[发明专利]聚合物、组合物和用途

说明书

本发明涉及用于制备基本不含溶剂的水性缩聚物(例如聚酯，如氨基甲酸酯改性醇酸)分散体的溶剂辅助分散(SAD)方法，其包括如下步骤：(a)在非质子溶剂中使下列物质的混合物反应以形成第一(例如氨基甲酸酯改性醇酸)乳化剂树脂和非质子溶剂的混合物，所述物质包括(i)一种或多种缩聚物单体、低聚物和/或聚合物，其包含多个异氰酸酯反应性基团；其中所述单体、低聚物和/或聚合物包含至少2重量％(各组分)的完全、部分或未中和的pKa小于3的酸基团，(ii)至少一种多官能异氰酸酯；(b)任选地，将来自步骤(a)的第一乳化剂树脂与至少一种与组分(a)不同的单体、低聚物和/或聚合物(性能聚合物)反应，以形成第二(例如氨基甲酸酯改性醇酸)树脂；(c)将来自步骤(a)的第一乳化剂树脂和/或来自步骤(b)的第二性能树脂分散在水性介质中，以形成水性(例如氨基甲酸酯改性醇酸)分散体。(d)从分散体中移除基本上所有非质子溶剂，以形成基本不上含溶剂的(例如氨基甲酸酯改性醇酸)分散体。

本发明涉及用于装饰、地板或保护性应用(例如漆)中的涂布组合物的树脂的领域，尤其涉及包含某些脂肪酸改性的聚酯多元醇的可水分散的空气干燥型氨基甲酸酯改性醇酸(uralkyd)树脂及其水性分散体，以及制备和使用这种树脂和包含这种树脂的组合物的方法。

Uralkyd树脂(氨基甲酸酯改性醇酸树脂)是由如下反应物形成的聚氨酯，这些反应物包含多异氰酸酯(通常为二异氰酸酯)，其形成氨基甲酸酯或“ur”部分，以及包含不饱和脂肪酸残基的多元醇，其形成醇酸部分。在本文中，氨基甲酸酯改性醇酸树脂的分散体也可以被称为醇酸系聚氨酯分散体或醇酸-PUDs。氨基甲酸酯改性醇酸包含具有如下性质的不饱和基团，该不饱和基团赋予潜在的可交联性，使得当氨基甲酸酯改性醇酸的涂料组合物在空气中干燥(通常与干燥剂盐一起)时所得到的膜涂层进行交联，从而改善其性能，例如耐化学性、硬度和/或耐久性。

尽管一般来说醇酸树脂可以是不饱和的或饱和的，但本文中使用时，术语“醇酸”和“醇酸树脂”用于表示包含一个或多个不饱和基团的空气干燥型醇酸，即指的是包含一个或多个不饱和脂肪酸片段的聚酯(PE)树脂(或树脂的PE部分，例如氨基甲酸酯改性醇酸的一部分)，其中不饱和脂肪酸片段在空气中在标准下是可自动氧化的。

空气干燥型氨基甲酸酯改性醇酸具有高的光泽度和对水、化学品、溶剂和磨损的良好耐性。它们通常用于涂料组合物中，例如装饰性和保护性表面涂层，尤其用于木质基材(例如遭受磨损的地板或其他木质表面)。

用于专业应用和自助应用的传统的基于溶剂的醇酸漆料受到越来越多的技术和生态限制。例如，期望的是减小挥发性有机化合物(VOC)的排放，来保护环境和(专业的)油漆工。还期望的是提供符合最新的环保法规的氨基甲酸酯改性醇酸，因而包含这种氨基甲酸酯改性醇酸的产品(例如漆料和/或粘合剂)被认为是“生态产品”(eco-products)和/或不需要被标记为潜在有害或有毒的(例如具有骷髅头和交叉的骨头和/或类似的标记)，这在本文中也被用速记术语“无标记”或“无Xi”(Xi-free)表示。

现有技术的醇酸树脂通常是由脂肪酸或植物油(30至70重量％)、多元醇诸如丙三醇(10至40重量％)和多元酸诸如邻苯二甲酸酐(10至40重量％)的缩聚获得的。这些已知的醇酸树脂具有宽的分子量分布、支链的结构、包含用于润湿性能的残留羟基和羧基，并且能够自动氧化干燥。由于自动氧化，所以已知的醇酸树脂通常在黑暗中变色/褪色并黄化。