用于弹性建筑填缝剂和密封剂的多段共聚物组合物制造技术

本发明专利技术提供包括具有硬段和软段的多段水乳液共聚物的较低黏性、低温柔性的水性填缝剂或密封剂组合物，所述软段包含呈共聚合形式的一种或多种非离子单体以及(i)甲基丙烯酸(MAA)或其盐和pKa比甲基丙烯酸或其盐低的第二酸单体或(ii)具有酸基团或盐基团与羟基的混合物的共聚物，所述酸基团选自呈共聚合形式的MAA和所述第二酸单体或其盐；且所述硬段通过凝胶渗透层析法(GPC)相对于聚苯乙烯标准物具有20,000到70,000的重量平均分子量(Mw)。

Multistage copolymer composition for elastic building sealant and sealant

The present invention provides a low viscosity, low temperature flexible sealant or sealant composition consisting of a low viscosity and low temperature flexibility of a multi segment water emulsion copolymer with a hard segment and a soft segment, and the soft segment contains one or more non ionic monomers in the form of copolymerization and (I) methacrylic acid (MAA) or its salt and pKa than the methacrylic acid or the low salt of the diacid. A body or (II) a copolymer having an acid group or a mixture of the salt group and the hydroxyl group, the acid group is selected from the copolymerization form of MAA and the mono acid monomer or salt; and the hard segment has 20000 to 70000 weight average molecular weight (Mw) by the gel permeation chromatography (GPC) relative to the polystyrene standard.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于弹性建筑填缝剂和密封剂的多段共聚物组合物本专利技术涉及优选地大体上不含任何塑化剂的填充和未填充的水性填缝剂和密封剂组合物，包括具有硬段和软段的多段共聚物，其中软段包括羧酸混合物或酸与羟基的组合；制备多段共聚物的方法；以及使用所述多段共聚物制备填缝剂和密封剂的方法。更具体地说，本专利技术涉及填充和未填充的水性填缝剂和密封剂组合物，其包括具有硬段和软段的一种或多种多段水乳液共聚物，如硬核和软壳共聚物，所述软段包含呈共聚合形式的(i)甲基丙烯酸(MAA)和pKa比甲基丙烯酸低的第二酸单体或(ii)具有酸基团与羟基的混合物的共聚物中的任一种，所述酸基团选自呈共聚合形式的MAA和第二酸单体；且所述硬段包含呈共聚合形式的按用于制备硬段的单体的总重量计0.1wt％到3wt％的丙烯酸，其中硬段包括按用于制备多段共聚物的单体的总重量计10wt％到30wt％的多段共聚物。包括专利技术性填充或未填充的组合物的填缝剂和密封剂在极低使用温度下提供较低拉伸模数下的柔韧性。随着温度降低到-30摄氏度(其与典型环境使用温度的下限相关)，已知的水性丙烯酸类填缝剂和密封剂显示出拉伸模数非常显著的增大。如最近公开于Demarest等人的美国专利第8193278B2号中，在低温下提供对衬底的良好湿式老化粘着性的填缝剂和密封剂已调配成不含塑化剂。塑化剂使用昂贵且在使用时易挥发或迁移到调配的密封剂的表面；这损害机械特性，且导致在填缝剂和密封剂上涂覆的涂层的光泽、沾污、霉菌形成和变色。为了预防这类填缝剂和密封剂中的黏性问题，必须增加所用填充剂的量，这增大低温拉伸模数、增大应力且减小密封剂的伸长率，进而降低低温性能。仍需要改进不含塑化剂的填缝剂和密封剂的低温性能。本专利技术人致力于解决提供不含塑化剂或大体上不含塑化剂的填缝剂和密封剂的问题，所述填缝剂和密封剂尤其在低于-10℃的使用温度下具有较低温度敏感性拉伸模数。专利技术综述1.