含締合性流變改性劑以及聚合物包封的顏料顆粒的組合物的製作方法
2023-10-29 05:52:52 2
含締合性流變改性劑以及聚合物包封的顏料顆粒的組合物的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種組合物，其包含締合性增稠劑、粘合劑、聚合物包封的遮光顏料顆粒和水。相比於不包含聚合物包封的遮光顏料顆粒的類似組合物，本發明的組合物顯示出在不透明度和Kubelka-Munk測試方法測得的S/密耳方面的改進。
【專利說明】含締合性流變改性劑以及聚合物包封的顏料顆粒的組合物
【背景技術】
[0001]本發明涉及包含締合性增稠劑以及聚合物包封的遮光顏料顆粒的組合物。使用HEUR締合性增稠劑來使得建築和工業塗料變稠，並且人們熟知HEUR締合性增稠劑能使得塗料具有許多所需性質，例如良好的流平性、高光澤度和良好的耐擦洗性和耐水性。但是，與非締合性增稠劑相比，通常而言締合性增稠劑，特別是HEUR締合性增稠劑會使不透明度降低。因此，能夠保留所有所需的性質同時能夠不犧牲不透明度將是本領域中的一個進步。
【發明內容】
[0002]本發明通過提供一種組合物解決了本領域的需求，該組合物包含:
[0003]a)0.02-10重量％締合性增稠劑；
[0004]b) 1-50重量％粘合劑；
[0005]c) 1-60重量％聚合物包封的遮光顏料顆粒；以及
[0006]d) 35-90 重量％水；
[0007]其中，所述重量百分數以所述組合物的總重量為基準計；
[0008]其中，所述遮光顏料顆粒的數均直徑為100-500納米，折射率至少為1.8 ;並且所述遮光顏料顆粒包封在包封聚合物中或部分包封在包封聚合物中。
[0009]在第二個方面，本發明是一種組合物，其包含:
[0010]a) 0.05-5 重量 ％ HEUR 增稠劑；`
[0011]b) 1-30重量％粘合劑；
[0012]c) 20-45重量％聚合物包封的TiO2顆粒；以及
[0013]d) 40-70 重量％水；
[0014]其中，所述重量百分數以所述組合物的總重量為基準計；以及
[0015]其中，所述TiO2的數均直徑為100-500納米，並被包封聚合物包封，該聚合物包封的TiO2顆粒還包含用於TiO2顆粒和包封聚合物的兩性聚合物分散劑，其中所述兩性聚合物分散劑包含胺官能團和含硫酸官能團。
[0016]與包含締合性增稠劑和未包封的遮光顏料顆粒的製劑相比，包含締合性增稠劑(例如HEUR、HASE和HMHEC)和聚合物包封的遮光顏料顆粒(例如TiO2)的塗料製劑顯示出驚人的不透明度保持性能。
[0017]
【發明內容】
[0018]在第一個方面，本發明涉及一種組合物，其包含:
[0019]a)0.02-10重量％締合性增稠劑；
[0020]b) 1-50重量％粘合劑；
[0021]c) 1-60重量％聚合物包封的遮光顏料顆粒；以及
[0022]d) 35-90 重量％水；
[0023]其中，所述重量百分數以所述組合物的總重量為基準計；
[0024]其中，所述遮光顏料顆粒的數均直徑為100-500納米，折射率至少為1.8 ;並且所述遮光顏料顆粒包封在包封聚合物中或部分包封在包封聚合物中。
[0025]締合性增稠劑的例子包括疏水改性的環氧乙烷氨基甲酸酯聚合物(HEUR)、疏水改性的鹼溶性或可溶脹的乳液聚合物(HASE)和疏水改性的羥乙基纖維素聚合物(HMHEC)，及其組合。市售的 HEUR 包括 ACRYSOL? RM-2020NPRHEUR 增稠劑和 ACRYSOL? RM-8W HEUR 增稠劑(ACRYS0L是陶氏化學公司(The Dow Chemical Company)或其附屬公司的商標)。市售的HMHEC 是 Natrosol Plus330 疏水改性的 HEC 增稠劑。市售的 HASE 是 ACRYSOL? RM-7HASE增稠劑。
[0026]HASE的另一個例子可根據以下步驟進行製備:通過將去離子水(684g)、月桂基硫酸鈉(26g，28%)、(C16_18)聚乙氧基(EO20)甲基丙烯酸酯(26g)、丙烯酸乙酯(525g)和甲基丙烯酸(357g)進行合併來製備第一單體乳液。通過將去離子水(293g)、月桂基硫酸鈉(llg，28%)、(C16—18)聚乙氧基(EO20)甲基丙烯酸酯(llg)、丙烯酸乙酯(225g)、甲基丙烯酸(153g)和甲基丙烯酸烯丙酯(0.19g)進行合併來製備第二單體乳液。可使用溶解在去離子水(120g)中的過硫酸銨(0.57g)製備引發劑進料溶液；可使用溶解在去離子水(35g)中的過硫酸銨(1.43g)製備單獨的初 始引發劑溶液。可將去離子水(1084g)和月桂基硫酸鈉(37g, 28%)加入5升四頸燒瓶中，該燒瓶裝配有機械攪拌器，頂上設置氮氣進口的回流冷凝管、進料埠和熱電偶。可將反應器內容物加熱至86° C，並可加入所述初始引發劑溶液。可分別以21克/分鐘和1.09克/分鐘的速率將所述第一單體乳液和所述引發劑進料溶液各自單獨加入反應器中。在整個進料過程中，溫度優選保持在86° C。在第一單體乳液加料結束後，可緊接著立即以21克/分鐘的相同速率再向反應器中加入所述第二單體乳液。可在110分鐘內進行單體乳液和引發劑進料乳液加料。完成所有進料後，可將反應混合物在86° C下再保持10分鐘。然後可再加入過硫酸銨溶液(60g，0.9%)，在86° C下保持75分鐘後，可將反應混合物冷卻至環境溫度並進行過濾。然後可加入蒸餾水以獲得HASE。
