疏水性乙烯基酯共聚物分散体的制作方法

文档序号:8385432阅读:542来源:国知局
疏水性乙烯基酯共聚物分散体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及疏水性乙烯基酯共聚物分散体,并涉及它们特别但非排它地在地板粘 合剂制剂中作为粘合剂的用途。
[0002] 发明背景
[0003] 地板粘合剂市场上目前的做法是使用基于丙烯酸和丁二烯苯乙烯乳液聚合物的 粘合剂。但是,需要可以提供超过现有的丙烯酸和苯乙烯丁二烯乳液聚合物的改进价值的 成本有效的粘合剂体系。改进的粘合剂合意地能够令配制者在粘合剂配方中使用较少的增 粘剂和更多的填料含量,同时提供优于竞争产品的优异性能。重要的性能性质包括例如耐 碱性、耐水性、混凝土与木材粘接强度、剪切强度和再粘接强度。同样,考虑到日益严格的环 保法规,重要的是提供表现出挥发性有机化合物(如甲醛)的低排放的粘合剂体系。
[0004] 美国专利号6, 746, 555公开了一种低排放粘合剂,适于用作地板、墙壁或天花板 的粘合剂,基于可以通过共聚单体混合物的自由基引发乳液聚合反应获得的水性、乙酸乙 烯酯-乙烯共聚物分散体,所述共聚单体混合物包含以下成分:(a) 5至50重量%的乙烯, (b) 20至80重量%的至少一种乙烯基酯,所述乙烯基酯选自具有1至9个碳原子的非支链 或支链羧酸的乙烯基酯,其均聚物具有>〇°C的玻璃化转变温度T g,(c) 5至70重量%的至少 一种乙烯基酯,所述乙烯基酯选自具有8至13个碳原子的支链羧酸的乙烯基酯,其均聚物 具有<〇°C的玻璃化转变温度T g,(d) 0. 5至10重量%的至少一种具有3或4个碳原子的烯 属不饱和单羧酸或二羧酸,(e)0至10重量%的至少一种烯属不饱和的、羟烷基官能共聚单 体,和(f)〇至10重量%的另一种单-或多-烯属不饱和共聚单体。该分散体通过一种或 多种以共聚单体总重量的〇. 1至5重量%的量存在的乳化剂来稳定,但是不使用保护性胶 体。
[0005] 美国专利号5, 665,816公开了通过聚合乙酸乙烯酯、乙烯和以下的共聚单体 制备的水性分散体适于作为粘合剂,例如用于胶合聚烯烃,所述共聚单体选自:脂族 (C 3-C18)-羧酸的乙烯基醋、脂族(C1-C18)-醇的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和马来酸二醋,所述 聚合在0. 05至0. 95重量%的α,β -不饱和羧酸、〇至〇. 95重量%的带有环氧或羟基基团 的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯和1. 5至20重量%的纤维素醚的存在下进行以形成具有-40°C 至〇°C的玻璃化转变温度并以至少部分接枝的形式包含纤维素醚。
[0006] EP 0 295 727 A2公开了通过乳液聚合制备的胶乳适用于乳胶漆,所述胶乳包含 (a)乙酸乙烯酯、(b)乙烯和(c)其中酸部分含有9个碳原子的脂族叔羧酸的乙烯基酯的互 聚物。
[0007] 美国专利号6, 616, 798公开了可用于制备纸张、包装、木材和纺织品并可用于结 构粘合剂且具有大约_30°C至40°C的1;的粘合剂的方法。该粘合剂通过包含a)基本上由 30至95重量%的乙酸乙烯酯单体和任选60至1重量%的乙烯单体组成的主要单体,所述 重量百分比基于所有单体的总重量,和b)该共聚单体混合物总重量的大约2. 5至大约20. 5 重量%的11个碳原子的α-支链一元叔羧酸的乙烯基酯的共聚单体混合物在c)基于单体 a)和b)的总重量的0. 1至15重量%的聚乙烯醇的存在下的乳液聚合来制备。
[0008] 根据本发明,现已发现,基于乙烯基酯、乙烯和疏水性共聚单体并用非离子和阴离 子表面活性剂与保护性胶体一起的组合稳定的特定水性共聚物分散体表现出用作地板粘 合剂所需的优异的粘合性能与改进的耐碱性和耐水性。本分散体也适于其它应用,例如嵌 缝胶、密封剂和用于漆料与涂料。
[0009] 发明概述
[0010] 在一方面,本发明在于一种通过水性组合物的自由基引发乳液聚合法可获得的水 性共聚物分散体,所述水性组合物包含:
[0011] ⑷单体混合物,包含:
[0012] (i) 10至35重量%,如15至30重量%的乙烯;
[0013] (ii)30至60重量%,如40至55重量%的具有1至9个碳原子的羧酸的乙烯基 酯,其均聚物具有大于〇°c的玻璃化转变温度T g;
[0014] (iii) 15至50重量%,如20至40重量%的具有5至15个碳原子的支链羧酸的乙 烯基酯,其均聚物具有小于〇°c的玻璃化转变温度T g;
[0015] (iv)0. 1至10重量%,如0.5至2重量%的具有3至4个碳原子的烯属不饱和单 羧酸或二羧酸;和
[0016] (v)0. 1至10重量%,如0. 5至2重量%的用一个或多个选自环氧基团和羟基基团 的基团改性的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯,
[0017] 其中单体混合物中单体的重量百分比基于单体(i)、(ii)和(iii)的总重量;和
[0018] (B)稳定剂体系,包含:
[0019] (a) 0· 02至2重量%的保护性胶体;
[0020] (b)0. 01至5重量%的非离子表面活性剂;和
[0021] (c)0. 01至5重量%的阴离子表面活性剂
