耐沾污性的水基涂料组合物.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201580048452.X (22)申请日 2015.09.11 (30)优先权数据 62/049,613 2014.09.12 US (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2017.03.09 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2015/049659 2015.09.11 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2016/053595 EN 2016.04.07 (71)申请人 威士伯采购公司 地址 美国明尼苏达州 (72)发明人 玛丽简希本 迈克尔维尔德曼 霍华德

2、T克里莉亚 伊恩哈维 (74)专利代理机构 北京东方亿思知识产权代理 有限责任公司 11258 代理人 李剑 (51)Int.Cl. C09D 7/12(2006.01) C09D 5/02(2006.01) C09D 5/14(2006.01) C09D 121/02(2006.01) C09D 133/08(2006.01) C09D 133/10(2006.01) C09G 1/04(2006.01) C08K 5/52(2006.01) C08F 2/16(2006.01) C08F 2/44(2006.01) C08F 2/50(2006.01) (54)发明名称 耐沾污性的水基涂料

3、组合物 (57)摘要 水基组合物； 例如涂料组合物， 特别是漆料； 其包含至少一种低VOC磷酸酯基聚结剂和乳胶或 水分散性聚合物。 制备水基组合物的方法包括： 提供水性聚合物分散体； 提供一种或多种低VOC 聚结剂； 提供一种或多种水不溶性紫外吸收剂； 并将所述一种或多种水不溶性紫外吸收剂溶解 在所述一种或多种低VOC聚结剂中， 然后将所述 紫外吸收剂与所述水性聚合物分散体混合。 权利要求书2页 说明书8页 CN 106687536 A 2017.05.17 CN 106687536 A 1.低VOC漆料， 所述漆料包含： 胶乳聚合物， 所述胶乳聚合物包含表面活性剂和聚合物颗粒， 所述聚合物颗

4、粒包含均 聚物或共聚物并且包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的至少一种； 颜料； 和 至少一种具有下式的聚结剂： (R1-O)n-P(O)-O-(X)m-O-R23-n 其中： R1和R2各自独立地为H、 具有至少3个且少于100个碳原子的脂族基团、 具有至少3个且少 于100个碳原子的芳族基团； X是具有至少1个且不超过12个碳原子的二价烃基； m是介于0-15之间的整数； 且 n是介于0-3之间的整数， 前提条件是R1和R2合在一起不包含任何脂族不饱和碳-碳键； 其中所述聚结剂具有少于约15重量的挥发性有机物含量， 在所述漆料中是非反应性 的， 并且可分散在所述漆料中形成均匀的混合物； 并且其中

5、所述漆料含有足够的TiO2颜料， 以使得当以3密耳(0.0762mm)的厚度施涂并干燥时其在视觉上是实质不透明的。 2.权利要求1所述的漆料， 其中所述漆料在约4至约10的温度下形成聚结膜。 3.权利要求1所述的漆料， 其中所述聚结剂具有不高于约11重量的挥发性有机物含 量并且具有小于约500的数均分子量。 4.权利要求1所述的漆料， 其中： n为0； R2是具有3-12个碳原子的脂族基团； X是具有至少1个和多于12个碳原子的二价烃基； 且 m是介于0-13之间的整数。 5.权利要求1所述的漆料， 其中： n为0， R2是-C4H9； X是-CH2-； 且m为2。 6.权利要求1所述的漆料，

6、 其中所述聚结剂具有下式： 7.权利要求1所述的漆料， 其包含聚结剂的混合物， 其中所述混合物具有少于约50重 量的VOC， 并且其中所述聚结剂中的至少一种在所述漆料中是非反应性的， 具有少于约15 重量的VOC， 可分散在所述漆料中形成均匀的混合物， 并具有所述式； 并且其中对所述聚 结剂的混合物进行选择并以一定量使用以促进在低于25的温度下形成所述胶乳聚合物 的聚合物膜。 8.权利要求5所述的漆料， 其中在所述式的聚结剂中： n为0； R2是具有3-12个碳原子的脂族基团； X是具有至少1个和多于12个碳原子的二价烃基； 且 权利要求书 1/2 页 2 CN 106687536 A 2 m

7、是介于0-15之间的整数。 9.权利要求1所述的漆料， 其中所述至少一种聚结剂选自磷酸三丁酯、 磷酸三(丁氧基 乙基)酯、 异丙基化的磷酸三苯酯、 磷酸烷基二苯酯、 三芳基磷酸酯、 叔丁基化的磷酸三苯 酯、 磷酸2-乙基己基二苯酯、 磷酸异癸基二苯酯、 磷酸直链烷基二苯酯及其混合物。 10.制备水基组合物的方法， 所述方法包括： 提供水性聚合物， 其包含在水中的乳胶聚合物； 提供添加剂包， 其包含颜料、 增稠剂、 防霉剂、 杀生物剂、 消泡剂、 表面活性剂、 分散剂、 填充剂及其组合中的至少一种； 提供一种或多种水不溶性紫外吸收剂， 其能够吸收在240-400nm范围内的UV辐射； 提供一种或

