催化劑組合物及其制備方法
【專利摘要】提供了一種催化劑組合物。該組合物包含至少30重量%的催化劑化合物,基于該催化劑組合物的固體總重量計(jì);和由烯屬不飽和單體制備的聚合物。該聚合物(i)具有主鏈,其得自基本上親水性的單體和/或含有在聚合后可變得基本上親水性的基團(tuán)的單體,和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,其得自基本上疏水性的單體,或者(ii)具有主鏈,其得自基本上疏水性的單體和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,其得自基本上親水性的單體和/或含有在聚合后可變得基本上親水性的基團(tuán)的單體。該催化劑化合物包含在該聚合物內(nèi)或者被該聚合物包封。還提供了一種制備該催化劑組合物和含有該催化劑組合物的可固化組合物的方法。
【專利說明】催化劑組合物及其制備方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及添加劑組合物,特別是催化劑組合物及其制備方法。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 催化是化學(xué)反應(yīng)速率的變化,其歸因于被稱作催化劑的材料的參與。加速反應(yīng)的 催化劑被稱作正催化劑。減慢反應(yīng)的催化劑被稱作負(fù)催化劑,或者抑制劑。不同于反應(yīng)物, 催化劑沒有被反應(yīng)本身所消耗。
[0004] 催化劑是通過提供到反應(yīng)產(chǎn)物的可選擇的反應(yīng)路徑來起作用的。當(dāng)這種可選擇的 路徑的活化能低于沒有催化劑調(diào)節(jié)的反應(yīng)路徑時(shí),反應(yīng)速率增加。催化劑還可以進(jìn)行這樣 的反應(yīng),其本來會(huì)被動(dòng)力學(xué)勢(shì)皇(barrier)所阻擋或者減慢。該催化劑可以增加反應(yīng)速率或 者選擇性,或者使得該反應(yīng)能夠在比本來可能進(jìn)行的更低的溫度來進(jìn)行。同樣,催化劑可以 是工業(yè)方法中非常有價(jià)值的工具。
[0005] 使用催化劑可存在缺點(diǎn)。例如錫化合物廣泛用于工業(yè)產(chǎn)品例如涂料中,作為用于 異氰酸酯/羥基反應(yīng)的催化劑。不幸地,通常提供可接受的快速固化速率和最終產(chǎn)物性能所 需的催化劑水平典型地導(dǎo)致在組分混合后,短的施用時(shí)間窗口(window)。通過加入另外的 催化劑來進(jìn)一步改進(jìn)反應(yīng)速率是被排除的,因?yàn)樗媒M合物的適用期將甚至更短。令人期 望的是使用這樣的方法和催化劑來催化化學(xué)反應(yīng),其通過延長組合物的適用期或者通過加 速施用后的反應(yīng)速率,而不對(duì)適用期產(chǎn)生不利影響,來克服現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 根據(jù)本發(fā)明,提供了一種催化劑組合物。該組合物包含至少30重量%的催化劑化 合物,基于該催化劑組合物的固體總重量計(jì);和由烯屬不飽和單體制備的聚合物。該聚合物 (i)具有主鏈,其得自基本上親水性的單體和/或含有在聚合后可變得基本上親水性的基團(tuán) 的單體,和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,其得自基本上疏水性的單體,或者(ii)具有主鏈,其得 自基本上疏水性的單體和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,其得自基本上親水性的單體和/或含有 在聚合后可變得基本上親水性的基團(tuán)的單體。該催化劑化合物包含在該聚合物內(nèi)或者被該 聚合物包封。
[0007] 還提供了制備該催化劑組合物和含有該催化劑組合物的可固化組合物的方法。一 種具體的方法包括:
[0008] i)將一種或多種基本上疏水性的、烯屬不飽和單體一起聚合,以產(chǎn)生基本上疏水 性的大分子單體,其具有烯屬不飽和端基,該端基是與其他烯屬不飽和單體可聚合的;
[0009] ii)將一種或多種基本上親水性的烯屬不飽和單體和/或含有在聚合后變得基本 上親水性的基團(tuán)的單體,與步驟i)中形成的大分子單體一起聚合,以產(chǎn)生具有基本上親水 性的主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)基本上疏水性的側(cè)鏈的聚合物;
[0010] iii)將該聚合物與含水介質(zhì)合并;
[0011] iv)任選地中和該聚合物上的任何酸或者堿基團(tuán);
[0012] V)將該聚合物分散到該含水介質(zhì)中;
[0013] vi)將催化劑化合物加入到該含水介質(zhì)中;和
[0014] vii)將該催化劑化合物分散到該含水介質(zhì)中。要注意的是兩個(gè)或者更多個(gè)方法步 驟,例如步驟iii)到vii)中的兩個(gè)或更多個(gè)或者步驟i)到V)中的兩個(gè)或更多個(gè)可以同時(shí)進(jìn) 行,或者其次序可以以其他方式改變,而不背離本發(fā)明的范圍。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種制備分散到含水介質(zhì)中的催化劑組合物的方法,包括:
[0016] i)將一種或多種基本上親水性的、烯屬不飽和單體,和/或含有可在聚合后變得基 本上親水性的基團(tuán)的單體一起聚合,以產(chǎn)生基本上親水性的大分子單體,其具有烯屬不飽 和端基,該端基是與其他烯屬不飽和單體可聚合的;
[0017] ii)將一種或多種基本上疏水性的稀屬不飽和單體與步驟i)中形成的大分子單體 一起聚合,以產(chǎn)生具有基本上疏水性的主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)基本上親水性的側(cè)鏈的聚 合物;
[0018] i i i)將該聚合物與含水介質(zhì)合并;
[0019] iv)任選地中和該聚合物上的任何酸或者堿基團(tuán);
[0020] v)將該聚合物分散到該含水介質(zhì)中;
[0021] vi)將催化劑化合物加入到該含水介質(zhì)中;和
