具有聚合物珠的疏水改性的堿可溶性乳液組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有聚合物珠的疏水改性的堿可溶性乳液組合物。本發(fā)明涉及含有成膜聚合物、球形聚合物珠、HASE流變改性劑以及可任選的顏料的水性分散體的組合物。該組合物可用于涂料組合物。
【專利說明】具有聚合物珠的疏水改性的堿可溶性乳液組合物
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及一種含有粘結(jié)劑、疏水改性的堿可溶性乳液(HASE)增稠劑以及球形聚合物珠的組合物。
[0002]理想地，由于涂層表面經(jīng)常存在缺陷，因此裝飾墻面涂層要求無暇拋光和有雄心的承諾。這些缺陷通常要求對表面進行令人厭煩的重新油漆，并提供不含刷痕、油漆重疊的拋光，并且即使對于最有經(jīng)驗的油漆工人來說，表面不規(guī)則仍是一個挑戰(zhàn)。
[0003]與修復缺陷相關(guān)的兩個常見問題是差的潤色和閃光。差的潤色指的是經(jīng)過再油漆的表面的整體最終外觀相對于原始油漆的表面的明顯差異。閃光(專業(yè)油漆工創(chuàng)造的一個術(shù)語)表明當光以某一角度照射在墻面上時，在墻面上飛快出現(xiàn)的較亮光點的形式。修復這些缺陷要求專門的努力，有時是無法實現(xiàn)的。
[0004]因此，希望得到一種制劑，它提供可接受的潤色和閃光性質(zhì)，同時維持其他的制劑所必需的性質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明通過提供一種包含水性分散體的組合物解決了本領(lǐng)域的需求，所述水性分散體包括:
[0006]a)成膜聚合物，其具有50_300nm的平均體積直徑；
[0007]b)球形聚合物珠，其具有0.8-20 μ m的平均體積直徑；以及
[0008]c)HASE流變改性劑，其具有側(cè)鏈烷基化的乙氧基化基團的主鏈，其中烷基化的乙氧基化基團的烷基化部分的漢希(Hansch)參數(shù)為4-7.5 ；
[0009]球形珠與成膜聚合物的重量-重量比為90:10-10:90 ；
[0010]HASE流變改性劑與成膜粘結(jié)劑的重量-重量比為2-25 ;以及
[0011]側(cè)鏈烷基化的乙氧基化基團的濃度為1-20重量％，以HASE流變改性劑的固體重量計。
[0012]本發(fā)明的組合物通過提供一種具有可接受的潤色和閃光性質(zhì)以及可接受的KU穩(wěn)定性的制劑，解決了本領(lǐng)域的需求。
[0013]發(fā)明詳沭
[0014]本發(fā)明通過提供一種包含水性分散體的組合物解決了本領(lǐng)域的需求，所述水性分散體包括:
[0015]a)成膜聚合物，其具有50_300nm的平均體積直徑；
[0016]b)球形聚合物珠，其具有0.8-20 μ m的平均體積直徑；以及
[0017]c)HASE流變改性劑，其具有側(cè)鏈烷基化的乙氧基化基團的主鏈，其中烷基化的乙氧基化基團的烷基化部分的漢希參數(shù)為4-7.5 ；
[0018]球形珠與成膜聚合物的重量-重量比為90:10-10:90 ；
[0019]HASE流變改性劑與成膜粘結(jié)劑的重量-重量比為2-25 ;以及
[0020]側(cè)鏈烷基化的乙氧基化基團的濃度為1-20重量％，以HASE流變改性劑的固體重量if ο
[0021]優(yōu)選地，成膜聚合物的Tg在_60°C至80°C的范圍內(nèi)。合適的成膜聚合物的例子包括氨基甲酸酯、烯烴、丙烯酸類、苯乙烯-丙烯酸類、乙烯基酯-乙烯(包括乙酸乙烯酯-乙烯和叔羧酸乙烯酯-乙烯)、乙烯酯-丙烯酸類(包括乙酸乙烯酯-丙烯酸類和叔羧酸乙烯酯-丙烯酸類)、硅酮、偏二鹵乙烯和鹵乙烯聚合物。
[0022]水性組合物還包含基本球形的聚合物珠，其優(yōu)選具有0.85-10 μ m范圍內(nèi)的平均體積直徑。優(yōu)選地，采用球形珠作為常規(guī)無機增量劑(通常具有高的長寬比)的替代。雖然組合物可以包含增量劑，但是優(yōu)選地，增量劑通常受到限制或者完全排除在外。
[0023]球形珠是有機的，并可以通過本領(lǐng)域已知的任意多種方法來制備，包括乳液聚合、晶種生長和懸浮聚合方法。可以在單階段方法或者在多步驟方法中制備球形珠。適用于球形珠的聚合物的例子包括:聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚氨酯、聚硅氧烷、聚烯烴、聚丙烯腈、尼龍、聚(乙烯基酯)(包括聚(乙酸乙烯酯)和聚(叔羧酸乙烯酯))、聚(鹵乙烯)和聚(偏二鹵乙烯)以及它們的組合和共聚物。球形聚合物珠優(yōu)選與合適的交聯(lián)基團例如甲基丙烯酸烯丙酯或者二乙烯基苯交聯(lián)。優(yōu)選地，至少60%的聚合物珠的直徑在0.85-20 μ m的范圍內(nèi)；更優(yōu)選地，至少80%的聚合物珠的直徑在1_10 μ m的范圍內(nèi)。
[0024]優(yōu)選可用于制備球形珠的單體的例子包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己基酯、苯乙烯和α -甲基苯乙烯及其組合。
[0025]所述聚合物珠優(yōu)選是可壓縮的，并且優(yōu)選是整個實心的(即優(yōu)選非空心球珠)。顆粒的可壓縮性可以用它們的K-值進行表征，如Kim等的J.Appl.Polym.Sc1.，Vol.104，2350-2360 (2007)所述。優(yōu)選地，當以10%壓縮(Kltl)測量時，球形珠的K-值在IxIOkiNAi2至SxIOkiNAi2的范圍內(nèi)；當以7.75mN/s的壓縮速率進行測量時，球形珠還優(yōu)選具有大于1.5，更優(yōu)選具有大于 3的KcZKltl (K0=完全壓縮)。
