专利名称:酯与胶乳的相容化的制作方法
技术领域:
本发明涉及酯与胶乳的相容化。
背景技术:
有许多种涂料组合物(例如油漆、纸张涂层和地板蜡)需要通过在组合物中加入流平剂以获得改进。例如,在地板蜡中使用磷酸三丁氧基乙酯作为流平剂。然而,一些有机磷酸酯化合物具有神经毒性,因此需要寻找有机磷酸酯以外的有效的流平剂。以下是一些已经见述于报道的流平剂日本(公开)第206476/84号中描述了直链脂肪醇的聚烷氧化物(polyalkoxylate)。在日本(公开)第80933/94号中揭示了己二酸酯作为流平剂的应用。在日本公开第315255/99号中揭示了香豆素及其衍生物作为流平剂的应用。另外,日本公开第2004-107586号中揭示了通过将具有特定结构的增塑剂与聚氧化烯烷基醚类非离子性表面活性剂组合来提高流平性能。
然而,已发现这些众所周知的流平剂的效果不如磷酸三丁氧基乙酯。还发现使用包含(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯和/或(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯可以获得与磷酸三丁氧基乙酯相当或更佳的流平效果。
还需要改进在同一包装内提供有效的、非有机磷酸酯流平剂和水性聚合物分散体以制备涂料组合物的便捷性。然而,发现当使用有用的水性聚合物分散体和一种或多种(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯和/或(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的一种或多种单酯或二酯形成混合物时,有时会得到不稳定的组合物。这些不稳定的组合物会生成凝胶、发生凝固、其他不希望有的现象以及它们的组合。因此,需要提供有用的水性聚合物分散体与这些单酯和/或二酯的稳定混合物。
发明内容
在本发明第一方面,提供一种包含以下组分的组合物(a)至少一种水性聚合物分散体,
(b)至少一种酯(本文称为酯(b)),以所述水性组合物中所有聚合物的固体重量为100重量份计,所述酯的含量为0.005-50重量份,所述酯选自(i)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯,(ii)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯,(iii)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的二酯,(iv)所述(i)、(ii)和(iii)中两种或更多种的混合物,(c)至少一种表面活性剂,以所述水性组合物中所有聚合物的固体重量为100重量份计,所述表面活性剂的含量为1.2-10重量份。
在本发明第二方面,提供一种制备组合物的方法,该方法包括(A)制备包含至少一种酯和至少一种表面活性剂的酯-表面活性剂混合物,其中所述表面活性剂与所述酯的重量比为0.01-2,所述酯选自(i)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯,(ii)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯,(iii)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的二酯,(iv)所述(i)、(ii)和(iii)中两种或更多种的混合物,(B)将所述酯-表面活性剂混合物与至少一种水性聚合物分散体混合,以所述水性组合物中所有聚合物的固体重量为100重量份计,所述组合物中所述酯的含量为0.005-50重量份。
具体实施例方式
在本文中,当描述某一化合物是某种羧酸与某种醇的酯的时候,应当理解该描述是表示这种酯的结构,未必是其制备方法。这种酯可通过该种羧酸与该种醇的反应制得,或者也可通过其他方法制得。
在本文中,“(甲基)丙烯酸酯”和“(甲基)丙烯酸类”分别表示“丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯”和“丙烯酸类或甲基丙烯酸类”。
在本文中,如果以某种材料的总重量为基准计,该材料包含至少25重量%的水,则该材料是“水性的”。
在本文中,“分散体”包含悬浮在连续介质中的离散颗粒,有时还有其它组分。如果以连续介质的重量计,连续介质包含至少50重量%的水,则该分散体被称为“水性分散体”,该连续介质被称为“水性介质”。如果所述分散体中至少一些悬浮的离散颗粒包含一种或多种聚合物,则在本文中将该分散体称为“聚合物分散体”。因此,“水性聚合物分散体”包含一些悬浮在至少含50重量%水的连续介质中的含聚合物的颗粒。
