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含羥基化ab型嵌段聚合物分散劑的顏料分散體的制作方法

文檔序號(hào):3707153閱讀:362來(lái)源:國(guó)知局

專(zhuān)利名稱(chēng)::含羥基化ab型嵌段聚合物分散劑的顏料分散體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及含有一種AB型嵌段聚合物分散劑的改良顏料分散體。
背景技術(shù)
:AB型嵌段聚合物分散劑在技術(shù)上是已知的,并且已用于形成顏料分散體,這種分散體被用于多種涂料組合物。1987年4月7日頒布的Hutchins等人的美國(guó)專(zhuān)利4,656,226說(shuō)明了一種含有附著在顏料表面的極性基團(tuán),如酸和胺,的AB型嵌段聚合物分散劑,同時(shí)說(shuō)明了用于保持顏料在分散體或者涂料組合物中穩(wěn)定性的其它嵌段聚合物。1994年6月22日頒布的Ma等人的美國(guó)專(zhuān)利5,221,334也說(shuō)明了用于水性印刷油墨的AB和BAB型嵌段聚合物,以保持顏料在油墨中的分散性?!盎钚浴白杂苫酆戏椒?,也稱(chēng)為基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合(GTP),是用于形成上述嵌段聚合物的一種眾所周知的方法。在GTP中,引發(fā)劑分解,以一端結(jié)合到丙烯酸單體單元的尾部,而另一端結(jié)合到其頭部。當(dāng)?shù)诙€(gè)單體單元與第一個(gè)單體單元聚合時(shí),結(jié)合在其頭部的基團(tuán)又轉(zhuǎn)移到第二個(gè)單體單元的頭部。這些方法在1983年11月22日和1985年4月2日頒布的O.W.Webster的美國(guó)專(zhuān)利4,417,034和4,508,880中以及在1983年11月8日和1985年6月18日頒布的Farnham等人的美國(guó)專(zhuān)利4,414,372和4,524,196中已有描述。上述專(zhuān)利引入本文作為參考。傳統(tǒng)的卡車(chē)和汽車(chē)面漆包含一種涂布在著色底漆上面的透明涂層,而底色漆是涂在底涂層的上面。用于底色漆的聚合物分散劑不僅必須保持顏料是分散的,而且必須包含一種能與涂料組合物中的交聯(lián)劑起反應(yīng)的反應(yīng)基團(tuán),這使得在固化時(shí),這種分散劑成為最終所得面漆的組成部分。聚合物分散劑能導(dǎo)致涂層間附著力的破壞,因而通常僅使用較少的量??梢韵M?dāng)聚合物分散劑含有反應(yīng)基團(tuán)時(shí),這種反應(yīng)基團(tuán)將與底涂層鍵合以改進(jìn)底色漆層與底涂層之間的附著力,而不會(huì)引起涂層間的附著問(wèn)題,也不導(dǎo)致最終所得面漆的漆膜片落和碎落。發(fā)明概述一種用于形成涂料組合物的顏料分散體,其中含有分散了的顏料,一種載液和一種AB-型嵌段聚合物分散劑(基料);該AB-型嵌段聚合物的數(shù)均分子量為約5,000-20,000,并且含有20-80%(重量)的聚合A鏈段和相應(yīng)地80-20%(重量)的聚合B鏈段;其中此嵌段聚合物的聚合A鏈段是與選自芳族羧酸或脂族羧酸的一種酸反應(yīng)了的聚合(甲基)丙烯酸縮水甘油酯單體;而B(niǎo)鏈段是由烷基中含1-12個(gè)碳原子的聚合(甲基)丙烯酸烷基酯單體和烷基中含約1~4個(gè)碳原子的聚合(甲基)丙烯酸羥烷基酯單體構(gòu)成的;其中分散體中顏料與基料的重量比為約1/100-200/100。發(fā)明詳述上述的(甲基)丙烯酸酯這一術(shù)語(yǔ)既指丙烯酸酯,也指甲基丙烯酸酯。這種新型的顏料分散體是穩(wěn)定的,并且一般是不絮凝或附聚的,且與涂料組合物中通常用于形成各種聚合物薄膜的基料相容,特別是與涂料組合物中所用的丙烯酸類(lèi)聚合物相容的。