含水丙烯酸系乳液聚合物组合物制造技术

提供了一种含水丙烯酸系乳液聚合物，其包含作为共聚单元的７０－９９．５％重量（基于干燥聚合物重量）单烯属不饱和非离子（甲基）丙烯酸系单体和０．３－１０％重量（基于干燥聚合物重量）单烯属不饱和酸单体，其中至少４０％重量（基于干燥聚合物重量）乳液聚合物通过在０．００１－０．０５摩尔链转移剂／千克干燥聚合物重量存在下进行氧化还原聚合形成。还提供了一种包含该丙烯酸系乳液聚合物的含水涂料组合物和一种改进干涂层的耐擦洗性的方法，该方法包括将该含水涂料组合物施用于基材上并干燥该含水涂料组合物或使其干燥。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含水丙烯酸系乳液聚合物组合物                        专利
本专利技术涉及一种适于提供具有改进的耐擦洗性的干涂层的含水丙烯酸系乳液聚合物。更具体而言，本专利技术涉及一种含水丙烯酸系乳液聚合物，其包含作为共聚单元的70-99.5％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和非离子(甲基)丙烯酸系单体和0.3-10％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和酸单体，其中至少40％重量(基于干燥聚合物重量)乳液聚合物通过在0.001-0.05摩尔链转移剂/千克干燥聚合物重量存在下进行氧化还原聚合形成。本专利技术还涉及一种包含该丙烯酸系乳液聚合物的含水涂料组合物和一种改进干涂层的耐擦洗性的方法，该方法包括将该含水涂料组合物施用于基材上并干燥该含水涂料组合物或使其干燥。本专利技术用于提供一种包括通过特定方法制备的且具有特定组成的主要为丙烯酸系乳液聚合物粘合剂的干涂层，该涂层具有改进的耐擦洗性，即相对于掺混并非如此构成的丙烯酸系乳液聚合物粘合剂的干涂层而言具有改进的耐擦洗性，同时提供一定程度的耐碱性，适于在碱性基材如砖石基材上使用。                    
技术介绍
PCT专利申请W09918157涉及耐擦洗的胶乳，其公开了通过两级聚合制备的组合物，其中能有效提高该聚合物的湿附着性能的单体包含在一级或两级中。耐擦洗性对涂料而言是公认的理想性能。本专利技术人所面临的问题是要提供合适的乳液聚合物，含水涂料组合物和改进涂料的耐擦洗性以使其可以达到有用程度的方法。也需要另一种实现该目的的有效聚合方法。我们现已发现某些制备出的主要为丙烯酸系乳液聚合物的组合物提供了有用程度的耐擦洗性和合适的耐碱性，其中至少40％重量(基于干-->燥聚合物重量)乳液聚合物通过在0.001-0.05摩尔链转移剂/千克干燥聚合物存在下进行氧化还原聚合形成。                     专利技术简述在本专利技术的第一方面，提供了一种含水丙烯酸系乳液聚合物，包含作为共聚单元的70-99.5％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和非离子(甲基)丙烯酸系单体和0.3-10％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和酸单体，其中至少40％重量(基于干燥聚合物重量)乳液聚合物通过在0.001-0.05摩尔，优选0.0025-0.025摩尔链转移剂/千克干燥聚合物重量的存在下进行氧化还原聚合形成。在本专利技术的第二方面，提供了一种含水涂料组合物，其包含一种含水丙烯酸系乳液聚合物，所述聚合物包含作为共聚单元的70-99.5％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和非离子(甲基)丙烯酸系单体和0.3-10％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和酸单体，其中至少40％重量(基于干燥聚合物重量)乳液聚合物通过在0.001-0.05摩尔，优选0.0025-0.025摩尔链转移剂/千克干燥聚合物重量的存在下进行氧化还原聚合形成。在本专利技术的第三方面，提供了一种改进干涂层的耐擦洗性的方法，该方法包括a)形成包含含水丙烯酸系乳液聚合物的含水涂料组合物，该聚合物包含作为共聚单元的70-99.5％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和非离子(甲基)丙烯酸单体和0.3-10％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和酸单体，其中至少40％重量(基于干燥聚合物重量)乳液聚合物通过在0.001-0.05摩尔，优选0.0025-0.025摩尔链转移剂/千克干燥聚合物重量的存在下进行氧化还原聚合形成；b)将该涂料组合物施用于基材上；以及c)干燥该施用的涂料组合物或使其干燥。               具体实施方案的描述所述含水丙烯酸系乳液聚合物含有作为共聚单元的70-99.5％重量(基于干燥聚合物重量)共聚的非离子单烯属不饱和非离子(甲基)丙烯酸系单体，所述单体包括(甲基)丙烯酸的酯、酰胺和腈，如(甲基)丙烯酸酯单体，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2--->乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸N-烷基氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸N，N-二烷基氨基烷基酯；脲基(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯腈和(甲基)丙烯酰胺。在整个公开中，术语“(甲基)”在另一术语如丙烯酸酯、丙烯腈或丙烯酰胺前的使用是分别指丙烯酸酯、丙烯腈或丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯、甲基丙烯腈或甲基丙烯酰胺二者。本文中的“非离子单体”是指共聚的单体残基不带有pH＝1-14的离子电荷。该含水乳液聚合物含有作为共聚单元的0.3-10％重量(基于干燥聚合物重量)单烯属不饱和酸单体，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、甲基丙烯酸磺基乙酯、甲基丙烯酸二氧磷基乙酯、富马酸、马来酸、衣康酸单甲酯、富马酸单甲酯、富马酸单丁酯和马来酸酐。优选该乳液聚合物含有作为共聚单元的0.3-2.5％重量(基于干燥聚合物重量)的(甲基)丙烯酸。该含水乳液聚合物进一步含有作为共聚单元的0-29.5％重量(基于干燥聚合物重量)的任选单体，其既不是非离子单烯属不饱和非离子(甲基)丙烯酸系单体也不是单烯属不饱和酸单体。任选的单体包括例如苯乙烯或烷基取代的苯乙烯；丁二烯；乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯或其他乙烯基酯；乙烯基单体如氯乙烯，偏二氯乙烯和N-乙烯基吡咯烷酮；甲基丙烯酸烯丙基酯，乙烯基甲苯，乙烯基二苯酮，邻苯二甲酸二烯丙基酯，1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯。用于本专利技术的乳液聚合物在本专利技术的方法中施用于基材上时是基本未交联的，但可以存在低度的故意或偶然交联。当希望低度预交联或凝胶含量时，可以使用低量的任选非离子多烯属不饱和单体，例如0.1-5％重量(基于干燥聚合物重量)。然而重要的是，成膜质量不能明显受损。用于制备本专利技术丙烯酸系乳液聚合物的聚合技术在本领域是众所周知的。可以使用常规的表面活性剂如阴离子和/或非离子乳化剂，例-->如烷基、芳基和烷芳基硫酸、磺酸或磷酸的碱金属或铵盐；烷基磺酸；磺基琥珀酸盐；脂肪酸；烯属不饱和表面活性剂单体；以及乙氧基化醇或酚。表面活性剂的用量通常基于单体的重量为0.1-6％重量。使用氧化还原引发方法。反应温度在整个反应过程中维持在低于100℃。优选反应温度为30-95℃，更优选50-90℃。单体混合物可以直接加入或以在水中的乳液加入。单体混合物可以一次或分多次加入或在反应期间连续、线性或非线性加入，或以上述方式的混合方式加入。氧化还原体系包括氧化剂和还原剂。通常以0.01-3.0％重量(基于干燥聚合物重量)的水平使用一种或多种氧化剂，如过氧化氢，过氧化钠，过氧化钾，氢过氧化叔丁基，氢过氧化叔戊基，氢过氧化枯烯，过硫酸的铵盐和/或碱金属盐，过硼酸钠，过磷酸及其盐，高锰酸钾和过二硫酸的铵盐或碱金属盐。通常以0.01-3.0％重量(基于干燥聚合物重量)的水平使用至少一种合适的还原剂，如甲醛次硫酸钠，含硫的酸的碱金属盐和铵盐，如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫化钠、氢硫化钠或连二亚硫酸钠，甲脒亚磺酸(formadinesulfinic acid)，羟基甲磺酸，丙酮亚硫酸氢盐；胺如乙醇胺，乙醇酸，水合乙醛酸，抗坏血酸，异抗坏血酸，乳酸，甘油酸，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含水丙烯酸系乳液聚合物，包含作为共聚单元的基于干燥聚合物重量的７０－９９．５％重量单烯属不饱和非离子（甲基）丙烯酸系单体和基于干燥聚合物重量的０．３－１０％重量的单烯属不饱和酸单体，其中基于干燥聚合物重量的至少４０％重量的所述乳液聚合物通过在０．００１－０．０５摩尔链转移剂／千克干燥聚合物重量的存在下进行氧化还原聚合形成。

