[发明专利]聚合物复合微球的水性分散液

说明书

本发明涉及一种包括聚合物复合微球的水性分散液的组合物，所述聚合物复合微球的水性分散液包括如本文所定义的包括聚硅氧烷和聚合物的聚合物复合微球的水性分散液，和一种用于制备所述组合物的悬浮聚合方法。所述组合物可用于制备摩擦系数相对较低的无缺陷涂层。

背景技术

本发明涉及包括聚硅氧烷和聚合物的聚合物复合微球的水性分散液。复合微球可用于制备形成具有低摩擦系数的无缺陷涂层的调配物。

可以制备低光泽(亚光、低光)表面，将含有有机或无机消光剂以及粘合剂的水性分散液施用到基材。1到30μm范围内的有机非成膜消光剂优选的部分原因是其提供了所需表面粗糙度的易于施用性。硅酮(聚硅氧烷)的水性分散液通常与消光剂结合使用，以降低最终涂层表面的摩擦系数，从而提高耐磨性。然而，通常情况下，这些硅酮分散液与水性涂料组合物不相容，因为它们会导致薄膜缺陷。因此，需要对硅酮分散液进行特殊设计以使其相容，这是一项耗时且昂贵的解决方案。

美国专利9,809,705 B2和美国专利9,808,413 B2公开了在分批式悬浮聚合法制备的聚合物微球内固定的改性无反应(不可聚合)的硅酮，固体含量约为25％。

类似地，JP 04489052 B2、JP 04794313 B2、JP 03821719 B2、JP 03784292 B2、JP03770815 B2、JP 03669898 B2、JP 03580754 B2和JP 05231004 B2公开了具有设计形状(凸形、碗形、扁平形、弯曲形等)的复合粒子，其由在分批悬浮聚合过程中在相同粒子中在存在不可聚合的硅酮的情况下使烯系不饱和单体聚合而制成。然而，为了获得高固体(30％)，所公开的分批方法需要使用具有缓慢悬浮聚合反应性的廉价单体(例如，苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯)或需要使用反应性更高但昂贵的单体(例如，甲基丙烯酸月桂酯或甲基丙烯酸硬脂酯)。

通过增加硅酮添加剂的浓度可以减少循环时间并增加固体含量，但是由于硅酮成本高，这种解决方案是不切实际的。因此，这些微米级硅酮复合材料的水性分散液不用于涂布基材；相反，它们在个人护理和电子产品应用中发现了商机，其中少量用作整个配制物的一部分。

因此，在有机消光剂领域中期望发现一种通过悬浮聚合方法制备低成本的有机微球分散液的方式，提供具有低摩擦系数且无缺陷的涂层。

发明内容

本发明通过在第一方面提供一种制备复合微球水性分散液的方法来满足本领域的需要，所述方法包括以下步骤：在聚合条件下，使包括聚硅氧烷和第一单烯系不饱和非离子单体的结构单元的第一复合微球的水性分散液与第一级单体接触，按所述第一级单体的重量计，所述第一级单体包括a)0.05到5重量％的二苯乙烯基或三苯乙烯基苯酚的非离子聚氧化烯或阴离子聚氧化烯盐；和b)85到99.95重量％的第二单烯系不饱和非离子单体，以生长出所述第一复合微球以形成第二复合微球的水性分散液，其中所述第一复合微球的平均粒径范围为1μm到15μm和所述第二复合微球的平均粒径范围为1.1μm到25μm；并且其中二苯乙烯基或三苯乙烯基苯酚的所述非离子聚氧化烯或阴离子聚氧化烯盐由式I化合物表示：

其中每个R独立地是C₁-C₄烷基；R¹是H、1-苯乙基-(R)_p、CH₂-CR＝CH₂或CH＝CHCH₃；每个R²独立地是H、烯丙基、甲基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或-CH₂CHR³OX；每个R³独立地是H、甲基或乙基；m是0到5；n是6到40；p是0、1或2；以及O-X是羟基、甲氧基、硫酸酯或磷酸酯。