[發明專利]穩定的水性復合體組合物

有效

• 申請號: 201110270820.9
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102417776A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: J·C·博林;A·G·克拉夫琴科;J·W·胡克三世;J·J·莫雷蒂;M·H·基弗;J·N·瓦那
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: C09D133/08
• 分類號: C09D133/08;C09D7/12;B05D7/24
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江磊

技術領域

本發明涉及一種用來制備包含復合體顆粒的穩定的水性組合物的方法，所述方法包括在等于或低于臨界復合體比例的條件下將TiO₂顆粒與吸附性乳液聚合物顆粒混合至平衡粘度范圍為200-4000厘泊。本發明還涉及用來形成包含復合體顆粒的穩定的水性組合物的方法，所述方法包括：在大于2hp/kgal的混合強度之下，將TiO₂顆粒和吸附性乳液聚合物顆粒混合。本發明還提供了用來提供涂層的方法。

背景技術

二氧化鈦(TiO₂)是許多油漆的昂貴組分。當在成膜和干燥的時候，使得TiO₂過于靠近的時候，TiO₂作為遮蓋顏料的效率會降低。已經揭示，通過使用吸附性乳液聚合物，可以改進和強化TiO₂的間距以及所得的效率。包含帶有大量吸附乳液聚合物顆粒的中心TiO₂顆粒的復合體顆粒可以使TiO₂更有效地用作遮蓋顏料。

美國專利第7,179,531號揭示了一種聚合物顆粒，其具有選擇的官能團或吸收性基團，這些基團可以用來制備有機-無機復合體顆粒，所述顆粒適于提供具有改進的遮蓋性的干涂層。包含復合體顆粒的水性組合物的穩定性需要改進。我們發現在等于或高于臨界復合體比例的條件下，將TiO₂顆粒和吸附性乳液聚合物顆粒混合至平衡粘度為200-4000厘泊，能夠提供所需水平的穩定性。我們還發現在大于2hp/kgal的混合強度下混合TiO₂顆粒和吸附性乳液聚合物顆粒，可以提供所需水平的穩定性。

發明內容

在本發明的第一個方面，提供了一種用來制備包含復合體顆粒的穩定的水性組合物的方法，該方法包括：在等于或低于臨界復合體比例的條件下，將TiO₂顆粒和吸附性乳液聚合物混合至平衡粘度為200-4000厘泊。

在本發明的第二個方面，提供了一種用來形成包含復合體顆粒的穩定的水性組合物的方法，該方法包括：在大于2hp/kgal的混合強度下，將TiO₂顆粒和吸附性乳液聚合物顆粒混合。

在本發明的第三個方面，提供了一種形成涂層的方法，該方法包括(a)形成本發明第一方面或第二方面的水性組合物；(b)將所述水性組合物施涂于基材；(c)對所述施涂的水性組合物進行干燥，或者使所述水性組合物干燥。

具體實施方式

本發明的第一方面和第二方面涉及一種用來制備包含復合體顆粒的穩定的水性組合物的方法。在本文中，“水性”是指水和以該介質的重量為基準計的0-30重量％的能與水混溶的化合物。在本文中，″穩定的水性組合物″表示所述水性組合物中的粗粒的量小于1000ppm，優選粗粒的量小于500ppm，更優選粗粒的量小于250ppm。

在本文中，″復合體顆粒″各自包括中心的TiO₂顆粒，大量乳液聚合物顆粒吸附在所述TiO₂顆粒的表面上。在本文中，所述復合體顆粒是通過將TiO₂顆粒與吸附性乳液聚合物顆粒混合而形成的。在本文中，″TiO₂顆粒″表示主要由TiO₂組成的顆粒，包括金紅石TiO₂和銳鈦礦TiO₂。所述TiO₂可以具有均勻組成，或者也可以具有含兩相或更多相的非均相組成。通常，二氧化鈦可具有至少一個涂層，該涂層包含二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅和氧化鋯中的一種或多種。我們發現特殊種類的TiO₂需要乳液聚合物中具有不同含量的吸附性單體(P-酸單體)。例如，我們發現具有較高Al∶Si比例的TiO₂品級所需混合的吸附性乳液聚合物中的共聚的吸附性單體遠少于具有較低Al∶Si的TiO₂品級。

所述吸附性乳液聚合物通常包含以下單體作為共聚單元：至少一種包含吸附性基團的單體，所述吸附性基團選自含磷的酸基團(phosphorus?acid?group)，含磷的酸全酯基團以及聚酸側鏈基團；以及它們的鹽。所述吸附性乳液聚合物顆粒通常包含0.5-5重量％、優選1-4重量％、更優選1-2.5重量％的以下單體作為共聚單元(所述含量以所述乳液聚合物的重量為基準計)：含磷的酸單體，含磷的酸全酯單體，酸大分子單體；以及它們的鹽；以及至少一種第二單烯鍵式不飽和單體。