含二氧化钛颜料的乳胶漆制造技术

本发明专利技术涉及乳胶漆，其包含a)多阶段羧化聚合物乳胶粘合剂，其可通过由以下物质组成的单体组合物M的多阶段水乳液聚合获得‑至少一种非离子单体M1，其选自丙烯酸的C1‑C20烷基酯、甲基丙烯酸的C1‑C20烷基酯和乙烯基芳族单体；‑一种或多种单烯键式不饱和单体M2，其选自具有3至6个碳原子的单烯键式不饱和单羧酸和具有4至6个碳原子的单烯键式不饱和二元羧酸，和‑任选地一种或多种非离子单体M3，其不同于单体M1；其中，在至少一个阶段中，在该阶段中加入的单体M2的相对量为至少6重量％，基于在所述阶段中加入的单体的总量计，单体M2的总量为0.05至5重量％，基于单体组合物M的总量计；b)二氧化钛颜料；和c)聚合物分散剂PD，其选自单体M4的均聚物和共聚物，所述单体M4选自具有3至6个碳原子的单烯键式不饱和单羧酸和具有4至6个碳原子的单烯键式不饱和二元羧酸，其中单体M4在形成聚合物分散剂的单体中占至少85％，并且其中聚合物分散剂PD的数均分子量通过GPC测定为至多5500道尔顿。

Latex Paint Containing Titanium Dioxide Pigment

The invention relates to latex paint, which comprises a) a multi stage carboxylated polymer latex adhesive, which can obtain at least one non-ionic monomer M1 by the multi-stage emulsion polymerization of monomer composition M composed of the following substances, which is selected from acrylic acid C1 C20 C20 alkyl ester, C1 C20 C20 alkyl ester and vinyl aryl monomer of methacrylic acid. 2. It is selected from monoene-bonded unsaturated monocarboxylic acids with 3 to 6 carbon atoms and monoene-bonded unsaturated dicarboxylic acids with 4 to 6 carbon atoms, and optionally one or more non-ionic monomers M3, which are different from monomer M1. In at least one stage, the relative amount of monomer M 2 added in this stage is at least 6 wt%, based on the monomer added in the said stage. In total, the total amount of monomer M2 is 0.05 to 5 wt%, based on the total amount of monomer compound M; b) titanium dioxide pigments; and c) polymer dispersant PD, which is selected from homopolymer and copolymer of monomer M4. The monomer M4 is selected from monoene bonded unsaturated monocarboxylic acid with 3 to 6 carbon atoms and monoene bonded unsaturated dicarboxylic acid with 4 to 6 carbon atoms, in which monomer M4 is in shape. The monomers of polymer dispersants account for at least 85%, and the average molecular weight of polymer dispersant PD is determined by GPC to be up to 5500 Daltons.