含水组合物制造技术

通过聚合包括０．０５ｗｔ％至低于４．５ｗｔ％的特定末端不饱和低聚物的单体混合物形成的共聚物的含水分散体可用于改进涂层的耐擦洗性、耐腐蚀性、遮光性和／或耐风化性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含水组合物。本专利技术更具体涉及包括分散或溶解于其中的末端不饱和低聚物的共聚物的含水组合物。水基涂料，如含胶乳或乳液聚合物的涂料，构成当今使用的所有涂料的一大部分。水基涂料提供的优点是通常比常规油基涂料(如醇酸涂料)更容易使用，并且含很少或不含不合适的挥发性有机溶剂。水基涂料的配料人员希望达到或改进醇酸基涂料的性能，包括例如耐擦洗性、耐腐蚀性、耐风化性、抗粘着性、耐积垢性、防粘连性、耐损伤性、抗印刷性、耐应力性和和遮光性。尽管特别希望一种显示最佳的所有相关性能的涂料，但实际上并未获得这类涂料，例如具有最佳耐积垢性的涂料就不能显示最佳的耐应力性。因此，配料人员倾向于提供优化的涂料，这些涂料兼顾几种所需性能，例如具有良好耐积垢性的涂料可显示平均耐应力性。配料人员可通过调节涂料的组成，例如通过改变组分的特定量和/或通过改变这些组分的组成，改进特定涂料的性能。已知含羧酸的聚合物水分散体或溶液具有很多用途，包括用作涂料组合物的粘合剂。通常这些聚合物通过聚合包括至多20wt％，通常0.05wt％至10wt％的含羧酸单体，如丙烯酸(AA)或甲基丙烯酸(MAA)的烯属不饱和单体的混合物形成。包括这些聚合物的涂料的性能可通过改变要聚合的单体混合物以形成特定的聚合物，和/或通过使用两种或多种不同的聚合物和/或通过使用多级(例如核-壳)聚合物的方式改进，如US-A-4193902、EP-A-0466409、EP-A-0612805、EP-A-0694564和EP-A-0741173中公开的。WO-A-9532228和WO-A-9532255各自公开了包括基于接枝共聚物的粘合剂的含水涂料，该共聚物包括2至98wt％，优选60至95wt％，最优选60至85wt％的聚合烯属不饱和单体的聚合物主链和98至2wt％，优选40至5wt％，最优选40至15wt％的以其一个末端与所述聚合物主链连接的大单体，所述大单体具有数均分子量500至30,000，并包括5至100wt％，优选至少10wt％，更优选20至40wt％的具有羧酸官能团或胺官能团的聚合α-β烯属不饱和单体的大单体，其中至少一部分羧酸或胺官能团被中和，且其中大单体可溶于或分散于含水载体中以稳定形成不溶颗粒的部分接枝聚合物。公开的接枝共聚物具有重均分子量至多500,000，其中最优选的重均分子量基本上低于500,000，例如至多300,000。公开了这些接枝共聚物可在制备水基涂料组合物，如汽车涂布用底漆或透明涂料组合物中用作成膜漆料。配料人员还仍然需要提供与其它含水涂料相比显示改进的性能，如耐擦洗性、抗腐蚀性和/或耐风化性的含水涂料。因此，本专利技术的一个目的是提供特别(尽管不是唯一的)适合用作含水涂料的性能增强粘合剂的含水组合物。特别是(尽管不是唯一的)，本专利技术的一个目的是提供用于改进含水涂料的至少一种下列性能的含水涂料耐擦洗性、耐腐蚀性、耐风化性和遮光性。根据本专利技术，提供一种含水组合物，它包括分散或溶解于其中的通过聚合，优选通过乳液聚合由如下物质组成的单体混合物形成的共聚物a)0.05至低于4.5wt％的一种或多种如下通式的末端不饱和低聚物 其中N为如下通式的烯属不饱和单体残基 其中M为除N外的烯属不饱和单体残基；其中所述N和M残基在所述低聚物中无规排列；其中m为在所述低聚物中的M残基总数，为0至75；其中n为在所述低聚物中的N残基总数，为3至150；其中n等于或大于m，n与m之和为3至150；其中X和各个Y独立地选自H、NH4、碱金属和碱土金属；和其中各Z独立地选自H和CH3；b)大于85.5至99.95wt％的至少一种选自如下的单体丙烯酸和甲基丙烯酸与含1至24个碳原子的醇的酯、丙烯酸和甲基丙烯酸的酰胺、含1至20个碳原子的羧酸的乙烯基酯、含有含至多20个碳原子的化合物的乙烯基芳族化合物、含3至6个碳原子的烯属不饱和腈、乙烯基卤化物及含2至8个碳原子和至少一个烯属双键的非芳族烃；和c)0或至多10wt％的一种或多种其它可共聚单体。