[发明专利]芯-壳聚合物颗粒

说明书

技术领域

本发明涉及适合用于水性组合物的芯-壳聚合物颗粒，该聚合物颗粒能够 显示粘合功能并在干燥的组合物中具有可用水平的不透明度。更具体地，本发 明涉及包括芯、第一壳和第二壳的聚合物颗粒：所述芯在干燥时包含至少一个 空穴；第一壳聚合物的玻璃化转变温度(Tg)大于50℃，第一壳聚合物包含作为 聚合单元的以第一壳聚合物的重量为基准的15-60重量％单体，所述单体选自： 丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺以及它们的混合物，和以第一 壳聚合物的重量为基准的0.3-10重量％多烯键式不饱和单体；第二壳聚合物 的Tg为-60℃至50℃；其中，第二壳聚合物与聚合物颗粒的所有其他结构的总 量的重量比为0.5∶1至3∶1。此外，本发明涉及形成聚合物颗粒的方法，以及 向包含聚合物颗粒的干组合物提供不透明度的方法。

背景技术

美国专利申请第20070043159号揭示一种聚合物颗粒的水分散体及其形成 方法。所述颗粒包括干燥时包含至少一个空穴的第一聚合物颗粒和至少一种基 本上包封第一聚合物的第二聚合物。形成所述聚合物颗粒的方法包括：在比计 算的第一级壳聚合物Tg低至少30℃的温度，在包含芯聚合物和第一壳聚合物 的第一聚合物颗粒存在下形成第二壳聚合物。为了在顺序过程中制备这类聚合 物颗粒，在完成第一壳过程后必须冷却颗粒，或者必须等待至颗粒冷却。这一 过程是低效和高代价的。一直需要能在较高温度，特别是在比第一壳聚合物的 Tg低30℃和100℃之间的温度形成这种颗粒的方法。以前揭示的品种齐全的芯 -壳聚合物都不能满足这种需要。在本发明中，提供了满足这些需要的具有选 择的组成的芯-壳聚合物颗粒。

发明内容

本发明的聚合物颗粒能够在组合物中显示粘合功能，即，提供包含颗粒的 薄膜例如涂料组合物完整性以及在干组合物中具有可用水平的不透明度。此 外，本发明的聚合物颗粒相对干燥时不包含至少一个空穴的聚合物颗粒粘合剂 能够节省能量，因为该聚合物或其他物质通常占据了必须消耗一些能量形成的 空穴空间。

在本发明的第一方面，提供一种包含芯、第一壳和第二壳的聚合物颗粒： 所述芯干燥时包含至少一个空穴；所述第一壳聚合物计算的玻璃化转变温度 (Tg)高于50℃，所述第一壳聚合物包含作为聚合单元的以所述第一壳聚合物重 量为基准的15-60重量％的单体，所述单体选自下组：丙烯腈、甲基丙烯腈、 丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺以及它们的混合物，和以所述第一壳聚合物重量为基 准的0.3-10重量％的多烯键式不饱和单体；所述第二壳聚合物的Tg为-60℃ 至50℃；其中，所述第二壳聚合物与所述聚合物颗粒的所有其他结构的总量的 重量比为0.5∶1至3∶1。

本发明的第二方面，提供形成包含芯、第一壳和第二壳的聚合物颗粒的方 法，该方法包括：

形成所述芯，以所述芯的重量为基准，所述芯包含作为聚合单元的5-100 重量％的至少一种亲水性单烯键式不饱和单体；

在所述芯存在下形成所述第一壳聚合物，所述第一壳聚合物的Tg高于50 ℃，，所述第一壳聚合物包含作为聚合单元的以所述第一壳聚合物重量为基准 的15-60重量％的单体，所述单体选自下组：丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、 甲基丙烯酰胺以及它们的混合物，和以所述第一壳聚合物重量为基准的0.3-10 重量％的多烯键式不饱和单体；和

在比所述第一壳聚合物的Tg低30℃和100℃之间的温度，在所述第一壳 聚合物存在下形成所述第二壳聚合物，所述第二壳聚合物的Tg为-60℃至50 ℃；其中，所述第二壳聚合物与所述聚合物颗粒的所有其他结构的总量的重量 比为0.5∶1至3∶1。