水性粘结剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及至少一种丙烯酸树脂分散体A和第二分散体B的混合物，第二分散体B是在其聚合物中包含衍生自接枝脂肪酸的部分的聚氨酯分散体B1和聚氨酯分散体B21与水分散的醇酸树脂B22的混合物B2中的至少一种，还涉及使用其涂布多孔基底的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性粘结剂组合物专利
本专利技术涉及水性粘结剂组合物、它们的制备方法和它们的使用方法。专利技术背景水性粘结剂已用于各种用途，特别用于制备涂料组合物、粘合剂和浸渍剂。在这些用途中，粘结剂具有各种功能，如密封多孔基底中的孔隙或在基底表面上形成薄膜，所述薄膜可充当保护层或充当功能层，如粘合层、装饰层、反射层、隔热层或具有某些电或磁性能的层。粘结剂的化学性能决定所形成的薄膜或层的粘合、机械和化学性能。尽管通过基础聚合物的改性可以为特定的化学体系提供一定范围的性能——取决于在产生固体膜或层的交联反应中形成的聚合物的种类，但常常希望能够调节在交联反应中形成的聚合物的性能以兼具例如醇酸树脂的光泽、脂族聚合物如脂族丙烯酸酯共聚物的耐光性、环氧树脂体系的防腐蚀性、有机硅的耐刮擦性以及聚氨酯的机械和化学耐受性。现有技术状况在EP0350157A2中已经描述了聚氨酯树脂和丙烯酸树脂的水性分散体的组合。这些分散体由水性聚氨酯分散体、水性丙烯酸树脂分散体和通过使丙烯酸单体混合物在最先提到的聚氨酯树脂分散体存在下自由基聚合而制备的另一分散体制成。此文献中所用的聚酯多元醇可通过使不饱和羧酸与二醇组分反应制备，所述实施方案在可自由基聚合的丙烯酸单体之间提供官能键。如果肼用于该聚氨酯的扩链，则在成膜过程中或之后发生肼基团与丙烯酸聚合物的羰基或甲酰氨基的反应。但是，由于肼造成环境和毒理学问题，此类体系无法广泛应用。从EP0379158A2中已获知包含水性丙烯酸树脂和聚氨酯树脂乳液的底涂料组合物。将水性丙烯酸树脂混入聚氨酯树脂乳液中，其中该丙烯酸树脂具有20mg/g至150mg/g的酸值和5kg/mol至30kg/mol的数均分子量。通过在溶剂中使脂族或脂环族二异氰酸酯、聚醚二醇或聚酯二醇、低分子量聚羟基化合物和二羟甲基链烷酸反应，中和并在用水扩链下分散在水中和任选除去溶剂，制备该聚氨酯树脂。这两种树脂以12/88至1/99的丙烯酸树脂质量mA与聚氨酯树脂质量mU的比混合，质量在每种情况下为固体树脂的质量，因为已经发现，如果丙烯酸树脂的质量分数超过12%，则耐水性受损，如果将丙烯酸树脂的质量分数降至1%以下，则添加到该混合分散体中的颜料无法稳定保持分散状态。该底涂料与清漆一起用异氰酸酯交联剂固化。在EP0421609A2中，公开了一种水基丙烯酸涂料组合物，其粘结剂包含60%至90%质量分数的丙烯酸共聚物和10%至40%质量分数的聚氨酯。该丙烯酸共聚物在乳液聚合法中制成并包含1%至10%质量分数的衍生自羟甲基甲基丙烯酰胺和/或羟甲基丙烯酰胺的部分。在EP0458243A1中也描述了包含丙烯酸共聚物和聚氨酯低聚物分散体的水性涂料组合物。该丙烯酸共聚物具有6kg/mol至50kg/mol的数均分子量并具有酰胺基、酸基和羟基，该聚氨酯低聚物衍生自羟基封端的二醇、二异氰酸酯化合物、含活性氢的亲水化合物，将由其制成的预聚物中和并在包含伯或仲多胺的水介质中扩链。丙烯酸共聚物在该二元混合物中的质量分数为95%至10%，质量在每种情况下为固体树脂的质量。使这两种树脂分散体的混合物与三聚氰胺-甲醛树脂交联。在EP0580163中，公开了一种水性涂料组合物，其包含丙烯酸树脂乳液和聚氨酯乳液、交联剂和酸性磷酸酯或亚磷酸酯。该丙烯酸树脂具有20mg/g至150mg/g的酸值和5kg/mol至30kg/mol的数均分子量。通过首先由脂族或脂环族二异氰酸酯、具有500g/mol至5kg/mol的数均分子量的聚醚二醇或聚酯二醇、低分子量聚羟基化合物和二羟甲基链烷酸合成聚氨酯预聚物，制备该聚氨酯乳液。