[发明专利]超临界PVC涂料组合物中的乙酸乙烯酯粘合剂

说明书

本发明是一种超临界涂料组合物，其包含聚合物粒子、颜料粒子和增量剂粒子的水性分散液，其中所述聚合物粒子包含80到99.8重量％的乙酸乙烯酯的结构单元和0.1到6重量％的磷酸单体的结构单元。所述组合物显示出遮盖力随着聚合物粒子的粒度增加而意外改良。

背景技术

本发明涉及一种涂料组合物，其包含吸附在颜料粒子上的乙酸乙烯酯官能化聚合物粒子于超临界颜料体积浓度(PVC)油漆调配物中的稳定水性分散液。

涂料调配物是聚合物粒子(粘合剂)、颜料、增量剂和添加剂的复杂混合物。大部分涂料调配物中选择的颜料是TiO₂，它可有效创建不透明度，但很昂贵。通过用磷酸酯基使粘合剂官能化，促进粘合剂粒子吸附到TiO2粒子上，形成颜料粒子间的间隔增加的复合材料，从而提供一种降低昂贵的TiO2的含量来达到相同程度遮盖力的机制，如此费用可以稍微减轻一些。

对于建筑涂料来说尤其具有吸引力的粘合剂是乙酸乙烯酯聚合物和共聚物，已知其在相对较低的成本下具有高耐擦洗性。用磷酸酯基官能化的乙酸乙烯酯聚合物归因于由减少的TiO₂使用量所提供的成本效益而尤其适用作成膜聚合物。基于乙酸乙烯酯的油漆的成本效益在超临界PVC油漆调配物中得到进一步体现，所述超临界PVC油漆调配物尽管其性能相对较差，但仍被广泛使用。期望在经济上改良这些基于乙酸乙烯酯的超临界油漆调配物的性能，尤其是遮盖力(不透明度)。

发明内容

本发明通过提供如下涂料组合物解决了本领域中的需求，所述涂料组合物包含聚合物粒子、颜料粒子和增量剂粒子的水性分散液，其中在单相中并且以所述聚合物粒子的重量计，聚合物粒子包含80到99.8重量％的乙酸乙烯酯的结构单元和0.1到6重量％的磷酸单体或其盐的结构单元，其中通过动态光散射，聚合物粒子具有80nm到500nm的粒度，并且其中涂料组合物具有超临界颜料体积浓度。本发明通过在经济上改良基于乙酸乙烯酯的超临界PVC油漆调配物的遮盖力且不会不利地影响涂料的其它合意特性来解决本领域中的需求。

具体实施方式

本发明是一种涂料组合物，其包含聚合物粒子、颜料粒子和增量剂粒子的水性分散液，其中在单相中并且以所述聚合物粒子的重量计，所述聚合物粒子包含80到99.8重量％的乙酸乙烯酯的结构单元和0.1到6重量％的磷酸单体或其盐的结构单元，其中通过动态光散射，所述聚合物粒子具有80nm到500nm的粒度，并且其中所述涂料组合物具有超临界颜料体积浓度。

如本文所使用，术语“在单相中”是指如下事实：聚合物粒子包含一种或多种共聚物，所述共聚物包含具有所述比例的乙酸乙烯酯和磷酸单体的结构单元。

如本文所使用，术语“增量剂粒子”是指用于提高涂料组合物的颜料体积浓度的无机材料。增量剂粒子一般通过其较低的折射率(通常为1.3到1.6，相比之下，颜料为大于2.0)而与颜料粒子区别开来。合适的增量剂的实例包括碳酸钙、粘土、硅酸铝、二氧化硅、硅酸钙、云母、滑石以及霞石正长岩。

如本文所使用，术语“结构单元”是指所述单体在聚合后的剩余物。举例来说，乙酸乙烯酯的结构单元如下所说明：

其中虚线表示结构单元与聚合物主链的连接点。以聚合物粒子的重量计，优选地，乙酸乙烯酯的结构单元的浓度是从85重量％，更优选地90重量％，到优选地98重量％。

合适的磷酸单体的实例包括醇的膦酸酯和磷酸二氢酯，其中所述醇含有可聚合乙烯基或烯烃基团或被所述基团取代。优选的磷酸二氢酯为丙烯酸羟基烷酯和甲基丙烯酸羟基烷酯的磷酸酯，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或其盐为尤其优选的。优选的膦酸酯是2-(甲基丙烯酰氧基)乙基膦酸或其盐。

“甲基丙烯酸磷酸乙基酯”(PEM)在本文中用以指以下结构：

其中R为H或