專利名稱：用于水性組合物的聚結(jié)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于水性組合物的聚結(jié)劑。本發(fā)明具體涉及選自下組的聚結(jié)劑組合物:1，3-(C6-C12烷氧基)-2-丙醇、1，1'-氧基二 [3-(C6-C12烷氧基)]-2-丙醇，以及它們的混合物和異構(gòu)體。本發(fā)明還涉及形成所述聚結(jié)劑組合物的方法，水性涂料組合物和形成干涂層的方法，所述水性涂料組合物包含乳液聚合物以及0. 1-40重量％的所述聚結(jié)劑組合物，所述含量以所述乳液聚合物的固體重量為基準(zhǔn)計。
背景技術(shù)：
隨著全世界范圍對揮發(fā)性有機化合物(VOC)的規(guī)定越來越嚴(yán)格，符合這些規(guī)定就成了當(dāng)今的水性配方化學(xué)家們的一個主要的難題。在大多數(shù)涂料配方中，需要使用有機溶劑或外加增塑劑來促進成膜。涂料配方中對相關(guān)的VOC以及膜完整性和涂層質(zhì)量的主要貢獻因素之一是該配方中的聚結(jié)劑。人們希望的是，聚結(jié)劑不是揮發(fā)性有機化合物(VOC)，優(yōu)選是基于可再生資源，水解穩(wěn)定的，不泛黃，無氣味，無毒，無害，不可燃，有助于干涂層獲得高性能。這些化合物盡管具有極低的蒸氣壓，但是應(yīng)當(dāng)具有大的擴散系數(shù)(在乳液聚合物基質(zhì)中具有高流動性)。盡管聚結(jié)劑主要分配到乳液聚合物相中，但是聚結(jié)劑還應(yīng)當(dāng)具有顯著的水溶性，使得能夠在制備油漆的過程中有效地傳遞到乳液聚合物中，但是仍然分配在乳液聚合物中，而不會發(fā)生遷移。本發(fā)明提供了一種聚結(jié)劑組合物，該組合物特別適合用于各種基材的水性裝飾涂層和保護涂層之類的水性組合物，這些涂料能夠提供人們追求的綜合的涂料性能，具體來說包括人們所希望的的施涂性，例如流動和流平性，易于成膜以及產(chǎn)生硬度/抗粘連性，同時能夠保持所希望的干涂層性能，特別是當(dāng)水性組合物包含低VOC和優(yōu)選低毒情況下。美國專利申請公開第20100048940號揭示了一種新的多元醇醚化合物及其制備方法，所述多元醇醚可以用作溶劑、脫脂劑、潤濕劑、乳化劑、潤滑劑和用于表面活性劑的中間體。據(jù)稱這些化合物適合用于清潔組合物、涂料、香料和油墨。人們還希望對前文所揭示的聚結(jié)劑的VOC/涂料性能進行改進?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的聚結(jié)劑組合物能夠滿足這一需求。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一個方面，提供了一種聚結(jié)劑組合物，其選自1，3-(C6-C12烷氧基)-2-丙醇，1，1'-氧基二 [3-(C6-C12烷氧基)]-2_丙醇，以及它們的混合物和異構(gòu)體。在本發(fā)明的第二個方面，提供了一種形成甘油二醚或雙甘油二醚的方法，該方法包括1)使醛和摩爾過量的甘油或雙甘油經(jīng)受還原醚化條件，形成甘油單醚或雙甘油單醚；以及幻使醛和摩爾過量的所述甘油單醚或雙甘油單醚經(jīng)受還原醚化條件，形成所述甘油二醚或雙甘油二醚。在本發(fā)明的第三個方面，提供了一種水性涂料組合物，其包含乳液聚合物以及
30. 1-40重量％的本發(fā)明第一方面所述的聚結(jié)劑組合物，所述含量是以乳液聚合物的固體重量為基準(zhǔn)計。 在本發(fā)明的第四個方面，提供了一種形成涂層的方法，該方法包括(a)形成本發(fā)明第二方面的水性涂料組合物；(b)將所述水性涂料組合物施涂于基材；(c)對所述施涂的水性涂料組合物進行干燥，即使所述施涂的水性涂料組合物干燥。
