[發明專利]用于制備被磷類酸和光引發劑基團官能化的膠乳的方法

在審

• 申請號: 201710567226.3
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107641409A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: M·比羅維希;M·可巴克;J·斯特拉克;J·坦澤
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司;羅門哈斯公司
• 主分類號: C09D133/12
• 分類號: C09D133/12;C09D5/16;C08F220/14;C08F220/18;C08F230/02;C08F220/06;C08F220/36;C08F222/20;C08F2/24
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 錢文宇,陳哲鋒

技術領域

本發明涉及一種用于制備穩定的被磷類酸基團和光引發劑基團官能化的聚合物顆粒的水性分散體(即膠乳)的方法。膠乳可用于用來在外部涂料應用中保持光澤并改進抗污物粘附性的漆。

背景技術

改進丙烯酸漆外部耐用性的最有效方式之一是向漆中加入少量(通?！?.0％)的二苯甲酮。然而，曝露于外部環境1到2年后(或者在QUV中加速風化～1500小時)，大部分漆會喪失大量光澤。此外，二苯甲酮還會受到其它不利因素的影響，包括：1)分類為揮發性有機化合物(VOC)；2)隨著時間而溶出；以及3)可能的毒性。所以，在外部涂料領域找到不使用具有二苯甲酮不利因素的材料而能在很長時間內保持光澤的方法將會是有利的。

發明內容

本發明旨在通過提供一種方法來解決外部涂料領域的需求，所述方法包含通過多階段乳液聚合的方式形成穩定的被以聚合物顆粒的重量計0.2到5重量百分比的磷類酸單體的結構單元以及0.05到10重量百分比的光引發劑單體的結構單元官能化的丙烯酸類聚合物顆粒的水性分散體，其磷類酸單體和光引發劑單體的結構單元由同一階段中磷類酸單體與光引發劑單體的共聚產生。

本發明的方法提供了一種膠乳，其可改進漆組合物在很長時間內的光澤并且不具有VOC、毒性以及與二苯甲酮相關的法規問題。

具體實施方式

本發明是一種方法，其包含通過多階段乳液聚合的方式形成穩定的被以聚合物顆粒的重量計0.2到5重量百分比的磷類酸單體的結構單元以及0.05到10重量百分比的光引發劑單體的結構單元官能化的丙烯酸類聚合物顆粒的水性分散體，其磷類酸單體和光引發劑單體的結構單元由同一階段中磷類酸單體與光引發劑單體的共聚產生。

如本文所使用，術語“丙烯酸類聚合物顆粒”是指包含以聚合物顆粒的重量計至少30重量百分比的甲基丙烯酸酯單體和或丙烯酸酯單體的結構單元的聚合物顆粒(包括種子聚合物顆粒)。優選地，丙烯酸類聚合物顆粒包含一種或多種像甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和脲基丙烯酸甲酯這樣的甲基丙烯酸酯單體，以及一種或多種像丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-丙基庚酯和丙烯酸2-乙基己酯這樣的丙烯酸酯單體的結構單元。丙烯酸類聚合物還可包括像苯乙烯這樣的其它單體的結構單元。

如本文所使用，所指單體的術語“結構單元”是指聚合后單體的殘余部分。例如，甲基丙烯酸甲酯的結構單元如下所示：

甲基丙烯酸甲酯結構單元

其中虛線表示結構單元與聚合物骨架的連接點。

聚合物顆粒優選包含以聚合物顆粒的重量計40到50重量百分比的甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯結構單元；從23、更優選從25重量百分比到33、更優選到30重量百分比的丙烯酸2-乙基己酯結構單元；15到25重量百分比的丙烯酸丁酯結構單元；從0.1、更優選從0.5重量百分比到5、更優選到3、以及最優選到2重量百分比的脲基丙烯酸甲酯結構單元；以及0.05到2重量百分比的甲基丙烯酸或丙烯酸或其鹽的結構單元。

聚合物顆粒進一步包含以聚合物顆粒的重量計從0.05、優選從0.1、更優選從0.2、以及最優選從0.5重量百分比到10、優選到5、以及更優選到3重量百分比的光引發劑單體的結構單元；以及以聚合物顆粒的重量計從0.2、優選從0.5、更優選從0.8重量百分比到5、優選3、更優選到2重量百分比的磷類酸單體的結構單元。

多階段膠乳優選以兩階段制備。在第一階段，第一聚合物顆粒的水性分散體優選通過單體的乳液聚合制備，所述單體包含a)甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯或其組合，優選甲基丙烯酸甲酯；b)一種或多種選自由以下組成的群組的丙烯酸酯：丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-丙基庚酯、以及丙烯酸2-乙基己酯，優選丙烯酸丁酯和丙烯酸2-乙基己酯的組合；c)羧酸單體或其鹽，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、或衣康酸、或其鹽。釜可任選地在聚合引發前或在聚合引發過程中用像稀Na₂CO₃水溶液這樣的合適的堿緩沖。

第二階段也優選地包含甲基丙烯酸甲酯(和/或苯乙烯)、一種或多種前述丙烯酸酯、以及羧酸單體。還發現，優選地以在以第二階段單體的重量計從0.2、更優選從0.5重量百分比到優選10、更優選到5、以及最優選到3重量百分比的范圍內的濃度包括像脲基丙烯酸甲酯這樣的脲基官能化的單體是有利的。