[发明专利]包含丙烯酸类聚合物稳定剂和脂族聚酯稳定化的种子聚合物的非水性分散体

说明书

发明领域

本发明涉及包含连续相和分散相的非水性分散体，其中所述分散相包含由包含烯属不饱和单体、丙烯酸类聚合物稳定剂、和脂族聚酯稳定化的种子聚合物的反应混合物制备的分散聚合反应产物。

背景信息

非水性分散体是已知的，比如非水性分散体技术制备的微颗粒。典型地，非水性分散体是通过在富烃的分散介质中烯属不饱和单体的自由基加成聚合来制备。该聚合在空间稳定剂的存在下进行，该空间稳定剂的一部分可溶于分散介质中，并且其一部分与分散的聚合物缔合；该分散的聚合物不溶于分散介质。空间稳定剂可以物理地或化学地结合到分散的聚合物。溶于分散介质的那部分空间稳定剂典型地为由脂族单体制备的脂族聚酯或丙烯酸类聚合物。采用这些类型的稳定剂制备的非水性分散体存在一些缺陷，这是由于稳定剂与分散的聚合物之间极性、相容性和溶解度特性上的差异造成的。如果加入了极性溶剂，则非水性分散体会变得不稳定，因为稳定化的链段随着连续相的极性增加而溶解性降低。如果非水性分散体用于涂料中，任何在膜形成期间不再与分散的聚合物缔合的空间稳定剂部分可能变得不相容。可能基材与其它涂料层之间的界面处形成膜，导致丧失粘结，可能在涂料内形成高浓度区域，导致缺陷，例如凹坑。非水性分散体与添加的极性溶剂的相容性可通过提高稳定剂和分散介质的极性而略微改进，然而，在稳定剂的极性与分散的聚合物的极性接近前其极性如何有限，并且非水性分散体本身不再稳定。通常，随着稳定剂与分散的聚合物的极性差异变小，微颗粒的粒度变大并且溶液相聚合物的量增加，最终导致不稳定的分散体。与极性溶剂相容同时保持小粒度和在溶液聚合物中少的非水性分散体是期望的，因为它们在多种涂料产品中有实际用途。

发明概述

本发明涉及包含连续相和分散相的非水性分散体，其中所述分散相包含由包含烯属不饱和单体、丙烯酸类聚合物稳定剂、和脂族聚酯稳定化的种子聚合物的反应混合物制备的分散聚合反应产物。

本发明进一步涉及非水性分散体，其中颗粒的平均粒度低于180nm。

涂料和使用其的方法也在本发明的范围内。

发明详述

本发明涉及包含连续相和分散相的非水性分散体，其中所述分散相包含由包含烯属不饱和单体、丙烯酸类聚合物稳定剂、和脂族聚酯稳定化的种子聚合物的反应混合物制备的分散聚合反应产物。术语“连续相”和“分散相”是本领域技术人员理解的，并且描述于Pure Appl.Chem.，Vol.83，No.12，pp.2229-2259(2011)，在此通过引用纳入。本文中使用的术语“脂族聚酯”是指可溶于脂族烃溶剂例如庚烷的聚酯。该聚酯的碳与氧之比可以用于预测该溶解度。该比例可以由单体减去酯化的水的摩尔比来计算。例如，如果聚酯的碳与氧之比为4:1-20:1，例如6:1-12:1,聚酯会可溶于烃溶剂例如庚烷，或溶于略微更极性的溶剂体系，例如60％ISOPAR K和40％乙酸丁酯。ISOPAR K是一种烃溶剂，可购自Exxon-Mobile Company。合适的聚酯为例如，聚-12-羟基硬脂酸，其碳与氧之比为9:1。

脂族聚酯可以用于制备用于本发明的种子阶段的稳定剂，有时在本文中被称为“种子阶段稳定剂”。种子阶段稳定剂可包含两个链段，其中之一包含上述脂族聚酯，并且其中的一个具有不同于该聚酯的极性并且相对来说不溶于脂族烃溶剂。这些中的第一个有时在本文中被称为“脂族聚酯组分”且第二个被称为“稳定剂组分”。合适的稳定剂组分是已知的并且一些实例已描述于美国专利4,147,688，第5栏第1行-第6栏第44行，在此通过引用纳入。