[0022] vii)將該催化劑化合物分散到該含水介質(zhì)中。同樣,步驟iii)到vii)中的兩個(gè)或 更多個(gè)或者步驟i)到v)中的兩個(gè)或更多個(gè)可以同時(shí)進(jìn)行,或者其次序可以以其他方式改 變,而不背離本發(fā)明的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0023]除了操作實(shí)施例中或者其中另有指示之外,表示說明書和權(quán)利要求中所用的成 分、反應(yīng)條件等的量的全部數(shù)字被理解為在全部的情況中是用術(shù)語"約"修飾的,即使該術(shù) 語沒有明確出現(xiàn)。因此,除非有相反的指示,否則下面的說明書和所附的權(quán)利要求中闡明的 數(shù)字參數(shù)是約數(shù),其可以根據(jù)本發(fā)明所尋求獲得的期望的性能而變化。最起碼,和并非打算 使用等價(jià)原則來限制權(quán)利要求的范圍,每個(gè)數(shù)字參數(shù)應(yīng)當(dāng)至少按照所報(bào)告的有效數(shù)字的位 數(shù)和通過使用通常的四舍五入技術(shù)來解釋。
[0024]雖然闡明本發(fā)明寬的范圍的數(shù)字范圍和參數(shù)是約數(shù),但是在具體實(shí)施例中所述的 數(shù)值是盡可能精確來報(bào)告的。然而,任何數(shù)值本質(zhì)上包含了由它們各自的測(cè)試測(cè)量中存在 的標(biāo)準(zhǔn)偏差所必然形成的某些誤差。
[0025] 這里所述的任何數(shù)字范圍目的是包括包含在其中的全部的子范圍。例如范圍"1-10"目的是包括在所述的最小值1和所述的最大值10之間(并包括端值)的全部子范圍,即, 具有最小值等于或者大于1和最大值等于或者小于10。
[0026] 復(fù)數(shù)包括單數(shù),且反之亦然;例如,單數(shù)形式"一個(gè)"、"一種"和"該"包括復(fù)數(shù)指代 物,除非明確和不含糊地限定到一個(gè)指代物。例如在本發(fā)明已經(jīng)依據(jù)"一種"多異氰酸酯來 描述的情況中,可以使用多個(gè),包括這樣的化合物的混合物。
[0027] 作為此處使用的,術(shù)語"聚合物"表示指的是預(yù)聚物、低聚物以及均聚物和共聚物 二者;前綴"聚"指的是兩個(gè)或更多個(gè)。
[0028] 本發(fā)明的催化劑組合物包含催化劑化合物和由烯屬不飽和單體制備的聚合物。該 催化劑化合物包含在該聚合物中或者被該聚合物包封。該聚合物形成了催化劑周圍的載體 殼或者包封劑,并且將催化劑包含在它的內(nèi)部或者核(core)中。合適的催化劑化合物的例 子包括有機(jī)-金屬化合物例如鉿,鈦,錫,鋅,祕(mì),錯(cuò)和錯(cuò)化合物。示例性的錫化合物包括三燒 基-和三芳基錫鹵化物,乙酸鹽,氫氧化物和相關(guān)的化合物,二月桂酸二丁基錫(DBTL),二乙 酸二丁基錫(DBTA),二丁基硫化錫(DBTS),馬來酸二丁基錫(DBTM),2_乙基己酸二丁基錫 (DBTCH),二新癸酸二丁基錫(DBTND),二丁基二氯化錫(DBTC1),二丁基氧化錫(DBT0),單丁 基三氯化錫(MBTC1),單丁基氧化錫(MBT0),二月桂酸二辛基錫(D0TL),二乙酸二辛基錫 (D0TA),二辛基硫化錫(DOTS),馬來酸二辛基錫(D0TM),2_乙基己酸二辛基錫(D0TCH),二新 癸酸二辛基錫(D0TND),二辛基二氯化錫(D0TC1),二辛基氧化錫(D0T0),單辛基三氯化錫 (M0TC1),單辛基氧化錫(M0T0),烷基化膦,胺例如1,8-二氮雜雙環(huán)H碳_7_烯(DBU)和巴 頓堿(Barton's base),甲基二椰油胺等。該催化劑化合物在催化劑組合物中的存在量是至 少30重量%,經(jīng)常至少40重量%,或者至少50重量%,或者甚至至少60重量%,基于該催化 劑組合物的固體總重量計(jì),如下面的實(shí)施例所證實(shí)的。以這些負(fù)載水平使用催化劑組合物 使得需要加入到反應(yīng)混合物例如可固化成膜組合物中的催化劑組合物的量最小化,和因此 使得整體制劑寬容度(latitude)最大化。
[0029] 用于本發(fā)明的催化劑組合物中的聚合物是由烯屬不飽和單體制備的。在某些實(shí)施 方案中,該聚合物具有得自基本上親水性的單體和/或含有可在聚合后變得基本上親水性 的基團(tuán)的單體的主鏈,和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,該側(cè)鏈得自基本上疏水性的單體。在可選 擇的實(shí)施方案中,該聚合物具有得自基本上疏水性的單體的主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè) 鏈,該側(cè)鏈得自基本上親水性的單體和/或含有可在聚合后變得基本上親水性的基團(tuán)的單 體。用"基本上親水性的"表示該單體或者所得的聚合物中的重復(fù)單元具有極性性質(zhì)和具有 與水和其他極性物質(zhì)相互作用、可混溶或者被其溶解的傾向。在包括酸官能單體的實(shí)施方 案中,該基本上親水性的單體可以選擇來為所得的聚合物提供至少45mg KOH/g樹脂的酸 值,例如至少60mg KOH/g樹脂,或者至少125mg KOH/g樹脂,基于該聚合物樹脂固體的總重 量計(jì)。合適的基本上親水性的單體包括下面的一種或多種:甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸 酯,(甲基)丙烯酸,巴豆酸,衣康酸,馬來酸和富馬酸??梢允褂昧u基官能烯屬不飽和單體例 如丙烯酸羥烷基酯和甲基丙烯酸羥烷基酯,其典型地在羥烷基中具有2-4個(gè)碳原子,例如丙 烯酸羥乙基酯,丙烯酸羥丙基酯,丙烯酸4-羥基丁基酯,己內(nèi)酯和丙烯酸羥烷基酯的羥基官 能加合物,和相應(yīng)的甲基丙烯酸酯,以及其他羥基酯官能單體。在本發(fā)明典型的實(shí)施方案 中,該聚合物實(shí)質(zhì)上沒有羥基官能團(tuán),并且羥基官能單體不用于制備該聚合物的任一部分。
[0030] "實(shí)質(zhì)上沒有"一種材料表示組合物具有僅僅痕量或者偶然量的給定材料,和該材 料的存在量不足以影響該組合物的任何性能。
[0031] 其他合適的基本上親水性的單體包括胺官能烯屬不飽和單體例如(甲基)丙烯酸 二甲基氨基乙基酯,(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙基酯等。還可以使用這些單體的質(zhì)子化(陽 離子)衍生物。如上所述,含有可在聚合后變得基本上親水性的基團(tuán)的單體也可以用于形成 該聚合物的親水性部分。例如環(huán)氧官能烯屬不飽和單體例如甲基丙烯酸縮水甘油基酯等可 以用于形成大分子單體或者聚合物主鏈,并且然后所得的聚合物上的環(huán)氧官能團(tuán)可以與化 合物例如氨基醇使用已知的方法后反應(yīng),來使得該聚合物變得更具親水性。
