水性聚合物分散体用于改善对化学影响耐受性的用途制造技术

技术编号:10353174 阅读:136 留言:0更新日期:2014-08-27 09:41
本发明专利技术涉及水性聚合物分散体用于具有改善的化学品耐受性的涂料组合物的用途,所述水性聚合物分散体可通过如下方法获得:使含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分1通过自由基水性聚合法聚合至转化率为至少90重量%、优选至少95重量%、特别优选至少98重量%,基于待聚合的单体组分1计(聚合阶段1),随后,在聚合阶段1的产物混合物的存在下,使含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分2通过自由基水性乳液聚合法聚合(聚合阶段2),条件是:a)以这样的方式提供组分1使得单独的组分1的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tg1>0℃、优选>10℃、尤其优选>20℃的聚合物1,b)以这样的方式提供组分2使得单独的组分2的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tg2>80℃、优选>100℃的聚合物2,c)Tg1和Tg2之间的差量至少为50℃,d)除了组分1和2的单体,使至少一种不同于这些单体并且包含至少一个烯键式不饱和基团和氮元素的粘合单体以0.1重量%至10重量%、优选0.5重量%至5重量%、特别优选1重量%至3重量%的量共聚,基于待聚合单体的总量计,e)根据d)待共聚的粘合单体的总量的20mol%至100mol%在聚合阶段1中聚合,和f)具有较低极限值Tgi的组分i的量基于组分1和2的总量计为60重量%至90重量%、优选70重量%至85重量%,g)除了组分1和2的单体,使至少一种不同于这些单体并选自衣康酸、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)和丙烯腈的单体以0.2重量%至2重量%的量共聚,基于待聚合的单体的总量计,优选在聚合阶段1共聚。

【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聚合物分散体用于具有改善的对化学影响的耐受性、更具体地具有改善的护手霜耐受性的涂料组合物的用途,所述水性聚合物分散体可通过如下方法获得:使含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分I通过自由基水性乳液聚合法聚合至转化率为至少90重量%、优选至少95重量%、更优选至少98重量%,基于待聚合的单体组分I计(聚合阶段I),随后,在聚合阶段I的产物混合物的存在下,使含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分2通过自由基水性乳液聚合法聚合(聚合阶段2),条件是:a)组分I为这样的组分:单独的组分I的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tgl >(TC、优选> 10°C、尤其优选> 20°C的聚合物1,b)组分2为这样的组分:单独的组分2的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tg2 >80°C、更特别地> 100°C的聚合物2,c)Tgl和Tg2之间的差量至少为50°C,d)除了组分I和2的单体,使至少一种不同于这些单体并且包含至少一个烯键式不饱和基团和氮元素的粘合单体(adhesion monomer)以0.1重量%至10重量%、优选0.5重量%至5重量%、特别优选I重量%至3重量%的量共聚,基于待聚合单体的总量计,e)使d)中待共聚的粘合单体的总量的20mol%至IOOmol %在聚合阶段I中共聚,和f)具有较低极限 值Tgi的组分i的量基于组分I和2的总量计为60重量%至90重量%、优选70重量%至85重量g)除了组分I和2的单体,使至少一种不同于这些单体并选自衣康酸、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)和丙烯腈的单体以0.2重量%至25重量%的量共聚,优选在聚合阶段I共聚,基于待聚合的单体的总量计。本专利技术还涉及包含所述水性聚合物分散体、具有改善的化学品耐受性、更特别地具有改善的护手霜耐受性的涂料组合物。水性聚合物分散体为包含聚合物颗粒作为其分散相的流体体系,所述聚合物颗粒稳定分散分布于水性分散介质中。一般来说,所述聚合物颗粒的直径主要在0.01至5μηι范围内、通常主要在0.01至Ιμπι范围内。与溶剂蒸发时的聚合物溶液一样,当水性分散介质蒸发时水性聚合物分散体具有形成透明聚合物膜的能力,因此,水性聚合物分散体作为粘结剂而获得各种应用,例如,用于漆或皮革涂料。然而,与聚合物溶液不同,在水蒸发之后,水性聚合物分散体是形成连续透明膜或是形成脆性的、不透明的、可成粉状的层,这取决于分散的聚合物的性质和成膜温度。