聚脲大分子單體及其膠乳的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種組合物，其含有a)聚合物顆粒的穩定水性分散體，其含有一種或多種以下結構單元：i)聚脲大分子單體；和ii)丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、或苯乙烯單體、或它們的組合；和/或b)含有以下物質的水性混合物：i)聚脲大分子單體聚合物顆粒；和ii)丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、或苯乙烯類聚合物顆粒、或它們的組合，其中聚脲大分子單體由下式I表征：其中A1、A2、R1、R2和R3如本文所定義。另一方面，本發明是式I的化合物。用本發明的化合物制備的組合物可用于形成具有優異的低溫成膜性、硬度與撓性之間平衡的涂料。
【專利說明】聚脲大分子單體及其膠乳
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種聚脲大分子單體(PUM)，其可用于制備各種乳液聚合物的水性分散體。
【背景技術】
[0002]丙烯酸類聚合物和聚氨酯的水性分散體一般用于相似的細分市場。相比于丙烯酸類分散體，聚氨酯分散體(PUD)通常在涂料應用領域提供優異的成膜性、撓性與硬度之間的平衡，而在粘合劑應用領域提供優異的韌性、耐磨性與機械撓性之間的平衡。另一方面，丙烯酸類物質可提供杰出的外部耐久性和耐化學性，其比PUD更節約成本。
[0003]PUD與丙烯酸類物質不同的性能概況可歸因于它們聚合物鏈結構的顯著差異。成本與性能平衡的壓力使得PUD使用者開始評估PUD/丙烯酸類摻混物和雜混物，取得有限的成功。(參見例如“聚氨酯/丙烯酸類雜混物與相關聚氨酯分散體和丙烯酸類乳液摻混物的性倉匕較與對t匕(Comparing and contrasting the properties of urethane/acrylichybrids with those of corresponding blends of urethane dispers1ns and acrylicemuls1ns)，，R.A.Brown 等，Progress in Organic Coatings2005，52 (I)，73-84 ;以及“水性聚氨酯/聚丙烯酸叔丁酯雜混物分散體的合成與性能(Synthesis and properties ofaqueous polyurethane/polytert-butylacrylate hybrid dispers1ns)^H.T.Lee 等，Journal of Polymer Research2005, 12 (4)，271-277 ;和美國專利第 5，650，159 號。)
[0004]因此找到獲取丙烯酸類和PUD所需性能的成本節約的方法將是本領域的一大進展。
【發明內容】
[0005]本發明是式⑴的化合物:
[0006]
【權利要求】
1.式⑴的化合物:
其中η是1-20 ； R1、R2和R3各自獨立地是C2-C2tl烷二基、C3-C2tl環烷二基、C6-C20芳二基、或C7-C2tl芳烷二基; X和Y獨立的是O或NR4，其中R4是H或C1-C6烷基，前提是X和Y中至少一個是NH ；
A1 和 A2 中至少一個是-C (O) - (Z) m-R5 ； - CH2-CH (OH) R6 ； - CR7 = CH-C (O) -O- (CH2)PR8 ；-C (O) -V -(CH2)pR9 ;或 CH2-CH2-C(O)-O-R10 ； 其中，R5各自獨立地是C2-C2tl烷基、C3-C2tl環烷基、C6-C2tl芳基、或C7-C2tl芳烷基，前提是至少一個R5是被羧酸基團和/或可聚合的烯烴基團官能化的； R6各自獨立地是-CH2-丙烯酸酯基、-CH2-甲基丙烯酸酯基、或-(CH2)P-C00H; R7各自獨立地是H或CH3 ； R8各自獨立地是丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、或COOH ； R9各自獨立地是丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基； R10各自獨立地是H或-CH2CH = CH2 ；
Y’ 是 O 或 NR4 ;
m是O或I ; P各自獨立地是2_6 ;和 化合物的Mn為500-8，000道爾頓。
2.如權利要求1所述的化合物，其特征在于，所述X和Y各自是NH;該化合物的Mn為1000-6000 道爾頓；其中 A1 和 A2 各自獨立地是-C(O)-(Z)m-R5 CH2-CH(OH)R6 ； - CR7 =CH-C (O) O (CH2) PR8 ； -C (O) -Y，- (CH2) PR9 ；或 CH2CH2C (O) O-R10。
3.如權利要求1或2所述的化合物，其特征在于，所述R1是1，6-己二基，
4.如權利要求1至3中任一項所述的化合物，其特征在于， R2和R3各自獨立的是C2-Cltl直鏈或支化的烷二基、苯二基、苯二甲烷二基、或環己二基；以及 η是2至10。
5.如權利要求1至4中任一項所述的化合物，其特征在于，R1是
X''''.R2和R3各自獨立的是直鏈或支化的C3-Cltl烷二基； 化合物的Mn為1000-3000道爾頓。
6.如權利要求1至5中任一項所述的化合物，其特征在于，A1和A2獨立地是-C(O)-(Z)m-R5;其中R5各自獨立地是:
其中R11各自獨立地是直鏈或支化的C1-C15烷基。
7.如權利要求6所述的化合物，其特征在于，至少一個R5是-CH= CHCH3。
8.如權利要求2至5中任一項所述的化合物，其特征在于: m是O ; A1和A2中至少一個是-CH2-CH(OH)R6,其中R6是_ CH2-甲基丙烯酸酯基或-(CH2)p-C00H，其中 P 是 2-6。
9.如權利要求2-5中任一項所述的化合物，其特征在于，A1和A2中至少一個是-CR7=CH-C(O)-O-(CH2)pR8,其中R7是H，R8是甲基丙烯酸酯基或COOH，p是2或3。
10.如權利要求2-5中任一項所述的化合物，其特征在于，A1和A2中至少一個是-C(O)-O-(CH2)pR9,其中R9是甲基丙烯酸酯基；或A1和A2中至少一個是-CH2-CH2-C (O) -O-R100
11.含有如權利要求ι-?ο中任一項所述的化合物的水性納米分散體的組合物。
【文檔編號】C09D4/02GK104177586SQ201410190852
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年5月7日 優先權日:2013年5月22日
【發明者】G·卡都, A·休斯, I·J·德拉克, T·H·卡蘭塔, R·C·埃文, T·張 申請人:羅門哈斯公司, 陶氏環球技術有限公司