专利名称：含有离子交换树脂的涂料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有离子交换树脂的胶态和沉降稳定的涂料组合物，及含有离子交换树脂的胶态和沉降稳定的涂料组合物的使用方法。
涂料组合物通常涂于基质表面。基质常含有水溶性或可萃取的污染性试剂。水基涂料涂于基质时，这些污染性试剂通常从基质浸提至涂料中，导致涂料变色。例如，木材如红杉、雪松、榆木、和红木中所含鞣酸类通常从基质浸提至涂料中，导致鞣酸污染，表现为涂层表面变色；胶结基质中所含盐通常导致起霜，这是所述盐迁移至漆层中所致污染，表现为白色沉积；涂于沥青基质时，某些涂料中所含溶剂可能导致沥青通过涂层渗出，造成沥青污染。甚至在所述涂料涂于预涂过的基质时也可能发生涂料变色，因为所述浸提剂可通过所述预涂层而进入后续涂层。所述基质和预先涂于所述基质的涂层的污染也可能是因基质之外的源所致。例如，香烟导致尼古丁污染，它是浅色基质或基质涂层的颜色变化；接触水可能导致基质或基质涂层变色，称为水斑。这些污染可浸提至以后涂布的水基涂料中。上述类型的污染都是涂料中非常不希望的。已试图通过在涂料配方中加入离子交换树脂解决此问题。但离子交换树脂在所述配方中可能沉降成硬质密集沉降物，难以再分散。此外，存在离子交换树脂可能使胶体不稳定，表现为形成砂粒(悬浮的树胶状材料)，这不希望地使干涂层表面不均匀或在极端情况下导致所述配方胶凝。因而，正需要防止或减轻污染如尼古丁污染、水斑、起霜、沥青污染、或鞣酸污染同时在添加离子交换树脂时保持沉降稳定和胶态稳定的涂料组合物。
例如，US3 494 878已提出此问题，其中公开一种水性涂料组合物，包含一种水不溶性的加聚物和阴离子交换树脂(直径约0.5至约25μm)的混合物。依靠所述离子交换树脂(通过悬浮聚合制备)，所述涂料组合物涂布在趋于污染所述涂料组合物的基质上时是抗污染的。所述加聚物的水分散体用一或多种乳化剂稳定。如果在所述涂料组合物中加入水溶性纤维素衍生物，在配制所述涂料组合物的过程中进行此添加(用于稠化)。但该专利US3,494,878的组合物既不沉降稳定也不胶态稳定，即使用纤维素衍生物使组合物增稠时，可变成沉降稳定，但仍不是胶态稳定的。
某些专利已能产生沉降稳定而且抗污染的涂料组合物。例如，US3847 857公开一种沉降稳定的水性涂料组合物，包含一种水不溶性加聚物和一种通过乳液聚合制备的粒度为0.05至0.3μm的稳定分散的水不溶性乙烯基共聚物的混合物。但所述涂料组合物不是胶态稳定的。
其它一些专利已能产生胶态稳定而且抗污染的涂料组合物。例如US5 922 777公开一种无砂粒的涂料组合物，包含一种乳液聚合物和一种离子交换树脂(粒度为0.1至50μm)。加入所述乳液聚合物中之前，先用起稳定所述组合物作用的水溶性阴离子聚合物预处理所述离子交换树脂。但所述组合物不是沉降稳定的，特别是有较大粒度的离子交换材料。此外，所述涂料中引入额外的不希望的水溶性聚合物可能降低所述涂料的耐水性和所述离子交换材料的污染封闭能力。
申请人发现使粒度为0.5至50μm的阴离子交换粒子与水不溶性加成共聚物共混，可产生沉降稳定而且胶态稳定的耐污染水基涂料组合物。
本发明的第一方面提供一种水分散体，包含以下物质的共混物(1)粒度为0.5至50μm的阴离子交换树脂，其中所述阴离子交换树脂是通过选自悬浮聚合、酚配方的缩合、和至少一种多胺与表氯醇的缩聚的方法制备的；与(2)水不溶性加成共聚物，其中所述共聚物是通过乳液聚合制备的；其中所述乳液聚合在非离子保护胶体存在下发生；其中所述共聚物的粒度小于1μm；其中所述水分散体在60rpm下的布鲁克菲尔德粘度小于2000cps；其中所述水分散体是胶态稳定和沉降稳定的。
本发明的第二方面提供一种涂料组合物的制备方法，包括使上述水分散体与粘合剂共混。