在用叔胺中和该预聚物之后或之中，将这种预聚物与水混合，所得混合物用水扩链。然后蒸馏出在预聚物形成过程中所用的有机溶剂。三聚氰胺甲醛树脂和酚醛树脂可用作交联剂。丙烯酸树脂质量mA与聚氨酯树脂质量mU的比为90kg/10kg至60kg/40kg，且丙烯酸树脂质量mA和聚氨酯树脂质量mU之和与交联剂树脂质量mC的比(mA+mU)/mC为95kg/5kg至60kg/40kg，树脂质量始终是该乳液或分散体中存在的固体树脂的质量。酸性磷酸酯或亚磷酸酯具有通式HO-P(O)(OR1)(OR2)或HO-P(OR1)(OR2)。一种水基涂料组合物，其粘结剂包含具有2mg/g至100mg/g的酸值和最多100mg/g的羟基值、-40℃至25℃的玻璃化转变温度和500kg/mol至3000kg/mol的重均分子量的丙烯酸硅烷共聚物和聚氨酯（该聚氨酯可以是聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯或聚丙烯酰氨酯（polyacrylourethane），包含衍生自具有可与异氰酸酯基团反应的基团和能形成阴离子的基团的化合物的部分。在该丙烯酸共聚物中，衍生自式(R1O)(R2O)RSi-CH2-(CH2)n-CH2-O-CO-C(R3)=CH2的硅烷丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的部分以1%至10%质量分数存在。这些涂料组合物用作底涂料，其在环境温度下固化21天。在EP1435370A1中，公开了一种涂料组合物，其包含丙烯酸共聚物、水性聚氨酯树脂、蜡乳液、碱溶性树脂和紫外线吸收剂的乳液。其中仅非常笼统地通过列举可用的单体和通过在实施例中提到商品名来定义这些树脂，而没有解释组成和特征参数的值。在EP1477236A1中公开了三涂一烘成膜法，其中在电沉积的涂膜上依次施加中间漆、底漆和清漆，并在已施加最后一层后通过施热固化。中间漆包含具有1.5kg/mol至3kg/mol的数均分子量的氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂、三聚氰胺交联剂树脂、封端异氰酸酯（其中封端剂具有活化的亚甲基）和具有核壳结构的丙烯酸树脂的非水性分散体。在EP1852478A1中公开了用于形成多层膜的水性漆组合物，其中三个相继施加的漆层的第二层水性漆由包含交联性乙烯基单体、含羧基的乙烯基单体、含羟基的乙烯基单体和其它可聚合的乙烯基单体的单体混合物的乳液聚合物、含有酰胺基的水溶性丙烯酸树脂、氨基甲酸乙酯乳液和固化剂构成，其中最先提到的乳液聚合物具有核壳结构。从EP1887060A1中获知用于安全气囊涂料的杂化树脂，所述杂化树脂是与丙烯酸酯树脂、乙烯基树脂、有机硅树脂及其组合共混的聚氨酯，其中至少一个组分具有20℃或更低的玻璃化转变温度。该聚氨酯优选是聚碳酸酯、聚四氢呋喃二醇、硅基二醇或烯烃基二醇类型的，并由这些组分与脂族二异氰酸酯和也具有两个羟基的羧酸或磺酸一起制成。这些树脂据说形成互穿网络。在EP1958995A2中描述了具有聚氨酯基树脂、氯化聚烯烃树脂和任选丙烯酸基树脂的混合物的水性涂料组合物。所有树脂均被非常笼统地描述。尽管实施例中所用的聚碳酸酯基聚氨酯树脂不仅由商品名指定，还通过用未指明的试验方法在未指明的样品上测得的由其制成的薄膜的断裂伸长率和拉伸强度指定，但丙烯酸基树脂仅由商品名指定。在EP2009071A1中公开了一种水性底漆组合物。这种底漆包含改性聚烯烃分散体、水性聚氨酯树脂和/或水性丙烯酸树脂、导电金属氧化物和铝薄片。聚氨酯树脂在该说明书中被非常笼统地描述，并且无法从实施例中推导出具体信息，因为聚氨酯树脂仅由其商品名指定。上述文献无一公开聚氨酯树脂、丙烯酸树脂和醇酸树脂的组合。也没有提议将醇酸树脂部分或油基部分引入聚氨酯树脂中并将这种改性的聚氨酯树本文档来自技高网...

