水性涂料组合物制造技术

一种分散体包含具有潜在交联官能团并且包括以下的反应产物的超支化聚合物：部分中和的酸官能树脂；以及环氧树脂；以及任选地有效量的交联剂；其中：所述部分中和的酸官能树脂包括以下的混合物的反应产物：第一酸官能树脂与碱和第二酸官能树脂；或第一酸官能树脂和第二酸官能树脂与碱；所述第一酸官能树脂与所述第二酸官能树脂不同；所述酸官能树脂中的至少一种酸官能树脂包括在成膜之后能够进行席夫碱交联的另外的官能团；并且所述分散体是单包水性聚合物分散体。水性聚合物分散体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水性涂料组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年11月20日提交的美国临时专利申请第62/769,633号的优先权权益，所述美国临时专利申请通过引用以其全文并入本文。


[0003]一般而言，本技术涉及水基聚合物分散体的领域。更具体地，本技术涉及酸官能树脂的水基微凝胶聚合物分散体领域，其中酸官能树脂被至少部分中和并且然后与环氧树脂反应，以及制备和使用此类材料的方法。

技术实现思路

[0004]在一个方面中，提供了一种分散体，所述分散体含有：
[0005]超支化聚合物，所述超支化聚合物具有潜在交联官能团并且包括以下的反应产物：
[0006]部分中和的酸官能树脂；以及
[0007]环氧树脂；以及
[0008]任选地有效量的交联剂；
[0009]其中：
[0010]所述部分中和的酸官能树脂包括以下的混合物的反应产物：
[0011]第一酸官能树脂与碱和第二酸官能树脂；或
[0012]第一酸官能树脂和第二酸官能树脂与碱；
[0013]所述第一酸官能树脂与所述第二酸官能树脂不同；
[0014]所述酸官能树脂中的至少一种酸官能树脂包括在成膜之后能够进行席夫碱(Schiff
‑
Base)交联的另外的官能团；并且
[0015]所述分散体是单包水性聚合物分散体。
[0016]在另一方面中，一种水性分散体包括：
[0017]聚合物，所述聚合物具有潜在交联官能团并且包括以下的反应产物：
[0018]部分中和的酸官能树脂；以及
[0019]环氧树脂；以及
[0020]任选地有效量的交联剂；
[0021]其中：
[0022]所述部分中和的酸官能树脂包括以下的混合物的反应产物：
[0023]第一酸官能树脂与碱和乳液聚合的反应混合物；
[0024]所述乳液聚合的反应混合物包括：
[0025]约1wt％到约25wt％的具有潜在交联官能团的单体；
[0026]约0.5wt％到约15wt％的酸官能单体；以及
[0027]约60wt％到约98.5wt％的至少一种其它可共聚单体，
[0028]所述酸官能树脂中的至少一种酸官能树脂包括在成膜之后能够进行席夫碱交联的另外的官能团；并且
[0029]所述分散体是单包水性聚合物分散体。
[0030]在上述实施例中的任何实施例中，所述碱是NH3、NH
3(水溶液)
、NaOH、KOH或其中的任何两种或更多种的混合物。在一些实施例中，所述酸官能树脂上至少约5mol％的酸基被中和。在上述实施例中的任何实施例中，所述酸官能树脂上约5mol％到约95mol％的酸基与所述环氧树脂键合。在上述实施例中的任何实施例中，所述第一酸官能树脂和所述第二酸官能树脂分别是酸官能丙烯酸树脂、苯乙烯
‑
丙烯酸树脂、非丙烯酸官能树脂和杂化丙烯酸官能树脂。
[0031]在上述实施例中的任何实施例中，所述第一酸官能树脂和所述第二酸官能树脂分别包括选自由以下组成的组的一种或多种聚合的单体：丙烯酸2
‑
羟乙酯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、丙烯酸2,3
‑
羟丙酯、甲基丙烯酸2,3
‑
羟丙酯、丙烯酸2,4
‑
羟丁酯、甲基丙烯酸2,4
‑
羟丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2
‑
乙基丁酯、丙烯酸2
‑
乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸甲基环己酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2
‑
乙基丁酯、甲基丙烯酸甲基环己酯、甲基丙烯酸肉桂酯、甲基丙烯酸巴豆酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸2
‑
乙氧基乙酯以及甲基丙烯酸异冰片酯。
[0032]在上述实施例中的任何实施例中，所述第一酸官能树脂和所述第二酸官能树脂分别包括选自由以下组成的组的一种或多种聚合的单体：乙烯基苯甲酸、巴豆酸、衣康酸、山梨酸、肉桂酸、柠康酸、氯丙烯酸、中康酸、马来酸、富马酸、乙基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸2
‑
磺乙酯钠盐、N
‑
(1,1
‑
二甲基
‑2‑
磺乙基)丙烯酰胺钠和3
‑
