[發(fā)明專利]聚合物復(fù)合微球的水性分散液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010079090.3
• 申請日: 2020-02-03
• 公開（公告）號: CN111607042B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: I·爾雅茲斯;Y·劉;B·齊默爾曼;J·M·卡岑施泰因;J·格蘭特;E·A·努吉塞
• 申請（專利權(quán)）人: 美國陶氏有機硅公司;羅門哈斯公司
• 主分類號: C08F285/00
• 分類號: C08F285/00;C08F212/32;C08F230/02;C09D151/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 胡嘉倩

本發(fā)明涉及一種包括聚合物復(fù)合微球的水性分散液的組合物，所述聚合物復(fù)合微球的水性分散液包括如本文所定義的包括聚硅氧烷和聚合物的聚合物復(fù)合微球的水性分散液，和一種用于制備所述組合物的懸浮聚合方法。所述組合物可用于制備摩擦系數(shù)相對較低的無缺陷涂層。

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及包括聚硅氧烷和聚合物的聚合物復(fù)合微球的水性分散液。復(fù)合微球可用于制備形成具有低摩擦系數(shù)的無缺陷涂層的調(diào)配物。

可以制備低光澤(亞光、低光)表面，將含有有機或無機消光劑以及粘合劑的水性分散液施用到基材。1到30μm范圍內(nèi)的有機非成膜消光劑優(yōu)選的部分原因是其提供了所需表面粗糙度的易于施用性。硅酮(聚硅氧烷)的水性分散液通常與消光劑結(jié)合使用，以降低最終涂層表面的摩擦系數(shù)，從而提高耐磨性。然而，通常情況下，這些硅酮分散液與水性涂料組合物不相容，因為它們會導(dǎo)致薄膜缺陷。因此，需要對硅酮分散液進行特殊設(shè)計以使其相容，這是一項耗時且昂貴的解決方案。

美國專利9,809,705?B2和美國專利9,808,413?B2公開了在分批式懸浮聚合法制備的聚合物微球內(nèi)固定的改性無反應(yīng)(不可聚合)的硅酮，固體含量約為25％。

類似地，JP?04489052?B2、JP?04794313?B2、JP?03821719?B2、JP?03784292?B2、JP03770815?B2、JP?03669898?B2、JP?03580754?B2和JP?05231004?B2公開了具有設(shè)計形狀(凸形、碗形、扁平形、彎曲形等)的復(fù)合粒子，其由在分批懸浮聚合過程中在相同粒子中在存在不可聚合的硅酮的情況下使烯系不飽和單體聚合而制成。然而，為了獲得高固體(30％)，所公開的分批方法需要使用具有緩慢懸浮聚合反應(yīng)性的廉價單體(例如，苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯)或需要使用反應(yīng)性更高但昂貴的單體(例如，甲基丙烯酸月桂酯或甲基丙烯酸硬脂酯)。

通過增加硅酮添加劑的濃度可以減少循環(huán)時間并增加固體含量，但是由于硅酮成本高，這種解決方案是不切實際的。因此，這些微米級硅酮復(fù)合材料的水性分散液不用于涂布基材；相反，它們在個人護理和電子產(chǎn)品應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了商機，其中少量用作整個配制物的一部分。

因此，在有機消光劑領(lǐng)域中期望發(fā)現(xiàn)一種通過懸浮聚合方法制備低成本的有機微球分散液的方式，提供具有低摩擦系數(shù)且無缺陷的涂層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過在第一方面提供一種制備復(fù)合微球水性分散液的方法來滿足本領(lǐng)域的需要，所述方法包括以下步驟：在聚合條件下，使包括聚硅氧烷和第一單烯系不飽和非離子單體的結(jié)構(gòu)單元的第一復(fù)合微球的水性分散液與第一級單體接觸，按所述第一級單體的重量計，所述第一級單體包括a)0.05到5重量％的二苯乙烯基或三苯乙烯基苯酚的非離子聚氧化烯或陰離子聚氧化烯鹽；和b)85到99.95重量％的第二單烯系不飽和非離子單體，以生長出所述第一復(fù)合微球以形成第二復(fù)合微球的水性分散液，其中所述第一復(fù)合微球的平均粒徑范圍為1μm到15μm和所述第二復(fù)合微球的平均粒徑范圍為1.1μm到25μm；并且其中二苯乙烯基或三苯乙烯基苯酚的所述非離子聚氧化烯或陰離子聚氧化烯鹽由式I化合物表示：

其中每個R獨立地是C₁-C₄烷基；R¹是H、1-苯乙基-(R)_p、CH₂-CR＝CH₂或CH＝CHCH₃；每個R²獨立地是H、烯丙基、甲基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或-CH₂CHR³OX；每個R³獨立地是H、甲基或乙基；m是0到5；n是6到40；p是0、1或2；以及O-X是羥基、甲氧基、硫酸酯或磷酸酯。