專利名稱：濕時(shí)不透明而干時(shí)可透視的耐候性阻擋層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由水性乳液或分散體聚合物制備的自檢驗(yàn)的(self-inspecting)涂層，所述涂層在干燥時(shí)提供耐候性阻擋層，而且使用者可以透過所述阻擋層看到被涂覆的基材。更具體來說，本發(fā)明涉及自檢驗(yàn)的濕涂層，即如果將其施涂到足以保護(hù)基材免受自然環(huán)境影響的厚度，則其在濕的時(shí)候是不透明的，而在干的時(shí)候能夠形成半透明至透明的涂層，其中所述涂層包含一種或多種水性乳液聚合物涂料組合物，所述組合物包含最高達(dá)臨界％顏料體積濃度(CPVC)的增量劑，小于6% PVC、優(yōu)選等于或小于4% PVC的一種或多種遮光劑，任選的其它顏料，而且基本不含包括空穴或中空球的顏料，本發(fā)明還涉及涂覆過的建筑基材和制備所述涂層的方法。
背景技術(shù)：
建筑物經(jīng)常使用基于木材、水泥或石膏的外部片材或板(例如覆板)建造，其上可以覆蓋木材、鋁或乙烯基壁板之類的表面或覆面，或者可以覆蓋水泥罩面，例如EIFS。因?yàn)樵诟舶逯g存在間隙，可以將撓性片材(例如購自杜邦公司(DuPont)的Tyvek，氈或焦油浙青紙)用釘子或U形釘釘在建筑物的覆板上，以便在安裝覆面之前保護(hù)建筑物免受自然環(huán)境影響。但是，這樣的片材不是非常好的擋風(fēng)或防水阻擋層，而且要施加這些片材需要繁重的勞動(dòng)，這是因?yàn)楸仨殞⑵恼归_，鋪設(shè)在需要覆蓋的區(qū)域上，然后用釘子或U形釘固定就位。新近，人們提出了液體涂料用于外部覆面。這些涂層提供良好的耐候性阻擋層。 但是，現(xiàn)有的這些涂層的形式用來掩蓋下方的板，在幾乎任意施涂的厚度下，這些涂層都是不透明的。因此，很難了解施涂的涂層的厚度是多少，存在施涂不足或者過度施涂的很大風(fēng)險(xiǎn)。另外，這些涂層會(huì)阻擋建筑板基材的視覺特征或功能特征，包括其上用模板印刷的線條，結(jié)構(gòu)特征，例如釘子或螺絲釘?shù)奈恢?，建筑板的對齊，下方的建筑框架，例如立柱和托梁的位置，以及標(biāo)記。Pressman在美國專利公開第2008/0138142號中揭示了用來在對窗框刷漆的過程中涂覆玻璃(例如窗子)的水基可涂漆可剝離的掩蔽液。所述水性液體可以是乳膠漆， 可以形成掩蔽膜，所述掩蔽膜在濕的時(shí)候是不透明的綠色，干燥的時(shí)候是半透明的藍(lán)色。 Pressman沒有揭示任何耐候性的涂層或膜，也沒有揭示任何在施涂的時(shí)候能夠指示已經(jīng)施涂了足夠涂料的組合物或涂料。本發(fā)明設(shè)法解決的問題是提供用于制備用于建筑物的耐候性阻擋層的涂層和涂料組合物，使得一旦所述阻擋層干燥，使用者就能看到建筑物基材上的任意標(biāo)記或特征，而且使得使用者能夠很容易地了解是否已經(jīng)在建筑基材上施涂了足夠的組合物來形成所述耐候性阻擋層。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種自檢驗(yàn)的濕涂層或膜，所述涂層或膜干燥時(shí)形成半透明至透明的耐候性阻擋層，所述耐候性阻擋層包含施涂在基材上的組合物，所述施涂的組合物包含施涂在基材上的組合物，該組合物包含一種或多種能夠在使用條件下形成膜的水性乳液或分散體聚合物；小于6%顏料體積濃度(％ PVC)、優(yōu)選等于或小于4% PVC的一種或多種遮光劑；一種或多種增量劑，其量使得涂料包含最高達(dá)臨界％顏料體積濃度(CPVC)，優(yōu)選最高45% PVC ；任選的一種或多種顏料；基本不含包括空穴、空心或中空球的顏料；將所述組合物施涂在基材上。適用于制備所述涂層或膜的組合物可以主要由乳液或分散體聚合物、顏料、增量劑和/或遮光劑以及任意的添加劑組成。