專利名稱：聚合物用作襯底涂層的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物用作襯底上的涂層的用途，特別涉及用作水泥基和金屬基襯底或疏水性天花板、墻壁、模塑制件以及屋面襯底上的涂料的聚合物。
一些建筑物竣工時常常使用一層疏水性襯底以防漏水。疏水性襯底可以由乙烯系、熱塑性聚烯烴例如聚丙烯、氯化聚磺酸酯、三元乙丙二烯單體(“EPDM”)或類似的材料制成。有一些問題與這類疏水性襯底有關(guān)。
第一個問題是使用的疏水性襯底層可能是黑色的。由于疏水性襯底層是黑色的，它易于吸收大量太陽輻射的熱。這些熱會隨著傳入結(jié)構(gòu)內(nèi)，導(dǎo)致增加冷卻該結(jié)構(gòu)的成本，否則使結(jié)構(gòu)發(fā)熱。太陽光和熱也會導(dǎo)致疏水性襯底損壞。為了克服上述問題，最好在疏水性襯底上涂覆一層可起太陽光反射器作用的涂料。
另一個與這類疏水性襯底有關(guān)的問題是許多粘附在襯底上的涂料都是溶劑基的。從溶劑基涂料中散發(fā)出的揮發(fā)性有機(jī)化合物(“VOCs”)是環(huán)境保護(hù)所關(guān)注的問題。因此，水性涂料是優(yōu)選的。水性的意思是水基的和沒有VOCs的。
與這類疏水性襯底有關(guān)的第三個問題是水性涂料通常不能完好地粘附在疏水性襯底上。因此，需要有一種能用水性涂料涂覆疏水性襯底的方法，該水性涂料含有能完好地粘附在疏水性襯底上的聚合物。
在德國專利申請DE 19538147中公開了對未經(jīng)預(yù)處理的塑料粘附性能改進(jìn)的試驗(yàn)。該申請敘述了一種含有甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯的共聚物和甲基丙烯酸與1-己烯-丙烯共聚物的聚合物涂料，該涂料對未經(jīng)預(yù)處理的塑料具有良好的粘附性能。該聚合物用有機(jī)溶劑制成且是水稀釋性的。即使有上述公開，仍然需要有一種能用水性涂料涂覆疏水性襯底的方法，該水性涂料含有能完好地粘附在疏水性襯底上的聚合物。
我們已發(fā)現(xiàn)，將含有含疏水改性單體作為聚合單元的聚合物的水性涂料用作疏水性襯底的涂料可滿足上述要求。疏水改性單體指的是(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯。
本發(fā)明提供了一種涂覆襯底的方法，該方法包括將含有聚合物的水性涂料涂覆在襯底上，其中該聚合物包括以下成分作為聚合單元a)1-100份(重量)的至少一種(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯，b)0-99份(重量)的至少一種烯屬不飽和單體，和c)0-15份(重量)的至少一種含有單體或其鹽的烯屬不飽和酸，其中該襯底選自乙烯基樹脂、熱塑性聚烯烴、氯化聚磺酸酯、乙烯/丙烯二烯單體、水泥基和金屬基的襯底。
用于本發(fā)明的聚合物可以通過單級或多級法制備。該方法可以是乳液聚合法。乳液聚合法的詳細(xì)說明可參閱美國專利5,521,266。該方法也可以是溶液聚合繼之以乳化的方法。溶液聚合繼之以細(xì)粒乳液聚合或微粒乳液聚合的詳細(xì)說明可參閱美國專利5,539,021。美國專利5,521,266的乳液聚合法是優(yōu)選的。
可以對用于本發(fā)明聚合物的形態(tài)進(jìn)行設(shè)計，以使該聚合物的某些特性最佳化。例如，可將聚合物制成芯-殼形態(tài)，其中，可將芯聚合物設(shè)計成其所具有的玻璃化溫度低于形成殼的聚合物。另一方面，也可將構(gòu)成芯的聚合物設(shè)計成其所具有的玻璃化溫度高于構(gòu)成殼的聚合物。在這種情況下，芯可以起填料的作用而殼可以將較硬的芯粘合在一起以有助于薄膜形成?？梢圆捎帽绢I(lǐng)域中眾所周知的方法制備芯-殼聚合物。
