一种包含至少一种共聚物（Ｐ）的水性基料分散体，该共聚物（Ｐ）含有羧酸和／或羧酸酯基团，包括具有环脂结构的无羧基（甲基）丙烯酸酯结构单元，并且分散体中至少２５ｍｏｌ％共聚物（Ｐ）的羧酸基团是以三乙醇胺中和的形式存在的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
水性基料分散体作为涂料组合物 相关申请的交叉引用该专利申请要求在2002年8月16日提交的德国专利申请102 37576.3的35U.S.C.§119(a)-(d)下的优先权的权利。 专利
本专利技术涉及新型水性基料分散体、其制备方法及其作为高级涂料的涂料组合物的应用。 专利技术背景使用基于水稀释油漆和涂料材料中的共聚物的分散体在现有技术中是已知的。当要求高品质水平时，例如关于薄膜的耐溶剂或化学品性，分散体要带有可交联官能团并在应用前与交联剂，例如多官能团异氰酸酯混合。水性双组分聚氨酯涂料因其高品质水平而越来越多地用于满足这方面要求，该涂料包含基于共聚物的分散体和多官能团异氰酸酯，所述共聚物含有可与异氰酸酯交联的基团。EP-A 557 844描述了基于亲水多异氰酸酯和羟基官能团乳液共聚物的水性双组分聚氨酯涂料，实际上不含羧酸酯基团并且是通过外部乳化剂方法进行稳定的。由于聚合物的高分子量及使用外部乳化剂时持久的亲水性，对某些应用而言，这种涂料体系在耐水性、颜料湿润且特别是薄膜的光学性质方面是有缺点的。EP-A 358 979，DE-A 42 562 70和EP-A 1 024 184描述了基于乙烯基聚合物二级分散体和多异氰酸酯交联剂(已经具有良好的性能水平)的水性双组分聚氨酯反应性体系。体系中的乙烯基聚合物用作多异氰酸酯的乳化剂，由此防止NCO和水之间发生不希望的反应。DE-A 44 35 950，DE-A 44 07 415和DE-A 44 39 669描述了溶剂型以及水性涂料材料，其中通过额外使用环脂族单体可以改善涂料的干燥性以及耐化学品性和/或耐候性。但是对于许多应用，在薄膜硬度-在带水型涂料材料的情况-特别是在薄膜的光学性质(光泽、混浊度)方面需要进一步的改进。-->当增加使用所谓的“硬化单体”，即均聚物形式的玻璃化转变温度(Tg)大于0℃的单体时，可特别观察到例如薄膜光学性质方面的缺欠，如低光泽度、可观的混浊度、水平问题。“硬化”单体的实例为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正、异或叔丁酯及环脂族(甲基)丙烯酸酯。引起薄膜这些光学性质缺欠的原因在于多异氰酸酯在多元醇分散体中分散困难或者混合性或分散性差，导致交联剂在基料中更不均匀的分布。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供水性基料及由其得到的涂料，特征在于改进薄膜的硬度和光学性质，使其不具备现有技术的缺点。本专利技术旨在一种包含至少一种共聚物(P)的水性基料分散体，该共聚物(P)含有羧酸和/或羧酸酯基团，包括具有脂环结构的无羧基(甲基)丙烯酸酯结构单元，并且分散体中至少25mol％共聚物(P)的羧酸基团是以三乙醇胺中和的形式存在的。本专利技术还旨在制备本专利技术水性基料分散体的方法。本专利技术进一步旨在包括本专利技术水性基料分散体以及基材的水性涂料材料，其中至少一部分基材是被水性涂料材料涂覆的。除了在操作实例中，或者另外指明处，说明书及权利要求中所用的所有涉及组分量、反应条件等的数字或表达式均在所有情况下应理解为是由“大约”一词修饰的。此处所用术语“(甲基)丙烯酸”和“(甲基)丙烯酸酯”指包括丙烯酸和甲基丙烯酸衍生物及其混合物，如相应的烷基酯，可称作丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，术语(甲基)丙烯酸酯意味着包括两者。令人惊讶地发现基于酸性官能化共聚物(P)的水性基料分散体不再具有上述现有技术的缺点，其中共聚物(P)含有引入的环脂族单体结构单元并且至少部分地包含三乙醇胺作为中和氨基。由其所得涂料显示了非常好的光学性质以及非常好的硬度和耐性，特别是耐水性。因此本专利技术提供了包含至少一种共聚物(P)的水性基料分散体，所述共聚物(P)含有羧酸和/或羧酸酯基团，包括具有环脂结构的无羧基丙烯酸和/或甲基丙烯酸酯结构单元，并且分散体中至少25mol％，且在某些情况下至少40mol％共聚物(P)的羧酸基团是以三乙醇胺中和的-->形式存在的。本专利技术水性基料分散体所基于的共聚物(P)是使用自由基引发剂以一步法或多步法通过烯键式不饱和单体(M1)-(M5)的自由基聚合制备的。在本专利技术的一个实施方案中，共聚物(P)是由包括下列单体的一组单体制备的：(M1)10-50wt％，且某些情况下15-40wt％(甲基)丙烯酸环脂酯或其混合物，(M2)20-60wt％，且某些情况下25-50wt％羟基官能化的可自由基聚合单体，(M3)1-5wt％，且某些情况下1.5-4wt％羧基官能化的可自由基聚合单体，(M4)0-10wt％含有磷酸酯/膦酸酯基团或磺酸/磺酸酯基团的可自由基聚合单体，和(M5)10-60wt％，且某些情况下20-50wt％醇部分含有C1-C18烃基的无羟基和羧基的(甲基)丙烯酸酯和/或乙烯基芳烃和/或乙烯基酯，各组分和加起来为100wt％。