當(dāng)涂料組合物固化時(shí),已經(jīng)并入其中的AB型嵌段聚合物分散劑會(huì)與涂料組合物中的其他成膜組分起反應(yīng)而成為這種薄膜的一部分,這樣此分散劑就不會(huì)象它仍然保持為薄膜的一種未反應(yīng)組分所出現(xiàn)的那樣,在風(fēng)化時(shí)導(dǎo)致薄膜劣化。還有,由于AB型嵌段聚合物是一種極好的分散劑,聚合物與顏料的比例或者聚合物被分散的比例小于用傳統(tǒng)分散劑時(shí)所使用的比例,并且各種各樣的顏料和聚合物能被分散,從而擴(kuò)大了可配制的顏料分散體的數(shù)量和類(lèi)型。這種AB型嵌段聚合物含有能改進(jìn)對(duì)底涂層附著力的反應(yīng)基團(tuán),因此減小了涂料組合物的漆膜片落和碎落現(xiàn)象。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過(guò)使用這些新型顏料分散體可得到改良的涂料組合物。這些涂料組合物也包含通常為一種丙烯酸類(lèi)聚合物的成膜基料和如象多異氰酸酯或烷基化三聚氰胺的固化劑。這種組合物具有為汽車(chē)面漆提供所希望的優(yōu)異涂層性能的優(yōu)點(diǎn)。目前在汽車(chē)和卡車(chē)上使用的常規(guī)底色漆/透明涂層面漆中的底色漆用本發(fā)明的炭黑顏料分散體染色,與用傳統(tǒng)炭黑顏料分散體染色的底色漆相比,明顯改進(jìn)了黑色的黑度。用于配制本發(fā)明分散體的AB型嵌段聚合物可用陰離子聚合方法或基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合方法來(lái)制備。優(yōu)選地,這種聚合物用前面提到的GTP專(zhuān)利中所描述的GTP方法來(lái)制備(美國(guó)專(zhuān)利4,417,034、4,508,880、4,414,372和4,524,196)。這些聚合物的數(shù)均分子量為約5,000-20,000,優(yōu)選為約7,500-15,000。該聚合物的A鏈段構(gòu)成聚合物的約20-80%(重量),并且相應(yīng)地該聚合物的B鏈段構(gòu)成聚合物的80-20%(重量)。所有在此引用的分子量都是通過(guò)用聚苯乙烯作標(biāo)準(zhǔn)樣的GPT(凝膠滲透色譜)法來(lái)測(cè)定。這種AB型嵌段聚合物含有相對(duì)高極性的粘附性A-鏈段和相對(duì)非極性的穩(wěn)定化B-鏈段。這種A-鏈段被設(shè)計(jì)為吸附在顏料的表面,而B(niǎo)-鏈段為顏料顆粒物提供一種立體穩(wěn)定性以防止絮凝作用。A-鏈段必須有利于與顏料表面相互作用;(2)尺寸足夠大以提供不可逆吸附;(3)不是太大以免其完全覆蓋顏料表面或?qū)е翨-鏈段的破壞。B-鏈段必須是(1)大以提供立體穩(wěn)定作用(數(shù)均分子量大約為1500或更大);(2)與分散體介質(zhì),典型地為一種溶劑,相容并與涂料組合物中所用的形成聚合物膜的材料相容。此AB型嵌段聚合物可用傳統(tǒng)聚合催化劑和溶劑通過(guò)陰離子聚合方法制備。通常,首先制備包含聚合(甲基)丙烯酸縮水甘油酯單體的A鏈段,而后加入B鏈段單體并使之聚合。也可以一開(kāi)始先制備B鏈段而后制備A鏈段以生成AB型嵌段聚合物。優(yōu)選地,制備這種AB型嵌段聚合物應(yīng)在諸如氮?dú)庵?lèi)的惰性氛圍中,將諸如四氫呋喃與二甲苯的混合物之類(lèi)的溶劑、諸如間-氯代苯甲酸四丁基銨之類(lèi)的催化劑,和諸如1-甲氧基-1-三甲基甲硅烷氧基-2-甲基丙烯之類(lèi)的引發(fā)劑加進(jìn)聚合容器中,然后加入(甲基)丙烯酸縮水甘油酯A-鏈段單體,用GTP方法進(jìn)行聚合。當(dāng)大部分A-鏈段單體已經(jīng)反應(yīng),典型地為超過(guò)99%,這時(shí)加入(甲基)丙烯酸烷基酯B-鏈段單體,典型地為甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯,以及硅烷封端的(甲基)丙烯酸羥烷基酯單體,典型地為甲基丙烯酸三甲基甲硅烷氧基乙酯,并完成聚合。