用于皮革上衣的水性多段共聚物组合物制造技术

本发明专利技术提供包含多段丙烯酸乳液聚合物的水性组合物，所述多段丙烯酸乳液聚合物具有第一段聚合物，所述第一段聚合物按用于制备所述第一段聚合物的单体的总重量计具有0.5到4重量％含有共聚羧酸或盐基团的单体，并且具有按所述多段丙烯酸乳液聚合物的总固体计10到30重量％第二段聚合物，所述第二段聚合物具有3到15重量％共聚的含羟基单体，所述第一段聚合物的通过动态机械分析(DMA)的玻璃态转化温度(Tg)低于‑10℃并且所述第二段聚合物的Tg(DMA)高于80℃；以及(ii)按所述多段丙烯酸聚合物的总固体重量计25到75重量％聚氨基甲酸酯。

Aqueous multistage copolymer composition for leather jacket

The invention provides an aqueous composition containing multiple acrylic emulsion polymer, the acrylic emulsion polymer having a first segment of copolymer, the first segment of the polymer according to the total weight of monomers for the preparation of the first period of polymer monomer meter has 0.5 to 4 wt% copolymer containing carboxylic acid or salt group, and with the multi segment according to the total solid acrylic emulsion polymer 10 to 30 wt.%, second copolymer, hydroxyl containing monomer of the second polymers with 3 to 15 wt% copolymer, the first segment of the polymer by dynamic mechanical analysis (DMA) of the glass transition temperature (Tg) lower than 10 C and the second polymer Tg (DMA) is higher than 80 DEG C; and (II) according to the total weight of the multi segment solid acrylic polymer 25 to 75 wt.% of polyurethane.