在用于制備本申請的樣品的方法中，第一級通過將單體乳液和過硫酸鈉添加到含有甲基-β-環(huán)糊精(“CD”)、去離子水和表面活性劑的溶液中進(jìn)行制備。第一級在85℃下反應(yīng)。第二級通過制備第二種單體乳液并將第二種單體乳液和過硫酸鈉溶液供入已反應(yīng)的第一級進(jìn)行制備。第二級在85℃下反應(yīng)。
用于本發(fā)明的聚合物含有1-100份(重量)、優(yōu)選20-95份(重量)、更優(yōu)選40-95份(重量)至少一種(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯作為聚合單元。更優(yōu)選的是，用于本發(fā)明的聚合物含有60-95份(重量)、優(yōu)選70-94份(重量)、更優(yōu)選80-93份(重量)至少一種(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯作為聚合單元。優(yōu)選的是，(甲基)丙烯酸的烷基酯是(甲基)丙烯酸的C12-C30烷基酯。更優(yōu)選的是，(甲基)丙烯酸的烷基酯是(甲基)丙烯酸的C12-C18烷基酯。適宜的(甲基)丙烯酸的烷基酯包括但不限于，(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯和(甲基)丙烯酸二十烷基酯。通過采用一種以上的(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯可以獲得有利的特性。(甲基)丙烯酸指的是丙烯酸或甲基丙烯酸。
用于本發(fā)明的聚合物也可以含有0-99份(重量)、優(yōu)選4-79份(重量)、更優(yōu)選4-59份(重量)至少一種烯屬不飽和單體作為聚合單元。更優(yōu)選的是，用于本發(fā)明的聚合物含有4-39份(重量)、優(yōu)選5-29份(重量)、更優(yōu)選6-19份(重量)至少一種烯屬不飽和單體作為聚合單元。用于制備本發(fā)明的聚合物組合物的適宜烯屬不飽和單體包括但不限于包括丙烯酸甲酯、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、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯和丙烯酸羥丙酯；丙烯酰胺或取代的丙烯酰胺；苯乙烯或取代的苯乙烯；乙酸乙烯酯或其他乙烯基酯；乙烯系單體例如氯乙烯、偏二氯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮；以及丙烯腈或甲基丙烯腈的(甲基)丙烯酸酯單體。丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯是優(yōu)選的。
用于本發(fā)明的聚合物也可以含有0-15份(重量)、優(yōu)選1-10份(重量)、更優(yōu)選1-5份(重量)含有單體或其鹽的烯屬不飽和酸作為聚合單元。含有單體的適宜的烯屬不飽和酸包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、甲基丙烯酸磷乙酯、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙烷磺酸、乙烯基磺酸鈉、衣康酸、富馬酸、馬來酸、衣康酸單甲酯、富馬酸單甲酯、富馬酸單丁酯以及馬來酸酐。丙烯酸和甲基丙烯酸是優(yōu)選的。甲基丙烯酸是更優(yōu)選的。
用于本發(fā)明的聚合物也可以含有0-25份(重量)、優(yōu)選0-15份(重量)、更優(yōu)選0-10份(重量)氟化(甲基)丙烯酸烯屬不飽和單體作為聚合單元，例如ZonylTM產(chǎn)品(DuPont Chemical Company的商標(biāo))。
用于本發(fā)明的聚合物也可以含有0-25份(重量)、優(yōu)選0-15份(重量)、更優(yōu)選0-10份(重量)含有烯屬不飽和單體的硅氧烷作為聚合單元，例如乙烯基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