然后加入足量的芳香羧酸或者脂族羧酸使之與聚合物中的所有縮水甘油基反應(yīng),以除去(甲基)丙烯酸羥烷基酯中的硅烷封端,這樣就制得了可用于本發(fā)明的AB型嵌段聚合物分散劑。用于生成這種AB型嵌段聚合物的其他典型溶劑,GTP聚合催化劑和引發(fā)劑在上面提到的GTP專(zhuān)利中已公開(kāi)。這種聚合物的A-鏈段主要包含聚合的(甲基)丙烯酸縮水甘油酯單體,即丙烯酸縮水甘油酯或者甲基丙烯酸縮水甘油酯,或其混合物,在A-鏈段中也可使用至多占A-鏈段重量10%(重量)的、烷基中含有1-8個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯單體(描述在下面)。該聚合物的B-鏈段包含聚合的(甲基)丙烯酸烷基酯和硅烷封端的(甲基)丙烯酸羥烷基酯單體,后者隨后將用芳族或者脂族羧酸除去封端??捎糜谛纬葾B型嵌段聚合物且在烷基中含有1-12個(gè)碳的典型有效的(甲基)丙烯酸烷基酯是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸月桂酯等等,并且其任何混合物也能被用。能與(甲基)丙烯酸烷基酯單體一起使用的其他單體是甲基丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸芐酯??梢允褂玫摹⒃谕榛泻?~個(gè)碳原子的硅烷封端的(甲基)丙烯酸羥烷基酯的典型有效的是甲基丙烯酸三甲基甲硅烷氧基乙酯、丙烯酸三甲基甲硅烷氧基乙酯、甲基丙烯酸三甲基甲硅烷氧基丙酯、丙烯酸三甲基甲硅烷氧基丙酯、甲基丙烯酸三甲基甲硅烷氧基丁酯、丙烯酸三甲基甲硅烷氧基丁酯等等。當(dāng)用陰離子聚合方法來(lái)生產(chǎn)此聚合物時(shí),所用的(甲基)丙烯酸羥烷基酯單體不需用硅烷封端??梢允褂玫牡湫陀行У姆甲搴椭弭人崾菍?duì)硝基苯甲酸、苯甲酸、對(duì)叔丁基苯甲酸、二苯基乙酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、萘乙酸、對(duì)甲苯甲酸等等,以及乙酸、丁酸、異丁酸、巴豆酸、環(huán)己烷丁酸、癸酸、月桂酸、油酸、棕櫚酸、丙酸、山梨酸、硬脂酸、戊酸等等。能生成性能優(yōu)越的分散劑聚合物一種首選的酸是對(duì)硝基苯甲酸。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中,上述AB型嵌段聚合物在A-鏈段中含有約10到15重量份的已與對(duì)硝基苯甲酸反應(yīng)了的甲基丙烯酸縮水甘油酯,而在B-鏈段中含有約25-35重量份的甲基丙烯酸甲酯、25-35重量份的甲基丙烯酸丁酯和1-10重量份的甲基丙烯酸羥乙基酯。在該AB型嵌段聚合物中可以少量使用的其他適合的烯屬不保和單體包括丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺及其諸如烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺單體之類(lèi)的衍生物,如甲基丙烯酰胺、N-異丁氧基甲基甲基丙烯酰胺和N-羥甲基甲基丙烯酰胺;順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐、反丁烯二酸酐以及它們的半酯和二酯化合物;乙烯基芳族化合物、如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯;還有聚乙二醇單丙烯酸酯和聚乙二醇單甲基丙烯酸酯。這種AB型嵌段聚合物用作分散樹(shù)脂以分散涂料組合物中通常使用的各種各樣的顏料。所使用的典型顏料是金屬氧化物,如二氧化鈦、各種顏色的氧化鐵、氧化鋅、炭黑;填料顏料,如象滑石、陶土、重晶石、碳酸鹽、硅酸鹽;以及各種各樣的有機(jī)彩色顏料,如喹吖啶酮、銅酞菁、苝系顏料、偶氮顏料、陰丹酮藍(lán),諸如咔唑紫之類(lèi)的咔唑顏料,異吲哚啉酮,異吲哚酮,硫靛紅,苯并咪唑啉酮等等。