本发明专利技术描述了通过以下步骤制备多阶段聚合物的方法：a)使包含a-i)乙酸乙烯酯和a-ii)至少一种芳族羧酸乙烯酯的单体混合物(A)经自由基乳液聚合进行聚合以获得共聚物(A)；和b)使包含b-i)乙酸乙烯酯和b-ii)至少一种具有至少3个碳原子的支化或未支化的脂族羧酸乙烯酯的单体混合物(B)在共聚物(A)存在下经自由基乳液聚合进行聚合以获得多阶段聚合物，条件是也可首先使所述单体混合物(B)聚合以获得共聚物(B)和随后使单体混合物(A)在共聚物(B)存在下进行聚合以获得多阶段聚合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制备基于乙烯基酯共聚物的多阶段聚合物(mult1-stagepolymer)分散体的方法以及它们的用途。
技术介绍
水性聚合物分散体用作用于制备用作例如涂布材料的着色水性配制剂和未着色水性配制剂二者的粘合剂。着色涂布材料特别地包括广泛地同时用在建筑物的保护中和装饰部分中的釉，乳液涂饰剂(emulsion finish),乳液涂料,合成树脂-结合抹灰(render),密封化合物和填充化合物。未着色涂布材料包括，例如清漆罩面(clear finish)。此外,塑性分散体是意欲保护基材使其免受变干和有害环境影响的水基食品涂料的主要组分。 除了甚至在低加工温度时水性配制剂的良好的加工性能，涂料组合物必须满足实际需求的多样性，例如干涂料的足够的抗粘连性和涂料对磨损应力的足够的稳定性。在富含粘合剂的涂料组合物(低颜料体积浓度“PVC”)(其表面特征为高比例的聚合物粘合剂)的情况中，除了抗粘连性和抗磨性外，干涂料的光泽性能也是最重要的。在现有技术中通过不同方法来考虑关于涂料组合物的这些要求。这些方法中的一些包括使用有机溶剂和/或增塑剂。然而，挥发性有机组分的释放是不期望的，因为它们对人类和环境的有害效果，特别地在应用在室内空间中时。因此，对水性塑性分散体存在相当大的需求，该水性塑性分散体使得有可能配制具有高粘合剂含量(低PVC)或具有低粘合剂含量(高PVC)的不含增塑剂和溶剂的涂料体系并且满足关于抗粘连性和光泽性能的要求。US-A1-2009/0203814公开基于乙烯基酯共聚物的水性塑性分散体，其具有按重量计直到80%的固体含量和低于20°C的最低成膜温度。该乙烯基酯共聚物强制性地需要按重量计O. 05-10%的至少一种不饱和的、可共聚的有机硅化合物。然而，在低PVC配制剂中没有足够的抗粘连性能以及光泽性能。US-B2-7, 285，590和US-6，005, 042公开可用作水性涂料配制剂中的粘合剂的多阶段丙烯酸酯分散体。虽然在现有技术中已经描述了水性多阶段聚合物分散体，但是存在对包含共聚物的水性分散体的持续需要，该共聚物基于乙烯基酯并提供卓越的应用性能如抗粘连性，润湿粘合力和高光泽度，均具有最低的VOC水平和还呈现至少两个明显的玻璃化转变温度(Tg)步骤。出人意料地，已发现基于特定的乙烯基酯共聚物的多阶段乳液聚合物的水性分散体适合于低V0C(〈30g/l)至不含溶剂的涂布材料的配制，其呈现出卓越的抗粘连性以及高光泽度。
技术实现思路
