[发明专利]含乙酰乙酸酯官能聚合物和多官能胺的含水组合物

说明书

本发明涉及含有具有乙酰乙酸酯官能团和酸性官能团的高分子量聚合物和多官能胺的含水涂料组合物。

具有乙酰乙酸酯官能团的聚合物在现有技术中已知的分子量约20000。虽然这些聚合物具有良好的成膜特性，可极差的耐溶剂性和耐碱性，却使它们产生裂缝。联乙烯型交联剂已用来提高耐溶剂性，还测定出分子量值的提高。虽然这些方法能改进耐溶剂性，但成膜特性和抗水性却都变差，且还没有发现采用这些方法制备的产品能经受实际应用的检验。

本发明的目的是提供含水聚合物组合物，其具有优异的耐溶剂性、抗水性、和耐碱性，提供优异的附着特性，并且具有可贮藏性和良好的成膜特性。

本发明提供的含水涂料组合物，其中包括一种具有乙酰乙酸酯官能团和酸性官能团、重均分子量是100000或更高的乙酰乙酸酯官能聚合物，和多官能胺。这些组合物可以用来制备具有理想特性的涂料组合物，而且得到的涂料将展示优异的耐溶剂性，抗水性和耐碱性以及紧密的附着性。

在本发明中采用的乙酰乙酸酯官能聚合物是一种具有乙酰乙酸酯侧基的乙烯基聚合物。对于本说明书来说，＂侧基＂指的是连接在聚合物主链上，且参与反应的位于侧面的基因。＂侧基＂的意思不是严格地将该类型基团从连接在聚合物链末端的基团中排除出去。如美国专利US4960924所述，通过一个乙酰乙酸酯官能硫醇引入乙酰乙酸酯官能团的聚合物也能用于本发明。一般一个乙酰乙酸酯侧基是通过2价有机基团R1或通过3价有机基团R2，连接到聚合物主链上，如下式所示：

乙酰乙酸酯官能聚合物可以通过现有技术的方法制备。一种优选的方法包括让含有乙酰乙酸酯官能单体的单体进行聚合反应。为了方便起见，一种优选单体-甲基丙烯酸乙酰乙酸基乙酯，如下式所示，在本说明书中用＂AAEM＂表示。用于引入乙酰乙酸酯官能基团的其它单体的例子包括：丙烯酸乙酰乙酸基乙酯，甲基丙烯酸乙酰乙酸基丙酯，乙酰乙酸烯丙酯，甲基丙烯酸乙酰乙酸基丁酯，甲基丙烯酸2，3-二(乙酰乙酸基)丙酯等。一般，使用二酮或其它合适的乙酰乙酸基转化剂[例如，参见Witzeman，J.S.，Dell Nottingham，w.，Dell Rector，F.J.：＂CoatingTechnology，＂Vol.62，p.101(1990)ComparisonofMethodsfor the Preparation of Acetoacetylated CoatingResins以及其参考书目中的其他文献]，转化可聚合羟基官能单体成为乙酰乙酸酯是可能的。

用于本发明的乙酰乙酸酯官能聚合物在大多数情况下是由乙酰乙酸酯官能单体和其它单体组成的共聚物。有用的共聚单体的例子包括链烯，例如乙烯、具有1至20个碳原子(优选1-8个碳原子)的烷基的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基乙酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸的羟基乙酯、甲基丙烯酸和丙烯酸的羟基丙酯、N-乙烯基吡咯烷酮，丁二烯、异戊二烯、氯乙烯、1.1二氯乙烯和其它这样的卤化乙烯基化合物，马来酸烷基酯、富马酸烷基酯、富马酸、马来酸、衣康酸等。也可以包括低含量的二乙烯单体或多乙烯基单体，例如，乙二醇聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、二乙烯基苯等；以控制的量，也可以胶凝胶乳颗粒，这在某些情况下是需要的。无论如何，重要的是做这些添加时，需注意不能显著地改变膜的性质。

用于本发明的乙酰乙酸酯官能聚合物在单个聚合物链中含有乙酰乙酸酯官能基团和酸官能基团。基于聚合物总量，乙酰乙酸酯官能单体含量是0.5至30wt％，优选1至20wt％，而酸官能单体含量是0.5至10wt％，优选1至5wt％。前述数量的酸应产生的酸价是从0.5至70，优选从3至35。

具有酸官能基团的优选单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸等。

乙酰乙酸酯官能聚合物的重均分子量应是100000或更高，优选200000或更高。若它的重均分子量低于100000，它就不能获得良好的耐溶剂性、抗水性、耐碱性。

可以根据现有技术任何方法测量分子量，在本说明书中涉及的分子量、通过凝胶渗透色谱法测定。

一般，用于本发明的乙酰乙酸酯官能聚合物可以通过采用自由基引发剂经过适当加热制备，其生产的聚合物通过在水分散体中的自由基引发聚合反应获得或者作为乳液聚合物获得。因为该聚合物必须具有成膜特性，有用的乳液聚合物一般具有的玻璃化温度必须低于60℃。这样的聚合物，与成膜助剂一起，将在环境温度下形成高质量的膜。