CN1175070C - 含羟基化ab型嵌段聚合物分散剂的颜料分散体 - Google Patents

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Abstract

用于形成涂料组合物的颜料分散体含有分散了的颜料，一种载液和一种AB-型嵌段聚合物分散剂(基料)；该AB-型嵌段聚合物的数均分子量为约5,000-20,000，并且含有20-80%(重量)的聚合A链段和相应地80-20%(重量)的聚合B链段；其中此嵌段聚合物的聚合A链段是与选自芳香羧酸或脂族羧酸的一种酸反应了的聚合(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单体；而B链段则由烷基中含1-12个碳原子的聚合(甲基)丙烯酸烷基酯单体和烷基中含约1-4个碳原子的聚合(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体构成；其中分散体中颜料与基料的重量比为约1/100-200/100。

Description

含羟基化AB型嵌段聚合物分散剂的颜料分散体
                          技术领域
本发明涉及含有一种AB型嵌段聚合物分散剂的改良颜料分散体。
                          发明背景
AB型嵌段聚合物分散剂在技术上是已知的，并且已用于形成颜料分散体，这种分散体被用于多种涂料组合物。1987年4月7日颁布的Hutchins等人的美国专利4,656,226说明了一种含有附着在颜料表面的极性基团，如酸和胺，的AB型嵌段聚合物分散剂，同时说明了用于保持颜料在分散体或者涂料组合物中稳定性的其它嵌段聚合物。1994年6月22日颁布的Ma等人的美国专利5,221,334也说明了用于水性印刷油墨的AB和BAB型嵌段聚合物，以保持颜料在油墨中的分散性。
“活性“自由基聚合方法，也称为基团转移聚合(GTP)，是用于形成上述嵌段聚合物的一种众所周知的方法。在GTP中，引发剂分解，以一端结合到丙烯酸单体单元的尾部，而另一端结合到其头部。当第二个单体单元与第一个单体单元聚合时，结合在其头部的基团又转移到第二个单体单元的头部。这些方法在1983年11月22日和1985年4月2日颁布的O.W.Webster的美国专利4,417,034和4,508,880中以及在1983年11月8日和1985年6月18日颁布的Farnham等人的美国专利4,414,372和4,524,196中已有描述。上述专利引入本文作为参考。
传统的卡车和汽车面漆包含一种涂布在着色底漆上面的透明涂层，而底色漆是涂在底涂层的上面。用于底色漆的聚合物分散剂不仅必须保持颜料是分散的，而且必须包含一种能与涂料组合物中的交联剂起反应的反应基团，这使得在固化时，这种分散剂成为最终所得面漆的组成部分。聚合物分散剂能导致涂层间附着力的破坏，因而通常仅使用较少的量。可以希望，当聚合物分散剂含有反应基团时，这种反应基团将与底涂层键合以改进底色漆层与底涂层之间的附着力，而不会引起涂层间的附着问题，也不导致最终所得面漆的漆膜片落和碎落。
                          发明概述
一种用于形成涂料组合物的颜料分散体，其中含有分散了的颜料，一种载液和一种AB-型嵌段聚合物分散剂(基料)；
该AB-型嵌段聚合物的数均分子量为约5,000-20,000，并且含有20-80％(重量)的聚合A链段和相应地80-20％(重量)的聚合B链段；其中
此嵌段聚合物的聚合A链段是与选自芳族羧酸或脂族羧酸的一种
酸反应了的聚合(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单体；而
B链段是由烷基中含1-12个碳原子的聚合(甲基)丙烯酸烷基酯单体和烷基中含约1～4个碳原子的聚合(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体构成的；
其中分散体中颜料与基料的重量比为约1/100-200/100。
                          发明详述
上述的(甲基)丙烯酸酯这一术语既指丙烯酸酯，也指甲基丙烯酸酯。