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含二氧化钛颜料的乳胶漆本专利技术涉及乳胶漆，其含有a)可通过多阶段水乳液聚合得到的多阶段羧化聚合物乳胶粘合剂；b)二氧化钛颜料；和c)聚合物分散剂PD。本专利技术还涉及制备这样的乳胶漆的方法以及所述乳胶漆用于涂覆表面的用途，特别是用于涂覆内部或外部墙壁和天花板的用途。技术背景二氧化钛(TiO2)经常作为颜料用于水性涂料组合物，例如乳胶漆中。除了白度外，TiO2还为涂料提供不透明性或遮盖力。这种涂料或漆的不透明能力或遮盖力是涂料掩盖施加有涂料的表面的能力的量度。不透明能力是干燥的施用涂料中不透明颜料颗粒之间的间隔的函数(参见US6,080,802、EP1398333和EP2426155)。当不透明颜料即TiO2的光散射能力最大化时，涂料的不透明能力最大化。当TiO2颜料颗粒具有一定的直径和间距以使得每个颗粒的光散射能力不会干扰其相邻颗粒的光散射能力时，出现最大的光散射效率。这种情况可能发生在含有足够低水平的TiO2以使得各个TiO2颗粒彼此隔离的涂料中。然而，含有这种低含量TiO2的涂料在典型的干燥涂层厚度下不能提供足够的白度和遮盖。实现所需的遮盖水平和白度水平通常需要更高水平的TiO2。在较高水平，TiO2颗粒的统计分布将导致TiO2颗粒(至少一些)彼此更接近，这由于拥挤而降低了它们的光散射效率。总之，当TiO2颗粒不均匀地分散在涂料组合物中时，TiO2颜料作为遮盖或不透明颜料的效力降低。实际上，TiO2颗粒在成膜和干燥时倾向于聚集。US6,080,802公开了用于获得在给定颜料水平下具有改善的不透明度的涂层的涂料组合物，其含有聚合物复合颗粒，其中聚合物乳胶颗粒被吸收到二氧化钛颗粒上。聚合物复合颗粒必须在单独的工艺中制备。不透明效率并不总是令人满意。用于改善乳胶漆的不透明效率的另一种方法是基于含有含磷单体的粘合剂的使用，因为这些乳胶更好地吸附于颜料颗粒。例如，EP1398333A1和EP2426155A1教导了通过使用含有可聚合的含磷光体的酸单体的多阶段聚合物乳胶，可改善TiO2颜料颗粒的间距及其所得效率。然而，所述含磷光体的单体是昂贵的。此外，涂料制剂并不总是稳定的并且倾向于絮凝，从而导致涂料中形成粗粒。或者，可通过使用特定的分散剂来改善乳胶漆的不透明效率。EP2886614公开了衣康酸官能化粘合剂乳胶与用磺酸单体官能化的水溶性聚合物的组合，以避免与含有含磷单体的粘合剂相关的问题。EP2886615提出，含有二氧化钛的漆制剂(其包含用亚磷酸单体官能化的粘合剂)的稳定性可通过使用一种含有较少量的亚磷酸单体的粘合剂，并与用磺酸单体官能化的水溶性聚合物和二氧化钛结合来改善。类似的乳胶漆组合物由EP2918615获知。EP2692752和EP2692753提出了使用聚合物分散剂，其是磺酸单体和一种或多种其他共聚单体的共聚物，所述共聚单体选自某些阳离子的(甲基)丙烯酸酯类单体、某些中性或碱性非离子单体和任选地丙烯酸和甲基丙烯酸。EP2915855提出了使用聚合物分散剂，其具有羧酸酯单体的结构单元，例如甲基丙烯酸甲酯和三(羟甲基)氨基甲烷。所述分散剂通过酯单体的聚合物与三(羟甲基)氨基甲烷的聚合物类似反应获得。EP3002301描述了具有良好遮盖效力或不透明效力的水性涂料组合物，其含一种共聚物作为颜料分散剂，所述共聚物具有10至30重量％或15至40重量％的羧酸单体和5至95重量％的某些含N单体，例如，氨基烷基(甲基)丙烯酸酯或氨基烷基(甲基)丙烯酰胺及其季铵类似物、乙烯基吡啶和乙烯基吡咯烷酮。