水性涂料組合物制造技術

本發(fā)明專利技術涉及用作涂料組合物中的晾置時間改善劑的水性分散體，其中水性聚合物分散體包含數(shù)均分子量（Mn）為2,000～120,000（使用四氫呋喃和乙酸的混合物作為洗提液，通過凝膠滲透色譜而確定）、酸值為30～150mg?KOH/g、環(huán)氧乙烷wt%（基于總固體聚合物）為1～20wt%的第一聚合物，該第一聚合物分散體可以在至少一種自由基引發(fā)劑和至少一種表面活性劑的存在下通過單體混合物的自由基聚合而得到，該單體混合物包含：a）5～20wt%、優(yōu)選為7～10wt%的酸官能性烯屬不飽和單體或其前體或含有離子基團前體的烯屬不飽和單體；b）5～25wt%、優(yōu)選為7～20wt%的含有聚環(huán)氧乙烷、聚乙二醇或單烷氧基聚乙二醇部分的烯屬不飽和單體；c）最高90wt%的不同于a）或b）的非離子烯屬不飽和單體；d）0～10wt%的具有交聯(lián)用官能團的烯屬不飽和單體；e）0～10wt%的鏈轉移劑；f）最高90wt%的不同于c）的非離子烯屬不飽和單體，其中30～90wt%、更優(yōu)選60～80wt%包含可交聯(lián)基團或其前體；其中a）至f）的總和是100wt%。本發(fā)明專利技術還涉及制備第一聚合物分散體的方法、該水性分散體作為涂料組合物中的晾置時間改善劑的用途，涉及包括至少第一水性聚合物分散體和第二水性聚合物分散體（含有成膜第二聚合物）的混合物的水性涂料組合物，并且涉及用于制備該涂料組合物的方法。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術涉及用作涂料組合物中的晾置時間改善劑的水性分散體，其中水性聚合物分散體包含數(shù)均分子量（Mn）為2,000～120,000（使用四氫呋喃和乙酸的混合物作為洗提液，通過凝膠滲透色譜而確定）、酸值為30～150mg?KOH/g、環(huán)氧乙烷wt%（基于總固體聚合物）為1～20wt%的第一聚合物，該第一聚合物分散體可以在至少一種自由基引發(fā)劑和至少一種表面活性劑的存在下通過單體混合物的自由基聚合而得到，該單體混合物包含：a）5～20wt%、優(yōu)選為7～10wt%的酸官能性烯屬不飽和單體或其前體或含有離子基團前體的烯屬不飽和單體；b）5～25wt%、優(yōu)選為7～20wt%的含有聚環(huán)氧乙烷、聚乙二醇或單烷氧基聚乙二醇部分的烯屬不飽和單體；c）最高90wt%的不同于a）或b）的非離子烯屬不飽和單體；d）0～10wt%的具有交聯(lián)用官能團的烯屬不飽和單體；e）0～10wt%的鏈轉移劑；f）最高90wt%的不同于c）的非離子烯屬不飽和單體，其中30～90wt%、更優(yōu)選60～80wt%包含可交聯(lián)基團或其前體；其中a）至f）的總和是100wt%。本專利技術還涉及制備第一聚合物分散體的方法、該水性分散體作為涂料組合物中的晾置時間改善劑的用途，涉及包括至少第一水性聚合物分散體和第二水性聚合物分散體（含有成膜第二聚合物）的混合物的水性涂料組合物，并且涉及用于制備該涂料組合物的方法。【專利說明】水性涂料組合物
本專利技術總體涉及一種聚合物；制備聚合物的方法；包含作為第一聚合物的該聚合物和不同于第一聚合物的第二分散聚合物的水性分散體；制備該水性分散體的方法；包含所述水性分散體的水性涂料組合物；第一聚合物作為開放時間(open time)和濕邊時間(wet edge time)延長劑的用途；制備所述涂料組合物的方法；向底材施用涂料組合物的方法以及涂覆有涂料組合物固化層的物品。
技術介紹
對于揮發(fā)性化合物的排放的法律法規(guī)正驅使著溶劑型涂料組合物向水性(waterborne)涂料組合物轉變。然而，水性涂料仍需要改進以達到或匹配其溶劑類先例的有利特性。水性涂料組合物的具體問題是新施用的涂覆層能夠再操作而不留下刷印、輥印、或是相鄰涂覆層之間連接處的可見線條的時間較短。當涂料組合物已經(jīng)新施涂至底材并仍然處于可以在其固化期間進行操作而不留痕的狀態(tài)，稱為晾置(open)。晾置時間是在涂覆層首次施涂的時刻至不能在未干漆膜上再做修改而不留下可見印痕例如刷痕或霧塵(通常稱為“過噴”)的時刻之間的時間段。當涂料組合物已經(jīng)首次施用至底材并仍可以在其固化期間將其與之后加入的相鄰涂覆層混合而沒有可見接縫時，稱該涂覆具有濕邊(wet edge)。濕邊時間是新施用涂覆層的時刻與當其流動性不足以以不留下可見接縫或接線(Iapline)的方式與相鄰區(qū)域進行混合的時刻之間的時間段。希望改善水性涂料的這些特性。`可以得益于增加的晾置時間和濕邊時間的水性涂料組合物的實例包括:水性乙烯基聚合物分散體、水性醇酸樹脂乳液、水性聚氨酯分散體及其混合物。