在水性聚合物分散体样品中的聚合物颗粒群具有各种尺寸。在一些情况下,聚合物颗粒是球形的或接近球形的;在此情况下可用它们的直径有效地表征它们的尺寸,可以用颗粒的平均直径有效地表征聚合物颗粒群。一种有效的测量颗粒平均直径的方法是光散射法。在一些实施方式中,颗粒的平均直径等于或大于80纳米;或等于或大于100纳米;或等于或大于125纳米。另一方面,在一些实施方式中,颗粒的平均直径等于或小于1000纳米;或等于或小于500纳米;或等于或小于250纳米。在一些实施方式中,颗粒的平均直径小于150纳米。
所述组合物包含1)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯,或2)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯。以所述组合物中聚合物的固体重量为100重量份计,组合物中所述1)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯与2)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯的总量优选为0.005-50重量份,更优选0.01-20重量份。
在本发明中,(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯,可以是多种酯的混合物,这些酯中可以是单酯的二元醇部分不同,或者是单酯的(C7-C10)脂族单羧酸部分不同,或者是单酯的二元醇部分和(C7-C10)脂族单羧酸部分均不相同。(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯,可以是多种酯的混合物,这些酯中可以是单酯或二酯的三元醇部分不同,或者是单酯或二酯的(C7-C10)脂族单羧酸部分不同,或者是单酯或二酯的三元醇部分和(C7-C10)脂族单羧酸部分均不相同。1)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯与2)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯可被同时用于本发明。
当本发明使用(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯时,可使用单酯或二酯,或者可同时使用单酯和二酯。如果在本发明中同时使用单酯和二酯,对单酯和二酯的比例并无特殊限制。
在本发明中,1)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯或2)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯可以是通过任何众所周知的方法制备的酯以及可在市场上购得的酯。除非与本发明的目的相抵触,本发明的组合物还可包含在制备1)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯或2)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯的过程中生成的副产物。例如,在制备(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯的过程中会生成二酯。在此情况下,本发明的组合物可包含这种二酯。当本发明使用(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯和二酯的混合物时,混合物中单酯的量优选等于或大于60摩尔%,较优选等于或大于80摩尔%,更优选等于或大于90摩尔%。最优选混合物中单酯的含量为100摩尔%,即该混合物不含二酯。另外,在制备(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯或二酯时会生成三酯。在此情况下,本发明的组合物可包含该三酯。当该三酯与单酯和/或二酯的混合物被用于本发明时,该混合物中单酯与二酯的总量优选等于或大于60摩尔%,较优选等于或大于80摩尔%,更优选等于或大于90摩尔%。最优选单酯和二酯的总量是100摩尔%,即该混合物不含三酯。如果在制备本发明所用的酯的过程中同时生成副产物,可在将相关的酯用于本发明之前,从相关酯和副产物的混合物中除去或减少该副产物。
