聚羧基聚酰胺树脂和碱性可分散树脂掺合体的分散体,其制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及聚合物掺合物，其包括聚羧基聚酰胺树脂以及碱性可分散树脂。本发明专利技术还涉及用该聚合物掺合物制备水性分散体。该水性分散体是在水性介质中对聚羧基聚酰胺树脂合碱性可分散树脂进行加热而制备的。本发明专利技术还进一步涉及含有该水性分散体的涂料组合物。这样的涂料组合物包括墨、地板漆、罩印清漆、胶料、油漆、粘合剂等。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,其制备及应用的制作方法
本专利技术涉及聚合物掺合体的水性分散体的制备。聚合物掺合体由聚羧基聚酰胺树脂和碱性可分散树脂组成。本专利技术进一步涉及应用了该聚合物掺合体分散体的涂料，如墨、地板漆、油漆、罩印清漆、胶料、粘合剂等等。本专利技术的技术背景在美国专利No.5,183,847中公开了碱性可溶树脂的制备和应用。这些树脂是羧化聚酰胺/丙烯酸酯类树脂，是经两步聚合工艺合成的。聚酰胺首先和羧化松香(如马来松香或富马酸松香)在200℃-240℃范围内温度逐步升高进行缩合，聚合产物和丙烯酸或苯乙烯/丙烯酸共聚物在230℃进一步缩合。产物聚合树脂可在水中分散或溶解，用氨和/或胺中和酸性基团。在美国专利No.5,180,782中公开了制备氨化水溶树脂如羧化聚酰胺-丙烯酸，羧化聚酰胺苯乙烯-丙烯酸或羧化聚酰胺-苯乙烯-苹果酸树脂的方法和组合物。首先，采用已知的羧基树脂和聚酰胺树脂热聚合的工艺，制备羧化聚酰胺。羧化聚酰胺树脂的酸值必须是65或更高。制备聚酰胺-丙烯酸树脂是通过，最好在60℃到80℃温度范围内，掺合羧化聚酰胺聚合产品的水溶液和苯乙烯-丙烯酸，苯乙烯-马来酸或所有-丙烯酸树脂的氨化水溶液，直至两种树脂相容。该专利也描述了酸值范围80-150，在高聚合反应温度(180℃-250℃)下，树脂的合成。在美国专利No.2,926,117中公开了阴离子聚酰胺树脂悬胶液在制备纸产品中的使用。从聚合脂肪酸和聚亚烷基聚酰胺(如，二亚乙基三胺，三亚基甲四胺等)反应制备的聚酰胺，可得到所用的悬胶液。所需的聚酰胺具有高酸值，至少为50，但较好的是75-100。通过游离的羧基和水溶碱(如无机和有机碱)反应，聚酰胺分散在水溶介质中。使用碱的量仅是需完全中和酸的量的部分量(通常，碱量相当于酸值25-50就足够了)。在美国专利No.2,926,117中公开的分散过程，是通过混合物树脂和水溶碱，然后再热混合物得以实施。树脂很容易分散形成稳定的悬胶液。在美国专利No.4,810,747中公开了水性可分散聚酰胺掺合体的实例。聚酰胺掺合体由两种聚酰胺树脂组成。第一种树脂包括，脂肪酸二价衍生物、一价酸和酸值为20到50的有机聚胺的反应产物。第二种树脂包括，间苯二酸，脂肪酸二价衍生物和酸值为50到120的有机聚酰胺。将两种树脂混合，产物聚合物掺合体是水相可分散的。在美国专利No.4,973,617中公开了以丙烯酸树脂和羧化松香改性聚酰胺为基剂的水基印墨组合物。通过羧化松香和聚酰胺聚合物之间的高温聚合反应，制备羧化松香的改性聚酰胺。已知有许多水性树脂掺合体包含通过与羧化树脂聚合物反应改性的聚酰胺的实例，但对相对低的酸值的聚酰胺树脂的水溶分散体一直保持着需求。另外，聚酰胺树脂在没有大量酒精的碱性水溶液中，应较易分散，并且具有优良的贮存稳定性。本专利技术的概述本专利技术涉及包含聚羧基聚酰胺树脂和碱性可分散树脂的聚合物掺合体。本专利技术也涉及使用聚合物掺合体制备水性分散体。水性分散体通常包括20-50％不挥发性物质和50-80％的水。水性分散体可通过在水介质中加热聚羧基酰胺树脂和碱性可分散树脂制备。分散体的颗粒尺寸细微(即小于100nm)，用作涂料组份(如，油漆、清漆、纸胶、地板漆、墨和粘合剂等。)在本专利技术一个较好的实施方案中，聚合物掺合体组合物包括(a)占掺合体重量比约30％到约90％量的聚羧基聚酰胺，酸值大约是25到60；以及(b)占掺合体重量比约10％到约70％量的碱性可分散酸官能树脂。聚羧基聚酰胺树脂的数均分子量为约2,000到约20,000。一般，碱性分散树脂酸值约为75到500，数均分子量为约500到约20,000。