具有聚合物珠的疏水改性的碱可溶性乳液组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有聚合物珠的疏水改性的碱可溶性乳液组合物。本发明涉及含有成膜聚合物、球形聚合物珠、HASE流变改性剂以及可任选的颜料的水性分散体的组合物。该组合物可用于涂料组合物。
【专利说明】具有聚合物珠的疏水改性的碱可溶性乳液组合物
【背景技术】
[0001]本发明涉及一种含有粘结剂、疏水改性的碱可溶性乳液(HASE)增稠剂以及球形聚合物珠的组合物。
[0002]理想地，由于涂层表面经常存在缺陷，因此装饰墙面涂层要求无暇抛光和有雄心的承诺。这些缺陷通常要求对表面进行令人厌烦的重新油漆，并提供不含刷痕、油漆重叠的抛光，并且即使对于最有经验的油漆工人来说，表面不规则仍是一个挑战。
[0003]与修复缺陷相关的两个常见问题是差的润色和闪光。差的润色指的是经过再油漆的表面的整体最终外观相对于原始油漆的表面的明显差异。闪光(专业油漆工创造的一个术语)表明当光以某一角度照射在墙面上时，在墙面上飞快出现的较亮光点的形式。修复这些缺陷要求专门的努力，有时是无法实现的。
[0004]因此，希望得到一种制剂，它提供可接受的润色和闪光性质，同时维持其他的制剂所必需的性质。
【发明内容】
[0005]本发明通过提供一种包含水性分散体的组合物解决了本领域的需求，所述水性分散体包括:
[0006]a)成膜聚合物，其具有50_300nm的平均体积直径；
[0007]b)球形聚合物珠，其具有0.8-20 μ m的平均体积直径；以及
[0008]c)HASE流变改性剂，其具有侧链烷基化的乙氧基化基团的主链，其中烷基化的乙氧基化基团的烷基化部分的汉希(Hansch)参数为4-7.5 ；
[0009]球形珠与成膜聚合物的重量-重量比为90:10-10:90 ；
[0010]HASE流变改性剂与成膜粘结剂的重量-重量比为2-25 ;以及
[0011]侧链烷基化的乙氧基化基团的浓度为1-20重量％，以HASE流变改性剂的固体重量计。
[0012]本发明的组合物通过提供一种具有可接受的润色和闪光性质以及可接受的KU稳定性的制剂，解决了本领域的需求。
[0013]发明详沭
[0014]本发明通过提供一种包含水性分散体的组合物解决了本领域的需求，所述水性分散体包括:
[0015]a)成膜聚合物，其具有50_300nm的平均体积直径；
[0016]b)球形聚合物珠，其具有0.8-20 μ m的平均体积直径；以及
[0017]c)HASE流变改性剂，其具有侧链烷基化的乙氧基化基团的主链，其中烷基化的乙氧基化基团的烷基化部分的汉希参数为4-7.5 ；
[0018]球形珠与成膜聚合物的重量-重量比为90:10-10:90 ；
[0019]HASE流变改性剂与成膜粘结剂的重量-重量比为2-25 ;以及
[0020]侧链烷基化的乙氧基化基团的浓度为1-20重量％，以HASE流变改性剂的固体重量if ο
[0021]优选地，成膜聚合物的Tg在_60°C至80°C的范围内。合适的成膜聚合物的例子包括氨基甲酸酯、烯烃、丙烯酸类、苯乙烯-丙烯酸类、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-丙烯酸类(包括乙酸乙烯酯-丙烯酸类和叔羧酸乙烯酯-丙烯酸类)、硅酮、偏二卤乙烯和卤乙烯聚合物。
[0022]水性组合物还包含基本球形的聚合物珠，其优选具有0.85-10 μ m范围内的平均体积直径。优选地，采用球形珠作为常规无机增量剂(通常具有高的长宽比)的替代。虽然组合物可以包含增量剂，但是优选地，增量剂通常受到限制或者完全排除在外。
[0023]球形珠是有机的，并可以通过本领域已知的任意多种方法来制备，包括乳液聚合、晶种生长和悬浮聚合方法。可以在单阶段方法或者在多步骤方法中制备球形珠。适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、聚烯烃、聚丙烯腈、尼龙、聚(乙烯基酯)(包括聚(乙酸乙烯酯)和聚(叔羧酸乙烯酯))、聚(卤乙烯)和聚(偏二卤乙烯)以及它们的组合和共聚物。球形聚合物珠优选与合适的交联基团例如甲基丙烯酸烯丙酯或者二乙烯基苯交联。优选地，至少60%的聚合物珠的直径在0.85-20 μ m的范围内；更优选地，至少80%的聚合物珠的直径在1_10 μ m的范围内。
[0024]优选可用于制备球形珠的单体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 -甲基苯乙烯及其组合。
[0025]所述聚合物珠优选是可压缩的，并且优选是整个实心的(即优选非空心球珠)。颗粒的可压缩性可以用它们的K-值进行表征，如Kim等的J.Appl.Polym.Sc1.，Vol.104，2350-2360 (2007)所述。优选地，当以10%压缩(Kltl)测量时，球形珠的K-值在IxIOkiNAi2至SxIOkiNAi2的范围内；当以7.75mN/s的压缩速率进行测量时，球形珠还优选具有大于1.5，更优选具有大于 3的KcZKltl (K0=完全压缩)。
[0026]优选地，球形珠与成膜聚合物的重量-重量比为75:25-25:75，更优选为70:30-30:70。一种优选的颜料是Ti02。优选地，颜料与聚合物珠和成膜聚合物的重量_重量比为 10:90-60:40，更优选为 15:85-50:50。
[0027]所述组合物还包含HASE增稠剂，其优选包含如下结构单元: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，优选为丙烯酸乙酯；b)酸，优选丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或者甲基丙烯酸磷酸乙酯，优选为丙烯酸或甲基丙烯酸；以及c)烷基化的乙氧基化单体，优选为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(也称作疏水物)的特征在于4-7.5范围内的汉希参数。
[0028]本文所用术语“结构单元”描述在聚合之后的所述的单体的残余部分。合适的烷基化的甲基丙烯酸乙氧基酯的结构单元的例子如结构式I所示:
【权利要求】
1.一种组合物，该组合物含有如下组分的水性分散体: a)成膜聚合物，其具有50-300nm的平均体积直径； b)球形聚合物珠，其具有0.8-20 μ m的平均体积直径；以及 c)HASE流变改性剂，其具有侧链烷基化的乙氧基化基团的主链，其中烷基化的乙氧基化基团的烷基化部分的汉希参数为4-7.5 ； 球形珠与成膜聚合物的重量-重量比为90:10-10:90 ； HASE流变改性剂与成膜粘结剂的重量-重量比为2-25 ；以及 侧链烷基化的乙氧基化基团的浓度为1-20重量％，以HASE流变改性剂的固体重量计。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述成膜聚合物是丙烯酸类、苯乙烯-丙烯酸类、乙酸乙烯酯-乙烯或者乙酸乙烯酯-丙烯酸类聚合物，它们的Tg范围为-60°C至80°C ;并且所述组合物还包含颜料，其中，所述颜料与所述聚合物珠和成膜聚合物的重量-重量比的范围为0.5:99.5-70:30。
3.如权利要求2所述的组合物，其特征在于，至少90%的烷基化的乙氧基化基团的烷基化部分包括Cltl-C15-烷基；其中，所述球形珠的平均体积直径范围为0.85-10 μ m ;其中 球形珠与成膜聚合物的重量-重量比为75:25-25:75 ； HASE流变改性剂与成膜聚合物的重量-重量比为5-20 ； 颜料与聚合物珠和成膜聚合物的重量-重量比为10:90-60:40，其中所述颜料是TiO2或者非发白着色剂，或其组合。
4.如权利要求1-3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述球形聚合物珠是整个实心的，并且包含一个或多个选自下组的单体的结构单元: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 的范围内。
5.如权利要求1-4中任一项所述的组合物，其特征在于，至少95%的烷基化的乙氧基化基团的烷基化部分包括线型C12-C14-烷基；并且当以7.75mN/s的压缩速率进行测量时，所述球形珠的KcZKltl大于3 ;并且至少80%的聚合物珠的直径为1-10 μ m。
6.一种方法，该方法包括将稳定的成膜聚合物的水性分散体、球形聚合物珠的水性分散体和HASE流变改性剂的水性溶液或乳液结合在一起；其中 所述HASE流变改性剂的主链具有侧链烷基化的乙氧基化基团； 所述烷基化的乙氧基化基团的烷基化部分的汉希参数为4-7.5 ； 其中，球形珠与成膜聚合物的重量-重量比为90:10-10:90 ； HASE流变改性剂与成膜粘结剂的重量-重量比为2-25 ；以及 侧链烷基化的乙氧基化基团的浓度为1-20重量％，以HASE流变改性剂的固体重量计。
7.如权利要求6所述的方法，该方法还包括向组合物中加入TiO2和/或非发白颜料。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述球形珠与成膜聚合物的重量-重量比为75:25-25:75 ;所述TiO2和/或非发白颜料与聚合物珠和成膜聚合物的重量-重量比为10:90-60:40 ;至少90%的烷基化的乙氧基化基团的烷基化部分包括Cltl-C15-烷基；并且所述球形珠的平均体积直径为0.85-10 μ m。
【文档编号】C09D7/12GK103773103SQ201310443544
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】A·法斯拉, P·马宗达, L·小列侬, E·农格瑟 申请人:罗门哈斯公司