底漆面漆的制作方法

1.在至少一个方面，本发明涉及不需要单独的底漆和面漆的涂料组合物。


背景技术：

2.涂料涂层普遍存在，在美学和功能应用方面都有很多应用。在许多应用中，施加涂料涂层以通过提供均匀且令人愉悦的外观来改善表面的美学吸引力。
3.在这方面，已知许多涂层组合物在基材着色时不能很好地覆盖基材。在这些情况下，通常需要底漆和多个涂层，这导致额外的费用和显著更长的时间给表面上涂料。此外，由现有技术涂料组合物形成的许多涂层容易被污染，并且一旦被污染就难以清洁。
4.相应地，需要当施加至基材时具有改善的遮盖力和耐污染性的涂料组合物。


技术实现要素：

5.在至少一个方面，本发明提供了一种底漆面漆涂料组合物，其可以施加至需要施加单独的底漆和面漆层的表面。底漆面漆涂料组合物包含不为苯乙烯丙烯酸共聚物的第一丙烯酸共聚物、为苯乙烯丙烯酸共聚物的第二丙烯酸共聚物、和水。特征性地，第一丙烯酸共聚物以按重量计第二丙烯酸共聚物的量的至少5倍的量存在于底漆面漆涂料组合物中。
6.在另一方面，提供了一种用本文所述的底漆面漆涂料组合物涂覆基材的方法。该方法包括将底漆面漆涂料组合物施加至基材表面以形成经涂覆的基材并且然后允许经涂覆的基材在环境温度下干燥的步骤。特征性地，底漆面漆涂料组合物是在施加单独的底漆和面漆涂层的情况下施加的。
7.在另一方面，涂料组合物提供了不需要面涂的底漆。
8.在另一方面，涂料组合物提供了底漆的预期特性，包括密封性、粘合性、遮盖性、防污性和着色性。
9.在另一方面，涂料组合物是可擦洗和可洗涤的，其粘性水平类似于最低价位点水平涂料(opening price point level paint)。
10.在另一方面，涂料组合物可以以白色基础组合物和中等基础组合物提供。
11.在另一方面，涂料组合物可以以三种光泽(平光、缎面光、半光)提供。
12.在还另一方面，涂料组合物在约30分钟内触摸时干燥并且在重新涂覆时在约1小时内触摸时干燥。
附图说明
13.为了进一步理解本披露的本质、目的和优点，应当参考以下详细描述，结合以下附图阅读，其中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：
14.图1a和1b.表2提供了在图2至7的表中使用的测试方法和缩写的描述。
15.图2.表3提供了对平光白色组合物的测量特性的总结。
16.图3.表5提供了对蛋壳光白色组合物的测量特性的总结。
17.图4.表7提供了对半光泽白色组合物的测量特性的总结。
18.图5.表9提供了对深色平光涂料组合物的测量特性的总结。
19.图6.表11提供了对蛋壳光深色涂料组合物的测量特性的总结。
20.图7.表13提供了对半光泽深色涂料组合物的测量特性的总结。
具体实施方式
21.现在将详细参考本发明目前优选的组合物、实施例和方法，它们构成了本发明人目前已知的实施本发明的最佳模式。附图不一定按比例绘制。然而，应理解，所披露的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以不同的替代性形式实施。因此，本文披露的具体细节不应解释为限制性的，而仅仅解释为本发明任何方面的代表性基础和/或用于传授本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。
22.除了在实例中或另外明确指出之外，本说明书中表示材料的量或反应和/或使用条件的所有数值数量应理解为在描述本发明的最宽范围时由词语“约”修饰。通常优选在规定的数值限度内的实践。此外，除非有相反的明确规定，所有的r基团(例如ri，其中i是整数)包括氢、烷基、低级烷基、c
1-6
烷基、c
6-10
芳基、c
6-10
杂芳基、-no2、-nh2、-n(r’r”)、-n(r’r”r
”’
)