【技术实现步骤摘要】
用于皮革上衣的水性多段共聚物组合物
本专利技术涉及一种水性组合物，其包含(i)一种或多种多段丙烯酸乳液聚合物，其具有第一段聚合物，所述第一段聚合物按用于制备所述第一段聚合物的单体的总重量计具有0.5到4重量％或优选地1到3重量％含有共聚羧酸或盐基团的单体，并且按所述多段丙烯酸乳液聚合物的总固体重量计具有10到30重量％第二段聚合物，所述第二段聚合物按用于制备所述第二段聚合物的单体的总重量计具有3到15重量％共聚的含羟基单体，优选地甲基丙烯酸羟乙酯，或优选地其中所述第二段聚合物基本上不含含有共聚羧酸或盐基团的单体和二烯系或聚烯系不饱和乙烯系单体，其中所述第一段聚合物的通过动态机械分析(DMA)的玻璃态转化温度(Tg)低于-10℃并且所述第二段聚合物的Tg(DMA)高于80℃；以及(ii)一种或多种聚氨基甲酸酯例如作为聚氨基甲酸酯分散体，并且涉及由其制成的经涂布物品以及由其制成的皮革上衣。
技术介绍
皮革饰面材料具有非常苛刻的抗磨损性、颜料牢度和衬底柔韧性的效能期望。然而，皮革饰面材料用含有非常软的聚合物的面涂层组合物表面处理以维持饰面材料的外观、柔软度和其它美观性属性。为了一次性满足所有这些要求，面涂层组合物含有高含量的聚氨基甲酸酯分散体，这相对昂贵并且表现突出。包含软丙烯酸聚合物与聚氨基甲酸酯聚合物的掺合物以使成本降到最低的面涂层组合物展现折衷效能。仍然需要用于制备保持皮革物品的效能同时降低面涂层组合物的成本的皮革上衣的组合物。在Biver等人的美国专利申请案2004/0221395中披露一种用于皮革处理的水性多段聚合物组合物，其包含一个或多个软相(玻璃态转变温度或Tg＜20℃)和一个或多个硬相(Tg>60℃)。然而，参考文献中的组合物未能提供最佳抗磨损性与聚氨基甲酸酯的组合。本专利技术者已努力提供用于制备皮革上衣的包含丙烯酸乳液聚合物和聚氨基甲酸酯的组合物并且提供改良的抗磨损性、颜料牢度和衬底柔韧性中的一个或全部。
技术实现思路
1.根据本专利技术，水性组合物包含(i)按组合物的总固体重量计，10到50重量％，或优选地15到30重量％一种或多种多段丙烯酸乳液聚合物，所述多段丙烯酸乳液聚合物按聚合物的总固体重量计具有70到90重量％，或优选地70到83重量％第一段聚合物，所述第一段聚合物按用于制备第一段聚合物的单体的总重量计具有0.5到4重量％，或优选地1到3重量％含有共聚羧酸或盐基团的单体，并且按所述多段丙烯酸乳液聚合物的总固体重量计具有10到30重量％，或优选地17到30重量％第二段聚合物，所述第二段聚合物按用于制备第二段聚合物的单体的总重量计具有3到15重量％共聚的含羟基单体，优选地甲基丙烯酸羟乙酯，第一段聚合物的通过动态机械分析(DMA)的玻璃态转化温度(Tg)低于-10℃并且第二段聚合物的Tg(DMA)高于80℃，或优选地高于100℃；以及(ii)按所述多段丙烯酸聚合物的总固体重量计25到75重量％聚氨基甲酸酯，通过差示扫描量热法(DSC)以20℃/min的加热速率从-90℃到150℃的温度扫描测定，聚氨基甲酸酯的聚合Tg低于-20℃或低至-70℃，优选低于30℃，或更优选地低于-40℃。2.根据上文1中的本专利技术的水性组合物，其中(i)多段丙烯酸乳液聚合物的第一段聚合物基本上不含共聚的含羟基单体并且基本上不含共聚二烯系或聚烯系不饱和乙烯基单体，按用于制备所述第一段聚合物的单体的总重量计，具有小于0.1重量％的共聚的含羟基单体和小于0.1重量％的二烯系或聚烯系不饱和乙烯基单体。3.根据上文1或2中任一项中的本专利技术的水性组合物，其中(i)多段丙烯酸乳液聚合物的第二段聚合物基本上不含含有共聚羧酸或盐基团的单体并且基本上不含共聚二烯系或聚烯系不饱和乙烯基单体，按用于制备第二段聚合物的单体的总重量计，具有小于0.1重量％的含有共聚羧酸或盐基团的单体和小于0.1重量％的二烯系或聚烯系不饱和乙烯基单体。4.根据上文1、2或3中任一项的本专利技术的水性组合物，其中(i)多段丙烯酸乳液聚合物的第一段聚合物的Tg(DMA)比第二段聚合物的Tg低至少100℃，优选地比第二段聚合物的Tg(DMA)低至少120℃。5.根据上文1、2、3或4中任一项中的本专利技术的水性组合物，其中(ii)聚氨基甲酸酯分散体中的至少一种聚氨基甲酸酯包含一种或多种聚酯多元醇或聚醚多元醇或聚碳酸酯多元醇与二异氰酸酯或聚异氰酸酯的缩合物，或优选地聚酯多元醇或聚碳酸酯多元醇与二异氰酸酯或聚异氰酸酯的缩合物。6.根据上文1、2、3、4或5中任一项所述的本专利技术的水性组合物，其进一步包含(iii)按组合物的总固体重量计，1到50重量％，或优选地6到22重量％，或更优选地10到16％聚有机硅氧烷组合物，例如聚二有机硅氧烷，例如聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷，聚有机硅氧烷组合物具有重量平均粒径为1.0到10μm，或优选地2到9μm，或更优选地2到6μm聚有机硅氧烷。7.根据上文6中的本专利技术的水性组合物，其中聚有机硅氧烷组合物进一步包含一种或多种非离子型表面活性剂。8.根据上文6或7中的本专利技术的水性组合物，其中(iii)使用0.01Hz频率的流变仪在25℃和标准压力下，作为纯聚硅氧烷聚合物的聚有机硅氧烷组合物具有1,000到150,000帕·秒，或优选地5,000到90,000帕·秒的动态粘度。9.根据上文1到8中任一项中的本专利技术的水性组合物，其进一步包含(iv)按组合物的总固体重量计，高达60重量％，或优选地10到20重量％，或更优选地5到15重量％一种或多种丙烯酸或乙烯基交联暗淡珠粒，优选地多段丙烯酸共聚物珠粒，或更优选地具有梯度折射率的多段丙烯酸共聚物珠粒，其中所述珠粒的重量平均粒径为1到20μm，或优选地4到10μm。10.在本专利技术的另一方面中，经涂布物品包含上面具有如上文1、2、3、4、5、6、7、8或9中任一项中的水性组合物的涂层的衬底。11.根据上文10中的本专利技术的经涂布物品，衬底包含皮革，例如皮革饰面材料，例如汽车饰面材料。如本文所用，短语“丙烯酸”将意指(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈以及其改性形式，例如(甲基)丙烯酸羟基烷基酯。如本文所用，短语“水性”将意指水或与按混合物的重量计50重量％或更少的水可混溶溶剂混合的水。如本文所用，任何聚氨基甲酸酯聚合物、任何丙烯酸乳液聚合物(例如多段丙烯酸乳液聚合物)的短语“重量平均粒径”或“重量平均粒径(BI-90)”指的是如根据制造商推荐的程序，使用BI-90MultisizerTM3库尔特计数器(加利福尼亚州富勒顿的贝克曼库尔特公司(BeckmanCoulter，Inc.，Fullerton，CA))，通过电阻抗测定的粒子分布的重量平均粒径。如本文所用，任何聚有机硅氧烷组合物的短语“重量平均粒径”或“重量平均粒径(Mastersizer)”指的是如根据制造商推荐的程序，使用MalvernMastersizerTM3000(英国马尔文的马尔文仪器有限公司(MalvernInstruments，Ltd.，Malvern，UK))测定的粒子分布的重量平均粒径。如本文所用，直径为1μm到20μm的任何暗淡珠粒或交联暗淡珠粒的短语“重量平均粒径”或“重量平均粒径(DCP)”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性组合物，其包含(i)按所述组合物的总固体重量计10到50重量％多段丙烯酸乳液聚合物，所述丙烯酸乳液聚合物按所述聚合物的总固体重量计具有70到90重量％第一段聚合物，所述第一段聚合物按用于制备所述第一段聚合物的单体的总重量计具有0.5到4重量％含有共聚羧酸或盐基团的单体，并且按所述多段丙烯酸乳液聚合物的总固体重量计具有10到30重量％第二段聚合物，所述第二段聚合物按用于制备所述第二段聚合物的单体的总重量计具有3到15重量％共聚的含羟基单体，所述第一段聚合物的通过动态机械分析(DMA)的玻璃态转化温度(Tg)低于‑10℃并且所述第二段聚合物的Tg(DMA)高于80℃；以及(ii)按所述多段丙烯酸聚合物的总固体重量计，25到75重量％聚氨基甲酸酯，通过差示扫描量热法(DSC)以20℃/min的加热速率从‑90℃到150℃的温度扫描测定，所述聚氨基甲酸酯的聚合Tg低于‑20℃或低至‑70℃。

【技术特征摘要】
2015.08.31 US 62/2120481.一种水性组合物，其包含(i)按所述组合物的总固体重量计10到50重量％多段丙烯酸乳液聚合物，所述丙烯酸乳液聚合物按所述聚合物的总固体重量计具有70到90重量％第一段聚合物，所述第一段聚合物按用于制备所述第一段聚合物的单体的总重量计具有0.5到4重量％含有共聚羧酸或盐基团的单体，并且按所述多段丙烯酸乳液聚合物的总固体重量计具有10到30重量％第二段聚合物，所述第二段聚合物按用于制备所述第二段聚合物的单体的总重量计具有3到15重量％共聚的含羟基单体，所述第一段聚合物的通过动态机械分析(DMA)的玻璃态转化温度(Tg)低于-10℃并且所述第二段聚合物的Tg(DMA)高于80℃；以及(ii)按所述多段丙烯酸聚合物的总固体重量计，25到75重量％聚氨基甲酸酯，通过差示扫描量热法(DSC)以20℃/min的加热速率从-90℃到150℃的温度扫描测定，所述聚氨基甲酸酯的聚合Tg低于-20℃或低至-70℃。2.根据权利要求1所述的水性组合物，其中所述(i)多段丙烯酸乳液聚合物包含按用于制备所述第一段聚合物的单体的总重量计具有1到3重量％含有共聚羧酸或盐基团的单体的聚合物作为所述第一段聚合物。3.根据权利要求1所述的水性组合物，其中所述(i)多段丙烯酸乳液聚合物包含按用于制备所述第二段聚合物的单体的总重量计具有3到12重量％共聚的含羟基单体的聚合物作为所述第二段聚合物。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：I·尔雅兹斯，B·K·哈格曼，J·M·赫夫勒，E·努吉塞，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US