專利名稱：紅外反射性雙組份涂料組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紅外反射性涂層。
背景技術(shù)：
節(jié)能窗的使用的增加導(dǎo)致當(dāng)光線由窗釉(window glazing)反射到附近的熱塑性建筑部件上時會引起不太希望的問題。例如，諸如壁板、門造型裝飾物、窗造型裝飾物和蓋板的建筑部件通常由乙烯基熱塑性塑料制成或者由其包覆。乙烯基塑料通常具有約70_75°C的低熱變形溫度。普通的日光可以使處于反射光線的光路中的熱塑性建筑部件、尤其是乙烯基塑料建筑部件經(jīng)歷熱變形、熔融或過早老化。這種令人生厭的、有時永久的損害從而可能在安裝有節(jié)能窗的建筑上或靠近該建筑的熱塑性建筑部件中發(fā)生。在一些情況下，這種損害甚至可以延伸至鄰近建筑上的熱塑性建筑部件。熱塑性建筑部件、熱塑性復(fù)合建筑部件和熱塑性包覆建筑部件還應(yīng)當(dāng)適宜地經(jīng)受住包括雨、風(fēng)、雪、極端溫度的其他戶外條件。為了有助于此，建筑部件的制造商在一些情況下可能對新制造的建筑部件在其被運(yùn)載到建筑場所之前涂覆保護(hù)面涂層(例如漆料)。近年來，被設(shè)計用在安裝好的熱塑性建筑部件上的漆料(例如用于乙烯基塑料壁板的漆料)也已經(jīng)可得到。無論是在制造場所涂覆還是涂覆在現(xiàn)有安裝好的建筑部件上，在許多熱塑性材料上提供合適的保護(hù)性涂層可能很難。例如，乙烯基塑料具有低表面能和高熱膨脹系數(shù)，因此配制具有適當(dāng) 粘附性和耐久性的乙烯基塑料漆料可能非常困難。熱塑性建筑部件有時與熱固性、含木材的或木制的建筑部件組合來形成窗、門、和其他組件。組件制造商可能希望在組件的所有建筑部件上涂覆飾面層，并且這樣做時使用單一的涂料組合物。如前所述可以理解，本領(lǐng)域需要一種這樣的涂料組合物，該涂料組合物將充分粘附且保護(hù)熱塑性建筑部件、熱固性建筑部件、含木材建筑部件和木制建筑部件。本文公開了且要求保護(hù)這樣的組合物及其使用方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供了一種雙組份的水性涂料組合物，其中的第一組份包含水性活潑氫官能的膠乳粘合劑，并且其中的第二組份包含水分散性多異氰酸酯，其中，所述第一組份和所述第二組份中的一種或兩種包含非紅外吸收性有色顏料，并且涂布在乙烯基塑料基材頂部的所述第一組份和所述第二組份的混合物將固化形成粘附乙烯基塑料的紅外反射性有色保護(hù)膜。本發(fā)明另一方面提供了一種被涂布的建筑部件，所述被涂布的建筑部件包含其上具有濕涂層的熱塑性基材、含熱塑性基材或熱塑性包覆基材，所述濕涂層包含活潑氫官能的膠乳粘結(jié)劑、水分散性多異氰酸酯和非紅外吸收性有色顏料的水性混合物，并且所述濕涂層將固化形成粘附基材的紅外反射性有色保護(hù)膜。
本發(fā)明另一方面提供了一種涂布建筑部件的方法，所述方法包括:
a)對包含熱塑性基材、熱塑性復(fù)合基材或熱塑性包覆基材的建筑部件涂覆濕涂層，所述濕涂層包含活潑氫官能的膠乳粘結(jié)劑、水分散性多異氰酸酯和非紅外吸收性有色顏料的水性混合物；以及
b)使所述涂層固化，從而形成粘附基材的紅外反射性有色保護(hù)膜。
所公開的組合物和方法提供了一種固化的保護(hù)膜，該保護(hù)膜與不用上述非紅外吸收性有色顏料的其他方面類似膜相比減弱了受紅外照射的熱塑性建筑部件對熱變形的易感性。


圖1是本發(fā)明的被涂制品的示意性截面圖。
各附圖中，類似標(biāo)號表示類似元件。附圖中的各元件沒有按比例。
具體實施方式
由端點(diǎn)敘述的數(shù)值范圍包括在該范圍內(nèi)包含的所有數(shù)值(例如，1-5包括1、1.5、2,2.75,3,3.80、4、5 等)。
本文所使用的“一種/ 一個(a或an)”、“該(the) ”、“至少一種”和“一種或更多種”可互換使用。因此，例如，包含“一種”添加劑的涂料組合物是指該涂料組合物可以包含“一種或多種”添加劑。
術(shù)語“建筑漆料”和“建筑色料”分別指用在內(nèi)部或外部建筑部件上的漆料和色料。
術(shù)語“粘結(jié)劑”是指適用在漆料和色料中的天然的或合成的成膜聚合物。
術(shù)語“建筑部件”是指，將要安裝的未安裝的制品，并且用在建筑或其他建筑物體或結(jié)構(gòu)(例如窗、門、壁板、百葉窗(shutter)、貼面(trim)、造型裝飾物(molding)、門窗框(jamb)、蓋板(decking)、欄桿(railing)、蓋屋板(roofing)、墻壁、地板、天花板等等)的一部分上或作為其部分，但還未安裝到其上。
術(shù)語“著色劑”是指，可以添加到基礎(chǔ)漆料或色料為改善所述基礎(chǔ)漆料或色料的顏色(hue)或光亮度(lightness)的組合物,其包含顏料或染料和可選載體、但基本上不含粘結(jié)劑。`
當(dāng)針對顏料或著色劑使用時，術(shù)語“有色的”是指，具有不同于白色的顏色，例如具有諸如紅色、綠色、藍(lán)色或黃色的顏色。出于本發(fā)明的目的，黑色顏料或著色劑將被視為是有色的。
