[发明专利]水性聚合物乳液

说明书

本发明涉及一种水性聚合物乳液，其包含至少30wt.％的乙烯基共聚物(A)，所述乙烯基共聚物包含：(I)10至90wt.％的丙烯酸2‑辛酯单体；(II)10至90wt.％的至少一种根据式(1)的衣康酸酯单体,其中A和B可以是相同的或者是不同的，并且A和B相互独立地为甲基或乙基；和(III)0至80wt.％的不同于(I)和(II)的烯属不饱和单体；其中(I)、(II)和(III)的总量为100wt.％，并且其中相对于存在于所述乳液中的聚合物的总重量，给出乙烯基共聚物(A)的量。

本发明涉及包含含有衣康酸酯单体的乙烯基共聚物粘合剂的乳液、制备这种乳液的方法、由该乳液获得的涂层以及经涂布的基材。

将可再生资源用于环保产品和工艺越来越受到关注。衣康酸及其酯衍生物被视为可从生物质衍生的有价值的化学物质之一，其可能也用于生产用于涂料配方的“绿色”聚合物。因此，需要制造包含高浓度生物可再生原材料(例如衣康酸酯单体)的树脂，和具有大量基于生物基资源的单体的乳液以用于涂料、漆料、亮漆、油墨、套印清漆、薄膜涂层或粘合剂。

然而，已经发现，在乙烯基聚合物粘合剂中，特别是当存在于单组分涂料组合物中时，使用衣康酸低级烷基二酯(如衣康酸二甲酯和衣康酸二乙酯)可能导致耐水性降低的涂层。

本发明的目标是提供一种含有这种衣康酸酯单体的乙烯基共聚物粘合剂的水性乳液，该聚合物粘合剂导致涂层的耐水性不因衣康酸酯单体的存在而受到不利影响或受较小的影响。

令人惊讶地发现，使用含有与衣康酸酯单体组合的丙烯酸2-辛酯的乙烯基共聚物粘合剂导致涂层的耐水性不因衣康酸酯单体的存在而受到不利影响或受较小的影响。

因此，本发明提供了一种水性聚合物乳液，其包含至少30wt.％的乙烯基共聚物粘合剂(A)，所述乙烯基共聚物粘合剂包含：

(I)10至90wt.％的丙烯酸2-辛酯单体；(II)10至90wt.％的至少一种根据式(1)的衣康酸酯单体

其中A和B可以是相同的或者是不同的，并且A和B相互独立地为甲基或乙基；和

(III)0至80wt.％的不同于(I)和(II)的烯属不饱和单体，

其中(I)、(II)和(III)的总量为100wt.％，并且其中乙烯基共聚物(A)的量是相对于存在于水性聚合物乳液中的聚合物的总重量给出的。

这种效果甚至更令人惊奇，这是因为使用根据式(1)的衣康酸酯单体与丙烯酸2-乙基己酯(也是具有C8烷基酯基团的丙烯酸酯)的组合导致预期的涂层耐水性显着降低。用丙烯酸-2-辛酯代替含有式(1)的衣康酸酯单体的乙烯基共聚物中的丙烯酸-2-乙基己酯令人惊讶地导致显着改善的耐水性。此外，使用丙烯酸-2-辛酯代替丙烯酸-2-乙基己酯作为包含式(1)的衣康酸酯的乙烯基共聚物中的共聚单体也令人惊讶地导致由于使用衣康酸酯单体而产生的表面硬度降低显著较少。

因为水迁移通过涂层时可能导致涂层从基材的分层和/或影响基材，所以高耐水性被认为是涂层的非常重要的性质。例如，当使用木制基材时，涂层的耐水性太低可能导致木质基材的腐烂。此外，涂层的硬度是非常重要的涂层性能，因为它影响涂层的机械性能，特别是耐擦伤性和抗粘连性。

WO2013/113935描述了包含衣康酸的疏水性二酯(例如衣康酸二丁基酯或甚至更高级的衣康酸二烷基酯)的共聚物的聚合物珠粒，例如。该专利公开没有教导，使用如本申请所要求保护的含有丙烯酸2-辛酯与衣康酸酯单体组合的乙烯基共聚物粘合剂会导致涂层的耐水性不因衣康酸酯单体的存在而受到负面影响或受较小的影响。

所有数量的范围旨在包括该范围内的每一个点。

乙烯基共聚物(A)优选包含至少20wt.％的丙烯酸2-辛酯单体，更优选至少25wt.％的丙烯酸2-辛酯单体，甚至更优选至少30wt.％的丙烯酸2-辛酯单体，其中丙烯酸2-辛酯单体的量是相对于丙烯酸-2-辛酯单体(I)和单体(II)以及(III)的总量给出的。