根据本专利技术另一方面，提供一种改进涂层性能的方法，其中该方法包括I)将一种含水涂料组合物涂于基材上，该含水涂料组合物包括分散或溶解于其中的通过聚合，优选通过乳液聚合由如下物质组成的单体混合物形成的共聚物a)0.05至低于4.5wt％的一种或多种如下通式的末端不饱和低聚物 其中N为如下通式的烯属不饱和单体残基 其中M为除N外的烯属不饱和单体残基；其中所述N和M残基在所述低聚物中无规排列；其中m为在所述低聚物中的M残基总数，为0至75；其中n为在所述低聚物中的N残基总数，为3至150；其中n等于或大于m，n与m之和为3至150；其中X和各个Y独立地选自H、NH4、碱金属和碱土金属；和其中各Z独立地选自H和CH3；b)大于85.5至99.95wt％的至少一种选自如下的单体丙烯酸和甲基丙烯酸与含1至24个碳原子的醇的酯、丙烯酸和甲基丙烯酸的酰胺、含1至20个碳原子的羧酸的乙烯基酯、含有含至多20个碳原子的化合物的乙烯基芳族化合物、含3至6个碳原子的烯属不饱和腈、乙烯基卤化物及含2至8个碳原子和至少一个烯属双键的非芳族烃；和c)0或至多10wt％的一种或多种其它可共聚单体；和II)将该含水涂料组合物干燥形成所述涂层。令人吃惊的是，由包括如上所述的含水组合物的含水涂料组合物形成的涂层，可呈现不仅优于由基于不包括低聚物组分的共聚物的常规含水涂料组合物形成的涂层，而且优于由基于包括较大量低聚物组分(大单体)的共聚物的含水涂料组合物形成的那些涂层的优异性能。在定义末端不饱和低聚物a)中使用的术语“所述N和M残基在所述低聚物中无规排列”是指，与末端不饱和部分相邻的残基可为N或M残基，与靠近末端不饱和部分的残基相邻的残基可为N或M残基，等等。末端不饱和低聚物a)是现有技术中已知的。适合制造低聚物a)的方法描述于例如US-A-4056559、US-A-5710227、US-A-5587431、US-A-4680352、US-A-4694054和EP-0779305中。在末端不饱和低聚物a)中X优选为H。在末端不饱和低聚物a)中Y优选为H。在末端不饱和低聚物a)中Z优选为H。在末端不饱和低聚物a)中M优选为如下通式的残基 其中X1为-H或-CH3，R为苯基、乙烯基、-CONH2、-CN或-COOX2，X2为H，(C1-C8)烷基、乙烯基或烯丙基。M更优选为选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、异戊二烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯的一种或多种烯属不饱和单体的残基。在末端不饱和低聚物a)中，n∶m的比例优选为1∶0至3∶1，更优选1∶0至9∶1。n∶m的比例最优选为1∶0。在末端不饱和低聚物a)中，m优选为0至9，n优选为3至50。更优选m为0和n为3至25。合适的单体b)为(甲基)丙烯酸(C1-C24)烷基酯，优选(甲基)丙烯酸(C1-C8)烷基酯，最优选甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。丙烯酸和甲基丙烯酸的酰胺优选为丙烯酰胺。具有1至20个碳原子的羧酸的乙烯基酯优选为月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含水组合物，它包括分散或溶解于其中的通过聚合由如下物质组成的单体混合物形成的共聚物： ａ）０．０５至低于４．５ｗｔ％的一种或多种如下通式的末端不饱和低聚物： ＊＊＊ 其中Ｎ为如下通式的烯属不饱和单体残基： ＊＊＊ 其中Ｍ为除Ｎ外的烯属不饱和单体残基； 其中所述Ｎ和Ｍ残基在所述低聚物中无规排列； 其中ｍ为在所述低聚物中的Ｍ残基总数，为０至７５； 其中ｎ为在所述低聚物中的Ｎ残基总数，为３至１５０； 其中ｎ等于或大于ｍ，ｎ与ｍ之和为３至１５０； 其中Ｘ和各个Ｙ独立地选自Ｈ、ＮＨ↓［４］、碱金属和碱土金属；和 其中各Ｚ独立地选自Ｈ和ＣＨ↓［３］； ｂ）大于８５．５至９９．９５ｗｔ％的至少一种选自如下的单体：丙烯酸和甲基丙烯酸与含１至２４个碳原子的醇的酯、丙烯酸和甲基丙烯酸的酰胺、含１至２０个碳原子的羧酸的乙烯基酯、含有含至多２０个碳原子的化合物的乙烯基芳族化合物、含３至６个碳原子的烯属不饱和腈、乙烯基卤化物及含２至８个碳原子和至少一个烯属双键的非芳族烃；和 ｃ）０或至多１０ｗｔ％的一种或多种其它可共聚单体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RD索罗门，GD格林布拉特，SS爱德华兹，BK哈格曼，GR拉尔森，PM莱斯科，AM莫利斯，LJ普罗克皮欧，MR谢弗，PR斯派利，SO威廉姆斯，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]