[发明专利]由多重结构化的颗粒制成的用于耐污和耐潮湿磨性水性墙涂层的聚合物的水性分散体

说明书

本发明涉及用于同时耐污和耐湿磨的水性墙涂层的具有特定结构和组成的多重结构化颗粒的聚合物的水性分散体。

由于形成的颗粒的受控结构和它们的完美的可重复性并且作为最小成膜温度(MFT)的可预测性，本发明的分散体容许在以均匀的膜和以高的内聚力凝聚期间的膜的完美构造。因此这种卓越的控制容许受控的和可重复的性能，特别地在耐污性和耐湿磨性方面。

专利申请WO2011/009560描述了包含核/壳两相结构化的颗粒的稳定的水性分散体，所述颗粒具有Tg1为60-120℃的硬核P1和Tg2为-20至40℃的软壳P2和0-50℃的MFT，以占P1+P2的15％-60％的P1用于在水性涂层中的应用，其特别为可自交联的。尽管伴随成膜(filmformation)和性能品质的良好可重复性对成膜和该方法的控制具有非常良好的能力，但是这些分散体要求使用具有在通过自交联或通过添加外交联剂的后交联中能够交联的官能团的单体以实现市场要求的性能水平，特别地：

-关于在高负荷的内墙油漆中的耐湿磨性，即VPC高于临界VPC(VPC：基于体积的颜料浓度)，对于临界VPC，在所述颜料和填料的良好润湿的情况下，粘合剂必须能够与颜料和填料强烈地相互作用-关于在不可自交联的适度负荷的外墙油漆(VPC接近或小于临界VPC)中的耐久性和耐水性，与现有技术相比。

对于该类型的应用存在其它解决方案，但是它们使用的是低MFT(低于5℃)的非结构化的颗粒。如以上解释，如果它们是不可交联的，则耐污性差。

为了克服现有技术的缺点，根据本发明提出对已涉及硬核相P1和软壳相P2的现有技术(WO2011/009560)的结构化分散体进行改性，通过添加分子量受控的并且具有在Tg2-5℃至Tg2+5℃的范围内的和优选地等于Tg2±2℃的Tg3的第二特定相壳P3，除了软壳P2(包封P2)之外以特定的含量添加分子量低于P2的另外的软相P3。

因此，本发明的硬/软/软P1/P2/P3方案使得能够容易地实现所针对的性能品质，即高耐污性和耐湿磨性，而不使用可交联的体系且不失去在初始结构(P1/P2)中固有的性能品质，由此改性并具有成膜的结构和性能品质的完美可重复性和便于实施性。因此本发明寻求开发MFT受控的的稳定的分散体，以用于具有良好的耐污性和耐湿磨性的水性涂层的配制物。

本发明的第一主题涉及具有多重结构化的(multi-structured)聚合物颗粒的聚合物的水性分散体，所述多重结构化的聚合物颗粒特别地具有三种(个)特定的聚合物相(层)，P1、P2和P3，其中P1为由第一软壳P2包封的硬核，P2由具有较低的(通过以聚苯乙烯校准的在THF中的尺寸排阻色谱法(或GPC)测量的)不超过150000、优选地在1000-150000的范围内的Mn的第二软壳P3包封。

本发明的第二主题涉及用于以特定的步骤制备所述分散体的特定方法。

随后，本发明涉及聚合物的水性分散体组合物，其包括根据本发明的聚合物的至少一种水性分散体。

涂层组合物，其包括如根据本发明以及构成本发明的一部分所定义的至少一种水性聚合物分散体和至少一种水性聚合物分散体组合物。

本发明还包括如根据本发明所定义的分散体作为用于水性涂层的有机粘合剂的分散体的用途，以及最后地由使用所述分散体或所述分散体组合物的得到的涂层。

因此，本发明的第一主题涉及基于多重结构化的聚合物颗粒(至少三种不同的聚合物相)的聚合物的水性分散体，所述颗粒包括：

-作为核的聚合物相，其基于得自单体组合物M1的乳液聚合的聚合物P1，P1具有在60-120℃且优选在60-100℃的范围内的玻璃化转变温度Tg1(根据Fox计算)，

-包封所述核的第二聚合物相，其基于得自单体组合物M2的乳液聚合的聚合物P2，P2具有在-60至40℃且优选在-30至30℃的范围内的玻璃化转变温度Tg2(根据Fox计算)，

-包封所述相P2的第三外聚合物相(或壳)，其基于得自单体组合物M3的乳液聚合的聚合物P3，P3具有根据Fox计算出的在Tg2-5℃至Tg2+5℃范围内、且优选地等于Tg2±2℃的玻璃化转变温度Tg3，和不超过150000、优选地在1000-150000的范围内的数均分子量Mn，该数均分子量Mn通过以聚苯乙烯校准的在THF中的GPC或尺寸排阻色谱法测量，

其中相对于聚合物的总重量P1+P2+P3的重量含量：

-P1为5％-60％、优选地5％-50％

-P2为40％-85％、优选地45％-80％