l-、cl、f、br、-cf3、-ccl3、-cn、-so3h、-po3h2、-cooh、-co2r’、-cor’、-cho、-oh、-or’、-o-m

、-so
3-m

、-po
3-m

、-coo-m

、-cf2h、-cf2r’、-cfh2、以及-cfr’r”，其中r’、r”和r
”’
是c
1-10
烷基或c
6-18
芳基；单个字母(例如，“n”或“o”)是1、2、3、4或5；在本文披露的化合物中，ch键可以被以下项取代：烷基、低级烷基、c
1-6
烷基、c
6-10
芳基、c
6-10
杂芳基、-no2、-nh2、-n(r’r”)、-n(r’r”r
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l-、cl、f、br、-cf3、-ccl3、-cn、-so3h、-po3h2、-cooh、-co2r’、-cor’、-cho、-oh、-or’、-o-m

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、-cf2h、-cf2r’、-cfh2、以及-cfr’r”，其中r’、r”和r
”’
是c
1-10
烷基或c
6-18
芳基；百分比、“份数”和比值是按重量计的；术语“聚合物”包括“低聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”等；除非另外指出，否则对于任何聚合物提供的分子量是指重均分子量；与本发明相结合，将一组或一类材料描述为对于给定的目的是适合的或优选的意味着该组或该类中的任何两个或更多个成员的混合物同样是适合的或优选的；以化学术语对成分进行描述是指在添加到该描述中指定的任何组合中时的成分，并且一旦混合后，不一定排除混合物的成分之间的化学相互作用；首字母缩写或其他缩写的第一个定义适用于本文相同缩写的所有后续用法，并且经必要的变更适用于最初定义的缩写的正常语法变体；并且，除非有相反的明确规定，否则特性的测量是通过与之前或之后针对同一特性引用的相同技术确定的。
23.还应理解，本发明不限于以下描述的具体实施例和方法，因为具体的部件和/或条件当然可以变化。此外，本文使用的术语仅出于描述本发明的特定实施例的目的使用，并且不旨在以任何方式限制。
24.还必须注意，如本说明书和所附权利要求中所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个/一种(a、an)”和“该/所述”包括复数指代物。例如，以单数形式对组分的引用旨在包括多个组分。
25.术语“包含”与“包括”、“具有”、“含有”、或“特征为”同义。这些术语是包含性和开放性的，并且不排除另外的、未列举的要素或方法步骤。
26.短语“由
……
组成”排除权利要求中未指定的任何要素、步骤或成分。当此短语出
现在权利要求的主体的条款中，而不是紧跟在前序之后时，它只限制该条款中列出的要素；其他要素作为整体未被排除在该权利要求之外。
27.短语“基本上由
……
组成”将权利要求的范围限制于指定的材料或步骤，以及不实质地影响所要求保护主题的一个或多个基础且新颖特征的那些。
28.关于术语“包含”、“由
……
组成”和“基本上由
……
组成”，在本文使用这三个术语之一的情况下，本发明披露和要求保护的主题可包括使用其他两个术语中的任一个。
29.还应理解的是：整数范围明确包括所有中间整数。例如，整数范围1至10明确包括1、2、3、4、5、6、7、8、9和10。类似地，范围1至100包括1、2、3、4....97、98、99、100。类似地，当需要任何范围时，介于中间的数字(其是上限与下限之间的差除以10的增量)可以被认为是可替代的上限或下限。例如，如果范围是1.1至2.1，则以下数字1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9和2.0可以选择作为本文所述的具体实例中的下限或上限，浓度、温度和反应条件(例如，压力、ph等)可以用四舍五入为三位有效数字的所示值的加或减50％来实施。在一个改进方案中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、ph等)可以用实例中提供的值的四舍五入为三位有效数字的所示值的加或减30％来实施。在另一个改进方案中，浓度、温度和反应条件(例如ph等)可以用实例中提供的值的四舍五入为三位有效数字的所示值的加或减10％来实施。