[0026]優(yōu)選地，球形珠與成膜聚合物的重量-重量比為75:25-25:75，更優(yōu)選為70:30-30:70。一種優(yōu)選的顏料是Ti02。優(yōu)選地，顏料與聚合物珠和成膜聚合物的重量_重量比為 10:90-60:40，更優(yōu)選為 15:85-50:50。
[0027]所述組合物還包含HASE增稠劑，其優(yōu)選包含如下結(jié)構(gòu)單元:a)丙烯酸酯，例如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸乙基己基酯，優(yōu)選為丙烯酸乙酯；b)酸，優(yōu)選丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或者甲基丙烯酸磷酸乙酯，優(yōu)選為丙烯酸或甲基丙烯酸；以及c)烷基化的乙氧基化單體，優(yōu)選為烷基化的丙烯酸乙氧基酯或者甲基丙烯酸乙氧基酯，其中烷基化的部分(也稱作疏水物)的特征在于4-7.5范圍內(nèi)的漢希參數(shù)。
[0028]本文所用術(shù)語“結(jié)構(gòu)單元”描述在聚合之后的所述的單體的殘余部分。合適的烷基化的甲基丙烯酸乙氧基酯的結(jié)構(gòu)單元的例子如結(jié)構(gòu)式I所示:
【權(quán)利要求】
1.一種組合物，該組合物含有如下組分的水性分散體: a)成膜聚合物，其具有50-300nm的平均體積直徑； b)球形聚合物珠，其具有0.8-20 μ m的平均體積直徑；以及 c)HASE流變改性劑，其具有側(cè)鏈烷基化的乙氧基化基團的主鏈，其中烷基化的乙氧基化基團的烷基化部分的漢希參數(shù)為4-7.5 ； 球形珠與成膜聚合物的重量-重量比為90:10-10:90 ； HASE流變改性劑與成膜粘結(jié)劑的重量-重量比為2-25 ；以及 側(cè)鏈烷基化的乙氧基化基團的濃度為1-20重量％，以HASE流變改性劑的固體重量計。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述成膜聚合物是丙烯酸類、苯乙烯-丙烯酸類、乙酸乙烯酯-乙烯或者乙酸乙烯酯-丙烯酸類聚合物，它們的Tg范圍為-60°C至80°C ;并且所述組合物還包含顏料，其中，所述顏料與所述聚合物珠和成膜聚合物的重量-重量比的范圍為0.5:99.5-70:30。
3.如權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于，至少90%的烷基化的乙氧基化基團的烷基化部分包括Cltl-C15-烷基；其中，所述球形珠的平均體積直徑范圍為0.85-10 μ m ;其中 球形珠與成膜聚合物的重量-重量比為75:25-25:75 ； HASE流變改性劑與成膜聚合物的重量-重量比為5-20 ； 顏料與聚合物珠和成膜聚合物的重量-重量比為10:90-60:40，其中所述顏料是TiO2或者非發(fā)白著色劑，或其組合。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的組合物，其特征在于，所述球形聚合物珠是整個實心的，并且包含一個或多個選自下組的單體的結(jié)構(gòu)單元:甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯；并且所述球形聚合物珠的Kltl值在lxl010N/m2-5xl010N/m2 的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的組合物，其特征在于，至少95%的烷基化的乙氧基化基團的烷基化部分包括線型C12-C14-烷基；并且當以7.75mN/s的壓縮速率進行測量時，所述球形珠的KcZKltl大于3 ;并且至少80%的聚合物珠的直徑為1-10 μ m。
6.一種方法，該方法包括將穩(wěn)定的成膜聚合物的水性分散體、球形聚合物珠的水性分散體和HASE流變改性劑的水性溶液或乳液結(jié)合在一起；其中 所述HASE流變改性劑的主鏈具有側(cè)鏈烷基化的乙氧基化基團； 所述烷基化的乙氧基化基團的烷基化部分的漢希參數(shù)為4-7.5 ； 其中，球形珠與成膜聚合物的重量-重量比為90:10-10:90 ； HASE流變改性劑與成膜粘結(jié)劑的重量-重量比為2-25 ；以及 側(cè)鏈烷基化的乙氧基化基團的濃度為1-20重量％，以HASE流變改性劑的固體重量計。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，該方法還包括向組合物中加入TiO2和/或非發(fā)白顏料。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述球形珠與成膜聚合物的重量-重量比為75:25-25:75 ;所述TiO2和/或非發(fā)白顏料與聚合物珠和成膜聚合物的重量-重量比為10:90-60:40 ;至少90%的烷基化的乙氧基化基團的烷基化部分包括Cltl-C15-烷基；并且所述球形珠的平均體積直徑為0.85-10 μ m。
【文檔編號】C09D7/12GK103773103SQ201310443544
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】A·法斯拉, P·馬宗達, L·小列儂, E·農(nóng)格瑟 申請人:羅門哈斯公司