31g)、DAAM(33g似及MAA(18.3g)添加 到所得表面活性剂溶液中W获得单体乳液2。
[0145] 接着根据与上文在制备乳液2中所描述相同的程序制备乳液5。所得丙締酸共聚物 乳液5具有W下特性:pH值是8.19，固体含量是43.7重量％，布洛克菲尔德粘度是49cps，平 均粒度是113nm并且平均Tg是28°C。
[0146] 乳液 6
[0147] 制备单体乳液1: LATEMUL PD-104表面活性剂（15. Sg，20重量％固体)在揽拌下溶 解于去离子水（IHg)中。接着，将2-EHA(76g)、MMA(155g)、苯乙締（155g)和MAA(Sg)缓慢添 加到所得表面活性剂溶液中W获得单体乳液1。
[014引审恪单体乳液2:LATEMUL PD-104表面活性剂(63g，20重量％固体)在揽拌下溶解 于去离子水(261g)中。接着，将2-6齡(424旨）、匪4(229旨）、0441(19.7旨）^及144(18.3旨)添加 到所得表面活性剂溶液中W获得单体乳液2。
[0149] 接着除了使用ADH浆液(7.9g于19.7g水中似外，根据与上文在制备乳液帥所描 述相同的程序制备乳液6。所得丙締酸共聚物乳液6具有W下特性:pH值是8.13,固体含量是 43.64重量％，布洛克菲尔德粘度是356。93，平均粒度是9611111并且平均了8是28°(：。
[0150] 制备烷基硅烷乳液
[0151] 分别将100g DYNASYLAN阳1'0、18160、0口'60、0巧￥0或9116烷基硅烷添加到143邑水 和7.2g DISP0NIL AFX 4070表面活性剂(70%活性）中。在400转/分钟(rpm)下揽拌混合物 10分钟。接着，使用高剪切均质器在l〇,〇〇〇rpm下揽拌分散液1-2分钟W获得粘稠的分散液。 所得烷基硅烷乳液具有40重量％的活性组分并且用于W下涂料组合物中。
[0巧。实例化X) 1-9
[0153] 根据表1中所示的配方制备实例1-9的涂料组合物。表1(下文）中所列的成分是使 用常规实验室混合器混合。
[0154] 皇
[0155]
[015W 比较(Comp)实例A-H
[0157]根据表2中所示的配方制备比较实例A-H的涂料组合物。表2(下文）中所列的成分 是使用常规实验室混合器混合。
[015引 整
[0159]
[0160] 比较实例I
[0161] 比较实例I的涂料组合物实质上与CN102399483A相同。根据表3中描述的配方制备 比较实例I的涂料组合物。从上到下逐个地混合所有组分。所得涂料组合物在室溫下平衡过 夜。接着，将涂料组合物涂布在乙締基卡片衬底上并且在室溫下固化7天，W便根据GB/T 1733-1993方法评估防水性。如CN102399483A中所描述，在96小时之后，所得涂料膜未展示 可见外形变化。
[0162] 整
[0164]
[01化]比较实例J
[0166] 在200mL玻璃容器中混合20mL原娃酸四乙醋Tteos" )、84mL乙醇和4mL盐酸化Cl) 溶液(0.0 lmol/L)。在室溫下揽拌所得混合物约24小时。接着，将4.4mL DYNASYLAN OCTEO添 加到混合物中并且揽拌约30分钟。接着，将所得混合物添加到31.63gW上制备的乳液2中。 所得分散液在室溫下储存仅1天后便胶凝化。
[0167] 比较实例K-N
[0168] 根据表4中描述的配方，除了使用不同的乳液和烷基硅烷W外，根据与实例8的涂 料组合物类似的配方制备比较实例K-N的涂料组合物。如表4中所示，比较实例K-N的涂料组 合物在50°C下储存10天之后胶凝化。
[0169] 塾
[0171] 如表1和2中所示，实例1-9和比较实例A-H的涂料组合物展示良好的储存稳定性。 根据上述测试方法评估由运些组合物制成的涂料膜的特性并且报导于表5中。
[0172] 比较实例A的涂料组合物包含少量烷基硅烷（烷基硅烷/二氧化娃的重量比= 0.613)。比较实例B的涂料组合物包含少量烷基硅烷(烷基硅烷/二氧化娃的重量比= 0.10) 和大量胶态二氧化娃(二氧化娃/丙締酸共聚物的重量比= 1)。所得比较实例A、B的涂料膜 分别展示不可接受的低防水性和耐醇性。
[0173] 比较实例C的涂料组合物包含环氧硅烷(环氧硅烷/二氧化娃的重量比= 0.167)。 所得涂料膜展示不可接受的低清晰度、防水性和耐醇性。
[0174] 比较实例D的涂料组合物包含过多的烷基硅烷（OCTEO/二氧化娃的重量比= 0.25)。比较实例E的涂料组合物包含阳TO，其中烷基仅具有3个碳原子(阳TO/二氧化娃的重 量比= 0.167)。比较实例F的涂料组合物包含IBTE0,其中烷基仅具有4个碳原子(IBTE0/二 氧化娃的重量比=0.167)。所得比较实例D-F的涂料膜的清晰度过低，因此不可接受。
[0175] 当在合成丙締酸粘合剂乳液3期间引入OCTEO代替后期添加到涂料组合物中时，包 含运类粘合剂乳液(乳液3中OCTEO/二氧化娃的重量比=0.125)的比较实例G的涂料组合物 提供具有B级铅笔硬度的所得涂料膜，其是不可接受的。
[0176] 比较实例H的涂料组合物包含少量胶态二氧化娃(二氧化娃/丙締酸共聚物的重量 比=0.11)。所得涂料膜太软，其仅展示低于皿的铅笔硬度。