8、多种低VOC聚结剂， 其具有30或更低的挥发性有机物含量； 将所述一种或多种水不溶性紫外吸收剂溶解在所述一种或多种低VOC聚结剂中以形成 UV吸收剂-聚结剂溶液； 将所述UV吸收剂-聚结剂溶液与所述水性聚合物混合； 并 随后将其中含有所述UV吸收剂-聚结剂的水性聚合物与所述添加剂包混合。 11.权利要求10所述的方法， 其中所述一种或多种低VOC聚结剂中的至少一种具有下 式： (R1-O)n-P(O)-O-(X)m-O-R23-n 其中： R1和R2各自独立地为H、 具有至少3个且少于100个碳原子的脂族基团、 具有至少3个且少 于100个碳原子的芳族基团； X是具有至少1个且不超过12个碳原

9、子的二价烃基； m是介于0-15之间的整数； 且 n是介于0-3之间的整数， 前提条件是R1和R2合在一起不包含任何脂族不饱和碳-碳键。 12.权利要求10所述的方法， 其中所述水性聚合物包含Tg为0至50的单级乳胶聚合 物。 13.权利要求10所述的方法， 其中所述水性聚合物包含多级乳胶聚合物， 所述多级乳胶 聚合物含有Tg为约0至70的第一级和Tg为约-20至0的第二级。 14.权利要求10所述的方法， 其中所述水性聚合物包含具有至少一个在-20至70范 围内Tg的乳胶聚合物。 15.权利要求10所述的方法， 其中所述水性聚合物是丙烯酸类乳胶聚合物。 16.通过权利要求10所述方法制备的水

10、基漆料。 17.权利要求1或17所述的漆料， 其中由所述漆料制成的干燥涂层展示出耐擦洗性， 其 至少为具有TEXANOL的那些的耐擦洗性。 18.权利要求1或17所述的漆料， 其中由所述漆料制成的干燥涂层展示出耐腐蚀性。 19.权利要求1或17所述的漆料， 其中所述漆料随时间稳定。 20.权利要求1或17所述的漆料， 其中所述一种或多种聚结剂以足以促进在低于25的 温度下形成乳胶聚合物的聚合物膜的量存在。 权利要求书 2/2 页 3 CN 106687536 A 3 耐沾污性的水基涂料组合物 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求2014年9月12日递交的美国临时申请No.62/0

11、49,613的优先权， 该申请 通过引用整体并入本文中。 背景技术 0003 包含乳胶聚合物颗粒或水分散性聚合物颗粒的水基组合物(例如， 涂料组合物如 漆料)除了例如颜料和填充剂之外， 通常还包含聚结剂(即， 聚结试剂或成膜剂)。 聚结剂起 着聚合物颗粒的溶剂和塑化剂的功能(以软化聚合物颗粒以及例如在将其施涂于表面并使 其干燥之后， 帮助形成连续的涂层或膜)。 0004 有用的聚结剂在水存在时一般是稳定的， 与漆料配方中通常使用的其它成分特别 是聚合物颗粒相容， 以使水基组合物的稳定性不受损害。 当使经施涂的组合物干燥时， 聚结 剂通常还具有足够挥发性以逸出， 但也具有足够的不挥发性从而比延缓

12、膜形成的其它成分 (例如， 抗干燥剂、 防冻剂)蒸发得更慢。 然而， 工业中一般期望减少挥发性有机物释放， 从而 减少环境和健康问题。 0005 各国政府已经制定了规定有关可释放到大气中的挥发性有机化合物(VOC)的指导 方针。 为了降低VOC的水平， 已经开发了新的高固体涂料组合物以及不包括挥发性化合物、 有降低的VOC浓度或掺入具有较低挥发性的化合物的粉末涂料组合物。 然而， 降低聚结剂、 溶剂、 增塑剂等的挥发性可不利地影响胶乳基涂料组合物中所需性能的平衡。 因此， 需要用 于涂料组合物例如漆料中的聚结剂、 溶剂、 增塑剂等， 其不损害稳定性、 相容性、 成膜能力或 施涂涂层的期望性质等