[0032]通常約6-16重量%,經(jīng)常8-10重量%的酸官能單體(基于用于制備整個(gè)聚合物的 單體的總重量計(jì))被用于制備該聚合物的親水性部分,并且用于制備該聚合物的親水性部 分的反應(yīng)混合物的剩余部分包含例如25-35重量%的苯乙烯和35-50重量%的丙烯酸乙酯 (同樣基于用于制備整個(gè)聚合物的單體的總重量計(jì);即,親水性和疏水性部分二者)。
[0033] "基本上疏水性的"表示單體具有非極性性能,和具有與非極性溶劑例如烷烴和油 的相互作用、可混溶或者被其溶解的傾向。合適的基本上疏水性的單體包括下面的一種或 多種:(甲基)丙烯酸正丁基酯,(甲基)丙烯酸異丁基酯,(甲基)丙烯酸月桂基酯,(甲基)丙 烯酸2-乙基己基酯,(甲基)丙烯酸十八烷基酯和苯乙烯。一種典型的疏水性單體的反應(yīng)混 合物包含60重量%的丙烯酸正丁基酯,25重量%的甲基丙烯酸月桂基酯和15重量%的甲基 丙烯酸正丁基酯,基于用于制備該聚合物的疏水性部分的單體的總重量計(jì)。單體例如苯乙 烯,丙烯酸乙基酯和甲基丙烯酸甲基酯可以與疏水性和/或親水性單體組合來用于制造該 聚合物的任一部分,如上所述。
[0034] 在制備本發(fā)明的催化劑組合物中,聚合物首先如下來制備:(i)將一種或多種基本 上疏水性的、烯屬不飽和單體一起聚合,以產(chǎn)生基本上疏水性的大分子單體,其具有烯屬不 飽和端基,該端基是與其他烯屬不飽和單體可聚合的。聚合優(yōu)選在連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器中進(jìn) 行。在特定實(shí)施方案中,這種聚合在170°C-300°C,通常210°C-240°C的溫度進(jìn)行。
[0035] 該烯屬不飽和端基允許大分子單體與另外的烯屬不飽和單體通過加聚來進(jìn)一步 聚合。該大分子單體是(ii)與一種或多種基本上親水性的單體,和/或含有可在聚合后變得 基本上親水性的基團(tuán)的單體聚合,以形成具有基本上親水性的主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)基 本上疏水性的側(cè)鏈的聚合物。在本發(fā)明的可選擇的實(shí)施方案中,具有基本上疏水性的主鏈 和沿著該主鏈的多個(gè)基本上親水性的側(cè)鏈的聚合物可以通過將上述方法的每個(gè)聚合步驟 ((i)和(i i))中使用的單體反轉(zhuǎn)(reverse)來制備。
[0036] 在本發(fā)明的特定實(shí)施方案中,例如當(dāng)該催化劑是有機(jī)-金屬催化劑例如二月桂酸 二丁基錫時(shí),由上述方法步驟制備的聚合物典型地表現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T g)小于15°C, 通常12°C或者更低。這里所示的Tg是使用干燥樹脂樣品,通過差示掃描量熱法以10°C/分鐘 的加熱速率從-90°C到175°C所測(cè)定的、標(biāo)準(zhǔn)DIN 53765所定義的外推的端點(diǎn)玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度(TgEE)。
[0037]本發(fā)明的催化劑組合物可以分散到含水介質(zhì)中,例如包含至少20重量%的水,更 經(jīng)常至少50重量%的水的含水介質(zhì)。
[0038] 在上述聚合步驟后,后續(xù)的方法步驟可以進(jìn)行或者以多種方式組合。它們可以以 所列次序依次進(jìn)行,或者可以改變?cè)摯涡?。后續(xù)的方法步驟的兩個(gè)或更多個(gè)可以同時(shí)進(jìn)行。 在一種示例性方法中,下面的步驟可以進(jìn)行來代替上面的步驟:
[0039] iii-a)分別或者同時(shí)A)在期望時(shí),中和該聚合物上的任何酸或者堿基團(tuán),和B)將 該聚合物分散到基本上含水介質(zhì)中以形成聚合物分散體;
[0040] iv-a)將催化劑化合物加入該聚合物分散體;和
[0041] v-a)將該催化劑化合物分散到該聚合物分散體中,以形成分散的催化劑組合物, 其包含:包含在該聚合物中或者被該聚合物包封的催化劑化合物。
[0042]此外,應(yīng)理解步驟iii-a)可以通過"直接稀釋(thin)"(其中將水加入該聚合物)或 者"反轉(zhuǎn)稀釋"(其中將該聚合物加入水中)來完成。在任一情況中,中和劑(如果使用的話) 可以首先加入該聚合物中,或者可以加入水中,在該情況中,聚合物是同時(shí)中和和分散的。
[0043]在另一實(shí)施方案中,該催化劑和聚合物是同時(shí)分散的;即,本發(fā)明的催化劑組合物 可以通過下面的步驟分散在基本上含水介質(zhì)中:
[0044] iii-b)任選地首先中和該聚合物上的酸或者堿基團(tuán)(如果存在的話);
[0045] iv-b)將催化劑化合物加入該聚合物中,以形成混合物;
[0046] v-b)分別或者同時(shí)A)中和該聚合物上的酸或者堿基團(tuán)(如果該聚合物上存在的酸 或者堿基團(tuán)沒有在步驟iii-b)中中和,并且這樣做是期望的),和B)將該聚合物和催化劑同 時(shí)共同分散中基本上含水介質(zhì)中,以形成分散的催化劑組合物,其包含:包含在該聚合物中 或者被該聚合物包封的催化劑化合物。
[0047] 如上,步驟v-b)可以通過"直接稀釋"(其中將水加入該聚合物)或者"反轉(zhuǎn)稀釋" (其中將該聚合物加入水中)來進(jìn)行。在任一情況中,中和劑可以首先加入該聚合物中,或者 可以加入水中,在該情況中,聚合物是同時(shí)中和和分散的。
[0048]在兩種實(shí)施方案中,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)進(jìn)一步理解如果該聚合物僅僅包含非酸或 者非堿親水性基團(tuán),即"非離子"親水性基團(tuán)例如羥基或者醚官能團(tuán),則無需中和。
[0049]該聚合物上的酸基團(tuán)的中和不是必需的,但是通常進(jìn)行中和,并且可以使用例如 無機(jī)堿例如氫氧化銨或者胺例如二甲基乙醇胺,二異丙醇胺,三乙基胺等來整體或者部分 地進(jìn)行。堿基團(tuán)的中和同樣不是必需的,但是通常進(jìn)行中和,并且可以使用例如無機(jī)酸例如 HC1或者有機(jī)酸例如乙酸,丙酸,乳酸等來整體或者部分地進(jìn)行。
