水性涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及水性乙烯基聚合物分散体PD，其包含通过乳液聚合来自石化或可再生来源的烯属不饱和单体获得的亲水的乙烯基低聚物、疏水的乙烯基低聚物和乙烯基聚合物。本发明专利技术还涉及制备所述水性乙烯基聚合物分散体的方法，包含所述水性乙烯基聚合物分散体的涂料组合物及其制备方法，包含所述水性乙烯基聚合物分散体的漆配制剂，和用所述涂料组合物或漆配制剂涂覆的制品。所述涂料组合物尤其适用于装饰和工业木材应用。业木材应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性涂料组合物


[0001]本专利技术涉及水性乙烯基聚合物分散体PD，其包含通过来自石化或可再生来源的烯属不饱和单体的乳液聚合获得的亲水的乙烯基低聚物、疏水的乙烯基低聚物和乙烯基聚合物。本专利技术还涉及制备水性乙烯基聚合物分散体的方法，包含所述水性乙烯基聚合物分散体的涂料组合物及其制备方法，包含所述水性乙烯基聚合物分散体的漆配制剂，和用所述涂料组合物或漆配制剂涂覆的制品。

技术介绍

[0002]水性涂料的最小成膜温度(MFFT)通常与所分散的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)密切相关。使用控制所分散的颗粒的形态，可加宽MFFT和Tg之间的差距。结合低MFFT与高Tg是本领域已知的方式来结合冲突的性能例如低挥发性有机化合物含量(VOC)与好的机械、化学和耐水性能。然而，本领域水性涂料组合物的一个特别问题仍然是可再次操作新施涂的涂料层而没有在固化涂层中留下可见缺陷例如刷痕、辊痕、喷雾灰尘(通常称为“过喷”)或在相邻涂层之间的接合处的可见线条的时间段短。
[0003]当新施涂到基材的涂料组合物层仍处于其中可在干燥过程中操作而没有在干燥涂层中留下明显可见缺陷的状态时被称为“开放的”。开放时间是在最初施涂涂层的时刻直至在不留下可见缺陷的情况下湿漆膜中不可再进行修正的时刻之间的时间段。
[0004]长期以来期望改进基于水性成膜涂料组合物的水性漆的开放时间。
[0005]EP0758364B2教导了一种水性涂料组合物，其包含在存在由烯属不饱和单体构成的酸官能的低聚物的水溶液的情况下借助烯属不饱和单体的乳液聚合合成的聚合物分散体，其具有MFFT和Koenig硬度之间的有利关系。然而，该专利没有提及所配制涂料的施涂性能例如开放时间或湿边时间。
[0006]WO2012084973描述了一种水性聚合物涂料组合物，其包含重均分子量Mw为1,000
‑
150,000g/mol和酸值为>5mg KOH/g的乙烯基聚合物A；和重均分子量Mw为至少80,000g/mol和酸值为<35mg KOH/g的乙烯基聚合物B；其中用于形成聚合物A和聚合物B的烯属不饱和单体的重量百分比的比率为5:70
‑
95:30且其总和为100％，并且其中聚合物A和或聚合物B中的至少一种的至少20wt％得自于至少一种可生物再生的烯属不饱和单体。基本上，这些聚合物的性能完全类似于EP0758364B2中所述的那些，区别是使用得自于生物质的单体。该专利也没有提及包含它们的水性涂料组合物的施涂性能。
[0007]FR2940801描述了一种通过异丁烯醛氧化成甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸与甲醇的酯化制备甲基丙烯酸甲酯的方法，其特征在于反应物完全或部分得自于生物质的事实。
[0008]US2011/0144265涉及使用在存在籽晶颗粒的情况下在水性介质中聚合的衣康酸的烷基酯。制备的聚合物可以用作粘合剂、漆和纸配制剂中的基料。
[0009]FR2943347涉及具有核
‑
壳结构的聚合物，其包含玻璃化转变温度小于25℃的弹性核聚合物，和玻璃化转变温度大于25℃的壳聚合物，特征在于所述聚合物中的至少一种包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，其包含源自根据ASTM D6866确定的源自生物质的有机碳。
[0010]仍需要(与现有技术中描述的组合物相比)具有低VOC含量并提供以其为基础的所得水性涂料(或漆)的好的(或甚至改进的)机械、化学和耐水性能以及改进的(更长、延长的)开放时间的水性涂料组合物。此外，不断需要具有好的施涂性能同时需要较少共溶剂的更可持续的水性涂料组合物。由基于可再生原料的单体代替基于化石原料的单体也有助于由其制备涂料的可持续特性。
[0011]专利技术概述
[0012]根据专利技术的一方面，因此提供了如在所附权利要求书中列出的水性乙烯基聚合物分散体PD。
[0013]根据专利技术的另一方面，提供了如在所附权利要求书中列出的制备水性乙烯基聚合物分散体PD的方法。
[0014]根据专利技术的其它方面，如在所附权利要求书中列出，也提供了包含所述水性乙烯基聚合物分散体的涂料组合物及其制备方法，包含所述涂料组合物的漆配制剂(或漆组合物)，用所述涂料组合物涂覆的制品以及水性乙烯基聚合物分散体的用途。
[0015]在(从属)权利要求中列出并在以下描述中进一步讨论本专利技术的有利方面。
[0016]专利技术详述
[0017]本专利技术涉及用于在本专利技术的涂料组合物中使用的水性乙烯基聚合物分散体。这种水性乙烯基聚合物分散体PD包含：
[0018]1)可通过单体混合物的自由基乳液共聚合获得的乙烯基低聚物OL1的水性分散体或水溶液，所述单体混合物包括：
[0019]a)5
‑
20wt％的酸官能的烯属不饱和单体M1或其前体；
[0020]b)5
‑
90wt％的不同于M1的非离子烯属不饱和单体M2；
[0021]c)0.5
‑
10wt％的具有在成膜后交联的官能团的烯属不饱和单体M3；
[0022]d)0.5
‑
10wt％的至少一种链转移剂CTA；
[0023]其中单体M1、M2、M3和链转移剂CTA的wt％之和为100wt％；
[0024]2)可通过以下单体的自由基乳液共聚合获得的乙烯基低聚物OL2的水性分散体：
[0025]a)0
‑
5wt％的酸官能的烯属不饱和单体M1
’
或其前体；
[0026]b)5
‑
99.5wt％的不同于M1
’
的非离子烯属不饱和单体M2
’
；
[0027]c)0
‑
5wt％的具有在成膜后交联的官能团的烯属不饱和单体M3
’
；
[0028]d)0
‑
5wt％的粘合促进性烯属不饱和单体M4
’
；
[0029]e)0
‑
3wt％、优选0.1
‑
3wt％的多烯属不饱和单体M5
’
；
[0030]f)0.5
‑
10wt％的至少一种链转移剂CTA
’
；
[0031]其中单体M1
’
、M2
’
、M3
’
、M4
’
、M5
’
和链转移剂CTA
’
的wt％之和为100wt％；和
[0032]3)水性分散体形式的乙烯基聚合物P(或乙烯基聚合物P的水性分散体)，其包含：
[0033]a)0
‑
5wt％的酸官能的烯属不饱和单体M1”或其前体；
[0034]b)5
‑
99.5wt％的不同于M1”的非离子烯属不饱和单体M2”；
[0035]c)0
‑
5wt％的具有在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种水性乙烯基聚合物分散体PD，其包含：1)可通过单体混合物的自由基乳液共聚合获得的乙烯基低聚物OL1的水性分散体或溶液，所述单体混合物包括：a)5
‑
20wt％的酸官能的烯属不饱和单体M1或其前体，b)5
‑
90wt％的不同于M1的非离子烯属不饱和单体M2，c)0.5
‑
10wt％的具有在成膜后交联的官能团的烯属不饱和单体M3，d)0.5
‑
10wt％的至少一种链转移剂CTA，其中单体M1、M2、M3和链转移剂CTA的wt％之和为100wt％；2)可通过下述单体的自由基乳液共聚合获得的乙烯基低聚物OL2的水性分散体：a)0
‑
