[发明专利]耐化学品性改进的水基增稠剂和分散剂

说明书

发明领域

本发明涉及具有交联性官能团的胶乳聚合物，该胶乳聚合物例如在胶乳涂料组合物中适用作增稠剂和分散剂。

发明背景

胶乳涂料通常是涂覆在基质上并干燥形成连续的膜，起到装饰和保护基质的作用。这种涂料经常是涂覆在建筑物的内墙或外墙表面上，此时涂料是充分可流动的流体，形成连续的涂膜，并在环境温度下干燥。

胶乳涂料通常含有有机聚合物粘合剂即胶乳聚合物，以及颜料和各种涂料添加剂。在干燥的涂膜中，聚合物粘合剂起到颜料粘合剂的作用，并使干燥的涂膜粘接到基质上。颜料可以是有机的或无机的，除起到耐久性和硬度作用以外，颜料还在不透光和着色上起作用，尽管某些涂料含很少或不含不透光的颜料，这样的涂料被称作清漆。涂料的生产包括制备聚合物粘合剂，混合各组分，在分散介质中研磨颜料，并稀释至商品标准。

一般的胶乳涂料应用很广泛，因为它们的挥发性有机化合物排放低，并且较溶剂基涂料更易于清洁。然而与溶剂基涂料体系相比，典型的胶乳涂料缺乏溶剂基涂料所提供的耐化学品性。

典型地，聚合物涂料的交联提高了涂层的耐化学品性，以及粘结强度、耐磨性和外部耐久性。使聚合物交联的一种通常的方式是，使含官能团的反应性聚合物与多官能度的外交联剂反应。外交联剂可以与反应性聚合物预混合在一起(通常称作一罐装体系)，或者可以在应用前将其与反应性聚合物立即混合(通常称作两罐装体系)。由于简单并且易于处理，通常一罐装体系是人们所期望的。

已将交联性官能团结合入胶乳中，使得在一步聚合物和两步聚合物体系中进行交联。例如USP 5326843公开了这样一种胶乳，其中向可聚合的单体组分中加入丙烯酸羟乙酯，以赋予一步聚合物体系以反应性官能团。羟基官能团可与氨基塑料和多异氰酸酯反应形成固化膜。可交联的胶乳还公开在例如WO 95/29963、WO 95/29944(两步胶乳)以及USP 4144212、4522962和5414041(一步胶乳)中。

除了赋予粘合剂聚合物以交联性官能团之外，还需要对胶乳涂料组合物作进一步改进，这些改进可提供改进的性能，例如耐化学品性。

发明概述

本发明涉及具有改进性能例如耐化学品性的水基涂料用的增稠剂和分散剂。现已发现，通过在涂料组合物中使用某些具有交联性官能团或大单体含量提高的增稠剂或分散剂，或者这二者，可制得具有极佳性能例如耐化学品性的胶乳涂料组合物。任选地，也可以使用具有交联基团的胶乳粘合剂。可以调节存在于增稠剂或分散剂中的交联基团或提高的大单体含量，以使涂料组合物的所需性能最优化。更具体地，通过改变增稠剂或分散剂上的交联基团含量或大单体含量，可以对胶乳涂料组合物进行设计，使其具有提高的耐化学品性、耐腐蚀性、耐湿性和/或对具体基质的粘接性。本发明的胶乳涂料组合物例如可以是室温固化的、烘箱固化的或辐射固化的。

本发明提供可适用于例如建筑涂料、工业和汽车涂料、密封剂、粘合剂、纸张涂层组合物、油墨和清漆等组合物的聚合物。发明详述

按照本发明，适用作粘合剂的胶乳聚合物包括那些由一种或多种适宜的单体聚合得到的聚合物。典型地，粘合剂是由一种或多种可共聚合的单烯键式不饱和单体，如乙烯基单体和丙烯酸类单体聚合得到的。

适用于本发明的乙烯基单体包括任何具有乙烯基官能团即烯不饱和部分的化合物，除了具有丙烯酸类官能团的化合物，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、这些酸的酯、丙烯腈和丙烯酰胺。优选地，乙烯基单体选自乙烯基酯、乙烯基芳烃、乙烯基脂肪烃、乙烯基烷基醚及其混合物。

适宜的乙烯基单体包括乙烯基酯，例如丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、壬酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、异丙基乙酸乙烯酯以及类似的乙烯基酯；乙烯基芳烃，例如苯乙烯、甲基苯乙烯以及类似的低级烷基苯乙烯、氯代苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘和二乙烯基苯；乙烯基脂肪烃单体，例如氯乙烯、偏氯乙烯、以及α-烯烃，例如乙烯、丙烯、异丁烯，以及共轭二烯烃，例如1，3-丁二烯、甲基-2-丁二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、异戊二烯、环己二烯、环戊二烯和二环戊二烯；以及乙烯基烷基醚，例如甲基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚和异丁基乙烯基醚。