低溶劑、羥基官能分散體(Ⅱ)的製作方法
2023-06-09 20:59:36 4
專利名稱：低溶劑、羥基官能分散體(Ⅱ)的製作方法
技術領域：
本發明涉及低溶劑含量和基於羥基官能共聚物的羥基官能基料(Bindemittel)水分散體、製備此種基料的方法、基於該基料的基料組合以及該基料在塗料(Lacken)中的應用。
背景技術：
以共聚物-為基礎的、水可稀釋的基料在塗料體系中的應用(《油漆與樹脂》12/83，p.34起，DE-A 3 209 421，EP-A 95 263，EP-A 105 293，EP-A 133 949，EP-A 288 763和其中援引的文獻)是公知的。但是，一般而言，這些體系包括用於穩定的乳化劑和/或佔較大分數的有機助溶劑。
乳化劑通常對漆料或塗料的性能，例如，耐水性、漆膜外觀(光澤)、顏料捏合性等產生負面影響。
相對大量有機溶劑的使用從環境的角度考慮不可心。然而，為保證聚合物製備期間反應混合物的充分可攪拌性和從中撤熱，以及為保證反應器某一最小充滿度，它又是無法避免的。有機溶劑另外還賦予水性塗料某些有利的效應，例如，延長的貯存穩定性、顏料潤溼性、漆膜外觀和流平性。
事後，為了與工藝相關的原因將其中存在的溶劑從共聚物或共聚物分散體中移出需要消耗巨大能量和非常複雜的設備，並從而造成高成本，故此目前需要一種聚合物水分散體，其製備中能基本上避免使用有機溶劑，同時又不損害性能指標。
藉助與，例如，氨基樹脂、封端的多異氰酸酯或多異氰酸酯之間的化學反應達到固化的共聚物分散體必須含有一定數量反應性基團，例如，羥基基團。這些基團一般是在共聚反應期間通過共同採用羥基官能(甲基)丙烯酸酯而結合到共聚物中的。然而，與非官能(甲基)丙烯酸酯或者與苯乙烯相比，這些原料非常昂貴。另外，與在有機溶液中的共聚物相比，常常需要使用比較大量的這些原料，以便用相對大的交聯密度來補償漆膜的親水性。
製備在聚合反應中基本上避免加入溶劑的羥基官能二次共聚物分散體的一種方法公開在EP-A 0 758 007中。按照該出版物，一般使用的溶劑全部或部分地被代之以羥基官能聚醚。羥基官能聚醚在二次分散中作為活性稀釋劑殘留，並在隨後的交聯中與異氰酸酯或封端異氰酸酯起反應生成氨基甲酸酯。結果，它們不對VOC作出貢獻。然而，此類產品所存在的問題是其穩定性差。
發明內容
現已發現，能夠製備基於羥基官能共聚物的低溶劑含量並且其漆膜具有高穩定性水平的共聚物水分散體，只要使用通式(I)的羥基官能組分 其中R1是1～18個碳原子的脂族、芳脂族或芳族基團，R2是H或CH3，R3、R4是1～7個碳原子的相同或不同的脂族基團，以及n是1～4，作為活性稀釋劑。
據此，本發明提供一種製備共聚物分散體的方法，包括令A)一種或多種乙烯基單體混合物，包含a)無羥基的(甲基)丙烯酸酯和/或乙烯基芳烴，b)羥基官能乙烯基單體或羥基官能(甲基)丙烯酸酯，c)能自由基共聚的離子和/或潛離子單體，以及d)任選，不同於組分a)～c)的化合物的其它能自由基共聚的單體，在e)的存在下進行自由基聚合，e)通式(I)的化合物
其中R1是1～18個碳原子的脂族、芳脂族或芳族基團，R2是H或CH3，R3、R4是1～7個碳原子的相同或不同的脂族基團，以及n是1～4，隨後，將所獲得的共聚物B)加入中和劑之前或之後，分散C)在水中。
本發明還提供可由上面描述的方法獲得的共聚物水分散體。
作為組分a)的單體，採用丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(以下稱(甲基)丙烯酸酯)，在該酯基團的醇部分中具有1～18個碳原子。該醇部分可以是線型脂族、支化脂族或環脂族的。
適合作組分a)的單體的例子包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、異丙基、異丁基、叔丁基、異構戊基、己基、2-乙基己基、辛基、十二烷基、十六烷基、十八烷基或環己基、三甲基環己基和(甲基)丙烯酸異冰片基(Isobornyl)酯。
