[发明专利]增粘剂的水分散体

说明书

发明领域

本发明涉及涂料组合物领域，具体涉及可用作附着力增强底漆或添加剂的组合物。

发明背景

模制塑料零件广泛用于汽车、卡车、家用器具、形象艺术等。这些塑料零件常常制备自聚烯烃例如聚乙烯、乙烯共聚物、聚丙烯、丙烯共聚物和聚烯烃与其它聚合物的掺混物。一种这类掺混物是热塑性聚烯烃(TPO)，它是橡胶改性的聚丙烯。通常这些塑料零件必须喷漆，以与也存在于汽车、器械或其它物品中的涂漆金属零件的颜色相配。典型的油漆对这些塑料零件的附着不好。因此，需要附着力增强底漆来改善油漆对聚烯烃材料的附着力。

尽管氯化聚烯烃，尤其是氯化、马来酸酯化晶状聚丙烯聚合物对此目的是有效的，但它们在除芳烃或氯化溶剂之外的任何溶剂中的溶解度都极为有限。可通过增加氯化聚烯烃中的氯含量，来改善氯化聚烯烃在各种溶剂中的溶解度。然而，增加氯化聚烯烃的氯含量通常会导致涂料附着力差，尤其是在暴露于潮湿和汽油后。一般而言，氯含量大于24％重量可导致暴露于潮湿和汽油后的附着力差。

已经试图提供用于汽车和器械工业的水基漆和底漆，但通常认为这些系统不如溶剂基系统那么有效。因此，本领域仍然需要在水基系统中提供聚烯烃基增粘剂。

发明概述

水不溶性聚烯烃基增粘剂的水分散体通过以下方法形成：使增粘剂溶解于至少一种烯属不饱和单体，在水、表面活性剂和任选其它添加剂的存在下经高剪切形成微乳液(mini-emulsion)，然后使单体与自由基引发剂聚合。聚烯烃增粘剂和聚合单体在水中的聚合产物，即稳定分散体(胶乳)可用作底漆或用作用于改善涂料与聚烯烃基体附着力的添加剂。

发明详述

在公开和描述本发明的物质组合物和方法之前，应理解，本发明不限于特定方法或不限于特定制剂，除非指定是那样，并因此可与本公开不同。还应理解，所用术语仅用于描述特定实施方案的目的，并不打算限制本发明的范围。

单数形式″一″、″一个″和″该″包括复数指示物，除非上下文另有明确说明。

任选或任选的表示，随后描述的结果或情况可能出现或可能不出现。描述包括结果或情况出现的实例，和结果或情况不出现的实例。

本文中，范围可表达为从约一个特定值和/或至约另一个特定值。当表达这样一个范围时，应理解另一个实施方案为从一个特定值和/或至其它特定值，以及在所述范围内的所有组合。

遍及本申请，在引用专利或出版物时，除当这些参考文献与本文的陈述相抵触时，为更充分地描述本发明所属领域的状态，这些参考文献的公开内容将通过引用而整体结合至本申请。

如本文使用，术语″烯烃″指例如经裂解石油馏分得到的、具有一个或多个双键的不饱和脂肪烃。烯烃的具体实例包括但不限于丙烯、1-丁烯、1，3-丁二烯、异丁烯和二异丁烯。″聚烯烃″是形成自烯烃的聚合物。常见实例有聚丙烯和聚丁烯，并包括热塑性聚烯烃(TPOs)类聚烯烃。聚烯烃可为均聚的或共聚的。其中，各种均聚卤化聚烯烃可得自Eastman化学公司。卤化聚烯烃是卤素取代的聚烯烃，典型的为氯代或溴代。

如本文使用，术语″聚合物″包括均聚物、共聚物和/或三元共聚物。

在本发明的一个实施方案中，水不溶性聚烯烃基增粘剂的水分散体通过以下方法形成：使至少一种增粘剂溶解于至少一种烯属不饱和单体，在水、一种或多种表面活性剂和任选其它添加剂的存在下，经高剪切形成微乳液，然后使单体与自由基引发剂聚合，适宜地是单体可溶性、基本上水不溶性的自由基引发剂。聚烯烃增粘剂和聚合单体在水中的聚合产物，即稳定分散体(胶乳)可用作底漆或用作用于改善涂料与聚烯烃基体附着力的添加剂。

在本发明的一个实施方案中，提供制备含水组合物的方法。该方法包括剪切混合物，生成微乳液，在引发剂的存在下聚合微乳液，产生含水组合物。该混合物包含至少一种增粘剂、至少一种烯属不饱和单体和至少一种表面活性剂和水。

如本文使用，微乳液聚合是指一种方法，其中聚合物，尤其是聚烯烃聚合物溶解于具有烯属不饱和的一种或多种单体，得到聚烯烃/单体混合物；使聚烯烃/单体混合物分散于含水介质，形成预乳液；使预乳液经受高应力技术，形成平均粒度从约25-约500nm的小滴，本文称为微乳液；然后经自由基乳液聚合，聚合微乳液，得到丙烯酸/聚烯烃杂化胶乳聚合物，它可用作水基(waterborne)增粘剂。

一方面，本发明涉及经微乳液聚合制备的水基改性聚烯烃聚合物，本文描述为杂化胶乳。杂化胶乳产生于至少一种烯属不饱和单体的微乳液的聚合，其中已经溶解至少一种聚烯烃增粘剂。