这种新型的颜料分散体是稳定的，并且一般是不絮凝或附聚的，且与涂料组合物中通常用于形成各种聚合物薄膜的基料相容，特别是与涂料组合物中所用的丙烯酸类聚合物相容的。当涂料组合物固化时，已经并入其中的AB型嵌段聚合物分散剂会与涂料组合物中的其他成膜组分起反应而成为这种薄膜的一部分，这样此分散剂就不会象它仍然保持为薄膜的一种未反应组分所出现的那样，在风化时导致薄膜劣化。还有，由于AB型嵌段聚合物是一种极好的分散剂，聚合物与颜料的比例或者聚合物被分散的比例小于用传统分散剂时所使用的比例，并且各种各样的颜料和聚合物能被分散，从而扩大了可配制的颜料分散体的数量和类型。这种AB型嵌段聚合物含有能改进对底涂层附着力的反应基团，因此减小了涂料组合物的漆膜片落和碎落现象。
已经发现，通过使用这些新型颜料分散体可得到改良的涂料组合物。这些涂料组合物也包含通常为一种丙烯酸类聚合物的成膜基料和如象多异氰酸酯或烷基化三聚氰胺的固化剂。这种组合物具有为汽车面漆提供所希望的优异涂层性能的优点。目前在汽车和卡车上使用的常规底色漆/透明涂层面漆中的底色漆用本发明的炭黑颜料分散体染色，与用传统炭黑颜料分散体染色的底色漆相比，明显改进了黑色的黑度。
用于配制本发明分散体的AB型嵌段聚合物可用阴离子聚合方法或基团转移聚合方法来制备。优选地，这种聚合物用前面提到的GTP专利中所描述的GTP方法来制备(美国专利4,417,034、4,508,880、4,414,372和4,524,196)。这些聚合物的数均分子量为约5,000-20,000，优选为约7,500-15,000。该聚合物的A链段构成聚合物的约20-80％(重量)，并且相应地该聚合物的B链段构成聚合物的80-20％(重量)。
所有在此引用的分子量都是通过用聚苯乙烯作标准样的GPT(凝胶渗透色谱)法来测定。
这种AB型嵌段聚合物含有相对高极性的粘附性A-链段和相对非极性的稳定化B-链段。这种A-链段被设计为吸附在颜料的表面，而B-链段为颜料颗粒物提供一种立体稳定性以防止絮凝作用。A-链段必须有利于与颜料表面相互作用；(2)尺寸足够大以提供不可逆吸附；(3)不是太大以免其完全覆盖颜料表面或导致B-链段的破坏。B-链段必须是：(1)大以提供立体稳定作用(数均分子量大约为1500或更大)；(2)与分散体介质，典型地为一种溶剂，相容并与涂料组合物中所用的形成聚合物膜的材料相容。
此AB型嵌段聚合物可用传统聚合催化剂和溶剂通过阴离子聚合方法制备。通常，首先制备包含聚合(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单体的A链段，而后加入B链段单体并使之聚合。也可以一开始先制备B链段而后制备A链段以生成AB型嵌段聚合物。
优选地，制备这种AB型嵌段聚合物应在诸如氮气之类的惰性氛围中，将诸如四氢呋喃与二甲苯的混合物之类的溶剂、诸如间-氯代苯甲酸四丁基铵之类的催化剂，和诸如1-甲氧基-1-三甲基甲硅烷氧基-2-甲基丙烯之类的引发剂加进聚合容器中，然后加入(甲基)丙烯酸缩水甘油酯A-链段单体，用GTP方法进行聚合。当大部分A-链段单体已经反应，典型地为超过99％，这时加入(甲基)丙烯酸烷基酯B-链段单体，典型地为甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯，以及硅烷封端的(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体，典型地为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与聚合物中的所有缩水甘油基反应，以除去(甲基)丙烯酸羟烷基酯中的硅烷封端，这样就制得了可用于本发明的AB型嵌段聚合物分散剂。
用于生成这种AB型嵌段聚合物的其他典型溶剂，GTP聚合催化剂和引发剂在上面提到的GTP专利中已公开。
这种聚合物的A-链段主要包含聚合的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单体，即丙烯酸缩水甘油酯或者甲基丙烯酸缩水甘油酯，或其混合物，在A-链段中也可使用至多占A-链段重量10％(重量)的、烷基中含有1-8个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(描述在下面)。
该聚合物的B-链段包含聚合的(甲基)丙烯酸烷基酯和硅烷封端的(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体，后者随后将用芳族或者脂族羧酸除去封端。
可用于形成AB型嵌段聚合物且在烷基中含有1-12个碳的典型有效的(甲基)丙烯酸烷基酯是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、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、甲基丙烯酸异丙酯、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。能与(甲基)丙烯酸烷基酯单体一起使用的其他单体是甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸苄酯。
可以使用的、在烷基中含有1～4个碳原子的硅烷封端的(甲基)丙烯酸羟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。当用阴离子聚合方法来生产此聚合物时，所用的(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体不需用硅烷封端。
可以使用的典型有效的芳族和脂族羧酸是对硝基苯甲酸、苯甲酸、对叔丁基苯甲酸、二苯基乙酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、萘乙酸、对甲苯甲酸等等，以及乙酸、丁酸、异丁酸、巴豆酸、环己烷丁酸、癸酸、月桂酸、油酸、棕榈酸、丙酸、山梨酸、硬脂酸、戊酸等等。能生成性能优越的分散剂聚合物一种首选的酸是对硝基苯甲酸。
在一个优选的实施方案中，上述AB型嵌段聚合物在A-链段中含有约10到15重量份的已与对硝基苯甲酸反应了的甲基丙烯酸缩水甘油酯，而在B-链段中含有约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羟乙基酯。
在该AB型嵌段聚合物中可以少量使用的其他适合的烯属不饱和单体包括：丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺及其诸如烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺单体之类的衍生物，如甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基甲基丙烯酰胺和N-羟甲基甲基丙烯酰胺；顺丁烯二酸酐、亚甲基丁二酸酐、反丁烯二酸酐以及它们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；还有聚乙二醇单丙烯酸酯和聚乙二醇单甲基丙烯酸酯。
这种AB型嵌段聚合物用作分散树脂以分散涂料组合物中通常使用的各种各样的颜料。所使用的典型颜料是金属氧化物，如二氧化钛、各种颜色的氧化铁、氧化锌、炭黑；填料颜料，如象滑石、陶土、重晶石、碳酸盐、硅酸盐；以及各种各样的有机彩色颜料，如喹吖啶酮、铜酞菁、北系颜料、偶氮颜料、阴丹酮蓝，诸如咔唑紫之类的咔唑颜料，异吲哚啉酮，异吲哚酮，硫靛红，苯并咪唑啉酮等等。
为生成本发明的颜料分散体，可将AB型嵌段聚合物和待分散的颜料加入到适当的混合容器如超微磨碎机、砂磨机、球磨机、双辊磨机等中，然后混合约5-150分钟以形成分散体，此分散体具有约0-1,000Pa(帕斯卡)的屈服应力，罗托维斯柯(Rotvfisco)粘度计测定的低剪切(20秒-1)粘度约100-10,000m.Pas(毫帕斯卡秒)和高剪切(1,000秒-1)粘度约10-1,000m.Pas(毫帕斯卡秒)。
使用了本发明的颜料分散体的涂料组合物含有溶于有机载液中的优选为一种丙烯酸基聚合物和一种交联剂的基料，所述交联剂例如是三聚氰胺交联剂，多异氰酸酯交联剂或者封闭型多异氰酸酯交联剂，所述载液通常是作为基料组分的溶剂或者可以是溶剂/非溶剂的混合物以形成一种NAD(非水性分散体)。AB型嵌段聚合物形成稳定的溶液或分散体。这些涂料组合物包含约10-70％，更典型地约15-50％(重量)的基料和约30-90％，更典型地约50-85％(重量)的载液。稳定的涂料组合物可根据正规的油漆配方技术掺合其他有用组分而制备。
因此，本发明提供一种涂料组合物，它包含30-90重量％的一种有机载液，10-70重量％的一种成膜基料和1-50重量％的一种颜料分散体，其中三种组分的总量为100％，所述原料分散体含有分散了的颜料，一种载液和一种AB-型嵌段聚合物分散剂；
该AB-型嵌段聚合物的数均分子量为5,000-20,000，并且含有20-80重量％的聚合A链段和相应地80-20重量％数均分子量至少为1,500的聚合B链段；其中
该嵌段聚合物的聚合A链段主要由与选自芳族羧酸或脂族羧酸的一种酸反应了的聚合(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单体构成；而
B链段主要由烷基中含1-12个碳原子的聚合(甲基)丙烯酸烷基酯单体和烷基中含约1-4个碳原子的聚合(甲基)丙烯酸羟烷基酯单体构成；
其中分散体中颜料与分散剂的重量比为约1/100-200/100。
为生成一种在约60-180℃高温烘烤约5-60分钟能产生交联的组合物，按基料重量计算其量约15-50％(重量)，优选15-30％(重量)的在烷基中含有1-4个碳原子的烷基化的三聚氰胺甲醛交联剂是优选的。
这些交联剂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，可以是单体也可以是聚合物。封闭型多异氰酸酯也可用作交联剂。
含有三聚氰胺交联剂的涂料组合物可含有按基料重量计算其量约0.1-1.0％(重量)的一种强酸或其盐催化剂，以降低固化温度和时间。优选的催化剂是对甲苯磺酸或其铵盐。可以使用的其他催化剂是十二烷基苯磺酸，磷酸以及这些酸的胺盐或铵盐。
其他成膜聚合物也可用于这些涂料组合物中，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，他们是与支化聚合物构成的分散体相容的。可用多异氰酸酯作为交联剂使得到的涂料组合物能在常温下固化。
此外，使用本发明分散体的涂料组合物可以含有各种各样的其他任选的成分，包括填充料，增塑剂，抗氧化剂，表面活性剂和流动控制剂。
为了改进这种涂料组合物面漆的耐气候性，可加入按基料重量计算约0.1-5％(重量)的一种紫外光稳定剂或者各种紫外光稳定剂的组合。例如这些稳定剂可以加入到含有颜料的本发明的分散体中，也可以直接加入到涂料组合物中。这样的稳定剂包括紫外光吸收剂，屏蔽剂，猝灭剂以及特定的位阻胺光稳定剂。还有，也可加入按基料重量计算约0.1-5％(重量)的抗氧化剂。
可以使用的典型紫外光稳定剂包括二苯甲酮，三唑，三嗪，苯甲酸酯，位阻胺及其混合物。紫外光稳定剂的具体实例是美国专利4,591,533中所公开的那些，其内容引入本文作为参考。
这样的涂料组合物也可包含传统的配方添加剂，如流动控制剂，例如“Resiflow”S(聚丙烯酸丁酯)，IBYK320和325(高分子量聚丙烯酸酯)；流变控制剂，如热解法二氧化硅以及增稠剂，如Rohm&Haass公司生产的Acrylsol共聚物。
本发明的颜料分散体可用在单道涂层中，也可用在着色的彩色涂层或底色漆层中，在这些涂层上涂上透明涂层以得到彩色涂层/透明涂层面漆。此外，也可将少量的颜料分散体加入到透明涂层中以提供诸如着色之类的特别的色彩或美感效应。
用本发明分散体配制的涂料组合物对各种各样的金属或非金属底材具有极好的附着力，如已油漆过的底材，初始的底材，冷轧钢，磷化钢和用传统底漆通过电沉积涂布过的钢材等。这些涂料组合物也可用于涂布塑性底材，如聚酯类增强玻璃纤维，反应注射成型聚氨酯和部分结晶的聚酰胺。特别是，用本发明分散体配制的底色漆或彩色涂层组合物改进了底涂层与底色漆之间的层间附着力，同时也改进了对透明面漆的附着力。附着力的这种改进导致最终所得面漆的抗碎落性具有明显改进，这对汽车和卡车面漆是非常重要的性质。
