[发明专利]细分散的水性多阶段聚合物分散体、其制备方法及其作为粘合剂的用途

说明书

本发明涉及一种非常细分散的聚合物分散体，其可通过至少两阶段乳液聚合获得，其中1)在链长度调节剂的存在下，由第一组合物通过自由基聚合制备富含酸的第一聚合物P1，所述第一组合物包含：A)至少一种选自以下的单体：(甲基)丙烯酸(环)烷基酯、具有至多20个碳原子的乙烯基芳族化合物、选自具有至多20个碳原子的烯键式不饱和腈的可自由基聚合的化合物、包含至多20个碳原子的羧酸的乙烯基酯、具有至多10个碳原子的乙烯基卤化物和含有1至10个碳原子的醇的乙烯基醚，B)至少一种α,β‑烯键式不饱和羧酸，C)至少一种具有酮基团或醛基团的交联单体，D)任选地至少一种附着力促进剂，E)任选地丙烯酸叔丁酯，F)任选地其他单体M；2)将1)中制备的聚合物P1与碱混合；3)在经2)处理的聚合物P1的存在下，由第二组合物通过自由基聚合制备疏水性聚合物P2，所述第二组合物包含：A)至少一种选自以下的单体：(甲基)丙烯酸(环)烷基酯、具有至多20个碳原子的乙烯基芳族化合物、选自具有至多20个碳原子的烯键式不饱和腈的可自由基聚合的化合物、包含至多20个碳原子的羧酸的乙烯基酯、具有至多10个碳原子的乙烯基卤化物和包含1至10个碳原子的醇的乙烯基醚，B)任选地至少一种α,β‑烯键式不饱和羧酸，C)至少一种具有酮基团或醛基团的交联单体，D)任选地至少一种附着力促进剂，以及E)任选地其他单体M；4)在P1和P2的聚合之后，任选地添加水溶性的至少三官能的烷氧基化的多胺，更具体而言是乙氧基化和/或丙氧基化的三胺。

本发明提供了在低温下表现出优异的成膜性的多阶段水性聚合物分散体、其制备方法以及其作为基材涂层的粘合剂的用途。

水性聚合物分散体为常识。它们是流体体系，其包含呈分散分布的聚合物线团作为水性分散介质中的分散相，所述聚合物线团由多个互相缠绕的聚合物链组成，这些聚合物线团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1000nm，更特别地为30至300nm。水性聚合物分散体用作许多技术应用中的粘合剂。

当它们用作基材涂层的粘合剂时，对这种涂层最重要的要求之一是它们应具有高硬度并因此表现出良好的耐刮擦性和抗粘连性。出于环境的考虑，旨在0至40℃的范围内使粘合剂成膜，使得几乎不需要或不需要成膜助剂。当粘合剂用于水性不透明涂层时，例如用于自助(DIY)应用的光泽油漆或半光泽油漆(satin-finish paint)，则不应使用成膜助剂，这是因为这种助剂在干燥期间蒸发并对环境造成负担。

用于DIY应用的水性粘合剂的另一个要求是它们不包含需要标记的组分，或者用于粘合剂中的这些组分的量低至不需要标记，这是因为——超过一定水平——这些组分在皮肤接触时引起过敏反应；实例是某些杀生物剂组分或添加剂。

一般而言，对于这些应用，使用具有低的最低成膜温度且在干燥后具有高硬度的多阶段粘合剂。

由EP-B 0 710 680已知，通过多阶段乳液聚合，可以制备具有低的最低成膜温度(MFFT)并形成具有良好的抗粘连性的膜的聚合物分散体。在该说明书中记载了在染色制剂或半光泽油漆中使用成膜助剂。

WO 2012/130712 A1记载了多阶段水性聚合物分散体，其在低温下成膜但仍然产生具有高硬度和优异的抗粘连性的膜，此外，其就湿粘附性和保存期限而言得分较高。同样记载了制备它们的方法以及它们作为基材涂层的粘合剂的用途。在乳化剂的存在下进行制备；使用双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADDH)作为交联体系。

WO 95/29963 A1记载了一种制备不含有机溶剂的可交联的水性聚合物组合物的方法。所述组合物包含Tg为10℃至125℃且具有可交联的官能团的酸官能的低聚物A和Tg比聚合物A的Tg低至少25℃的聚合物B。聚合物组合物的显著特征是在低MFFT和高硬度之间具有良好的平衡。只有通过使用DAAM作为交联单体并使用ADDH作为交联添加剂，才能在所述应用中获得这些高性能的粘合剂。