在下文中,刚刚形成透明的、无裂缝的膜的最低温度被称为所述水性聚合物分散体的最低成膜温度(MFFT)。低于MFFT时,无法形成薄膜(参见Ullmanns Enzyklopadie dertechnischen Chemie,卷 19,第四版,Verlag Chemie, ffeinheim(1980),第 17 页)。显示抗粘连性和可接受的成膜性的二阶段丙烯酸酯分散体是已知的(EP710680)。然而,对于这些分散体而言,未描述改善的化学品耐受性,例如改善的护手霜耐受性。楼梯扶手、门、涂漆箱子或其他室内陈设可以是任何家庭的装饰元素。然而,在长期使用之后,日常使用中在扶栏或木箱盖上与手接触的那些地方和家具用品上没有被接触的那些部分之间观察到视觉上易感知的差别。经常接触的地方发亮,并且通常是“斑驳的”或脏污的;在一些情况下,清漆受到机械刮擦。通常,原因如下:经常接触的表面上的护手霜、手汗和体脂肪使清漆软化,从而该清漆显示出变脏的倾向。在此,需要比已知体系更耐脂肪和污垢侵袭的解决方案。传统的丙烯酸酯清漆在此处是不合适的,这是因为其脂肪耐受性和手汗耐受性不是最佳的。无可否认地,从技术角度而言,溶剂型醇酸树脂清漆(一般含有重金属干燥剂)通常为替代品,但并不是具有前瞻性的、生态友好的技术。聚氨酯体系的优势主要在于其表面力学。在个别案例中,记录了改善的脂肪耐受性,但是该类原料的高成本限制了其用途。具有必要的服务属性的、经济上可接受的丙烯酸酯体系能填补原料选择中的缺□。W098/35994描述了用于漆和涂料应用的乳液聚合物,其具有抗粘连性、耐水性和耐乙醇性。所述聚合物基于单体混合物,所述单体混合物包含具有强极性基团的单体(基于全部单体的质量计至少0.5%的羧化单体和基于全部单体的质量计至少0.8%的磺化单体;参见权利要求1)、具有可水解的、含硅单元的单体,以及非官能单体。基于全部单体的质量计,如果使用的含硅单体小于1.5%,则聚合物还含有至少0.1 %的具有至少两个不饱和基团的交联剂。乳液聚合物可以两个阶段制备,其中,第一阶段具有<25°C的玻璃化转变温度,且第二阶段具 有>60°C的玻璃化转变温度。所述体系导致良好的初期强度和最终抗粘连性,且不降低耐水性和耐溶剂性,并使涂料具有足够至优异的耐水性和耐乙醇/水混合物的性质。US2005/0256257描述了可通过聚合包含非离子单体、羧基官能单体和含磷单体的单体混合物而得到的水性聚合物分散体。此外,还可使用含硅烷单体、羰基官能单体或带有对醛呈反应性的官能团的单体和OH官能单体或胺官能单体。存在的粘结剂用于金属或塑料用的涂料,更特别地用于金属基底的腐蚀防护。W02004/003074描述了由含有乙酰乙酰氧基类官能团、玻璃化转变温度为o-1oo°c的分散聚合物和多官能丙烯酸酯组成的双固化乳液。所述水性组合物还包含一定量的挥发性碱(volatile base)使得乙酰乙酰氧基类官能团转化成相应的烯胺。UV固化之后,所述专利技术的涂料相对于基于不含乙酰乙酰氧基的分散聚合物的对比涂料而言显示出改善的护手霜耐受性。W02005/058993描述了可回收的涂料组合物,所述涂料组合物包含聚氨酯聚合物以及两种不同定义的乙烯基聚合物。EP1418192描述了具有高碳酸酯基团含量的非水溶解的、水可分散的聚氨酯树脂。与使用非所述专利技术的粘结剂相比,基于所述专利技术的水可稀释的、含OH基的聚氨酯树脂的清漆与聚氨酯分散体结合,具有明显更好的防晒油耐受性。DE3630356描述了在金属涂布材料中使用的合成树脂涂布的金属颜料,其中金属颗粒用合成树脂涂布。基于至少三烯键式不饱和单体的合成树脂变体就化妆品耐受性以及指纹耐受性而言显示出优势。所引用的说明书没有一个教导了改善化学品耐受性、尤其是护手霜耐受性的方法。在玻璃化转变温度、壳层比(shell ratio)、单体等与护手霜耐受性之间也没有建立起任何关联。因此,本专利技术的目的是提供相对于现有技术的水性聚合物分散体而言显示出改善的化学品耐受性、更特别地具有改善的护手霜耐受性的水性聚合物分散体。因此,令人惊讶地是,相对于已知的现有技术的聚合物分散体,已发现上述定义的水性聚合物分散体在涂料中、更特别地在水性缎面光泽(satin-gloss)清漆中使用时,显示出改善的化学品耐受性、更特别地改善的护手霜耐受性。使用本专利技术的那些水性聚合物分散体是有利的,其中具有较低极限值Tgi的单体组分i的量为60至90、优选70至85,基于组分I和2的总量计。Tgl和Tg2之间的差量至少为50°C。以从性能角度来说有利于的方式,Tgl和Tg2之间的差量为60至120°C或40至 80。。。