用于本發(fā)明的聚合物也可以含有0-80份(重量)、優(yōu)選0-50份(重量)、更優(yōu)選1-15份(重量)選自C6-C20烷基苯乙烯和烷基-α-甲基苯乙烯、C6-C20烷基二烷基衣康酸酯、C10-C20羧酸的乙烯基酯、C8-C20N-烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、C10-C20烷基-α1-羥甲基丙烯酸酯、C8-C20二烷基2，2’-(氧二亞甲基)二丙烯酸酯、C8-C20二烷基2，2’-(烷基亞氨基二亞甲基)二丙烯酸酯、C8-C20N-烷基丙烯酰亞胺和C10-C20烷基乙烯基醚的單體作為聚合單元。
用于本發(fā)明的聚合物也可以含有0.1-10份(重量)、優(yōu)選0.1-5份(重量)、更優(yōu)選0.1-3份(重量)(以聚合物重量為基準(zhǔn))選自交聯(lián)劑和交聯(lián)單體的交聯(lián)物作為聚合單元。交聯(lián)物指的是一種具有至少2個活性基的化合物，該活性基可與本發(fā)明組合物的單體上存在的酸基反應(yīng)。用于本發(fā)明的交聯(lián)劑包括聚氮丙啶、聚異氰酸酯、聚碳化二亞胺、多胺和多價金屬。交聯(lián)劑是任選的，且可在聚合完畢之后添加。
交聯(lián)單體是在聚合過程中與本發(fā)明的組合物的單體結(jié)合的交聯(lián)物。用于本發(fā)明的交聯(lián)單體包括乙酰乙酸酯-官能單體例如乙?；阴Ｑ趸一┧狨ァ⒁阴；阴Ｑ趸谆┧狨?、乙酰基乙酰氧基乙基甲基丙烯酸酯、乙酰乙酸烯丙酯、乙酰基乙酰氧基丁基甲基丙烯酸酯和2，3-二(乙酰基乙酰氧基)丙基甲基丙烯酸酯；二乙烯基苯、多羥基化合物的(甲基)丙烯?；埘ァ⒍圄人岬亩蚁┗?、多羧酸的二烯丙酯、二烯丙基二甲基氯化銨、對苯二甲酸三烯丙酯、亞甲基雙丙烯酰胺、馬來酸二烯丙酯、富馬酸二烯丙酯、六亞甲基雙馬來酰胺、磷酸三烯丙酯、偏苯三酸三乙烯基酯、己二酸二乙烯基酯、三甲基丙烯酸甘油酯、琥珀酸二烯丙酯、二乙烯基醚、乙二醇或二甘醇二丙烯酸酯的二乙烯基醚類、聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、環(huán)戊二烯二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯或丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二-或三-丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、n-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、及其混合物等。(甲基)丙烯酰胺、n-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、及其混合物是優(yōu)選的。選擇所用的交聯(lián)物的量使該交聯(lián)物不致妨礙薄膜形成。
可以使用鏈轉(zhuǎn)移劑來控制用于本發(fā)明的聚合物的分子量。適宜的鏈轉(zhuǎn)移劑包括硫醇例如十二烷硫醇(“n-DDM”)。鏈轉(zhuǎn)移劑的用量可以占該聚合組合物總重的0.1％-10％。
含有用于本發(fā)明的聚合物的水性涂料可以單獨(dú)地涂覆以供作疏水性襯底的粘結(jié)層之用。該粘結(jié)層是粘附在疏水性襯底上的底涂層或底漆且可為準(zhǔn)備涂覆的其他不能很好地粘附在疏水性襯底上的涂料提供一層基面。
當(dāng)用在屋面時，由用于本發(fā)明的聚合物制成的涂料應(yīng)能反射太陽輻射或保護(hù)襯底免于受太陽輻射的影響。因此，通常將顏料、填料或其組合物與用于本發(fā)明的聚合物一起使用，然而，也可以單獨(dú)使用聚合物并另涂以著色的和加填料的涂料。為了反射太陽輻射而使用的顏料或填料應(yīng)是淺色的，且在本領(lǐng)域中是眾所周知的。用于著色和保護(hù)襯底免于受太陽輻射影響的顏料(無需高反射能力)在本領(lǐng)域中也是眾所周知的。
