基于磺酸单体的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，该组合物包含离散聚合物颗粒的稳定水性分散体和吸附在颜料颗粒表面上的水溶性分散剂；其中所述聚合物颗粒包含磺酸单体或其盐的结构单元。本发明专利技术通过提供一种方式用来改进含颜料如TiO2和缔合性流变改性剂的组合物的遮盖效率，从而解决了本领域的需求。

【技术实现步骤摘要】
基于磺酸单体的组合物
技术介绍
本专利技术涉及可用于涂料制剂的聚合物组合物。含有缔合性流变改性剂(例如疏水改性的环氧乙烷氨基甲酸酯(HEUR)、疏水改性的碱溶性乳液(HASE)和疏水改性羟乙基纤维素(HMHEC)增稠剂)的油漆可以使胶乳颗粒自缔合，使二氧化钛(TiO2)颗粒自缔合(聚集)，这使得与使用非缔合性增稠剂增稠的组合物相比，遮盖效率降低。发生这种聚集效应是由于缔合性流变改性剂与油漆体系中的粘合剂形成网络，从而迫使TiO2颗粒更加靠近。因此，需要探索一种方式来改进使用缔合性流变改性剂配制的涂料的遮盖效率。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种组合物解决了本领域中存在的需求，所述组合物包含离散聚合物颗粒的稳定水性分散体和吸附在颜料颗粒表面上的水溶性分散剂；其中所述水溶性分散剂包含磺酸单体或其盐的结构单元，以及以所述分散剂的重量为基准计，小于30重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸单体的结构单元；并且所述聚合物颗粒基本上不含含磷的酸(phosphorous acid)单体的结构单兀。本专利技术通过提供一种方式用来改进含TiO2和缔合性流变改性剂的组合物的遮盖效率，从而解决了本领域的需求。专利技术详沭本专利技术涉及一种组合物，所述组合物包含离散聚合物颗粒的稳定水性分散体和吸附在颜料颗粒表面上的水溶性分散剂；其中所述水溶性分散剂包含磺酸单体或其盐的结构单元，以及以所述分散剂的重量为基准计，小于30重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸单体的结构单元；并且所述聚合物颗粒基本上不含含磷的酸单体的结构单元。本文所用的术语“结构单元”指的是由相应聚合物的聚合作用形成的基团。因此，2_(甲基)丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸的结构单元如下所示:°K / OI I V Voh HX0其中虚线表示连接到聚合物主链的位置。以分散剂的重量为基准计，所述水溶性分散剂优选包含至少30重量％，更优选至少50重量％，至100重量％，更优选至80重量％的磺酸单体或其盐的结构单元。合适的磺酸单体的例子包括:2_丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸、丙烯酸-2-磺乙酯、甲基丙烯酸-2-磺乙酯、丙烯酸-3-磺丙酯、甲基丙烯酸-3-磺丙酯、苯乙烯磺酸钠和2-丙烯-1-磺酸，和其盐，以及它们的组合。所述水溶性分散剂优选包含另一种共聚单体的结构单元，共聚单体的例子包括:丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸乙基己酯；二烷基氨基烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，包括甲基丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯(DMAEMA)、丙烯酸2-(N，N-二甲基氨基)乙酯、甲基丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙酯、丙烯酸2-(N，N-二乙基氨基)乙酯、甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙酯、丙烯酸3-( 二甲基氨基)丙酯、甲基丙烯酸2- 二异丙基氨基乙酯和丙烯酸3- 二甲基氨基新戊酯；聚亚烷基二醇丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，包括聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯、聚(乙二醇)丙烯酸酯和月桂基-O-(CH2CH2O)23-甲基丙烯酸酯；二烷基氨基烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，包括N-[2-(N, N-二甲基氨基乙基]甲基丙烯酰胺、N-[3-(N, N-二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺和N-[3-(N，N-二甲基氨基)丙基]甲基丙烯酰胺；丙烯酰氨基三烷基卤化铵，包括[2-(丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵、[2_(甲基丙烯酰氧基)乙基]三甲基氯化铵和(3-甲基丙烯酰氨基丙基)三甲基氯化铵。 其它合适的单体包括烷基氨基(聚环氧烷)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，更具体而言单-或二烷基氨基(聚环氧乙烷)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如CH2=CCH3- (OCH2CH2) HtlNR1R2,其中 R1 是 H 或-C1X12-烷基，R2 是 C3-C12 烷基；烷基铵(聚环氧乙烷)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，更具体而言单_、二-和三烷基铵(聚环氧乙烷)丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如CH2=CCH3- (OCH2CH2) N+R1R2R3,其中R1和R3各自独立地为氢或C1-C12-烷基；R2是C3-C12烷基；X_是抗衡离子。合适的单体的其它例子还包括乙烯基吡啶类；乙烯基吡咯烷酮类；苯乙烯类；羟基烷基丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类，例如甲基丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯。分散剂的特征在于基本上不含含磷的酸单体及其盐的结构单元。