此外,如果较低极限值Tgi的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性聚合物分散体用于具有改善的化学品耐受性的涂料组合物的用途,所述水性聚合物分散体可通过如下方法获得:使含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分1通过自由基水性乳液聚合法聚合至转化率为至少90%,基于待聚合的单体组分1计(聚合阶段1),随后,在聚合阶段1的产物混合物的存在下,使含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分2通过自由基水性乳液聚合法聚合(聚合阶段2),条件是:a)组分1为这样的组分:单独的组分1的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tg1>0℃的聚合物1,b)组分2为这样的组分:单独的组分2的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tg2>80℃的聚合物2,c)Tg1和Tg2之间的差量至少为50℃,d)除了组分1和2的单体,使至少一种不同于这些单体并且包含至少一个烯键式不饱和基团和氮元素的粘合单体以0.1重量%至10重量%的量共聚,基于待聚合单体的总量计,e)使d)中待共聚的粘合单体的总量的20mol%至100mol%在聚合阶段1中共聚,和f)具有较低极限值Tgi的组分i的量基于组分1和2的总量计为60重量%至90重量%,g)除了组分1和2的单体,使至少一种不同于这些单体并选自衣康酸、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)和丙烯腈的单体以0.2重量%至25重量%的量共聚,基于待聚合的单体的总量计。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.15 EP 11193689.41.水性聚合物分散体用于具有改善的化学品耐受性的涂料组合物的用途,所述水性聚合物分散体可通过如下方法获得:使含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分I通过自由基水性乳液聚合法聚合至转化率为至少90%,基于待聚合的单体组分I计(聚合阶段I),随后,在聚合阶段I的产物混合物的存在下,使含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分2通过自由基水性乳液聚合法聚合(聚合阶段2),条件是: a)组分I为这样的组分:单独的组分I的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tgl> (TC的聚合物1, b)组分2为这样的组分:单独的组分2的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tg2> 80°C的聚合物2, c)Tgl和Tg2之间的差量至少为50°C, d)除了组分I和2的单体,使至少一种不同于这些单体并且包含至少一个烯键式不饱和基团和氮元素的粘合单体以0.1重量%至10重量%的量共聚,基于待聚合单体的总量计, e)使d)中待共聚的粘合单体的总量的20mol%至100mol%在聚合阶段I中共聚,和 f)具有较低极限值Tgi的组分i的量基于组分I和2的总量计为60重量%至90重 g)除了组分I和2的单体,使至少一种不同于这些单体并选自衣康酸、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)和丙烯腈的单体以0.2重量%至25重量%的量共聚,基于待聚合的单体的总量计。2.权利要求1的水性聚合物分散体的用途,其中含有至少一个烯键式不饱和基团的化合物(单体)的组分I通过自由基乳液聚合法聚合至转化率为至少98重量%,基于待聚合的单体组分I计(聚合阶段I)。3.权利要求1或2的水性聚合物分散体的用途,其中组分I为这样的组分:单独的组分I的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tgl > 20°C的聚合物I。4.权利要求1至3中任一项的水性聚合物分散体的用途,其中组分2为这样的组分:单独的组分2的无规共聚会得到玻璃化转变温度Tg2 > 100°C的聚合物2。5.权利要求1至4中任一项的水性聚合物分散体的用途,其中除了组分I和2的单体,使至少一种不同于这些单体并且包含至少一个烯键式不饱和基团和氮元素的粘合单体以I重量%至3重量%的量共聚,基于待聚合单体的总量计。6.权利要求1至5中任一项的水性聚合物分散体的用途,其中具有较低极限值Tgi的组分i的量为70重量%至85重量%,基于组分I和2的总量计。7.权利要求1至6中任一项的水性聚合物分散体的用途,其中除了组分I和2的单体,至少一种不同于这些单体并选自...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·如勒R·德尔施U·迪特里西R·巴尔克B·罗梅杰U·特罗姆斯多夫
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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