水溶性聚合组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种水溶聚合分散体，其含至少一种基本不凝胶的聚合组合物和水性溶剂，聚合组合物包括Ａ聚合物和Ｂ聚合物的反应产物，Ａ聚合物是每个聚合物链含３．５或更多活性官能基团的加聚物，Ｂ聚合物每个聚合物链含约２个到约３个与所说的Ａ聚合物活性官能基团共同反应的官能基团。水溶聚合分散体通常使用在或用作罩印清漆，墨，色料分散体，色漆，粘合剂，涂料，载体树脂，乳液聚合物等中。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及至少一种聚合组合物的水溶分散体。当使用在水溶分散体中时，本文使用的聚合组合物提供相对低的粘度。本专利技术还涉及这种水溶分散体的制备。本专利技术的水溶分散体尤其可用作、或用在罩印清漆，墨，色料分散体，粘合剂，涂料等中。本专利技术还涉及使用水溶分散体作为载体树脂和以其制备的乳液聚合物。本专利技术的技术背景水基聚合组合物是众所周知的。如美国专利第5，521，267号描述了不含小分子量乳化剂的水溶和不溶于水的聚合物树脂，可用作水性色漆中的粘合剂。具有A(BA)n结构的嵌段共聚物是已为大家熟知聚合组合物。如，美国专利第5，362，819号中描述了一种ABA可固化的嵌段共聚物，A嵌段是不饱和的聚酯，较好地有一个或不理想地有两个，羟基，羧基或氨基终端基团，B嵌段是玻璃态化温度(Tg)为0℃或低于0℃的揉曲性聚合物。揉曲性聚合物据说包括由共轭二烯单体，以及聚醚或饱和聚酯制备的聚合物，其与A嵌段通过酯，酰胺，脲或氨基甲酸乙酯基团连接。美国专利第4，347，339号中描述了水溶阳离子嵌段共聚物，含氨基官能团的第一个聚合物嵌段，其中大部分是四级氨基基团，含氨基官能团的第二个聚合物嵌段，其中大部分不是四级氨基基团。聚合物嵌段可与其他聚合物的桥键连接，但较好地是通过包含在第一聚合物嵌段中官能团如氯化物或环氧化物与第二聚合物嵌段的氨基官能团反应而连接。美国专利第4，851，474号中描述了包含至少一个聚酯嵌段和一个弹性聚合物嵌段如一个或多个共轭二烯聚合物的嵌段共聚物。弹性嵌段只能掺入一个末端官能团，即每个聚合物嵌段不超过2个官能团。美国专利第5，008，334号中描述了含有ABA嵌段共聚物的树脂，其中A嵌段是二烯和一个或多个双环氧化合物的反应产物，B嵌段是环氧-帽的，羧基-末端的聚丁二烯或聚丁二烯／丙烯腈共聚物。由(ⅰ)二烯和至少一个双环氧化合物的反应产物和(ⅱ)ABA嵌段共聚物的混合物树脂制备的胺树脂应用在电泳涂漆配方中。美国专利第5，314，954号中描述了芳族聚酯-聚苯乙烯嵌段共聚物，是通过将含末端官能团如羟基，氨基或羧基基团的苯乙烯聚合物，与过量的芳族二羧酸二卤代物缩聚，然后将缩聚产物与芳族二羟基化合物进行界面聚合制备。这些芳族聚酯-聚苯乙烯嵌段共聚物据说含最小量的未共聚苯乙烯，可用于制备光学仪器。美国专利第5，384，184号中公开聚酯嵌段共聚物可制备一种具有高弹性恢复和高抗热性的胶心纱线。聚酯嵌段共聚物包括(A)30％到90％重量比的聚酯段，包括苯二羧酸为主要酸组成，和在羟基基团之间含5到12个碳原子的二烯为主要乙二醇组成，和(B)70％到10％重量比的聚酯段，包括芳族二羧酸为主要酸组成和亚乙基乙二醇，1，3-丙二醇，1，4-丁二醇或1，4-环己烷二甲醇为主要乙二醇组成。美国专利第5，496，876号描述了聚醚酰胺嵌段共聚物，由含活性终端基团的聚酰胺聚合物和和活性终端基团的聚醚链区共缩聚构成。这些聚醚酰胺嵌段共聚物与苯乙烯／二烯共聚物掺合形成热塑性聚合组合物。美国专利第4，180，528号描述了一种ABA类型的嵌段共聚物，其中A嵌段是加聚物，B嵌段是线性饱和聚酯。A嵌段和B嵌段通过加聚作用连接。欧洲专利申请公布No．0687690／A描述了高温聚合过程制备分子量相对较小的末端不饱和低聚物。其还进一步公开了含羧酸基团的末端不饱和低聚物能与含两个或多个醇官能团的多官能醇反应生成聚酯。然而，没有公开含相对高的官能度的末端不饱和低聚物。具有高官能度，较好地具有高的酸官能度，以及大分子量，但不易凝胶的聚合组合物的水溶分散体将更是所需的。本专利技术的概述本专利技术涉及水溶聚合分散体，其包括(ⅰ)聚合组合物，其是A聚合物和B聚合物的反应产物，A聚合物是每个聚合物链含3．