[发明专利]用于不透明膜和涂层应用的水基聚合物乳液

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月30日提交的美国临时专利申请No.61/529,011的权益，所述专利以引用方式并入本文。

技术领域

本技术通常涉及具有高不透明性的聚合物基涂层。

背景技术

产生高不透明性的膜和涂层的水基乳液对于其中需要遮蔽或不透明性的许多领域（如油漆、油墨、汽车涂层、填料等）中的应用是有利的。为了改进聚合物乳液的不透明性，已提出多种方法，如将无机材料（二氧化钛、二氧化硅等）引入聚合物内，或将空气域（中空球）引入聚合物粒子内以在涂层材料内引入折射率的差别。

发明内容

在一方面，一种制备具有附聚的聚合物的水基乳液的方法包括在第一引发剂和水的存在下将第一单体进料添加至反应容器，以形成酸官能聚合物；中和所述酸官能聚合物以形成颗粒聚合物；以及在第二引发剂的存在下将第二单体进料添加至反应容器，以形成附聚的聚合物；其中所述方法为一锅法；所述第一单体进料包括(甲基)丙烯酸酯单体、(甲基)丙烯酸单体和苯乙烯类单体；所述第二单体进料包括疏水性单体和任选的(甲基)丙烯酸酯单体；所述附聚的聚合物包括颗粒聚合物；且所述附聚的聚合物具有小核果（drupelet）形态。在一个实施例中，所述颗粒聚合物具有约1nm至约1000nm的平均粒度。在如上实施例中的任意者中，所述附聚的聚合物可具有约200nm至约3000nm的平均粒度。在如上实施例中的任意者中，所述(甲基)丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-正丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸肉桂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸糠酯、(甲基)丙烯酸六氟异丙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-硝基-2-甲基丙酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯，或(甲基)丙烯酸四氢吡喃酯。在如上实施例中的任意者中，(甲基)丙烯酸单体可包括丙烯酸或甲基丙烯酸。在如上实施例中的任意者中，所述疏水性单体包括苯乙烯或α-甲基苯乙烯。在如上实施例中的任意者中，所述第一和第二引发剂独立地包括过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢和过氧化二枯基。

在如上实施例中的任意者中，所述中和包括将碱添加至所述颗粒聚合物。在这种实施例中，所述碱可包括氨、氢氧化钠、氢氧化钾、甲胺、三乙胺、乙醇胺或二甲基乙醇胺。

在如上实施例中的任意者中，所述第一单体进料可在不存在表面活性剂的情况下添加。

在如上实施例中的任意者中，所述方法还包括将表面活性剂、杀生物剂、分散剂、颜料、填料、消泡剂、润湿剂、光稳定剂、表面活性试剂、增稠剂或颜料稳定剂中的一种或多种添加至所述附聚的聚合物。在如上实施例中的任意者中，所述第一单体进料的添加在约30℃至约100℃的温度下进行。

在如上实施例中的任意者中，所述颗粒聚合物至少具有大于30℃的第一玻璃化转变温度。在一些实施例中，所述附聚的聚合物至少具有大于30℃的第一玻璃化转变温度和大于75℃的第二玻璃化转变温度。在一些实施例中，所述附聚的聚合物至少具有约30℃至约90℃的第一玻璃化转变温度和约50℃至约150℃的第二玻璃化转变温度。所述附聚的聚合物可至少具有约50℃至约80℃的第一Tg和约80℃至约120℃的第二玻璃化转变温度。

在另一方面，提供了通过如上方法中的任意者制得的附聚的聚合物粒子。