[0027]優選地，以所述組合物的重量為基準計，所述締合性增稠劑的含量為0.05-5重量％。
[0028]粘合劑包括丙烯酸類乳液共聚物，其市售的例子包括RHOPLEX? VSR-2015丙烯酸類乳液、RHOPLEX? SG-1OM丙烯酸類乳液、RH0PLEX?\SR-1050丙烯酸類乳液、RHOPLEX?VSR-50丙烯酸類乳液、RHOPLEX? AC-261丙烯酸類乳液、RHOPLEX? SF-012丙烯酸類苯乙烯乳液、PRIMAL? SF-016丙烯酸類乳液、PRIMAL? AC-337N丙烯酸類乳液、R0VACE?9900乙酸乙烯基酯丙烯酸類乳液、PRIMAL? AS-380苯乙烯丙烯酸類乳液、Acronal 0ptivel30丙烯酸類乳液、Mowilith LDM1852EVA乳液，及其組合。(RHOPLEX、ROVACE和PRIMAL均為陶氏化學公司或其附屬公司的商標)。優選地，以所述組合物的重量為基準計，所述粘合劑的含量為2-40重量％，更優選為5-30重量％。
[0029]遮光顏料的例子包括氧化鋅、氧化鋪、氧化錯、氧化鉻、氧化鐵、氧化鉛、硫化鋅、鋅鋇白，以及各種形式的二氧化鈦，例如銳鈦礦和金紅石。優選地，所述聚合物包封的遮光顏料顆粒是包封在共聚物中的金紅石TiO2顆粒，更優選用鋁和/或矽的氧化物處理金紅石TiO2顆粒的表面。合適的包封共聚物的例子是包含以下單體的結構單元的聚合物:(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯或乙烯基酯單體；(甲基)丙烯酸酯和苯乙烯單體的組合；(甲基)丙烯酸酯和乙烯基酯單體的組合；以及乙烯基酯和乙烯單體的組合。
[0030]本文所用術語「結構單元」指的是指定單體的聚合所形成的基團。甲基丙烯酸甲酯的結構單元如下所示:
[0031]
【權利要求】
1.一種組合物，其包含: a)0.02-10重量％締合性增稠劑； b)1-50重量％粘合劑； c)1-60重量％聚合物包封的遮光顏料顆粒；以及 d)35-90重量％水； 其中，所述重量百分數以所述組合物的總重量為基準計；以及 其中，所述遮光顏料顆粒的數均直徑為100-500納米，折射率至少為1.8 ;並且所述遮光顏料顆粒包封在包封聚合物中或部分包封在包封聚合物中。
2.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述締合性增稠劑包括HEUR增稠劑。
3.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述締合性增稠劑包括HASE增稠劑。
4.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，所述締合性增稠劑包括HMHEC增稠劑。
5.如權利要求1-4中 任一項所述的組合物，其特徵在於，所述遮光顏料顆粒是TiO2顆粒；所述包封聚合物包含以下單體的結構單元:(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯或乙烯基酯單體；或者(甲基)丙烯酸酯和苯乙烯單體的組合；或者(甲基)丙烯酸酯和乙烯基酯單體的組合；或者乙烯基酯和乙烯單體的組合；所述聚合物包封的遮光顏料顆粒還包含用於遮光顏料顆粒和包封聚合物的兩性聚合物分散劑。
6.如權利要求5所述的組合物，其特徵在於，所述包封聚合物還包含交聯單體和酸官能化單體的結構單元。
7.一種組合物，其包含: a)0.05-5重量％ HEUR增稠劑； b)1-30重量％粘合劑； c)20-45重量％聚合物包封的TiO2顆粒；以及 d)40-70重量％水； 其中，所述重量百分數以所述組合物的總重量為基準計；以及 其中，所述TiO2的數均直徑為100-500納米，並被包封在包封聚合物中，該聚合物包封的TiO2顆粒還包含用於TiO2顆粒和包封聚合物的兩性聚合物分散劑，其中所述兩性聚合物分散劑包含胺官能團和含硫酸官能團。
【文檔編號】C09D7/00GK103619967SQ201280032157
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月8日 優先權日:2011年6月30日
【發明者】W·T·布朗, A·K·范德克 申請人:羅門哈斯公司