所用的顏料量可以為10-60份(重量)。另一方面，可將其他反光的、散射的或吸收性的材料例如玻璃、陶瓷或聚合的空心圓球、不透明聚合物、硬聚合物或金屬添加到含有用于本發(fā)明的聚合物的水性涂料中。
用于本發(fā)明的聚合物通常是通過將該聚合物涂覆在襯底上用以覆蓋襯底。該襯底可以選自水泥基襯底或金屬基襯底，或疏水性襯底例如乙烯系、熱塑性聚烯烴例如聚乙烯和聚丙烯、氯化聚磺酸酯、EPDM或類似的材料。該襯底可以是天花板、墻壁、模塑制件或屋面。
可以采用輥涂、噴涂或刷涂或通過把襯底浸入聚合物中將該聚合物涂覆在襯底上。也可以采用本領(lǐng)域中熟知的其他涂覆方法?？砂?g/m2-200g/m2、優(yōu)選5g/m2-125g/m2涂覆聚合物以獲得1微米至200微米、優(yōu)選5微米至125微米的干厚度。如果將該聚合物施加在著色的制劑中，則該涂層的厚度將為100微米至1000微米、且優(yōu)選大于200微米。
然后，將聚合物干燥?？梢栽诃h(huán)境條件下干燥該聚合物。也可以采用強(qiáng)制鼓風(fēng)以促進(jìn)聚合物的干燥。也可以采用加熱方法干燥聚合物?？蓪?qiáng)制鼓入的空氣加熱，或可將涂覆了聚合物的襯底放置在加熱爐中。加熱溫度可以為35℃-200℃。也可以采用本領(lǐng)域中熟知的其他干燥方法例如采用紫外線或紅外線或電加熱棒。
也可以在將聚合物涂覆在襯底上之前先將該聚合物與膠乳混合?？梢圆捎萌我环N膠乳。適宜的膠乳包括但不限于丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯/苯乙烯、苯乙烯/丁二烯以及乙酸乙烯酯膠乳。與膠乳混合的聚合物的量通常為1-50份(重量)、優(yōu)選5-45份(重量)、更優(yōu)選10-40份(重量)。如上所述，通常將該混合物涂覆在襯底上。
在本專利申請的全文中采用以下縮寫LMA＝甲基丙烯酸月桂酯，SMA＝甲基丙烯酸十八酯，St＝苯乙烯，MMA＝甲基丙烯酸甲酯，BA＝丙烯酸丁酯，MAA＝甲基丙烯酸，CD＝甲基-β-環(huán)糊精，LA＝丙烯酸月桂酯，CEMA＝甲基丙烯酸十六烷基酯-二十烷基酯，n-DDM＝n-十二烷硫醇。
以下實(shí)施例用以說明用于本發(fā)明的聚合物以及采用該聚合物作為襯底上的涂料時得到的好處。不應(yīng)將這些實(shí)施例認(rèn)為是對本發(fā)明范圍的限制。
試驗(yàn)了兩種不同的乳液聚合物。一般的操作步驟如下對第一級而言，在室溫下，將400克去離子水、TritonXN-45S(Union CarbideChemical Company的商標(biāo))陰離子型表面活性劑和28.6克CD引入配備有機(jī)械攪拌器、溫度控制裝置、冷凝器、單體和引發(fā)劑進(jìn)料管線和氮?dú)膺M(jìn)口的4升4頸圓底燒瓶中。將內(nèi)含物在攪拌和氮?dú)獯祾呦录訜岬?5℃。分別制備單體乳液。將25克去離子水中的0.35％(重量)碳酸鈉(以第一級和第二級中的單體總重為基準(zhǔn))和30克去離子水中的0.35％(重量)過硫酸鈉(以第一級和第二級中的單體總重為基準(zhǔn))的溶液引入反應(yīng)釜中。在20分鐘內(nèi)將單體乳液與210克去離子水中的0.05％過硫酸鈉(以第一級和第二級中的單體總重為基準(zhǔn))的引發(fā)劑溶液一起供入。
對第二級而言，采用625克去離子水、7.8克TritonXN-45S陰離子型表面活性劑和單體制備另一種單體乳液。第一級單體乳液進(jìn)料完畢之后，立即將第二級單體乳液在3小時內(nèi)與過硫酸鈉引發(fā)劑溶液一起供入。選擇第一種和第二種單體乳液，這樣就得到表1(以單體的重量百分?jǐn)?shù)為基準(zhǔn))的聚合物。所列不同的聚合物包括具有和沒有n-DDM的聚合物。使用n-DDM可降低分子量(從約500,000降至150,000)，因此，在具有和沒有n-DDM的粘附力之間的比較是不合適的。