[0050] 有效的分散技術(shù)可以包括高剪切混合例如均化(homogenization ),使用乳化劑例 如MICROFLUIDIZER?乳化劑(其獲自馬薩諸塞州Newton的Microfluidics Co rporat ion)來乳化,使用轉(zhuǎn)子/定子混合器,Cowles分散機(jī),或者將小體積材料與常規(guī)攪 拌器以高攪拌速率來混合,如實(shí)施例所示。分散促使用聚合物來包封該催化劑化合物。
[0051] 在本發(fā)明的可選擇的實(shí)施方案中,步驟i)到v)中的兩個(gè)或更多個(gè)可以同時(shí)進(jìn)行, 例如當(dāng)該聚合步驟在含水介質(zhì)中進(jìn)行時(shí)。
[0052]該分散的催化劑組合物的平均粒度通常小于lOOOnrn,例如小于500nm。該分散的催 化劑組合物的示例性平均粒度包括Z平均中值(average mean),數(shù)均和體積平均粒度分別 是240_280nm,200_260nm,和200_260nm。
[0053]另外,在前述任一實(shí)施方案中所制備的該分散的催化劑組合物可以任選地通過在 它們存在下進(jìn)行聚合方法例如乳液聚合方法,來進(jìn)行另外的反應(yīng)。乳液聚合的例子包括自 由基聚合方法和聚氨酯形成??梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的用于這些方法的任何單體和引發(fā)劑。 不希望受限于理論,據(jù)信這種方法會(huì)產(chǎn)生如此存在的聚合物,其中催化劑化合物處于初始 分散的聚合物中,并且具有"纏住"的效果或者以其他方式攜帶該催化劑化合物和進(jìn)一步減 慢它的釋放。
[0054]本發(fā)明還涉及可固化組合物。這些組合物可以是溶劑性的或者水性的。該可固化 組合物典型地包含(a)反應(yīng)混合物和(b)上述的催化劑組合物。另外,在某些實(shí)施方案中,該 反應(yīng)混合物(a)可以是粉末或者液體可固化組合物,并且可以作為涂層或?qū)雍夏砹餮?、擠 出、輥涂或者施涂到基底上。該反應(yīng)混合物也可以產(chǎn)生透明的反應(yīng)產(chǎn)物,適于用作游離膜, 顯示器屏幕,窗戶(窗玻璃),擋風(fēng)玻璃,透鏡等。該反應(yīng)混合物(a)包含i) 一種或多種樹脂, 其具有與它們本身或者與ii)分開的交聯(lián)劑上的官能團(tuán)有反應(yīng)性的反應(yīng)性官能團(tuán)。組分i) 和ii)可以作為單包裝(1K)或者多包裝例如雙包裝(2K)體系來提供。該反應(yīng)混合物的組分 經(jīng)常以分開的包裝中提供,并且在即將反應(yīng)之前混合在一起。當(dāng)該反應(yīng)混合物是多包裝體 系時(shí),該催化劑組合物(b)可以在分開的組分i)和ii)中的一者或兩者中存在和/或作為另 外的分開的組分包裝來存在。
[0055] 在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中,該反應(yīng)混合物(a)可以包含i)多元醇和ii)多異氰酸 酯。這樣的反應(yīng)混合物通常用于形成可固化的成膜組合物。
[0056] 合適的多元醇i)包括溶劑性和水性樹脂多元醇例如丙烯酸類物質(zhì),聚酯,聚醚,醇 酸樹脂和聚氨酯多元醇,如本領(lǐng)域已知的。
[0057]合適的多異氰酸酯包括二異氰酸酯和三異氰酸酯例如縮二脲和異氰尿酸酯。任何 合適的二異氰酸酯包括1,4_四亞甲基二異氰酸酯和1,6_六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲可 以用作本發(fā)明方法中的反應(yīng)物i)a)。同樣,可以使用脂環(huán)族二異氰酸酯例如異佛爾酮二異 氰酸酯和4,4'_亞甲基雙(環(huán)己基異氰酸酯)的縮二脲。合適的芳烷基二異氰酸酯的例子(由 其可以制備縮二脲)是間亞二甲苯基二異氰酸酯和a,a,a',a'_四甲基間亞二甲苯基二異氰 酸酯。該二異氰酸酯本身也可以用作本發(fā)明的可固化組合物中的組分ii)。
[0058]三官能異氰酸酯也可以用作組分ii),例如異佛爾酮二異氰酸酯的三聚體,三異氰 酸基壬烷,三苯基甲烷三異氰酸酯,1,3,5-苯三異氰酸酯,2,4,6-甲苯三異氰酸酯,三羥甲 基丙烷和四甲基二甲苯二異氰酸酯的加合物,其是在商標(biāo)名CYTHANE 316下由CYTEC Industries銷售,和DESMODUR N 3300,其是六亞甲基二異氰酸酯的異氰尿酸酯,其獲自 Bayer Corporation。多異氰酸酯經(jīng)常用于可固化組合物中,包括環(huán)狀異氰酸酯,特別是二 異氰酸酯例如六亞甲基二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯的異氰尿酸酯。
[0059] 該用作組分ii)的異氰酸酯官能材料也可以是上面公開的那些之一,其是用一種 或多種多胺和/或多元醇,使用合適的材料和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)來擴(kuò)鏈。
[0060] 在本發(fā)明的可固化組合物中,將催化劑加入反應(yīng)混合物中可使得固化反應(yīng)在低于 沒有使用催化劑時(shí)所需的溫度來進(jìn)行。同樣,該反應(yīng)可以在給定溫度比在特定反應(yīng)物之間 所觀察到的更快地發(fā)生。反應(yīng)可以在環(huán)境溫度或者在升高的溫度例如大于30°C進(jìn)行,其取 決于所涉及的化學(xué)過程(chemistry) 〇
[0061]適用期在此定義為這樣的時(shí)間跨度,在其過程中,涂料準(zhǔn)備好施涂(例如因?yàn)槿?組分已經(jīng)合并)并且仍然具有足夠低的施涂粘度。對(duì)于其他可固化組合物,適用期是這樣的 時(shí)間跨度,在其過程中,可固化組合物準(zhǔn)備好模制、流延或者擠出(例如因?yàn)槿拷M分已經(jīng) 合并)并且仍然具有足夠低的粘度以模制、流延或者擠出。與包含相同量的未包封形式的催 化劑的可固化組合物相比,包含本發(fā)明的包封的催化劑組合物的涂料組合物表現(xiàn)出適用期 的延長,但是在施涂后在可接受的時(shí)間內(nèi)仍然可固化。這種工作時(shí)間(working time)的改 進(jìn)在涂料組合物的施涂過程中會(huì)是有利的??蛇x擇地,本發(fā)明的包封催化劑組合物可以允 許使用更高的催化劑水平,產(chǎn)生更短的固化時(shí)間和增加的工作生產(chǎn)量(work throughput), 但是具有與較低負(fù)載量的未包封的催化劑相當(dāng)?shù)倪m用期。這在許多情況中會(huì)是令人期望 的,例如在汽車修補(bǔ)涂料的施涂中。
