[发明专利]具有改进的抗粘连性能的机动给料聚合物

说明书

发明领域

本发明涉及具有改进的抗粘连性的水性乳液共聚物，更具体涉及包含具有宽泛的测得玻璃化转变温度（测得Tg）的机动给料水性乳液共聚物的水性组合物，所述共聚物是测得Tg高于0℃的单体与更软且更为疏水性的单体的共聚产物，本发明还涉及所述水性乳液共聚物的制备方法。

技术背景

关于环境保护的越来越严苛的政策和法规导致对具有低挥发性有机物含量（VOC）的保护性涂层的需求增加。具有低VOC的水性涂层组合物还能提供降低的异味和毒性。但是，之前的低VOC聚合物，例如软硬多级聚合物、聚合物掺混物和无须聚结就可形成膜的软成膜聚合物、及其涂层，倾向于提供具有较差的硬度性质、较差的抗粘连性、较差的耐污性、和表面粘性的涂层。

用于制备乳液共聚物的机动给料(powerfeed)方法使得可以不断地改变进行聚合的单体的组成。可以将这种方法看成一种制备具有可用的性质组合的共聚物的方式。但是目前为止，仍然需要具有改进的抗粘连性的用丙烯酸类聚合物配制的漆和涂料。

昭和高级聚合物公司（Showa Highpolymer）的日本专利公开第JP2000319301A号公开了由以下（A）和（B）制备的机动给料聚合物：（A）第一烯键式不饱和化合物，其聚合物的玻璃化转变温度等于或低于-30℃，（B）第二烯键式不饱和化合物，其聚合物的玻璃化转变温度等于或高于30℃。制得的聚合物能减小日常温度下的膜表面上粘性，从而减少粘灰和粘连(blocking)。但是没有显示所得聚合物能提供足够的抗粘连性或在使用中减小粘性。

本发明的发明人设法解决了提供机动给料乳液聚合物及其方法的问题，从而在使用中实现了改进的抗粘连性。

发明内容

1.根据本发明，一些乳液共聚物组合物在用该乳液共聚物作为粘结剂制备的膜中具有优良的抗粘连性，所述组合物包含乙烯基乳液共聚物，优选是丙烯酸乳液共聚物，其具有宽泛的测得玻璃化转变温度（测得Tg），以制备共聚物所用单体的总重量为基准计，所述共聚物是20-80重量%、优选20-75重量%的乙烯基单体组合物A和20-80重量%、优选25-80重量%的乙烯基单体组合物B的共聚产物残基，所述乙烯基单体组合物A包含一种或多种乙烯基单体A，所述乙烯基单体组合物B的Hansch参数至少为3.2、优选至少为3.4，包含一种或多种乙烯基单体M，使得各乙烯基单体M在均聚时提供的均聚物的测得Tg为等于或低于20℃、优选等于或低于0℃，例如是丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-丙基庚酯、或丙烯酸月桂酯，乙烯基单体组合物B中乙烯基单体M的总量为乙烯基单体组合物A和B中所用乙烯基单体M总量的30-100重量%，而且，对乙烯基单体组合物A和B进行选择，使得从制备乳液共聚物所用全部乙烯基单体组合物制备的单级共聚物(single-stage copolymer)的测得Tg为0-70℃、优选为3-20℃。

2.在以上项目1的任意组合物中，作为一种单体或单体混合物的全部乙烯基单体组合物A的测得Tg等于或高于0℃。

3.在以上项目1或2的任意组合物中，各乙烯基单体M的Hansch参数优选等于或大于3.0、或者优选等于或大于3.2。

4.在本发明的另一个方面中，制备乳液共聚物的方法包括：在第一进料容器中提供如以上项目1、2或3中任一项所述的各乙烯基单体组合物A；在第二进料容器中提供如以上项目1中所述的乙烯基单体组合物B；将第一进料容器的内容物连续引入聚合容器中并将乙烯基单体组合物B连续输入到第一进料容器中同时对聚合容器中的单体进行乳液聚合直到乙烯基单体组合物A和B聚合。

5.在以上项目4列出的任意本发明方法中，将乙烯基单体组合物B输入到第一进料容器（因此到乙烯基单体组合物A）中可以与将乙烯基单体组合物A从第一进料容器输入到聚合容器中同时开始，或者可延迟到乙烯基单体组合物A输入发生一段时间如5分钟至1小时之后。

6.在另一个方面中，本发明提供了包含以上任意项目1、2或3的本发明乳液共聚物的涂层组合物，以及由这些涂层组合物制备的涂层。这些涂层组合物的挥发性有机物含量（VOC）等于或小于260g/l、或者等于或小于155g/l、或者优选等于或小于105g/l、或者更优选等于或小于60g/l。优选该涂层组合物还包含：颜料如氧化铁，增量剂如二氧化硅或碳酸钙或粘土，以及/或者遮光剂如氧化钛、或者折射率等于或大于1.7的金属氧化物。

除非另外指出，否则，温度和压力的条件是室温和标准压力。