水性混合粘合剂和醇酸体系用于涂层剂的用途制造技术

技术编号:11172813 阅读:65 留言:0更新日期:2015-03-20 02:03
本发明专利技术涉及水性混合粘合剂,其包含水性聚合物分散体(PD)以及0.01重量%-5重量%的光引发剂;还涉及水性醇酸树脂体系,其包含水溶性醇酸树脂或水性醇酸或聚氨酯乳液或分散体以及0.01重量%-5重量%的光引发剂;以及涉及其在涂料组合物中的用途,具体而言,涉及在涂料材料中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本专利技术涉及水性混合粘合剂(aqueoushybridbinders),其包含水性聚合物分散 体(PD)以及0. 01重量% -5重量%的光引发剂;以及涉及水性醇酸体系,其包含水溶性的 醇酸树脂或水性醇酸或聚氨酯-醇酸树脂乳液或分散体以及〇. 01重量% -5重量%的光引 发剂;还涉及其在涂料组合物中的用途,更具体而言,涉及在涂料材料中的用途。 在标准条件下,涂料材料(更具体而言在光泽油漆中)中的水基醇酸和相应的 醇酸/丙烯酸脂混合物并没有表现出硬度的最佳发展状态一即该油漆在施用至基底上之 后均保持太长时间的软性和粘性。硬度的必要发展通过在大气中氧气的影响下醇酸或醇 酸部分发生的氧化交联进行。然而,与溶剂基涂料相比,对于水基体系,这种交联相当慢。 特别是在混合体系中,这种交联是更成问题的,这是因为交联基团的部分更少。为了加速 这种交联,也可使用促干剂。如通常所希望的,如果应加速氧化干燥,则需要使用相对大 量的这种促干剂或干燥剂。然而,这些物质的一个更严重的缺点是它们是基于重金属的, 而且根据所用金属的特性,它们降低了涂料的环境友好性(参见U.Poth,Polyesterund Alkydharze,ISBN3-87870-792-4)。如果使用相对大量的促干剂,则额外的缺点是涂料的使 用寿命和保质期缩短:只要与大气中的氧气接触,即使是在容器中,该涂料就开始交联。US2008/0287581描述了 一种含有锌改性的聚合物的水性聚合物分散体及其在涂 料材料中的用途。此处,含有锌的成分代替了干燥剂的作用。EP2 009 072描述了一种用于装饰性和保护性涂料的包含(甲基)丙烯酸乙酰乙 酰氧基乙酯(AAEM)的水性聚合物组合物,其包含8-35%的在配制过程中由于冷混合或添 加得到的自氧化材料(例如醇酸)。其中并没有描述关于硬度的发展及其发展的程度。EP874 875公开了一种基于水的混合粘合剂组合物以及其在油漆或清漆混合物 中作为组分的用途,该混合粘合剂组合物具有的干燥物比例为60重量%至95重量%。WO2010/040844描述了通过微乳聚合反应法制备的混合粘合剂。配制的油漆体系 与常规促干剂混合以使在涂料中可以发生可接受的硬度发展。WO2010/112474描述了通过乳液聚合反应制备的甲基丙烯酸酯聚合物,其包含具 有氧化交联侧基的(甲基)丙烯酸酯单体。通过优选使用可共聚的光引发剂,已可以在涂 料中通过紫外光照射后获得良好的硬度发展。 包含活性基团的涂料组合物通过UV辐射而固化可由WO98/033855中已知。该体 系的缺点为其必须在大气中氧气的不存在下通过高辐射能量的UV照射才可固化。没有高 的光能量或氧气的存在,相应涂料的质量是不足的。 现有技术的组合物的缺点为,在标准条件下,涂料组合物中并没有表现出最佳的 硬度发展,而且除非使用基于重金属的促干剂或发生UV固化,否则该涂料保持太长时间的 软性和粘性。 因此,本专利技术的目的为开发一种粘合剂,其特征为改善早期硬度发展。 根据本专利技术,该目的已通过一种水性混合粘合剂而实现,所述水性混合粘合剂包 含水性聚合物分散体(PD)以及0.01重量%-5重量%的光引发剂;并且已可通过一种水性 醇酸体系而实现,所述水性醇酸树脂包含水溶性的醇酸树脂或水性醇酸或聚氨酯-醇酸乳 液或分散体以及0.Ol重量% -5重量%的光引发剂。不需要额外的光照来固化包含本专利技术 的混合粘合剂或水性醇酸体系的薄膜。 所述水性聚合物分散体(PD)可通过以下自由基乳液聚合而获得 (a)至少一种α,β-烯键式不饱和单体(M) (b)以及,任选地,至少一种其他单体(Ml),以得到聚合物(P) (C)任选地,随后化学除臭,和 (d)添加至少一种重均分子量在5000_40000Da之间的水溶性醇酸树脂或至少一 种水性醇酸或聚氨酯-醇酸乳液, 其中, i.在室温下进行M和Ml的聚合反应以及任选地化学除臭之后, ii.在进行M和Ml的聚合反应、后搅拌Ο-a之后,或 iii.在进行化学除臭、后搅拌〇_2h之后, 选择性地添加醇酸树脂、醇酸或聚氨酯-醇酸乳液或分散体 在根据(ii)或(iii)加入的情况下,温度为60_99°C,优选70_95°C,且更特别为 80-90。。。 本专利技术还提供了涂料组合物,更具体而言,提供涂料材料,其包含本专利技术的混合粘 合剂和/或水性醇酸体系,以及提供其制备和用途。 本专利技术还提供了水性组合物形式的涂料组合物,其包含: -如下文定义的至少一种本专利技术的混合粘合剂或水性醇酸体系, -任选的至少一种无机填料和/或无机颜料, -常规助剂,以及 -水,加至100重量%。 本专利技术的混合粘合剂包含本专利技术的聚合物分散体(PD)和0. 01-5重量%的光引发 剂。 本专利技术的醇酸体系包含至少一种水溶性的醇酸树脂或水性醇酸或聚氨酯-醇酸 乳液或分散体以及0. 01重量% -5重量%的光引发剂。 水溶性醇酸树脂或水性醇酸或聚氨酯-醇酸乳液或分散体优选在制备聚合物(P) 的乳液聚合反应后添加至聚合物分散体(PD)中。水溶性醇酸树脂或水性醇酸乳液或聚氨 酯-醇酸乳液在聚合之后直接添加至聚合物分散体(PD)中,即可在引发剂进料结束后直接 添加至聚合物分散体(PD)中。该添加优选在聚合反应结束后且在上述规定的后搅拌时间 结束后进行。特别优选的添加是在化学除臭后进行一包含上述规定的后搅拌时间。后搅拌 时间为0-2h,优选少于lh,更优选30min。 用于制备本专利技术的混合粘合剂的光引发剂的添加优选在聚合物分散体(PD)已经 被冷却至室温(23°C)时进行,但也可在聚合反应期间进行。 为了制备水性醇酸树脂体系,该光引发剂在室温下添加至水溶性醇酸树脂或水性 醇酸或聚氨酯-醇酸树脂乳液或分散体中。 本专利技术的光引发剂的用量为0. 01重量% 重量%,优选0. 1重量% _4重量%, 各自基于混合粘合剂的固含量或水性醇酸体系的固含量计。 早期的硬度发展应理解为在下面应用的时间的第一时间段(最高达3天)薄膜硬 度的增加。其通过摆杆硬度(pendulumhardness)测定。可通过干燥而加速。本专利技术所使用的聚合物分散体(PD)优选包含5重量% -60重量% (固体)、更优 选10重量%-50重量% (固体)的至少一种水溶性醇酸树脂或水性醇酸乳液或聚氨酯-醇 酸树脂乳液,基于混合粘合剂的总重量计。使用本专利技术的水溶性醇酸树脂或水性醇酸或聚氨酯-醇酸乳液或分散体具有以 下优点:-提高了涂料组合物(涂料材料)的光泽度,特别是提高了基于丙烯酸酯分散体的 光泽涂料的光泽度,同时(与其它混合方法相比)降低了残余丙烯酸酯单体的量。 在本专利技术的上下文中,表述烷基包括直链和支链烷基。合适的短链烷基为,例如 直链或支链C1-C7烷基、优选C1-C6烷基、更优选C1-C4烷基。