【技术保护点】
至少一种丙烯酸树脂分散体A和第二分散体B的混合物，其中第二分散体B是聚氨酯分散体B1和分散体混合物B2中的至少一种，其中聚氨酯分散体B1在其聚合物中包含衍生自接枝脂肪酸的部分，和其中分散体混合物B2包含聚氨酯分散体B21和水分散的醇酸树脂B22。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生产至少一种丙烯酸树脂分散体A和第二分散体B的混合物的方法，其中第二分散体B是聚氨酯分散体B1或分散体混合物B2，其中所述分散体混合物B2包括聚氨酯分散体B1和水分散的醇酸树脂B22，其中聚氨酯分散体B1在其聚合物中包含衍生自接枝脂肪酸的部分，且在多步反应中制备，其中在第一步骤中，具有至少一个烯属不饱和键的脂肪酸用烯属不饱和单体的混合物接枝，所述混合物包含至少一种酸官能的烯属不饱和单体，以提供每分子具有平均至少1.1个酸基的接枝脂肪酸，在第二步骤中，通过使第一步骤中的所述接枝脂肪酸与至少一种具有至少两个羟基的多元醇、至少一种脂肪酸和任选至少一种具有至少两个酸基的多官能酸和/或其酐反应，制备羟基官能的化合物，在第三步骤中，通过使第二步骤中的所述羟基官能的化合物与多官能异氰酸酯反应制备聚氨酯，和然后使第三步骤的产物与至少一种具有至少两个可与异氰酸酯基团反应的官能团的扩链剂反应，其中在第三步骤的反应中，所述多官能异氰酸酯中的异氰酸酯基团的物质n(-NCO)的量与所述羟基官能的化合物中的羟基的物质的量的总和n(-OH)的比必须是至少1.05mol/mol，和其中所述至少一种丙烯酸树脂分散体A通过至少两种烯属不饱和单体A1和A2与具有附加的脲基团的烯属不饱和单体A3一起的乳液共聚制备，其中单体A3在包括单体A1、A2和A3的单体混合物中的质量分数是0.1-7％。2.权利要求1的方法，其中所述至少一种丙烯酸树脂分散体A和第二分散体B的混合物包含20％至70％质量分数的丙烯酸树脂分散体A和80％至30％质量分数的第二分散体B，其中质量始终是分散体中存在的固体树脂的质量。3.权利要求1或2的方法，其中第二分散体B是聚氨酯分散体B1，其包含聚氨酯中12％至40％质量分数的衍生自接枝脂肪酸的部分。4.权利要求1或2的方法，其中第二分散体B是分散体混合物B2，和其中水分散的醇酸树脂在水分散的醇酸树脂和聚氨酯分散体的质量总和中的质量分数为30％至80％。5.权利要求4的方法，其中水分散的醇酸树脂B22包含衍生自接枝脂肪酸的部分，且其中衍生自接枝脂肪酸的部分在混合物B2中的质量分数为12％至40％。6.权利要求1的方法，其中丙烯酸树脂分散体A具有：小于35℃的最低成膜温度，其相当于最多30℃的玻璃化转变温度，0mg/g至50mg/g的羟基值，和2mg/g至25mg/g的酸值。7.权利要求6的方法，其中所述烯属不饱和单体A1选自：-烯属不饱和羧酸与单羟基化合物的酯A11，-通过除去键合到芳环上的氢原子而在衍生自任选取代的芳族化合物的芳族残基上具有至少一个烯属不饱和脂族取代基的烯属不饱和芳族化合物A12，-不饱和脂族醇和饱和脂族羧酸的烯属不饱和酯A13，-式R1-O-R2的醚A14，其中R1和R2都是具有1至20个碳原...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·比利安妮，P·德里格内，G·雷德凌格，A·阿兹特，F·伦泽，
申请(专利权)人：湛新奥地利有限公司， 湛新比利时股份有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT