含有聚合物纳米颗粒的水性组合物制造技术

一种水性组合物，它包含平均粒径为１～５０ｎｍ的聚合物纳米颗粒的水性分散体，所述纳米颗粒包含至少一种多烯键不饱和单体和至少一种烯键不饱和水溶性单体作为聚合单元。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含有聚合物纳米颗粒的水性组合物本专利技术涉及水性组合物。具体地说，本专利技术涉及包含聚合物纳米颗粒(PNP)水性分散体的水性组合物，所述纳米颗粒的平均直径为1～50纳米(nm)，其中所述颗粒包含至少一种多烯键不饱和单体和至少一种水溶性单体作为聚合单元。本专利技术还涉及包含PNP的水性涂料组合物。在此所述的“涂料”包括可涂布于各种底材上的组合物，并且通常被称为建筑涂料，例如无光涂料、半光涂层、有光涂料、底漆、面漆、防污涂料、用于多孔底材(例如白垩表面、混凝土和大理石)的渗透封闭剂、弹性涂料、厚浆涂料、堵漏剂和密封剂；工业涂料例如木板和饰面板涂料、交通车辆涂料、家具涂料和卷材涂料；养护涂料例如桥梁和罐涂料和路标漆；皮革涂料和处理剂；地板保养涂料；纸张涂层；个人护理涂料，例如用于毛发、皮肤、指甲的涂料，编织织物和无纺织物涂料和着色印刷浆；印刷材料例如墨水和罩印清漆；和粘合层涂料例如压敏粘合剂和湿-和干-层压粘合剂。长久以来，人们一直在寻找具有改善的间隔时间(open-time)、改善的涂层稳定性、改善的冻/融稳定性以及改善的凝固时间的水性涂料组合物。所谓“改善”的性能，在此是指其性能相对于其中PNP用等重量的平均直径大于50nm的相同组成的聚合物颗料所替代的相应的水性涂料组合物有所改善。已公布的PCT专利申请WO99/01522公开了包括交联剂和聚合物颗粒的涂料组合物，所述聚合物颗粒的平均粒径最优选约为20～40nm，它是在一种或多种羧基脂肪酸与氨或一种或多种多官能的芳族或脂肪族胺的反应产物存在下形成的，干燥后的组合物提供了耐水性木材涂层。仍需要提供具有至少一种在此所述改善的性能的替代的水性组合物。业已发现，包含平均粒径为1～50nm的聚合物颗粒水性分散体的水性涂料组合物具有上述的改善性能，其中所述颗粒包含至少一种多烯键不饱和单体和至少一种水溶性单体作为聚合单元。在本专利技术的第一方面，提供了一种水性组合物，它包含平均粒径为1～50nm的PNP的水性分散体，所述纳米颗粒含有至少一种多烯键不饱和单体和至少一种-->烯键不饱和水溶性单体作为聚合单元。在本专利技术的第二方面，提供了包含第一聚合物颗粒(即PNP，平均粒径为1～50nm)的水性分散体和平均粒径大于50nm的第二聚合物颗粒的水性分散体的水性组合物，其中所述第一聚合物颗粒含有至少一种多烯键不饱和单体和至少一种烯键不饱和水溶性单体作为聚合单元。在本专利技术的第三方面，提供了一种水性组合物，该组合物包含：颜料；平均粒径为1～50nm的PNP的水性分散体，所述颗粒含有胺官能团，还含有至少一种多烯键不饱和单体作为聚合单元；平均粒径大于50nm的阴离子稳定的乳液聚合物；和挥发碱。其量足以脱去胺的质子。在本专利技术的第四方面，提供了包含颜料和平均粒径为1～50nm的PNP的水性分散体的水性组合物，所述颗粒包括至少一种多烯键不饱和单体和至少占颗粒总重2％的离子型烯键不饱和单体作为聚合单元。本专利技术的水性组合物包括平均粒径为1～50nm的聚合物颗粒的水性分散体，所述颗粒包括至少一种多烯键不饱和单体和至少一种烯键不饱和水溶性单体作为聚合单元。在此所用的术语“分散体”是指物质存在的物理状态，其包括至少两个不同的相，其中第一相分散于第二相中，第二相是连续的介质。这里所述的“水性”是指以水性介质的重量计，水占50～100％重量的介质。PNP是加聚物，其含有至少一种多烯键不饱和单体和至少一种烯键不饱和水溶性单体作为聚合单元。适用于本专利技术的多烯键不饱和单体包括二-、三-、四-或更多的多官能的烯键不饱和单体，例如二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基甲苯、二乙烯基吡啶、二乙烯基萘、二乙烯基二甲苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二乙烯基醚、三乙烯基环己烷、(甲基)丙烯酸烯丙酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、2，2-二甲基丙烷-1，3-二(甲基)丙烯酸酯、1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯如聚乙二醇200二(甲基)丙烯酸酯和聚乙二醇600二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、聚(丁二醇)二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基三(甲基)丙烯酸甘油酯、季戊四醇四(甲基)-->丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基硅烷、三乙烯基硅烷、二甲基二乙烯基硅烷、二乙烯基甲基硅烷、甲基三乙烯基硅烷、二苯基二乙烯基硅烷、二乙烯基苯基硅烷、三乙烯基苯基硅烷、二乙烯基甲基苯基硅烷、四乙烯基硅烷、二甲基乙烯基二硅氧烷、聚(甲基乙烯基硅氧烷)、聚(乙烯基氢硅氧烷)、聚(苯基乙烯基硅氧烷)及其混合物。术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸两者，且术语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者。同样，术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺两者。“烷基”包括直链、支链和环状烷基。典型地，PNP含有基于PNP重量至少1％重量的至少一种聚合的多烯键不饱和单体。基于PNP的重量，最高至和包括99.5％重量的聚合的多烯键不饱和单体可有效地用于本专利技术的颗粒中。基于PNP的重量，聚合的多烯键不饱和单体的量优选为1％-80％，更优选1％-60％，最优选1％-25％。PNP还含有至少一种水溶性单体作为聚合单元。在这里“水溶性单体”是指在25℃的温度下，在水中的溶解度至少为7重量％，优选至少为9重量％，和最优选至少为12重量％的单体。单体水溶性的数据可见例如“聚合物手册”(第二版，J.Brandrup，E.H.Immergut编辑，John Wiley & Sons，纽约)和“Merck索引”(第十一版，Merck & Co，Inc，Rahway，新泽西)。水溶性单体的例子包括烯键不饱和离子单体和烯键不饱和水溶性非离子单体。典型地，基于PNP的重量，聚合的水溶性单体的量至少为0.5重量％。基于PNP的重量，最高至和包括99重量％的聚合的水溶性单体可有效地用于本专利技术的颗粒中。在这里称作“离子单体”的烯键不饱和离子单体是能够在分散有PNP的水性介质中携带离子电荷的单体。适合的离子单体包括例如含酸单体、含碱单体、两性单体；含季铵氮的单体和随后能够形成离子单体的其它单体，例如能够通过酸碱反应被中和而形成离子单体的单体。适合的酸基团包括羧酸基团和强酸基团，例如含磷酸和含硫酸。适合的碱基团包括胺。基于PNP的重量，聚合的离子单体的量优选为0.5-99重量％，更优选1-50重量％，甚至更优选2-40重量％，最优选3-25重量％。适合的含羧酸单体包括：羧酸单体，例如(甲基)丙烯酸、丙烯酰氧基丙酸和巴豆酸；二羧酸单体，例如衣康酸、马来酸、富马酸和柠康酸；和二羧酸的半酯单体，例如含有一个羧酸官能度和一个C1-6酯的单体。优选丙烯酸和甲基丙烯酸。-->适合的强酸单体包括含硫酸单体，例如2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、(甲基)丙烯酸磺乙基酯、(甲基)丙烯酸磺丙基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性组合物，它包含平均粒径为1～50nm的聚合物纳米颗粒的水性分散体。所述纳米颗粒包含至少一种多烯键不饱和单体和至少一种烯键不饱和水溶性单体作为聚合单元。2.权利要求1的水性组合物，还包含至少一种颜料。3.一种水性组合物，它包含第一聚合物颗粒的水性分散体和平均粒径大于50nm的第二聚合物颗粒的水性分散体，其中所述第一聚合物颗粒是平均粒径为1～50nm的聚合物纳米颗粒，包含至少一种多烯键不饱和单体和至少一种烯键不饱和水溶性单体作为聚合单元。4.权利要求3的水性组合物，其中所述第二聚合物颗粒是在所述第一聚合物颗粒存在下形成的。5.权利要求3的水性组合物，其中所述第二聚合物颗粒是在第三聚合物颗粒存在下形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·德文波特，R·C·伊文，A·R·赫莫斯，D·P·洛拉，J·D·坦泽尔，A·K·范迪克，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：