[0062] 該催化劑組合物的用量足以使得反應(yīng)混合物中的任何反應(yīng)性官能團(tuán)的反應(yīng)能夠 進(jìn)行或者加速該反應(yīng)。該量可以基于所涉及的反應(yīng)物的化學(xué)過程而變化,但是典型地催化 劑組合物在本發(fā)明的可固化組合物的用量是0.01-10重量%,經(jīng)常0.05-5重量%,典型地小 于3重量%,例如0.09重量%,基于反應(yīng)混合物中的樹脂固體的總重量計(jì)。
[0063] 本發(fā)明將通過參考下面的實(shí)施例來進(jìn)一步描述。該實(shí)施例僅僅對(duì)本發(fā)明是示例性 的,并非打算是限定性的。除非另有指示,否則全部的份數(shù)是以重量計(jì)的。
[0064] 實(shí)施例
[0065]呈現(xiàn)下面的實(shí)施例來證實(shí)本發(fā)明的一般原理。實(shí)施例1描述了大分子單體的制備, 其隨后用于合成可分散的共聚物。實(shí)施例2和2A描述了用實(shí)施例1所述的大分子單體來制備 共聚物。實(shí)施例2B描述了實(shí)施例2A的共聚物的含水分散體的制備。實(shí)施例3和4描述了將催 化劑分散到大分子單體共聚物中的兩種方法,和實(shí)施例5描述了來自實(shí)施例4的催化劑分散 體的進(jìn)一步的改進(jìn)。全部所列的量是以重量份來描述的,除非另有指示。本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)解釋 為被所呈現(xiàn)的具體實(shí)施例所限制。
[0066] 實(shí)施例1
[0067] 丙烯酸類大分子單體是在300ml連續(xù)攪拌槽反應(yīng)器(CSTR)系統(tǒng)中,由下面的成分 來制備的: 成分_重量,以g計(jì) 丙烯酸丁酯 2406.4
[0068]曱基丙烯酸月桂基酯 1002.6 曱基丙烯酸丁基酯 601.5 二叔戌基過氧化物 20. 05
[0069]向該CSTR中加入300mL的2-丁氧基乙醇。將上述成分稱重,并且以足以提供良好混 合的攪拌速率攪拌15分鐘,然后加入到供料槽中,同時(shí)將該反應(yīng)器系統(tǒng)加熱至反應(yīng)溫度 (235°C)。當(dāng)該系統(tǒng)處于該溫度時(shí),將單體/引發(fā)劑加入到反應(yīng)器是以60mL/min的速率開始 的。所得的丙烯酸類大分子單體的收集是在供料開始18分鐘后開始的(3.6CSTR駐留時(shí)間, 其是足以將2-丁氧基乙醇加料從系統(tǒng)中清除的時(shí)間),并且持續(xù)60分鐘。在整個(gè)聚合過程中 保持235°C的反應(yīng)器溫度和450-460psig的壓力。所得的材料是粘性的、但可以傾到的液體, 并且1是3600,M n是1590,Pd是2.3,和峰值MW是2668,其是通過凝膠滲透色譜法,相對(duì)于聚苯 乙稀標(biāo)準(zhǔn)物來測(cè)量的。
[0070] 實(shí)施例2
[0071] 丙烯酸類大分子單體共聚物是由下面的成分來制備的: 成分_重量,以g 士|_ 加料1 實(shí)施例1的丙烯酸類大分子單體1000. 0 二丙二醇單甲醚 550.0 丙二醇單曱醚 550.0 加料2 LUPEROX7M501 300. 0
[0072] 二丙二醇單甲醚 50.0 丙二醇單曱醚 50.0 加料3 丙烯酸 400.0 苯乙燁 1500. 0 丙烯酸乙酯 2100.0 加料4 二丙二醇單甲醚 25.0 丙二醇單曱醚 25,0 加料5 二丙二醇單甲醚 25.0 丙二醇單曱醚 25,0
[0073] 加料 6 Luperox7M50 50.0 二丙二醇單曱基醚 12,5 丙二醇單曱基醚 12.5 加料7 二丙二醇單曱基醚 25.0 丙二醇單曱基醚 25.0
[0074] 1過氧化乙酸叔丁酯,在OMS中50 %的溶液,獲自Arkema,Inc。
[0075]將加料1加入到裝備有攪拌器,熱電偶和冷凝器和犯入口的反應(yīng)器中。施加 N2覆蓋 層(blanket),并且將該反應(yīng)混合物加熱到回流。加料2是經(jīng)255分鐘加入的;在加料2開始5 分鐘后,將加料3經(jīng)240分鐘開始。然后,在完成時(shí),將加料4和5作為沖洗料(rinse)分別加入 到加料3和2。在加料5加入后,將該反應(yīng)混合物在一定溫度保持60分鐘。加料6然后經(jīng)30分鐘 加入,并且加料7是作為沖洗料來加入的。然后將該反應(yīng)混合物保持60分鐘。所得的材料是 透明的,粘性樹脂,并且固體(110°C,lh)是78.24%,酸值是42.9mg KOH/g樹脂溶液,和Mw是 25453,Mn是5587,Pd是4.6和峰值MW是11427,其是通過凝膠滲透色譜法,相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo) 準(zhǔn)物來測(cè)量的。干燥樹脂樣品的由標(biāo)準(zhǔn)DIN 53765所定義的外推的端點(diǎn)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 (TgEE)是通過差示掃描量熱法以10 °C /分鐘的加熱速率從-90 °C到175 °C (來自第一加熱是12 °C,和來自第二加熱是8°C)來測(cè)量的。
[0076] 實(shí)施例2A
[0077] -種丙烯酸類大分子單體共聚物是由下面的成分來制備的: 成分_重量,以g 士|_ 加料1 實(shí)施例1的丙烯酸類大分子單體200. 0 二丙二醇單甲基醚 140.0 加.料.2 LUPEROX7M501 60. 0 二丙二醇單甲基醚 20. 0 加料3 丙烯酸 80.0 苯乙烯 300.0
[0078] 丙烯酸乙酯 420. 0 加料4 二丙二醇單甲基醚 10. 〇 加料5 二丙二醇單甲基醚 10.0 加料6 Luperox7M50 10. 0 二丙二醇單甲基醚 5,0 加料7
[0079] 二丙二醇單甲基酸 5, 0