现有技术提出的用于改善TiO2颜料的遮盖力或不透明效力的方法并不令人满意，因为或者聚合物分散体需要昂贵的含磷单体以实现可接受的遮盖或不透明效力和絮凝稳定性，或者制剂需要额外的昂贵的分散剂或繁琐的制备TiO2颜料/聚合物预复合材料(pre-composite)的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有良好遮盖力/不透明效率的乳胶漆，而在聚合物乳胶中不需要昂贵的含磷光体的单体。此外，不需要昂贵或难以制备的分散剂。乳胶漆应是稳定的并且不倾向于形成粗粒。此外，聚合物水分散体应所述为所获得的涂层提供良好的耐擦洗性。令人惊奇的是，已发现，这些目的可以通过本文所述的乳胶漆实现，具体而言，通过特定的多阶段羧化聚合物乳胶粘合剂和特定的基于多元羧酸的分散剂PD的组合而实现，所述分散剂PD具有至多5500道尔顿的数均分子量，如通过GPC测定。因此，本专利技术的第一方面涉及乳胶漆，其包含：a)多阶段羧化聚合物乳胶粘合剂，其可通过由以下物质组成的单体组合物M的多阶段水乳液聚合获得-至少一种非离子单体M1，其选自丙烯酸的C1-C20-烷基酯、甲基丙烯酸的C1-C20-烷基酯和乙烯基芳族单体；-一种或多种单烯键式不饱和单体M2，其选自具有3至6个碳原子的单烯键式不饱和单羧酸和具有4至6个碳原子的单烯键式不饱和二元羧酸，和-任选地一种或多种非离子单体M3，其不同于单体M1；其中，在至少一个阶段中，在该阶段中加入的单体M2的相对量为至少6重量％，基于在所述阶段中加入的单体的总量计，单体M2的总量为0.05至5重量％，基于单体组合物M的总量计；b)二氧化钛颜料；和c)聚合物分散剂PD，其选自单体M4的均聚物和共聚物，所述单体M4选自具有3至6个碳原子的单烯键式不饱和单羧酸和具有4至6个碳原子的单烯键式不饱和二元羧酸，其中单体M4在形成聚合物分散剂的单体中占至少85％，并且其中聚合物分散剂PD具有至多5500道尔顿的数均分子量，如通过GPC测定。本专利技术还涉及制备乳胶漆的方法，所述方法包括：i)在聚合物分散剂PD的存在下制备二氧化钛颜料的水悬浮液；和ii)将聚合物乳胶加入到二氧化钛颜料的水悬浮液中，得到二氧化钛颜料和聚合物乳胶颗粒的水分散体。本专利技术的乳胶漆提供了良好的遮盖力/不透明效率，而不需要昂贵的单体或昂贵的分散剂。乳胶漆是稳定的并且不倾向于形成粗粒。此外，本专利技术的乳胶漆为所获得的涂层提供了良好的耐擦洗性。因此，本专利技术还涉及如本文所述的本专利技术的乳胶漆用于涂覆表面、特别是用于涂覆内部或外部墙壁和天花板的用途。具体实施方式此处和下文中，与化合物或分子部分相关使用的前缀Cn-Cm各自表示分子部分或化合物可具有的可能碳原子数的范围。术语C1-Cn烷基表示一组具有1至n个碳原子的直链或支链饱和烃基。例如，术语C1-C20烷基表示一组具有1至20个碳原子的直链或支链饱和烃基。类似地，术语C5-C20烷基表示一组具有5至20个碳原子的直链或支链饱和烃基，而术语C1-C4烷基表示一组具有1至4个碳原子的直链或支链饱和烃基。烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、2-丁基、2-甲基丙基(异丙基)、1,1-二甲基乙基(叔丁基)、戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、1-乙基丙基、己基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基、庚基、辛基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乳胶漆，其包含i)多阶段羧化聚合物乳胶粘合剂，其可通过单体组合物M的多阶段水乳液聚合获得，所述单体组合物M由以下物质组成：‑至少一种非离子单体M1，其选自丙烯酸的C1‑C20烷基酯、甲基丙烯酸的C1‑C20烷基酯和乙烯基芳族