在本发明中,对二元醇和三元醇并无特别限制,可以是任何公知的二元醇和三元醇。二元醇的分子量优选等于或小于5000,更优选等于或小于1000。比如,优选二元醇可包括乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇和三丙二醇。三元醇的分子量优选等于或小于5000,更优选等于或小于1000。比如,优选的三元醇可包括甘油和三羟甲基丙烷。
(C7-C10)脂族单羧酸是具有7-10个碳原子的脂族单羧酸,在本发明中对其并无特别限制。(C7-C10)脂族羧酸可具有直链或支链的结构。所述脂族单羧酸优选为(C8-C9)脂族单羧酸。更优选脂族单羧酸包括异壬酸(即3,5,5-三甲基己酸)和辛酸(即2-乙基己酸)。
本发明的实施包括使用水性聚合物分散体。该水性聚合物分散体可通过任意方法制备。在一些实施方式中,可通过任何方法制备一种或多种聚合物,然后以一定方法处理以除去大部分非聚合化合物(例如溶剂、载体、聚合介质等),使所述一种或多种聚合物形成颗粒形式;在这些实施方式中,然后可将所述颗粒分散在水中。在一些实施方式中,通过某种方法制备聚合物,使制得的聚合物为水性聚合物分散体形式;这些方法包括例如,水性悬浮聚合和水性乳液聚合。在一些实施方式中还适合使用天然形成的水性聚合物分散体,例如天然橡胶胶乳。
在一些实施方式中,本发明的组合物包含一种或多种非水溶性乳液聚合物的水分散体。在本文中,“乳液聚合物”是通过乳液聚合制备的聚合物;这种聚合物也被称为“胶乳”。在一些使用乳液聚合物的实施方式中,所述聚合物包含酸官能残基。
在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体还包含一种或多种多价金属离子或络合物交联剂。例如,在以下专利中揭示了这些水性聚合物分散体美国专利第3328325号、第3467610号、第3554790号、第3573329号、第3711436号、第3808036号、第4150005号、第4517330号、第5149745号、第5319018号、第5574090号和第5676741号。
应当对水性聚合物分散体中的一种或多种聚合物进行选择,使其适于本发明组合物预期的应用。聚合物一个重要的性质是通过Fox公式(T.G.Fox,Bull.Am.Phys.Soc.1,123,1956)计算出的玻璃化转变温度(Tg)。例如,如果该组合物将用于建筑涂料,则需要通过选择使得至少一种聚合物的Tg为15-35℃。
在一些实施方式中,本发明的组合物用于地板蜡。在这些实施方式中,该组合物包含至少一种Tg至少为10℃、更优选至少为40℃(使用Fox公式计算得到)的聚合物。
在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体包含一种或多种由某种单体混合物形成的聚合物,以所述单体混合物的总重量计,该单体混合物包含0-70重量%,优选10-50重量%的至少一种乙烯基芳香族单体。另一方面,在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体包含一种或多种由某种单体混合物形成的聚合物,以所述单体混合物的总重量计,该单体混合物包含3-50重量%,优选5-20重量%的至少一种酸单体。另一方面,在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体包含一种或多种由某种单体混合物形成的聚合物,以所述单体混合物的总重量计,该单体混合物包含不超过97重量%、优选30-97重量%、更优选30-70重量%的选自(甲基)丙烯酸(C1-C20)烷基酯、优选(甲基)丙烯酸(C1-C12)烷基酯的至少一种单体。还预期在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体包含一种或多种由某种单体混合物形成的聚合物,所述单体混合物包含至少一种乙烯基芳香族单体、至少一种酸单体和至少一种(甲基)丙烯酸(C1-C20)烷基酯单体的任意组合。
合适的一种或多种乙烯基芳香族单体包括例如α,β-烯键式不饱和芳香族单体,例如苯乙烯、乙烯基甲苯、2-溴苯乙烯、邻溴苯乙烯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、烯丙基苯基醚、烯丙基甲苯基醚、α-甲基苯乙烯及其混合物。