表1聚合物Tg(℃) Tm(℃)組成13 NA 60BA/39MMA/1MAA22 NA 40CEMA/20BA/39MMA/1MAA3 -29NA 40CEMA/40BA/19MMA/1MAA45 NA 40SMA/20BA/39MMA/1MAA5 -29NA 40SMA/40BA/19MMA/1MAA6NA-1 46SMA/47LMA/5MMA/2MAA7NA-16 25SMA/68LMA/5MMA/2MAA8**-13NA70BA/28.4MMA/1.6MAA9**6 NA72LMA/26.4MMA/1.6MAA10**-4 NA62LMA/36.4Sty/1.6MAA11**-13NA58LA/40.4MMA/1.6MAA12**-11NA54LA/44.4MMA/1.6MAA13**-7 NA 40LMA/27BA/31.4MMA/1.6MAA14 NA 26 93SMA/5MMA/2MAA15 NA NA 50BA/MMA*/50樣品1416 NA NA 50BA/MMA*/50樣品6NA＝未分析*＝65％BA/34％MMA/1％MAA**＝用0.3％(重量)n-DDM制備的樣品在沒有上述第一級的情況下制備樣品8-13，但是丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的聚合物晶種代替了第一級。
采用兩種方式試驗(yàn)了聚合物對EPDM的粘附性。第一，將膠乳聚合物勻稱地涂覆在EPDM襯底上，讓其固化(透明涂層)。這就提供了作為EPDM上的粘結(jié)層的潛在性能的測量。第二，在配制著色涂料(表2)時，將膠乳聚合物用作粘合劑。
用于著色涂料的材料和來源如下Tamol165A Rohm and Haas CompanySkane M-8Rohm and Haas CompanyAcrysolRM-8W Rohm and Haas CompanyAcrysolRM-2020 NPRRohm and Haas Company表2材料 用量(kg)水 49.4分散劑(Tamol165A)2.5消泡劑 1.3氨水1.3碳酸鈣 173.6二氧化鈦27.6水 36.0試驗(yàn)性的粘合劑(55％)216.7防霉劑(Skane M-8) 1.3消泡劑 1.3增稠劑1(AcrysolRM-8W)0.4增稠劑2(AcrysolRM-2020 NPR) 1.3總計515.3重量固含量 63.0體積固含量 48.5
將總計20克物料的兩種涂料涂覆在7.6cm×15.2cm的EPDM板上。將2.54cm×15cm的聚酯棉織物片粘貼在每一樣品上。將該測試板在75°F和50％相對濕度下干燥3周。剝離粘著力是在標(biāo)準(zhǔn)的速度和條件下按控制角度剝離時，撕開粘合劑與表面之間的結(jié)合每單位寬度所需的力。采用張力試驗(yàn)機(jī)，每分鐘拉5厘米，將以上制備的樣品在180°下進(jìn)行剝離試驗(yàn)，并測定平均載荷。所得結(jié)果列于表3。
表3濕粘合強(qiáng)度(N/m)聚合物 透明的 著色的1 50 NT2 320503 3201204 100405 3801406 6801407 680708 880809 1905010 51012011 1205012 68014013 1805014 NT 18015 NT 3016 NT 30NT＝未測試以上數(shù)據(jù)表明可以由用于本發(fā)明的聚合物構(gòu)成的粘結(jié)層能很好地粘附EPDM。如有關(guān)透明涂料的結(jié)果所示，該聚合物的疏水性單體的含量對粘附EPDM有直接的影響。使這些結(jié)果復(fù)雜的解釋是Tg的影響(或?qū)Y(jié)晶的SMA/LMA共聚物而言是Tm)。Tg＞0℃的SMA/BA和CEMA/BA共聚物具有的濕粘合強(qiáng)度稍高于BA/MMA對照(也具有Tg＞0℃)。然而，當(dāng)將Tg降低到-28℃時，SMA/BA和CEMA/BA共聚物的粘附力比BA/MMA對照的更大。結(jié)晶的SMA/LMA共聚物(Tg為-1°和-16℃)的結(jié)果表明疏水性單體的含量可增加粘附力(對BA/MMA而言，濕粘合強(qiáng)度為660N/m與50N/m)。
