水性涂料组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水性涂料组合物以及制备和使用所述水性涂料组合物的方法。
【背景技术】
[0002] 水性无光泽涂料组合物通常包含无机或有机颗粒作为消光剂以获得无光泽效应。 木器涂料中广泛使用的消光剂包括二氧化硅及聚脲消光剂。然而，包含这些常规消光剂的 涂料组合物通常具有不能令人满意的耐水及耐醇特性。水性木器涂料在很多应用中，例如 在厨房、浴室及餐桌中，必需具有充分的耐水性及耐48%酒精性以满足行业要求，例如IKEA I0S-MAT-0066R2 标准。
[0003] 相较于上述常规消光剂，基于塑料珠粒（例如聚乙烯及聚丙烯酸酯珠粒）的消光 剂可以提供具有较好耐水性及耐酒精性的涂料膜。然而，所述涂料膜的光泽度通常不合需 要地高。在木器涂料行业中，人们希望无光泽涂料组合物向经过相对低光泽度表面处理的 基板提供20或更低的光泽度水平（按60°加德纳光泽度标度（GardnerGlossscale))。 简单地提高消光剂剂量能够降低所得涂料膜的光泽度水平，但是通常有损于涂料膜的一种 或多种以下特性：清晰度、耐水性及耐酒精性。对于木器涂料来说，涂料膜宜具有30%或更 高的清晰度。
[0004] 因此，希望提供一种水性涂料组合物，所述组合物提供如上文所述具有低光泽度、 高清晰度以及良好耐水性和耐酒精性的平衡特性的涂料膜。
【发明内容】
[0005] 我们发现，两种不同消光剂（环氧硅烷和蜡）的新颖组合提供具有平衡特性的涂 料膜，所述平衡特性包括20或更低的光泽度水平（按60°加德纳光泽度标度）、30%或更 高的清晰度值，以及根据BS:EN12720 :2009方法为4或更高的耐水性水平及耐48%酒精性 水平。所述涂料膜满足关于耐水性及耐48%酒精性的11^纟103-嫩1'-0066 1?2标准。
【具体实施方式】
[0006] 本发明的水性涂料组合物包含一种或多种聚合物粘合剂。聚合物粘合剂可以包含 一种或多种丙烯酸类共聚物、聚氨基甲酸酯、乙酸乙烯酯共聚物、聚脲或其混合物。本发明 中的"丙烯酸类"包括（甲基）丙烯酸、丙烯酸（甲基）烷酯、（甲基）丙烯酰胺、（甲基） 丙烯腈及其经修饰的形式，例如丙烯酸（甲基）羟基烷基酯。
[0007] 适用于本发明的聚合物粘合剂可以包含一种或多种共聚合的烯系不饱和非离子 单体。此处的"非离子单体"是指在pH= 1到14之间不带有离子电荷的共聚合单体残基。 适合的烯系不饱和非离子单体实例包括（甲基）丙烯酸酯单体，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙 酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸羟乙 酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸壬酯、 甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羟乙酯及甲基丙烯酸羟丙酯；（甲基） 丙烯腈；苯乙烯及被取代的苯乙烯；丁二烯；乙烯、丙稀、1-癸烯；乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、 叔碳酸乙烯酯及其它乙烯酯；乙烯基单体，例如氯乙烯及偏二氯乙烯；或其混合物。烯系不 饱和非离子单体优选地包含（甲基）丙烯酸酯单体，或其与苯乙烯的组合。
[0008] 适用于本发明的聚合物粘合剂可以更包含具有一种或多种官能团的一种或多种 共聚合烯系不饱和单体。所述官能团可以选自羰基、乙酰乙酸酯、烷氧基硅烷、羧基、脲基、 酰胺、酰亚胺、氨基或其混合。优选地，使用带有羰基（例如二丙酮丙烯酰胺）的烯系不饱 和单体。存在时，含官能团的烯系不饱和单体的浓度按聚合物粘合剂重量计可以是〇. 1重 量％ (wt% )或更大、0. 5wt%或更大、或甚至lwt%或更大，并且同时可以是20wt%或更小、 10wt%或更小、或甚至5wt%或更小。
