二苯甲酮衍生物、水性共聚物分散液和水性涂料组合物制造技术

提供一种二苯甲酮衍生物、一种包含所述二苯甲酮衍生物的水性共聚物分散液和一种包含所述水性共聚物分散液的水性涂料组合物。所述二苯甲酮衍生物提供更好的交联效率和耐沾污性能改善。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二苯甲酮衍生物、水性共聚物分散液和水性涂料组合物
本专利技术涉及二苯甲酮衍生物和包含二苯甲酮衍生物的水性共聚物分散液。本专利技术还涉及包含水性共聚物分散液的水性涂料组合物。
技术介绍
涂层的耐沾污性(dirtpickupresistance，DPUR)是将涂层表面上的污垢、灰尘、烟灰和其它这类材料的累积减至最少的能力。DPUR性能差的涂层通常具有不干净并且暗淡的外观。改善涂层DPUR性能的常规方法是通过在涂层应用中使用二苯甲酮作为光引发剂。在紫外(UV)光曝露下发生二苯甲酮光化学，这是UV光诱导的聚合物的交联反应。这种常规方法可以以低成本利用太阳光作为UV源。然而，二苯甲酮存在一些缺点。二苯甲酮在长时间内改善DPUR性能的效果较差。二苯甲酮光化学引起的交联效应在应用期间在雨天条件下也将严重降低。由于高剂量水平的二苯甲酮导致交联过度，所以涂膜表面易于破裂。二苯甲酮容易升华，这可能导致挥发性有机化合物(VOC)排放。为了改善长期DPUR性能，二苯甲酮衍生物与二苯甲酮组合一起用作光稳定添加剂。然而，由于二苯甲酮的存在，VOC排放仍然是一个问题。因此，希望提供新颖二苯甲酮衍生物作为二苯甲酮和二苯甲酮与二苯甲酮衍生物的组合的替代物，所述新颖二苯甲酮衍生物提供更好的交联效率和DPUR性能改善。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术提供由下式A表示的二苯甲酮衍生物：[式A]其中R1和R2各自独立地是氢、烷基或取代的烷基，并且R3是氢或具有式B结构：[式B]其中R4和R5独立地是氢、烷基或取代的烷基。在第二方面中，本专利技术提供水性共聚物分散液，其包含(a)水性乳液共聚物，其中水性乳液共聚物包含以下作为共聚单元：以共聚物的干重计至少90重量％烯键式不饱和非离子单体；和以共聚物的干重计至多10重量％烯键式不饱和稳定剂单体；和(b)以共聚物的干重计0.05重量％到3重量％第一方面的二苯甲酮衍生物。在第三方面中，本专利技术提供包含第二方面的水性共聚物分散液的水性涂料组合物。具体实施方式由下式A表示的二苯甲酮衍生物：[式A]其中R1和R2各自独立地是氢、烷基或取代的烷基，并且R3是氢或具有式B结构：[式B]其中R4和R5独立地是氢、烷基或取代的烷基。本专利技术的二苯甲酮衍生物可以通过常规的取代反应来制备。在一个实施例中，二苯甲酮衍生物可以通过以下来合成：在一种或多种强碱催化剂存在的情况下在约120℃(摄氏度)到180℃的温度下使4-羟基苯胺与4-氯二苯甲酮或4，4′-二氯二苯甲酮反应。如本说明书中所使用，强碱催化剂是无机氢氧化物。合适的强碱催化剂的实例包括氢氧化钠、氢氧化钾；或其组合。强碱催化剂优选是氢氧化钠。水性共聚物分散液包含：(a)水性乳液共聚物，其中水性乳液共聚物包含以下作为共聚单元：以共聚物的干重计至少90重量％烯键式不饱和非离子单体；和以共聚物的干重计至多10重量％烯键式不饱和稳定剂单体；和(b)以共聚物的干重计0.05重量％到3重量％、优选0.1重量％到1重量％并且更优选0.2重量％到0.8重量％本专利技术的二苯甲酮衍生物。本文中百分比范围内的术语“至少”意思是大于并包括范围起点到100％但不包括100％的任何和所有量。本文中百分比范围内的术语“至多”意思是大于零并且到并包括范围终点的任何和所有量。本文中的“非离子单体”意思是共聚单体残基在pH＝1-14之间不带离子电荷。烯键式不饱和非离子单体包括例如(甲基)丙烯酸酯单体，其中“(甲基)丙烯酸酯”表示甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯；(甲基)丙烯腈；氨基官能单体和脲基官能单体；带有烷氧基硅烷官能团的单体；带有乙酰乙酸酯官能团的单体；苯乙烯和取代的苯乙烯；丁二烯；乙烯、丙烯、α-烯烃如1-癸烯；乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯和其它乙烯基酯；以及乙烯基单体如氯乙烯、偏二氯乙烯。“稳定剂单体”在本文中是指共聚单体残基在pH＝1-14之间带有离子电荷。