[发明专利]含水粘合剂胶乳的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产含水粘合剂胶乳的方法，使用该方法生产的含水粘合剂胶乳及其在含水涂料组合物中用作粘合剂的用途。

发明背景

EP 300 612 A1披露了具有交联核心和具有盐基团稳定壳的含水核/壳聚合物微粒，其可在适合生产底漆/清漆双层涂料的水基底漆中用作粘合剂。由EP 300 612 A1的实施例部分可清楚的看到，核-壳聚合物微粒可通过下述过程制备：首先乳液聚合可自由基聚合的烯键式不饱和的单体混合物，该混合物包含烯键式多不饱和单体，但是无酸官能单体；然后，在所获得的乳液聚合物存在下，乳液聚合包含酸官能单体但是无烯键式多不饱和单体的混合物；接着中和酸基。

WO01/72909披露了可在适合生产底漆/清漆双层涂料的水基底漆中用作粘合剂的含水乳液聚合物，该乳液聚合物通过下述步骤生产：首先乳液聚合包含烯键式不饱和的酸官能单体但是无烯键式多不饱和单体的第一混合物，中和以此方式获得的乳液聚合物的酸基，接着在先前制备的乳液聚合物存在下乳液聚合包含烯键式多不饱和单体的第二单体混合物。

US5,403,894披露了含水核-壳聚合物分散体，由此可以适合用作水泥改性剂的可再分散粉末形式分离核-壳聚合物微粒。该含水核-壳聚合物分散体通过下述步骤生产：乳液聚合包含烯键式多不饱和单体与烯键式不饱和酸官能单体的第一单体混合物，中和以此方式获得的乳液聚合物的酸基，接着在先前制备的乳液聚合物存在下乳液聚合第二单体混合物。这里的第二单体混合物不包含烯键式多不饱和单体。无须赘言，所述含水核-壳聚合物分散体可在适合生产底漆/清漆双层涂料的水基底漆中用作粘合剂。

现在已经发现，如果所述乳液聚合物通过多阶段乳液聚合生产，烯键式多不饱和单体在所有阶段共聚而且具有酸基的烯键式不饱和单体在乳液聚合的第一阶段共聚，而且，如果在第一乳液聚合阶段完成后中和酸基，可以获得特别适合在生产底漆/清漆双层涂料的水基底漆中用作粘合剂的乳液聚合物。在乳液聚合的所有阶段使用烯键式多不饱和单体确保在乳液聚合各个阶段形成的聚合物产物显示出交联结构或甚至凝胶结构。

发明概述

本发明涉及一种通过在水相中多阶段乳液聚合生产含水粘合剂胶乳的方法，其包括连续步骤：

1)在水相中自由基聚合烯键式不饱和的可自由基聚合单体的混合物A，该混合物以与混合物A酸值10-100mg KOH/g相当的比例包含至少一种具有至少一个酸基的单体和0.5-5重量％至少一种烯键式多不饱和单体，

2)中和在工艺步骤1)形成的聚合物的酸基，而且

3)在工艺步骤2)获得的产物存在下，自由基聚合至少一种可自由基聚合的烯键式不饱和单体的混合物B，该混合物以与混合物B或混合物B的每种的酸值为0到低于5mg KOH/g相当的比例包含至少一种具有至少一个酸基的单体、以与混合物B或混合物B的每种的羟基值为0到低于5mg KOH/g相当的比例包含至少一种具有至少一个羟基的单体和至少一种基于混合物B或混合物B的每种0.5-5wt％的烯键式多不饱和单体，

其中混合物A与至少一种混合物B的重量比为15∶85-85∶15，而且其中步骤2)的中和在至少90wt％的混合物A单体已经完成聚合后开始。

“含水粘合剂胶乳”，意味着水分散的乳液聚合物，即通过乳液聚合可自由基聚合的烯键式不饱和单体制备的水分散聚合物微粒，所述乳液聚合物可在水基涂料组合物、特别是底漆/透明罩面漆中的含水底漆中作为成膜粘合剂。

发明详述

在本发明方法中，含水粘合剂胶乳通过多阶段、优选两阶段乳液聚合生产，即待自由基聚合的烯键式不饱和单体混合物A和B在本领域技术人员公知的在含水乳液中进行的自由基聚合的传统条件下聚合，即使用一种或多种乳化剂并且添加一种或多种可热分解为自由基的引发剂。为了确保在乳液聚合每个阶段形成的聚合物产物中形成交联或甚至凝胶结构，使用烯键式多不饱和单体并在乳液聚合的每个阶段共聚。乳液聚合的持续时间(按混合物A和B分配到含水初始进料的时间+工艺步骤2)的中和操作持续时间+聚合后阶段持续时间计算)为，例如1-10小时。水相中的聚合温度为，例如50-95℃。