在a)中，另外還可能使用甲基丙烯酸乙醯乙醯氧基乙基酯、丙烯醯胺、丙烯腈、乙烯基醚、甲基丙烯腈、醋酸乙烯，任選取代的苯乙烯或乙烯基甲苯。
同樣也可能使用在上面組分a)中提到的化合物的任何要求的混合物。
在組分b)中，可以使用烯屬不飽和含羥基基團單體，例如，不飽和羧酸的羥烷基酯，優選(甲基)丙烯酸羥烷基酯，其羥烷基基團中具有2～12，優選2～6個碳原子。
此種化合物的例子是(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、異構(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-、3-和4-羥丁酯以及異構(甲基)丙烯酸羥己酯。
就本發明內容而言，(甲基)丙烯酸酯總是指相關的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
同樣地在b)中，可以使用以氧化烯改性或增鏈的可聚合羥基官能單體，且其數均分子量小於或等於3000g/mol，優選小於或等於500g/mol。用於此目的的氧化烯包括，優選地，環氧乙烷、環氧丙烷或環氧丁烷，單獨或呈混合物。
作為組分c)的能自由基聚合的離子和/或潛離子單體，可以使用含羧酸或羧酸酐基團的烯屬不飽和單體，例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、β-羧乙基的丙烯酸酯、巴豆酸、富馬酸、馬來酐、衣康酸或者二元酸或酸酐的一烷基酯，例如，馬來酸單烷基酯，優選丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
另外，適合作為組分c)的化合物還有含有磷酸鹽或膦酸鹽或磺酸或磺酸鹽基團的不飽和、可自由基聚合化合物，例如，描述在WO-A00/39181(p.8行13～p.9行19)中，尤其是2-丙烯醯氨基-2-甲基丙烷磺酸。
任選地，也可以使用能自由基聚合的進一步的單體作為組分d)的化合物。這些可以是，例如，具有2或更高官能度的(甲基)丙烯酸酯單體和/或乙烯基單體，例如，己二醇的二(甲基)丙烯酸酯或二乙烯基苯。另一種可能性是加入具有非離子親水化效應的可聚合化合物，例如，羥基官能氧化烯醚的丙烯酸酯。
合成組分a)～d)的用量比例一般應選擇得使羥基值介於12～200mg KOH/g之間，優選25～150mg KOH/g，更優選50～150mg KOH/g固體，並使酸值介於0～50mg KOH/g，優選10～30mg KOH/g，更優選15～25mg KOH/g固體。
優選地，以該共聚物為基準，選擇50～85wt％組分a)、15～40wt％組分b)、0.5～5wt％組分c)和0～34.5wt％組分d)，以便給出就羥基值和酸值而言符合上面的規定的共聚物。
優選在e)中採用這樣的通式(I)的化合物，其中R1含有2～6個碳原子並且R3、R4含有1～7個碳原子，R2是H或CH3並且n是1～4。
特別優選在e)中採用這樣的通式(I)的化合物，其中R1含有2或4個碳原子並且
R3、R4具有1～7個碳原子，R2是CH3並且n是2。
適合作為組分e)的例如是脂族羧酸(e1))的縮水甘油酯與脂族、芳脂族或芳族羧酸(e2))的反應產物。
此種工況優選的組分e1)的化合物是Versatic acid(支鏈烷烴羧酸)的縮水甘油酯，它是可由，例如，Resolution BV(荷蘭)購得的Cardura_E10P。