具體實施例方式本發(fā)明的聚結(jié)劑組合物選自1，3-(C6-C12烷氧基)-2-丙醇，1，1'-氧基二 [3-(C6-C12烷氧基)]-2_丙醇，以及它們的混合物和異構(gòu)體。在本文中，“烷基"包括全部的碳/氫基團，例如直鏈烷基、支鏈烷基、脂環(huán)族烷基和芳族基團。優(yōu)選的聚結(jié)劑組合物選自1，3-(C6-C12烷氧基)-2-丙醇、1，1'-氧基二 [3-(C6-C12烷氧基)]-2-丙醇，以及它們的混合物和異構(gòu)體。更優(yōu)選的聚結(jié)劑組合物是1，3-(癸氧基)-2-丙醇和1，1'-氧基二 [3_(庚氧基)]-2_丙醇。所謂"聚結(jié)劑組合物"的意思是能夠促進水性聚合物組合物成膜的組合物，所述水性聚合物組合物具體來說是水性涂料組合物，包含聚合物在水性介質(zhì)中的分散體，例如通過乳液聚合技術(shù)制備的聚合物。本發(fā)明的聚結(jié)劑組合物可以通過已知的方法形成，例如催化還原醚化。但是，用本領(lǐng)域揭示的方法催化還原醚化制備甘油的二烷基醚會得到差的選擇性和低的產(chǎn)率。美國專利第5，446，210號揭示了在高氫氣壓力(l，500psi)下，使用5% Pd/C，用甘油對醛或酮進行催化還原醚化，對甘油的二烷基醚的選擇性低。例如，形成的甘油雙(異丙基)醚僅為10 重量％。美國專利第6，011，071號還揭示了在類似的條件下，對甘油二醚的選擇性低。在本發(fā)明的一個方面，以相應(yīng)的醛以及甘油或雙甘油為原料，通過兩步還原醚化工藝，有效地進行了甘油二醚以及雙甘油二醚的制備。第一步包括醛和過量的甘油或雙甘油進行還原醚化，制得甘油單醚或雙甘油單醚。第二步包括醛和過量的中間體甘油單醚或雙甘油單醚進行還原醚化，制得所需的甘油二醚或雙甘油二醚。第一個反應(yīng)的產(chǎn)物在第二個反應(yīng)中作為原料，可以對單醚進行純化或分離，也可以不進行純化或分離。
權(quán)利要求
1.一種聚結(jié)劑組合物，其選自1，3-(C6-C12烷氧基)-2-丙醇、1，1'-氧基二 [3-(C6-C12烷氧基)]-2-丙醇，以及它們的混合物和異構(gòu)體。
2.如權(quán)利要求1所述的聚結(jié)劑組合物，其選自1，3-(癸氧基)-2-丙醇和1，1'-氧基二 [3-(庚氧基)]-2_丙醇。
3.一種形成甘油二醚或雙甘油二醚的方法，該方法包括1)使醛和摩爾過量的甘油或雙甘油經(jīng)受還原醚化條件，形成甘油單醚或雙甘油單醚；以及2)使醛和摩爾過量的所述甘油單醚或所述雙甘油單醚經(jīng)受還原醚化條件，形成所述甘油二醚或雙甘油二醚。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述甘油二醚或雙甘油二醚選自1，3-(C6-C12烷氧基)-2-丙醇、1，1'-氧基二 [3-(C6-C12烷氧基)]-2-丙醇，以及它們的混合物和異構(gòu)體。
5.一種水性涂料組合物，其包含乳液聚合物和0. 1-40重量％的權(quán)利要求1或2所述的聚結(jié)劑組合物，所述含量以所述乳液聚合物固體的重量為基準(zhǔn)計。
6.如權(quán)利要求3所述的水性涂料組合物，其特征在于，所述乳液聚合物的MFFT為-5°C 至100°C，所述涂料組合物包含0. 1-30重量％的權(quán)利要求1或2所述的聚結(jié)劑組合物，所述含量以乳液聚合物的固體重量為基準(zhǔn)計。
7.一種形成涂層的方法，所述方法包括(a)形成權(quán)利要求5或6所述的水性涂料組合物；(b)將所述水性涂料組合物施涂于基材；和(c)對所施涂的水性涂料組合物進行干燥，或者允許所施涂的水性涂料組合物干燥。
全文摘要
本發(fā)明提供了選自下組的聚結(jié)劑組合物1，3-(C6-C12烷氧基)-2-丙醇、1，1′-氧基二[3-(C6-C12烷氧基)]-2-丙醇，以及它們的混合物。優(yōu)選的聚結(jié)劑是1，3-(癸氧基)-2-丙醇和1，1′-氧基二[3-(庚氧基)]-2-丙醇。本發(fā)明還提供了形成甘油二醚和雙甘油二醚的方法，包含所述聚結(jié)劑組合物的水性涂料組合物，以及形成涂層的方法。
文檔編號B05D7/24GK102443309SQ20111027064
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者A·K·范迪克, M·L·圖利欽斯基 申請人:羅門哈斯公司, 陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司