當(dāng)針對漆料或色料使用時，術(shù)語“深色的”是指，該漆料或色料具有小于60的L*值，該L*值通過如下測定:將干膜厚度為25 μ m的涂層膜澆鑄到BYK-Gardner N0.PA-2811不透明的刮涂卡(來自BYK-Gardner USA)或可比卡片的白色部分上，并且如對于顏色或外觀測量的ASTM國際標(biāo)準(zhǔn)，第八版所定義測定L*。
當(dāng)針對液體涂料組合物使用時，術(shù)語“低V0C”是指，該涂料組合物包含，基于全部液體涂料組合物重量，少于約10wt %的揮發(fā)性有機(jī)化合物，更優(yōu)選小于約7wt％的揮發(fā)性有機(jī)化合物，最優(yōu)選小于約4wt%的揮發(fā)性有機(jī)化合物。當(dāng)針對漆料或色料使用時，術(shù)語“非紅外吸收性”和“紅外反射性”是指，漆料或色料當(dāng)被澆鑄在上述BYK-Gardner不透明刮涂卡的黑色部分上形成干燥厚度為至少40 μ m的涂層膜時將具有至少10的總太陽能反射率(TSR)，所述總太陽能反射率利用ASTME-971-88 (Reapproved 2003)的過程測定。TSR是入射的太陽能輻射中被物體反射的總百分比的量度，其中TSR值為10是指10%的總太陽能輻射被物體反射。當(dāng)針對著色劑或顏料使用時，術(shù)語“非紅外吸收性”是指，當(dāng)足夠量的這樣的著色劑或顏料被添加到澄清的基礎(chǔ)漆料中以提供不透明的(如下所定義的)膜(被澆鑄在上述BYK-Gardner不透明刮涂卡的白色部分和黑色部分上形成干燥厚度為至少40 μ m的涂層膜)時，干燥膜具有至少10的在刮涂卡的白色部分上測定的TSR。當(dāng)針對干燥的涂層膜使用時，術(shù)語“不透明的”是指，該膜具有大于95%的對比率。對比率通過如下確定:用在上述BYK-Gardner不透明性刮涂卡的黑色部分上測定的L*值除以在白色部分上測定的L*值。術(shù)語“漆料”是指包含顏料和粘結(jié)劑的涂料組合物，該涂料組合物當(dāng)被涂覆在新打磨的平滑木材表面上形成薄濕膜厚度(例如ΙΟΟμπι)的涂層膜時，干燥后將遮蓋木材紋理(grain)及其質(zhì)地(texture)并且將呈現(xiàn)具有其自身外觀的新表面。術(shù)語“顏料”不僅包括通過反射光線起作用的顆粒顏料，還包括通過吸收光線起作用的可溶性或可分散性染料。當(dāng)針對漆料、色料或著色劑使用時，術(shù)語“顏料體積濃度”是指，干燥涂層體積中涂層的所有顏料或染料物質(zhì)所占據(jù)的總百分比。術(shù)語“聚合物”和“聚合物的”包括聚合物以及兩種或更多種單體的共聚物。術(shù)語“適用期”是指，在所公開的第一組份和第二組份的混合物充分凝膠從而造成當(dāng)該混合物被涂覆到所需基材上時涂層品質(zhì)顯著下降之前，該混合物可以儲存的時間段。術(shù)語“優(yōu)選的”和“優(yōu)選地”是指本發(fā)明的在某些情況下可以提供某些益處的實施方式。然而，在相同或其它的情形下，其它的實施方式也可能是優(yōu)選的。另外，敘述一個或多個優(yōu)選實施方式并不意味著其它的實施方式是不可用的，并且不意味著將其它的實施方式從本發(fā)明范圍中排除。當(dāng)針對漆料、色料或著色劑使用時，術(shù)語“溶劑型”是指，漆料、色料或著色劑的主要液體載體是非水性溶劑或非水性溶劑的混合物。術(shù)語“色料”是指包含粘結(jié)劑的涂料組合物，該涂料組合物當(dāng)被涂覆在新打磨的平滑木材表面上形成薄濕膜厚度(例如ΙΟΟμπι)的涂層膜時，干燥后不會遮蓋木材紋理(grain)和質(zhì)地(texture)兩者。當(dāng)將半透明色料涂覆到木材上時，木材紋理及其質(zhì)地通常保持可見；而當(dāng)涂覆實色(即不透明)色料時，紋理通常被遮蓋了，而其質(zhì)地通常保持可見。色料通常以遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于漆料的程度浸入木材或其他多孔基材。當(dāng)針對漆料、色料、或著色劑組合物中可能出現(xiàn)的組分使用時，術(shù)語“基本上不含”是指，該組分的含量，基于組合物的重量，小于約Iwt %。術(shù)語“面涂層”是指這樣的涂料組合物，該涂料組合物在干燥后或以其他方式硬化后會在被涂基材上提供裝飾性或保護(hù)性最外層飾面層。作為進(jìn)一步的解釋，這樣的面涂層可以一層或多層形式涂覆或者可以涂覆到裸露的或經(jīng)打底的基材。術(shù)語“底涂層”是指這樣的涂料組合物，該涂料組合物以一層或多層形式涂覆到裸露基材上，并且如果其上未涂布面涂層那么該涂層將不能在無可目測不良劣化的情況下抵擋長期的戶外暴露(例如相當(dāng)于面向正南的Florida日光一年的暴露量)。
術(shù)語“乙烯基塑料”是指聚氯乙烯聚合物或共聚物。
當(dāng)針對漆料、色料或著色劑使用時，術(shù)語“水性”是指，用于漆料、色料或著色劑的主要液體載體或載劑是水。
當(dāng)針對多異氰酸酯使用時，如上下文可能需要的，術(shù)語“水分散性的”是指在其被分散在水之前或之后的該多異氰酸酯。
