发明名称 水性聚合物黏土毫微复合物分散剂及其制备方法与用途
摘要 本发明部份地关于具有含酸单体及黏土之聚合物黏土毫微复合物。在一个具体实施例中,提供一种制备水性聚合物黏土毫微复合物分散液之方法,其中此方法包含:提供包含至少一种黏土、及视情况之至少一种第一乙烯不饱和单体、及视情况之至少一种界面活性剂之水性分散液;提供包含在单体混合物内至少10重量%之含酸单体及视情况之界面活性剂之单体混合物;混合水性分散液与单体混合物;及聚含单体形成毫微复合物分散液,其中在毫微复合物分散液内黏土至少部份地层离。本发明亦关于这些组合物作为增稠剂、分散剂、塑胶添加剂、黏着剂、涂料、橡胶版印刷墨水、涂面清漆、及乾燥胶合粉末修改剂之用途。
申请公布号 TWI231304 申请公布日期 2005.04.21
申请号 TW090123217 申请日期 2001.09.20
申请人 罗门哈斯公司 发明人 丹尼斯 保罗 罗拉;罗布特 唯克特 斯兰
分类号 C08J3/02;C08K3/34 主分类号 C08J3/02
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种制备水性聚合物黏土毫微复合物分散液之 方法,其包含步骤: 提供包含至少一种未修改黏土之水性分散液; 提供包含在单体混合物内至少10重量%之含酸单体 之单体混合物; 混合水性分散液与单体混合物;及 聚合至少一部份单体形成毫微复合物分散液,其中 在毫微复合物分散液内黏土至少部份地层离。 2.一种制备水性聚合物黏土毫微复合物分散液之 方法,其包含步骤: 提供包含至少一种未修改黏土之水性分散液; 提供包含在单体混合物内至少10重量%之含酸单体 及至少一种未修改黏土之单体混合物; 混合水性分散液与单体混合物;及 聚合至少一部份单体形成毫微复合物分散液,其中 在毫微复合物分散液内黏土至少部份地层离。 3.一种制备水性聚合物黏土毫微复合物分散液之 方法,其包含步骤: 提供包含至少一种未修改黏土、至少一种乙烯不 饱和单体、及在单体混合物内至少10重量%之含酸 单体之水性分散液; 提供包含至少一种乙烯不饱和单体之单体混合物; 混合水性分散液与单体混合物;及 聚合至少一部份单体形成毫微复合物分散液,其中 在毫微复合物分散液内黏土至少部份地层离。 4.根据申请专利范围第1、2、或3项之方法,其更包 含中和水性聚合物黏土毫微复合物分散液之步骤, 其中中和步骤在聚合步骤后实行。 5.根据申请专利范围第3项之方法,其中至少一种乙 烯不饱和单体选自由(甲基)丙烯酸C1-C18烷酯、(甲 基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异莰酯、(甲 基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬酯酯、丙烯 、甲基丙烯、乙烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、柯 赫酸乙烯酯、乙烯基芳族单体、(甲基)丙烯酸羟 基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、及其组合所组 成之群。 6.根据申请专利范围第1、2、或3项之方法,其中含 酸单体选自由甲基丙烯酸酐、顺丁烯二酸酐、伊 康酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、顺丁烯 二酸、反丁烯二酸、丙烯氧基丙酸、(甲基)丙烯 氧基丙酸、苯乙烯磺酸、甲基丙烯酸乙酯-2-磺酸 、2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸;甲基丙烯酸磷乙酯; 该含酸单体之对应盐,及其组合所组成之群。 7.