[0022] 其中该稳定剂体系的组分的重量百分比基于单体(i)、(ii)和(iii)的总重量。
[0023] 通常,该乙烯基酯(ii)包含乙酸乙烯酯,并且该乙烯基酯(iii)包含具有8至13 个碳原子的支链羧酸的乙烯基酯,尤其是具有下式的乙烯基酯:
[0024]
【主权项】
1. 一种通过水性组合物的自由基引发乳液聚合法可获得的水性共聚物分散体,所述水 性组合物包含: (A) 单体混合物,包含: (i) 10至35重量%的乙烯; (ii) 30至60重量%的具有1至9个碳原子的羧酸的乙烯基酯,其均聚物具有大于0°C 的玻璃化转变温度Tg; (iii) 15至50重量%的具有3至15个碳原子的支链羧酸的乙烯基酯,其均聚物具有小 于〇°C的玻璃化转变温度Tg; (iv) 0. 1至10重量%的具有3至4个碳原子的烯属不饱和单羧酸或二羧酸;和 (v) 0. 1至10重量%的用一个或多个选自环氧基团和羟基基团的基团改性的甲基丙烯 酸酯或丙烯酸酯, 其中单体混合物中单体的重量百分比基于单体(i)、(ii)和(iii)的总重量;和 (B) 稳定剂体系,包含: (a) 0? 02至2重量%的保护性胶体; (b) 0. 01至5重量%的非呙子表面活性剂;和 (c) 0. 01至5重量%的阴离子表面活性剂 其中该稳定剂体系的组分的重量百分比基于单体(i)、(ii)和(iii)的总重量。
2. 权利要求1的共聚物分散体,其中该单体混合物包含15至30重量%的乙烯。
3. 权利要求1或权利要求2的共聚物分散体,其中该单体混合物包含40至55重量% 的乙烯基醋(ii)。
4. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该单体混合物包含20至40重量%的乙烯 基醋(iii)。
5. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该单体混合物包含0. 5至2重量%的烯属 不饱和单羧酸或二羧酸(iv)。
6. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该单体混合物包含0. 5至2重量%的甲基 丙烯酸酯或丙烯酸酯(V)。
7. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该乙烯基酯(ii)包括乙酸乙烯酯。
8. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该乙烯基酯(iii)包括具有8至13个碳原 子的支链羧酸的乙烯基酯。
9. 权利要求8的共聚物分散体,其中具有3至15个碳原子的支链羧酸的乙烯基酯包括 以下结构:
其中R1和R2是含有总计7或8个碳原子的烷基。
10. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该烯属不饱和单羧酸或二羧酸(iv)包括 丙烯酸。
11. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该改性甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯(V)包 括甲基丙烯酸缩水甘油酯。
12. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该单体混合物还包含基于单体(i)、(ii) 和(iii)的总重量的0.01至5重量%,优选0.2至1.5重量%的烯属不饱和磺酸,优选乙 烯基磺酸,或其盐。
13. 任一前述权利要求的共聚物分散体,其中该保护性胶体包含羟乙基纤维素。
14. 任一前述权利要求的共聚物分散体,并且具有至少60重量%的固含量。
15. 通过干燥任一前述权利要求的共聚物分散体制得的可再分散的粉末。
16. 粘合剂制剂,包含权利要求1至14任一项的共聚物分散体或权利要求15的可再分 散粉末。
【专利摘要】水性共聚物分散体通过包含以下组分作为主要单体的单体混合物的乳液聚合来获得:10至35重量%的乙烯,30至60重量%的具有1至9个碳原子的羧酸的乙烯基酯和15至50重量%的具有3至15个碳原子的支链羧酸的乙烯基酯。该单体混合物还含有0.1至10重量%的具有3至4个碳原子的烯属不饱和单羧酸或二羧酸和0.1至10重量%的用环氧基团和/或羟基基团改性的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。该分散体用0.02至2重量%的保护性胶体、0.01至5重量%的非离子表面活性剂和0.01至5重量%的阴离子表面活性剂稳定。所有重量百分比基于主要单体的总重量。
【IPC分类】C08F2-30, C09J123-08, C08F2-26, C09J131-02, C08F218-08, C09J131-04, C08F2-20
【公开号】CN104718225
【申请号】CN201380032081
【发明人】J·库尔森, T·斯维尔塞克, J·L·舒尔特, A·麦克伦南, M·雅各布
【申请人】塞拉尼斯乳液有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年6月18日
【公告号】EP2864366A1, US20150152291, WO2013192159A1
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