5或更多个活性官能基团的加聚物，B聚合物每个聚合物链含约2到约3个与A聚合物的活性基团共同反应的官能基团，和(ⅱ)水。该水溶聚合分散体还可包括或不包括助溶试剂。较好地，基本上所有B聚合物的共同反应官能基团被共同反应。更好地，A聚合物的活性官能基团是缩聚活性官能基团。一般而言，A聚合物与B聚合物的摩尔比率是约3∶1到约2∶1．7。较好地当B聚合物是双官能的时，A聚合物与B聚合物的摩尔比率，基于两聚合物的数均分子量(Mn)，为约2∶1到约2∶1．7。当B聚合物是三官能的时，则A聚合物与B聚合物较好的摩尔比率为约3∶1。缩聚反应官能基团较好地是从下列基团中选取的，包括羧基，羟基，环氧基，异氰酸根合，羧基酐，磺基，酯化的氧化羰基或氨基。在一个较好的具体实施中，A聚合物每个聚合物链含3．5个或更多个羧酸官能基团。最好的，这种A聚合物是小分子量的苯乙烯／丙烯酸／α-甲基苯乙烯聚合物。在另一个较好的具体实施中，A聚合物每个聚合物链含3．5个或更多个羟基官能基团。在这种情况中，A聚合物最好的是小分子量苯乙烯／2-乙基己基丙烯酸酯／2-羟基乙基甲基丙烯酸酯聚合物。较好地，B聚合物是从下列基团中选取的缩合聚合物，包括聚酰胺，聚酯，环氧，聚氨酯，聚有机硅氧烷和聚(醚)。较好的是B聚合物的共反应官能基团是羟基，环氧基，恶唑啉基或氨基。本专利技术的水溶聚合分散体含有的聚合组合物是分子量相对大的多官能聚合物，并预想不到地不含凝胶现象或凝胶颗粒。这些聚合组合物有较宽的分子量分布，增强了水溶聚合分散体的应用性和外观特性。分散体介质可以仅是水或，如果需要，可包括共溶剂，如乙醇或乙二醇醚。本专利技术还涉及使用上面描述的水溶聚合分散体提供聚合载体树脂制备乳液聚合物的方法，并涉及从中制备的乳液聚合物。这种乳液聚合物可用作罩印清漆或用在色漆中。本专利技术的另一个具体实施涉及使用使用在本专利技术水溶分散体中的聚合组合物作为不同聚合物的乳化剂。这可以通过混合聚合组合物，不同的聚合物和水实施。实施本专利技术的最佳方式如前面所描述的，本专利技术的水溶聚合分散体包含至少一种本文所描述的是A聚合物和B聚合物的反应产物的聚合组合物。使用在本专利技术水溶聚合分散体中的聚合组合物在共同待审的题目为“聚合组合物，及其制备和应用”的美国专利申请〔DocketNo．J-2452〕中描述，其公开内容通过在此引述而收入本篇。使用在本专利技术中的聚合组合物的A聚合物是每个聚合物含3．5或更多个活性官能基团的加聚物。制备官能化加聚物对此领域的技术人员是众所周知的。较好地，A聚合物的活性官能基团是缩聚官能基团。较好的缩聚活性官能基团包括羧基，羟基，环氧基，异氰酸根合，羧基酐，磺基，酯化的氧化羰基或氨基。最好的是羧基和羟基官能基团。羧基酐指表示为-C(=O)OC(=O)-的二价官能基团，其中两个自由价与加聚物主链键合或连接，或表示为R-C(=O)OC(=O)-的单价自由基，其中R是含1-30个碳原子的烷基基团，含6到20个碳原子的芳基基团，含7到20个碳原子的芳烷基基团，或含7到20个碳原子的烷芳基基团。磺基是表示为-SO2OH-的自由基，酯化的氧化羰基是表示为-C(=O)OR的基团，其中R与上述意思相同，如，烷基氧化羰基，芳基氧化羰基，芳烷基氧化羰基，或烷芳基氧化羰基。加聚物，是链生长聚合反应的产物，从烯键不饱和单体制备。这些化合物是众所周知的，包括如C2到C20烯烃，C3到C20的二烯烃，C5到C20三烯烃，C5到C20环烯，乙烯基饱和芳烃，丙烯酸或甲基丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶聚合分散体，其包括：（ｉ）基本不凝胶的聚合组合物，其包括Ａ聚合物和Ｂ聚合物反应产物，Ａ聚合物是每个聚合物链含３．５或更多活性官能基团的加聚物，Ｂ聚合物每个聚合物链含约２个到约３个与所说的Ａ聚合物活性官能基团共同反应的官能基团； （ｉｉ）水；和（ｉｉｉ）含有或不含有助溶试剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里L安德森，爱德华托卡斯，
申请(专利权)人：约翰逊聚合物有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]