水性气溶胶涂料组合物制造技术

一种水性气溶胶涂料组合物，该组合物包含由较高Ｔｇ，高酸值和低分子量的中和丙烯酸类分散聚合物与经干性油改性的，低分子量共聚物在由二甲醚，水和水溶性有机溶剂组成的水基载体和喷射物系中的一种共混物。含有本发明专利技术共混物的组合物制成的聚合物涂料在没有不利影响其它物理性能的情况下使干燥时间得到缩短。（*该技术在2012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】本专利技术涉及一种水性气溶胶涂料组合物，更具体地说，涉及一种干燥能力大于通用水基系的水性气溶胶涂料组合物。本专利技术的涂料作为水基气溶胶涂漆组合物特别有效。采用挥发性有机溶剂作成膜聚合物载体和喷射物系的气溶胶涂漆组合物是众所周知并普遍应用的。但是，有机溶剂的存在因其毒性引起严重的环境问题并在工作场所因其易燃性形成危险的环境。而水基气溶胶涂漆组合物在解决毒性与可燃性问题方向已经有了一些效果，一个原有的并仍然存在的问题是，水基系与快干有机溶剂系相比，其干燥时间较长。英国专利UK2，085，466A和EP-A-68，771（相同专利US4，518，734）中都描述了能在水性气溶胶组合物中用作成膜聚合物的种种聚合物，诸如丙烯酸树脂，醇酸树脂，环氧树脂，和乙烯基聚合物和共聚物。上述专利中都提出了水基喷漆配方，该配方使用二甲醚，水和水溶性溶剂的一种混合物作载体和喷射物系。据说该二甲醚基喷射物系为用作成膜聚合物的水溶性聚合物和可用水稀释的乳液聚合物提供了条件。US4，450，253描述一种用干性油改性丙烯酸酯聚合物的成膜聚合物。该丙烯酸酯聚合物用挥发性碱，诸如氨或胺，加以中和而使之变成水溶性。将该成膜聚合物借助一种单相水基载体以及含二甲醚，水和水溶极性有机溶剂的喷射物系涂布到基体上。该专利声-->称能够提供不易燃的气溶胶涂漆组合物。在US4，450，253中，一种Rohm和Haas公司产品AcrysolWS-24丙烯酸类分散树脂被错误地认作是一种可用作该专利技术成膜聚合物的经油改性的丙烯酸酯（专利说明书栏6，行56-64）。这是对这一产品化学组成的一次错误的命名。AcrysolWS-24丙烯酸类分散树脂通常是以36%固体的水分散液的方式供应的，并不是经油改性的产品。US4，450，253所描述的该专利技术的任何修改形态同样不是经油改性的产品。而且也没有建议，未经油改性的丙烯酸类分散树脂能用作成膜聚合物。但US4，450，253所描述的该专利技术的一个关键性的形态是;该专利技术的成膜聚合物必须是用干性油改性的酯聚合物，该聚合物在液相喷射剂溶液中增溶和溶解，该喷射剂溶液由二甲醚，水和至少一种极性溶剂组成（专利说明书栏5，行32-37）。因为AcrysolWS-24丙烯酸类分散树脂不是经油改性的产品，所以把AcrysolWS-24丙烯酸类分散树脂认作是一种经干性油改性的聚合物是有差错的。另外，在US4，450，253中关于“未经油改性的丙烯酸类分散树脂与经油改性的丙烯酸酯的共混物在缩短由水基气溶胶系形成聚合物膜的干燥时间上是有效的”这一问题，既无推理也无建议，既未公开报道也无具体说明。US4，578，415描述一种用干性油改性的低分子量丙烯酸类共聚物，经氨或胺中和成盐，作为成膜聚合物。据说将该共聚物加到该含二甲醚，水和水溶性溶剂的水基喷射物系中所得的气溶胶涂漆组合物的储藏稳定性得到改进。US4，968，735描述一种用二甲醚喷射的水基气溶胶组-->合物，该组合物所用的增稠剂在有二甲醚的情况下失去了增稠能力。但一经蒸出二甲醚，其增稠能力即得到恢复，从而生成高光泽的厚膜喷漆配方。在水基载体和喷射物系已经做出胜过有机溶剂基系的一些改进时，就需要在干燥时间（用凝固时间，指触干燥时间和指干时间（即表面粘性消失时间）来计量）上加以进一步改进。因此，本专利技术的一个目的是提供一种在干燥方面改进的水性气溶胶涂料组合物。因此，本专利技术的一个目的是提供一种在干燥方面改进的水性气溶胶涂料组合物。本专利技术的另一个目的是提供一种在宽pH范围具有极好稳定性的水性气溶胶涂料组合物。本专利技术的又一个目的是提供一种在硬度方面改进的水性气溶胶涂料组合物。本专利技术的再一个目的是提供一种在光泽方面与用溶剂基系膜聚合物相当的水基气溶胶涂料组合物。本专利技术提供丙烯酸类分散聚合物的水溶性盐与用干性油改性的共聚物的铵或胺盐，二甲醚，水和水溶性有机溶剂的一种共混物。含有本专利技术共混物的组合物形成的聚合物膜的干燥时间比先有的水基系膜的干燥时间短。这一干燥时间的缩短，是在对其他性能诸如光泽，硬度和稳定性没有不利影响的情况下获得的。本专利技术从水基气溶胶系形成的涂层干燥时间的缩短是由于使用了胶态分散聚合物水溶盐与丙烯酸类共聚物水溶性铵或胺盐，在载体和喷射剂活性物系中的一种共混物，从而产生干燥能力极好的涂料。该喷射物系含有二甲醚，水和一种水溶性有机溶剂。