[0080]將加料1加入到裝備有攪拌器,熱電偶和冷凝器和犯入口的反應(yīng)器中。施加 n2覆蓋 層,并且將該反應(yīng)混合物加熱到回流。加料2是經(jīng)135分鐘加入的;在加料2開始5分鐘后,加 料3經(jīng)120分鐘開始。然后在完成時(shí),將加料4和5作為沖洗料分別加入到加料3和2。在加料5 加入后,將該反應(yīng)混合物在一定溫度保持60分鐘。加料6然后經(jīng)30分鐘加入,并且加料7是作 為沖洗料來加入的。然后將該反應(yīng)混合物保持60分鐘。所得的材料是透明的、粘性樹脂,并 且酸值是46.911^1(011/8樹脂溶液,和1是29261,11是5348,?(1是5.5和峰值麗是11173,其是 通過凝膠滲透色譜法,相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物來測(cè)量的。
[0081 ] 實(shí)施例2B
[0082] 丙烯酸類大分子單體共聚物的含水分散體是由下面的成分來制備: 成分_重量,以g計(jì) 加料1 實(shí)施例2A的丙烯酸類大分予單體共聚物530. 1
[0083] 加料2 去離子H20 737. 2 二曱基乙醇胺 14.50
[0084] 將加料1加入到裝備有熱電偶、冷凝器、N2入口和槳式攪拌器的2L圓底燒瓶中,置 于N2覆蓋層下,并且加熱到90°C。加料2也加熱到90°C。在該溫度,將加料2加入該反應(yīng)器中, 并且經(jīng)40分鐘的時(shí)間段混合。然后將該混合物攪拌60分鐘。所得的分散體是稀釋的白色液 體,并且固含量(ll〇°C,lh)是35.08%,和粘度(8仰〇1^^1(1#2錠子,100印111)是69〇?。粒度分 析(Malvern HPPS)顯示了單峰分布,并且Z平均中值粒度是163nm和多分散度指數(shù)是0.399。
[0085] 實(shí)施例3
[0086] 將下面的成分加入2.5盎司玻璃罐中(直徑1V8英寸和高度31/8英寸):來自于實(shí)施 例2B的30g的大分子單體共聚物分散體和15g的DBTDL。將該溶液使用高揚(yáng)程(high 1 if t)刀 片和臺(tái)式(bench top)空氣動(dòng)力(air powered)攪拌器在2000rpm攪拌5分鐘。
[0087] 實(shí)施例4
[0088] 丙烯酸類大分子單體共聚物和二月桂酸二丁基錫的含水分散體是由下面的成分 來制備的: 成分_重量,軟g計(jì) 加料1 實(shí)施例2的丙烯酸類大分子單體共聚物 253. f 加.料.2 二月桂酸二丁基錫 2 6 8 . 7
[0089] 加料 3 氫氧化銨(29%溶液) 17. 07 加料4 去離子H20 34 01 加料5 去離子H20 726.44
[0090] 將加料1加入到裝備有熱電偶、冷凝器、N2入口和槳式攪拌器的2L圓底燒瓶中,置 于犯覆蓋層下,并且加熱到90°C。在該溫度,將加料2在混合下加入,然后在持續(xù)混合下冷卻 到40°C。在40°C,在表面下(subsurface)將加料3經(jīng)5分鐘加入到該反應(yīng)器,并且用加料4沖 洗。然后將該反應(yīng)器內(nèi)容物混合15分鐘,并且升溫到60°C。將加料5 (其預(yù)熱到90 °C )在約 325rpm的攪拌速率經(jīng)40分鐘的時(shí)間段加入到反應(yīng)器。該混合物然后在60 °C保持并攪拌60分 鐘。所得的分散體是稀釋的白色液體,并且固含量(110 °C,lh)是36.92 %,和粘度 (Brookf ield#2徒子,lOOrpm)是45cP。粒度分析(Malvern ZetaSizer3000HSa)顯不 了單峰 分布,并且Z平均中值,數(shù)均和體積平均中值粒度分別是278.6,251.6和251.6nm。
[0091] 實(shí)施例5
[0092]丙烯酸類大分子單體共聚物和二月桂酸二丁基錫與內(nèi)部(internal)聚合物的含 水分散體是由下面的成分制備的:
[0093] 成分_重量..,以g:計(jì) 力P料1 實(shí)施例4的丙烯酸類大分子單體共聚物/二月桂酸二丁基錫分散 體 2.08.6. 去離子HzO. 10, 0 加料2 過硫酸按 0. .12. 去離子H20 10 0 加.料.3 苯乙烯 6.9 曱基丙烯酸丁基酯8. 05 丙烯酸丁基酯8. 05 加料4 去離子H2Q 5. 0 加料5 過硫酸銨 G. 05
[0094] 去離子H2Q 4. 0 加料6 去離子H20 4. 0
[0095] 將加料1加入到裝備有熱電偶、冷凝器、N2入口和槳式攪拌器的2L圓底燒瓶中,置 于仏覆蓋層下,并且加熱到75°C。在該溫度,將加料2和3同時(shí)經(jīng)3小時(shí)加入。在完成加料3時(shí), 將加料4作為沖洗料加入,并且將該反應(yīng)混合物保持1小時(shí)。然后將加料5加入該反應(yīng)器中, 隨后加入作為沖洗料的加料6,并且將該反應(yīng)混合物保持1小時(shí)。所得的分散體是稀釋的白 色液體,并且固含量(ll〇°C,lh)是32.6%,和粘度(8仰〇1^^1(1#2錠子,100印111)是33〇?。粒 度分析(Malvern ZetaSizer 3000HSa)顯示了單峰分布,并且Z平均中值,數(shù)均和體積平均 中值粒度分別是241.3,207.5和211.7匪。
[0096] 涂料制劑實(shí)施例。
[0097] 含有實(shí)施例3所述的催化劑分散體的涂料組合物的制備
[0098] (制劑 A):
[0099]將下面的成分加入到混合杯中:將38.8g的溶劑性透明涂料(其組成與DC 4000( - 種溶劑性透明涂料,市售自PPG Industries,Inc.)相同,但是不同的是沒有使用催化劑來 制備),和來自實(shí)施例3的1.06g的催化劑分散體一起加入并且用手徹底混合。然后加入 10.88g的溶劑性透明涂料硬化劑(其組成與DCH 3085(溶劑性透明涂料硬化劑,市售自PPG IndustriesJnc.)相同,但是不同的是沒有使用催化劑來制備)并且用手徹底混合。
[0100] 含有實(shí)施例4所制備的催化劑分散體的涂料組合物的制備
[0101] (制劑 B):
[0102]將下面的成分加入到混合杯中:將38.8g的溶劑性透明涂料(其組成與DC 4000相 同,但是不同的是沒有使用催化劑)來制備,和來自實(shí)施例4的1.7g的催化劑分散體一起加 入并且用手徹底混合。然后加入10.88g的溶劑性透明涂料硬化劑(其組成與DCH 3085相同, 但是不同的是沒有使用催化劑來制備)并且用手徹底混合。
[0103] 含有實(shí)施例5所制備的催化劑分散體的涂料組合物的制備
[0104] (制劑 C):
[0105]將下面的成分加入到混合杯中:將38.8g的溶劑性透明涂料(其組成與DC 4000相 同,但是不同的是沒有使用催化劑來制備),和來自實(shí)施例5的2.15g的催化劑分散體一起加 入并且用手徹底混合。然后加入10.88g的溶劑性透明涂料硬化劑(其組成與DCH 3085相同, 但是不同的是沒有使用催化劑來制備)并且用手徹底混合。