此種工況優選的組分e2)的化合物是飽和脂族單羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸或不飽和單羧酸如油酸、亞油酸、亞麻酸、蓖麻油酸，或芳族單羧酸，例如，苯甲酸，脂族二羧酸或多羧酸如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二甲酸、癸烷二甲酸、二聚脂肪酸，後者可通過不飽和單羧酸的二聚獲得；芳族二羧酸或多羧酸，例如，對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸或偏苯三酸。當然，也可使用在組分e2)中所述化合物的混合物。
特別優選使用支鏈烷烴羧酸的縮水甘油酯作為e1)，結合使用脂族單羧酸如2-乙基己酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸和二十二烷酸以及不飽和單羧酸如油酸、亞油酸、亞麻酸、蓖麻油酸，還有二羧酸如琥珀酸和己二酸或者異構鄰苯二甲酸作為e2)。特別優選在e2)中採用己二酸。
組分e)的化合物可由組分e1)和e2)製備，它可在不飽和單體a)～d)的自由基聚合之前或同時進行。
溫度一般介於50～200℃，優選90～140℃。優選的是，組分e)的化合物在不飽和組分a)～d)的自由基聚合之前由組分e1)和e2)製備。
組分e)的數量，以a)～e)的數量之和為基準計，一般介於5～60wt％，優選10～30wt％，更優選15～30wt％。
不飽和單體聚合的程序乃是本領域技術人員熟知的。為此在典型情況下，將活性稀釋劑e)或活性稀釋劑的合成組分e1)和e2)加入到反應容器中，並利用自由基引發劑使不飽和單體聚合。
任選，可以使用少量附加有機溶劑。合適的助溶劑是漆技術領域公知的任何溶劑，例如，醇、醚、含醚基團的醇、酯、酮、N-甲基吡咯烷酮或非極性烴類和/或這些溶劑的混合物。溶劑的用量應使其在最終分散體中的含量介於0～5wt％。需要的話，使用的溶劑可藉助蒸餾再次部分地移出。然而，在一種實施方案中，附加有機溶劑的使用完全被省去。
共聚反應一般在40～200℃，優選60～180℃，更優選80～160℃進行。
適合該聚合反應的引發劑包括有機過氧化物，例如，過氧化二叔丁基或叔丁基-過氧-2-乙基己酸酯和偶氮化合物，例如，偶氮二異丁腈(AIBN)。引發劑的用量取決於所要求的分子量。出於操作可靠性或較容易操作的考慮，也可以使用在其類型如上面提到的適當有機溶劑中的溶液形式過氧化物引發劑。
在該方法的一種優選的實施方案中，上面提到種類的不飽和單體在組分e)的存在下分2階段加入和聚合。在此種工況中，在第一步驟(I)中，製備一種羥基官能共聚物，其羥基值介於12～200mg KOH/g固體，而酸值介於0～50mg KOH/g固體，由55～90wt％組分a)、2.5～50wt％組分b)、0～6.5wt％組分c)和0～42.5wt％組分d)組成。在以後的步驟(II)中，採用從步驟(I)得到的反應混合物製備由組分a)～d)的單體組成的進一步的聚合物，該聚合物的羥基值介於20～200mgKOH/g固體且酸值介於50～200mg KOH/g固體。從步驟(II)獲得的聚合物由45～80wt％組分a)、5～50wt％組分b)、6.5～25wt％組分c)和0～43.5wt％組分d)組成。該聚合物組成的諸百分數加起來湊成100wt％，按聚合物重量計。這兩種聚合物製劑的單體數量應選擇為使來自步驟(I)的聚合物與來自(II)的聚合物之間的質量比等於10∶1～1∶2，優選6∶1～2∶1。
若不採用多階段聚合方法，也可讓操作連續地進行(梯度聚合)；換句話說，加入一種單體混合物，其組成根據該一種或多種共聚物A)的組成而變化，在此種工況中，符合組分c)和任選地d)的親水單體分數在接近進料末尾時要高於開始時。
可按照本發明方法獲得的共聚物的數均分子量Mn介於500～30000g/mol，優選1000～15000g/mol，更優選1500～10000g/mol。