用本发明分散体配制的涂料组合物可按传统方法使用，如喷涂，静电喷涂，浸涂，刷涂，浇涂等等。优选的方法是喷涂和静电喷涂。在OEM应用中，这种组合物典型地在100-150℃烘烤约15-30分钟以形成约0.1-3.0密耳厚的涂层。当该组合物用作透明涂层时，它被涂在彩色涂层的上面，在涂布透明涂层之前，彩色涂层可干燥到指压干状态并固化或者优选地快速干燥短时间。而后将彩色涂层/透明涂层面漆按上面所述进行烘烤以提供干燥和固化的面漆。本发明也适用于非烘烤的重涂表面系统，本领域的技术人员将很容易理解这一点。
按惯例透明面漆涂于底色漆上是通过“湿碰湿”工艺，即面漆是涂于没有固化或没有完全干燥的底色漆上。然后将已涂布的底材加热一预定时间，以使底色漆层和透明层同时固化。
下面的例子是举例说明本发明。除非另有说明，所有比值和百分比均按重量计算。所有在此公开的分子量都是通过用聚苯乙烯作标准样的GPT(凝胶渗透色谱)法测定的。
                          实例1
制备了AB型嵌段聚合物I，用该聚合物制备了颜料分散体，并将这种颜料分散体用于配制涂料组合物。
                 AB型嵌段聚合物I的制备
往一个装配有搅拌器，冷凝器，加热罩，氮气进口，热电偶和加料口的5升烧瓶中加入911g四氢呋喃，4.7g对二甲苯。再加入1.0M在乙腈中的间氯苯甲酸四丁基铵盐催化剂溶液1.5ml。将26g0.149M的1-甲氧基-1-三甲基甲硅烷氧基-2-甲基丙烯引发剂溶液注入到该烧瓶中。用45分钟的时间加入254.5g的单体进料I GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)(1.79M)。在进料I加完后100分钟(99％以上的单体已反应)，开始加入由448g(4.48M)MMA(甲基丙烯酸甲酯单体)，636.2g(4.48M)BMA(甲基丙烯酸丁酯单体)和151.3g(0.749M)TMS-HEMA(甲基丙烯酸2-三甲基甲硅烷氧基乙酯单体)组成的混合物进料II，并在30分钟内加完。再经过300分钟后，往烧瓶中加入45.3g水，800g碳酸亚丙酯，269.0g(1.61M)对硝基苯甲酸和256g乙酸丁酯，所得反应混合物保持在它的回流温度并回流8小时。与对硝基苯甲酸和硅氧烷保护基起了反应的GMA从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％的聚合物固体含量，而AB型嵌段聚合物有如下的组成比：12GMA/130BMA/30MMA/S HEMA，其中GMA是聚合物的A-链段，BMA/MMA/HEMA是聚合物的B-链段，并且聚合物的数均分子量为约14,000，重均分子量为约32,000。
               AB型嵌段聚合物II(对照物)的制备
这种聚合物除了不用甲基丙烯酸三甲基甲硅烷氧基乙酯单体外，用与上述聚合物I同样的方法和相同的组分来制备，于是得到不含羟基的AB型嵌段聚合物。
                   紫红颜料分散体I的制备
25.3gAB型嵌段聚合物I(上面制备的)，44.7g乙酸丁酯和30.0g拜耳(Bayer)公司生产的派任多(Perindo)紫红颜料的混合物用3.2mm不锈钢介质在01超微磨碎机里以350RPM转速研磨12小时。所得分散体具有38.8％的固体含量，164达因/cm2的屈服应力，79％刮涂膜透明度(ASTM E 1348-90)，以及1.0密耳厚干膜的浊度为16.9％。
                   紫红颜料分散体II的制备
除了AB型嵌段聚合物I用AB型嵌段聚合物II(对照物)代替外用上面同样的组分制得同样的颜料分散体。所得颜料分散体具有40.5％的固体含量，3.6达因/cm2的屈服应力，79％刮涂膜透明度，以及1.0密耳厚干膜的浊度为5.7％。
                    红色涂料组合物I的制备
红色高固含量金属底色漆的涂料组合物是通过把下面的组分混合在一起制备的：252.3g丙烯酸类微凝胶树脂(50％nv-不挥发固体)，98.3g聚酯类树脂(80％nv)，206.3g全甲基化了的三聚氰胺甲醛树脂(100％nv)，13.9g酸性催化剂溶液(38％nv)，23.5g W屏蔽剂溶液(40％nv)，14.7g紫外光稳定剂溶液(40％nv)31.2g甲醇以及227.6g紫红颜料分散体I(上面制备的)，6.3g氧化铁红颜料分散体和90.7g片状铝粉颜料分散体。所得涂料组合物包含20.9重量份的干颜料，100重量份的干基料，并且颜料混合重量比是68.3份紫红颜料/3.3份氧化铁红颜料/23.3份片状铝粉颜料。
            红色涂料组合物II(对照物)的制备
除了用由AB型嵌段聚合物II(对照物)制得的紫红颜料分散体II代替用由AB型嵌段聚合物I制得的紫红颜料分散体I外，红色高固含量金属底色漆的涂料组合物用与上面组合物I相同的组分来制备。
              喷射炭黑颜料分散体I的制备
34.10gAB型嵌段聚合物I(上面制备的)，50.9g乙酸丁酯和15g帝固萨(Degussa)公司生产的喷射炭黑颜料，FW-200，的混合物用3.2mm不锈钢介质在01超微磨碎机里以350RPM转速研磨24小时。所得分散体具有29.7％的固含量，用布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度计测定的在1rpm时200厘泊的粘度和在50rpm时190厘泊的粘度以及在60度测定的123刮涂膜光泽度。
            喷射炭黑颜料分散体II(对照物)的制备
除了AB型嵌段聚合物I用AB型嵌段聚合物II(对照物)代替外，用同样的组分上述方法制得同样的喷射炭黑颜料分散体。所得颜料分散体具有29.4％的固含量，用布鲁克菲尔德粘度计测定的在1rpm时100厘泊的粘度和在50rpm时80厘泊的粘度以及在60度时120刮涂膜光泽度。
               喷射炭黑涂料组合物III的制备
黑色高固含量底色漆的涂料组合物是通过把下面的组分混合在一起制备的：118.6g丙烯酸类微凝胶树脂(50％nv-不挥发固体)，139.0g聚酯类树脂(80％nv)，160.5g全甲基化三聚氰胺甲醛树脂(100％nv)，10.8g酸性催化剂溶液(38％nv)，18.2gW屏蔽剂溶液，11.4gW稳定剂溶液(40％nv)和102g二甲苯，和24.6g甲醇以及93.1g黑色颜料分散体I(上面制备的)的。所得涂料组合物包含3重量份的干黑颜料对100份重量的干基料。
            喷射炭黑涂料组合物IV(对照物)的制备
除了用由AB型嵌段聚合物II(对照物)制得的炭黑颜料分散体II代替用由AB型嵌段聚合物I制得的炭黑颜料分散体外，黑色高固含量底色漆的涂料组合物用与上面组合物III相同的组分来制备。
                  透明涂料组合物的制备
高固含量丙烯酸类透明涂料组合物是通过把下面的组分混合在一起制备的：268.1g丙烯酸类共聚物树脂(71.5％nv)，155.5g丙烯酸类NAD树脂(65.5％nv)，198.6g全甲基化三聚氰胺甲醛树脂，11.7g酸性催化剂溶液，13.5gW屏蔽剂溶液，6.1gW稳定剂溶液，1.2g流动控制添加剂，0.8g有机硅防缩孔添加剂，86.7g二甲苯和18.8g甲醇。所得透明涂料组合物包含62％的基料固体，并且在#4福特(Ford)杯测得喷涂粘度28秒时被喷涂。
                   以上制得涂料组合物的试验
                           标准条件
以上制备的涂料组合物I-IV中每一种分别喷涂到磷化钢样板，电涂钢样板和初始钢样板上，并且每一种都涂上上面制备的透明涂料组合物。磷酸锌预处理的冷轧钢样板用与多异氰酸酯交联的环氧基树脂电涂上约0.8-1.0密耳厚的电沉积底漆，在约170℃烘烤30分钟，然后喷涂上0.8密耳厚的头二道混合底漆，并在约149℃烘烤20分钟。以上制备的涂料组合物I-IV的每一种都用二甲苯使其#4福特杯测定的喷涂粘度降低到17秒，并喷涂到各自的样板上。这些组合物以两道涂层涂布，达到干膜厚度约0.5-0.7密耳，在每个涂层之间需60秒空气干燥时间，而在涂布透明涂料组合物之前让其在空气中干燥3分钟。透明涂料组合物以两道涂层涂布，达到干膜厚度约1.8-2.0密耳，让其在空气中干燥10分钟，然后在130℃烘烤17分钟。
                      修补条件
如上在标准条件下制备的一组独立样板通过用与上面同样的底色漆层和透明涂层进行再涂布，达到同样薄膜厚度，以及用与在标准条件下同样时间和温度再烘烤来进行修补。在再涂布这些样板前没有对其进行砂磨或其他表面处理。