為生成本發(fā)明的顏料分散體,可將AB型嵌段聚合物和待分散的顏料加入到適當(dāng)?shù)幕旌先萜魅绯⒛ニ闄C(jī)、砂磨機(jī)、球磨機(jī)、雙輥磨機(jī)等中,然后混合約5-150分鐘以形成分散體,此分散體具有約0-1,000Pa(帕斯卡)的屈服應(yīng)力,羅托維斯柯(Rotvfisco)粘度計(jì)測(cè)定的低剪切(20秒-1)粘度約100-10,000m.Pas(毫帕斯卡秒)和高剪切(1,000秒-1)粘度約10-1,000m.Pas(毫帕斯卡秒)。使用了本發(fā)明的顏料分散體的涂料組合物含有溶于有機(jī)載液中的優(yōu)選為一種丙烯酸基聚合物和一種交聯(lián)劑的基料,所述交聯(lián)劑例如是三聚氰胺交聯(lián)劑,多異氰酸酯交聯(lián)劑或者封閉型多異氰酸酯交聯(lián)劑,所述載液通常是作為基料組分的溶劑或者可以是溶劑/非溶劑的混合物以形成一種NAD(非水性分散體)。AB型嵌段聚合物形成穩(wěn)定的溶液或分散體。這些涂料組合物包含約10-70%,更典型地約15-50%(重量)的基料和約30-90%,更典型地約50-80%(重量)的載液。穩(wěn)定的涂料組合物可根據(jù)正規(guī)的油漆配方技術(shù)摻合其他有用組分而制備.為生成一種在約60-180℃高溫烘烤約5-60分鐘能產(chǎn)生交聯(lián)的組合物,按基料重量計(jì)算其量約15-50%(重量),優(yōu)選15-30%(重量)的在烷基中含有1-4個(gè)碳原子的烷基化的三聚氰胺甲醛交聯(lián)劑是優(yōu)選的。這些交聯(lián)劑一般是部分地或完全地烷基化的三聚氰胺甲醛化合物,如上所述,可以是單體也可以是聚合物。封閉型多異氰酸酯也可用作交聯(lián)劑。含有三聚氰胺交聯(lián)劑的涂料組合物可含有按基料重量計(jì)算其量約0.1-1.0%(重量)的一種強(qiáng)酸或其鹽催化劑,以降低固化溫度和時(shí)間。優(yōu)選的催化劑是對(duì)甲苯磺酸或其銨鹽??梢允褂玫钠渌呋瘎┦鞘榛交撬幔姿嵋约斑@些酸的胺鹽或銨鹽。其他成膜聚合物也可用于這些涂料組合物中,如丙烯酸聚氨酯,聚酯和聚酯型氨基甲酸酯,聚醚和聚醚型氨基甲酸酯,他們是與支化聚合物構(gòu)成的分散體相容的。可用多異氰酸酯作為交聯(lián)劑使得到的涂料組合物能在常溫下固化。此外,使用本發(fā)明分散體的涂料組合物可以含有各種各樣的其他任選的成分,包括填充料,增塑劑,抗氧化劑,表面活性劑和流動(dòng)控制劑。為了改進(jìn)這種涂料組合物面漆的耐氣候性,可加入按基料重量計(jì)算約0.1-5%(重量)的一種紫外光穩(wěn)定劑或者各種紫外光穩(wěn)定劑的組合。例如這些穩(wěn)定劑可以加入到含有顏料的本發(fā)明的分散體中,也可以直接加入到涂料組合物中。這樣的穩(wěn)定劑包括紫外光吸收劑,屏蔽劑,猝滅劑以及特定的位阻胺光穩(wěn)定劑。還有,也可加入按基料重量計(jì)算約0.1-5%(重量)的抗氧化劑??梢允褂玫牡湫妥贤夤夥€(wěn)定劑包括二苯甲酮,三唑,三嗪,苯甲酸酯,位阻胺及其混合物。紫外光穩(wěn)定劑的具體實(shí)例是美國(guó)專(zhuān)利4,591,533中所公開(kāi)的那些,其內(nèi)容引入本文作為參考。這樣的涂料組合物也可包含傳統(tǒng)的配方添加劑,如流動(dòng)控制劑,例如“Resiflow”S(聚丙烯酸丁酯),IBYK320和325(高分子量聚丙烯酸酯);流變控制劑,如熱解法二氧化硅以及增稠劑,如Rohm&amp;Haass公司生產(chǎn)的Acrylsol共聚物。本發(fā)明的顏料分散體可用在單道涂層中,也可用在著色的彩色涂層或底色漆層中,在這些涂層上涂上透明涂層以得到彩色涂層/透明涂層面漆。此外,也可將少量的顏料分散體加入到透明涂層中以提供諸如著色之類(lèi)的特別的色彩或美感效應(yīng)。