专利名称：多段乳液聚合物和改进的颜料效率的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多段乳液聚合物，该聚合物包含以下组分作为共聚单元以所述乳液聚合物的重量为基准计，0. 5-5重量％的P-酸单体；以所述乳液聚合物的重量为基准计，0-0. 05重量％的多烯键式不饱和单体；以及至少一种第二单烯键式不饱和单体；所述乳液聚合物的计算的Tg为-20°C至50°C ；所述乳液聚合物通过所述至少一种第二单烯键式不饱和单体的乳液共聚形成，其中在包括总单体重量的10-50重量％的段的过程中， 75-100%的所述P-酸单体与所述第二单烯键式不饱和单体同时加入。还提供了一种复合体颗粒，所述复合体颗粒包含TiO2颗粒以及吸附在所述TiO2颗粒的表面上的多段乳液聚合物的大量聚合物颗粒，本发明还提供了包含所述复合颗粒的水性涂料组合物，以及用来提供所述涂料的方法。
背景技术：
二氧化钛(TiO2)是许多油漆的昂贵组分。在成膜和干燥的时候，使得TiO2过于靠近的时候(它们倾向于发生此种状况)，TiO2作为遮盖颜料的效率会降低。已经发现，通过使用吸附性乳液聚合物，可以改进Ti02的间距以及所得的效率。现有的研究使用硬的和/ 或交联的吸附性乳液聚合物，油漆、特别是低VOC或零VOC油漆不希望使用这样的乳液聚合物。之所以采用硬的或者交联的吸附性乳液聚合物，是因为人们认为这些特征能够使得吸附的乳液聚合物之间存在间隔，而不会在成膜的时候崩溃。美国专利第7，179，531号揭示了一种聚合物颗粒，其具有选择的官能团或吸收性基团，这些基团可以用来制备有机-无机复合颗粒，所述颗粒适合用来提供具有改进的遮盖性质的干涂层。我们惊人地发现可以用较低Tg、且基本未交联的乳液聚合物使得TW2的遮盖效率发生显著的改进。所述较低的Tg是很重要的，可以获得合适的低成膜温度，并且聚结现象极少或完全没有，由于基本不存在交联，改进了干涂层的耐擦洗性。
发明内容
在本发明的第一个方面，提供了一种多段乳液聚合物，该聚合物包含以下组分作为共聚单元以所述乳液聚合物的重量为基准计，0. 5-5重量％的P-酸单体；以所述乳液聚合物的重量为基准计，0-0. 05重量％的多烯键式不饱和单体；以及至少一种第二单烯键式不饱和单体；所述乳液聚合物的计算的Tg为-20°C至50°C ；所述乳液聚合物通过所述至少一种第二单烯键式不饱和单体的乳液共聚形成，其中在包括总单体重量的10-50重量％的段的过程中，75-100%的所述P-酸单体与所述第二单烯键式不饱和单体同时加入。在本发明的第二个方面，提供了一种用来形成多段乳液聚合物的方法，所述多段乳液聚合物包含以下组分作为共聚单元以所述乳液聚合物的重量为基准计，0. 5-5重量％的P-酸单体；以所述乳液聚合物的重量为基准计，0-0. 05重量％的多烯键式不饱和单体；至少一种第二单烯键式不饱和单体；所述乳液聚合物的计算的Tg为-20°C至50°C ；所述方法包括(a)使得所述至少一种第二单烯键式不饱和单体乳液共聚；以及(b)在包括总
权利要求
1.一种多段乳液聚合物，其包含以下组分作为共聚单元以所述乳液聚合物的重量为基准计，0. 5-5重量％的P-酸单体；以所述乳液聚合物的重量为基准计，0-0. 05重量％的多烯键式不饱和单体；至少一种第二单烯键式不饱和单体；所述乳液聚合物的计算的Tg为-20°C至50°C ；所述乳液聚合物通过使得所述至少一种第二单烯键式不饱和单体乳液共聚而形成；其中，在占单体总重量10-50%的段的过程中，将75-100重量％的所述P-酸单体与所述第二单烯键式不饱和单体同时加入。
2.如权利要求1所述的多段乳液聚合物，其特征在于，在占总加入单体重量0-65%处开始的段的过程中，将所述75-100重量％的所述P-酸单体与所述第二单烯键式不饱和单体同时加入。
3.如权利要求1或2所述的多段乳液聚合物，其特征在于，所述将75-100重量％的 P-酸单体与所述第二单烯键式不饱和单体同时加入的段还包括加入0. 01-0. 6重量％的第二含酸单体，所述第二含酸单体的含量是以所述乳液聚合物的重量为基准计。
4.如权利要求3所述的多段乳液聚合物，其特征在于，所述第二含酸单体选自甲基丙烯酸和苯乙烯磺酸钠。
5.如权利要求1或2所述的多段乳液聚合物，其特征在于，所述将75-100重量％的 P-酸单体与所述第二单烯键式不饱和单体同时加入的段还包括加入0. 01-3重量％的含醛-反应性基团的单体，所述含醛-反应性基团的单体的含量是以所述乳液聚合物的重量为基准计。
6.一种形成多段乳液聚合物的方法，所述多段乳液聚合物包含以下组分作为共聚单元以所述乳液聚合物的重量为基准计，0. 5-5重量％的P-酸单体；以所述乳液聚合物的重量为基准计，0-0. 05重量％的多烯键式不饱和单体；至少一种第二单烯键式不饱和单体；所述乳液聚合物的计算的Tg为-20°C至50°C ；所述方法包括(a)使得所述至少一种第二单烯键式不饱和单体乳液共聚；以及(b)在包括总单体重量的10-50%的段的过程中，将75-100重量％的所述P-酸单体与所述第二单烯键式不饱和单体同时加入。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在占总加入单体重量0-65%处开始的段的过程中，将所述75-100重量％的所述P-酸单体与所述第二单烯键式不饱和单体同时加入。
8.一种复合体颗粒，其包含a) TiO2颗粒；以及b)吸附在所述TiO2颗粒的表面上的如权利要求1-3中任一项所述的多段乳液聚合物的大量聚合物颗粒。
9.一种水性涂料组合物，其包含如权利要求8所述的复合体颗粒。
10.一种提供涂层的方法，所述方法包括(a)形成如权利要求9所述的水性涂料组合物；(b)将所述水性涂料组合物施涂于基材；和(c)对所述施涂的水性涂料组合物进行干燥，或者使其干燥。
全文摘要
本发明提供一种多段乳液聚合物，该聚合物包含以下组分作为共聚单元以所述乳液聚合物的重量为基准计，0.5-5重量％的P-酸单体；以所述乳液聚合物的重量为基准计，0-0.05重量％的多烯键式不饱和单体；以及至少一种第二单烯键式不饱和单体；所述乳液聚合物的计算的Tg为-20℃至50℃；所述乳液聚合物通过以下方式形成在包括总单体重量的10-50重量％的段的过程中，“以脉冲的方式”加入75-100％的所述P-酸单体，优选在聚合反应的较早的段加入。本发明还提供了多段聚合物/TiO2复合体颗粒以及包含所述复合体颗粒的水性涂料组合物。
文档编号C08F220/18GK102417560SQ20111027086
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月2日 优先权日2010年9月3日
发明者A·S·布郎内尔, J·C·博林, J·W·胡克三世, R·T·斯马特, S·J·布罗德沃特 申请人:罗门哈斯公司