[发明专利]氧化还原引发的双形态乳胶的现场制备

说明书

本发明涉及氧化还原引发的具有凸出磷酸内核的第一聚合物粒子和不具有凸出内核的第二聚合物粒子的双形态水性分散液的现场制备。所述方法提供一种更有效制备用于有色涂料配制物的组合物的方式。

本发明涉及氧化还原引发的具有两种不同形态的聚合物粒子的水性分散液，即双形态乳胶的现场制备。这种乳胶适用作涂料配制品中的粘合剂。

二氧化钛(TiO₂)是许多有色涂料配制品中的昂贵组分。当TiO₂粒子在膜形成和干燥时彼此靠得太近(它们往往会如此)时，TiO₂作为遮盖颜料的功效降低。TiO₂的间隔和其所得功效可以使用吸附性乳液聚合物改良。举例来说，美国专利第7,179,531号(布朗(Brown)等人)公开了一种多级聚合物粒子的分散液，所述多级聚合物粒子的特征在于每个粒子的相对较小的内核部分从相对较大的外壳部分中凸出，其中内核部分优先用TiO₂吸附基团、通常是磷酸官能化基团官能化。这些所谓的“橡果”粒子被公开为适用于制备提供遮盖力改良的干燥涂层的TiO₂-聚合物复合粒子。

最近，US 2015/0005446A1(博林(Bohling)等人)展示了一种将磷酸官能团优先集中于橡果粒子的凸出内核部分的方式，从而减少可能因为无意中磷酸并入外壳部分的表面而发生的絮凝。

US 2015/0011695(博林等人)描述了一种双模态吸附乳胶，其被设计成增加固体含量同时保留用吸附性聚合物粒子技术所实现的遮盖优势。

TiO₂吸附性聚合物粒子可改良遮盖功效这一发现代表着涂料技术的重大进展；然而，由于当前方法需要TiO₂粒子与远比使粒子间的间隔达到最大所需要更多的吸附性聚合物粒子组合，所以相对较便宜的调漆粘合剂(letdown binder)的使用灵活性受到限制。因此，在涂料组合物领域中有利的是找到一种用于优化颜料粒子间的间隔并且同时提供“拨入(dial in)”所要量的非吸附性调漆粘合剂的方式的方式。

发明内容

本发明通过提供现场制备氧化还原引发的聚合物粒子的双形态水性分散液的方法，提供涂料组合物领域的发展，所述方法包含以下步骤：

a)将具有在40nm到85nm范围内的体积平均粒度的磷酸官能化的丙烯酸类第一种子聚合物粒子的水性分散液与实质上不存在磷酸官能团并且具有在20nm到80nm范围内的体积平均粒度的丙烯酸类第二种子聚合物粒子的水性分散液混合在一起；

b)使单体与所述第一和第二种子聚合物粒子的水性分散液在氧化还原引发的乳液聚合条件下接触，形成1)具有磷酸官能化的凸出内核的聚合物粒子和2)不具有凸出内核的聚合物粒子的分散液；以及

其中具有磷酸官能化的凸出内核的粒子与不具有凸出内核的粒子的重量:重量比在25:75到75:25范围内。

本发明提供一种有效控制有色涂料配制物的TiO₂吸附性及非吸附性聚合物粒子的相对量的单步途径。

附图简要说明

为了更完整地理解本发明的内容及其优点，下面结合附图提供以下简要说明和详细说明。

图1是具有磷酸官能化的凸出内核的聚合物粒子和不具有凸出内核的聚合物粒子的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种现场制备氧化还原引发的聚合物粒子的双形态水性分散液的方法，其包含以下步骤：

a)将具有在40nm到85nm范围内的体积平均粒度的磷酸官能化的丙烯酸类第一种子聚合物粒子的水性分散液与实质上不存在磷酸官能团并且具有在20nm到80nm范围内的体积平均粒度的丙烯酸类第二种子聚合物粒子的水性分散液混合在一起；