本专利技术也涉及掺合聚合物水性分散体，其包括(a)占分散体总固态粒子重量比约30％到约90％量的聚羧基聚酰胺，酸值约为25到60；(b)占分散体总固态粒子重量比约10％到约70％量的酸性官能碱性可分散树脂；(c)至少一种占分散体总固态粒子重量比约0％到约10％量的非离子或阴离子表面活性剂；(d)需中和组份(a)和(b)中酸性官能团量的约70％到约150％量的碱；以及(e)水。本专利技术也涉及公开的聚合物水性分散体的制备方法。本专利技术另一个实施方案涉及包含在本专利技术中公开的水性分散体的涂料组合物。这些组合物包括如，纸胶料剂，热固性涂料，胶乳和乳胶聚合物，地板漆，墨，粘合剂和罩印清漆。本专利技术的另一个实施方案包括，用本专利技术的水性分散体制备的乳胶载体树脂。本专利技术的最佳实施例本专利技术涉及分散在碱性可分散树脂水性介质中的聚羧基聚酰胺树脂的聚合物掺合体。此外，聚合物掺合体可以含有非离子或阴离子表面活性剂。较好的是，聚羧基聚酰胺占聚合物掺合体总固态粒子的约30％到90％，更好的是，聚羧基聚酰胺占聚合物掺合体总固态粒子的约50％到80％。术语“聚羧基聚酰胺树脂”意指含有羧基酸性官能团的聚酰胺。一般，聚羧基聚酰胺是，聚酰胺树脂和含羧酸树脂的高温聚合反应的产物，或是过量的羧酸树脂物料(二价酸)和胺树脂物料(二元胺)化学缩合反应的产物。聚羧基聚酰胺树脂数均分子量(Mn)通常是约2,000到约20,000。较好的是，聚羧基聚酰胺树脂的酸值范围从约25到约60。更好的是，聚羧基聚酰胺树脂的酸值范围从约35到约60。最好的是，聚羧基聚酰胺树脂的酸值范围从约45到约60。使用二价酸和二元胺的缩合聚合工艺制备聚羧基聚酰胺树脂是本领域众所周知的。将二元胺加到熔化的二价酸中，二元胺和二价酸的盐就形成了。在升高的温度下(约170℃-200℃)，盐消去水形成了酰胺键。通过调节缩合反应中的二价酸和二元胺的当量得到所需要的酸值。二聚物酸或聚合脂肪酸是本领域所熟知的不饱和C18-烃酸的加合物。一般地，二聚物酸是从油酸，亚油酸，浮油，或其它植物和动物脂肪衍生脂肪酸的混合物中制备的。此外，二聚物酸已在一些商标名称下为商品化的了，如Henkel Corporation，EmeryGroup of Cincinnati，OH的EmpolTM；Arizona Chemical ofPanama City，FL的SylvadymTM；Humko，Witco Corporation分公司，of Memphis，TN的HystreneTM；Union Camp Corporation ofJacksonville，FL的UnidymeTM。一般的，这些二聚酸由约70％到95％的C36-二价酸，0％到10％C18-一价酸和0％-25％的C54-三价酸的混合物构成。在本专利技术中的二聚物酸包括约50％-约100％的聚羧基聚酰胺的酸。在本专利技术的一个实施方案中，二聚物酸与高馏份的三聚物酸如EmpolTM1040的混合物，可用于替代二价酸来控制产物聚羧基聚酰胺树脂的分子量。本专利技术的其它有用的二价酸可有HOOC-R-COOH结构，其可用于控制聚羧基聚酰胺树脂的疏水性和热性质，其中R是亚烷基，环亚烷基或亚芳基。有用的二价酸实例有己二酸，壬二酸，辛二酸，癸二酸，十二烷二酸，C21-二酸如Westvaco Chemicalsof Charleston。SC的WestvacoTM1550，对苯二酸，间苯二酸，苯二甲酸和它的酐，环己烷二羧酸和酐。三价酸如1，2，4-苯三酸酐和马来松香或富马松香等也可被用来改变产物聚合物的分子量和性质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物组合物，其包括掺合体，该掺合体的组成如下：（ａ）占掺合体重量比约３０％到９０％量的聚羧基聚酰胺树脂，酸值为约２５到约６０；（ｂ）占掺合体重量比约１０％到７０％量的碱性可分散树脂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：歌兰尼C卡尔霍恩，迈克T萨奇斯，
申请(专利权)人：约翰逊商业贸易公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]