對著色涂料中的高分子量聚合物而言，疏水性單體含量對濕粘合EPDM的影響遵循與透明涂料相同的趨勢。一般而言，正如所料，著色涂料的濕粘合力低于透明涂料。疏水性單體含量對低MW粘合劑性能的影響雖然降低聚合物的MW，特別是在透明涂料的情況下可以稍微提高濕粘合強(qiáng)度，著色涂料粘附力的提高主要是由于聚合物的疏水性單體含量所致。從表3中可以看出，當(dāng)將粘合劑著色并加入涂料配方中時，可以注意到增加疏水性可增強(qiáng)低MW和高M(jìn)W聚合物的濕粘合強(qiáng)度。提高粘附力的不僅僅是長鏈(甲基)丙烯酸酯的含量，而且苯乙烯與長鏈(甲基)丙烯酸酯的存在使這些實(shí)施例中的粘附力最強(qiáng)。比較LMA/Sty和LA/Sty對LMA/MMA和LA/MMA的濕粘合強(qiáng)度表現(xiàn)出苯乙烯在增加涂料的疏水性上作出的改進(jìn)。在沒有追加疏水性苯乙烯的情況下，MMA型與BA/MMA對照的差不多。對高密度聚乙烯(HDPE)的粘附力如上所述，制備了另一批聚合物以便測試該聚合物對HDPE的粘附力。這些聚合物的組成列于表4。采用0.001密耳的伯德式涂膜器將聚合物澆鑄在HDPE上。將這些樣品在82℃下干燥5分鐘，然后，采用張力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行典型的180°剝離試驗(yàn)。所得結(jié)果列于表5。
表4聚合物 組成 TgTm17 80BA/19MMA/1MAA -24.518 94BA/5MMA/1MAA/0.5nDDM -41.219 25SMA/68LMA/5MMA/2MAA/0.5nDDM -16.720 25SMA/69LMA/5MMA/1MAA/0.5nDDM -18.221 35LMA/32BA/31.4MMA/1.6MAA/0.5nDDM -7.8Tg和Tm均以℃表示表5聚合物 180°剝離(N/m)17 0.13ss18 0.94C19 1.85C20 1.52C21 0.09ssC＝粘結(jié)破壞ss＝滑動粘附現(xiàn)象以上數(shù)據(jù)表明在低的Tg、低熔點(diǎn)(Tm)或低分子量下，用于本發(fā)明的聚合物能很好地粘附HDPE。彈性屋面和墻壁涂料除涂覆疏水性襯底之外，一些用于本發(fā)明的聚合物還適用于涂覆水泥基和金屬基屋面以及墻壁襯底的彈性制劑。彈性涂料的獨(dú)特性能是其在低溫下的柔韌性。這便于在建筑物受熱和冷卻循環(huán)期間襯底移動，而不致造成涂層損壞。測試的多數(shù)含有疏水性單體的聚合物表現(xiàn)出與多數(shù)彈性涂料粘合劑相同的結(jié)果；低溫柔韌性直接與Tg有關(guān)，而最低柔韌性溫度接近于聚合物的Tg。然而，當(dāng)研究結(jié)晶的聚合物時，發(fā)現(xiàn)柔韌性的溫度并不接近于Tm，而約為18℃以下。
為了說明本發(fā)明在彈性墻壁涂料方面的實(shí)用性制備了一些聚合物樣品。制備的聚合物如表6所示。
表6聚合物 組成22 80BA/19MMA/1MAA2350LMA/10BA/19MMA/1MAA按顏料體積濃度為40和體積固含量為41將聚合物配入典型的涂料中。將該涂料制備成游離薄膜并放置在鋁板上。將該涂層干燥，然后根據(jù)ASTM的方法測試防水性、柔韌性和抗張強(qiáng)度。通過在實(shí)驗(yàn)室吸垢試驗(yàn)之前和之后測定與實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)作比較的漫反射率來測試抗污性。所得結(jié)果列于表7。
表7聚合物22 聚合物23抗污性％保持的反射性 96 99防水性水溶脹最大重量增加(％) 22 19機(jī)械性能在-34℃下的低溫柔韌性1/2英寸軸棒彎曲 通過 通過1/8英寸軸棒彎曲 通過 通過抗張性能抗張強(qiáng)度(MPa)-18℃最大6.48 8.96破裂5.79 7.030℃最大2.38 3.14破裂1.69 2.8624℃最大0.97 1.07破裂0.79 0.7940℃最大0.88 0.80破裂0.74 0.62