合适的一种或多种酸单体包括例如α,β单烯键式不饱和酸,例如马来酸、富马酸、乌头酸、巴豆酸、柠康酸、丙烯酰氧基丙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸及其混合物。优选丙烯酸和甲基丙烯酸及其混合物。最优选甲基丙烯酸。可用来共聚以形成非水溶性成膜聚合物的其他单烯键式不饱和酸单体是不饱和脂族二羧酸的偏酯和这些酸的烷基半酯。例如衣康酸、富马酸和马来酸的烷基半酯,所述烷基中包含1-6个碳原子,例如衣康酸甲酯、衣康酸丁酯、富马酸乙酯、富马酸丁酯和马来酸甲酯。
合适的(甲基)丙烯酸烷基酯单体包括例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸环丙酯及其混合物。
在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体包含一种或多种由某种单体混合物制备的聚合物,所述单体混合物包含一种或多种(甲基)丙烯酸取代烷基酯,例如(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基烷酯。合适的(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基烷酯包括例如丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯、丙烯酸乙酰乙酰氧基丁酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基丁酯、丙烯酸2,3-二(乙酰乙酰氧基)丙酯、甲基丙烯酸2,3-二(乙酰乙酰氧基)丙酯及其混合物。
在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体包含一种或多种由某种单体混合物制备的聚合物,所述单体混合物包含乙酰乙酸烯丙酯。
在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体包含一种或多种由某种单体混合物制备的聚合物,以所述单体混合物的总重量计,所述单体混合物包含0-40重量%的至少一种极性或可极化的不会形成离子的亲水性单体。合适的极性或可极化的不会形成离子的亲水性单体包括例如丙烯腈、甲基丙烯腈、顺式和反式的丁烯腈、α-氰基苯乙烯、α-氯丙烯腈、乙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、异丁基和丁基乙烯基醚、二乙二醇乙烯基醚、癸基乙烯基醚、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸异冰片酯;(甲基)丙烯酸羟烷酯,比如甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-3-羟丙酯、丁二醇丙烯酸酯、丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯;和乙烯基硫醇,例如甲基丙烯酸-2-巯基丙酯、甲基丙烯酸-2-磺基乙酯、甲基乙烯基硫醚和丙基乙烯基硫醚。
在一些实施方式中,所述水性聚合物分散体包含一种或多种由某种单体混合物制备的聚合物,以所述单体混合物的总重量计,所述单体混合物包含0-10重量%的至少一种单体乙烯基酯,所述酯的酸部分选自芳族酸和(C1-C18)脂族酸的。所述酸包括甲酸、乙酸、丙酸、正丁酸、正戊酸、棕榈酸、硬脂酸、苯乙酸、苯甲酸、氯代乙酸、二氯乙酸、γ-氯代丁酸、4-氯苯甲酸、2,5-二甲基苯甲酸、邻甲基苯甲酸、2,4,5-三甲氧基苯甲酸、环丁烷羧酸、环己烷羧酸、1-(对甲氧基苯基)环己烷羧酸、1-(对甲苯基)-1-环戊烷羧酸、己酸、肉豆蔻酸和对甲苯甲酸。所述单体的羟基乙烯基部分可选自例如羟基乙烯基化合物,例如羟基乙烯、3-羟基戊-1-烯、3,4-二羟基丁-1-烯和3-羟基戊-1-烯,应当理解这种衍生物纯粹是形式上的,例如对于乙酸乙烯酯单体,可能认为其是由乙酸和羟基乙烯衍生得来的,但是事实上该单体无法通过这种前体化合物制备。
在一些实施方式中,本发明的水性聚合物分散体包含一种或多种通过乳液聚合制备的聚合物。乳液聚合法是本领域众所周知的。例如D.C.Blackley在Emulsion Polymerization(Wiley,1975)中详细讨论了乳液聚合的实施。在一些实施方式中,还可使用内增塑聚合物乳液制备胶乳聚合物。美国专利第4150005号详细描述了内增塑聚合物乳液的制备,在美国专利第3573239号、第3328325号、第3554790号和第3467610号中描述了非内增塑的地板蜡乳液聚合物的制备。