丙烯酰胺基
‑3‑
甲基丁酸。
[0033]在上述实施例中的任何实施例中，所述环氧树脂包括多个环氧基。在一些实施例中，所述环氧树脂包括聚环氧官能聚合物、单环氧官能聚合物或其中的任何两种或更多种的混合物。在一些实施例中，所述分散体进一步含有所述聚环氧官能聚合物，其中所述聚环氧官能聚合物的环氧当量为约100克/当量到约1000克/当量。在一些实施例中，所述分散体含有所述聚环氧官能聚合物，其中所述聚环氧官能聚合物包括缩水甘油酯或缩水甘油醚聚合物、缩水甘油胺聚合物、环己烷二甲醇二缩水甘油醚聚合物、聚环氧丙烷二缩水甘油醚聚合物、双酚A二缩水甘油醚聚合物、双酚F二缩水甘油醚聚合物或其中的任何两种或更多种的混合物。在一些实施例中，所述分散体含有所述单环氧官能聚合物，并且所述单环氧官能聚合物包括缩水甘油醚聚合物、缩水甘油酯聚合物、缩水甘油胺聚合物、缩水甘油酯聚合物或其中的任何两种或更多种的混合物。在一些实施例中，所述单环氧官能聚合物包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、新癸酸的缩水甘油酯、双酚A单缩水甘油醚、2
‑
乙基己基缩水甘油醚或其中的任何两种或更多种的混合物。在一些实施例中，所述碱是NH3或NH
3(水溶液)
。
[0034]在一些实施例中，所述酸官能树脂包括单体混合物的聚合产物，所述单体混合物
包括：
[0035]苯乙烯单体；以及
[0036]式V的单体、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酯或其中的任何两种或更多种的混合物；
[0037]其中：
[0038][0039]R
20
是氢或CH3；并且
[0040]R
19
是氢、烷基、环烷基、芳基或烷芳基。
[0041]在一些实施例中，R
19
为C1‑
C
20
烷基、C3‑
C
20
环烷基、C5‑
C
12
芳基或C5‑
C
20
烷芳基。在一些实施例中，所述酸官能树脂的数均分子量(M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分散体，其包括：聚合物，所述聚合物具有潜在交联官能团并且包括以下的反应产物：部分中和的酸官能树脂；以及环氧树脂；以及任选地有效量的交联剂；其中：所述部分中和的酸官能树脂包括以下的混合物的反应产物：第一酸官能树脂与碱和第二酸官能树脂；或第一酸官能树脂和第二酸官能树脂与碱；所述第一酸官能树脂与所述第二酸官能树脂不同；所述酸官能树脂中的至少一种酸官能树脂包括在成膜之后能够进行席夫碱(Schiff
‑
Base)交联的另外的官能团；并且所述分散体是单包水性聚合物分散体。2.根据权利要求1所述的分散体，其中具有潜在交联官能团的所述聚合物是具有潜在交联官能团的超支化聚合物。3.根据权利要求1到2中任一项所述的分散体，其中所述碱是NH3、NH
3(水溶液)
、NaOH、KOH或其中的任何两种或更多种的混合物。4.根据权利要求1到3中任一项所述的分散体，其中所述酸官能树脂上至少约5mol％的酸基被中和。5.根据权利要求1到4中任一项所述的分散体，其中所述酸官能树脂上约5mol％到约95mol％的酸基与所述环氧树脂键合。6.根据权利要求1到5中任一项所述的分散体，其中所述第一酸官能树脂和所述第二酸官能树脂分别是酸官能丙烯酸树脂、苯乙烯
‑
丙烯酸树脂、非丙烯酸官能树脂和杂化丙烯酸官能树脂。7.根据权利要求6所述的分散体，其中所述第一酸官能树脂和所述第二酸官能树脂分别包括选自由以下组成的组的一种或多种聚合的单体：丙烯酸2
‑
羟乙酯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、丙烯酸2,3
‑
羟丙酯、甲基丙烯酸2,3
‑
羟丙酯、丙烯酸2,4
‑
羟丁酯、甲基丙烯酸2,4
‑
羟丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2
‑
乙基丁酯、丙烯酸2
‑
乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸甲基环己酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2
‑
羟乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2
‑
乙基丁酯、甲基丙烯酸甲基环己酯、甲基丙烯酸肉桂酯、甲基丙烯酸巴豆酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸2
‑
乙氧基乙酯以及甲基丙烯酸异冰片酯。8.根据权利要求7所述的分散体，其中所述第一酸官能树脂和所述第二酸官能树脂分别包括选自由以下组成的组的一种或多种聚合的单体：乙烯基苯甲酸、巴豆酸、衣康酸、山梨酸、肉桂酸、柠康酸、氯丙烯酸、中康酸、马来酸、富马酸、乙基丙烯酸、丙烯酸、甲基丙烯
酸、丙烯酸2
‑
磺乙酯钠盐、N
‑
(1,1
‑
二甲基
‑2‑
磺乙基)丙烯酰胺钠和3
