[其他]微细胶囊分散液的制造方法

说明书

本发明有关涂料以及微细胶囊化技术，具体地说，系关于一种芯/壳粒子的水不溶性分散液之分步聚合方法。该方法可用于生产一种调制水性涂料用的粒子分散液，当干燥时该粒子分散液可充当一种遮光剂（opacifying    agent）。该方法亦可用于使诸如杀生物剂（biocide）或杀草剂等疏水性物质微胶囊化（microencapsulate）。

在此之前，含微细孔的粒子已由各种技术制造出。

例如，Kershaw的美国专利第3，891，577号系藉液体膨胀剂使分散于液体介质中的聚合物粒子膨胀，然后将分散的聚合物粒子中的至少一部分液体膨胀剂除去，使之转变为固体聚合物以制造多孔性聚合物。该液体介质可通过除去溶剂（例如从固体聚合物的溶液中除去溶剂），或较可取者，通过单体，共聚单体或齐聚物（oligomer）或它们的混合物的聚合作用，转变成固体。有时在待聚合的液体中也可含有一种溶解的聚合物。将分散有膨胀粒子的液体首先转变为固体，然后除去膨胀剂以制出多孔性聚合物。此聚合物可为一种本体材料（bulk    form）如薄膜等，也可为一种涂布于基材上的涂膜材料。

Kershaw的专利的另一实施例中指明，液体介质中含有膨胀聚合物的分散液，其本身又可分散于另一种不溶解该分散液之液体中。该另一种液体称之为悬浮液（suspending    liquid）。随后使液体介质固化并由该悬浮液中分离出生成的粒子，然后将膨胀聚合物中的除去液体膨胀剂，从而制出粒状多孔性聚合物。另外，若该多孔性粒子系用于制备能与悬浮液相溶的涂料时，则可将液体介质固化所成的粒子与至少一部份悬浮液形成浆液配加于该涂料中。当将该涂料涂布于基材上时，涂膜的形成与由分散的膨胀聚合物中除去膨胀剂从而在粒子中形成许多微细孔的过程是同时进行的。

在Kurth等人的美国专利第3，870，099号中公开了一种含有0.5～2.5%α，β-不饱和羧酸的分步骤合的丙烯酸聚合物的制法。该法系于聚合反应初期将大量的不饱和羧酸加入反应体系中。

在Kowalski等人的美国专利第4，427，836号中公开了一种通过分步乳液聚合反应制造水不溶性粒状杂聚物（heteropolymer）的方法及其用途。此种粒状杂聚物呈分散状态，而其粒子的芯（core）、为高分子酸，该芯的外部至少部份地包有一层能被一种诸如氨或有机胺等挥发性碱所渗透的聚合物壳（sheath），以利于通过中和作用使芯引起膨胀。上述的壳是不被氢氧化钠等非挥发性永久碱（permanet    bases）所渗透的。此种含酸的芯/壳粒子水分散液可用来制造水性涂料。当该挥发性碱之用量至少部份中和该杂聚物时，该分散液可用作遮光剂，而在干燥期间在膨胀粒子的芯部及涂膜上形成微细孔（microvoids）。虽然芯可在连续聚合反应的单个步骤中制得，而壳可在紧接着芯的制备步骤后的另一单个步骤中制成，但也可由数个步骤来制得芯，然后接著又由数个步骤来制成壳。于是，在Kowalski等人所发明的方法中，其乳液聚合反应的第一步可用以制造一种不溶于水乳液聚合介质的含微细分散聚合物粒子的种子聚合物（seed    polymer）。该种子聚合物可以含或不含任何酸成份，系用来提供极微小粒子作为核（neclei）。在此核上，酸单体与非离子共聚单体（也可不含此共聚单体）聚合成芯聚合物。该发明之聚合物粒子系由水乳液聚合法制得，此时需用一种水溶性游离基引发剂，或此引发剂与水溶性还原剂之混合物形成的氧化还原体系（redox    system）。在优选的一个实施例中系将种子聚合物与少量成芯阶段用的乳化剂并用，在保持低量乳化剂下进行乳液聚合反应，便可在继后的聚合物生成阶段，令新生成的聚合物陆续沉积于前阶段生成的、分散的聚合物粒上。倘若将乳化剂用量保持在低于与某特定单体系的临界胶束浓度（critical    micelle    concentration，CMC）相当的用量水平上，则能产生一种较好的单分散产物（unimodal    product）。虽然稍超过CMC时不致产生不良的或过量的分散胶束或粒子，但聚合反应各阶段的胶束数量最好加以控制，使继后各阶段生成的聚合物得以沉积在先前阶段形成的分散胶束或粒子上。

Kowalski等人之第4，469，825号专利中公开了芯/壳聚合物粒子，其中的芯单体体系需要一种含有胺基的共聚单体，其含量至少为该芯单体体系的5%（重量）。