适宜单体(M1)的实例包括但不限于(甲基)丙烯酸环己酯、环上被烷基取代的(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯；丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯。在本专利技术的一个实施方案中单体(M1)包括甲基丙烯酸异冰片酯。也可以使用包括丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯及其它单体(M1)的混合物。可以使用丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯以外的单体，少于10wt％(基于(M1)-(M5)的总和)的用量是适当的。适宜羟基官能化的单体(M2)的实例为OH-官能化的醇部分含有C1-C18烃基的(甲基)丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯或甲基丙烯酸羟丁酯。同样适宜的为含有烯化氧单元的羟基单体，如环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷与(甲基)丙烯酸的加成物。在本专利技术的一个实施方案中，(M2)选自甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯。羧基官能化可自由基聚合单体(M3)是指带有羧酸或羧酸酐基团的烯键式不饱和单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧乙酯、巴豆-->酸、富马酸、马来酸(酸酐)、衣康酸或二元酸或酸酐的一烷基酯，如马来酸一烷基酯。在本专利技术的一个实施方案中，(M3)选自丙烯酸和甲基丙烯酸。任选可以使用单体(M4)。适宜实例包括含有磷酸酯和/或膦酸酯基团或磺酸和/或磺酸酯基团的不饱和可自由基聚合化合物，例如WO-A00/39181(第8页13行-第9页19行)中所述者。在本专利技术的一个实施方案中，(M4)包括2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸。适宜的单体(M5)为例如醇部分含有C1-C18烃基的无羟基和羧基的(甲基)丙烯酸酯，实例为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯。同样适宜的为苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、乙烯基酯、含有烯化氧单元的乙烯基单体，如(甲基)丙烯酸与低聚的烯化氧单烷基醚的缩合产物、以及含有其它官能团，例如环氧基团、烷氧基甲硅烷基基团、脲基团、氨基甲酸酯基团、酰胺基团或腈基团的单体。另外，具有二或多官能度的乙烯基单体和/或(甲基)丙烯酸单体，如二(甲基)丙烯酸己本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种包含至少一种共聚物(P)的水性基料分散体，该共聚物(P)含有羧酸和/或羧酸酯基团，包括具有环脂结构的无羧基(甲基)丙烯酸酯结构单元，并且分散体中至少25mol％共聚物(P)的羧酸基团是以三乙醇胺中和的形式存在的。2.根据权利要求1的水性基料分散体，其特征在于分散体中至少40mol％共聚物(P)的羧酸基团是以三乙醇胺中和的形式存在的。3.根据权利要求1的水性基料分散体，其中共聚物(P)是由包括下列单体的一组单体(M)制备的：(M1)10-50wt％(甲基)丙烯酸环脂酯或其混合物，(M2)20-60wt％羟基官能化的可自由基聚合单体，(M3)1-5wt％羧基官能化的可自由基聚合单体，(M4)0-10wt％含有磷酸酯/膦酸酯基团或磺酸/磺酸酯基团的可自由基聚合单体，和(M5)10-60wt％醇部分含有C1-C18烃基的无羟基和羧基的(甲基)丙烯酸酯和/或乙烯基芳烃和/或乙烯基酯，各组分和加起来为100wt％。4.根据权利要求2的水性基料分散体，其中共聚物(P)是由包括下列单体的一组单体(M)制备的：(M1)10-50wt％(甲基)丙烯酸环脂酯或其混合物，(M2)20-60wt％羟基官能化的可自由基聚合单体，(M3)1-5wt％羧基官能化的可自由基聚合单体，(M4)0-10wt％含有磷酸酯/膦酸酯基团或磺酸/磺酸酯基团的可自由基聚合单体，和(M5)10-60wt％醇部分含有C1-C18烃基的无羟基...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·梅尔希奥斯，U·弗罗伊登伯格，R·雷耶，R·皮雷斯，S·格罗斯科普夫，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：
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