30.在本文所述的实例中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、ph、流速等)可以用四舍五入为或截断为实例中提供的值的两位有效数字的所示值的加或减50％来实施。在一个改进方案中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、ph、流速等)可以用四舍五入为或截断为实例中提供的值的两位有效数字的所示值的加或减30％来实施。在另一个改进方案中，浓度、温度和反应条件(例如，压力、ph、流速等)可以用四舍五入为或截断为实例中提供的值的两位有效数字的所示值的加或减10％来实施。
31.在整个本技术中，在引用公开案的情况下，这些公开案的披露内容特此通过援引以其全部内容并入本技术，以更全面地描述本发明所属领域的状态。
32.在整个本技术中，底漆面漆涂料组合物的所有组分的量是底漆面漆涂料组合物的总重量的重量百分比，而且，聚合物或共聚物组分的所有重量是固体重量。
33.在实施例中，提供了具有改善的遮盖力和耐污性的底漆面漆涂料组合物。底漆面漆涂料组合物包含不为苯乙烯丙烯酸共聚物的第一丙烯酸共聚物、为苯乙烯丙烯酸共聚物的第二丙烯酸共聚物、和水。在一个改进方案中，底漆面漆涂料组合物是乳胶涂料(即乳液)，第一丙烯酸共聚物，在一个改进方案中，第一丙烯酸共聚物是几乎100％的丙烯酸共聚物(例如大于95％的丙烯酸共聚物)。在另一个改进方案中，第一丙烯酸共聚物具有小于约20℃的最低成膜温度。在此上下文中，丙烯酸共聚物是由至少一种丙烯酸酯单体形成的任何聚合物。
34.特征性地，第一丙烯酸共聚物以按重量计第二丙烯酸共聚物的量的至少5倍的量存在于底漆面漆涂料组合物中。在一个改进方案中，第一丙烯酸共聚物以按重量计第二丙烯酸共聚物的量的至少3、4、5、7或10(以递增优选顺序)倍的量存在于底漆面漆涂料组合物中。在另外的改进方案中，第一丙烯酸共聚物以按重量计第二丙烯酸共聚物的量的至多20、15、12、10或8(以递增优选顺序)倍的量存在于底漆面漆涂料组合物中。
35.在变体中，第一丙烯酸共聚物和第二丙烯酸共聚物作为乳液共聚物独立地添加到
底漆面漆涂料组合物中。在一个改进方案中，第一丙烯酸共聚物接近100％的丙烯酸并且由一种或多种选自由以下组成的组的单体或其任何组合形成：甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-氯乙基乙烯基醚、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸五氟苯酯、丙烯酸五氟苯酯、丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、衣康酸双-(2,2,2-三氟乙基)酯、双-(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)、丙烯酸1h,1h,3h-六氟丁酯、甲基丙烯酸1h,1h,7h-十二氟庚酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、脂肪族、氟化脂肪族、甲基丙烯酸1h,1h,2h,2h-十七氟癸酯、532.2丙烯酸、丙烯酸1h,1h,2h,2h-十七氟癸酯、丙烯酸1h,1h,5h-八氟戊酯、甲基丙烯酸1h,1h,3h-四氟丙酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸1h,1h,3h-六氟丁酯、甲基丙烯酸1h,1h,5h-八氟戊酯、乙烯、丙烯、1-丁烯、2丁烯、乙酸乙烯酯、官能单体(例如含磷单体)、酸基团单体、及其组合。含磷官能单体的具体实例公开于美国专利号5,385,960；6,080,802；7,488,534；和8,318,8483；它们的全部披露内容特此通过援引并入。酸基团单体的实例公开于美国专利号6,080,802中。