在羥基官能共聚物A)分散到水中(步驟C))之前、期間或以後，存在的酸基團至少按比例地通過加入適當中和劑轉變為其鹽形式(步驟B))。合適的中和劑包括有機胺或水溶性無機鹼，例如，水溶性金屬氫氧化物、金屬碳酸鹽或金屬碳酸氫鹽。
合適的胺的例子是N-甲基嗎啉、三乙胺、乙基二異丙基胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二甲基異丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二乙基乙醇胺、三乙醇胺、丁醇胺、嗎啉、2-氨甲基-2-甲基丙醇或異佛爾酮二胺。在混合物中，也可按比例地使用氨。特別優選三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺和乙基二異丙基胺。
在B)中，中和劑的加入量應達到[酸基團的]全部的理論中和度為40～150％，優選60～120％。因此，該中和度算下來應為從B)加入的中和組分的鹼性基團與共聚物的酸官能基團之間的比值。本發明基料水分散體的pH值介於6～10，優選6.5～9。
本發明羥基官能基料水分散體的固體含量介於25～70wt％，優選35～60wt％，更優選50～59wt％，而有機溶劑含量介於0～12wt％，優選1～3.5wt％。
本發明基料分散體可加工成水性塗料。通過與交聯劑的結合，在此種工況中有可能，視反應性或者，任選，交聯劑的封端情況而定，不僅製備單組分漆料而且也能製備雙組分漆料。用於本發明目的的單組分漆料是這樣的塗料組合物，其中基料組分和交聯劑組分可貯存在一起而不會發生明顯或者有礙以後應用的任何交聯反應。交聯反應直至施塗時，在交聯劑已被激活以後，才發生。此種激活，例如，可通過提高溫度來實現。用於本發明目的的雙組分漆料是這樣的塗料組合物，其中基料組分和交聯劑組分，由於二者具有高反應性，必須在分開的容器中貯存。這兩種組分直至臨施塗之前才進行混合，此時二者起反應一般不需要另外激活。然而，為了加速交聯反應，也可以採用催化劑或採用較高的溫度。
因此，本發明還提供一種水性塗料組合物，它至少包含i)一種或多種本發明的共聚物分散體以及ii)至少一種羥基-反應性交聯劑。
合適的羥基-反應性交聯劑的例子是多異氰酸酯交聯劑、醯胺和胺甲醛樹脂、酚醛樹脂、醛樹脂和酮樹脂，例如，苯酚-甲醛樹脂、可溶酚醛樹脂(Resole)、呋喃樹脂、脲樹脂、氨基甲酸酯樹脂、三嗪樹脂、三聚氰胺樹脂、苯胍胺樹脂、氨氰樹脂或苯胺樹脂，正如在《Lackkunstharze》，H.Wagner，H.F.Sarx，Carl Hanser出版社，慕尼黑，1971，中描述的。
優選使用的交聯劑是封端或未封端的多異氰酸酯。此種多異氰酸酯一般具有2或更多個NCO基團每分子，並基於，例如，異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、1，4-二異氰酸根合環己烷、雙(4-異氰酸根合環己烷)甲烷、1，3-二異氰酸根合苯、三異氰酸根合壬烷或異構2，4-和2，6-TDI並且還可包含氨基甲酸酯、異氰尿酸酯和/或縮二脲基團。
特別優選使用上述種類基於脂族或環脂族異氰酸酯的低粘度，任選親水化的多異氰酸酯。
用作交聯劑的多異氰酸酯在23℃的粘度一般介於10～5000mPa.s，而所要求粘度調節的話，也可以與少量惰性溶劑的共混物的形式使用。
本發明的共聚物的親水性通常強到足以讓疏水交聯劑樹脂在不添加附加乳化劑的情況下分散。然而，並不因此而排除使用外乳化劑的可能。
水-溶性或分散性多異氰酸酯可通過，例如，以羧酸鹽、磺酸鹽和/或聚環氧乙烷基團和/或聚環氧乙烷/聚環氧丙烷基團改性來獲得。多異氰酸酯的親水化是可能的，例如，通過與低於化學式量的單羥基親水聚醚醇進行反應。此種親水化多異氰酸酯的製備描述在，例如，EP-A 0540 985(p.3行55～p.4行5)中。