用本發(fā)明分散體配制的涂料組合物對(duì)各種各樣的金屬或非金屬底材具有極好的附著力,如已油漆過(guò)的底材,初始的底材,冷軋鋼,磷化鋼和用傳統(tǒng)底漆通過(guò)電沉積涂布過(guò)的鋼材等。這些涂料組合物也可用于涂布塑性底材,如聚酯類(lèi)增強(qiáng)玻璃纖維,反應(yīng)注射成型聚氨酯和部分結(jié)晶的聚酰胺。特別是,用本發(fā)明分散體配制的底色漆或彩色涂層組合物改進(jìn)了底涂層與底色漆之間的層間附著力,同時(shí)也改進(jìn)了對(duì)透明面漆的附著力。附著力的這種改進(jìn)導(dǎo)致最終所得面漆的抗碎落性具有明顯改進(jìn),這對(duì)汽車(chē)和卡車(chē)面漆是非常重要的性質(zhì)。用本發(fā)明分散體配制的涂料組合物可按傳統(tǒng)方法使用,如噴涂,靜電噴涂,浸涂,刷涂,澆涂等等。優(yōu)選的方法是噴涂和靜電噴涂。在0EM應(yīng)用中,這種組合物典型地在100-150℃烘烤約15-30分鐘以形成約0.1-3.0密耳厚的涂層。當(dāng)該組合物用作透明涂層時(shí),它被涂在彩色涂層的上面,在涂布透明涂層之前,彩色涂層可干燥到指壓干狀態(tài)并固化或者優(yōu)選地快速干燥短時(shí)間。而后將彩色涂層/透明涂層面漆按上面所述進(jìn)行烘烤以提供干燥和固化的面漆。本發(fā)明也適用于非烘烤的重涂表面系統(tǒng),本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易理解這一點(diǎn)。按慣例透明面漆涂于底色漆上是通過(guò)“濕碰濕”工藝,即面漆是涂于沒(méi)有固化或沒(méi)有完全干燥的底色漆上。然后將已涂布的底材加熱一預(yù)定時(shí)間,以使底色漆層和透明層同時(shí)固化。下面的例子是舉例說(shuō)明本發(fā)明。除非另有說(shuō)明,所有比值和百分比均按重量計(jì)算。所有在此公開(kāi)的分子量都是通過(guò)用聚苯乙烯作標(biāo)準(zhǔn)樣的GPT(凝膠滲透色譜)法測(cè)定的。實(shí)例1制備了AB型嵌段聚合物I,用該聚合物制備了顏料分散體,并將這種顏料分散體用于配制涂料組合物。AB型嵌段聚合物I的制備往一個(gè)裝配有攪拌器,冷凝器,加熱罩,氮?dú)膺M(jìn)口,熱電偶和加料口的5升燒瓶中加入911g四氫呋喃,4.7g對(duì)二甲苯。再加入1.0M在乙腈中的間氯苯甲酸四丁基銨鹽催化劑溶液1.5ml。將26g0.149M的1-甲氧基-1-三甲基甲硅烷氧基-2-甲基丙烯引發(fā)劑溶液注入到該燒瓶中。用45分鐘的時(shí)間加入254.5g的單體進(jìn)料IGMA(甲基丙烯酸縮水甘油酯)(1.79M)。在進(jìn)料I加完后100分鐘(99%以上的單體已反應(yīng)),開(kāi)始加入由448g(4.48M)MMA(甲基丙烯酸甲酯單體),636.2g(4.48M)BMA(甲基丙烯酸丁酯單體)和151.3g(0.749M)TMS-HEMA(甲基丙烯酸2-三甲基甲硅烷氧基乙酯單體)組成的混合物進(jìn)料II,并在30分鐘內(nèi)加完。再經(jīng)過(guò)300分鐘后,往燒瓶中加入45.3g水,800g碳酸亞丙酯,269.0g(1.61M)對(duì)硝基苯甲酸和256g乙酸丁酯,所得反應(yīng)混合物保持在它的回流溫度并回流8小時(shí)。與對(duì)硝基苯甲酸和硅氧烷保護(hù)基起了反應(yīng)的GMA從TMS-HEMA中除去。再加入291g乙酸丁酯。所生成的聚合物溶液具有41.5%的聚合物固體含量,而AB型嵌段聚合物有如下的組成比12GMA/130BMA/30MMA/SHEMA,其中GMA是聚合物的A-鏈段,BMA/MMA/HEMA是聚合物的B-鏈段,并且聚合物的數(shù)均分子量為約14,000,重均分子量為約32,000。AB型嵌段聚合物II(對(duì)照物)的制備這種聚合物除了不用甲基丙烯酸三甲基甲硅烷氧基乙酯單體外,用與上述聚合物I同樣的方法和相同的組分來(lái)制備,于是得到不含羥基的AB型嵌段聚合物。紫紅顏料分散體I的制備25.3gAB型嵌段聚合物I(上面制備的),44.7g乙酸丁酯和30.0g拜耳(Bayer)公司生產(chǎn)的派任多(Perindo)紫紅顏料的混合物用3.2mm不銹鋼介質(zhì)在01超微磨碎機(jī)里以350RPM轉(zhuǎn)速研磨12小時(shí)。所得分散體具有38.8%的固體含量,164達(dá)因/cm2的屈服應(yīng)力,79%刮涂膜透明度(ASTME1348-90),以及1.0密耳厚干膜的濁度為16.9%。紫紅顏料分散體II的制備除了AB型嵌段聚合物I用AB型嵌段聚合物II(對(duì)照物)代替外用上面同樣的組分制得同樣的顏料分散體。所得顏料分散體具有40.5%的固體含量,3.6達(dá)因/cm2的屈服應(yīng)力,79%刮涂膜透明度,以及1.0密耳厚干膜的濁度為5.7%。紅色涂料組合物I的制各紅色高固含量金屬底色漆的涂料組合物是通過(guò)把下面的組分混合在一起制備的252.3g丙烯酸類(lèi)微凝膠樹(shù)脂(50%nv-不揮發(fā)固體),98.3g聚酯類(lèi)樹(shù)脂(80%nv),206.3g全甲基化了的三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(100%nv),13.9g酸性催化劑溶液(38%nv),23.5gW屏蔽劑溶液(40%nv),14.7g紫外光穩(wěn)定劑溶液(40%nv)31.2g甲醇以及227.6g紫紅顏料分散體I(上面制備的),6.3g氧化鐵紅顏料分散體和90.7g片狀鋁粉顏料分散體。所得涂料組合物包含20.9重量份的干顏料,100重量份的干基料,并且顏料混合重量比是68.3份紫紅顏料/3.3份氧化鐵紅顏料/23.3份片狀鋁粉顏料。紅色涂料組合物II(對(duì)照物)的制備除了用由AB型嵌段聚合物II(對(duì)照物)制得的紫紅顏料分散體II代替用由AB型嵌段聚合物I制得的紫紅顏料分散體I外,紅色高固含量金屬底色漆的涂料組合物用與上面組合物I相同的組分來(lái)制備.噴射炭黑顏料分散體I的制備34.10gAB型嵌段聚合物I(上面制備的),50.9g乙酸丁酯和15g帝固薩(Degussa)公司生產(chǎn)的噴射炭黑顏料,F(xiàn)W-200,的混合物用3.2mm不銹鋼介質(zhì)在01超微磨碎機(jī)里以350RPM轉(zhuǎn)速研磨24小時(shí)。所得分散體具有29.7%的固含量,用布魯克菲爾德(Brookfield)粘度計(jì)測(cè)定的在1rpm時(shí)200厘泊的粘度和在50rpm時(shí)190厘泊的粘度以及在60度測(cè)定的123刮涂膜光澤度。噴射炭黑顏料分散體II(對(duì)照物)的制備除了AB型嵌段聚合物I用AB型嵌段聚合物II(對(duì)照物)代替外,用同樣的組分上述方法制得同樣的噴射炭黑顏料分散體。所得顏料分散體具有29.4%的固含量,用布魯克菲爾德粘度計(jì)測(cè)定的在1rpm時(shí)100厘泊的粘度和在50rpm時(shí)80厘泊的粘度以及在60度時(shí)120刮涂膜光澤度。噴射炭黑涂料組合物III的制備黑色高固含量底色漆的涂料組合物是通過(guò)把下面的組分混合在一起制備的118.6g丙烯酸類(lèi)微凝膠樹(shù)脂(50%nv-不揮發(fā)固體),139.0g聚酯類(lèi)樹(shù)脂(80%nv),160.5g全甲基化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(100%nv),10.8g酸性催化劑溶液(38%nv),18.2gW屏蔽劑溶液,11.4gW穩(wěn)定劑溶液(40%nv)和102g二甲苯,和24.6g甲醇以及93.1g黑色顏料分散體I(上面制備的)的。所得涂料組合物包含3重量份的干黑顏料對(duì)100份重量的干基料。