[0106]還制備和評(píng)價(jià)了表1所概述的沒有催化劑或者游離(fre^DBIDL的類似制劑,并且 分別表示為對(duì)比例1和2。
[0107]表1.涂料制劑實(shí)施例(質(zhì)量,以g計(jì))。
[0109] 為了評(píng)價(jià)該催化劑分散體對(duì)于適用期的影響,測(cè)量了隨著時(shí)間的涂料粘度。在涂 料施涂后,測(cè)量了Konig擺測(cè)硬度和無塵時(shí)間,來評(píng)價(jià)該催化劑分散體對(duì)于施涂到基底上的 涂料的固化的影響。
[0110] 將來自于上述實(shí)施例的制劑噴涂到電涂鋼面板上。所用面板是具有ED 6060電涂 層(其獲自ACT Laboratories,Inc)的ACT冷乳鋼板(10 ? 16cmX 30.48cm)。該涂料組合物每 個(gè)是使用HVLP噴槍(具有1.4mm噴嘴)在環(huán)境溫度以兩個(gè)涂層來手工噴涂的,并且在涂覆之 間進(jìn)行環(huán)境閃蒸。透明涂料目標(biāo)是2-3密耳(約51-76微米)干膜厚度。
[0111] 該組合物的一些物理性能匯總在下表2中:
[0112]表2.
[0114] 1在Brookfield CAP 2000粘度計(jì)上測(cè)量,且#1錠子處于900RPM。
[0115] 2在將棉花球置于表面上之后,沒有棉纖維粘附到涂層表面的時(shí)間。以15min間隔 來測(cè)量。
[0116] 從隨著時(shí)間的粘度測(cè)量可以看出,與傳統(tǒng)的游離催化劑的對(duì)比2的制劑相比,使用 實(shí)施例3-5所述的催化劑分散體明顯延長了制劑的適用期。在噴涂后,使用催化劑分散體的 涂層的無塵時(shí)間和Konig硬度是與游離催化劑體系相當(dāng)?shù)?,并且明顯優(yōu)于沒有催化劑體系 的對(duì)比1。使用以上實(shí)施例3-5所述的催化劑分散體允許實(shí)現(xiàn)延長的適用期,同時(shí)保持傳統(tǒng) 催化體系的無塵時(shí)間和硬度的新穎組合。
[0117] 本發(fā)明進(jìn)一步涵蓋一種添加劑組合物,其包含:
[0118] (a)至少1重量%,或者至少5重量%,或者至少30重量%的添加劑化合物,基于該 添加劑組合物的固體總重量計(jì);和
[0119] (b)由烯屬不飽和單體制備的聚合物,其中:(i)該聚合物具有主鏈,其得自基本上 親水性的單體和/或含有可在聚合后變得基本上親水性的基團(tuán)的單體,和沿著該主鏈的多 個(gè)側(cè)鏈,其得自基本上疏水性的單體,或者
[0120] (ii)該聚合物具有得自基本上疏水性單體的主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,其得 自基本上親水性的單體和/或含有可在聚合后變得基本上親水性的基團(tuán)的單體;和其中該 添加劑化合物包含在該聚合物內(nèi)或者被該聚合物包封。
[0121] 這樣的添加劑可以是任何賦予它們加入其中的可固化組合物以期望的性能的添 加劑,條件是該添加劑能夠被包封。示例性的添加劑包括潤滑劑,指示劑,抗微生物組合物, UV光吸收劑,緩蝕劑或者可用于該可固化組合物中的其他期望的添加劑。
[0122]雖然上面出于說明的目的描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方案,但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說顯然的是可以對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)進(jìn)行諸多改變,而不背離所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā) 明。因此,應(yīng)理解的是本發(fā)明不限于所公開的特定實(shí)施方案,而是它打算覆蓋處于所附的權(quán) 利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 催化劑組合物,其包含: (a) 至少30重量%的催化劑化合物,基于該催化劑組合物的固體總重量計(jì);和 (b) 由烯屬不飽和單體制備的聚合物,其中: (i) 該聚合物具有主鏈,該主鏈得自基本上親水性的單體和/或含有可在聚合后變得基 本上親水性的基團(tuán)的單體,和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,該側(cè)鏈得自基本上疏水性的單體,或 者 (ii) 該聚合物具有得自基本上疏水性單體的主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,該側(cè)鏈得 自基本上親水性的單體和/或含有可在聚合后變得基本上親水性的基團(tuán)的單體; 和其中該催化劑化合物包含在該聚合物內(nèi)或者被該聚合物包封。2. 權(quán)利要求1的催化劑組合物,其中該催化劑化合物(a)包括有機(jī)錫化合物。3. 權(quán)利要求1的催化劑組合物,其中該催化劑組合物分散到含水介質(zhì)中。4. 權(quán)利要求1的催化劑組合物,其中該基本上疏水性的單體包括下面的一種或多種: (甲基)丙烯酸正丁基酯、(甲基)丙烯酸異丁基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯和苯乙烯。5. 權(quán)利要求1的催化劑組合物,其中該基本上親水性的單體包括下面的一種或多種:甲 氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基)丙烯酸羥丙基酯、(甲基)丙 烯酸4-羥基丁基酯、己內(nèi)酯和(甲基)丙烯酸羥烷基酯的羥基官能加合物、(甲基)丙烯酸、巴 豆酸、衣康酸、馬來酸和富馬酸。6. 權(quán)利要求1的催化劑組合物,其中該催化劑化合物包括有機(jī)-金屬催化劑化合物,并 且該聚合物(b)展示出小于15°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。7. 權(quán)利要求1的催化劑組合物,其進(jìn)一步包含(c)不同于聚合物(b)的另外的聚合物,其 中該催化劑化合物和該另外的聚合物(c)包含在聚合物(b)內(nèi)或者被聚合物(b)包封。8. 