专利名称：水性聚合物分散体及其作为粘合剂用于涂布基材的用途的制作方法
水性聚合物分散体及其作为粘合剂用于涂布基材的用途本发明提供水性的精细分散的聚合物分散体，其在低温下成膜，甚至在提高的温度下，在制剂中表现出良好的抗粘连性，其还具有低的起泡倾向，本发明还提供其制备方法及其作为粘合剂用于涂布基材的用途。水性聚合物分散体是通常已知的。其为流体体系，其包含以水性分散介质中的分散相形式分散分布的由多个相互缠绕的聚合物链构成的聚合物线团，这些线团被称为聚合物基体或聚合物颗粒。聚合物颗粒的平均直径通常为10至lOOOnm，特别优选30至300nm。 水性聚合物分散体作为粘合剂用在多种工业应用中。当使用它们作为基材涂层粘合剂时，这种涂层的重要条件之一是它们应具备一定的硬度，并从而表现出良好的抗划伤性和抗粘连性。由于环境原因，粘合剂制膜需要在0至 40°C下进行，因此仅需要少量成膜助剂，或不需要。另一个条件是高度精细分散。这使得可制备透明水性着色剂(stain)，并且可使着色剂有效渗入基材，特别是当待涂布的基材为木材时。由EP-B 0710680可知，通过多阶段乳液聚合作用，可制备具有低的最小成膜温度 (MFFT)且形成的膜具有高的抗粘连性的聚合物分散体。这种聚合物分散体的平均聚合物颗粒直径<100nm。然而，这种精细分散在大多数情况下对于制备所需的用作木材涂层的透明着色剂的湿态制剂而言是不够的。木材着色剂是在干态下透明或半透明的木材涂料。其包含少量的透明颜料(例如透明的、超细氧化铁)使木材的结构仍然可见。当对通过自由基引发的水性乳液聚合制备的聚合物颗粒的颗粒尺寸进行具体设定时，通常使用所谓的聚合物种子，其或预先由不同的单体单独制备(外源聚合物种子)， 或通过使待聚合的单体“原位”部分聚合而生成。特别是当制备精细分散的聚合物分散体时，优选使用这种“原位”聚合物种子。使用“原位”聚合物种子来制备水性聚合物分散体为本领域技术人员所熟知(参见，例如 DE-A 19609509, EP-A 690882，EP-A 710680, EP-A 1125949，EP-A 1294816，EP-A 1614732，WO-A 03/29300)且通常通过在真正的乳液聚合作用前将一小部分用于乳液聚合的单体混合物加入水性聚合介质中，并使其在较大量乳化剂的存在下进行自由基聚合而实现。如果需要特别精细分散的聚合物分散体，则使用特别大量的乳化剂。得到的聚合物分散体一因此含有大量乳化剂一具有严重的起泡倾向。因此本发明的一个目的是制备一种水性精细分散的聚合物分散体形式的粘合剂， 其平均颗粒尺寸彡60nm,含有少量乳化剂(< 2重量份每100重量份单体总量)，具有低 MFFT，范围为0-20°C，并具有良好的抗粘连性。使用这种聚合物分散体，应该可以制备湿态下透明的着色剂。出人意料地，这一目标通过按如下获得的水性聚合物分散体而实现首先制备“原位”种子，其包括亲水和疏水单体，首先向水性聚合介质中加入仅占总量0. 1至10重量％的至少一种单体A禾Π /或B以及0. 1至10重量％的具有以下通式的亲水性单体
权利要求
1.一种水性聚合物分散体，所述水性聚合物分散体按如下获得首先制备“原位”种子，其包括亲水和疏水单体，首先向水性聚合介质中加入仅占总量0. 1至10重量％的至少一种单体A和/或B以及 0. 1至10重量％的具有以下通式的亲水性单体
2.权利要求1的水性聚合物分散体，其重均颗粒直径<60nm。
3.权利要求1或2的水性聚合物分散体，其中在聚合阶段1中使用的乳化剂的量<2 重量份每100重量份各单体总量。
4.权利要求1至3中任一项的水性聚合物分散体，其中所述单体A选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸2-丙基庚酯。
5.权利要求1至4中任一项的水性聚合物分散体，其中所述单体B的玻璃化转变温度 > 50°C。
6.权利要求1至5中任一项的水性聚合物分散体，其中所述聚合物分散体的最低成膜温度范围为0至20°C。
7.一种制备水性聚合物分散体的方法，所述水性聚合物分散体按如下获得首先制备 “原位”种子，其包括亲水和疏水单体，首先向水性聚合介质中加入仅占总量0. 1至10重量％的至少一种单体A和/或B以及 0. 1至10重量％的具有以下通式的亲水性单体
8.权利要求7的方法，其中在聚合阶段1中，至少一部分分散剂与单体A和/或B的一部分以及通式(I)化合物的一部分一起被包含于水性聚合介质中的初始进料中，在聚合阶段2和3中，将任何剩余部分以一份或多份不连续地，或以恒定或变化的体积流量连续地， 更特别地作为含有全部量的单体A和剩余单体B的水性单体乳液的一个组分计量加入水性聚合介质中。
9.权利要求7或8的方法，其中在聚合阶段1中，选择分散剂、特别是乳化剂的量，使其 ^ 2mmol每IOg单体A和/或B。
10.一种水性组合物形式的涂料，包含-至少一种权利要求1-6中任一项所述的本发明的聚合物分散体，-如果需要，至少一种无机填料和/或至少一种无机颜料，-如果需要，至少一种常用助剂，以及-水。
11.权利要求10的涂料，其中所述涂料是漆。
12.权利要求10的涂料，其中所述涂料是透明清漆。
13.权利要求10至12中任一项的涂料，其中所述涂料是用于木材涂层的漆。
14.权利要求1至6中任一项的水性聚合物分散体作为粘合剂用于生产涂料的用途。
15.权利要求1至6中任一项的水性聚合物分散体作为粘合剂用于生产木材涂层用漆的用途。
16.由权利要求7至9中任一项的方法制备的水性聚合物分散体作为粘合剂用于生产涂料的用途。
17.由权利要求7至9中任一项的方法制备的水性聚合物分散体作为粘合剂用于生产木材涂层用漆的用途。
全文摘要
本发明涉及一种水性的精细分散的聚合物分散体，其在低温下成膜，甚至在提高的温度下，在制剂中表现出良好的抗粘连性，其还具有很小的起泡倾向。本发明还涉及制备所述分散体的方法及其作为粘合剂用于涂布基材的用途。
文档编号C08F265/10GK102471421SQ201080033352
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月19日 优先权日2009年7月22日
发明者A·塔奇布雷特, F·提亚克斯, R·巴尔克 申请人:巴斯夫欧洲公司