13、。 发明内容 0006 本公开提供了水基组合物， 例如涂料组合物， 其包含低VOC聚结剂、 乳胶聚合物或 水分散性聚合物、 和水不溶性紫外吸收剂； 本公开还提供了制造所述组合物的方法。 0007 在本公开的一个方面， 描述了低VOC漆料， 所述漆料包含胶乳聚合物、 颜料和至少 一种具有下式的聚结剂： (R1-O)n-P(O)-O-(X)m-O-R23-n， 其中： R1和R2各自独立地为H、 具有至少3个且少于100个碳原子的脂族基团、 具有至少3个且少于100个碳原子的芳族基 团； X是具有至少1个且不超过12个碳原子(优选地2-8个碳原子)的二价烃基； m是介于0-15 之间(优选地1-3

14、)的整数； 且n是介于0-3之间的整数， 前提条件是R1和R2合在一起不包含任 何脂族不饱和碳-碳键。 聚结剂具有少于约15重量的挥发性有机物含量， 在漆料中是非反 应性的， 并且可分散在漆料中形成均匀的混合物， 并且漆料含有足够的TiO2颜料， 以使得当 以3密耳(0.0762mm)的厚度施涂并干燥时其在视觉上实质不透明的。 0008 在本公开的另一方面， 提供了制备水基组合物的方法， 其中所述方法包括： 提供水 性聚合物， 其包含在水中的水分散性聚合物或乳胶； 提供添加剂包， 其包含至少一种颜料、 增稠剂、 防霉剂、 杀生物剂、 消泡剂、 表面活性剂、 分散剂、 填充剂及其组合； 提供一种

15、或多种 紫外吸收剂， 其能够吸收在240-400nm范围内的UV辐射； 和提供一种或多种低VOC聚结剂， 其 说明书 1/8 页 4 CN 106687536 A 4 具有30或更低的挥发性有机物含量。 随后是以下步骤： 将所述一种或多种水不溶性紫外 吸收剂溶解在所述一种或多种低VOC聚结剂中以形成UV吸收剂-聚结剂溶液； 接着将所述水 性聚合物与所述添加剂包混合。 然后， 在将所述水性聚合物与所述添加剂包混合之前或之 后， 将所述UV吸收剂-聚结剂溶液与所述水性聚合物、 所述添加剂包或二者混合以形成水基 涂料组合物或漆料。 本公开还提供了通过如本文所述的方法制备的水基组合物或漆料。 0009

16、 本公开的上述内容并不旨在描述本公开的每种公开实施方式或每种实施。 下文的 说明更具体地例示了说明性实施方式。 在贯穿本申请的若干处， 通过例子列表提供了指导， 所述例子可以以各种组合被使用。 在每种情况下， 所述列表仅作为代表性组， 其不应被解释 为排他性列表。 0010 以下附图和说明中陈述了本发明的一种或多种实施方式的细节。 由说明书和附图 以及由权利要求， 本发明的其它特征、 目的和优点很明显。 0011 选择的定义 0012 除非另有说明， 本文使用的下列术语具有下文提供的含义。 0013 术语 “乳胶” 表示聚合物颗粒在水中的分散体； 乳胶聚合物通常需要第二分散剂 (例如， 表面活

17、性剂)以形成在正常贮存温度下具有至少一个月货架稳定性的聚合物颗粒在 水中的分散体或乳液。 0014 在分散性聚结剂的语境中， 术语 “分散性” 表示： 无需利用高剪切混合， 聚结剂即可 混入涂料组合物中形成均匀混合物。 0015 在包含分散性聚结剂的涂料组合物的语境中， 术语 “稳定” 表示： 处于120 F(49) 下4周之后， 聚结剂不与涂料组合物相分离。 0016 在本文中， 术语 “挥发性有机物含量” 和 “VOC” 表示： 通过ASTM D2369-10e1(涂料的 挥发物含量的标准检测方法)测量的化合物的挥发性。 0017 在本文中使用时， 术语 “有机基团” 表示(含有除了碳和氢

18、之外的任选元素， 例如 氧、 氮、 硫和硅的)烃基， 其被分类为脂族基团、 环状基团、 或脂族基团和环状基团的组合(例 如， 烷芳基和芳烷基基团)。 术语 “脂族基团” 表示饱和的或不饱和的直链或支链烃基基团。 该术语被用于涵盖例如烷基、 烯基和炔基基团。 术语 “烷基基团” 表示饱和的直链或支链烃 基团， 包括例如， 甲基、 乙基、 异丙基、 叔丁基、 庚基、 十二烷基、 十八烷基、 戊基、 2-乙基己基 等等。 术语 “烯基基团” 表示具有一个或多个碳-碳双键的不饱和直链或支链烃基， 例如乙烯 基基团。 术语 “炔基” 表示具有一个或多个碳-碳三键的不饱和直链或支链烃基。 术语 “环状 基