EP-A 959 087(p.3行39～51)中描述的含脲基甲酸酯基團的多異氰酸酯也高度適合，它是通過令低單體含量多異氰酸酯與環氧乙烷聚醚醇在脲基甲酸酯化條件下起反應製備的。也合適的是基於三異氰酸根合壬烷並描述在DE-A 100 078 21(p.2行66～p.3行5)中的水分散性多異氰酸酯混合物，並且還有如在DE 100 24 624(p.3行13～33)中描述的以離子基團(磺酸根基團、膦酸根基團)親水化的多異氰酸酯。
當然，原則上也可以使用不同交聯劑樹脂的混合物。
本發明羥基官能基料水分散體的製備之前、期間或以後，可以加入漆技術慣用的助劑和添加劑，例如，消泡劑、增稠劑、顏料、分散助劑、催化劑、防結皮劑、防沉降劑或乳化劑。
此類助劑和添加劑也可加入到包含本發明羥基官能基料水分散體的塗料組合物中。
包含本發明羥基官能共聚物水分散體的水性塗料組合物適合所有對採用的水性漆和塗料體系的漆膜穩定性有嚴格要求的應用領域；例如，用於塗布建築材料的無機物表面、木材和木材衍生材料的噴漆和封閉、塗布金屬表面(金屬塗層)，以及瀝青或含瀝青的覆蓋層的塗布和噴漆，各種塑料表面的噴漆和封閉(塑料塗層)以及還有高光澤塗料。
鑑於包含本發明共聚物分散體的塗料組合物能生成具有非常高水平性能的塗層，它們也適合用於生成裂紋-橋連(bridging)塗層，優選在建築行業和在無機物基材上。
包含本發明羥基官能基料水分散體的水性塗料組合物被用於生產底漆、二道底漆、含顏料或透明面漆材料、清漆材料或高光澤塗料，也用於生產底面合一漆材料，可以用個別施塗或大量施塗，用於工業塗層、汽車OEM(原廠)塗裝和汽車重新噴漆。
優選的是，包含本發明羥基官能基料水分散體的水性塗料組合物用於塗布和噴漆無機物表面、木材和塑料。
本發明塗料組合物一般在0～140℃，優選18～80℃的溫度進行固化。
此種塗層兼具非常好的漆膜外觀與高水平耐溶劑和化學侵蝕、優良耐天候老化穩定性、高硬度和快乾等性能。
塗層可採用各種噴塗技術生成，例如，氣壓噴漆、無空氣噴塗或靜電噴塗技術，採用單組分或者，任選雙組分噴塗裝置。然而，包含本發明羥基官能基料水分散體的漆料或塗料組合物也可採用其它方法施塗，例如，刷塗、輥塗或刮塗。
具體實施例方式
實施例除非另行指出，所有百分數都指重量百分數而言。
粘度測定採用由Physica公司，斯圖加特，德國，生產的、按照DIN 53019的錐板式粘度計Pysica Viscolab_LC3 ISO在40s-1的剪切速率下進行。
平均粒度採用雷射關聯光譜術(Zetasizer_1000，Malvern儀器公司，Herrenberg，德國)測定。
給出的羥基值是根據所使用的單體計算的。
酸值測定方法，DIN ISO 3682Cardura_E10P支鏈烷烴羧酸的縮水甘油酯，Resolution BV，NL。
Dowanol_PnB丙二醇正丁基醚，Dow化學，Midland，USA。
Peroxan_DB過氧化二叔丁基，Pergan公司，Bocholt，德國。
實施例1活性稀釋劑5L帶攪拌、冷卻和加熱設備的反應容器在20℃裝入3172gCardura_E10P和927g己二酸。該初始進料在攪拌下加熱到140℃。從大約140℃開始，出現放熱反應。在140℃下再繼續攪拌4h。這樣便得到淺黃色樹脂，其23℃下的粘度為2900mPa.s。
實施例2活性稀釋劑5L帶攪拌、冷卻和加熱設備的反應容器在20℃裝入3172gCardura_E10P和1054g間苯二甲酸。該初始進料在攪拌下加熱到160℃。從大約150℃開始，出現放熱反應。在160℃下再繼續攪拌6h。這樣便得到淺黃色樹脂，其23℃下的粘度為150000mPa.s。