单体；‑一种或多种单烯键式不饱和单体M2，其选自具有3至6个碳原子的单烯键式不饱和单羧酸和具有4至6个碳原子的单烯键式不饱和二元羧酸，和‑任选地一种或多种非离子单体M3，其不同于单体M1；其中，在至少一个阶段中，在该阶段中加入的单体M2的相对量为至少6重量％，基于在所述阶段中加入的单体的总量计，单体M2的总量为0.05至5重量％，基于单体组合物M的总量计；ii)二氧化钛颜料；和iii)聚合物分散剂PD，其选自单体M4的均聚物和共聚物，所述单体M4选自具有3至6个碳原子的单烯键式不饱和单羧酸和具有4至6个碳原子的单烯键式不饱和二元羧酸，其中单体M4在形成聚合物分散剂的单体中占至少85％，并且其中聚合物分散剂PD的数均分子量通过GPC测定为至多5500道尔顿。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.07 EP 16192870.01.一种乳胶漆，其包含i)多阶段羧化聚合物乳胶粘合剂，其可通过单体组合物M的多阶段水乳液聚合获得，所述单体组合物M由以下物质组成：-至少一种非离子单体M1，其选自丙烯酸的C1-C20烷基酯、甲基丙烯酸的C1-C20烷基酯和乙烯基芳族单体；-一种或多种单烯键式不饱和单体M2，其选自具有3至6个碳原子的单烯键式不饱和单羧酸和具有4至6个碳原子的单烯键式不饱和二元羧酸，和-任选地一种或多种非离子单体M3，其不同于单体M1；其中，在至少一个阶段中，在该阶段中加入的单体M2的相对量为至少6重量％，基于在所述阶段中加入的单体的总量计，单体M2的总量为0.05至5重量％，基于单体组合物M的总量计；ii)二氧化钛颜料；和iii)聚合物分散剂PD，其选自单体M4的均聚物和共聚物，所述单体M4选自具有3至6个碳原子的单烯键式不饱和单羧酸和具有4至6个碳原子的单烯键式不饱和二元羧酸，其中单体M4在形成聚合物分散剂的单体中占至少85％，并且其中聚合物分散剂PD的数均分子量通过GPC测定为至多5500道尔顿。2.根据权利要求1所述的乳胶漆，其中聚合物分散剂PD的数均分子量通过GPC测定为500至5000道尔顿，特别是700至4000道尔顿，尤其是800至3000道尔顿。3.前述权利要求中任一项所述的乳胶漆，其中聚合物分散剂仅由单体M4形成。4.前述权利要求中任一项所述的乳胶漆，其中形成聚合物分散剂PD的单体包含至少85重量％的丙烯酸，基于形成聚合物分散剂的单体的总重量计。5.前述权利要求中任一项所述的乳胶漆，其中形成聚合物分散剂PD的单体不包含具有不同于羧酸酯基团的阴离子基团的单体。6.前述权利要求中任一项所述的乳胶漆，其中聚合物分散剂PD为乳胶漆中包含的唯一聚合物分散剂。7.前述权利要求中任一项所述的乳胶漆，其中聚合物分散剂PD的存在量为0.05至1.0重量％，基于二氧化钛颜料的量计。8.前述权利要求中任一项所述的乳胶漆，其中多阶段聚合物乳胶在pH12和22℃下示出的Z平均粒径为在pH8和22℃下的聚合物乳胶的Z平均粒径的1.1至1.8倍，如通过在相应pH下0.01重量％的乳胶水稀释液的动态光散射测定。9.根据前述权利要求中任一项所述的乳胶漆，其中多阶段聚合物乳胶示出的Z平均粒径在50至500nm的范围内，如通过在pH8和22℃下0.01重量％的乳胶水稀释液的动态光散射测定。10.前述权利要求中任一项所述的乳胶漆，其中单体M1为以下物质的混合物-至少一种单体M1a，选自丙烯酸的C1-C20烷基酯和甲基丙烯酸的C5-C20烷基酯；和-至少一种单体M1b，选自乙烯基芳族单体的和甲基丙烯酸的C1-C4烷基酯及其混合物。11.权利要求10所述的乳胶漆，其中单体M1a选自丙烯酸的C2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·威雷里奇，V·博伊考，B·雷克，J·米哈尔，J·莱斯温，M·汤姆逊，M·吕克尔，M·R·舒伊布勒，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE