水性聚合物分散體的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種水性聚合物分散體以及由其制得的涂料組合物，尤其涉及一種在暴露于熱和/或光時具有改進的變色穩定性的“綠色”抗菌聚合物分散體，以及由其制得的涂料組合物。
【專利說明】水性聚合物分散體
[0001]直量
[0002]本發明涉及一種水性聚合物分散體以及由其制得的涂料組合物，尤其涉及一種在暴露于熱和/或光時具有改進的變色穩定性的“綠色”抗菌聚合物分散體，以及由其制得的涂料組合物。
[0003]附有金屬離子的無機殺菌劑經常表現出導致它們曝露于熱或光時變色的不穩定性。所以，這些無機殺菌劑經常引起加入這些殺菌劑的含水粘合劑乳液和涂料組合物產生明顯的著色變化。因此，這些殺菌劑的使用被實際上限制在那些對這樣的明顯著色變化能夠容許的系統中。
[0004]美國專利US7390774公開了一種光穩定的抗菌組合物包括一種含有1_乙烯基咪唑單體的聚合物配合的金屬，其中所述的金屬選自銅、銀、金、錫、鋅及其組合。該抗菌組合物表現出比傳統的由包括活性炭、磷灰石、沸石和多種磷酸鹽等物質附著金屬離子組成的無機殺菌劑具備更優的光穩定性。然而，更高水平的顏色穩定性仍然值得期待。另外，該包含聚合物配合金屬的抗菌組合物需要一些種類的有機溶劑和氨來協助混合，這些都增加了該涂料組合物的總揮發性有機物(VOC)含量并帶來了難聞氣味。低的VOC和無氨也是值得期待的。
[0005]本發明所解決的技術問題是為了找到一種改進的在曝露于熱和/陽光時相應配方表現出比美國專利US7390774的抗菌組合物更低變色性的含水抗菌聚合物乳液。另外，本發明還提供了一種含聚合物配合金屬的抗菌聚合物乳液，該乳液由蒸汽進行氣提(stripping)以去除VOC和氨以滿足低VOC和低氨的要求。
[0006]發明概沭
[0007]本發明提供了一種水性聚合物分散體，其包含:a) —種聚合物，含有作為聚合單元的，占聚合物分散體干重的干重百分比為0.1%到10%的，至少一種含有乙酰乙酸酯或乙酰乙酸酰胺基團的單體；b)占聚合物分散體干重的干重百分比為0.001%到0.15%的，至少一種金屬離子；和c) 一種氨基酸，其與含有乙酰乙酸酯或乙酰乙酸酰胺基團的單體間的摩爾比為0.9:1到5:1。
[0008]本發明還提供了一種含有上述水性聚合物分散體的涂料組合物。
[0009]發明詳沭
[0010]為了描述在本發明中的組合物的組份，所有含有圓括號的短語表示包含括號內的內容或不包含括號內的內容的兩種情形之一或兩種情形皆有。舉例而言，短語“(共)聚合物”包括，可選擇地，聚合物、共聚物及其混合物；“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其混合物；以 及，本文中“(甲基)丙烯酸的”指丙烯酸的、甲基丙烯酸的或者及其混合物。
[0011 ] 本發明中所使用的術語“含水聚合物分散體系”是指含有相互分離的聚合物顆粒的組合物分散于一種含水介質中，例如，含水聚合物乳液。
[0012]本發明中所使用的術語“側鏈”是指“連接在聚合物主鏈上的作為側鏈的基團，但不在聚合物主鏈內”，術語“側鏈”還包括連接在聚合物鏈末端的基團。[0013]本發明中所使用的術語“不超過”在一個范圍中是指任一和所有的大于零、和一直到(through to)以及包含該范圍端點含量。
[0014]本發明中所使用的單位，除非另有說明，“重量％”是指基于聚合單體總干重的干重百分數。
[0015]本發明中所使用的“玻璃化轉變溫度(Glass transition temperature)”或“Tg”值是利用 Fox 公式(T.G.Fox, Bull.Am.Physics Soc.,第 I 卷，第 3 期,第 123 頁(1956))計算的，即，對于計算單體M1和M2的共聚物的Tg值而言:
[0016]1/Tg(計算值 ^w(M1)/Tg(M1)+w(M2)/Tg(M2)
[0017]其中，Tg(計算值)為計算的共聚物的玻璃化轉變溫度^(M1)為共聚物中單體M1的重量分數;w(M2)為共聚物中單體M2的重量分數Jg(M1)為M1均聚物的玻璃化轉變溫度Jg(M2)為M2均聚物的玻璃化轉變溫度；所有的溫度以。K計。均聚物的玻璃化轉變溫度可以在，例如，“Polymer Handbook”《聚合物手冊》(J.Brandrup和E.H.1mmergut編輯，Interscience出版)中找到。
[0018]本發明的水性聚合物分散體包含一種或多種(共)聚合物，所述聚合物包含，作為(共)聚合單元的，具有至少一個乙酰乙酸酯或乙酰乙酸酰胺基團的單體。所述單體占所述聚合物分散體總干重的干重百分含量為0.1-10%，優選為0.1-8%，更優選為0.1-5%。
[0019]如下的結構可以代表乙酰乙酸酯或乙酰乙酸酰胺的官能團:
[0020]
【權利要求】
1.一種水性聚合物分散體,包含: a)一種聚合物，含有作為聚合單元的，占聚合物分散體干重的干重百分比為0.1%到10%的，至少一種含有乙酰乙酸酯或乙酰乙酸酰胺基團的單體； b)占聚合物分散體干重的干重百分比為0.001%到0.15%的，至少一種金屬離子；和 c)一種氨基酸，其與含有乙酰乙酸酯或乙酰乙酸酰胺基團的單體間的摩爾比為0.9:1到 5:1。
2.如權利要求1所述的水性聚合物分散體，其特征在于，所述含有乙酰乙酸酯基團的單體選自:(甲基)丙烯酸乙酰乙酸乙氧酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酸丙氧酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酸丁氧酯、乙酰乙酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2，3-二乙酰乙酸丙氧酯或者其組合。
3.如權利要求1所述的水性聚合物分散體，其特征在于，所述含有乙酰乙酸酰胺基團的單體具有以下通式:
4.如權利要求1所述的水性聚合物分散體，其特征在于，所述聚合物含有，作為聚合單元的，至少一種非離子單體。
5.如權利要求1所述的水性聚合物分散體，其特征在于，所述聚合物含有，作為聚合單元的，至少一種離子單體。
6.如權利要求1所述的水性聚合物分散體，其特征在于，所述金屬離子是銀離子。
7.如權利要求1所述的水性聚合物分散體，其特征在于，所述氨基酸是甘氨酸、3-氨基丙酸、4-氨基丁酸，或其混合。
8.一種含有如權利要求1所述水性聚合物分散體的涂料組合物。
【文檔編號】C08L33/08GK103857759SQ201180074067
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2011年10月11日 優先權日:2011年10月11日
【發明者】張廷珂, 張慶偉 申請人:羅門哈斯公司