本专利技术胶态分散聚合物水溶盐的Tg可以是约30℃-约-->140℃，最好是约45℃。看来Tg促进膜硬度的改善并增强膜的总硬度。丙烯酸类分散聚合物水溶盐的平均分子量为约20，000-约200，000，最好是约40，000-约50，000（用凝胶渗透色谱测定，以聚甲基丙烯酸甲酯为标样）。看来，与经干性油改性丙烯酸酯共聚物的水溶性铵或胺盐的混溶性可借助低分子量的丙烯酸类分散聚合物来增强，以致由此产生的涂层干燥时间较短，并保持丙烯酸酯共聚物的高光泽特性。用mgKOH除以被中和的胶态分散聚合物的克数表示的酸值为约30-约160。Rohm&Haas公司生产的本专利技术丙烯酸类分散聚合物商标为AcrysolWS-24丙烯酸类分散树脂。尽管可能以胺盐的形式获得AcrysolWS-24丙烯酸类分散树脂，但通常是以未中和的36%固含量分散液的形式供应的。适用于本专利技术的其它丙烯酸类分散树脂选自AcrysolWS-32，WS-50，WS-68，WS-78，RhoplexB-505，RhoplexNT-2426等等。不管丙烯酸类分散聚合物的水溶盐是特别制备的还是从市场上购得的，必须用氨，烷基胺或杂环胺，或用单，二，三链烷醇至少部分地中和。上述杂环胺含6个以下的碳原子，链烷醇的各链烷醇部分含2-约6个碳原子。也可提供更多量的中和剂，以致最终喷漆组合物具有一碱性pH，诸如约7.5-约9.5。合适的中和剂包括氨水，吗啉，三乙醇胺，乙醇胺等等。本专利技术水基气溶胶组合物干燥能力的增进，是丙烯酸类分散聚合物水溶盐与丙烯酸酯共聚物水溶性胺盐共混的结果。看来，丙烯酸类-->分散树脂的特性向由它生成的涂料提供了独特的性能。例如，处于未中和状态的丙烯酸类分散液看来是一种离散的胶乳颗粒，但当用碱中和后，就会溶胀且在性质上变成溶液状，尽管它仍然是由离散的颗粒组成。这一独特的状态，连同其酸值，较高的Tg和低分子量，使涂料具有加速干燥的能力。但是本专利技术的真正机理是未知的，提出的解释，无论如何不是用来限制本专利技术的范围的。为了使丙烯酸类分散聚合物与干性油改性聚合物共混，该干性油改性聚合物必须经过中和，并用水来降低粘度以防聚合物沉淀。中和反应可在向聚合物添加干燥剂之前或之后进行，但往往在用水稀释前进行。加水后，可以把丙烯酸类分散聚合物共混进去。如不遵守上述添加顺序，共混就比较困难。丙烯酸类分散聚合物水溶盐对干性油改性的低分子量共聚物水溶性铵或胺盐的重量比应为约20/80-80/20，最好是约40/60-60/40。当重量比超出上述范围，共混物就不大稳定而且涂料品质变劣。本专利技术使用的干性油改性低分子量丙烯酸酯共聚物包含一种3-5个碳原子的丙烯酸烷基酯和一种3-5个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯的共聚单元。通常，该共聚物包含约10%-约35%（重量）最好是约15%-约30%（重量）的丙烯酸烷基酯，和约20%-约70本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性气溶胶涂料组合物，该组合物包含丙烯酸类分散聚合物的水溶盐与干性油改性共聚物的铵或胺盐在二甲醚，水和水溶性有机溶剂中的一种共混物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1991-7-30 738,0091、一种水性气溶胶涂料组合物，该组合物包含丙烯酸类分散聚合物的水溶盐与干性油改性共聚物的铵或胺盐在二甲醚，水和水溶性有机溶剂中的一种共混物。2、权利要求1的组合物，其中丙烯酸类分散聚合物的水溶盐的重均分子量为约20，000-200，000，其中优选范围是约40，000-约50，000（用凝胶渗透色谱测定）。3、权利要求2的组合物，其中丙烯酸类分散聚合物水溶盐的Tg为约30℃-约120℃，其中优选范围是约40℃-约50℃。4、权利要求3的组合物，其中丙烯酸类分散聚合物水溶盐的酸值为约30-约160，其中优选酸值是约80-约110。5、权利要求1的组合物，其中丙烯酸类分散聚合物水溶盐对干性油改性共聚物铵或胺盐的重量比为约20/80-约80/20最好是约40/60-约60/40。6、权利要求5的组合物，其中干性油改性共聚物的铵或胺盐含有一种含3-5个碳原子的丙烯酸烷基酯和一种含3-5个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯，该共聚物的平均分子量为约9，000，优选的平均分子量为约300-约9000，而最优选的平均分子量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ斯沃茨，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]