參照圖1，本發(fā)明的被涂建筑部件10以示意性截面圖形式示出。建筑部件10包括，在熱塑性(例如乙烯基塑料)基材10之上的由本發(fā)明的雙組份組合物制成的粘附基材的紅外反射性涂層14。涂層14可以以一層或多層形式涂覆到基材16上，其中各層之間可以是相同的或不同的。涂層14適宜是裝飾性的和耐候性的，其可以如下場所涂覆到建筑部件10上，所述場所包括，在制造基材16的場所、在中間場所、在最終安裝建筑部件10的場所(例如在建筑部件10被連接到建筑或其他建筑物體或結(jié)構(gòu)上之前)、或者在建筑部件10已經(jīng)如此連接的場所。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，建筑部件10可以具有各種各樣的形狀、尺寸和最終用途。
各種各樣的活潑氫官能的膠乳粘結(jié)劑(有時也被成為初級樹脂)可用于本發(fā)明的涂料組合物。示例性的這種粘結(jié)劑通常至少包含活潑氫官能的膠乳粒子(例如官能化了的丙烯酸類聚合物的粒子)、水和一種或多種表面活性劑，并且可以包含本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的額外成分。具有代表性的活潑氫官能的膠乳粘結(jié)劑包括來自EPS Corp.的EPS 2771丙烯酸類乳液；來自Rohm and Haas C0.的RHOPLEX AC-1020丙烯酸類乳液；來自RohmandHaas C0.的 RH0SHIELD 3275 聚合物分散體；來自 Alberdingk Boley, Inc.的ALBERDINGK AC 2514聚合物分散體；來自BASF Corp.的JONCRYL 1987和JONCRYL 8383丙烯酸類乳液；及其混合物。優(yōu)選地，所述涂料組合物基于總固含量包含約20至約70wt%、更優(yōu)選約40至約50wt%的活潑氫官能的膠乳粘結(jié)劑固體。
各種各樣的水分散性多異氰酸酯都可用于本發(fā)明的涂料組合物。示例性的這種多異氰酸酯通常將是至少雙官能的，經(jīng)由攪拌或如 果需要通過使用更強(qiáng)力的混合(諸如高剪切混合器)可分散在水中，并且這樣分散后至少具有有限的儲存穩(wěn)定性。如所供應(yīng)的，多異氰酸酯可以包含本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的額外成分(例如溶劑、增稠劑或其他粘度改性物質(zhì))。交聯(lián)劑可以是單體、低聚物或聚合物，優(yōu)選是單體或低聚物。具有代表性的水分散性多異氰酸酯包括來自 Bayer MaterialScience 的 BAYHYDUR 302、BAYHYDUR 303、BAYHYDUR304 和 BAYHYDUR 305 ;來自 PerstorpGroup 的 EASAQUA X D 401 ;及其混合物。優(yōu)選地，涂料組合物基于總固含量包含至少約I至約10wt%、更優(yōu)選約4至約6 〖％的多異氰酸酯。
各種各樣的非紅外吸收性有色顏料可用于本發(fā)明的涂料組合物。示例性的這種顏料可以是無機(jī)的或有機(jī)的，其包括但不限于美國專利號6，458，848B2 (Sliwinski等人)、6，616，744B1 (Sainz 等人)、6，989，056B2 (Babler)和 7，157，112B2 (Haines)中以及美國專利申請公開號US2005/0126441A1 (Skelhorn)中涉及的那些。無機(jī)顏料尤其理想，其包括由如下金屬形成的單一的或混合的金屬氧化物，所述金屬包括鋁、銻、鉍、硼、鉻、鈷、鎵、銦、鐵、鑭、鋰、鎂、猛、鑰、釹、鎳、銀、娃、錫、fL或鋅。示例性的金屬氧化物包括Cr2O3, Al2O3,V2O3, Ga2O3, Fe2O3, Mn2O3, Ti2O3, In2O3, TiBO3, NiTiO3, MgTiO3, CoTIO3, ZnTiO3, FeTiO3, MnTiO3,CrBO3, NiCrO3, FeBO3, FeMoO3, FeSn (BO3) 2, BiFeO3, AlBO3,Mg3Al2Si3O12, NdAlO3, LaAlO3, MnSnO3,LiNbO3, LaCoO3, MgSiO3, ZnSiO3, Mn (Sb，F(xiàn)e)03及其混合物。金屬氧化物可以具有上述美國專利號6，454, 848B2所述的金剛砂_赤鐵礦晶體晶格結(jié)構(gòu)，或者可以是具有金剛砂_赤鐵礦結(jié)晶結(jié)構(gòu)的主 體組分并且該主體組分包含一種或多種如下元素作為客體組分，所述元素選自招、鋪、秘、硼、鉻、鈷、鎵、銦、鐵、鑭、鋰、鎂、猛、鑰、釹、鎳、銀、娃、錫、銀或鋅。自于傳統(tǒng)的炭黑顏料具有高紅外吸收性并且炭黑顏料在傳統(tǒng)的黑色漆料和色料中的廣泛用，所以黑色的非紅外吸收顏料特別受人關(guān)注。各種各樣的黑色非紅外吸收性顏料是可商購的，其包括混合的金屬氧化物顏料，諸如Ferro Corporation以COOL COLORS 和ECLIPSE 商標(biāo)供應(yīng)的那些,例如 V-778C00L COLORS IR Black、V-780C00L COLORS IR Black、V-799C00LCOLORS IR Black、10201ECLIPSE Black、10202ECLIPSE Black和 10203ECLIPSE Black ;諸如Shepherd Color Company以ARTIC 商標(biāo)供應(yīng)的那些混合的金屬氧化物顏料,例如ARTICBlack 376,ARTIC Black 10C909,ARTIC Black 411 和 ARTIC Black 30C940 ;諸如 TomatecAmerica, Inc.以標(biāo)號42-707A和707V10供應(yīng)的那些混合的金屬氧化物顏料；茈基或其他有機(jī)著色劑，諸如BASFCorp.以PAL10GEN 商標(biāo)供應(yīng)的那些，包括PAL10GEN Black S 0084。與這些相同的或不同的供應(yīng)商還供應(yīng)了不同于黑色的各種顏色的非紅外吸收性有色顏料，這些有色顏料通常以相同的商標(biāo)提供，并且同樣可用于本發(fā)明的涂料組合物。就像黑色顏料一樣，深色的(諸如棕色的、深綠色的和深藍(lán)色)非紅外吸收性顏料由于它們的傳統(tǒng)對應(yīng)顏料的高紅外吸收性所以特別受關(guān)注。示例性的非紅外吸收性非黑色顏料包括無機(jī)顏料，諸如氧化鐵、氧化鉻、硅酸鎂、碳酸鈣、鋁合硅酸鹽、硅石和各種粘土(例如來自ElementisSpecialties的氧化鉻綠G-6099);有機(jī)顏料，包括塑料顏料，諸如實心球顏料(例如聚苯乙烯或聚氯乙烯球)；和含有一個或多個空洞的微球顏料(例如Bardman等人的美國專利申請公開號US 2007/0043162A1中公開的那些)。其他示例性的非紅外吸收性顏料包括EXPANCEL 551DE20丙烯腈/氯乙烯膨脹粒子(來自Expancel Inc.)、SIL-CEL 43玻璃微蜂窩填料(來自 Silbrico Corporation) >FILLITE 100 陶瓷球形粒子(來自 TrelleborgFillite Inc.)、SPHERICEL 中空玻璃球(來自 Potter Industrieslnc.)、3M 陶瓷微球包括如下等級 G-200, G-400, G-600, G-800，W-210，W-410，和 W-610 (來自 3M) ；3M 中空微球包括3M功能添加劑iM30K(也來自3M)，INHANCE UH 1900聚乙烯粒子(來自Fluoro-SealInc.),和 BIPHOR 憐酸招(來自 Bunge Fertilizantes S.A.,Brazil)。所公開的涂料組合物還可以包含非紅外吸收性、非有色的顏料，諸如二氧化碳和白色氧化鋅，這些中的任何一種如果在不存在有色顏料的情況下使用將提供白色的而非有色的涂料組合物。向上述非紅外吸收性有色顏料中添加這樣的非有色顏料可以提供具有變亮的明暗度(shade)和改善的遮蓋力(hiding power)的彩色漆料和色料。優(yōu)選地，所公開的涂料組合物基于總固含量包含約8至約50wt%、更優(yōu)選約20至約30wt%的顏料,其中所述顏料被添加到所公開的第一組份、第二組份或者被添加到所述第一和第二組份二者中?；陬伭象w積濃度表示，所公開的涂料組合物優(yōu)選包含約10至約40%、更優(yōu)選約15至約20%的顏料。所述組合物適宜不含或基本上不含紅外吸收性有色顏料，例如炭黑、黑色氧化鐵、氧化棕和生褐。所述涂料組合物包含水，該水可以是自來水、去離子水、蒸餾水、反滲透水或再生水。優(yōu)選地，所述涂料組合物包含足夠的水，從而當(dāng)所述組合物被涂覆到基材上時存在約20至約8(^1:%的固含量、更優(yōu)選約35至約65wt%的固含量。所述涂料組合物還可以包含一種或多種共溶劑或增塑劑，以協(xié)助混合或涂布所述組合物；改善聚結(jié)(coalescence);加速受迫干燥，減少與受迫干燥相關(guān)的熱量或減少與其相關(guān)的排放；或促進(jìn)空氣干燥。所述共溶劑優(yōu)選是非危險性空氣污染溶劑(非-HAPS溶劑,non-hazardous air pollutant solvent),其如果合適可以以無水(例如氨基甲酸酯級)形式提供，并且可以例如包括二醇醚類(例如來自 Dow Chemical C0.的 DOWANOL DPM 和 Butyl CELL0S0LVE )，酮類(例如丙酮、甲基乙基甲麗、甲基丙基甲麗、甲基戍基甲麗和來自International SpecialtyProducts的M-PYR0L N-甲基2-吡咯烷酮)，醇類(例如乙醇和異丙醇)，乙酸酯類(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸二丙酯、乙酸異丁酯和乙酸叔丁酯)，國際申請?zhí)朩O 2008/150294A1 (Foster等人為ValsparSourcing所申請的)中討論的各種二醇溶劑，及其混合物。所述涂料組合物優(yōu)選包含O至約100g/L、更優(yōu)選小于30g/L的共溶劑，其中該共溶劑被添加所公開的第一組份、第二組份、或被添加到第一和第二組份二者中。示例性的增塑劑包括來自Dow ChemicalC0.的 CARB0WAX 300 和 CARB0WAX 600 聚乙烯；來自 Dow Chemical C0.的 PARAPLEX G-30, PARAPLEX G-41，PARAPLEX G-60，PARAPLEX RGA-2 和 PARAPLEXWP-1 ;來自 VertellusSpecialties Inc.的CITR0FLEX 4檸檬酸酯；及其混合物。所述涂料組合物基于組合物總重量優(yōu)選包含O至約10wt%、更優(yōu)選約2至約5wt%的增塑劑，其中所述增塑劑被添加到所公開的第一組份、第二組份、或被添加到所述第一和第二組份二者中。