本发明的第三方面提供一种抑制涂布基质的污染的方法，包括以下步骤(a)在所述基质上涂布一种水分散体，所述水分散体包含以下物质的共混物(1)粒度为0.5至50μm的阴离子交换树脂，其中所述阴离子交换树脂是通过选自悬浮聚合、酚配方的缩合、和至少一种多胺与表氯醇的缩聚的方法制备的；与(2)水不溶性加成共聚物，其中所述共聚物是通过乳液聚合制备的；其中所述乳液聚合在非离子保护胶体存在下发生；其中所述共聚物的粒度小于1μm；其中所述水分散体在60rpm下的布鲁克菲尔德粘度小于2000cps；其中所述水分散体是胶态稳定和沉降稳定的；和(b)使所述水分散体干燥。
本发明组合物特别适用作封闭污染的涂料组合物。本文中“封闭污染”意指通过减小或消除污染物从基质或基质以外的源通过本发明组合物和后续涂布的任何涂料组合物迁移的倾向防止涂料组合物变色。
本发明的组合物和方法涉及一种水分散体，包括粒度0.5至50μm的阴离子交换树脂与粒度小于1μm的水不溶性加成共聚物的共混物，所述阴离子交换树脂是通过悬浮聚合、酚配方的缩合、或至少一种多胺与表氯醇之间的缩合反应制备的，所述加成共聚物是在非离子保护胶体存在下通过乳液聚合法制备的。本发明组合物是胶态和沉降稳定的，布鲁克菲尔德粘度(在60rpm下用#3锭子通过LVT型布鲁克菲尔德粘度计测量)小于2000cps。
本文中“胶态稳定”意指以流延薄膜的形式涂布时基于以下评级体系砂粒度为至少8的组合物，其中1意指极重度砂粒，2意指重/极重度砂粒，3意指重度砂粒，4意指中/重度砂粒，5意指中度砂粒，6意指轻/中度砂粒，7意指轻度砂粒，8意指痕量/轻度砂粒，9意指痕量砂粒，10意指无砂粒。本发明组合物含有耐凝结或絮凝的胶体。本文中“胶体”意指以细分散状态存在的粒度为2×10-8至50×10-5cm的材料。
本文中“沉降稳定”意指在180天内容器底部没有可见的稠或硬密集层形式的沉降的组合物。所述水分散体中的沉降颗粒是耐凝结或絮凝的。本文中“沉降颗粒”意指可从液体的主要部分中沉降或离心分离的任何物质的颗粒。
不受机理限制，相信本发明组合物的沉降稳定性和胶态稳定性是因所述水不溶性加成共聚物与所述阴离子交换粒子之间的弱相互作用产生的。相信此相互作用形成结构网络，通过建立弱凝胶型粘性防止沉降。通过在泵的剪切速率下剪切达到要求的低粘度可很容易地破坏此凝胶型结构获得易输送性。此凝胶型结构通过形成用至少一种非离子保护胶体非离子稳定的胶乳分散体制备。本发明组合物不需用分散剂获得胶态稳定性或沉降稳定性，因而优选基本上不含分散剂。
本文中“保护胶体”意指为防止带电胶粒在水介质中絮凝的有效剂的材料。适用的非离子保护胶体的例子包括水溶性纤维素醚如羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、和羟丙基纤维素；部分和充分水解的聚乙烯醇；聚乙烯基吡咯烷酮等，及其组合。
本发明另一实施方案是所述保护胶体与表面活性剂组合使用。所述表面活性剂可以是与阴离子表面活性剂组合的非离子表面活性剂。优选所述阴离子表面活性剂的用量基于聚合物固体低于1％(重)。表面活性剂与所述保护胶体组合使用时，优选所述表面活性剂是非离子表面活性剂。适用的表面活性剂包括非离子表面活性剂如乙氧基化烷基酚、醇、脂肪酸、脂肪酯和油、乙氧基化脱水山梨醇衍生物、多糖基表面活性剂、蔗糖和葡萄糖酯及衍生物、环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段聚合物；和阴离子表面活性剂如烷芳基磺酸盐、烯烃磺酸盐、磷酸酯、脂肪酸的硫酸酯和磺酸酯、和磺基琥珀酸盐及其衍生物。保护胶体或表面活性剂的用量基于全部单体的重量可为0.2至8％(重)。