36.在另一个改进方案中，第二共聚物由取代或未取代的苯乙烯(例如像如前所述的c1-10烷基，卤素等)和一种或多种选自由以下组成的组的单体或其任何组合形成的：甲基丙烯酸酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-氯乙基乙烯基醚、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸五氟苯酯、丙烯酸五氟苯酯、丙烯酸1,1,1,3,3,3-六氟异丙酯、衣康酸双-(2,2,2-三氟乙基)酯、双-(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)、丙烯酸1h,1h,3h-六氟丁酯、甲基丙烯酸1h,1h,7h-十二氟庚酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、脂肪族、氟化脂肪族、甲基丙烯酸1h,1h,2h,2h-十七氟癸酯、532.2丙烯酸、丙烯酸1h,1h,2h,2h-十七氟癸酯、丙烯酸1h,1h,5h-八氟戊酯、甲基丙烯酸1h,1h,3h-四氟丙酯、甲基丙烯酸六氟异丙酯、甲基丙烯酸1h,1h,3h-六氟丁酯、甲基丙烯酸1h,1h,5h-八氟戊酯、乙烯、丙烯、1-丁烯、2丁烯、乙酸乙烯酯、官能单体(例如含磷单体)、酸基团单体、及其组合。
37.在一些变体中，涂料组合物任选地进一步包含选自由以下组成的组的涂料添加剂的组合：消光剂、流变改性剂、表面活性剂、消泡剂、有机溶剂、ph调节剂、uv稳定剂、分散剂、聚结剂、杀生物剂、消光剂、不透明聚合物、防霉剂等、及其组合。应理解的是，可以使用这些涂料添加剂的任何组合。还应理解的是，每种特定的添加剂可以指此类添加剂的组合。典型地，除了消光剂之外的涂料添加剂各自独立地以从约0.01至10重量百分比的量存在。在改进方案中，底漆面漆涂料组合物独立地包含0.1至5重量百分比的流变改性剂，0.01至3重量百分比的表面活性剂、0.01至5重量百分比的消泡剂、0.01至3重量百分比的分散剂、0.1至3重量百分比的聚结剂、0.01至5重量百分比的杀生物剂，0.01至3重量百分比的防霉剂、0.01至3重量百分比的ph调节剂、0.1至10重量百分比的不透明聚合物、0.2至40重量百分比的消光剂、及其组合。典型地，添加剂以涂料组合物总重量的从约0.1至50重量百分比的组合总量存在。
38.如上所述，底漆面漆涂料组合物可以包括消光剂以将光泽调节至较低的光，消光剂可以是任何增量剂颜料，如二氧化硅、氧化锌、霞石正长岩、煅烧高岭土、硅藻土、云母、碳酸钙等。在改进方案中，消光剂以涂料组合物干重的从约0.2至40重量百分比的量存在。
39.在另一个变体中，底漆面漆涂料组合物包含一种或多种颜料。合适的颜料是偶氮
染料、酞菁、蒽醌染料、无机颜料和炭黑、粉末金属、金属化合物(例如磷酸锌)、及其组合。无机颜料的实例包括但不限于，氧化钛、碳酸钙、氧化铁(黑色、黄色和红色)、氧化锌等、及其组合。在改进方案中，底漆面漆涂料组合物包含约1至40重量百分比的二氧化钛(tio2)。在改进方案中，底漆面漆涂料组合物包含约20至30重量百分比的二氧化钛(tio2)。
40.在另一个变体中，底漆面漆涂料组合物包含从约10至50重量百分比的量的第一丙烯酸共聚物；以及从约1至10重量百分比的量的第二丙烯酸共聚物，余量是水和如上所述的涂料添加剂的组合。
41.在另一个实施例中，提供了一种用以上所述的底漆面漆涂料组合物涂覆基材的方法。该方法包括将底漆面漆涂料组合物施加至基材表面以形成经涂覆的基材的步骤。底漆面漆涂料组合物包含不为苯乙烯丙烯酸共聚物的第一丙烯酸共聚物、为苯乙烯丙烯酸共聚物的第二丙烯酸共聚物和水。如上所述，第一丙烯酸共聚物以按重量计第二丙烯酸共聚物的量的至少5倍的量存在于底漆面漆涂料组合物中。以上阐述了底漆面漆涂料组合物的附加的细节。使经涂覆的基材在环境温度下干燥(即，干燥的)。典型地，环境温度是从约15℃至约30℃。特征性地，施加底漆面漆涂料组合物而不必施加单独的底漆和面漆层。