根据本专利技术，水性填缝剂和密封剂组合物包括：具有硬段和软段的一种或多种多段水乳液共聚物，优选地，其中所述硬段在所述软段之前聚合，软段包含呈共聚合形式的一种或多种非离子单体以及(i)甲基丙烯酸(MAA)和pKa比甲基丙烯酸低的第二酸单体或(ii)具有酸基团或盐基团与羟基的混合物的共聚物中的任一种，所述酸基团选自呈共聚合形式的MAA、第二酸单体及其盐；且硬段通过凝胶渗透层析法(GPC)相对于聚苯乙烯标准物具有20,000到70,000的重量平均分子量(Mw)，且包含呈共聚合形式的一种或多种非离子单体、按用于制备硬段的单体的总重量计0.9wt％到2.5wt％的一种或多种链转移剂以及按用于制备硬段的单体的总重量计0.1wt％到3wt％的丙烯酸或其盐，其中硬段包括按用于制备多段共聚物的单体的总重量计10wt％到30wt％或优选地12wt％到20wt％的多段共聚物，且另外，其中多段共聚物具有50wt％到75wt％或60wt％到75wt％或优选地60wt％到70wt％的固体含量。一种或多种填充剂、增量剂、颜料和/或增稠剂，包含流变改性剂，其中所得填缝剂和密封剂组合物具有3,000cPs到1,000,000cPs、优选地10,000cPs或大于10,000cPs或优选地500,000cPs或小于500,000cPs的布络克菲尔德黏度(Brookfieldviscosity)(室温，5rpm，使用指定转子)。2.根据本专利技术，如上述项目1的水性填缝剂和密封剂组合物包括一种或多种多段水乳液共聚物，其中硬段包括呈共聚合形式的0.1wt％到3wt％的丙烯酸或其盐、70wt％到99.9wt％或优选地80wt％到99.9wt％的非离子单体B)与一种或多种其它非离子单体的其余部分的第一单体混合物，所述非离子单体B)选自甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯(t-BA)、α-甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸己酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯，所有单体量按用于制备硬段的单体的总重量计；且其中软段包括呈共聚合形式的92.5wt％到99.9wt％的一种或多种非离子单体的第二单体混合物，以使得在软段中呈共聚合形式的70wt％到99.9wt％或优选地80wt％到99.9wt％或更佳地90wt％到99.9wt％的所有单体是非离子单体A)，所述非离子单体A)选自丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)、丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸二十烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷基二十烷酯、(甲基)丙烯酸二十二烷酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸十二烷酯和甲基丙烯酸十八烷酯，所有单体量按用于制备软段的单体的总重量计，且在软段中呈共聚合形式的非离子单体的其余部分是其它非离子单体。3.根据本专利技术，如上述项目1或2中的任一项中的水性填缝剂和密封剂组合物，其中一种或多种多段水乳液共聚物的硬段除丙烯酸中的羧基或盐基团以外不含呈共聚合形式的羧基、其盐或羟基。4.根据本专利技术，如上述项目1、2或3中的任一项中的水性填缝剂和密封剂组合物，其中所述一种或多种多段水乳液共聚物的软段包括呈共聚合形式的(i)或(ii)中的任一种，(i)甲基丙烯酸(MAA)或其盐和第二酸单体，所述第二酸单体相较于甲基丙烯酸具有更低的pKa且选自单羧酸、二羧酸、磷酸、硫酸、任何其盐和其混合物，所述MAA和所述第二酸单体是以按用于制备所述软段的单体的总重量计0.1wt％到5.0wt％的总量共聚合；或(ii)酸或盐与羟基的混合物，所述混合物由按用于制备所述软段的单体的总重量计0.5wt％到7.5wt％的含有一种或多种羟基的单体与按用于制备所述软段的单体的总重量计1.0wt％到5.0wt％的一种或多种酸单体共聚合得到，所述一种或多种酸单体选自MAA、第二酸单体或其盐。5.根据本专利技术，如上述项目1、2、3或4中的任一项中的水性填缝剂和密封剂组合物，其中所述一种或多种多段水乳液共聚物的硬段具有20℃到120℃、或优选地50℃到100℃、或更优选地至少60℃的测量Tg，且软段具有-20℃到-60℃、或优选地-30℃到-60℃、或更优选地-40℃或低于-40℃的测量Tg。在本专利技术中，“软段”和“硬段”具有如这第5项中所阐述的Tg。6.根据本专利技术，如上述项目1、2、3、4或5中的任一项中的水性填缝剂和密封剂组合物具有0.0:1到1:1、或0.01:1到0.6:1、或优选地0.01:1到0.1:1的颜料与黏合剂比率。