‑
丙烯酰胺基
‑3‑
甲基丁酸。9.根据权利要求1到8中任一项所述的分散体，其中所述环氧树脂包括多个环氧基。10.根据权利要求1到8中任一项所述的分散体，其中所述环氧树脂包括聚环氧官能聚合物、单环氧官能聚合物或其中的任何两种或更多种的混合物。11.根据权利要求10所述的分散体，其包括所述聚环氧官能聚合物，其中所述聚环氧官能聚合物的环氧当量为约100克/当量到约1000克/当量。12.根据权利要求10所述的分散体，其包括所述聚环氧官能聚合物，其中所述聚环氧官能聚合物包括缩水甘油酯或缩水甘油醚聚合物、缩水甘油胺聚合物、环己烷二甲醇二缩水甘油醚聚合物、聚环氧丙烷二缩水甘油醚聚合物、双酚A二缩水甘油醚聚合物、双酚F二缩水甘油醚聚合物或其中的任何两种或更多种的混合物。13.根据权利要求10所述的分散体，其包括所述单环氧官能聚合物，并且所述单环氧官能聚合物包括缩水甘油醚聚合物、缩水甘油酯聚合物、缩水甘油胺聚合物、缩水甘油酯聚合物或其中的任何两种或更多种的混合物。14.根据权利要求13所述的分散体，其中所述单环氧官能聚合物包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、新癸酸的缩水甘油酯、双酚A单缩水甘油醚、2
‑
乙基己基缩水甘油醚或其中的任何两种或更多种的混合物。15.根据权利要求3所述的分散体，其中所述碱是NH3或NH
3(水溶液)
。16.根据权利要求1所述的分散体，其中所述酸官能树脂包括单体混合物的聚合产物，所述单体混合物包括：苯乙烯单体；以及式V的单体、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酯或其中的任何两种或更多种的混合物；其中：R
20
是氢或CH3；并且R
19
是氢、烷基、环烷基、芳基或烷芳基。17.根据权利要求16所述的分散体，其中R
19
是C1‑
C
20
烷基、C3‑
C
20
环烷基、C5‑
C
12
芳基或C5‑
C
20
烷芳基。18.根据权利要求16或17所述的分散体，其中所述酸官能树脂的数均分子量(M
n
)为约1000g/mol到约30,000g/mol。19.根据权利要求17或18所述的分散体，其中所述酸官能树脂的数均分子量(M
n
)为约2500g/mol到约20,000g/mol。20.根据权利要求1到19中任一项所述的分散体，其中具有潜在交联官能团的所述聚合物的酸值为约15mg KOH/g到约300mg KOH/g。
21.根据权利要求20所述的分散体，其中具有潜在交联官能团的所述聚合物的酸值为约20mg KOH/g到约250mg KOH/g。22.根据权利要求1到21中任一项所述的分散体，其中具有潜在交联官能团的所述聚合物是微凝胶。23.根据权利要求1到22中任一项所述的分散体，其中所述另外的官能团是羰基。24.根据权利要求1到23中任一项所述的分散体，其中所述交联剂是多胺、多酰肼、肼或其中的任何两种或更多种的混合物。25.一种印刷油墨、表面涂料或叠印清漆，其包括根据权利要求1到24中任一项所述的水性聚合物分散体。26.一种水性聚合物分散体，其按所述聚合物分散体中的总固体重量计包括：按固体计，约1wt％到约99wt％的不可自身交联的水性聚合物分散体；以及按固体计，约99wt％到约1wt％的可自身交联的水性聚合物分散体，所述可自身交联的水性聚合物分散体包括：聚合物，所述聚合物具有潜在交联官能团并且包括以下的反应产物：部分中和的酸官能树脂；以及环氧树脂；以及任选地有效量的交联剂；其中：所述部分中和的酸官能树脂包括以下的混合物的反应产物：第一酸官能树脂与碱和第二酸官能树脂；或第一酸官能树脂和第二酸官能树脂与碱；所述第一酸官能树脂与所述第二酸官能树脂不同；所述酸官能树脂中的至少一种酸官能树脂包括在成膜之后能够进行席夫碱交联的另外的官能团。27.根据权利要求26所述的分散体，其中具有潜在交联官能团的所述聚合物是具有潜在交联官能团的超支化聚合物。28.根据权利要求26或27所述的水性聚合物分散体，其包括：按固体计，约10wt％到约90wt％的所述可自身交联的水性聚合物分散体；以及按固体计，约90wt％到约10wt％的所述不可自身交联的水性聚合物分散体。29.根据权利要求26或27所述的水性聚合物分散体，其包括：按固体计，约20wt％到约80wt％的所述可自身交联的水性聚合物分散体；以及按固体计，约80wt％到约20wt％的所述不可自身交联的水性聚合物分散体。30.根据权利要求26或27所述的水性聚合物分散体，其包括：按固体计，约40wt％到约60wt％的所述可自身交联的水性聚合物分散体；以及按固体计，约60wt％到约40wt％的所述不可自身交联的水性聚合物分散体。31.一种水性聚合物分散体，其包括部分中和的酸官能乳胶和水；其中：所述部分中和的酸官能乳胶是乳液聚合的反应混合物和环氧化合物的反应产物；并且所述乳液聚合的反应混合物包括：
约1wt％到约25wt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：