這些聚合物分散體可以具有極佳的干燥特性、耐化學性和耐水性以及有利的機械特性例如硬度、抗粘著性(block resistance)和耐劃性,但是僅以這些粘合劑為基礎的涂料組合物通常遭受較短的晾置或濕邊時間之影響。據(jù)信，通過在涂覆配方中使用水溶性添加劑或輔助粘合劑可以實現(xiàn)更長的晾置時間和濕邊時間。例如，水溶性助溶劑例如亞烷基二醇(例如，乙二醇、丙二醇)被認為對晾置時間具有有益的影響。或者，水溶性均聚物被認為可用于在水性涂覆中實現(xiàn)延長的晾置時間(這些聚合物的實例是聚乙烯醇、聚乙二醇、聚(甲基)丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮或聚2-乙基噁唑啉)。其他可替換物包括水分散性成膜聚合物，例如在US4，552，908中記載的，其被認為可用于配制具有改善的涂刷性、搭接(lapping)和刷痕流出性質的涂料。水性涂料組合物中的成膜聚合物通常是指具有低于室溫的玻璃轉化溫度(通常低于60°C、45°C，更常在30°C下)的聚合物，任選地與玻璃轉化改性物質結合，如此它們具有充足的流動性以在使用環(huán)境溫度下(優(yōu)選在O與60°C之間的溫度范圍內)在底材上形成連貫膜。然而，使用水溶性和水分散性聚合物或寡聚物的問題是，因為聚合物或寡聚物中的親水基團的含量高，得到的涂覆層展現(xiàn)出較差的耐水性。這意味著，僅能施涂較低的量，由此降低了改善晾置時間或濕邊時間的有效度。EP0136025記載了使用指定分子量的聚合物來配制具有延長的晾置時間的涂料，其包含可陰離子化(anionisable)或可陽離子化(cationisable)基團以及非離子化水溶性部分(例如從聚乙二醇衍生而來)。因為該聚合物是完全水溶性的，并且用作唯一的粘合齊U，所記載的涂覆層展現(xiàn)出較差的耐水性。US4，139，514討論向涂覆層添加水溶性寡聚物。該記載提到向乳膠添加富含酸的寡聚物，以實現(xiàn)超過20分鐘的晾置時間。然而，該技術局限于使用引起最終涂覆層的水敏感性的堿溶性寡聚物，從而需要添加三聚氰胺交聯(lián)劑并在升高的溫度下固化以達到耐水性。EPl 132436討論了向水性高光澤丙烯酸聚合物分散體添加聚環(huán)氧烷基團改性的(甲基)丙烯酸樹脂單體單元。然而，所記載的聚合物是熱塑性的，所以預計耐化學性和機械特性較差。US20010031826A1討論了向用作光澤涂料配方中的單一粘合劑的水性高光澤丙烯酸聚合物乳液中添加聚環(huán)氧烷基團改性的(甲基)丙烯酸樹脂單體單元，以改善晾置時間。為獲得熱塑性聚合物中可接受的涂覆特性，分子量必須要高，通常在Mn200，000之上。結果，需要高濃度的環(huán)氧乙烷單體來獲得所需的施涂特性。然而，高濃度將不利地影響耐水性。EP1492850討論了非交聯(lián)聚乙二醇改性的乙烯寡聚物與分散的聚合物的共混。該文獻討論了在寡聚物中包含引 入有O?45wt%聚環(huán)氧乙烷官能度的乙烯聚合物，以用來延長晾置時間和濕邊時間。據(jù)信，當用于水分散性聚合物時，所主張的非離子親水官能團的單獨使用引起問題例如水敏感性、凝結、耗盡絮凝以及其他穩(wěn)定性問題。當使用必要的大量的非離子親水基團來獲得所宣稱的晾置時間/濕邊特性時，造成不能接受的耐水性和穩(wěn)定性。EP210747討論在涂料組合物中包含作為蒸發(fā)抑制劑的二十醇，以增加晾置時間。然而，因為二十醇添加劑的沸點太高，會抑制固化過程中的蒸發(fā)，添加劑殘留在固化的涂覆層中并因此引起水敏感性問題。盡管本領域有所進展，但對于水性涂料組合物的晾置時間和濕邊時間特性的進一步改善仍存在需要。
技術實現(xiàn)思路
因此，根據(jù)本專利技術，提供水性涂料組合物，其包含至少第一水性聚合物分散體與含有成膜第二聚合物的第二水性聚合物分散體的共混物，其中第一水性聚合物分散體包含數(shù)均分子量Mn為2000?120000 (使用四氫呋喃與乙酸的混合物作為洗提液，通過凝膠滲透色譜法確定)、酸值為30?150mg KOH/g、且環(huán)氧乙烷含量為I?20wt%的第一聚合物，第一水性聚合物分散體可通過含有以下成分的單體混合物的自由基聚合獲得:a) 5?20wt%的酸官能性烯屬(ethylenically)不飽和單體或其前體或含有離子基團前體的烯屬不飽和單體；b) 5?25wt%的含有聚乙二醇或單烷氧基聚乙二醇部分的烯屬不飽和單體；c)最高90wt%本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：J·M·阿克曼，D·E·P·梅斯塔切，W·L·S·皮拉斯?jié)煽?/a>，R·阿道夫斯，
申請(專利權)人：樹脂核動力工業(yè)有限公司，
類型：
國別省市：