上面制备的样板进行下面的试验：
砂石磨损试验器，抗飞石冲击试验(ASTM D-3170-87)，
等级(基于片落数)：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。
等级(基于漆片大小)
A＝＜1mm
B＝1-3mm
C＝3-6mm
D＝＞6mm
划格胶带附着力试验(ASTM D-3359B)
等级0％＝没有附着力损失，100％＝完全破坏
试验结果如下：
底漆组合物   试验条件   抗飞石冲击   ％附着力损失
红色底漆I(本发明的AB型嵌段聚合物)   标准修补   4BA4BA   00
红色底漆II(AB型嵌段聚合物对照物)   标准修补   3BA4BC   010
黑色底漆III(本发明的AB型嵌段聚合物) 标准修补 4AB4AB 00
黑色底漆IV(AB型嵌段聚合物对照物) 标准修补 4AB3BA 09
上表的数据显示在修补条件下通过用本发明的AB型嵌段聚合物分散体配制而成的涂料组合物涂层间附着力具有明显的改进。

Claims (9)

1.一种用于形成涂料组合物的颜料分散体，其中含有分散了的颜料，一种载液和一种AB-型嵌段聚合物分散剂；
    该AB-型嵌段聚合物的数均分子量为5,000-20,000，并且含
有20-80重量％的聚合A链段和相应地80-20重量％数均分子量至
少为1,500的聚合B链段；其中
    该嵌段聚合物的聚合A链段主要由与选自芳族羧酸或脂族羧
酸的一种酸反应了的聚合(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单体构成；
而
    B链段主要由烷基中含1-12个碳原子的聚合(甲基)丙烯酸
烷基酯单体和烷基中含1-4个碳原子的聚合(甲基)丙烯酸羟烷
基酯单体构成；
其中分散体中颜料与分散剂的重量比为1/100-200/100。
2.权利要求1的颜料分散体，其中AB型嵌段聚合物是通过基团转移聚合方法制备的。
3.权利要求2的颜料分散体，其中聚合A链段由与一种芳族羧酸反应了的聚合甲基丙烯酸缩水甘油酯构成。
4.权利要求3的颜料分散体，其中AB型嵌段聚合物的聚合A链段由与对硝基苯甲酸反应了的聚合甲基丙烯酸缩水甘油酯单体构成。
5.权利要求2的颜料分散体，其中AB型嵌段聚合物的聚合B链段由烷基中含1-12个碳原子的聚合甲基丙烯酸烷基酯单体和烷基中含2-4个碳原子的聚合甲基丙烯酸羟烷基酯单体构成。
6.权利要求5的颜料分散体，其中AB型嵌段聚合物的聚合B链段由甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙基酯的聚合单体构成。
7.权利要求2的颜料分散体，其中AB型嵌段聚合物包含由10-15重量份与对硝基苯甲酸反应了的甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚合单体构成的聚合A链段以及由25-35重量份甲基丙烯酸丁酯、25-35重量份甲基丙烯酸甲酯和1-10重量份甲基丙烯酸羟乙基酯的聚合单体构成的聚合B链段。
8.一种涂料组合物，它包含30-90重量％的一种有机载液，10-70重量％的一种成膜基料和1-50重量％的权利要求1的颜料分散体，其中三种组分的总量为100％。
9.一种制备权利要求2分散体的方法，其中制备AB型嵌段聚合物的方法包含
(a)在基团转移聚合催化剂和引发剂存在下在有机溶剂中通过使(甲基)丙烯酸缩水甘油酯单体聚合制备聚合物的A链段；
(b)在上述聚合物的A-链段存在下使烷基中含1-12个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯和在烷基中含1-4个碳原子硅烷封端的(甲基)丙烯酸羟烷基酯的B链段单体聚合以生成重均分子量为5,000-20,000的AB型嵌段聚合物；和
(c)使该聚合物与选自芳族羧酸或脂族羧酸的一种酸反应以使和缩水甘油基反应，并且从该聚合物中除去封端的硅氧烷基；以及
(d)将颜料分散在AB型嵌段聚合物分散体中以形成颜料分散体。
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