[发明专利]脲/脲基官能可聚合单体

说明书

                      本发明背景

本发明领域

本发明涉及烯型不饱和可聚合单体，这类单体特别适合用作湿粘合的促进剂和用于制备自交联聚合物。更具体而言，本发明的可聚合单体对促进聚合物和共聚物的粘合力，尤其是在用于制备乳胶漆的水乳状液共聚物胶乳中有用，以及用于制备用于涂料体系的自交联聚合物。

相关现有技术的描述

在油漆工业中术语“湿粘合力”用于描述在潮湿或高湿度条件下油漆保持其与基底的粘附结合的能力，尽管已知油基体系在潮湿或湿的条件下能保持其粘合性能，但当潮湿时，许多水基涂料却有失去其粘合性能的倾向，此点限制了这类涂料的用途。乳胶漆湿粘附力的这种缺陷还使涂布过这样的漆的表面的抗擦洗性较用有机溶剂基漆涂布过的表面的抗擦洗性差。可参阅S.M.Kabanis和G.Chip的“Polymer and Paint Properties Affecting Wet Adhesion”,Journal of CoatingsTechnolgy,53(682),57-64(1981年11月)。

水基乳状液聚合物体系广泛用作各种类型表面的保护性和装饰性涂料，这样的体系正被人们用于家庭和工业中，因此迫切需要改善了湿粘附力的这类体系。近年来，本领域的技术人员已经对乳胶漆失去粘合性能的问题有所认识，并已提出在乳胶漆体系中加入各种添加剂以改善湿粘合力。据报道可在乳胶聚合物上加胺、酰胺和乙酰乙酸酯官能度，以改善乳胶漆的湿粘合力性质。许多出版物也描述了使用脲和脲基官能单体用于这类目的。例如可参阅US2727016、US2727019、US2881171、US2980652、US3194792、US3356654、US3369008、US4104220、US3509085、US4111877、US4219454、US4314067、US4319032、US4426503、US4596850、US4599417、US4617364、US4622374、US4730045、US4766221、US4770668、US4777265、US4783539、US4883873、US5210199、US5498723、US5567826、US5610313和WO91/12243，所有这些在此全文引用作为参考。

但是，许多已知的脲/脲基官能单体不能提供令人满意的湿粘合力结果。而且很多还非常昂贵，在乳胶聚合物中加入上述这些单体，使乳胶基漆中使用的乙烯基、乙烯基-丙烯酸和全丙烯酸类聚合物的成本显著增加。

现已经发现，在制备聚合物的单体体系中加入新的一类脲/脲基官能的可聚合的单体，可赋予含水乳状液体系优良的湿粘合力性能，这类单体包括丙烯酸化马来尿酸酯(maleurates)；丙烯酸化富马尿酸酯(fumaurates)；柠康尿酸酯(citraconurates)；丙烯酸化衣康尿酸酯(itaconurates)；和羟基烷基亚烷基脲、氨基烷基亚烷基脲的有关乙烯醚和乙烯酯和环脲的衍生物，和其与1,3-二烯的狄尔斯-阿德耳加成物。

因此，包括了一种这类新的官能单体或其混合物的单体体系后，就可制备具有优良的湿粘合力性能的含乳胶的表面涂料和涂料组合物。更具体而言，已经发现本发明的单体对含乳胶的水基涂料漆尤其有用。

还发现新的一类脲/脲基官能的可聚合的单体在制备自交联聚合物中也有用。

在本领域众所周知，自交联聚合物可以乳状液或溶液形式使用，可作为各种基底的涂料、粘结剂或粘合剂。自交联聚合物不同于可交联聚合物，因为后者含有诸如只能通过在聚合物乳状液或溶液中加入外部的交联剂才能交联的羧基。典型的可交联体系是用多环氧基交联剂交联的多(羧酸官能)的聚合物。

与之相反，自交联聚合物含有反应活性官能团，这些官能团使这些聚合物不必使用外交联剂就能自交联。一种典型的可交联的聚合物是含有N-羟甲基化氨基官能团的聚合物，该官能团是通过N-羟甲基丙烯酰胺而引入的，这种聚合物通过分裂出一个甲醛分子而进行热固化交联。某些自交联的可聚合单体已被广泛描述过，例如在US4577031、US4596850、US4622374和5235016、和EP-A-0629672中(这些在此引用参考)。

自交联聚合物的优点是简单、经济，特别是其经济性。这样的体系已用于各种应用，包括用作纺织品粘合剂、无纺织物粘结剂、颜料粘结剂、织物整理剂、纸和木材整理应用中的粘结剂。