粒状微胶囊组合物的制作方法_3

文档序号:9354459阅读:来源:国知局

[0070] 50至99. 9重量%的乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、叔羧酸的乙烯酯、长链脂肪酸的乙 稀酯和/或乙稀。
[0071] 在喷雾干燥步骤之前或期间(但特别是喷雾干燥步骤之前),向微胶囊水分散体 中加入的乳液聚合物的总量(以固体计算)为1至40重量份、通常为1至25重量份,以及 经常为5至25重量份,各自基于存在于水分散体中且需要喷雾干燥的100重量份的微胶囊 计。
[0072] 乳液聚合物为本领域技术人员所熟悉,并且通过自由基引发烯键式不 饱和单体的水性乳液聚合反应而制备,例如以聚合物水性分散体形式存在。之 前已有很多对这种方法的描述,因此,其为本领域技术人员所熟知。此外,聚合 物水分散体为市售可得的,例如购自BASF-SE、Ludwigshafen、Germany的商标为 ACRONAL? ,STYRONAL?、.BUTOFAN?、STYROFAN? 的产品,以 及购自WackerChemie-GmbH、Burghausen的KOLLICOAT?、VINNOFIL? 和 VINNAPAS?和购自Rhodia s.A的RHODIMAX?。
[0073]用于自由基引发水性乳液聚合的常用方法包括使烯键式不饱和单体分散于水性 介质中,通常伴随使用分散剂(如乳化剂和/或保护胶体),以及通过使用至少一种水溶性 自由基聚合引发剂使混合物聚合。在经常使用的方法中,所得的聚合物水分散体中的未反 应的烯键式不饱和单体的残留量通过本领域技术人员同样已知的化学和/或物理方法而 减少,聚合物固体含量通过稀释或浓缩,或向聚合物水分散体中加入其他常规的外加物质 如杀菌剂、泡沫改性剂或粘度调节添加剂而调节至所需值。
[0074] 本发明可特别有利地使用水分散体中的共聚形式的乳液聚合物,其包含50至 99. 9重量%的乙酸乙烯酯和/或乙烯。
[0075] 在水分散体中,特别有利的乳液聚合物是以共聚形式包含以下组分的那些:
[0076]_0. 1至5重量%的至少一种具有3至6个碳原子的a,0-单烯键式不饱和单羧 酸和/或二羧酸和/或其酰胺,和
[0077] 50至99. 9重量%的至少一种丙烯酸和/或甲基丙烯酸与具有1至12个碳原子的 链烷醇的酯和/或苯乙烯,
[0078]或
[0079]_0. 1至5重量%的至少一种具有3至6个碳原子的a,0-单烯键式不饱和单羧 酸和/或二羧酸和/或其酰胺,和
[0080] 50至99. 9重量%的苯乙烯和/或丁二烯,
[0081]或
[0082]-0. 1至5重量%的至少一种具有3至6个碳原子的a,0-单烯键式不饱和单羧 酸和/或二羧酸和/或其酰胺,和
[0083] 50至99. 9重量%的氯乙烯和/或偏二氯乙烯,
[0084]或
[0085]_0. 1至5重量%的至少一种具有3至6个碳原子的a,0-单烯键式不饱和单羧 酸和/或二羧酸和/或其酰胺,和
[0086] 50至99. 9重量%的乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、叔羧酸乙烯酯、长链脂肪酸的乙烯 酯、和/或乙烯。
[0087] 在水分散体中,非常特别优选以共聚形式包含以下组分的乳液聚合物:
[0088]0. 1至5重量%的至少一种具有3至6个碳原子的a,0-单烯键式不饱和单羧酸 和/或二羧酸和/或其酰胺,和
[0089]50至99. 9重量%的乙酸乙烯酯、和/或乙烯。
[0090]具有3至6个碳原子的a,0-单烯键式不饱和单羧酸和/或二羧酸的实例包括 丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸及其酰胺,如丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。
[0091] 丙烯酸和/或甲基丙烯酸与具有1至12个碳原子的链烷醇的酯特别是丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁 酯和丙烯酸叔丁酯以及相应的甲基丙烯酸酯。还优选的丙烯酸的Ci-Cu烷基酯为丙烯酸乙 酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正己酯和丙烯酸2-乙基己酯。
[0092] 优选的乙酸乙烯酯-乙烯水分散体的乙烯含量为5至40重量%,基于聚合物计。 如果其他单体与乙酸乙烯酯和乙烯一起使用,则聚合物的乙酸乙烯酯的含量有利地为45 重量%以上。可使用的其他单体为烯键式不饱和单体,如具有3至18个碳原子的直链或支 链羧酸的乙烯醚;或具有1至18个碳原子的脂族醇的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酸酯或 富马酸酯;氯乙烯;以及具有4至12个碳原子的异丁烯或较高的a-烯烃。除乙酸乙烯酯 和乙烯之外,合适的单体组合的实例选自被称为三元共聚物的乙酸乙烯酯/三新戊酸乙烯 酯/乙稀、乙酸乙烯酯/2_乙基己酸乙烯酯/乙稀、乙酸乙烯酯/甲基丙烯酸甲酯/乙烯和 乙酸乙烯酯/氯乙烯/乙烯。有利的单体组合为其中相应的分散体的最低成膜温度多16°C 的那些。除上述单体之外,所述物料还可以共聚形式包含基于乳液聚合物计的浓度最多达 5重量%的稳定化单体,例如乙烯基磺酸的钠盐、羧化单体(如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆或 衣康酸)、或马来酸的单酯,其中它们的醇组分具有1至18个碳原子。
[0093] 优选最低成膜温度多16°C的乳液聚合物的水性分散体。
[0094] 本发明优选使用玻璃化转变温度彡16°C且< 40°C、特别是彡16°C且< 30°C、以及 有利地多18°C且< 25°C的乳液聚合物。表述"玻璃化转变温度(Tg)"意指玻璃化转变温 度的极限值,根据6.1(&1118(1(〇11〇1(1-26;^8(3111'1;1^&26;^8(3111'1;1^;0^?〇15〇116代,第190卷, 第1页,方程式1),其中随着分子量增加所述温度趋向该值。玻璃化转变温度利用DSC方 法(差不扫描量热法(DifferentialScanningCalorimetry),20K/min,中点测量,DIN 53 765)测定。
[0095]根据以下的Fox(T.G.Fox,Bull.Am.Phys.Soc. 1956 [ser.II] 1,123 页,andin Ullmann'sEncyC1 〇padiedertechnischenChemie[Ullmann,sEncyclopediaof IndustrialChemistry],第 19 卷,第 18 页,第 4版,VerlagChemie,Weinheim,1980)良好 地近似至多弱交联的共聚物的玻璃化转变温度:
[0096] 1/Tg=xl/Tgl+x2/Tg2+. . . .xn/Tgn,
[0097] 其中,xl、x2......xn为单体1、2......n的质量分数,以及Tgl、Tg2......Tgn为仅 由单体1、2……n中的一种构成的各聚合物的的玻璃化转变温度,以开尔文为单位。大部 分单体的均聚物的Tg值为已知的并列于例如Ullmann'sEncyclopediaofIndustrial Chemistry,第 5 版,第A21 卷,第 169 页,VerlagChemie,Weinheim, 1992 中;均聚物的 玻璃转变温度的其他来源的实例为:J.Brandrup,E.H.Immergut,PolymerHandbook,第1 版,J.Wiley,NewYork, 1966 ;第 2 版,J.Wiley,NewYork, 1975,以及第 3 版,J.Wiley,New York, 1989。
[0098] 本发明所使用的固体形式的乳液聚合物优选具有的熔点在105°C至200°C的范围 内。
[0099] 存在于水性分散体中的乳液聚合物(聚合物颗粒)的平均直径范围通常为10至 500nm,常常为50至300nm或80至200nm。此外,本发明中可使用的包含乳液聚合物的水 分散体的固体含量通常多10且< 70重量%,有利地多30且< 70重量%,以及特别有利地 ^ 40且< 60重量重量%。
[0100]乳液聚合物水分散体和乙酸乙烯酯-乙烯分散体为公知的且记载于例如DE 2214410中,其公开内容以引用的方式清楚地纳入本说明书中。
[0101] 乳液聚合物水分散体可以由合成所得的水分散体的形式直接用作喷雾助剂。其有 利地以浓度为45至65重量%的分散体形式使用。
[0102] 通过喷雾干燥获得的粒状微胶囊组合物为通常由二千至数千个单个胶囊通过乳 液聚合物彼此结合而构成的颗粒。
[0103] 本发明获得的粒状微胶囊组合物的平均粒度D[4, 3]范围优选为50至200ym,优 选 50 至 150ym。
[0104] 本发明提供包含上述微胶囊和乳液聚合物的微胶囊组合物,其中所述乳液聚合物 的玻璃转变温度多16°C,且粒状微胶囊组合物的平均粒度D[4, 3]为50至200ym,以及微 胶囊的平均粒度D[4, 3]为1至10ym。
[0105] 在一个优选实施方案中,微胶囊基于粒状微胶囊组合物计的比例为80至95重 量%。此类粒状微胶囊组合物可例如借助于喷雾干燥而制备。
[0106] 可将本发明的粒状微胶囊组合物有利地掺入热塑性塑料中。特别优选在用于制备 热塑性模制品的挤出机或注塑机中将本发明的粒状微胶囊组合物掺入热塑性塑料中。就这 一点而言,本发明并不是首先获得颗粒形式的可热塑性加工的模塑组合物,而是对其直接 进行进一步的加工,还有利的是,在材料是热的状态下进行进一步加工,或进行直接挤压片 材、箱、管和型材(profile),或直接制备塑料部件。
[0107] 粒状微胶囊组合物可在热塑性聚合物的加工条件(其通常涉及105°C以上的温 度)下进行有利地加工。可观察到热塑性聚合物中的良好、均匀分散的单个微胶囊,这是因 为组合物的乳液聚合物在热塑性塑料内的分散变得均匀,并且在一定程度上,以单个胶囊 形式存在的微胶囊明显比使用现有技术的微胶囊组合物时更好。
[0108] 热塑性塑料的特性可通过改变亲油性物质来改性。就这一点而言,所述亲油性物 质包括潜热蓄热材料,因此由其制备的制品可具有蓄热特性以及该制品在室温下反应的特 性。潜热存储材料被定义为在意图进行热传递的温度范围内显示
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