[发明专利]水性混合粘合剂和醇酸体系用于涂层剂的用途

说明书

本发明涉及水性混合粘合剂(aqueous hybrid binders)，其包含水性聚合物分散体(PD)以及0.01重量％-5重量％的光引发剂；以及涉及水性醇酸体系，其包含水溶性的醇酸树脂或水性醇酸或聚氨酯-醇酸树脂乳液或分散体以及0.01重量％-5重量％的光引发剂；还涉及其在涂料组合物中的用途，更具体而言，涉及在涂料材料中的用途。

在标准条件下，涂料材料(更具体而言在光泽油漆中)中的水基醇酸和相应的醇酸/丙烯酸脂混合物并没有表现出硬度的最佳发展状态—即该油漆在施用至基底上之后均保持太长时间的软性和粘性。硬度的必要发展通过在大气中氧气的影响下醇酸或醇酸部分发生的氧化交联进行。然而，与溶剂基涂料相比，对于水基体系，这种交联相当慢。特别是在混合体系中，这种交联是更成问题的，这是因为交联基团的部分更少。为了加速这种交联，也可使用促干剂。如通常所希望的，如果应加速氧化干燥，则需要使用相对大量的这种促干剂或干燥剂。然而，这些物质的一个更严重的缺点是它们是基于重金属的，而且根据所用金属的特性，它们降低了涂料的环境友好性(参见U.Poth,Polyester und Alkydharze,ISBN3-87870-792-4)。如果使用相对大量的促干剂，则额外的缺点是涂料的使用寿命和保质期缩短：只要与大气中的氧气接触，即使是在容器中，该涂料就开始交联。

US 2008/0287581描述了一种含有锌改性的聚合物的水性聚合物分散体及其在涂料材料中的用途。此处，含有锌的成分代替了干燥剂的作用。

EP 2 009 072描述了一种用于装饰性和保护性涂料的包含(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)的水性聚合物组合物，其包含8-35％的在配制过程中由于冷混合或添加得到的自氧化材料(例如醇酸)。其中并没有描述关于硬度的发展及其发展的程度。

EP 874 875公开了一种基于水的混合粘合剂组合物以及其在油漆或清漆混合物中作为组分的用途，该混合粘合剂组合物具有的干燥物比例为60重量％至95重量％。

WO 2010/040844描述了通过微乳聚合反应法制备的混合粘合剂。配制的油漆体系与常规促干剂混合以使在涂料中可以发生可接受的硬度发展。

WO 2010/112474描述了通过乳液聚合反应制备的甲基丙烯酸酯聚合物，其包含具有氧化交联侧基的(甲基)丙烯酸酯单体。通过优选使用可共聚的光引发剂，已可以在涂料中通过紫外光照射后获得良好的硬度发展。

包含活性基团的涂料组合物通过UV辐射而固化可由WO 98/033855中已知。该体系的缺点为其必须在大气中氧气的不存在下通过高辐射能量的UV照射才可固化。没有高的光能量或氧气的存在，相应涂料的质量是不足的。

现有技术的组合物的缺点为，在标准条件下，涂料组合物中并没有表现出最佳的硬度发展，而且除非使用基于重金属的促干剂或发生UV固化，否则该涂料保持太长时间的软性和粘性。

因此，本发明的目的为开发一种粘合剂，其特征为改善早期硬度发展。

根据本发明，该目的已通过一种水性混合粘合剂而实现，所述水性混合粘合剂包含水性聚合物分散体(PD)以及0.01重量％-5重量％的光引发剂；并且已可通过一种水性醇酸体系而实现，所述水性醇酸树脂包含水溶性的醇酸树脂或水性醇酸或聚氨酯-醇酸乳液或分散体以及0.01重量％-5重量％的光引发剂。不需要额外的光照来固化包含本发明的混合粘合剂或水性醇酸体系的薄膜。

所述水性聚合物分散体(PD)可通过以下自由基乳液聚合而获得

(a)至少一种α,β-烯键式不饱和单体(M)

(b)以及，任选地，至少一种其他单体(M1)，以得到聚合物(P)

(c)任选地，随后化学除臭，和

(d)添加至少一种重均分子量在5000-40000Da之间的水溶性醇酸树脂或至少一种水性醇酸或聚氨酯-醇酸乳液，

其中，

i.在室温下进行M和M1的聚合反应以及任选地化学除臭之后，

ii.在进行M和M1的聚合反应、后搅拌0-2h之后，或

iii.在进行化学除臭、后搅拌0-2h之后，

选择性地添加醇酸树脂、醇酸或聚氨酯-醇酸乳液或分散体

在根据(ii)或(iii)加入的情况下，温度为60-99℃，优选70-95℃，且更特别为80-90℃。

本发明还提供了涂料组合物，更具体而言，提供涂料材料，其包含本发明的混合粘合剂和/或水性醇酸体系，以及提供其制备和用途。