聚合物22 聚合物23延伸率(％)-18℃在最大應(yīng)力下 7048破裂時 185 900℃在最大應(yīng)力下 160 125破裂時 565 29024℃在最大應(yīng)力下 193 220破裂時 297 45040℃在最大應(yīng)力下 150 195破裂時 210 307以上數(shù)據(jù)表明用于本發(fā)明的聚合物作為彈性屋面和墻壁涂料的性能很好。
權(quán)利要求
1.一種涂覆襯底的方法，該方法包括將含有聚合物的水性涂料涂覆在襯底上，其中該聚合物包括以下成分作為聚合單元a)1-100份(重量)的至少一種(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯，b)0-99份(重量)的至少一種烯屬不飽和單體，和c)0-15份(重量)的至少一種含有單體或其鹽的烯屬不飽和酸，其中該襯底選自乙烯系、熱塑性聚烯烴、氯化聚磺酸酯、乙烯/丙烯二烯單體、水泥基和金屬基的襯底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物包括以下成分作為聚合單元a)20-95份(重量)的至少一種(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯，b)4-79份(重量)的至少一種烯屬不飽和單體，和c)1-10份(重量)的至少一種含有單體或其鹽的烯屬不飽和酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物包括以下成分作為聚合單元a)40-95份(重量)的至少一種(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯，b)4-59份(重量)的至少一種烯屬不飽和單體，和c)1-5份(重量)的至少一種含有單體或其鹽的烯屬不飽和酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該聚合物還包括交聯(lián)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將聚合物與50-99份(重量)的膠乳混合并將該混合物涂覆在疏水性襯底上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該聚合物包括以下成分作為聚合單元a)20-95份(重量)的至少一種(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯，b)4-79份(重量)的至少一種烯屬不飽和單體，和c)1-10份(重量)的至少一種含有單體或其鹽的烯屬不飽和酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該聚合物包括以下成分作為聚合單元a)40-95份(重量)的至少一種(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯，b)4-59份(重量)的至少一種烯屬不飽和單體，和c)1-5份(重量)的至少一種含有單體或其鹽的烯屬不飽和酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5方法，其中該聚合物還包括交聯(lián)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求5方法，其中該膠乳選自丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯/苯乙烯、苯乙烯/丁二烯以及乙酸乙烯酯膠乳。
全文摘要
公開了一種涂覆襯底的方法。該方法利用含有疏水性單體的聚合物以提供對疏水性、水泥基和金屬基的襯底具有良好粘合性的涂料。
文檔編號C09D133/04GK1267693SQ0010407
公開日2000年9月27日 申請日期2000年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月18日
發(fā)明者W·H·小埃爾弗林, D·G·凱利, W·勞 申請人:羅姆和哈斯公司