19、团” 表示闭环烃基基团， 其被分类为脂环族基团或芳族基团， 二者均可包含杂原子。 术语 “脂环族基团” 表示性质与脂族基团的那些性质类似的环状烃基团。 术语 “Ar” 是指二价芳基 (即， 亚芳基)， 其指的是闭合的芳族环或环系， 例如亚苯基、 亚萘基、 亚联苯基、 亚芴基和茚 基以及亚杂芳基(即其中环中的一个或多个原子是不同于碳的元素(例如， 氮、 氧、 硫等等) 的闭环烃)。 合适的杂芳基包括呋喃基、 噻吩基、 吡啶基、 喹啉基、 异喹啉基、 吲哚基、 异吲哚 基、 三唑基、 吡咯基、 四唑基、 咪唑基、 吡唑基、 恶唑基、 噻唑基、 苯并呋喃基、 苯并噻吩基、 咔 唑基、 苯并恶唑基、

20、嘧啶基、 苯并咪唑基、 喹唑啉基、 苯并噻唑基、 萘啶基、 异恶唑基、 异噻唑 基、 嘌呤基、 喹唑啉基、 吡嗪基、 1-氧化吡啶基、 哒嗪基、 三嗪基、 四嗪基、 恶二唑基、 噻二唑基 等。 当这种基团是二价的时， 它们通常被称为 “亚杂芳基” 基团(例如亚呋喃基、 亚吡啶基 等)。 说明书 2/8 页 5 CN 106687536 A 5 0018 可以相同或不同的基团被称为 “独立地” 是某物。 预期在本发明的化合物的有机基 团上会有取代。 作为简化贯穿本申请所使用的某些术语学的讨论和描述的手段， 术语 “基 团” 和 “片段” 被用于区分允许取代或可以被取代的化学物类与不允许取代或不可

21、被取代的 化学物类。 因此， 当使用术语 “基团” 描述化学取代基时， 所描述的化学材料包括未经取代的 基团和下述基团， 所述基团例如在链中具有O、 N、 Si或S原子(如在烷氧基中)以及具有羰基 或其它常规取代。 当使用术语 “片段” 描述化合物或化学取代基时， 仅旨在包括未经取代的 化学材料。 例如， 短语 “烷基基团” 旨在不仅包括纯开链饱和烃烷基取代基(例如甲基、 乙基、 丙基、 叔丁基等等)， 而且包括还带有本领域已知的其它取代基(例如羟基、 烷氧基、 烷基磺 酰基、 卤素原子、 氰基、 硝基、 氨基、 羧基等等)的烷基取代基。 因此，“烷基基团” 包括醚基基 团、 卤代烷基、 硝基

22、烷基、 羧基烷基、 羟基烷基、 磺基烷基等等。 另一方面， 短语 “烷基片段” 仅 限于包括纯开链饱和烃烷基取代基， 例如甲基、 乙基、 丙基、 叔丁基等等。 0019 术语 “双键” 是非限制性的， 其是指介于任何合适原子(例如C、 O、 N等)之间的任何 类型的双键。 0020 术语 “三键” 是非限制性的， 其是指介于任何合适原子之间的任何类型的三键。 0021 除非另有声明， 提及 “(甲基)丙烯酸酯” 化合物(其中 “甲基” 在括号内)意指包括丙 烯酸酯化合物和甲基丙烯酸酯化合物二者。 0022 当在 “涂层施涂在表面或基材上” 这样的上下文中使用时， 术语 “在.上” 包括 涂层直

23、接地或间接地施涂到表面或基材上。 因此， 例如涂层施涂到基材上的底漆层上构成 涂层施涂在基材上。 0023 除非另有声明， 术语 “聚合物” 包括均聚物和共聚物(即两种或更多种不同单体的 聚合物)二者。 0024 在说明书和权利要求中出现术语 “包括”“包含” 及其变体时， 这些术语不具有限制 性含义。 0025 术语 “优选的” 和 “优选地” 是指在某些情况下可提供某些益处的本发明的实施方 式。 然而， 在相同或其它情况下， 其它实施方式也可能是优选的。 另外， 一种或多种优选实施 方式的叙述不意味着其它实施方式是无用的， 也不旨在将其它实施方式排除在本发明范围 外。 0026 在本文中使

24、用时， 不使用数量词限定、“该” 、“所述” 、“至少一种” 和 “一种或多种” 可互换使用。 因此， 例如包含添加剂的涂料组合物可以被解释为表示该涂料组合物包含 “一 种或多种” 添加剂。 0027 而且在本文中， 通过端点对数值范围的陈述包括该范围内包含的所有数字(例如1 至5包括1、 1.5、 2、 2.75、 3、 3.80、 4、 5等等)。 此外， 一个范围的公开包括较宽范围内包含的所 有子范围的公开(例如1到5公开了1到4、 1.5到4.5、 1到2等等)。 0028 详细说明 0029 本公开提供了水基组合物， 例如涂料组合物， 特别是漆料， 其包含低VOC聚结剂、 乳 胶或水