噴射炭黑涂料組合物IV(對(duì)照物)的制備除了用由AB型嵌段聚合物II(對(duì)照物)制得的炭黑顏料分散體II代替用由AB型嵌段聚合物I制得的炭黑顏料分散體外,黑色高固含量底色漆的涂料組合物用與上面組合物III相同的組分來(lái)制備。透明涂料組合物的制備高固含量丙烯酸類(lèi)透明涂料組合物是通過(guò)把下面的組分混合在一起制備的268.1g丙烯酸類(lèi)共聚物樹(shù)脂(71.5%nv),155.5g丙烯酸類(lèi)NAD樹(shù)脂(65.5%nv),198.6g全甲基化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂,11.7g酸性催化劑溶液,13.5gW屏蔽劑溶液,6.1gW穩(wěn)定劑溶液,1.2g流動(dòng)控制添加劑,0.8g有機(jī)硅防縮孔添加劑,86.7g二甲苯和18.8g甲醇。所得透明涂料組合物包含62%的基料固體,并且在#4福特(Ford)杯測(cè)得噴涂粘度28秒時(shí)被噴涂。以上制得涂料組合物的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)條件以上制備的涂料組合物I-IV中每一種分別噴涂到磷化鋼樣板,電涂鋼樣板和初始鋼樣板上,并且每一種都涂上上面制備的透明涂料組合物。磷酸鋅預(yù)處理的冷軋鋼樣板用與多異氰酸酯交聯(lián)的環(huán)氧基樹(shù)脂電涂上約0.8-1.0密耳厚的電沉積底漆,在約170℃烘烤30分鐘,然后噴涂上0.8密耳厚的頭二道混合底漆,并在約149℃烘烤20分鐘。以上制備的涂料組合物I-IV的每一種都用二甲苯使其#4福特杯測(cè)定的噴涂粘度降低到17秒,并噴涂到各自的樣板上。這些組合物以?xún)傻劳繉油坎迹_(dá)到干膜厚度約0.5-0.7密耳,在每個(gè)涂層之間需60秒空氣干燥時(shí)間,而在涂布透明涂料組合物之前讓其在空氣中干燥3分鐘。透明涂料組合物以?xún)傻劳繉油坎?,達(dá)到干膜厚度約1.8-2.0密耳,讓其在空氣中干燥10分鐘,然后在130℃烘烤17分鐘。修補(bǔ)條件如上在標(biāo)準(zhǔn)條件下制備的一組獨(dú)立樣板通過(guò)用與上面同樣的底色漆層和透明涂層進(jìn)行再涂布,達(dá)到同樣薄膜厚度,以及用與在標(biāo)準(zhǔn)條件下同樣時(shí)間和溫度再烘烤來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)。在再涂布這些樣板前沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行砂磨或其他表面處理。上面制備的樣板進(jìn)行下面的試驗(yàn)砂石磨損試驗(yàn)器,抗飛石沖擊試驗(yàn)(ASTMD-3170-87),等級(jí)(基于片落數(shù))10-0漆片,9-1漆片,8-2-4漆片,7-5-9漆片,6-10-24漆片,5-25-49漆片,4-50-74漆片,3-75-99漆片,2-100-149漆片,1-150-250漆片,0->250漆片。等級(jí)(基于漆片大小)A=<1mmB=1-3mmC=3-6mmD=>6mm劃格膠帶附著力試驗(yàn)(ASTMD-3359B)等級(jí)0%=?jīng)]有附著力損失,100%=完全破壞試驗(yàn)結(jié)果如下</tables>上表的數(shù)據(jù)顯示在修補(bǔ)條件下通過(guò)用本發(fā)明的AB型嵌段聚合物分散體配制而成的涂料組合物涂層間附著力具有明顯的改進(jìn)。權(quán)利要求1.一種用于形成涂料組合物的顏料分散體,其中含有分散了的顏料,一種載液和一種AB-型嵌段聚合物分散劑(基料);該AB-型嵌段聚合物的數(shù)均分子量為約5,000-20,000,并且含有20-80%(重量)的聚合A鏈段和相應(yīng)地80-20%(重量)的聚合B鏈段;其中該嵌段聚合物的聚合A鏈段主要由與選自芳族羧酸或脂族羧酸的一種酸反應(yīng)了的聚合(甲基)丙烯酸縮水甘油酯單體構(gòu)成;而B(niǎo)鏈段主要由烷基中含1-12個(gè)碳原子的聚合(甲基)丙烯酸烷基酯單體和烷基中含約1-4個(gè)碳原子的聚合(甲基)丙烯酸羥烷基酯單體構(gòu)成;其中分散體中顏料與基料的重量比為約1/100-200/100。