[发明专利]用于建筑涂料的烯键式可交联氟化聚合物添加剂

说明书

本发明包括可交联聚合物化合物，所述可交联聚合物化合物包含氟化单元A、任选亲水性单元B、任选酸性或中和酸单元C、含可交联侧链烯烃基团的单元D和任选疏水性烷基单元E。这样的聚合物化合物可用作涂料添加剂，使得当将涂料施加到基底时，允许添加剂化合物首先迁移到表面并随后交联以形成耐用的拒油、拒尘和拒水表面。

技术领域

本发明涉及烯键式可交联氟化聚合物化合物及其作为建筑涂料组合物诸如水基乳胶漆中的添加剂以提供耐用的表面效果的用途。

背景技术

本发明中所关注的涂料组合物包括醇酸涂料组合物、聚氨酯涂料组合物、可水分散的涂料组合物和不饱和聚酯涂料组合物，通常为漆、透明涂料或染色剂。以上列出的涂料组合物中的所有在干燥或固化之后通常显示低十六烷接触角、容易被油润湿、并且容易弄脏。涂料组合物描述于Outlines of Paint Technology(Halstead Press，纽约，NY，第三版，1990)和Surface Coatings Vol.I，Raw Materials and Their Usage(Chapman和Hall，纽约，NY，第二版，1984)中。

氟化聚合物组合物用于制备多种表面处理材料以向基底提供表面效果。许多这样的组合物为氟化丙烯酸酯聚合物或共聚物，其在全氟烷基链中主要包含八个或更多个碳以提供期望的特性。Honda等人在Macromolecules，2005，38，5699-5705(《大分子》，2005年，第38卷，第5699-5705页)中提出，对于含有大于8个碳的全氟烷基链而言，以Rf基团表示的全氟烷基基团的取向保持平行构型，而对于具有6个或更少个碳原子的这样的链而言，则发生重新取向。据称该重新取向会降低表面特性，诸如接触角。因此，含有较短全氟烷基链的聚合物传统上一直未获得商业成功。

可交联丙烯酸类聚合物已被用作用于形成耐用涂料的膜树脂。美国专利6,727,314中的聚合物体系将蓖麻油甲基丙烯酸酯单体掺入均聚或共聚树脂体系中用于高拉伸强度膜。由于这样的聚合体系被设计成用作主涂料组分，所以它们通常具有禁止迁移到表面的分子量。另外，当用作涂料组合物中的添加剂时，聚合物化合物不具有所需的氟化的且长链烷基疏水官能团以提供可清洁性和耐积垢性。

发明内容

水基乳胶涂料基料诸如用作漆涂料的那些水基乳胶涂料基料具有低拒油性和差的可清洁性等级的倾向。为了赋予内用和外用漆表面更好的可清洁性，已经使用包括含氟表面活性剂的小分子添加剂。然而，由于其小分子尺寸，添加剂不能在受到更极端的环境条件的影响的外用漆中提供长期的性能和耐用性。添加剂可能在几天内从涂层表面洗掉。

本发明通过引入包含具有6个或更少个碳的短全氟烷基基团的(甲基)丙烯酸氟烷基酯共聚物的聚合物组合物来解决上述问题，该聚合物组合物包含烯键式可交联的含烯烃单体。由于含氟添加剂的聚合性和可交联性，本发明的组合物为水基乳胶涂料提供了性能以及耐用性。此外，低分子量使得聚合物在交联之前迁移到涂料表面，以在涂料表面形成耐用的添加剂。本发明的聚合物赋予了意想不到的理想的表面效果，诸如：提高了水和油的接触角、增强了耐积垢性、并增强了涂膜的可清洁性。

本发明包含可交联聚合物化合物，该可交联聚合物化合物以任何顺序包含重复单元A和D且任选地包含单元B、C或E中的一种或多种：

其中