固化水基涂料組合物的基體，該組合物包括一聚合物水分散系和一聚異氰酸酯水分散系，所說(shuō)的聚合物基本上無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但至少有兩個(gè)活性亞甲基，所說(shuō)的聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基。
15.權(quán)利要求14的基體，其中所說(shuō)的活性亞甲基選自乙酰乙酸酯、乙酰乙酰胺、氰基乙酸酯和氰基酰胺。
16.權(quán)利要求14的基體，其中所說(shuō)的聚合物是至少兩個(gè)烯屬不飽和單體經(jīng)乳液聚合物形成的加合聚合物，該單體包括所說(shuō)加成聚合物重量的約5%至約25%的甲基丙烯酸乙酰乙酰氧乙酯。
17.權(quán)利要求16的基體，其中所說(shuō)的加合聚合物的玻璃化溫度為約-30℃至約45℃。
18.權(quán)利要求14的基體，其中所說(shuō)的聚異氰酸酯包括選自肪族鍵合的異氰酸基、環(huán)脂鍵合的異氰酸基和它們的混合物的異氰酸基。
19.權(quán)利要求14的基體，其中所說(shuō)的聚異氰酸酯包括異氰脲酸基，該聚氰酸酯是由二異氰酸亞己酯形成的。
20.權(quán)利要求16的基體，其中所說(shuō)的基體是木材基體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種含一聚合物水分散系和一聚異氰酸酯水分散系的水基涂料組合物。所說(shuō)的聚合物基本無(wú)羥基、一級(jí)胺基和二級(jí)胺基，但至少有兩個(gè)活性亞甲基；所說(shuō)的聚異氰酸酯至少有兩個(gè)異氰酸基，本發(fā)明也提供了改進(jìn)涂料抗化學(xué)性能的方法和涂覆了水基涂料組合物的基體。
文檔編號(hào)C08G18/00GK1113511SQ9510294
公開(kāi)日1995年12月20日 申請(qǐng)日期1995年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月8日
發(fā)明者G·R·拉森, L·S·史密斯, C·A·普什克, K·A·沃德 申請(qǐng)人:羅姆和哈斯公司