稳定剂单体包括例如具有3到8个碳原子的β-单烯键式不饱和羧酸、酸酐和酰胺。a，β-单烯键式不饱和羧酸单体包括例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸和其盐或酸酐以及这些酸的酰胺、特别地丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺；和其组合。稳定剂单体进一步包括含硫或含磷的酸性单体。在一个实施例中，水性乳液共聚物可以进一步包含以共聚物的干重计至多5重量％、优选至多3重量％、更优选至多2重量％共聚多烯键式不饱和单体，例如甲基丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，2-乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯或二乙烯基苯；或其组合。在一个实施例中，水性乳液共聚物具有-70℃到+70℃、优选-40℃到+30℃的玻璃化转变温度(Tg)。本文所使用的“Tg”是通过使用Fox方程(T.G.Fox，Bull.美国物理学会(AmericanPhysicalSociety)，第1卷，第3期，第123页(1956))计算的那些值。举例来说，为了计算单体M1和M2的共聚物的Tg，其中Tg(计算值)是针对共聚物计算的玻璃化转变温度，w(M1)是共聚物中的单体M1的重量分数，w(M2)是共聚物中的单体M2的重量分数，Tg(M1)是M1的均聚物的玻璃化转变温度，并且Tg(M2)是M2的均聚物的玻璃化转变温度，所有温度都以K为单位。单体的玻璃化转变温度可以例如见于《聚合物手册(PolymerHandbook)》，第四版，由J.Brandrup、E.H.Immergut和E.A.Grulke编辑，IntersciencePublishers，1999中。本专利技术的水性乳液共聚物可以通过所属领域熟知的聚合技术来制备。在聚合过程中可以使用热引发工艺或氧化还原引发工艺。以总单体的重量计通常可以以0.01重量％到3.0重量％的含量使用常规的自由基引发剂，如过氧化氢、叔丁基过氧化氢、叔戊基过氧化氢、铵和碱金属过硫酸盐。使用与合适的还原剂如甲醛次硫酸钠、连二亚硫酸钠、异抗坏血酸、硫酸羟胺和亚硫酸氢钠偶合的相同引发剂的氧化还原系统可以以类似含量使用，任选地与金属离子如铁和铜组合，任选地进一步包括金属络合剂。在反应时间段内，单体混合物可以使用均一或变化的组成以单次添加或多次添加或连续方式来添加。在单体添加之前、期间或之后可以添加额外的成分，如氧化剂、还原剂、链转移剂、中和剂、表面活性剂和分散剂。在本专利技术的另一个实施例中，水性乳液共聚物可以通过多阶段乳液聚合方法来制备，其中至少两个组成不同的阶段以依序方式聚合。用于制备这类多阶段乳液聚合物的聚合技术在所属领域中众所周知。这类方法有时导致至少两种互不相容的聚合物组合物的形成，从而导致聚合物颗粒内的至少两个相的形成。这类颗粒由两个或更多个具有各种几何形状和形态的相构成，例如芯/壳或芯/皮颗粒、具有不完全封装芯的壳相的芯/壳颗粒、具有多个芯的芯/壳颗粒以及互穿网状颗粒。在所有这些情况下，颗粒的大部分表面区域将被至少一个外相占据，并且颗粒的内部将被至少一个内相占据。多阶段乳液聚合物的每个阶段可以含有如本文上面针对乳液聚合物所公开的相同的单体、表面活性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二苯甲酮衍生物，其由下式A表示：[式A]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种二苯甲酮衍生物，其由下式A表示：[式A]其中R1和R2各自独立地是氢、烷基或取代的烷基，并且R3是氢或具有式B结构：[式B]其中R4和R5独立地是氢、烷基或取代的烷基。2.一种水性共聚物分散液，其包含(a)水性乳液共聚物；和(b)以所述共聚物的干重计0.05重量％到3重量％根据权利要求1所述的二苯甲酮衍生物。3.根据权利要求2所述的水性共聚物分散液，其中所述水性共聚物分散液包含以所述共聚物的干重计0.2重量％到0.8重量％根据权利要求1所述的二苯甲酮衍生物。4.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王毓江，刘慧，王彩凤，许建明，L·李，A·M·莫里斯，H·陈，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US