25、-分散性聚合物、 和水不溶性紫外吸收剂。 优选地， 水基组合物是漆料形式， 但封闭剂 (sealer)、 填缝剂(caulk)和密封剂(sealant)也在本公开的范围内。 0030 本公开的水基组合物或漆料是有利的， 因为： 它们具有相对低的挥发性有机物含 量而不牺牲经施涂的(即， 干燥的)组合物(例如， 漆料涂层)期望性质的平衡。 政府已制定了 说明书 3/8 页 6 CN 106687536 A 6 陈述关于可释放至大气的挥发性有机化合物(VOC)的指南的条例。 这些条例因地区而异， 但 最严格的条例在南海岸地区(例如， Los Angeles县和桔子县， CA)。 这些条例还因产品而异

26、。 例如， 澄清面漆(clear topcoat)可具有不多于200克/升(g/L)的VOC， 水基涂料可具有不多 于50g/L的VOC， 有颜料的清漆可具有不多于275g/L的VOC。 0031 降低聚结剂、 溶剂、 塑化剂等的挥发性可不利地影响水基组合物中所需性质(尤其 是关于污垢沾染)的平衡。 因此， 需要具有期望的稳定性、 相容性、 成膜性、 低污垢沾染性等 的组合物。 0032 本公开的组合物具有这些性质， 同时水基组合物具有低的总VOC。 在某些实施方式 中， 每100g水基组合物包含不多于25g聚合物固体、 或不多于20g聚合物固体、 或不多于15g 聚合物固体、 或不多于10g

27、聚合物固体、 或不多于5g聚合物固体、 或不多于2g聚合物固体。 换 言之， 在本公开的水基组合物是漆料的某些实施方式中， 每升漆料包含不多于25g聚合物固 体、 或不多于20g聚合物固体、 或不多于15g聚合物固体、 或不多于10g聚合物固体。 0033 紫外吸收剂(光引发剂) 0034 合适的紫外吸收剂是水不溶性紫外吸收剂。 这表示： 在如本文所述通常用于制备 水基组合物的温度下， 该化合物将不会以可感知的程度溶解在水中。 合适的紫外吸收剂能 够吸收在240-400nm范围内的UV辐射。 对于某些实施方式， 它们能够吸收在280-400nm范围 内的UV辐射； 对于某些实施方式， 它们能够

28、吸收在315-375nm范围内的UV辐射。 在本文中， 紫 外吸收剂不与聚合物形成化学键， 但它们能够凭借吸收UV辐射通过氢-夺取机制来产生自 由基。 虽然不想受限于理论， 但这可导致聚合物的表面交联。 适用于本文所述的方法和组合 物中的紫外吸收剂或光引发剂的实例进一步描述于申请人于2014年3月5日提交的共同待 决美国专利申请序列号No.14/197,752中。 0035 聚结剂 0036 优选地， 涂料组合物包含一种或多种化合物， 所述化合物具有相对低的挥发性有 机物含量(VOC)， 更优选地具有相对低的分子量。 通常， 基于聚结剂的原重， 通过ASTM方法 D2369-90测量的挥发性有

29、机物含量为50或更低、 30或更低、 20或更低、 15或更低、 11或更低、 或者10或更低。 优选地， 这类化合物的数均分子量为750或更低， 更优选地 500或更低。 0037 这种化合物优选地是良好的聚结剂。 换言之， 它们有利地为胶乳或水分散性聚合 物颗粒提供良好的成膜性能。 0038 在某些实施方式中， 在将包含乳胶或水-分散性颗粒的涂料组合物(例如， 漆料)施 涂于表面并使其在室温下干燥(优选地， 同时不与聚合物颗粒反应)至少7天之后， 合适的低 VOC聚结剂帮助由该颗粒形成连续的涂层或膜。 0039 在某些实施方式中， 特别期望的一组低VOC聚结剂是在低温(例如， 低于室温)下

30、提 供良好成膜性的那些。 优选地， 这类化合物促进在低于25的温度下(更优选地， 在4-10 的温度下； 最优选地， 在4-5的温度下)形成聚合物颗粒的聚合物膜。 0040 合适的聚结剂可分散于水基组合物中， 它们优选地随时间稳定。 这表示： 处于49 下4周之后， 聚结剂不与水基组合物相分离。 0041 在某些实施方式中， 合适的低VOC聚结剂与体系中的聚合物和其它组分相容。 换言 之， 它们在组合物中非反应性的。 在某些实施方式中， 它们不是聚合物的交联剂或者以其它 说明书 4/8 页 7 CN 106687536 A 7 方式与聚合物反应。 0042 任选地， 低VOC聚结剂还可作为塑化