【技术特征摘要】
US 2000-9-25 60/234,917;US 2001-6-18 09/882,0241.一种含水丙烯酸系乳液聚合物，包含作为共聚单元的基于干燥聚合物重量的70-99.5％重量单烯属不饱和非离子(甲基)丙烯酸系单体和基于干燥聚合物重量的0.3-10％重量的单烯属不饱和酸单体，其中基于干燥聚合物重量的至少40％重量的所述乳液聚合物通过在0.001-0.05摩尔链转移剂/千克干燥聚合物重量的存在下进行氧化还原聚合形成。2.根据权利要求1的丙烯酸系乳液聚合物，其中所述氧化还原聚合在0.0025-0.025摩尔链转移剂/千克干燥聚合物重量的存在下进行。3.根据权利要求1的丙烯酸系乳液聚合物，其中所述氧化还原聚合在4-8的pH下进行。4.一种含水涂料组合物，包含一种含水丙烯酸系乳液聚合物，所述聚合物包含作为共聚单元的基于干燥聚合物重量的70-99.5％重量单烯属不饱和非离子(甲基)丙烯酸系单体和基于干燥聚合物重量的0.3-10％重量的单烯属不饱和酸单体，其中基于干燥聚合物重量的至少40％重量的所述乳液聚合物通过在0.001-0.05摩尔链转移剂/千克干燥聚合物重量的存...

【专利技术属性】
技术研发人员：RC伊文，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]