2.權(quán)利要求1的涂料組合物,其中AB型嵌段聚合物是通過(guò)基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合方法制備的。3.權(quán)利要求2的涂料組合物,其中聚合A鏈段由與一種芳族羧酸反應(yīng)了的聚合甲基丙烯酸縮水甘油酯構(gòu)成。4.權(quán)利要求3的分散體,其中AB型嵌段聚合物的聚合A鏈段由與對(duì)硝基苯甲酸反應(yīng)了的聚合甲基丙烯酸縮水甘油酯單體構(gòu)成。5.權(quán)利要求2的分散體,其中AB型嵌段聚合物的聚合B鏈段由烷基中含14個(gè)碳原子的聚合甲基丙烯酸烷基酯單體和烷基中含2-4個(gè)碳原子的聚合甲基丙烯酸羥烷基酯單體構(gòu)成。6.權(quán)利要求5的分散體,其中AB型嵌段聚合物的聚合B鏈段由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羥乙基酯的聚合單體構(gòu)成。7.權(quán)利要求2的分散體,其中AB型嵌段聚合物包含由與對(duì)硝基苯甲酸反應(yīng)了的甲基丙烯酸縮水甘油酯的聚合單體構(gòu)成的聚合A鏈段以及由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羥乙基酯的聚合單體構(gòu)成的聚合B鏈段,其重量比為約10-15/25-35/25-35/1-10。8.一種涂料組合物,它包含一種有機(jī)載液,一種成膜基料和約1-50%(重量)的權(quán)利要求1的顏料分散體。9.一種制備權(quán)利要求2分散體的方法,其中制備AB型嵌段聚合物的方法包含(a)在基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合催化劑和引發(fā)劑存在下在有機(jī)溶劑中通過(guò)使(甲基)丙烯酸縮水甘油酯單體聚合制備聚合物的A鏈段;(b)在上述聚合物的A-鏈段存在下使烷基中含1-12個(gè)碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯和在烷基中含1-4個(gè)碳原子硅烷封端的(甲基)丙烯酸羥烷基酯的B鏈段單體聚合以生成重均分子量為約5,000-20,000的AB型嵌段聚合物;和(c)使該聚合物與選自芳族羧酸或脂族羧酸的一種酸反應(yīng)以使和縮水甘油基反應(yīng),并且從該聚合物中除去封端的硅氧烷基;以及(d)將顏料分散在AB型嵌段聚合物分散體中以形成顏料分散體。全文摘要用于形成涂料組合物的顏料分散體含有分散了的顏料,一種載液和一種AB-型嵌段聚合物分散劑(基料);該AB-型嵌段聚合物的數(shù)均分子量為約5,000-20,000,并且含有20-80%(重量)的聚合A鏈段和相應(yīng)地80-20%(重量)的聚合B鏈段;其中此嵌段聚合物的聚合A鏈段是與選自芳香羧酸或脂族羧酸的一種酸反應(yīng)了的聚合(甲基)丙烯酸縮水甘油酯單體;而B(niǎo)鏈段則由烷基中含1-12個(gè)碳原子的聚合(甲基)丙烯酸烷基酯單體和烷基中含約1-4個(gè)碳原子的聚合(甲基)丙烯酸羥烷基酯單體構(gòu)成;其中分散體中顏料與基料的重量比為約1/100-200/100。文檔編號(hào)C08L53/00GK1264413SQ98807224公開(kāi)日2000年8月23日申請(qǐng)日期1998年7月16日優(yōu)先權(quán)日1997年7月17日發(fā)明者H·J·斯皮內(nèi)利,H·L·雅庫(kù)鮑斯卡斯,P·F·麥金泰爾,J·G·金申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司
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