本发明专利技术公开了用于制备聚合物密封颗粒例如纳米颗粒的水性分散体的方法、可用于此方法中的可聚合聚合物、以及包含此类水性分散体的阳离子型可电沉积组合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术尤其涉及制备聚合物密封颗粒例如纳米颗粒的水性分散体的方法、可用于此方法中的可聚合聚合物、以及包含此类水性分散体的阳离子型可电沉积组合物。背景信息涂料组合物，例如阳离子型可电沉积组合物，有时包括在所形成涂料中赋予颜色和/或性能的着色剂和/或填料粒子。颜料颗粒倾向于具有彼此间的强亲合力(除非分离)，倾向于聚集在一起形成聚结物。因此，通过使用高剪切技术碾磨或研磨以分解聚结物而使这些聚结物通常分散在树脂状研磨载体和非必要的分散剂中。如果需要纳米尺寸颜料颗粒，则通常需要进一步碾磨以获得所需粒度。颜料和填料一般由直径约0. 02-2微米(即20-2000纳米)的固体结晶颗粒构成。 聚结为有关纳米尺寸颗粒颜料和填料材料(例如炭黑)的严重问题，尤其是因为这些纳米颗粒具有相对大的表面积。因此，此类纳米颗粒的可接受分散体通常需要过量的树脂状研磨载体和/或分散剂以进行解聚结并且防止纳米颗粒的随后再聚结。然而，这种高浓度树脂状研磨载体和分散剂在最终涂料组合物中的存在可能不利于所形成的涂层。例如，已知高浓度的分散剂会导致所形成涂层的水敏性。此外，某些树脂状研磨载体，例如丙烯酸研磨载体会消极地影响例如抗碎裂性和可挠曲性的涂层性能。通常使用可电沉积涂料组合物提供用于保护金属基材，例如在汽车工业中使用的那些的涂层。相对于非电泳涂覆方法，电沉积方法通常提供较高的颜料利用、优异的腐蚀保护、低环境污染、和/或高度自动的方法。在电沉积方法中，将具有导电基材的物件，例如汽车车身或车身部件浸入成膜聚合物的水乳液的涂料组合物的浴中，导电基材在包括电极和相反带电的反电极的电路中用作充电电极。电流在与水乳液电接触的制品和反电极之间通过，直至具有所需厚度的涂层沉积在物件上。在阴极电涂覆方法中，待涂覆物件为阴极且反电极为阳极。也期望提供树脂密封颗粒的水性分散体，其中使颗粒的再聚结降至最低，且其适合用于制备展现可电沉积涂料组合物的优点的阳离子型可电沉积涂料组合物。还期望提供能够产生赋色非隐藏涂层的这种阳离子型可电沉积涂料组合物。专利技术概述在某些方面，本专利技术涉及用于制备聚合物密封颗粒的水性分散体的方法。该方法包括⑴在水性介质中提供(a)颗粒、(b)可聚合烯属不饱和单体和(c)包含具有侧链和/ 或末端烯属不饱和的阳离子丙烯酸类聚合物的水可分散可聚合分散剂的混合物，和(2)使烯属不饱和单体和可聚合分散剂聚合以形成包含阳离子丙烯酸类聚合物的聚合物密封颗粒的水性分散体。在其它方面，本专利技术涉及用于制备聚合物密封纳米颗粒的水性分散体的方法。该方法包括(1)在水性介质中提供(a)平均粒度大于300纳米的颗粒、(b)可聚合烯属不饱和单体、和(c)包含具有侧链和/或末端烯属不饱和的阳离子丙烯酸类聚合物的水可分散可聚合分散剂的混合物，( 使该混合物经受处理，借此(a)使颗粒形成平均粒度小于300 纳米的纳米颗粒，和(b)在纳米颗粒形成期间使至少一部分烯属不饱和单体和可聚合分散剂聚合以形成包含阳离子丙烯酸类聚合物的聚合物密封纳米颗粒的水性分散体。在另外其他方面中，本专利技术涉及分散在水性介质中的包含树脂相的可固化、可电沉积涂料组合物，其中树脂相包含(a)包含对活性氢基呈反应性的反应性基团的固化剂、 和(b)包含阳离子聚合物的聚合物密封颗粒，该阳离子聚合物包含(i)可聚合烯属不饱和单体和(ii)包含具有侧链和/或末端烯属不饱和的阳离子丙烯酸类聚合物的水可分散可聚合分散剂的反应产物。在又一其他方面中，本专利技术涉及用于在基材上沉积赋色非隐藏涂层的方法。这种方法包括在至少一部分基材上电沉积本专利技术的可电沉积涂料组合物。本专利技术还涉及至少部分涂覆有这种涂层的反射面。专利技术详述就以下详细说明的目的而言，应理解为，除明确相反规定外，本专利技术可假定各种替换变化以及步骤顺序。此外，除在任何操作实例中，或另外标明外，所有例如在说明书和权利要求书中使用的大量数字表示将理解为在所有情况下由术语“约”加以修饰。因此，除非相反指明，否则在以下说明书和所附权利要求书中阐明的数值参数都是可以根据本专利技术待获得的所需性能而变化的近似值。最低限度地，且并非试图限制权利要求范围的等同教义的应用，每一数值参数应当至少理解为按照所记录的有效数位的数值且应用一般的四舍五入技术。尽管阐明本专利技术宽范围的数值范围和参数是近似值，在具体实施例中阐明的数值会尽可能的准确表达。然而，任何数值固有地包含某些由于在它们各自的试验测量中得到的标准变化而必然弓I起的误差。还应当理解本文所提及的任何数值范围意欲包括纳入其中的所有子区间。例如范围“1至10”意欲包括最小值1和最大值10之间(包含1和10)，即具有等于或者大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子区间。在本申请中，除非另外明确说明，否则单数的使用包括复数且复数包括单数。此外，在本申请中，除非另外明确说明，否则“或”的使用是指“和/或”，即使“和/或”可能在某些情况下明确使用。如上所述，本专利技术的某些实施方案涉及用于制备聚合物密封颗粒的水性分散体的方法。本文中所用的术语“分散体”是指两相体系，其中一相包括完全分布在为连续相的第二相中的精细分散的颗粒。本专利技术的分散体通常为水包油型乳液，其中水性介质提供其中聚合物密封颗粒悬浮作为有机相的分散体的连续相。本文中所用的术语“水性”、“水相”、“水性介质”等是指或单独由水构成或主要包含与另一种物质，例如惰性有机溶剂组合的水的介质。在某些实施方案中，在本专利技术的水性分散体中存在的有机溶剂的量为小于20重量％，例如小于10重量％，或在有些情况下为小于5重量％，或在另其他情况下为小于2重量％，其中重量％为基于分散体的总重量。合适的有机溶剂的非限制性实例为丙二醇单丁醚、乙二醇单己醚、乙二醇单丁醚、正丁醇、苄醇禾口矿油精(mineral spirits)。本文中所用的术语“聚合物密封颗粒”是指至少部分通过聚合物密封(即限制于其中)至足以使水性分散体中的颗粒彼此物理分离的程度从而防止颗粒的明显聚结的颗粒。当然，应当理解本专利技术的分散体还可包括非聚合物密封颗粒的颗粒。在某些实施方案中，在本专利技术的水性分散体中通过聚合物密封的颗粒包含纳米颗粒。本文中所用的术语“纳米颗粒”是指平均粒度为小于1微米的颗粒。在某些实施方案中，在本专利技术中使用的纳米颗粒的平均粒度为300纳米或更小，例如200纳米或更小，或在有些情况下为100纳米或更小。因此，在某些实施方案中，本专利技术的水性分散体包含聚合物密封且因此而不会明显聚结的纳米颗粒。就本专利技术的目的而言，平均粒度可根据已知的激光散射技术测量。例如，平均粒度可使用Horiki Model LA 900激光衍射粒度仪器确定，该仪器使用波长为633nm的氦氖-激光器来测量粒度并且假设颗粒具有球形，即"粒度"是指将完全密封颗粒的最小球体。平均粒度也可如下确定通过视觉上观察颗粒的代表性样品的透射电子显微术(“TEM”)影像的电子显微照片，测量影像中颗粒的直径，并基于TEM影像的放大倍数计算所测量颗粒的平均初级粒度。本领域普通技术人员了解如何制备这种TEM影像并且基于放大倍数确定初级粒度。颗粒的初级粒度是指将完全密封颗粒的最小直径球体。本文中所用的术语“初级粒度”是指单个颗粒的尺寸。颗粒的形状(或形态)可变化。例如，可使用通常球状形态本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．制备聚合物密封颗粒的水性分散体的方法，包括：（１）在水性介质中提供以下物质的混合物：（ａ）颗粒，（ｂ）可聚合烯属不饱和单体，和（ｃ）包含具有侧链和／或末端烯属不饱和的阳离子丙烯酸类聚合物的水可分散可聚合分散剂，和（２）使烯属不饱和单体和可聚合分散剂聚合以形成包含阳离子丙烯酸类聚合物的聚合物密封颗粒的水性分散体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·D·珀克，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。