實施例36L帶攪拌、冷卻和加熱設備的反應容器裝入600g實施例1的活性稀釋劑，然後該初始進料加熱到148℃。在此溫度下，在20min時間內滴加8.25g過氧化二叔丁基在8.25g Dowanol_PnB中的溶液。隨後，以均一的速率在4.5h內計量加入365g甲基丙烯酸甲酯、854g甲基丙烯酸羥乙酯、600g丙烯酸丁酯和480g苯乙烯的單體混合物，並平行地加入28.5g過氧化二叔丁基在28.5g Dowanol_PnB中的溶液。該溫度維持約20min。隨後，以均一的速率在1.5h內計量加入122.25g甲基丙烯酸甲酯、172.75g甲基丙烯酸羥乙酯、96g丙烯酸丁酯和84g丙烯酸的單體混合物，並平行地加入8.25g過氧化二叔丁基在20.75gDowanol_PnB中的溶液。隨後，在148℃下攪拌1h，然後冷卻至100℃，並加入174g三乙醇胺。均化30min後，在80℃、2h時間內以2050g水進行分散。這樣便得到具有下列數據的共聚物分散體
OH含量(固體；理論計算值) 5.9％酸值(固體) 23mg KOH/g固體含量50％粘度2600mPa.s/23℃pH值(10％在水中的濃度) 7.5中和度 100％平均粒度115nm。
實施例46L帶攪拌、冷卻和加熱設備的反應容器裝入600g實施例2的活性稀釋劑，然後該初始進料加熱到148℃。在此溫度下，在20min時間內滴8.25過氧化二叔丁基在8.25g Dowanol_PnB中的溶液。隨後，以均一的速率在4.5h內計量加入365g甲基丙烯酸甲酯、854g甲基丙烯酸羥乙酯、600g丙烯酸丁酯和480g苯乙烯的單體混合物，並平行地加入28.5g過氧化二叔丁基在28.5g Dowanol_PnB中的溶液。該溫度維持約20min。隨後，以均一的速率在1.5h內計量加入122.25g甲基丙烯酸甲酯、172.75g甲基丙烯酸羥乙酯、96g丙烯酸丁酯和84g丙烯酸的單體混合物，並平行地加入8.25g過氧化二叔丁基在20.75gDowanol_PnB中的溶液。隨後，在148℃下攪拌1h，然後冷卻至100℃，並加入174g三乙醇胺。均化30min後，在80℃、2h時間內以2050水進行分散。這樣便得到具有下列數據的共聚物分散體OH含量(固體；理論計算值) 3.3％酸值(固體) 23mg KOH/g固體含量50％粘度1700mPa.s/23℃pH值(10％在水中的濃度) 7.5中和度 100％平均粒度115nm。
實施例5對比例(EP-A 0 758 007，實施例1)
6L帶攪拌、冷卻和加熱設備的反應容器裝入116g Butylglycol和150g Desmophen_V218(主要成分為環氧丙烷和甘油的聚醚，羥基值245mg KOH/g；拜耳公司，Leverkusen，德國)，然後該初始進料加熱到155℃。在此溫度下，在2h時間內計量加入321g丙烯酸丁酯、366g苯乙烯和198g甲基丙烯酸羥乙酯並平行地加入17.1g過氧化二叔丁基在28.6g butyl glycol中的溶液。隨後，在1h時間內計量加入83g甲基丙烯酸羥乙酯、180g丙烯酸丁酯、139g苯乙烯和34g丙烯酸的單體混合物並，平行地加入12.9g過氧化二叔丁基在21.4g butyl glycol中的混合物。隨後在150～155℃下攪拌2h，然後冷卻至100℃並加入50g二甲基乙醇胺。均化30min後，在80℃在2h時間內以1980g水進行分散。這樣便得到具有下列數據的共聚物分散體OH含量(固體；理論計算值) 3.2％酸值(固體) 18mg KOH/g固體含量40％粘度830mPa.s/23℃pH值(10％在水中的濃度) 9.4中和度 100％平均粒度51nm溶劑含量4.5％。
實施例6耐受性為測定耐受性，由實施例3和5的分散體和Bayhydur_XP 2451Bayhydur_XP 2451(親水化多異氰酸酯，基於HDI，拜耳公司，Leverkusen，德國)作為交聯劑製備如下表所示(數量以重量份為單位)的塗料組合物，並用手動刮刀施塗到木質板(山毛櫸)上，然後在室溫固化24h。