42.在变体中，涂料组合物是通过包括研磨步骤和调漆(letdown)步骤的配制方法形成的。在研磨步骤期间，将溶剂(水)、分散剂、消泡剂、氧化钛和增量剂颜料混合在一起。在调漆期间，将粘合剂聚合物、防霉剂、流变改性剂和杀生物剂添加到研磨产物中。
43.以下实例说明了本发明的各种实施例。本领域技术人员将认识到在本发明的精神和权利要求的范围内的许多变化。
44.下面阐述的实验组合物证明了上述实施例和变体在密封性、粘合性、遮盖性、防污性、着色性、可擦洗性和可洗涤性方面的优越特性。
45.1.平光白色底漆面漆涂料组合物
46.表1提供了根据本发明形成的平光白色涂料组合物的实例。图1a和1b提供了表2，该表是在图2-7的特性表中使用的测试方法和缩写的总结。表3(图2)提供了由平光白色组合物形成的涂料涂层的测量特性的总结。
47.表1.平光白色组合物重量百分比。
48.[0049][0050]
2.蛋壳光白色底漆面漆涂料组合物
[0051]
表4提供了根据本发明形成的蛋壳光白色涂料组合物的实例。表5(图3)提供了由蛋壳光白色组合物形成的涂料涂层的测量特性的总结。
[0052]
表4.蛋壳光白色组合物重量百分比。
[0053]
一般描述wt％聚结剂1.63消泡剂0.42分散剂1.12增量剂-碳酸钙3.26增量剂-二氧化硅6.4不透明聚合物6.05ph缓冲剂0.14聚合物-丙烯酸32.29防腐剂0.83流变改性剂-缔合高剪切0.93流变改性剂-凹凸棒石粘土0.47流变改性剂-hec0.30亚硝酸钠0.05表面活性剂0.47tio2浆料25.18水20.47
[0054]
3.半光泽底漆面漆白色
[0055]
表6提供了根据本发明形成的半光泽白色涂料组合物的实例。表7(图4)提供了由半光泽白色组合物形成的涂料涂层的测量特性的总结。
[0056]
表6.半光泽白色组合物重量百分比。
[0057]
一般描述wt％聚结剂2.27消泡剂0.3分散剂0.2增量剂-霞石正长岩0.49
增量剂-高岭土1.23不透明聚合物7.89ph缓冲剂0.07聚合物-丙烯酸39.37防腐剂0.89流变改性剂-缔合高剪切2.07流变改性剂-凹凸棒石粘土0.49流变改性剂-低剪切0.54亚硝酸钠0.05表面活性剂0.3tio2浆料24.77水19.07
[0058]
4.深色平光涂料组合物
[0059]
表8提供了根据本发明形成的深色平光涂料组合物的实例。表9(图5)提供了由深色平光涂料组合物形成的涂料涂层的测量特性的总结
[0060]
表8.深色平光涂料组合物重量百分比。
[0061][0062][0063]
5.蛋壳光深色
[0064]
表10提供了根据本发明形成的蛋壳光深色涂料组合物的实例。表11(图6)提供了由蛋壳光深色涂料组合物形成的涂料涂层的测量特性的总结。
[0065]
表10.蛋壳光深色涂料组合物重量百分比。
[0066]
一般描述wt％聚结剂2.11
消泡剂0.69分散剂0.95增量剂-霞石正长岩15.76氟添加剂0.17不透明聚合物0.63ph缓冲剂0.21聚合物-丙烯酸45.17防腐剂0.86流变改性剂-缔合高剪切2.21流变改性剂-凹凸棒石粘土0.32流变改性剂-hec0.42流变改性剂-低剪切0.63亚硝酸钠0.05表面活性剂0.32水29.52
[0067]
6.半光泽深色
[0068]
表12提供了根据本发明形成的半光泽深色涂料组合物的实例。表13(图7)提供了由半光泽深色涂料组合物形成的涂料涂层的测量特性的总结。
[0069]
表12.半光泽深色涂料组合物重量百分比。
[0070][0071][0072]
虽然以上描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可
能形式。相反，本说明书中使用的词语是描述性而不是限制性词语，并且应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。另外，可以组合各种实现实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。