所用术语“基本上不含含磷的酸单体及其盐的结构单元”指的是一种含有小于0.1重量％，更优选小于0.01重量％，最优选O重量％的含磷的酸单体(例如甲基丙烯酸磷酸乙酯)或其盐的分散剂。以分散剂的重量为基准计，优选的分散剂的例子包含30-95重量％磺酸单体或其盐的结构单元，以及5重量％，更优选10重量％，至30重量％，更优选至25重量％的甲基丙烯酸二烷基氨基烷基酯的结构单元。优选地，以分散剂的重量为基准计，所述分散剂包含小于10重量％丙烯酸或甲基丙烯酸单体的结构单元。特别优选的甲基丙烯酸二烷基氨基烷基酯是DMAEMA。特别优选的磺酸单体是2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)。以分散剂的重量为基准计，优选的分散剂的另一个例子包含50-99重量％磺酸单体或其盐的结构单元，以及10-30重量％的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的结构单元。特别优选的丙烯酸酯是丙烯酸丁酯；特别优选的甲基丙烯酸酯是甲基丙烯酸甲酯。在另一个实施例中，以分散剂的重量为基准计，所述分散剂包含30-99重量％磺酸单体或其盐的结构单元，以及10-50重量％的聚乙二醇甲基丙烯酸酯的结构单元。在另一个实施例中，所述磺酸单体或其盐的结构单元占所述分散剂重量的至少30重量％，前提是该分散剂还包含5-25重量％甲基丙烯酸二烷基氨基烷基酯的结构单元和5-50重量％二烷基氨基(聚环氧乙烷)甲基丙烯酸酯的结构单元，各组分都以分散剂的重量为基准计。优选的，所述分散剂的重均分子量(Mw)为1000道尔顿，更优选2000道尔顿，至25000道尔顿，更优选至15000道尔顿，最优选至8000道尔顿。特别优选的颜料颗粒是TiO2颗粒。本专利技术的组合物特别适合于含缔合性增稠剂(例如，HEUR、HASE和HMHEC增稠剂)的涂料制剂，尽管它可以用于非缔合性增稠剂例如HEC增稠剂。虽然不受理论限制，相信分散剂能够有效促进胶乳颗粒快速吸附到颜料颗粒(例如TiO2颗粒)的表面以形成复合物。因此，分散剂能够使TiO2颗粒间隔更理想，同时遮盖效果得到改进。本专利技术的组合物优选包含流变改性剂，所述流变改性剂的例子包括缔合性增稠剂(例如HEUR、HASE和HMHEC);非缔合性增稠剂(例如，碱溶性乳液(ASE));纤维素，例如羟乙基纤维素(HEC)、羟甲基乙基纤维素(HMEC)和羟丙基纤维素(HPC);以及合成粘土，例如锂皂石。所述水性组合物还可包含任意以下几种材料，所述材料包括:不透明聚合物；填料；颜料和着色剂，包括包封或部分包封颜料和不透明颜料；其它分散剂；润湿助剂?’分散助剂；分散剂佐剂；其它流变改性剂；表面活性剂；助溶剂；聚结剂和增塑剂；消泡剂；防腐剂；抗划痕添加剂；流动剂；流平剂；增滑剂；和中和剂。实施例 下面的实施例仅是为了阐述，而不是用来限制本专利技术的范围。各聚合物分散剂都是通过使用市售的高吞吐量聚合反应器ScPPR (该反应器可从Freeslate公司购得)进行制备。在各实施例和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，所述组合物包含离散聚合物颗粒的稳定水性分散体和吸附在颜料颗粒表面上的水溶性分散剂；其中所述水溶性分散剂包含磺酸单体或其盐的结构单元，以及以所述分散剂的重量为基准计，小于30重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸单体的结构单元；并且所述聚合物颗粒基本上不含含磷的酸单体的结构单元。

【技术特征摘要】
2012.07.31 US 61/677,5671.一种组合物，所述组合物包含离散聚合物颗粒的稳定水性分散体和吸附在颜料颗粒表面上的水溶性分散剂；其中所述水溶性分散剂包含磺酸单体或其盐的结构单元，以及以所述分散剂的重量为基准计，小于30重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸单体的结构单元；并且所述聚合物颗粒基本上不含含磷的酸单体的结构单元。2. 如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述磺酸单体选自下组:2_丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸、丙烯酸-2-磺乙酯、甲基丙烯酸-2-磺乙酯、丙烯酸磺丙酯、甲基丙烯酸磺丙酯、苯乙烯磺酸钠和2-丙烯-1-磺酸，和其盐，以及它们的组合。3.如权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述分散剂还包含以下结构单元:丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸二烷基氨基烷基酯、甲基丙烯酸二烷基氨基烷基酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、二烷基氨基(聚环氧乙烷)丙烯酸酯、二烷基氨基(聚环氧乙烷)甲基丙烯酸酯、二烷基氨基烷基丙烯酰胺、二烷基氨基烷基甲基丙烯酰胺、丙烯酰氨基三烷基卤化铵、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯、甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸羟烷基酯或乙氧基化胺，或它们的组合，其中所述分散剂的重均分子量为1000-25000道尔顿。4.如权利要求1至3中任一项所述的组合物，其特征在于，所述磺酸单体或其盐的结构单元占所述分散剂重量的至少30重量％，前提是所述分散剂还包含5-25重量％甲基丙烯酸二烷基氨基烷基酯的结构单元，并且所述分散剂包含小于10重量％丙烯酸或甲基丙烯酸单体的结构单元。5.如权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述磺酸单体是2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸或丙烯酸-3-磺丙酯或其盐，所述甲基丙烯酸二烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·J·亨德森，T·H·卡兰塔，L·圣米凯尔里弗拉，A·辛格，A·范戴克，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，陶氏环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：