31、剂和/或溶剂。 特别地， 合适的低VOC聚结剂是 能够作为紫外吸收剂的溶剂的那些。 0043 在某些实施方式中， 这类低VOC聚结剂具有式： 0044 (R1-O)n-P(O)-O-(X)m-O-R23-n 0045 其中： R1和R2各自独立地为具有至少3个且少于100个碳原子的有机基团、 具有至少 6个且少于100个碳原子的芳族基团； X是具有至少1个且不超过12个碳原子(优选地2-8个碳 原子)的二价有机基团； m是介于0-15之间(优选地1-13)的整数； 且n是介于0-3之间的整数， 前提条件是R1和R2合在一起不包含任何脂族不饱和碳-碳键。 0046 在某些实施方式中， R2为氢、

32、 具有2至8个碳原子的烷基、 具有至少6个碳原子的未 取代的芳基或被具有至少1个且不超过10个碳原子的烷基取代的芳基； X是具有至少1个且 不超过8个碳原子的二价烃基； m是介于0-13之间的整数； 且n是0、 1或2。 0047 在某些实施方式中， R1为具有至少6个碳原子的未取代的芳基； R2为具有至少1个且 不超过6个碳原子的烷基； X是具有至少1个且不超过8个碳原子的二价烃基； m是介于0-13之 间的整数； 且n不为0。 0048 在某些实施方式中， R1为具有至少6个碳原子的未取代的芳基； R2为被具有至少1个 且不超过6个碳原子的烷基取代的芳基， 或者R2为至少1个且不超过10个

33、碳原子的烷基； m为 0且n不为0。 0049 在优选的实施方式中， 本文所述聚结剂具有下式： 0050 0051 其中R2为丁基； X为-CH2-； m为2； 且n为0。 0052 本文所述的优选低VOC聚结剂的实例包括但不限于磷酸三丁酯、 磷酸三(丁氧基乙 基)酯、 异丙基化的磷酸三苯酯、 磷酸烷基二苯酯、 三芳基磷酸酯、 叔丁基化的磷酸三苯酯、 磷酸2-乙基己基二苯酯、 磷酸异癸基二苯酯、 磷酸直链烷基二苯酯、 其混合物或组合等。 0053 可利用本领域技术人员众所周知的标准有机合成技术来形成这些化合物。 0054 存在于本公开的水基组合物中的一种或多种低VOC聚结剂的量包括提供期望结果

34、 的量。 优选地， 基于聚合物固体， 一种或多种相对低VOC聚结剂以至少1wt-、 或至少 2wt-、 或至少3wt-、 或至少4wt-、 或至少5wt-的量存在于水基组合物中。 优选地， 基 于聚合物固体， 一种或多种相对低VOC聚结剂以至多20wt-、 或至多10wt-的量存在于水 基组合物中。 当使用这类聚结剂的混合物时， 本文所描述的配方中变量的数值是平均值。 0055 聚合物 0056 本公开的乳胶-基组合物的优选聚合物包括乳胶或水-分散性聚合物。 它们在漆料 领域众所周知且通常是在水性介质中乳化或悬浮的颗粒。 0057 合适的聚合物是具有相对高分子量(例如， 50000至高于100

35、0000道尔顿)的热塑性 聚合物。 该聚合物具有宽范围的玻璃化转变温度， 这取决于结果涂层的期望性质。 0058 例如， 合适的聚合物包括具有至少一个在-20至70、 优选地-20至60、 更优 选地0至50范围内的Tg的那些。 说明书 5/8 页 8 CN 106687536 A 8 0059 多种乳胶聚合物可被用于公开的组合物中， 包括(甲基)丙烯酸类、 乙烯基类、 油- 改性聚合物、 聚酯、 聚氨酯、 聚酰胺、 氯化聚烯烃、 及其混合物或共聚物。 乳胶聚合物容易以 适度成本合成， 它们通常通过链生长聚合反应使用一种或多种烯属不饱和化合物(优选地 是单体)来制备。 可被用于制备乳胶聚合物的

36、烯族化合物的非限制性实例包括乙烯、 丁二 烯、 丙烯、 丁烯、 异丁烯、 丙烯酸、 甲基丙烯酸、 丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、 丙烯酸丙酯、 丙烯酸 丁酯、 丙烯酸2-乙基己酯、 甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸乙酯、 甲基丙烯酸丙酯、 甲基丙烯酸 丁酯、 甲基丙烯酸2-乙基己酯、 丙烯酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟乙酯、 丙烯酸羟丙酯、 丙烯酸羟 丁酯、 甲基丙烯酸羟丁酯、 甲基丙烯酸缩水甘油酯、 丙烯酸4-羟丁酯缩水甘油醚、 丙烯酰胺、 甲基丙烯酰胺、 苯乙烯、 a-甲基苯乙烯、 乙烯基甲苯、 乙酸乙烯酯、 丙酸乙烯酯、 甲基丙烯酸 烯丙酯、 甲基丙烯酸乙酰乙酰基乙酯(AAEM)、 二丙酮丙烯酰胺、

37、二甲基氨基甲基丙烯酸酯、 二乙基氨基甲基丙烯酸酯、 N-羟基(甲基)丙烯酰胺、 马来酸乙烯醚、 VERSATIC酸的乙烯酯 (VERSATIC酸是含有约5-约10个碳原子的具有高度分支结构的合成的饱和单羧酸)、 及其混 合物。 0060 在某些实施方式中， 乳胶聚合物包括， 例如， 烯属不饱和单体(例如丙烯酸、 丙烯酸 烷基酯、 丙烯酸烷氧基酯、 甲基丙烯酸烷基酯、 甲基丙烯酸烷氧基酯、 饱和羧酸的乙烯酯、 单 烯烃、 共轭二烯)， 任选地与一种或多种单体(例如， 苯乙烯， 甲基丙烯酸甲酯、 丙烯酸丁酯、 丙烯酸2-乙基己酯、 乙酸乙烯酯、 苯乙烯、 丙烯腈和氯乙烯)的聚合产物。 0061 在

38、某些实施方式中， 乳胶聚合物颗粒包括含有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的至少 一种的均聚物或共聚物。 在优选的实施方式中， 乳胶聚合物颗粒包括丙烯酸的均聚物， 且本 文所述方法中使用的聚合物为丙烯酸类乳胶。 0062 示例性的可商购乳胶聚合物包括AlRFLEX EF811(可商购自Air Products)、 EPS 2533、 EPS 2757、 EPS 2792、 EPS 2705(可商购自EPS/CCA)和NEOCAR 2300、 NEOCAR 820和 NEOCAR 2535(Neocars现在为Arkema)、 RHOPLEX VSR 50、 RHOPLEX VSR 2015(可商购自Do

39、w Chemical Co.)、 来自BASF的Optive 130和OPTIVE 230。 其它示例性乳胶聚合物包括美国专 利申请No.US 2007/0110981Al中所述的乳胶聚合物。 0063 适合与乳胶聚合物一起使用的表面活性剂包括， 例如， 十二烷基磺酸钠、 十二烷基 醚硫酸钠(来自BASF的DISPONIL系列)、 十二烷基苯磺酸钠、 RHODAFAC RE 610、 RHODAFAC RS 410、 RHODAVAC RS 610、 RHODAVAC RS 710、 ABEX EP 100、 ABEX EP 110(RhodiaSolvay)、 POLYSTEP B1、 PO

40、LYSTEP B330(Stepan， Northfield， IL)、 二辛基磺基琥珀酸钠、 等等。 0064 合适的水分散性聚合物包括例如， 聚氨酯、 环氧树脂、 聚酰胺、 氯化聚烯烃、 丙烯酸 类、 油-改性聚合物、 聚酯、 和其混合物或共聚物。 利用常规技术易于合成这类聚合物并使其 为水分散性。 例如， 掺入胺或酸官能性产生水分散性。 0065 如果期望， 还可以使用油-改性聚合物。 利用常规技术易于合成这类聚合物并使其 为水分散性。 在本文中使用时， 油-改性聚合物被广义定义为包括如下聚合物， 所述聚合物 包含油和/或油基衍生物例如甘油酯油(甘油单酯、 甘油二酯、 等等)、 脂肪酸、

41、 脂肪胺及其混 合物。 这类油-改性聚合物的实例包括， 醇酸树脂、 油-改性聚氨酯、 油-改性环氧树脂、 油-改 性聚酰胺、 油-改性丙烯酸类及其混合物或共聚物。 优选地， 油-改性聚合物是油-改性聚氨 酯或醇酸树脂。 0066 合适的聚合物还包括多级乳胶(即， 具有多于一个Tg的那些)。 在这类聚合物中， 一 说明书 6/8 页 9 CN 106687536 A 9 般存在硬质相和软质相， 因此同一聚合物混合物中的Tg峰可以为-30和+100。 这些聚合 物经常被称为核壳， 但也可以是其它形态例如 “草莓状” 或 “橡子状” 。 在其中本文所述方法 中使用的聚合物是具有至少第一级和第二级的多

42、级乳胶的一个实施方式中， 第一级优选地 具有约0至70的Tg且第二级优选地具有约-20至0的Tg。 0067 合适的聚合物还包括 “梯度” 聚合物， 其中在聚合期间存在水基的变化的组成(或 Tg)。 通常， 当通过DSC测量时， 这些类型的聚合物将不展示出对应于Tg的尖锐的拐点。 0068 存在于本公开的涂料组合物中的乳胶或水-分散性聚合物的量包括提供期望结果 的量。 优选地， 一种或多种聚合物的用量为至少10wt-， 对于无光(flat)漆， 漆料的10- 25固体， 对于半光(semi-gloss)漆， 漆料的15-35固体。 优选地， 基于固体， 一种或多种 聚合物以至多25wt-的量存

43、在。 0069 聚合物的量取决于产品的类型， 如果是漆料， 即漆料的饰面(finish)。 例如， 无光 漆一般可具有比光泽(satin)漆或半光漆更低的聚合物百分比。 0070 任选的添加剂 0071 本公开的涂料组合物的其它组分包括通常用于漆料配方中的那些， 例如颜料(以 颜料磨制物(pigment grind)形式)、 填充剂、 增稠剂、 杀生物剂、 防霉剂、 表面活性剂、 分散 剂、 消泡剂等等。 涂料组合物可使用漆料行业已知的标准技术来制造。 无光漆的典型PVC(颜 料体积浓度)范围为35-75， 半光漆的典型PVC(颜料体积浓度)范围为20-40。 0072 可掺入本公开的水基组合

44、物中的添加剂类型取决于组合物的用途。 例如， 漆料包 含一种或多种颜料(被称为颜料磨制物)。 封闭剂(sealer)通常可仅包含消泡剂和可能的表 面活性剂。 填缝剂(caulk)或密封剂(sealant)包括与漆料类似的添加剂。 0073 在某些实施方式中， 漆料含有充足TiO2颜料， 使得当以3密耳(0.0762mm)的厚度施 涂漆料并使其干燥时其在视觉上是实质不透明的。 0074 在某些实施方式中， 如本文所述制备的漆料能够在低温(即， 在40 F或更低)下聚 结。 在实施方式中， 如本文所述制备的漆料能够形成耐擦洗且耐腐蚀的干膜。 0075 方法 0076 UV吸收剂可如下掺入组合物中：

45、 首先将该吸收剂溶解在该吸收剂可溶于其中的一 种或多种低VOC聚结剂中， 然后将产生的溶液与颜料预混合物(即， 颜料磨制物)和/或聚合 物颗粒混合、 或者与完成的颜料/聚合物混合物混合。 优选地， 将该吸收剂添加到颜料预混 合物或聚合物颗粒中。 更优选地， 将该吸收剂添加到聚合物颗粒中。 0077 因此， 本文中可通过如下方法来制备水基组合物， 所述方法包括： 提供水性聚合 物， 其包含在水中的水-分散性聚合物或乳胶； 提供添加剂包， 其包含颜料、 增稠剂、 防霉剂、 杀生物剂、 消泡剂、 表面活性剂、 分散剂、 填充剂及其组合中的至少一种； 提供一种或多种水 不溶性紫外吸收剂， 其能够吸收在

46、240-400nm范围内的UV辐射； 提供一种或多种低VOC聚结 剂， 其具有30或更低的挥发性有机物含量； 将所述一种或多种水不溶性紫外吸收剂溶解 在所述一种或多种低VOC聚结剂中以形成UV吸收剂-聚结剂溶液； 使所述水性聚合物与所述 添加剂包混合； 以及在使所述水性聚合物与所述添加剂包混合之前或之后， 使所述UV吸收 剂-聚结剂溶液与所述水性聚合物、 所述添加剂包或二者混合以形成水基涂料。 0078 换言之， 可在使水性聚合物与添加剂包混合在一起之前， 使UV吸收剂-聚结剂溶液 与水性聚合物、 或与添加剂包、 或与二者混合。 或者， 可使水性聚合物与添加剂包混合在一 说明书 7/8 页 1

47、0 CN 106687536 A 10 起， 然后向其中加入UV吸收剂-聚结剂溶液。 0079 优选的方法包含： 使UV吸收剂-聚结剂溶液与水性聚合物混合， 随后使水性聚合物 (其中含有UV吸收剂-聚结剂)与添加剂包混合。 0080 本文引用的所有专利、 专利申请和出版物以及电子可得材料的完整公开内容均通 过引用并入。 前面的详细描述和实例仅是为了清楚理解而给出。 从中不能理解不必要的限 制。 本发明不限于所示出和描述的确切细节， 因为对于本领域技术人员明显的变化将包括 在由权利要求限定的本发明内。 在一些实施方式中， 在没有本文没有具体公开的任何要素 的情况下， 可以适当地实施本文示例性公开的本发明。 说明书 8/8 页 11 CN 106687536 A 11