耐化學侵蝕，按照DIN 68861，210μm溼膜
第一數值斑點的形成(Fleckenbildung)5＝沒有可見變化；0＝試驗區域嚴重改變或破壞第二數值殘餘硬度2＝未變；0＝可輕易地機械地除掉本發明的基料表現出對侵蝕性介質耐受性的明顯改進，特別是對乙醇或異丙醇。
實施例7光澤為評估光澤，由實施例3和5的分散體並以Bayhydur_XP 2451(親水化多異氰酸酯，基於HDI，拜耳公司，Leverkusen，德國)作為交聯劑製備如下表所示(數量以重量份為單位)的塗料組合物，並用手動刮刀施塗到Leneta薄膜(聚合物薄膜，按照DIN 53775，無光黑色，430×165mm，B.Schwegmann公司，Gelsdorf，德國)上，然後在室溫固化24h。
按照DIN 67 530或ISO 2813在透明漆層上測定光澤百分數；200μm溼膜。
本發明基料生成的漆膜具有大大高於現有技術可比基料的光澤。
實施例8漆膜硬度為評估漆膜硬度，由實施例3和5的分散體並以Bayhydur_XP2451(2451(親水化多異氰酸酯，基於HDI，拜耳公司，Leverkusen，德國)作為交聯劑製備如下表所示(數量以重量份為單位)的塗料組合物，並用手動刮刀施塗到玻璃板上形成150μm的溼膜厚度，然後在室溫固化24h。
漆膜硬度按照DIN EN ISO 1522的擺杆硬度(擺杆阻尼)確定。
比較顯示，本發明的基料無論在硬度成長速率還是在最終硬度上都優於現有技術基料。
權利要求
1.一種製備共聚物分散體的方法，包括令A)一種或多種乙烯基單體混合物，包含a)無羥基(甲基)丙烯酸酯和/或乙烯基芳烴，b)羥基官能乙烯基單體或羥基官能(甲基)丙烯酸酯，c)能自由基共聚的離子和/或潛離子單體，以及d)任選的，不同於組分a)～c)的化合物的其它能自由基共聚的單體，在e)的存在下進行自由基聚合，e)通式(I)的化合物 其中R1是1～18個碳原子的脂族、芳脂族或芳族基團，R2是H或CH3，R3、R4是1～7個碳原子的相同或不同的脂族基團，以及n是1～4，隨後，將所獲得的共聚物B)加入中和劑之前或之後，分散C)在水中。
2.權利要求1的製備共聚物分散體的方法，其特徵在於，在A)中製備的聚合物的羥基值介於50～150mg KOH/g固體、酸值介於15～25mg KOH/g固體，以及數均分子量Mn介於1500～10000g/mol。
3.權利要求1或2的製備共聚物分散體的方法，其特徵在於，在A)中製備的聚合物由50～85wt％組分a)、15～40wt％組分b)、0.5～5wt％組分c)和0～34.5wt％組分d)組成，並且選自以上範圍的數量加起來等於100wt％。
4.權利要求1～3之一的製備共聚物分散體的方法，其特徵在於，在組分e)中採用脂族羧酸的縮水甘油酯與脂族、芳脂族或芳族羧酸的反應產物。
5.權利要求1～4之一的製備共聚物分散體的方法，其特徵在於，聚合反應在2個階段中實施。
6.可由權利要求1～5之一的方法製取的共聚物分散體。
7.權利要求6的共聚物分散體在塗料生產中的應用。
8.一種水性塗料組合物，它至少包含i)一種或多種權利要求6的共聚物分散體和ii)至少一種羥基-反應性交聯劑。
9.可由權利要求6的共聚物分散體獲得的塗料。
10.塗以權利要求9的塗料的基材。
全文摘要
本發明涉及低溶劑含量、基於羥基官能共聚物的羥基官能基料水分散體。本發明還涉及製備所述基料的方法、基於該基料的基料組合以及該基料在漆料中的應用。
文檔編號C09D133/10GK1914237SQ200580003339
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月14日 優先權日2004年1月27日
發明者M·梅爾希奧斯, T·明茨邁, T·施廷格爾, H·奧滕斯曼, H·-D·格維斯 申請人:拜爾材料科學股份公司