7.根据本专利技术，如上述项目6中的水性填缝剂和密封剂组合物包括一种或多种颜料、增量剂或填充剂，选自烟雾状二氧化硅、氧化锌、TiO2、碳酸钙、碳酸锌铵、硫酸钡、氧化镁、三氢氧化铝(ATH)和其混合物。8.根据本专利技术，如上述项目1、2、3、4、5、6或7中的任一项中的水性填缝剂和密封剂组合物包括呈固体状的按所述组合物的总重量计0.1wt％到5wt％、优选地0.5wt％或大于0.5wt％、或优选地3wt％或小于3wt％的一种或多种增稠剂。9.根据本专利技术，如上述项目8中的水性填缝剂和密封剂组合物包括选自纤维素材料、高岭土、聚丙烯酸盐、疏水性碱可溶胀的乳液聚合物、聚胺酯增稠剂和其混合物的一种或多种增稠剂。10.根据本专利技术，如上述项目1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水性填缝剂或密封剂组合物，包括具有硬段和软段的一种或多种多段水乳液共聚物，所述软段包含呈共聚合形式的一种或多种非离子单体以及(i)或(ii)中的任一种，(i)甲基丙烯酸(MAA)或其盐和pKa比甲基丙烯酸或其盐低的第二酸单体，或(ii)具有酸基团或盐基团与羟基的混合物的共聚物，所述酸基团选自呈共聚合形式的MAA和所述第二酸单体或其盐；且所述硬段通过凝胶渗透层析法(GPC)相对于聚苯乙烯标准物具有20,000到70,000的重量平均分子量(Mw)，且包含呈共聚合形式的一种或多种非离子单体、0.9wt％到2.5wt％的一种或多种链转移剂和0.1wt％到3wt％的丙烯酸或其盐，所有重量按用于制备所述硬段的单体的总重量计，其中所述硬段包括按用于制备所述多段共聚物的单体的总重量计10wt％到30wt％的所述多段共聚物，且另外，其中所述多段共聚物具有50wt％到70wt％的固体含量；一种或多种填充剂、增量剂、颜料和/或增稠剂，包含流变改性剂，其中所述所得填缝剂和密封剂组合物具有3,000cPs到1,000,000cPs的布络克菲尔德黏度(室温，5rpm，使用指定转子)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 US 62/2349081.一种水性填缝剂或密封剂组合物，包括具有硬段和软段的一种或多种多段水乳液共聚物，所述软段包含呈共聚合形式的一种或多种非离子单体以及(i)或(ii)中的任一种，(i)甲基丙烯酸(MAA)或其盐和pKa比甲基丙烯酸或其盐低的第二酸单体，或(ii)具有酸基团或盐基团与羟基的混合物的共聚物，所述酸基团选自呈共聚合形式的MAA和所述第二酸单体或其盐；且所述硬段通过凝胶渗透层析法(GPC)相对于聚苯乙烯标准物具有20,000到70,000的重量平均分子量(Mw)，且包含呈共聚合形式的一种或多种非离子单体、0.9wt％到2.5wt％的一种或多种链转移剂和0.1wt％到3wt％的丙烯酸或其盐，所有重量按用于制备所述硬段的单体的总重量计，其中所述硬段包括按用于制备所述多段共聚物的单体的总重量计10wt％到30wt％的所述多段共聚物，且另外，其中所述多段共聚物具有50wt％到70wt％的固体含量；一种或多种填充剂、增量剂、颜料和/或增稠剂，包含流变改性剂，其中所述所得填缝剂和密封剂组合物具有3,000cPs到1,000,000cPs的布络克菲尔德黏度(室温，5rpm，使用指定转子)。2.根据权利要求1所述的水性填缝剂和密封剂组合物，其中所述一种或多种多段水乳液共聚物中的所述硬段包括呈共聚合形式的0.1wt％到3wt％丙烯酸或其盐、70wt％到99.9wt％的非离子单体B)与一种或多种其它非离子单体的其余部分的第一单体混合物，所述非离子单体B)选自甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯、丙烯酸叔丁酯(t-BA)、α-甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯酸己酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯，所有单体量按用于制备所述硬段的单体的总重量计；且另外，其中所述软段包括呈共聚合形式的92.5wt％到99.9wt％的一种或多种非离子单体的第二单体混合物，以使得在所述软段中呈共聚合形式的70wt％到99.9wt％的所有单体是非离子单体A)，所述非离子单体A)选自丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)、丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·K·乔格，A·B·利斯，M·D·韦斯特梅耶，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US