可固化組合物,包含: a) 反應(yīng)混合物,其包含: i) 一種或多種具有反應(yīng)性官能團(tuán)的樹脂,該反應(yīng)性官能團(tuán)是與本身有反應(yīng)性的;或者 ii) 交聯(lián)劑和一種或多種樹脂,該樹脂具有與該交聯(lián)劑上的官能團(tuán)有反應(yīng)性的反應(yīng)性 官能團(tuán);和 b) 權(quán)利要求1的催化劑組合物。9. 權(quán)利要求8的可固化組合物,其中該催化劑組合物b)存在于反應(yīng)混合物的樹脂組分 和/或交聯(lián)劑組分中。10. 制備分散到含水介質(zhì)中的催化劑組合物的方法,包括: i) 將一種或多種基本上疏水性的、烯屬不飽和單體一起聚合,以產(chǎn)生基本上疏水性的 大分子單體,其具有烯屬不飽和端基,該烯屬不飽和端基是與其他烯屬不飽和單體可聚合 的; ii) 將一種或多種基本上親水性的烯屬不飽和單體和/或含有在聚合后變得基本上親 水性的基團(tuán)的單體,與步驟i)中形成的大分子單體一起聚合,以產(chǎn)生具有基本上親水性的 主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)基本上疏水性的側(cè)鏈的聚合物; i i i)將該聚合物與含水介質(zhì)合并; iv)任選地中和該聚合物上的任何酸或者堿基團(tuán); V)將該聚合物分散到該含水介質(zhì)中; Vi)將催化劑化合物加入到該含水介質(zhì)中;和 Vii)將該催化劑化合物分散到該含水介質(zhì)中,以形成分散的催化劑組合物,催化劑組 合物包含:包含在該聚合物中或者被該聚合物包封的催化劑化合物。11. 權(quán)利要求10的方法,其中步驟i)中的聚合是在170 °C -300 °C的溫度進(jìn)行的。12. 權(quán)利要求10的方法,其中步驟i i i)到v i i)中的兩個(gè)或更多個(gè)或者步驟i)到v)中的 兩個(gè)或更多個(gè)是同時(shí)進(jìn)行的。13. 權(quán)利要求10的方法,其中在該聚合物分散到含水介質(zhì)中之后,將該催化劑化合物加 入含水介質(zhì)中。14. 權(quán)利要求10的方法,其中將該催化劑化合物和聚合物同時(shí)分散到含水介質(zhì)中,以形 成分散的催化劑組合物,該催化劑組合物包含被該聚合物包封的催化劑化合物。15. 權(quán)利要求10的方法,其中該基本上疏水性的烯屬不飽和單體包括下面的一種或多 種:(甲基)丙烯酸正丁基酯、(甲基)丙烯酸異丁基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯 酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯和苯乙烯。16. 權(quán)利要求10的方法,其中該基本上親水性的烯屬不飽和單體包括下面的一種或多 種:甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基)丙烯酸羥丙基酯、(甲 基)丙烯酸4-羥基丁基酯、己內(nèi)酯和(甲基)丙烯酸羥烷基酯的羥基官能加合物、(甲基)丙烯 酸、巴豆酸、衣康酸、馬來酸和富馬酸。17. 權(quán)利要求10的方法,其中該催化劑化合物包括有機(jī)錫化合物。18. 權(quán)利要求10的方法,其進(jìn)一步包括:vi i i)在步驟vi i)中形成的催化劑組合物存在 下,形成不同于步驟ii)中形成的聚合物的另外的聚合物。19. 制備分散到含水介質(zhì)中的催化劑組合物的方法,包括: i) 將一種或多種基本上親水性的、烯屬不飽和單體,和/或含有可在聚合后變得基本上 親水性的基團(tuán)的單體一起聚合,以產(chǎn)生基本上親水性的大分子單體,其具有烯屬不飽和端 基,該烯屬不飽和端基是與其他烯屬不飽和單體可聚合的; ii) 將一種或多種基本上疏水性的稀屬不飽和單體與步驟i)中形成的大分子單體一起 聚合,以產(chǎn)生具有基本上疏水性的主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)基本上親水性的側(cè)鏈的聚合 物; i i i)將該聚合物與含水介質(zhì)合并; iv) 任選地中和該聚合物上的任何酸或者堿基團(tuán); v) 將該聚合物分散到該含水介質(zhì)中; vi) 將催化劑化合物加入到該含水介質(zhì)中;和 vii) 將該催化劑化合物分散到該含水介質(zhì)中,以形成分散的催化劑組合物,其包含:包 含在該聚合物中或者被該聚合物包封的催化劑化合物。20. 權(quán)利要求19的方法,其中步驟i i i)到vi i)中的兩個(gè)或更多個(gè)或者步驟i)到v)中的 兩個(gè)或更多個(gè)是同時(shí)進(jìn)行的。21. 權(quán)利要求19的方法,其中步驟i)的聚合是在170 °C -300 °C的溫度進(jìn)行的。22. 權(quán)利要求19的方法,其中在該聚合物分散到含水介質(zhì)中之后,將該催化劑化合物加 入含水介質(zhì)中。23. 權(quán)利要求19的方法,其中該催化劑化合物包括有機(jī)錫化合物。24. 權(quán)利要求19的方法,其中將該催化劑化合物和聚合物同時(shí)分散到含水介質(zhì)中,以形 成分散的催化劑組合物,該催化劑組合物包含被該聚合物包封的催化劑化合物。25. 權(quán)利要求19的方法,其進(jìn)一步包括:vi ii)在步驟vi i)中形成的催化劑組合物存在 下,形成不同于步驟ii)中形成的聚合物的另外的聚合物。26. 用于可固化組合物的添加劑組合物,該添加劑組合物包含: (a) 至少1重量%的添加劑化合物,基于該添加劑組合物的固體總重量計(jì);和 (b) 由烯屬不飽和單體制備的聚合物,其中: (i) 該聚合物具有主鏈,該主鏈得自基本上親水性的單體和/或含有可在聚合后變得基 本上親水性的基團(tuán)的單體,和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,該側(cè)鏈得自基本上疏水性的單體,或 者 (ii) 該聚合物具有得自基本上疏水性單體的主鏈和沿著該主鏈的多個(gè)側(cè)鏈,該側(cè)鏈得 自基本上親水性的單體和/或含有可在聚合后變得基本上親水性的基團(tuán)的單體; 和其中該催化劑化合物包含在該聚合物內(nèi)或者被該聚合物包封。
【文檔編號(hào)】C09D175/04GK105849207SQ201480070263
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2014年11月5日
【發(fā)明人】S·J·莫拉維克, D·J·施沃茨米勒, S·V·巴蘭塞克, D·R·芬恩
【申請(qǐng)人】Ppg工業(yè)俄亥俄公司