可采用上述常规的乳液聚合技术制备聚合物胶乳。因此,可使用阴离子或非离子型分散剂或乳化剂使单体乳化;优选的分散剂或乳化剂的用量约为单体总重量的0.5-10%。所述酸单体是水溶性的,因此可作为促进所用的其他单体乳化的分散剂。也可将过硫酸铵或过硫酸钠之类的自由基型聚合反应引发剂单独使用或与偏硫酸氢钾或硫代硫酸钠之类的促进剂一起使用。所述引发剂和促进剂通常被称为催化剂,以进行共聚的单体重量为基准计,引发剂和促进剂各自的用量为0.1-2重量%。聚合温度通常为例如室温至90℃或更高。
适用于乳液聚合的乳化剂的例子是碱金属和铵的烷基、芳基、烷芳基和芳烷基磺酸盐、硫酸盐和聚醚硫酸盐,例如乙烯基磺酸钠和甲基烯丙基磺酸钠;相应的磷酸酯和膦酸盐,例如甲基丙烯酸磷酰乙酯;和烷氧基化的脂肪酸、酯、醇、胺、酰胺和烷基酚。
在进行聚合的混合物中经常含有链转移剂(包括硫醇、聚硫醇或和多卤化合物),用以控制聚合物的分子量。
在一些实施方式中,本发明的组合物预期被用于地板蜡组合物,此时所述水性聚合物分散体包含至少一种具有酸官能残基的聚合物,所述水性聚合物分散体还包含至少一种多价金属离子。所述多价金属离子可以是溶剂化的离子或有机金属络合物形式或其组合。较佳的是,所述多价金属是过渡金属。所述多价金属离子的当量可以是聚合物中酸官能残基当量的25-110%。在一些实施方式中,所述多价金属离子的当量可以是聚合物中酸官能残基当量的30%或更高,或50%或更高。另一方面,在一些实施方式中,所述多价金属离子的当量等于或小于聚合物中酸官能残基当量的100%。
另一方面,在一些实施方式中,如美国专利第4517330号所述,所述水性聚合物分散体还包含至少一种碱金属的碱性氢氧化物或碱金属盐。当包含碱金属时,在一些实施方式中多价金属离子与碱金属的摩尔比为1.0∶0.25至1.0∶2.0,或1.0∶0.5至1.0∶1.5。
本发明包括使用至少一种表面活性剂。在水性聚合物分散体的聚合过程中可包含表面活性剂(在本文中将这种表面活性剂称为“聚合中”表面活性剂),或者可以在水性聚合物分散体聚合过程完成之后向该组合物中加入额外的表面活性剂(在本文中将这种表面活性剂称为“后加入”表面活性剂)。在一些待水性聚合物分散体聚合过程完成之后向该组合物中加入额外的表面活性剂的实施方式中,这种额外的表面活性剂可以与水性聚合物分散体的聚合过程中所含的任何或所有的一种或多种表面活性剂相同或不同。
合适的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子型表面活性剂及其混合物。在使用两种或更多种表面活性剂的实施方式中,优选对表面活性剂进行选择使其彼此相容。合适的表面活性剂包括上文所述的乳化剂。
合适的表面活性剂还包括非离子型表面活性剂。合适的非离子型表面活性剂包括例如聚氧化烯表面活性剂、聚亚烷基二醇酯、多元醇脂肪酸酯的聚氧化烯衍生物、聚烷氧化的多元醇的脂肪酸酯、聚烷氧化的天然脂肪和油类、聚环氧烷嵌段共聚物、以及它们的组合。合适的聚氧化烯表面活性剂的一些例子是聚氧乙烯表面活性剂,包括例如醇乙氧化物、烷基酚乙氧化物及其混合物。合适的醇乙氧化物的结构可为R-(OCH2CH2)n-OH,式中R是C6-C18脂族基,该基团可以是饱和的或不饱和的,独立地为直链、支链、环状或其组合;式中n为2-100。在一些实施方式中,R是辛基、月桂基、十六烷基、十八烷基、油烯基或其混合物。在一些实施方式中,R是月桂基。另一方面,在一些实施方式中,n等于或大于5;或等于或大于10。另一方面,在一些实施方式中,n等于或小于30,或等于或小于25。
在使用后加入表面活性剂的实施方式中,以本发明水性组合物中聚合物的固体总重量为100重量份计,水性组合物中表面活性剂的总量(包括所有的聚合中表面活性剂和所有的后加入表面活性剂)为1.2-10重量份。在一些实施方式中,以水性组合物中聚合物的固体总重量为100重量份计,后加入表面活性剂的量等于或大于0.25重量份;或等于或大于0.5重量份;或等于或大于0.75重量份;或等于或大于1重量份。另一方面,在一些实施方式中,以水性组合物中聚合物的固体总重量为100重量份计,后加入表面活性剂的量等于或小于10重量份;或等于或小于8重量份。
在一些实施方式中,以水性组合物中聚合物的固体总重量为100重量份计,聚合中表面活性剂的量等于或大于0.25重量份;或等于或大于0.5重量份;或等于或大于0.75重量份。另一方面,在一些实施方式中,以水性组合物中聚合物的固体总重量为100重量份计,聚合中表面活性剂的量等于或小于10重量份;或等于或小于5重量份;或等于或小于2重量份;或等于或小于1.15重量份。
在一些使用后加入表面活性剂的实施方式中,一种或多种聚合中表面活性剂选自非离子型表面活性剂、阴离子表面活性剂及其混合物,一种或多种后加入表面活性剂独立地选自阴离子表面活性剂、非离子型表面活性剂及其混合物。在一些实施方式中,一种或多种阴离子表面活性剂被用作聚合中表面活性剂,一种或多种非离子型表面活性剂被用作后加入表面活性剂。
本发明组合物的组分可使用任何方法以任何顺序混合。在一些实施方式中,将至少一种表面活性剂与至少一种酯(b)混合,然后将制得的酯-表面活性剂混合物与至少一种水性聚合物分散体混合。在一些这样的实施方式中,酯-表面活性剂混合物中表面活性剂与酯(b)的重量比等于或大于0.01,或者等于或大于0.02,或者等于或大于0.04。另一方面,在一些这样的实施方式中,酯-表面活性剂混合物中表面活性剂与酯(b)的重量比等于或小于2,或者等于或小于1.5,或者等于或小于1。
在本发明的一些实施方式中,预期制得的本发明组合物不含以下组分中的任何一种或其任意组合(本文中称为“配制组分”)可碱溶胀的树脂、碱溶性树脂、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、Texanol、蜡乳状液和消泡剂。在一些实施方式中,本发明的组合物不含上述的任何配制组分。
另一方面,在本发明的一些实施方式中,预期制得的本发明组合物不含以下组分中的任何一种或其任意组合(在本文中称为“增强组分”)染料、颜料、增稠剂和分散剂。在一些实施方式中,本发明的组合物不含上述的任何增强组分。
另一方面,在本发明的一些实施方式中,制得的本发明组合物不含上述的任何配制组分和增强组分。
在本发明的一些实施方式中,预期该组合物作为一种组分被制备和贮存,在以后使用时,将本发明的组合物与其他组分混合。所述其它组分可以是例如一种或多种配制组分,一种或多种增强组分,一种或多种其它组分或其混合物。
在一些实施方式中,将本发明的组合物与其他组分混合之后,所得的制剂适合用作涂料。根据对各种组分的选择,所得的制剂可适合用作例如油漆、纸张涂层、地板蜡或其他涂料。
例如,在一些本发明的组合物被预期用作地板蜡的组分的实施方式中,应制备本发明的组合物,然后与其他组分混合,所述其它组分包括(但不限于)以下的任意一种或多种(或其组合)可碱溶胀的乳液或碱溶性乳液;氟类表面活性剂(除了本发明组合物中已有表面活性剂以外的表面活性剂);一种或多种二烷基二醇单烷基醚;聚结剂(例如Texanol);蜡乳状液;和消泡剂。
应当理解出于本说明书和权利要求书的目的,本文所述的范围和比例限定可以组合。例如,如果某一特定参数的范围是60-120和80-110,应理解为该范围也可为60-110和80-120。另外,例如如果公开特定的参数的最小值为1、2和3,而且该参数的最大值是9和10,则以下范围均可1-9,1-10,2-9,2-10,3-9和3-10。
实施例在以下实施例中,一些化合物包含本文中称为“异-C9H17O”的基团,该基团具有以下结构 在以下实施例中,使用以下组分化合物M1=(异-C9H17O)-O-CH2CH2-O-CH2CH2-OH化合物D1=(异-C9H17O)-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-(异-C9H17O)混合物1=60重量%的M1与40重量%的D1的混合物混合物3=79重量%的M1与21重量%的D 1的混合物DuraplusTM3乳液=购自罗门哈斯公司的丙烯酸类水性聚合物分散体LipocolTMLA-23表面活性剂=购自Lipo ChemicalsCo.的聚氧乙烯单月桂醚(以包含75%的表面活性剂和25%的水的溶液形式提供)PrimalTM1531B乳液=购自罗门哈斯公司的丙烯酸类聚合物乳液。
RodinTMS-100表面活性剂=购自Ciba Specialty Chemicals的氟型表面活性剂。
DuraplusTM2乳液=购自罗门哈斯公司的丙烯酸类水性聚合物分散体E-4000=购自TOHO Chemical Industry公司的蜡乳状液。
FS Antifoam 013=购自Dow Corning公司的消泡剂。
二元混合物BM1-BM6LipocolTMLA-23表面活性剂不经进一步处理在搅拌下直接与酯混合,制备二元混合物,其用量如下
注(1)表面活性剂(忽略水的重量)与酯的重量比。
预混合物P1-P6和比较预混合物CP7在搅拌下将酯滴加入DuraplusTM3乳液聚合物中。将酯以混合物1或二元混合物BM1-BM6中之一的形式加入。在各情况下对酯或二元混合物的量进行选择,使得以聚合物固体重量为基准计,所得的预混合物中酯的含量为10重量%。目视观察所得的预混合物是否含有凝胶,结果如下
通过酯与DuraplusTM3直接混合制得的比较预混合物产生不希望有的凝胶,预混合物P1-P6不生成凝胶。