5wt％的酸官能的烯属不饱和单体M1
’
或其前体，b)5
‑
99.5wt％的不同于M1
’
的非离子烯属不饱和单体M2
’
，c)0
‑
5wt％的具有在成膜后交联的官能团的烯属不饱和单体M3
’
，d)0
‑
5wt％的粘合促进性烯属不饱和单体M4
’
，e)0
‑
3wt％的多烯属不饱和单体M5
’
，f)0.5
‑
10wt％的至少一种链转移剂CTA
’
，其中单体M1
’
、M2
’
、M3
’
、M4
’
、M5
’
和链转移剂CTA
’
的wt％之和为100wt％；和3)水性分散体形式的乙烯基聚合物P，其包含：a)0
‑
5wt％的酸官能的烯属不饱和单体M1”或其前体，b)5
‑
99.5wt％的不同于M1”的非离子烯属不饱和单体M2”，c)0
‑
5wt％的具有在成膜后交联的官能团的烯属不饱和单体M3”，d)0
‑
5wt％的粘合促进性烯属不饱和单体M4”，e)0
‑
3wt％的多烯属不饱和单体M5”，f)0
‑
1wt％的至少一种链转移剂CTA”，优选0wt％的CTA”；其中单体M1”、M2”、M3”、M4”、M5”和链转移剂CTA”的wt％之和为100wt％，其中乙烯基低聚物OL1与OL2与乙烯基聚合物P的重量比为10:45:45
‑
90:5:5，和其中水性乙烯基聚合物分散体PD通过包括至少以下顺序步骤1)至3)的方法制备：1)通过聚合用于乙烯基低聚物OL1的单体制备具有酸官能团的乙烯基低聚物OL1，之后通过加入碱来部分或完全溶解低聚物OL1，2)在存在中和的乙烯基低聚物OL1的情况下，聚合用于乙烯基低聚物OL2的单体，和3)在存在之前形成的中和的乙烯基低聚物OL1和乙烯基低聚物OL2的情况下，聚合用于乙烯基聚合物P的单体，或者2)在存在中和的乙烯基低聚物OL1的情况下，聚合用于乙烯基聚合物P的单体，和3)在存在之前形成的中和的乙烯基低聚物OL1和乙烯基聚合物P的情况下，聚合用于乙烯基低聚物OL2的单体。2.根据权利要求1所述的水性乙烯基聚合物分散体PD，其中乙烯基低聚物OL1具有:500
‑
25,000g/mol的数均分子量Mn,通过凝胶渗透色谱法使用四氢呋喃和2wt％乙酸作为洗脱剂和使用聚苯乙烯标准物测定；10
‑
150℃的玻璃化转变温度；和
至少45mg KOH/g的酸值，通过ISO 3682测定。3.根据前述权利要求中任一项所述的水性乙烯基聚合物分散体PD，其中乙烯基低聚物OL2具有：500
‑
25,000g/mol的数均分子量Mn，通过凝胶渗透色谱法使用四氢呋喃和2wt％乙酸作为洗脱剂和使用聚苯乙烯标准物测定；和
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50至80℃的玻璃化转变温度。4.根据前述权利要求中任一项所述的水性乙烯基聚合物分散体PD，其中分散体PD的重均分子量Mw为25,000
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1,000,000g/mol，通过凝胶渗透色谱法使用四氢呋喃和2wt％乙酸作为洗脱剂和使用聚苯乙烯标准物测定。5.根据权利要求4所述的水性乙烯基聚合物分散体PD，其中分散体PD的重均分子量Mw为35,000
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75,000g/mol，优选40,000
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65,000g/mol，通过凝胶渗透色谱法使用四氢呋喃和2wt％乙酸作为洗脱剂和使用聚苯乙烯标准物测定。6.根据前述权利要求中任一项所述的水性乙烯基聚合物分...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：湛新荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：