本专利技术涉及通过以下步骤制备多阶段聚合物的方法a)使包含以下物质的单体混合物㈧经自由基乳液聚合进行聚合以获得共聚物(A)a-1)乙酸乙烯酯和a-1i)至少一种芳族羧酸乙烯酯；和b)使包含以下物质的单体混合物(B)在共聚物(A)存在下经自由基乳液聚合进行聚合以获得多阶段聚合物b-1)乙酸乙烯酯和b-1i)至少一种具有至少3个碳原子的支化或未支化的脂族羧酸乙烯酯条件是也可首先使所述单体混合物(B)聚合以获得共聚物(B)和随后使单体混合物(A)在共聚物(B)存在下进行聚合以获得多阶段聚合物。本专利技术方法是所谓的分步聚合。这通常理解的意思为一种程序，在该程序中，在第一阶段中，使第一阶段单体经自由基水性乳液聚合优选地在优选原位制备的种子胶乳存在下进行聚合和然后使第二阶段单体在第一阶段所得的聚合物的水性分散体中进行聚合。如果合适，可进行进一步的聚合阶段。这里关于单体类别对第一和第二阶段的共聚单体之间做出区分。通常，当选择单独阶段的单体组分时，对程序进行调整，在该程序中，在第一阶段中，选择导致形成第一阶段聚合物的单体组分和在又一阶段、优选第二阶段中，使对应的第二单体混合物进行聚合。然而，也可能以相反的方式进行，在之前制备的第二阶段共聚物存在下制备第一阶段共聚物。通过根据本专利技术方法制备的多阶段聚合物是乙烯基酯共聚物。该乙烯基酯共聚物通过分步聚合制备并且不管可检测到的形态，其包括其中聚合物组分(单体混合物(A)和单体混合物(B))已通过连续阶段乳液聚合制备出的所有的共聚物。根据本专利技术，单体或单体混合物可以作为(多种)净单体或作为(多种)预-乳化单体加入。已发现通过本专利技术方法可获得的和具有至少两个玻璃化转变温度(Tg)的多阶段聚合物呈现出特别地改进的抗粘连性以及良好的光泽性能。优选具有差别为至少15K，优选至少20K和更优选至少25K的两个不同的玻璃化转变温度(Tg)的多阶段聚合物。更优选地，通过根据本专利技术方法可获得的多阶段聚合物包括35_50°C，优选37-480C的至少一个玻璃化转变温度(Tg)，和-10至20°C，优选_5至15°C的至少一个玻璃化转变温度。根据本专利技术，玻璃化转变温度(Tg)由根据ASTM E1356通过差示扫描量热法(DSC)在Mettler DSC820仪器上确定。测试范围为_10°C至130°C，加热范围为+10°C/min。单体混合物㈧包含乙酸乙烯酯(a-1))和至少一种芳族羧酸乙烯酯(a-1i))。单体混合物(A)的基本单体是单体a-1i)，即芳族羧酸乙烯酯。在本专利技术的含义内，芳族羧酸的意思是包含至少一个芳族部分的任何羧酸。然而，根据优选实施方案，该羧酸与芳族部分直接连接，更优选直接连接至苯基部分。单体a-1i)是芳族羧酸乙烯酯，其中该芳族羧酸优选选自苯甲酸，取代的苯甲酸，苯基异丁酸，苯基丙酸，叔丁基苯甲酸和用C1-C4烷基残基取代的苯甲酸。特别优选苯甲酸乙烯酯或其衍生物作为单体a-1i)。根据优选实施方案，单体混合物(A)包含l_49wt. -%,优选2_25wt. -%和更优选5-15wt. -%的量的单体a-1i),基于单体a_i)和a_ii)的总重量。单体混合物(A)的另一基本单体是单体a-1)，即乙酸乙烯酯。 单体混合物(A)包含优选至少50wt. -%,更优选至少65wt. -%和最优选85-95wt. -%的量的乙酸乙烯酯,基于单体a-1)和a_ii)的总重量。可达到对于多阶段聚合物而言的最佳结果，其中单体混合物㈧包含重量比a-1) :a-1i))为 99:1-51:49，优选 95:5-80:20 和更优选 95:5-85:15 的乙酸乙烯酯 a_i)和单体a_ii)。根据本专利技术优选实施方案，单体混合物㈧包含至少80wt._%，更优选至少90wt.-%和特别优选至少95wt.-%的量的单体a-1)和单体a_ii),基于单体混合物(A)中 自由基可聚合单体的总重量。本专利技术方法的另一基本步骤是单体混合物(B)的聚合。单体混合物(B)包含乙酸乙烯酯(b-1))和至少一种具有至少3个碳原子的支化或未支化的脂族羧酸乙烯酯(b-1i))。优选单体b-1i)为具有3-18个碳原子的脂族羧酸和其中脂族部分可以是支化的或未支化的。根据本专利技术优选实施方案，单体b-1i)为具有3-16个碳原子的脂族羧酸乙烯酯，优选具有4-12个碳原子的α-支化的羧酸乙烯酯和更优选选自月桂酸乙烯酯(vinyllaurat)，2_乙基己酸乙烯酯和具有10或11个碳原子的α -支化的羧酸乙烯酯。优选单体b-1i)为2-乙基-己酸乙烯酯或具有10个碳原子的α -支化的羧酸乙烯酯，其作为VeovalO 商够可获得。单体混合物(B)的另一基本单体是乙酸乙烯酯b-1)。乙酸乙烯酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.28 US 12/845,0721.通过以下步骤制备多阶段聚合物的方法 a)使包含以下物质的单体混合物(A)经自由基乳液聚合进行聚合以获得共聚物(A) a-1)乙酸乙烯酯和 a-1i)至少一种芳族羧酸乙烯酯；和 b)使包含以下物质的单体混合物(B)在共聚物(A)存在下经自由基乳液聚合进行聚合以获得多阶段聚合物 b-1)乙酸乙烯酯和 b-1i)至少一种具有至少3个碳原子的支化或未支化的脂族羧酸乙烯酯， 条件是也可首先使所述单体混合物(B)聚合以获得共聚物(B)和随后使单体混合物(A)在共聚物(B)存在下进行聚合以获得多阶段聚合物。2.根据权利要求1的方法，其中所述多阶段聚合物包括具有差别为至少15K，优选至少20K和更优选至少25K的两个不同的玻璃化转变温度(Tg)。3.根据权利要求1的方法，其中所述多阶段聚合物包括35-50°C，优选37-48°C的至少一个玻璃化转变温度(Tg)和-10至20°C，优选-5至15°C的至少一个玻璃化转变温度。4.根据权利要求1的方法,其中单体混合物(A)包含l-49wt.-%，优选2-25wt. -%和更优选5-15wt. _%的量的单体a-1i),基于单体a_i)和a_ii)的总重量,和/或其中单体混合物(A)包含至少50wt. -%,优选至少65wt-%的量和更优选85-95wt. -%的量的乙酸乙烯酯，基于单体a-1)和a-1i)的总重量。5.根据权利要求1的方法，其中单体混合物(B)包含5-95wt.-%，优选30-70wt. -%和更优选40-60wt.-%的量的乙酸乙烯酯b-1),基于单体b-1)和b_ii)的总重量，和/或其中单体混合物(A)包含重量比a-1): a-1i)为99:1-51:49，优选95:5-80:20和更优选95:5-85:15的乙酸乙烯酯a_i)和单体a_ii)。6.根据权利要求1的方法，其中单体混合物(B)包含5-95wt.-%，优选30-70wt. -%和更优选40-60wt. -%的量的单体b-1i),基于单体b_i)和b_ii)的总重量,和/或其中单体混合物(B)包含重量比b-1) :b-1i)为95:5-5:95，优选3:7-7:3和更优选6:4-4:6的乙酸乙烯酯b-1)和单体b-1i)。7.根据权利要求1的方法，其中单...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·布雷蒙特罗德里格赛德卡斯特罗，K·高赫，
申请(专利权)人：塞拉尼斯乳液有限公司，
类型：
国别省市：
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