本发明所述水不溶性共聚物不含表面电荷(中性)至含有不多于微负的表面电荷。如果表面电荷太高，则代替形成弱结构防止沉降，本发明组合物将絮凝。絮凝体系的特征是砂粒含量高(表示胶体不稳定性)，某些情况下完全固化。本文中“不多于微负的”意指电荷含量足够低以致本发明组合物不形成砂粒。除胶乳粒子表面的阴离子官能团含量之外，开始形成砂粒的临界负表面电荷含量取决于所述混合物的固体、水相的离子强度、包含弱酸阴离子官能团的体系的pH、和所述胶乳分散体和阴离子交换粒子的粒度。可通过从0至0.2毫当量/克干胶乳聚合物改变(在一系列步骤中)胶乳分散体中聚合物的阴离子官能团的含量确定特定体系的胶乳分散体中阴离子官能团的临界含量。在充分混合下将要求的阴离子交换粒子分散体加入测试的胶乳分散体中使阴离子交换粒子与胶乳分散体之比达到要求的用量、pH、固含量和离子强度。对于一般评估而言，20至100的阴离子交换粒子与胶乳分散体(基于固体)的含量适用于以流延膜中砂粒的形成形式观察胶态稳定性，其中所述阴离子交换粒子分散体为约30％固体，所述胶乳聚合物分散体为约50％固体。
所述低负表面电荷的来源可以是例如来自聚合引发剂(例如过硫酸钠)的阴离子片断或来自聚合成所述聚合物组合物的官能单体的低含量的羧基、磺酸盐或磷酸盐官能团。另一种电荷源是所述聚合物中酯基的水解产生羧基，例如组合物中丙烯酸乙酯水解形成丙烯酸官能团。负表面电荷也可由吸附的阴离子材料如阴离子表面活性剂提供。
本发明水不溶性加成共聚物粒度小于1μm。在本发明组合物的粘度下，粒度更大的共聚物粒子趋于沉降，造成沉降不稳定性。所述加成共聚物通过乳液聚合制备产生目前常用类型的任何分散聚合物。
这些水不溶性加成共聚物包括例如烯属不饱和单体如(甲基)丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、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、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、和丙烯酸羟丙酯；丙烯酰胺或取代的丙烯酰胺；苯乙烯或取代的苯乙烯；脂族二烯如丁二烯、异戊二类、和氯丁二烯；乙酸乙烯酯或其它乙烯酯；乙烯基单体如氯乙烯、偏二氯乙烯、乙烯基甲苯、N-乙烯基吡咯烷酮；丙烯腈或甲基丙烯腈；和烯属不饱和单体如乙烯、异丁烯、和(甲基)丙烯酸的腈或酰胺，及其组合的均聚物或共聚物。优选所述水不溶性加成共聚物是乙烯基酯聚合物、(甲基)丙烯酸酯共聚物、或乙烯基烃共聚物。优选用于制备所述水不溶性加成共聚物的单体混合物包括这样量的至少一种酸单体以致所述共聚物有不多于0.07毫当量羧酸官能团/克干共聚物和不多于0.018毫当量强酸官能团/克干共聚物的阴离子酸官能团。本文中“强酸”意指有硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐官能团的酸如乙烯基硫酸钠。
可用热或氧化还原引发法形成所述水不溶性加成共聚物。可使用常规的自由基引发剂如过氧化氢、过氧化钠、过氧化钾、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、铵和/或碱金属过硫酸盐、过硼酸钠、过磷酸及其盐、过锰酸钾、和过二硫酸的铵或碱金属盐，其用量基于全部单体的重量典型地为0.2至3％(重)。用相同引发剂与适合的还原剂如甲醛次硫酸钠、抗坏血酸、异抗坏血酸、含硫酸的碱金属和铵盐如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、连二亚硫酸钠、硫化钠、氢硫化钠或连二硫酸钠、formadinesulfinicacid、羟基甲磺酸、丙酮亚硫酸氢酯、胺如乙醇胺、乙醇酸、水合乙醛酸、乳酸、甘油酸、苹果酸、酒石酸及上述酸的盐结合的氧化还原体系也可使用。可使用催化氧化还原的铁、铜、锰、银、铂、钒、镍、铬、钯或钴的金属盐。
链转移剂如含卤素的化合物如四溴甲烷；烯丙基化合物；或硫醇如硫基乙醇酸烷基酯、巯基链烷酸烷基酯、和C4-C22线型或支化烷基硫醇可用于降低所述水不溶性加成聚合物的分子量和/或提供与用任何产生自由基的引发剂获得的不同的分子量分布。链转移剂可分一或多次添加或在整个反应周期的大多数或全部时间内或在反应周期的有限部分如在反应釜加料和剩余单体层减少过程中连续加入(线性或非线性地)。优选使用0.05至2％(重)链转移剂，基于用于形成所述水乳共聚物的单体总重；更优选使用0.1至1％(重)链转移剂，基于用于形成水乳共聚物的单体总重。
本发明另一方面中，所述水不溶性加成共聚物是通过多级法制备的，其中顺序聚合组成不同的至少两级。该方法通常导致生成至少两种互不相容的聚合物组合物，从而导致所述模式的聚合物粒子内形成至少两相。此粒子由不同几何形状的两或多相组成，例如芯/壳或芯/皮型粒子、壳相不完全包封芯的芯/壳型粒子、有多个芯的芯/壳型粒子、和互穿网络粒子。所有这些情况下，所述粒子的大部分表面积都被至少一个外相占有，所述粒子的内部被至少一个内相占有。所述多级聚合的每一级可含有与针对所述不溶性加成聚合物所公开的相同的单体、表面活性剂、链转移剂等。用于制备此多级乳液聚合物的聚合技术为本领域公知，如US4 325 856；4 654 397；和4 814 373。还预计所述水不溶性加成共聚物可含有一或多种聚合物模式。
本发明组合物可含有交联剂，如聚氮丙啶、聚异氰酸酯、聚碳化二亚胺、聚环氧化合物、聚氨基塑料、聚烷氧基硅烷、聚恶唑烷、多胺和多价金属化合物；只要所述交联剂不抑制成膜。典型地使用0.05至15％(重)的交联剂，基于聚合物固体的重量。
本发明用阴离子交换树脂改善涂料组合物的污染封闭性。阴离子交换树脂(即有容纳和交换带负电荷的离子的带正电荷的表面和贯穿所述粒子的带正电荷的部位的离子交换树脂粒子)可以是例如苯乙烯或二乙烯苯的共聚物，使之氯甲基化，然后利用叔胺反应生成季铵基团或利用伯或仲胺反应生成简单胺基。所述离子交换树脂可以是凝胶型或大网络型树脂。本发明阴离子交换树脂是通过悬浮聚合、酚配方的缩合、或至少一种多胺与表氯醇之间的缩合反应制备的。可用于制备所述阴离子交换树脂的悬浮法为本领域公知，参见例如US4 283 499。典型地，悬浮聚合产生粒度约100至500μm的交联聚苯乙烯离子交换树脂。通过所述悬浮聚合法制备的阴离子交换树脂可通过适用于生产本发明粒度范围内粒子的任何研磨设备研磨，所述粒度范围优选为0.5至50μm、更优选0.5至35μm、最优选0.5至25μm。所述粒度可在CoulterTMLS光散射粒度分析仪上测量。适用的研磨机是磨碎机、流体能量研磨机、胶体磨、振动球磨机(振动能量研磨机)、针磨机、球磨机、辊式破碎机、及自动和半自动研磨机。同样可用研磨机组合提高速度，其中第一研磨机使粒度降至例如小于100μm，第二研磨机使粒度降至要求的范围。一个例子是先用锤式破碎机，然后用半自动研磨机如来自CB MillsInc(Buffalo Grove，Ill.)的Dyno-MillTM。需要研磨时，所述阴离子交换树脂可在胶乳存在下研磨，或者先研磨然后与胶乳共混。
或者，可通过酚配方的缩合或通过至少一种多胺与表氯醇之间的缩合反应制备阴离子交换树脂。本文中“酚配方的缩合”意指苯酚、甲醛、和至少一种多胺如三亚乙基四胺之间的反应，产生酚醛树脂。至少一种多胺与表氯醇之间的缩合反应产生聚烷基胺树脂。上述两类反应为本领域公知，参见例如Encyclopedia of Polymer Science andEngineering，Ed.Herman F.Mark，Vol 8，pp341-393，John Wileyand Sons NY，(1987)。
本发明中阴离子交换树脂的用量基于所述涂料的固体体积为2.5至40％。更优选基于涂料的固体体积为3.5至30％阴离子交换树脂。最优选基于涂料的固体体积为5至25％阴离子交换树脂。优选本发明含水组合物包含30至65％、更优选40至65％固体水分散体。优选所述阴离子交换树脂与水不溶性加成共聚物之比为2∶100至1∶1，更优选5∶100至1∶1。
本发明组合物可直接用作封闭污染的涂料或底漆，或者根据需要用常规涂料物质如聚结剂、二醇、填料、颜料、湿润剂、消泡剂、杀菌剂、增稠剂等配制。本发明另一实施方案是本发明组合物与粘合剂组合使用的方法。意外地，所述组合物以此方式用作阴离子交换树脂浓缩物时，所述组合的组合物和粘合剂保持胶态和沉降稳定性。适用的粘合剂包括聚合物如聚氨酯、聚酯、丙烯酸共聚物、苯乙烯/丙烯酸共聚物、环氧聚合物、或其它聚合物。
本发明另一实施方案是通过在基质上涂布本发明组合物抑制涂布基质污染的方法。本发明组合物可通过常规涂布方法涂布，如刷涂和喷涂法例如辊涂、刮涂、印刷法、气雾喷涂、气助喷涂、无空气喷涂、大量低压喷涂、和气助的无空气喷涂。可涂布本发明组合物的典型基质包括塑料、木材、金属、建筑纸板、涂底漆的表面、预涂表面、和有粘结性的基质。
所述基质上可有含水或不含水的组合物沉积的标记如来自标记笔的那些，或者含有污染物如鞣酸，此污染能或多或少地出现在干燥的后沉积涂层的表面上。不受机理限制，相信来自所述基质或来自基质以外的源(例如香烟)的污染溶解或分散在涂布在基质上的湿涂料组合物中，充分地迁移而出现在所述干燥涂层或干燥的后涂涂料的表面上，从而使涂布所述涂料的目的之一(即隐藏难看的污染)失效。相信本发明组合物于燥时封闭和/或禁闭所述污染使之不能出现在干涂层的可见表面上。本发明组合物典型地在10至95℃的温度下干燥或使之干燥。
以下实施例说明本发明的性能。
实施例C1-阴离子交换树脂分散体向120g(基于固体)通过US2 591 573的方法制备的季铵官能的苯乙烯/二乙烯苯树脂(AmberjetTM4400，抗衡氯离子形式)中加水使固含量达到30％。将此混合物用1/2in.氧化锆介质在振动能研磨机上研磨6小时获得10μm的平均粒度(通过Coulter LS粒度分析仪测量)。静置过夜时所述材料沉降得到硬质密集沉降物。
实施例C2RovaceTM661(55％用非离子表面活性剂和羟乙基纤维素稳定的乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯的固体胶乳，粒度为0.3μm)。由于所述组合物中0.5％丙烯酸的当量(基于固体)，所述聚合物有很低的阴离子电荷含量。用混合床离子交换树脂AmberliteTMIRN 150去离子后通过RovaceTM661的电导滴定测定水解羧酸含量。
实施例C3RhoplexTMAC-1034。含约3％酸(按甲基丙烯酸计)的苯乙烯丙烯酸乳液聚合物与非离子和阴离子表面活性剂聚合得到47％固体分散体。
实施例4A-4E、C4F-C4L、4M在实施例4A-4E中，使实施例C1的阴离子交换分散体与实施例C2的RovaceTM661乳液聚合物共混。实施例C4F-C4L和实施例4M中，使实施例C1的阴离子交换分散体与不同的乳液聚合物共混。
实施例C5A、5B-5F用共混物4B至4E作离子交换树脂浓缩物，将2.5至5％离子交换树脂加入在所述涂料中用作主粘结剂的胶乳聚合物(实施例C3，RhoplexTMAC1034)中。所述对照是实施例C5A，其中使所述30％离子交换树脂分散体(实施例C1)直接与RhoplexTMAC1034混合。用架空搅拌器在充分搅动下进行混合。
表1.实施例的组合物
注
以“ C”开头的实施例号是对比例AA＝丙烯酸AS＝阴离子表面活性剂MAA＝甲基丙烯酸MAH＝马来酐NPC＝非离子保护胶体NS＝非离子表面活性剂SVS＝乙烯基磺酸钠w＝毫当量/g按丙烯酸计的酸单体s＝毫当量/g按磺酸盐官能单体计的强酸单体RoyaceTM661(含0.5％丙烯酸当量的乙酸乙烯酯和丙烯酸丁酯的胶乳)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and HaasCompany生产。
RhoplexTMAC-2235(含约1％甲基丙烯酸的丙烯酸酯乳液聚合物)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
RhoplexTMPR-26(季铵官能的阳离子乳液聚合物，总固含量＝30％，粒度＝0.1μm)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm andHaas Company生产。
RhoplexTMSG10M(含约1％甲基丙烯酸的丙烯酸酯乳液聚合物)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
RhoplexTMAC1034(含约3％甲基丙烯酸的苯乙烯丙烯酸乳液聚合物)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
RoyaceTM9100(阴离子乙酸乙烯酯丙烯酸酯乳液聚合物)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
RhoplexTMAC417M(轻度羧基化的丙烯酸酯乳液聚合物)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
PolycoTM3368(轻度羧基化的乙酸乙烯酯丙烯酸酯乳液聚合物)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
AirflexTM465(乙烯/乙酸乙烯酯乳液聚合物)由位于Allentown，Pennsylvania的Air Products生产。
表2.实施例C6半光漆
注*添加之前预混TamolTM731(25％)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
RhoplexTMAC-507聚合物分散体(46.5％)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
*AcrysolTMG-110(22％)由位于Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company生产。
NopcoTMNXZ消泡剂由位于Dusseldorf，Germany的Henkel生产。
Ti-PureTMR-900由位于Wilmington，Delaware的Du Pont生产。
沉降稳定性和粘度测量的试验方法在充分搅拌下用架空搅拌器混合原料。使用锭子3，在6和60rpm下用布鲁克菲尔德粘度计(LVT)测量粘度。通过用刮勺检查在2盎司罐中储存7天和180天后试样底部的沉降物测量沉降稳定性。这样可容易看见容器底部稠或硬密集层形式的沉降物。数据示于表3中。注意到即使所述共混物的总固含量随着离子交换树脂含量升高而下降，因为我们使30％固体的离子交换分散体与55％固体的胶乳共混，高达50％离子交换树脂时粘度增加，然后在100％含量(实施例4E)的高稀释下降回到与0％对照近似相同。
“6/60之比”是在6rpm下的粘度除以在60rpm下的粘度之比。此比值是剪切稀化性或共混物相对结构的度量。6/60之比越高，所述实施例所含结构越多。各共混物中6/60之比高于基本乳液，实施例C2进一步表明两类粒子之间的相互作用防止沉降。
胶态稳定性的测试方法作为胶态稳定性指标的光泽试验将测试涂料用2mil bird涂布器涂于Lenta 5C卡片上，使之干燥3天。用Gardner光泽度仪测量60度光泽。
砂粒度评级体系如下10＝无5＝中度9＝痕量 4＝中度/重度8＝痕量/微量 3＝重度7＝微量 2＝重度/极重度6＝微量/中度 1＝极重度评级大于8认为外观可接受。
除砂粒评级较高之外，实施例5B-5E的光泽比5A高证明采用所述稳定浓缩物法获得改善的胶态稳定性。含有所述离子交换树脂的所有试样都表现出极好的封闭污染性。
杉木污染封闭的测试方法将测试(底)涂料以400ft2/gal的覆盖率涂在几块黑色杉木侧板上，使之干燥2小时。然后以相同的覆盖率在所述测试涂料上涂布半光漆(实施例C6)，在100％相对湿度的箱中放置18小时。然后将所述涂漆板从所述湿箱中取出，使所述面漆在环境条件下干燥。再过24小时后按1至10的等级评定测试涂料的污染封闭能力，其中10代表没有污染的迹象。污染度的评级体系如下10＝无 5＝中度9＝痕量4＝中度/重度8＝痕量/微量 3＝重度7＝微量2＝重度/极重度6＝微量/中度 1＝极重度评级大于8认为外观可接受。表3.封闭污染、沉降稳定性和胶态稳定性测试结果
注以“C”开头的实施例号是对比例
权利要求
1.一种水分散体，包含以下物质的共混物∶(1)粒度为0.5至50μm的阴离子交换树脂，其中所述阴离子交换树脂是通过选自悬浮聚合、酚配方的缩合、和至少一种多胺与表氯醇的缩聚的方法制备的；与(2)水不溶性加成共聚物，其中所述共聚物是通过乳液聚合制备的；其中所述乳液聚合在非离子保护胶体存在下发生；其中所述共聚物的粒度小于1μm；其中所述水分散体在60rpm下用锭子3测量的布鲁克菲尔德粘度小于2000cps；其中所述水分散体是胶态稳定和沉降稳定的。
2.权利要求1所述水分散体，其中所述水不溶性加成共聚物选自乙烯基酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、和乙烯基烃共聚物。
3.权利要求1所述水分散体，其中所述水不溶性加成共聚物有不多于0.07毫当量羧酸官能团/克干共聚物，和所述水不溶性加成共聚物有不多于0.018毫当量强酸官能团/克干共聚物的阴离子酸官能团。
4.权利要求1所述水分散体，其中所述分散体基本上不含分散剂。
5.权利要求1所述水分散体，其中所述乳液聚合在所述非离子保护胶体和表面活性剂存在下发生；其中所述表面活性剂是选自非离子表面活性剂、和非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂的混合物的表面活性剂；其中所述阴离子表面活性剂的存在量基于聚合物固体低于1％(重)。
6.权利要求1所述水分散体，其中所述阴离子交换树脂与所述水不溶性加成共聚物之比基于干重为2∶100至1∶1。
7.权利要求1所述水分散体，其中所述水分散体是30至65％固体的水分散体。
8.一种涂料组合物的制备方法，包括使权利要求1的水分散体与粘合剂共混。
9.一种抑制涂布基质的污染的方法，包括以下步骤(a)在所述基质上涂布一种水分散体，所述水分散体包含以下物质的共混物(1)粒度为0.5至50μm的阴离子交换树脂，其中所述阴离子交换树脂是通过选自悬浮聚合、酚配方的缩合、和至少一种多胺与表氯醇的缩聚的方法制备的；与(2)水不溶性加成共聚物，其中所述共聚物是通过乳液聚合制备的；其中所述乳液聚合在非离子保护胶体存在下发生；其中所述共聚物的粒度小于1μm；其中所述水分散体在60rpm下用锭子3测量的布鲁克菲尔德粘度小于2000cps；其中所述水分散体是胶态稳定和沉降稳定的；和(b)使所述水分散体干燥。
全文摘要
公开一种含有离子交换树脂的胶态和沉降稳定的涂料组合物。还公开一种含有离子交换树脂的胶态和沉降稳定的涂料组合物的使用方法。
文档编号C09D179/02GK1422911SQ0215140
公开日2003年6月11日 申请日期2002年11月15日 优先权日2001年11月28日
发明者P·R·范里赫南 申请人:罗姆和哈斯公司