提供了一种用以使含醇酸涂料配方改性的非水分散体以及一种制备该非水分散体的方法。该非水分散体含有大约１０～６０份（重量）的低分子量溶液聚合物，选定的玻璃化温度高于大约－１０℃，还含有大约９０～４０份（重量）的不溶于该非水介质中的一种聚合物，而且其中该可溶性聚合物附着或吸附在不溶性聚合物颗粒上。该非水分散体最好通过分散聚合反应制备，以便在存在可溶性聚合物存在的情况不在非水介质中生成不溶性聚合物。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改善含醇酸涂料配方的非水聚合分散体以及一种制备该非水分散体的方法。更具体地讲，本专利技术涉及一种可由溶于水介质中的、第一种不含醇酸的聚合物生成的非水分散体，它具有选定的低分子量，玻璃化温度大于大约-10℃，而且它附着或吸附在不溶于该非水分散体中的、第二种不含醇酸的聚合物上。在含醇酸的涂料配方中添加非水分散体缩短的该涂料干燥所需要的时间，对于挥发性有机组分和该涂料配方的涂覆粘度或涂料的物理性能均无不良影响。由于对环境污染的关注日益增长，以及遵守政府条例，涂料工业希望减少涂料配方中的挥发性有机含量（下称“VOC”）。含醇酸树脂的涂料，特别是在空气中于室温下干燥的那些含醇酸树脂的涂料是挥发性有机溶剂的主要来源。醇酸树脂的生产者和涂料配方制定者已在努力改进含醇酸涂料的配方以满足VOC的要求。一种方法是降低醇酸树脂的分子量。降低醇酸分子量具有增大非挥发性物质在配方中比例的作用，由此降低了VOC，而对于配方或涂覆粘度也没有明显的增大。本文所用的“配方或涂覆粘度”意指在实际涂覆条件下的配方粘度。对于作为涂料涂覆（例如喷涂）的含醇酸的配方，在高剪切条件下，配方的涂覆粘度应该为300厘泊或更低。由于在空气中干燥的醇酸树脂依靠该涂料中的交联反应来-->形成必需的分子量，以便获得所要求的涂层特性，因此降低醇酸的分子量显著并不利地延长了涂层干燥所需要的时间。当延长干燥时间降低了生产率时，例如该涂料使用于工厂时，这就是一个突出的缺点。所使用的另一种方法是对醇酸树脂本身进行化学改性，以便提供给醇酸树脂一种功能，即使其能溶于或分散于一种含有大量水的介质中（见Oil and Colour Chemist′s Association，Surface Coatings，Second Ed.，Chapman and Hall Lts.，New York（1983）Pagls 208～256）。然而，在许多应用中，这些水可还原的含醇酸涂料不能满足以原有溶剂为基础的醇酸配方的各种性能特性的要求。抗水性差和在高温度条件下干燥时间长是这些水可还原的含醇酸涂料的两个典型缺陷。另外，这些涂料配制困难，而且成本也偏高。再一种方法是向一种低分子量聚合物中添加少量的、主要由微粒凝胶组成的醇酸改性聚合物。这种微粒凝胶作为一种有效的交联剂影响干燥时间（见U.S.Patent 4，199，487 and Progress in Organic Coatings，14（1986）Synthesis of Air Drying Microgtls，NaKayama，Pagls 103～113）。还有一种解决干燥时间问题的方法是将溶解在非水溶剂中的溶液聚合物与含醇酸树脂的涂料成分共混（见Encyclopedia of Polymer Science and Technology，First Edition，John Wiley and Sons，Inc.（1964）R.G.Mraz and R.P.Silver，Alkyd Resins，Page 687）。一类这样的溶液聚合物是添加到醇酸树脂配方中的丙烯酸聚合物。如果这种溶液聚合物的分子量很低（低于大约10，000Mn），就会发现所得到的涂层-->脆得不合乎要求。如果这种溶液聚合物的分子量很高，则配方中挥发性有机溶剂的含量就必须增大，以便获得所要求的涂覆粘度。因此，与含醇酸配方共混的溶液聚合物对于解决VOC和干燥时间问题还不能普遍被接受。日本专利申请公告58-149943和58-213059公开了一种通过使乙烯基单体与干性油醇酸树脂聚合反应来制备非水分散体的方法以使这种分散体在含醇酸油漆中的使用。这一方法并非普遍适用于任何含醇酸配方，因为用来稳定非水分散体的醇酸必须与涂料中该醇酸的油的延展长度十分接近（58-213059）或待用非水分散体改性的醇酸必须具有特定的油的延展长度（58-149943）。另外，申请人发现：这种方法对于缩短干燥时间并不是非常有效（见比较实施例）。美国专利4，133，785是针对通过在一种非过氧化合物或非氢过氧化合物引发剂参加的情况下，使至少两种可共聚的α、β烯化不饱和单体（它们必须包括至少10～19%的丙烯腈）与一种改性的醇酸树脂在烃液体中共聚来形成一种空气干燥的醇酸涂料配方。这种改性的醇酸树脂含有1～4Wt%的衣康酸。