[0177] 表5
【主权项】
1. 一种水性涂料组合物，其包含， (a) 以所述涂料组合物的总固体重量计，以50到88重量％的量存在的水性乳液聚合物； (b) 以所述乳液聚合物的重量计，以14到80固体重量％的量存在的胶态二氧化硅； (c) 式(I)的烷基硅烷：其中Rl是具有超过4个碳原子的饱和烷基;R2是具有1到3个碳原子的烷氧基，并且η是1 到3的整数;其中所述烷基硅烷与所述胶态二氧化硅的固体重量的重量比是0.11到0.23;和 (d) 水； 其中所述涂料组合物中挥发性有机组分的含量小于150g/L。2. 根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其中Ri是具有8到16个碳原子的饱和烷基。3. 根据前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述烷基硅烷选自辛基三 乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷或其混合 物。4. 根据前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述烷基硅烷与所述胶态 二氧化硅的固体重量的重量比是0.125到0.2。5. 根据前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中以所述乳液聚合物的重量 计，所述胶态二氧化硅以17到66固体重量％的量存在。6. 根据前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述胶态二氧化硅的平均 粒度不超过100nm〇7. 根据前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述乳液聚合物的玻璃态 转化温度是〇°C到45°C。8. 根据前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其中所述乳液聚合物是丙烯酸 乳液共聚物。9. 根据权利要求8所述的水性涂料组合物，其中所述丙烯酸乳液共聚物包含至少一种 具有选自以下各者的官能团的烯系不饱和单体作为共聚单元:羰基、乙酰乙酸酯、烷氧基硅 烷、羧基、脲基、酰胺、酰亚胺、氨基或其混合物。10. 根据前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其进一步包含以下各者中的 一或多种:聚结剂、溶剂、湿润剂、消泡剂、增稠剂、流变改质剂、消光剂、分散剂、蜡分散液或 其混合物。11. 根据前述权利要求中任一项所述的水性涂料组合物，其颜料体积浓度是〇到20 %。12. -种水性涂料组合物，其包含， (a) 以所述涂料组合物的总固体重量计，60到86.4重量％的丙烯酸乳液共聚物，其包含 至少一种烯系不饱和非离子性单体和至少一种烯系不饱和单体作为共聚单元，所述至少一 种烯系不饱和单体具有选自羰基、乙酰乙酸酯、烷氧基硅烷、羧基、脲基、酰胺、酰亚胺、氨基 或其混合物的官能团； (b) 以所述乳液聚合物的重量计，17到42固体重量％的胶态二氧化硅； (c) 式(I)的烷基硅烷：其中Ri是具有6到16个碳原子的饱和烷基;R2是具有1到3个碳原子的烷氧基，并且η是1 到3的整数;其中所述烷基硅烷与所述胶态二氧化硅的固体重量的重量比是0.15到0.2; (d) 水； (e) 以所述涂料组合物的总固体重量计，0.5到4.5重量％的聚结剂； (f) 以所述涂料组合物的总固体重量计，〇到4重量％的消光剂;和 (g) 以所述涂料组合物的总固体重量计，〇到1重量％的交联剂； 其中所述涂料组合物中挥发性有机组分的含量小于150g/L。13. -种制备根据权利要求1至12中任一项所述的水性涂料组合物的方法，其包含:掺 合 (a) 以所述涂料组合物的总固体重量计，以50到88重量％的量存在的水性乳液聚合物； (b) 以所述乳液聚合物的重量计，以14到80固体重量％的量存在的胶态二氧化硅；； (c) 式(I)的烷基硅烷：其中Rl是具有超过4个碳原子的饱和烷基;R2是具有1到3个碳原子的烷氧基，并且η是1 到3的整数;其中所述烷基硅烷与所述胶态二氧化硅的固体重量的重量比是0.11到0.23;和 (d) 水； 其中所述涂料组合物中挥发性有机组分的含量小于150g/L。
【专利摘要】本发明涉及一种水性涂料组合物，其能够提供具有经平衡的高硬度、高清晰度、良好防水性和良好耐醇性的特性的涂料膜；和制造这类水性涂料组合物的方法。
【IPC分类】C08K3/36, C09D5/02, C08K5/5415, C09D133/00
【公开号】CN105612222
【申请号】CN201380080126
【发明人】J·徐, Y·徐, B·郑
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司, 罗门哈斯公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2013年10月22日
【公告号】WO2015058344A1