制剂F1-F6和比较制剂CF7实施例制剂和比较制剂可如下制得
使用上表中的预混合物P1-P6,分别可制得制剂F1-F6。可将这些制剂与上表所示的由常规流平剂制备的比较制剂CP7相比较。这些制剂可被用作地板蜡,可测试它们的地板蜡品质。这些试验结果如下
制剂F1至F6的地板蜡的性质和CF7的性质同样好或更佳。
权利要求
1.一种组合物,该组合物包含(a)至少一种水性聚合物分散体,(b)至少一种酯,以所述水性组合物中所有聚合物的固体重量为100重量份计,所述酯的含量为0.005-50重量份,所述酯选自(i)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯,(ii)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯,(iii)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的二酯,(iv)上述(i)、(ii)和(iii)中两种或更多种的混合物,(c)至少一种表面活性剂,以所述水性组合物中所有聚合物的固体重量为100重量份计,所述表面活性剂的含量为1.2-10重量份。
2.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述水性聚合物分散体包含至少一种含有酸官能残基的聚合物,所述水性组合物还包含至少一种多价金属离子,所述多价金属离子的当量是所述酸官能残基当量的25-110%。
3.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述单羧酸包括至少一种C8-C9脂族单羧酸。
4.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述二元醇选自乙二醇、二乙二醇和三乙二醇;所述三元醇选自甘油和三羟甲基丙烷。
5.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,以所述水性组合物中所有聚合物的固体为100重量份计,所述表面活性剂包含0.25-9.75重量份的至少一种非离子型表面活性剂,以及0.25-9.75重量份的至少一种阴离子表面活性剂。
6.一种制备组合物的方法,该方法包括(A)制备包含至少一种酯和至少一种表面活性剂的酯-表面活性剂混合物,其中所述表面活性剂与所述酯的重量比为0.01-2,所述酯选自(i)(C7-C10)脂族单羧酸与二元醇的单酯,(ii)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的单酯,(iii)(C7-C10)脂族单羧酸与三元醇的二酯,(iv)上述(i)、(ii)和(iii)中两种或更多种的混合物,(B)将所述酯-表面活性剂混合物与至少一种水性聚合物分散体混合,以所述水性组合物中所有聚合物的固体为100重量份计,所述组合物中所述酯的含量为0.005-50重量份。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述水性聚合物分散体包含至少一种含有酸官能残基的聚合物,所述水性组合物还包含至少一种多价金属离子,所述多价金属离子的当量是所述酸官能残基当量的25-110%。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述单羧酸包括至少一种C8-C9脂族单羧酸,所述二元醇选自乙二醇、二乙二醇和三乙二醇;所述三元醇选自甘油和三羟甲基丙烷。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述表面活性剂包括至少一种非离子型表面活性剂。
10.一种制备地板蜡组合物的方法,该方法包括将由权利要求6所述的方法制得的组合物与选自以下的一种或多种组分混合可碱溶胀的树脂、碱溶性树脂、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单甲醚、Texanol、蜡乳状液和消泡剂。
全文摘要
提供一种包含以下组分的组合物(a)至少一种水性聚合物分散体,(b)至少一种酯,以所述水性组合物中所有聚合物的固体重量为100重量份计,所述酯的含量为0.005-50重量份,所述酯选自(i)(C
文档编号C09D7/06GK1854211SQ200610077668
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月25日 优先权日2005年4月25日
发明者A·W·科尔 申请人:罗门哈斯公司