所述烷基具体包括甲基、乙基、 丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、 1, 2- _甲基丙基、I, 1_ _甲基丙基、2, 2- _甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、2-己基、2-甲 基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,2_二甲基丁基、1,3_二甲基丁基、2, 3-二甲基丁基、 I,I- _甲基丁基、2, 2- _甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性混合粘合剂,其包含通过以下自由基乳液聚合反应而获得的水性聚合物分散体(PD):(a)至少一种α,β‑烯键式不饱和单体(M)(b)以及,任选地,至少一种其他单体(M1),以得到聚合物(P)(c)任选地,随后化学除臭,和(d)添加至少一种重均分子量在5000‑40000Da之间的水溶性醇酸树脂或至少一种水性醇酸或聚氨酯‑醇酸乳液或悬浮液,其中,i.在室温下进行M和M1的聚合反应以及任选地化学除臭之后直接,ii.在进行M和M1的聚合反应、后搅拌0‑2h之后,或iii.在化学除臭、后搅拌0‑2h之后,选择性地添加醇酸树脂、醇酸或聚氨酯‑醇酸乳液或分散体以及0.01重量%‑5重量%的光引发剂,在根据(ii)或(iii)加入的情况下,温度为60‑99℃,优选70‑95℃,且更特别为80‑90℃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.06 EP 12175345.31. 一种水性混合粘合剂,其包含通过w下自由基乳液聚合反应而获得的水性聚合物分 散体(ro): (a)至少一种a,目-帰键式不饱和单体(M) 化)W及,任选地,至少一种其他单体(Ml),W得到聚合物(P) (C)任选地,随后化学除莫,和 (d)添加至少一种重均分子量在5000-40000化之间的水溶性醇酸 树脂或至少一种水性醇酸或聚氨醋-醇酸乳液或息浮液, 其中,1. 在室温下进行M和Ml的聚合反应W及任选地化学除莫之后直接, ii. 在进行M和Ml的聚合反应、后揽拌0-化之后,或 iii. 在化学除莫、后揽拌0-化之后, 选择性地添加醇酸树脂、醇酸或聚氨醋-醇酸乳液或分散体 W及0. 01重量% -5重量%的光引发剂, 在根据扣)或(iU)加入的情况下,温度为60-99tM尤选70-95。 且更特别为80-9(TC。2. 根据权利要求1所述的水性混合粘合剂,其中当聚合物分散体已经冷却至室温 (23 °C )时添加光引发剂。3. 根据权利要求1或2的所述水性混合粘合剂,其中所述主要单体Ml选自: 丙帰酸正下醋、甲基丙帰酸甲醋; 丙帰酸正下醋、甲基丙帰酸甲醋、苯己帰; 丙帰酸正下醋、苯己帰、(甲基)丙帰酸下醋; 丙帰酸正下醋、丙帰酸己基己醋、苯己帰; 丙帰酸正下醋、苯己帰;或 丙帰酸正下醋、(甲基)丙帰酸正下醋、甲基丙帰酸甲醋。4. 根据权利要求1至3任何一项所述的水性混合粘合剂,其中与权利要求6所述的 单体Ml结合使用的单体M2为丙帰酸、甲基丙帰酸、丙帰醜胺、甲基丙帰醜胺、AAEM、UMA或 Bisomer A或其混合物。5. 根据权利要求1至4任何一项的所述水性混合粘合剂,其中所述聚合物分散体(PD) 包含5-60重量(固体)%的至少一种水溶性的醇酸树脂或水性醇酸或聚氨醋-醇酸乳液, 基于混合粘合剂的总重量计。6. 根据权利要求1至5任何一项的所述水性混合粘合剂,其中所述丙帰酸醋-醇酸聚 合物分散体(PD)的丙帰酸醋部分的玻璃化转变温度Tg低于5(TC但高于2(TC。7. -种水性醇酸体系,其包含至少一种水溶性的醇...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·如勒H·威斯R·巴尔克
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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