该衣康酸在醇酸上提供了聚合物的连接部位。按照共聚方法。加入第二种烃液体以形成分散体，并且冷却该分散体、直至形成具有2微米或更小聚合物颗粒的分散体为止。但是，这里没有提供涉及使用这种分散体来改善含醇酸涂料配方的技术和建议。还有，见日本专利申请公告59-19977，它描述了通过添加一种醇酸树脂来改进非水分散体的涂料性能。因此，尽管就含醇酸涂料配方的改进已一般性地公开了包括使用溶液聚合物和非水分散体在内的多种方法，但是仍然需要一种能缩短-->配方的干燥时间的、对VOC、涂料性能或配方粘度没有不良影响的、简单而有效的溶液。因此，为含醇酸涂料配方提供一种有效的改进剂是本专利技术的目的，该改进剂制备容易，使用方便，而且可提供所希望的配方和涂层性能。申请人发现了一种生产高固体颗粒、非水、不含醇酸的聚合分散体的方法，该分散体含有大约10～60份（重量）的低分子量、高玻璃化温度的溶液聚合物，该溶液聚合物附着或吸附在大约90～40份（重量）的不溶性聚合物上，这样，这种不含醇酸的聚合分散体与含醇酸涂料配方的混合缩短了醇酸涂层的干燥时间。另外，申请人找到了有效地用于制备非水分散体的分散聚合法，它包括分散聚合有机溶剂可溶的单体，以形成在可溶性低分子量、高Tg溶液聚合物存在条件下的非水分散体的不溶性聚合物组分。本专利技术的非水分散体含有两种聚合组分：一种低分子量、高Tg溶液聚合物和一种在所选定的非水介质中不溶的聚合物。该溶液聚合物和不溶性聚合物都不含醇酸。可溶性聚合物选择实施本专利技术所使用的可溶性聚合物有四项基本原则。该可溶性聚合物必须：1.数均分子量（Mn）在大约2，000～大约40，000之间;2.溶于选用来制备非水分散体的非水介质;3.计算的玻璃化温度（TgC）高于大约-10℃;以及4.能够以化学方式附着或以物理方式吸附在不溶性聚合物颗粒-->上。申请人发现：该可溶性聚合物的Mn应该在大约2，000～大约40，000范围内。满足另外三个要求，但Mn低于大约1，500的可溶性聚合物在本专利技术的实施中是不合格的，因为它们使最终的非水分散体不稳定，造成了制备中生成过多的硬渣或在水分散体或含醇酸涂料配方中的颗粒絮凝。其它方面可接受，但其Mn大于大约40，000的适宜的聚合物在最终的非水分散体中会产生另外一些所不希望有的影响。这些高分子量的适宜的聚合物将该非水分散体的涂覆粘度提高到通常使用的涂覆粘度以上，因此要通过添加有机溶剂的方法来对最终配方进行必要的稀释，但这必然伴随着人们所不希望的VOC的增加。可溶性聚合物的优选的Mn范围为大约2，000～大约15，000。多种溶液都可以用作制备非本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水、不含醇酸的聚合分散体，它含有大约１０～大约６０ｗｔ％的第一种聚合物和大约９０～大约４０ｗｔ％的分散在一种非水介质中的第二种聚合物，在该非水介质中，第一种聚合物是可溶的，而第二种聚合物是不可溶的，其中所述的第一种聚合物附着或吸附在所述的第二种聚合物上，而且其中所述的第一种聚合物的数均分子量范围为大约２，０００～４０，０００，其计算的玻璃化温度高于大约－１０℃。
【技术特征摘要】
US 1987-10-2 104,6241、一种非水、不含醇酸的聚合分散体，它含有大约10～大约60wt%的第一种聚合物和大约90～大约40wt%的分散在一种非水介质中的第二种聚合物，在该非水介质中，第一种聚合物是可溶的，而第二种聚合物是不可溶的，其中所述的第一种聚合物附着或吸附在所述的第二种聚合物上，而且其中所述的第一种聚合物的数均分子量范围为大约2，000～40，000，其计算的玻璃化温度高于大约-10℃。2、一种缩短由一种含醇酸配方形成的涂层干燥时间的方法，该方法包括将所述含醇酸配方与至少一种有效量的非水、无醇酸、含约10%～约60wt%的第一种聚合物和约90%～约40wt%的第二种聚合物的聚合分散体进行混合，其中所述第一种聚合物附着或吸附在所述第二种聚合物上，而且其中所述第一种聚合物可溶于非水介质中，其数均分子量的范围为大约2，000～40，000，计算的玻璃化温度高于-10℃，而其中所述的第二种聚合物不溶于所述非水介质。3、一种制备用于使含醇酸涂料改性的、非水、不含醇酸的聚合分散体的方法，该方法包括：使可溶于一种非水介质的、数均分子量范围大约为2，000～40，000并计算的玻璃化温度高于-10℃的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱朝坚，安德鲁默库里奥，弗雷德里克赫伯特沃克，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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