[0009] 适用于本发明的聚合物粘合剂可以更包含一种或多种共聚合表面活性剂。表面活 性剂优选地带有烯丙基。适合的市售表面活性剂包括例如基于烷基烯丙基磺基丁二酸钠的 TREM?LF-40表面活性剂，其获自科宁（Cognis) ;ADEKA?ResoapSR-10反应性阴离子乳化 剂，其获自艾迪科（Adeka);基于磷酸酯壬基苯酚铵乙氧基化物的DEXTR0L?0C-1525表面活 性剂，其获自德克斯特（Dexter) ;LATEMUL?PD-104阴离子可聚合表面活性剂，其获自花王 化学公司（KaoChemicals) ;HITEN0L?KH-10阴离子可聚合表面活性剂，其获自第一工业制 药有限公司（Dai-ichiKogyoSeiyakuCo.Ltd);或其混合物。存在时，表面活性剂的浓度 按聚合物粘合剂重量计可以是〇. 〇lwt%或更大、0. 3wt%或更大、或甚至0. 5wt%或更大， 并且同时可以是l〇wt%或更小、5wt%或更小、或甚至2wt%或更小。
[0010] 适用于本发明的聚合物粘合剂可以更包含链转移剂。适合的链转移剂实例包 括3 -巯基丙酸、十二烷基硫醇、3 -巯基丙酸甲酯、苯硫酚、杜鹃花酸烷基硫醇（aze1aic alkylmercaptan)或其混合物。存在时，链转移剂的浓度按聚合物粘合剂的重量计可以是 0·Olwt%到 20wt%、0·lwt%到 10wt%、0· 2wt%到 2wt%，或 0· 3wt%到lwt%。 toon] 适用于本发明的聚合物粘合剂可以呈分散液或乳液形式。聚合物粘合剂乳液按 聚合物粘合剂乳液的总重量计可以具有30wt%到70wt%、35wt%到60wt%、或40wt%到 50wt%的固体。
[0012] 适用于本发明的聚合物粘合剂按聚合物粘合剂的重量计可以包含15wt%到 5〇wt%的具有30°C到90°C玻璃转化温度（Tg)的第一聚合物，以及50wt%到85wt%的第 二聚合物，所述第二聚合物具有_30°C到30°C的1；并且在第一聚合物存在下通过乳液聚 合形成。此处！^的值是根据福克斯等式（FoxEquation) (T.G.福克斯，美国物理学会公 报（Bull.Am.Phys.Soc.) 1 (1956) 123)计算。第一聚合物与第二聚合物的Tg差异可以超过 20°C，或甚至超过40°C。
[0013] 适用于本发明的聚合物粘合剂可以通过所属领域中已知的乳液聚合法制备。 在一些实施例中，聚合物粘合剂包含一种或多种丙烯酸类共聚物。丙烯酸类共聚物可 以具有-20°C或更大、0°C或更大、或甚至10°C或更大且同时60°C或更小、40°C或更小、 或甚至30 °C或更小的Tg。适合的市售丙烯酸类共聚物乳液包括例如PRIMAL?AC-261、 R0SHIELD?3311、R0SHIELDEP-6060以及MAINC0TE?1100A丙烯酸类乳液，都获自陶氏化学 公司（TheDowChemicalCompany);或其混合物。在一些实施例中，聚合物粘合剂包含聚 氨基甲酸酯。适合的市售聚氨基甲酸酯分散液包括例如BAYHYDR0L?XP-2557、BAYHYDR0L XP-2606、BAYHYDROLXP-2427及BAYHYDROLXP-2651聚氨基甲酸酯分散液，都获自拜耳 (Bayer);或其混合物。可使用上述丙烯酸类共聚物与聚氨基甲酸酯的混合物。
[0014] 本发明涂料组合物中的聚合物粘合剂含量按涂料组合物总重量计可以是lwt%或 更大、12wt%或更大、或甚至25wt%或更大，且同时是40wt%或更小、35wt%或更小或甚至 33wt%或更小。当使用聚合物粘合剂乳液或分散液时，聚合物粘合剂的重量百分比是指按 涂料组合物总重量计的聚合物粘合剂乳液或分散液干重。
[0015] 本发明的水性涂料组合物更包含两种不同消光剂。两种消光剂（第一和第二消光 剂）具有不同的比表面积。此处的"消光剂"是指提供无光泽效应的任何无机或有机颗粒。 根据ASTME2651-10方法，消光剂通常具有5. 5微米或更大的平均粒度。
[0016] 本发明的水性涂料组合物包含根据ASTMD1993-03(2008)方法具有大于100平方 米/克（m2/g)的比表面积的一种或多种第一消光剂。第一消光剂可以具有150m2/g或更 高、或甚至200m2/g或更高并且同时为350m2/g或更低或甚至300m2/g或更低的比面积。
[0017] 适用于本发明的第一消光剂可以是二氧化硅消光剂、聚脲消光剂或其混合物。适 合的市售第一消光剂包括例如ACEMATT?TS-100和ACEMATT0K520二氧化硅消光剂，其都 获自赢创（Evonik) ;DEUTER0N?MK聚脲消光剂，获自杜特兰（Deuteron) ;SYL0ID?二氧化硅 7000消光剂，获自格雷斯戴维森（GraceDavison);或其混合物。
[0018] 第一消光剂的浓度按涂料组合物总重量计可以是0.5wt%或更大、0.6wt%或更 大、或甚至〇. 8wt%或更大且同时可以是2wt%或更小、1. 5wt%或更小或甚至1