[发明专利]具有优异冻融稳定性和低VOC含量的水性涂料组合物

说明书

本发明涉及一种具有优异冻融稳定性和低VOC含量的水性涂料组合物，其包含：相对于所述涂料组合物的总重，20至40重量％的水；10至40重量％的苯乙烯‑丙烯酸类聚合物颗粒的水性胶乳；和40至60重量％的一种或多种填料；和0至10重量％一种或多种附加添加剂，其中所述聚合物颗粒具有15℃或更低的Tg，并且具有大于200nm的数均粒径，并且其中所述水性涂料组合物基本上不含挥发性有机化合物。

技术领域

本发明涉及一种水性涂料组合物，具体地，涉及一种具有低挥发性有机化合物(VOC)含量、优异冻融稳定性的水性涂料组合物。

背景技术

目前，由于人们越来越关注身体健康以及环境问题，所以要求室内使用的水性涂料组合物具有较之以前更好的环境友好性能。具体地，要求水性涂料组合物具有零VOC含量。传统的水性涂料组合物具有相对差的成膜性，需要添加诸如成膜助剂等含有VOC成分的添加剂来改善其成膜性能，尤其在低温下成膜时需要添加。这种含有VOC成分的成膜添加剂的使用导致水性涂料组合物不可避免地产生危害身体健康和带来环境污染的VOC排放。

为了减少VOC排放，业已发现，在水性涂料组合物中，掺入具有低Tg的成膜树脂可以使得该水性涂料组合物在无需成膜助剂的协助下在适宜的施工温度(约10至30℃)下、甚至低至10℃的温度下成膜良好。如此得到的水性涂料组合物减少了或消除了由于成膜添加剂的应用而带来的VOC排放。

实践中，水性涂料组合物的储存稳定性(特别是冻融稳定性)是决定水性涂料组合物的应用领域的另一个非常重要的参数。在中国，特别是北方，冬季温度远远低于0℃，甚至可以低至-40℃。在这样的环境中储存和运输，水性涂料组合物的冻融稳定性显得尤为重要。然而，由具有低Tg的成膜树脂配制的水性涂料组合物在冻融稳定性方面的性能差强人意。这种水性涂料组合物在低温环境下储存或运输时会发生凝胶化，而且难以从发生凝胶的聚集或聚结状态恢复，从而不能满足实际应用的需要。为了获得令人接受的冻融稳定性，现有技术提供的解决方案包括向水性涂料组合物中添加一定量防冻剂。然而，防冻剂的添加不可避免地带来了VOC排放。

当前，仍然需要一种水性涂料组合物，这种涂料组合物具有低VOC含量、甚至零VOC含量，同时具有优异冻融稳定性。

发明内容

本发明提供了一种水性涂料组合物，其包含：相对于所述涂料组合物的总重，20至40重量％的水；10至40重量％的苯乙烯-丙烯酸类聚合物颗粒的水性胶乳；和40至60重量％的一种或多种填料；和0至10重量％一种或多种附加添加剂，其中所述聚合物颗粒具有15℃或更低的Tg，并且具有大于200nm的数均粒径，并且其中所述水性涂料组合物基本上不含挥发性有机化合物。优选地，相对于所述聚合物颗粒的总数，粒径大于200纳米的聚合物颗粒的数量的百分比为60％或更高。更优选地，所述水性涂料组合物不含赋予所述组合物冻融稳定性的添加剂。

在本发明的一个实施方式中，所述水性涂料组合物具有45％或更高的颜料体积浓度。

在本发明的另一个实施方式中，所述水性涂料组合物具有55％或更高的颜料体积浓度。

在本发明的还要另一个实施方式中，所述水性涂料组合物具有70％或更高的颜料体积浓度。

本发明人惊讶地发现，使用具有较低Tg、较大数均粒径的苯乙烯-丙烯酸类聚合物颗粒的水性胶乳配制得到的水性涂料组合物，在没有防冻剂的协助下，仍具有良好的冻融的稳定性，而且具有低VOC含量，甚至在非常高的PVC下亦如此。

此外，与常规水性涂料组合物相比，使用具有较大平均颗粒尺寸的苯乙烯-丙烯酸类聚合物颗粒的水性胶乳配制的水性涂料组合物具有可比较的或更优的施工性能。

具体实施方式

除非本文另有声明，描述本发明的上下文中使用的术语“一个”或“一种”应当被理解为包括复数。