所述涂料組合物可以包含額外的成分。例如，所述組合物可以包含一種或多種非羥基官能的樹脂(有時被成為第二樹脂)，該樹脂可用于在將所述涂料組合物涂覆到基材上之前或之后調(diào)整該組合物的性質(zhì)。示例性的這種第二樹脂優(yōu)選是水性樹脂或乳液，例如可以包括來自Arkema的KYNAR AQUATEC ARC氟聚合物乳液，和來自Asahi GlassCompany的LUMIFL0N FE4300和LUMIFL0N FE4400氟聚合物乳液。當(dāng)所述涂料組合物包含第二樹脂時，基于總固含量，其含量例如為約I至約50wt%、更優(yōu)選約5至約35wt%第二樹脂，其中所述第二樹 脂被添加到所公開的第一組份、第二組份、或被添加到所述第一和第二組份二者中。
所述涂料組合物可以包含額外的反應(yīng)性單體、低聚物或聚合物以及適當(dāng)?shù)慕宦?lián)齊U、催化劑或引發(fā)劑。例如，添加催化劑可以促進(jìn)有色保護(hù)膜的固化，以提供表干時間的減少，或者以改善早期硬度獲得或抗粘連性。這可以例如使得能夠更早堆積有色組分，但也可以縮短適用期。適宜地，所述催化劑的添加足以減少表干時間，但仍提供至少約20分鐘的適用期。示例性的催化劑包括鐵催化劑，諸如B0RCHI ΟΧΥ-Coat,和錫催化劑，諸如B0RCHERS LH-1O，二者均來自O(shè)MG Borchers GmbH。當(dāng)存在催化劑時，所述涂料組合物基于組合物總重量優(yōu)選包含約0.1至約4wt%、更優(yōu)選約0.2至約2wt%的催化劑，其中所述催化劑優(yōu)選被添加到所公開的第一組份、第二組份、或被添加到所述第一和第二組份二者中。
所述涂料組合物可以包含增稠劑和其他流變改性劑(例如沉降抑制劑)。示例性的增稠劑包括疏水性乙氧基化的氨基甲酸酯樹脂(HEUR)增稠劑、疏水改性的堿性可溶性或堿性可溶脹性乳液(HASE)增稠劑、纖維素增稠劑、多糖增稠劑及其混合物。示例性的可商購增稠劑包括 ACRYS0L RM-8、RM—12W 和 RM-2020，均來自 Rohm & Haas ；ATTAGEL 50，來自 BASF Corp.；BENT0NE AD 和 ΒΕΝΤ0ΝΕ EW，二者都來自 Elementis Specialties ；CELLOS IZE QP-09-L，來自 Dow WolffCellulosics ;以及 NATROSOL 250，來自 HerculesInc。當(dāng)存在增稠劑時,所述涂料組合物基于組合物總重量優(yōu)選包含約0.1至約3wt%、更優(yōu)選約0.5至約3wt%的增稠劑，其中所述增稠劑優(yōu)選被添加到所公開的第一組份、第二組份、或被添加到所述第一和第二組份二者中。所述涂料組合物可以包含表面活性劑或分散劑(除了可能已經(jīng)存在于膠乳粘結(jié)劑或多異氰酸酯中的那些)。示例性的表面活性劑或分散劑包括陰離子、陽離子、兩性和非離子性材料?？缮藤彽谋砻婊钚詣┗蚍稚┌▉碜訟ltana的DISPERBYKtm-190，來自BASF 的 EFKA 4510，來自 Cognis 的 HYDR0PALAT 44，來自 Rhodia 的 RH0DAPEX C0-430 和RH0DAPEX C0-436，均來自 Rohm & Haas 的 TAM0L 165A 和 TAMOL 731A,以及來自 HarcrosChemicals Inc的T-DET N 10.5。在存在表面活性劑或分散劑時，所述涂料組合物基于組合物總重量優(yōu)選包含約0.1至約10wt%、更優(yōu)選約I至約3wt%的表面活性劑或分散劑，其中所述表面活性劑或分散劑優(yōu)選被添加到所公開的第一組份、第二組份、或被添加到所述第一和第二組份二者中。所述涂料組合物可以包含各種各樣的本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他佐劑。代表性的佐劑在 Koleske 等人的 Paint and Coatings Industry, 2003 年 4 月，第 12-86 頁中所有描述。示例性佐劑及其商品示例包括防縮孔劑、生物殺滅劑(例如來自BuckmanLaboratories, Inc.的 BUSAN 1292、來自 Cognis 的 N0PC0CIDE N-40D、均來自 TroyCorporation的POLYPHASE 663或POLYPHASE 678)、聚結(jié)劑、固化指示劑、消泡劑(例如均來自 Cognis 的 FOAMASTER 111 和 FOAMASTER 333，以及來自 Evonik 的 TEG0 F0AMEX 810)、填料、消光劑(例如滑石、硅石、硅酸鹽和硅藻土，諸如來自R.T.Vanderbilt的VANS IL 填料)、絕緣填料(諸如來自 Zeeospheres Ceramics, LLC 的 ZEEOSPHERES 陶瓷微球)、熱穩(wěn)定劑、勻化劑、光穩(wěn)定劑(例如受阻胺光穩(wěn)定劑，例如來自Ciba SpecialtyChemicals的TINUVIN 123-DW和TINUVI 292HP)、防霉劑、熒光增白劑、增塑劑、防腐劑(例如來自Rohm & Haas的KATHON LX)、紫外線吸收劑(例如來自Ciba SpecialtyChemicals 的 TINUVIN 234 和 TINUVIN 1130，來自 Everlight Chemical 的 EVERS0RB 80)、蠟(例如來自 Altana 的 AQUACER 593、來自 Shamrock Technologies, Inc 的 HYDROCER 303、和來自 Michelman，Inc.的 MICHEM Emulsion 32535)、潤濕劑(例如來自 Altana 的BYK 346 和 BYK 348，和來自 Troy corporation 的 TR0YS0LLAC )、等等。這些以及其他佐劑的類型和用量通常根據(jù)具體應(yīng)用以及在特定制造場所的固化設(shè)備依經(jīng)驗進(jìn)行選擇，其中所述佐劑被添加到所公開的第一組份、第二組份、或被添加到所述第一和第二組份二者中。所述第一和第二組份可以以任何便利包裝形式進(jìn)行包裝，所述便利包裝形式適于儲存所需量的各組分，而不會導(dǎo)致過早凝膠、不適當(dāng)?shù)姆蛛x或其他在儲存期間不想要的降解。示例性的容器包括罐子、桶、瓶子、圓筒、搬運(yùn)箱(totes)和罐。所述第一和第二組份通常保持彼此分離直至將要使用，然后使它們混合到一起，并涂覆到所需建筑部件上。所述混合比部分取決于第二組份中存在的多異氰酸酯含量和其他成分。所述第一和第二組份可以例如以約99: I至約1:1的比例進(jìn)行混合。所公開的組合物尤其適于建筑部件制造商在建筑部件制造場所涂覆。所得經(jīng)涂布的建筑部件通常被干燥、固化、儲存、然后運(yùn)送到經(jīng)銷商或終端用戶，用于在建筑或其他建筑物體或結(jié)構(gòu)上的最終安裝。然而，所述第一和第二組份也可以賣給終端用戶，并且將其現(xiàn)場混合并涂覆到預(yù)安裝的建筑部件上，例如作為用在窗、門、壁板、百葉窗、貼面、造型裝飾物、門窗框、蓋板、欄桿、蓋屋板、墻壁、地板、天花板等等上的漆料或色料。當(dāng)直接或間接賣給這樣的終端用戶時，還適宜以未經(jīng)調(diào)色的基礎(chǔ)漆料或色料形式提供所述第一和第二組份中的一種或二者，這些基礎(chǔ)漆料或色料需要與來自一系列著色劑中的一種或多種著色劑混合，從而形成定制調(diào)色的非紅外吸收性涂料組合物。在這樣的情況下，所述第一組份和第二組份以及所述著色劑系列中的所有著色劑優(yōu)選僅包含非紅外吸收性顏料。
所述涂料組合物可被涂覆到各種各樣的基材(包括熱塑性材料、熱塑性復(fù)合材料或熱塑性包覆材料)上以及涂覆到其他材料(包括熱固性材料、熱固性復(fù)合材料、熱固性包覆物材料、木材材料、經(jīng)浸潰的木材材料、木制材料和金屬材料)上。所公開的涂料組合物尤其適用于涂覆到混合基材的建筑部件上，該建筑部件包含至少一種熱塑性材料、熱塑性復(fù)合材料或熱塑性包覆材料以及另一種不是熱塑性材料、熱塑性復(fù)合材料或熱塑性包覆材料的材料。例如，一些現(xiàn)代預(yù)制的高性能門窗都是混和基材的建筑部件。示例性的熱塑性聚合物例如包括乙烯基塑料(PVC)、聚苯乙烯(PS)、熱塑性聚烯烴(TPO)(諸如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP))、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)、尼龍、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其他聚酯、以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他熱塑性塑料。示例性的熱塑性塑料復(fù)合基材可以包括上述熱塑性聚合物中的任意一種加上增強(qiáng)填料、由包括玻璃纖維(例如通過拉擠制成的復(fù)合物)、天然織物和纖維(例如棉)、碳纖維和織物、木纖維和各種木材副產(chǎn)物制成的繩股或紡織的或無紡的網(wǎng)布(web)，以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他復(fù)合增強(qiáng)材料。示例性熱塑性包覆基材可以包含部分的或完整的殼以及實心的、泡沫的或中空的芯，其中所述殼含有一種或多種上述的熱塑性聚合物或熱塑性復(fù)合材料，并且所述芯由木材、金屬、塑料或本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他材料制成。示例性的熱固性聚合物可由氰酸酯樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、脲醛樹脂和硫化橡膠制成。示例性的金屬包括鋁、黃銅、銅、鐵、銅鉛合金(pot metal)、不銹鋼、錫和鋅。
用于制造所公開建筑部件的示例性基材可從各種制造商商購或被各種制造商使用，所述制造商包括 Accu-Weld、Alcoa Inc.、AndersenCorporation、AssociatedMaterials Inc.、 CertainTeed Corporation、 CranePerformance Siding、 ComfortWindows、Duxton Windows & Doors、EvansGlass、Gorell Windows & Doors，LLC、InlineFiberglass Ltd.、Jeld—Wen，Inc.`、Hurd Windows and Doors、Larmco Windows、MarvinWindows andDoors、Masonite International Corporation、Milgard Manufacturing，Inc.、MW Manufacturers，Inc.、NT Window、Omniglass Ltd.、Owens Corning、PeelPlastic Products Ltd.、Pella Corporation、Resource MaterialsCorporationΛ RollexCorporation、The Royal Group、Schiico USA L.P.、Simonton Building Products，Inc.、Sunrise Windows, Ltd.Λ Teel Plastics，Inc.、Thermal Industries，Inc.、Thermal—GardBuilding Products，Inc.、Variform, Inc.、VEKA AG、VPI Quality Windows、WallsideWindows andWeather Shield Manufacturing, Inc。其他可商購的熱塑性復(fù)合基材或熱塑性包覆基材包括來自Andersen Corporation的FIBREX 熱塑性復(fù)合材料建筑部件和PERMASHIELD 乙烯基塑料包覆建筑部件，來自Pella Corporation的DURACAST 熱塑性復(fù)合材料，來自PolyOne Corporation的FIBERL0C 熱塑性復(fù)合材料，來自SABICInnovative Plastics Holding BV 的 VAL0X 熱塑性復(fù)合材料，來自 Trex Company, Inc.的TREX 聚乙烯/木材復(fù)合材料，來自Universal Forest Products, Inc的ACC0YA 乙?；静??；目梢跃哂新懵兜?即未打底的)或先前被涂布的(例如涂有底涂層或面涂層)表面。所公開的組合物可被用于替換先前已被用在這種基材上的溶劑型或水性漆料體系，所述溶劑型或水性漆料體系例如為來自AkzoNobel Coatings Inc.的各種CHEMCRAFT 飾面漆，來自 AquaSurTechCoating Products, N.A.的 AQUASURTECH 涂層，來自 PPG IndustrialCoatings 的FLEXACHRON 飾面體系；和來自 Sherwin-Williams Company的POLANE SOLAR 日光反射性聚氨酯釉。
所公開的組合物可以使得在涂覆保護(hù)性面涂層之前無需涂覆中間保護(hù)層。在基材頂部的傳統(tǒng)的有色保護(hù)面涂層吸收紅外吸收時，這種中間保護(hù)層有時被用于防止基材免受IR引起的熱變形。例如，保護(hù)性中間層(被稱為表面席(surfacing veil))通常被涂覆到通過拉擠制成的纖維玻璃復(fù)合基材上，結(jié)果該基材當(dāng)被紅外吸收性面涂層面涂時不太可能經(jīng)歷熱變形。在所公開的涂料組合物用于替代傳統(tǒng)面涂層時，可以使這樣的中間保護(hù)層變成不必要的。
所述涂料組合物可以利用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的各種方法涂覆，所述方法包括噴涂(例如空氣輔助的、無空氣的或靜電噴涂)、刷涂、輥涂、澆涂(flood coating)和浸涂。所述組合物可以以各種濕膜厚度涂覆。優(yōu)選地，濕膜厚度諸如為提供對于固化的涂層而言約13至約260 μ m (約0.5至約10密耳)、更優(yōu)選約25至約75 μ m (約I至約3密耳)的干膜厚度。所涂覆的涂層可以通過使其進(jìn)行空氣干燥來固化或者可以使用各種本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的干燥裝置(例如烘箱)通過加速固化來固化。用于固化涂料組合物的優(yōu)選加熱溫度為約50°C至約65°C，更優(yōu)選約60°C至約65°C，優(yōu)選的加熱時間為至少3分鐘，但小于60分鐘、小于45分鐘、小于30分鐘、小于15分鐘、小于10分鐘、小于6分鐘或小于5分鐘。加熱時間往往隨著溫度增加、氣流增加或濕度減少而減少。
所公開的被涂制品可以用于各種各樣的目的。具有代表性的最終用途應(yīng)用包括建筑元件，諸如窗、門、壁板、百葉窗、貼面、造型裝飾物、門窗框和用在開口上或開口周圍的其他元件；欄桿；家具；細(xì)木工家具(cabinetry);墻壁；天花板；蓋板和其他地板，包括工程地板、蓋屋板、船用貼面或其他建筑部件。
所公開的涂料組合物可以利用各種測試進(jìn)行評價，所述測試包括AmericanArchitectural Manufacturers Association (AAMA)VoluntarySpecifications AAMA615-05(用于塑料型 材)，623-07(用于熱固性型材)，624-07(用于纖維增強(qiáng)的熱固性型材)和625-07(用于纖維增強(qiáng)的熱固性型材)；以及Window & Door ManufacturersAssociation (WDMA) Test MethodsTM-11-06 (用于磨光工作所用木材和木材纖維素復(fù)合物的工廠涂覆的經(jīng)著色底漆涂層)和TM-12-06 (用于磨光工作所用木材和木材纖維素復(fù)合物的工廠涂覆的經(jīng)著色飾面涂層)。
在如下非限制性實施例中進(jìn)一步闡述本發(fā)明，其中除非另有聲明所有份和百分比以重量計。
實施例1
將如下表I所示的組份A成分組合并混合成均勻的分散體。然后將所得組份A分散體與組份B多異氰酸酯混合，從而得到黑色的非紅外吸收性涂料組合物。
表I
權(quán)利要求
1.一種雙組份的水性涂料組合物，其中的第一組份包含水性活潑氫官能的膠乳粘合齊U，并且其中的第二組份包含水分散性多異氰酸酯，其中，所述第一組份和所述第二組份中的一種或兩種包含非紅外吸收性有色顏料，并且涂布在乙烯基塑料基材頂部的所述第一組份和所述第二組份的混合物將固化形成粘附乙烯基塑料的紅外反射性有色保護(hù)膜。
2.如權(quán)利要求1的組合物，其中所述顏料包括單一的或混合的金屬氧化物。
3.如權(quán)利要求1的組合物,其中所述混合物基于總固含量包含8至5(^丨％的顏料。
4.如權(quán)利要求1的組合物,其中所述混合物基本上不含紅外吸收性有色顏料。
5.如權(quán)利要求1的組合物，其中所述混合物基于總固含量包含20至70wt%的活潑氫官能的膠乳粘結(jié)劑。
6.如權(quán)利要求1的組合物，其中所述混合物基于總固含量包含I至10wt%的多異氰酸酯。
7.如權(quán)利要求1的組合物，還包含非羥基官能化的樹脂。
8.如權(quán)利要求1的組合物，還包含共溶劑、增塑劑、催化劑、流變改性劑、表面活性劑、分散劑或其混合物。
9.如權(quán)利要求1的組合物，其中固化的保護(hù)膜具有小于60的L*值。
10.如權(quán)利要求1的組合物，其中固化的保護(hù)膜具有至少10的總太陽能反射率，所述總太陽能反射率利用ASTM E-971-88 (Reapproved 2003)測定。
11.如權(quán)利要求1的組合物，其中，固化的保護(hù)膜與不用所述非紅外吸收性有色顏料的其他方面類似膜相比，減弱 了受紅外照射的熱塑性建筑部件對熱變形的易感性。
12.—種被涂布的建筑部件，所述被涂布的建筑部件包含其上具有濕涂層的熱塑性基材、含熱塑性基材或熱塑性包覆基材，所述濕涂層包含活潑氫官能的膠乳粘結(jié)劑、水分散性多異氰酸酯和非紅外吸收性有色顏料的水性混合物，并且所述涂層將固化形成粘附基材的紅外反射性有色保護(hù)膜。
13.如權(quán)利要求12的部件，包括乙烯基塑料基材。
14.如權(quán)利要求12的部件，包括聚苯乙烯、熱塑性聚烯烴、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、尼龍或聚酯基材。
15.如權(quán)利要求12的部件，包括熱塑性復(fù)合基材。
16.如權(quán)利要求12的部件，包括玻璃纖維基材。
17.如權(quán)利要求12的部件，其中所述基材還包括熱固性聚合物。
18.如權(quán)利要求12的部件，其中固化的保護(hù)膜是面涂層。
19.如權(quán)利要求12的部件，包括窗、門、壁板、貼面、蓋板、欄桿、蓋屋板或墻壁、地板或天花板。
20.一種涂布建筑部件的方法，所述方法包括: a)對熱塑性基材、熱塑性復(fù)合基材或熱塑性包覆基材涂覆濕涂層，所述濕涂層包含活潑氫官能的膠乳粘結(jié)劑、水分散性多異氰酸酯和非紅外吸收性有色顏料的水性混合物；以及 b)使所述涂層固化，從而形成粘附基材的紅外反射性有色保護(hù)膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含熱塑性材料、熱塑性復(fù)合材料或熱塑性包覆材料的制品，該制品通過用雙組份水性涂料組合物涂布被制成對熱變形不易感，所述雙組份水性涂料組合物中的第一組份包含水性活潑氫官能的膠乳粘合劑，并且所述雙組份水性涂料組合物中的第二組份包含水分散性多異氰酸酯，其中，所述第一組份和所述第二組份中的一種或兩種包含非紅外吸收性有色顏料，并且涂布在乙烯基塑料基材頂部的所述第一組份和所述第二組份的混合物將固化形成粘附乙烯基塑料的紅外反射性有色保護(hù)膜。
文檔編號C09D5/00GK103154154SQ201180033302
公開日2013年6月12日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者海蒂·M·特納, 葛倫·O·韋特, 安德烈亞·安德森, 華萊士·克斯勒 申請人:威士伯采購公司