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的自檢驗(yàn)的水性涂料包含一種或多種乳液或分散體聚合物，該聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)等于或低于35°C，優(yōu)選等于或低于25°C。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述乳液或分散體聚合物的重均粒度為20-500nm，優(yōu)選等于或大于160nm，或者優(yōu)選等于或小于400nm。在此實(shí)施方式中，當(dāng)所述乳液或分散體聚合物的重均粒度等于或小于IOOnm的時(shí)候，所述組合物的％顏料體積濃度(％ PVC)為10-50， 優(yōu)選等于或大于20，以便在不過度施涂涂料的情況下確保足夠的濕膜遮蓋性。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述自檢驗(yàn)的濕水性涂層包括不透明的膜，所述膜的厚度為100 μ m至1800 μ m,優(yōu)選為350 μ m至1250 μ m,或者更優(yōu)選為500至800 μ m。在又一個(gè)實(shí)施方式中，所述自檢驗(yàn)的水性涂料包含最高2% PVC，優(yōu)選0.01-1% PVC的一種或多種著色劑，例如有機(jī)著色劑或者染料，以提供著色的濕膜和干膜。在又一個(gè)實(shí)施方式中，所述耐候性阻擋層包含由所述自檢驗(yàn)的水性涂料制備的干涂層，所述干涂層的干膜厚度可以為等于或大于50 μ m至最高1200 μ m,優(yōu)選為等于或大于 IOOymMMi^ 750 μ m。另外，在建筑基材上提供了涂層。涂覆的基材可以包括例如木覆板，例如定向纖維板(OSB)或膠合板，石膏覆板，水泥覆板，泡沫覆板，磚石結(jié)構(gòu)，例如地下室墻或煤渣磚墻， 木屋頂，地板或底層地板。在一個(gè)這樣的實(shí)施方式中，涂覆的基材可以包含泡沫密封的覆板。用來制備水性自檢驗(yàn)的涂料的組合物包含一種或多種乳液或分散體聚合物，一定量的一種或多種增量劑，有限量的顏料、著色劑和/或遮光劑，以制得具有本發(fā)明的％ PVC的膜。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述水性涂料組合物包含一種或多種著色劑和 30-72重量％的固體，其中所述固體包括聚合物、顏料、增量劑、遮光劑、著色劑以及在涂層干燥的時(shí)候不會(huì)從涂層中蒸發(fā)出來的任意其它的添加劑。根據(jù)本發(fā)明，用來制備耐候性阻擋膜的方法包括將包含一種或多種乳液或分散體聚合物的自檢驗(yàn)的水性涂料組合物施涂在建筑基材上，直至不再能看到基材為止，由此制備本發(fā)明的濕涂層或膜，然后干燥。所述施涂可以包括施涂到與樣品的不透明度相符，所述不透明度表示濕涂層或膜的合適的目標(biāo)不透明度。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述方法還包括在將所述涂料組合物施涂在基材上之前， 對在建筑基材內(nèi)的任意間隙施加發(fā)泡的水性組合物，該組合物包含Tg低于25V的乳液或分散體聚合物，表面活性劑，水和發(fā)泡劑。較佳的是，所述發(fā)泡的組合物能夠在干燥的時(shí)候， 在不大于0. 035兆帕的壓力下被壓縮至厚度不大于3毫米。在本發(fā)明的方法中，所述發(fā)泡的組合物和自檢驗(yàn)的水性涂料組合物可以包含相同的一種或多種聚合物。
另外，所述方法可以進(jìn)一步包括在涂覆的覆板上安裝裝飾覆面，例如乙烯基壁板。本文列出的所有范圍都包括端值且可以組合。例如，如果揭示了 ％ PVC為10-50， 優(yōu)選等于或大于20，或者優(yōu)選等于或小于40，或者更優(yōu)選等于或小于45，則包括以下情況% PVC % 10-50，10-20，10-40，20-50，20-40，40-50，10-45，20-45，40-45 以及 45-50。除非另外的說明，所有的溫度和壓力單位是室溫和標(biāo)準(zhǔn)壓力。所有包括括號的短語表示包括括號的內(nèi)容和不包括括號的內(nèi)容的任一情況或兩種情況。例如，短語“(甲基)丙烯酸酯”可供選擇地包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。在本文中，術(shù)語臨界％顏料體積濃度(CPVC)表示顏料、增量劑(或填料)和遮光劑的濃度，該濃度使得聚合物粘合劑不再完全涂覆或連續(xù)粘合涂料中的非粘合劑組分(增量劑，填料，顏料等)，因此制得的涂層會(huì)包括氣穴。在本文中，術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及它們的混合物，術(shù)語“(甲基)丙烯酸類”表示丙烯酸類，甲基丙烯酸類以及它們的混合物。在本文中，術(shù)語“顏料體積濃度”或％ PVC表示用下式計(jì)算的量
權(quán)利要求
1.一種自檢驗(yàn)的濕涂層或膜，所述涂層或膜在干燥的時(shí)候形成半透明至透明的耐候性阻擋層，所述耐候性阻擋層包含一種施涂在基材上的組合物，所述施涂的組合物包含一種或多種能夠在使用條件下形成膜的水性乳液或分散體聚合物，以及小于6%的顏料體積濃度(％PVC)的一種或多種遮光劑，最高達(dá)臨界％顏料體積濃度(CPVC)的一種或多種增量劑，任選的一種或多種顏料，并且基本不含包括空穴、空心或中空球的顏料。
2.如權(quán)利要求1所述的涂層或膜，其主要由以下組分組成乳液或分散體聚合物，顏料，增量劑和/或遮光劑，以及最高達(dá)2% PVC的一種或多種著色劑。
3.如權(quán)利要求1所述的涂層或膜，其特征在于，所述一種或多種遮光劑的含量等于或小于4% PVC。
4.如權(quán)利要求1所述的涂層或膜，其特征在于，所述濕涂層的總％PVC最高達(dá)45%PVC。
5.如權(quán)利要求1所述的涂層或膜，其特征在于，所述乳液或分散體聚合物的重均粒度為20-500nm，當(dāng)所述乳液或分散體聚合物的重均粒度等于或小于IOOnm的時(shí)候，所述組合物的％顏料體積濃度(％ PVC)為10-50。
6.如權(quán)利要求1所述的涂層或膜，其特征在于，所述乳液或分散體聚合物的重均粒度等于或大于160納米。
7.如權(quán)利要求1所述的涂層或膜，其特征在于，所述自檢驗(yàn)的濕水性涂料組合物包括厚度在100-1800微米的不透明的膜。
8.如權(quán)利要求1所述的涂層或膜，位于選自下組的建筑基材上木覆板，石膏覆板，水泥覆板，泡沫覆板，磚石結(jié)構(gòu)，木屋頂，地板和底層地板。
9.一種制備耐候性阻擋層的方法，所述方法包括將自檢驗(yàn)的水性乳液或分散體聚合物涂料組合物施涂在建筑基材上，直至不再能看到基材為止，由此形成權(quán)利要求1所述的濕涂層，然后干燥。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括在將所述涂料組合物施涂在基材上之前， 對建筑基材內(nèi)的任意間隙施加發(fā)泡的水性組合物，該組合物包含Tg低于25°C的乳液或分散體聚合物，表面活性劑，水和發(fā)泡劑。
全文摘要
本發(fā)明提供了水性自檢驗(yàn)濕涂層或膜，其在基材上干燥形成半透明至透明的耐候性阻擋層，優(yōu)選的是所述基材為覆板之類的建筑基材。作為濕膜，所述涂層包含一種或多種能夠在使用條件下形成膜的水性乳液或分散體聚合物，以及小于6％的顏料體積濃度(％PVC)的一種或多種遮光劑，最高達(dá)臨界％顏料體積濃度(CPVC)的一種或多種增量劑，任選的一種或多種顏料，并且基本不含包括空穴、空心或中空球的顏料。所述涂層或膜使得人們能施涂適量的涂層，制備耐候性阻擋層，該阻擋層干燥形成透視的涂層或膜。
文檔編號C09D7/12GK102161855SQ201010620119
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者J·C·澤瓦扎克, M·D·鮑 申請人:羅門哈斯公司