根据申请专利范围第1、2、或3项之方法,其中单 体混合物包含在单体混合物内至少20重量%之含酸 单体。 8.根据申请专利范围第7项之方法,其中单体混合物 包含在单体混合物内至少40重量%之含酸单体。 9.根据申请专利范围第1、2、或3项之方法,其中单 体混合物更包含至少一种多不饱和单体。 10.根据申请专利范围第9项之方法,其中至少一种 多不饱和单体选自由二乙烯基苯、二乙烯基啶 、二乙烯基甲苯、酸二烯丙酯、乙二醇二(甲基 )丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基 二甲苯、二乙烯基乙基苯、二乙烯基、二乙烯 基酮、二乙烯基硫化物、(甲基)丙烯酸烯丙酯、 顺丁烯二酸二烯丙酯、反丁烯二酸二烯丙酯、琥 珀酸二烯丙酯、磺酸二烯丙酯、丙二酸二烯丙酯 、草酸二烯丙酯、己二峻二烯丙酯、癸二酸二烯 丙酯、癸二酸二乙烯酯、酒石酸二烯丙酯、矽酸 二烯丙酯、三carballylate三烯丙酯、环鸟头酸三烯 丙酯、柠檬酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、N,N-亚甲 基二甲基丙烯醯胺、N,N-亚甲基二甲基丙烯醯胺、 N,N-伸乙基二甲基丙烯醯胺、三乙烯基苯、及二醇 、甘油、异戊四醇、间苯二酚之聚乙烯醚、二醇 之单硫与二硫衍生物、及其组合所组成之群。 11.根据申请专利范围第1、2、或3项之方法,其中单 体混合物更包含至少一种缔合性单体。 12.根据申请专利范围第1、2、或3项之方法,其中至 少一种未修改黏土选自由绿土、叶矽酸盐、微晶 高岭石、皂石、贝得石、蒙脱石、锂蒙脱石、富 镁蒙脱石、蛭石、高岭土、多水高岭土、合成叶 矽酸盐、及其组合所组成之群。 13.根据申请专利范围第1、2、或3项之方法,其中单 体混合物更包含链转移剂。 14.一种水性聚合物黏土毫微复合物分散液,其中分 散液包含: 包含至少10%聚合单位之至少一种含酸单体之聚合 物乳胶;及 包含至少一种在乳胶聚合时至少部份地层离之黏 土之黏土分散液, 其中中和后之毫微复合物分散液黏度比掺合聚合 物乳胶与黏土分散液之毫微复合物分散液高。 15.根据申请专利范围第14项之水性聚合物黏土毫 微复合物分散液,其系用于一种增稠剂。 16.根据申请专利范围第14项之水性聚合物黏土毫 微复合物分散液,其系用于一种分散剂。 17.根据申请专利范围第14项之水性聚合物黏土毫 微复合物分散液,其系用于一种黏合剂。 18.根据申请专利范围第14项之水性聚合物黏土毫 微复合物分散液,其系用于一种韧性油墨组合物。 19.根据申请专利范围第14项之水性聚合物黏土毫 微复合物分散液,其系用于一种套印清漆。 20.根据申请专利范围第14项之水性聚合物黏土毫 微复合物分散液,其系用于一种乾粉水泥修改剂, 其中该水性聚合物黏土复合物分散液系呈经乾燥 之粉末形式。 21.一种聚合物黏土毫微复合物晶种,其包含根据申 请专利范围第14项之水性聚合物黏土毫微复合物 分散液,其中聚合物黏土毫微复合物晶种包含基于 该毫微复合物分散液中总乾燥聚合物重量之乾重 为0.1至200重量%之未修改黏土。 22.一种制备水性聚合物黏土毫微复合物分散液之 方法,此方法包含步骤: 提供包含根据申请专利范围第21项之聚合物黏土 毫微复合物晶种之水性乳液; 提供包含至少一种乙烯不饱和单体之单体乳液; 将单体乳液加入水性乳液;及 聚合单体形成水性聚合物黏土毫微复合物分散液 。 23.根据申请专利范围第22项之方法,其中聚合物黏 土毫微复合物晶种藉修改剂疏水性经修改。 24.根据申请专利范围第22项之方法,其中水性乳液 或单体乳液至少之一更包含基于该水性聚合物黏 土毫微复合物分散液中总乾燥聚合物重量之乾重 为0.1至20%之至少一种未修改黏土。 25.根据申请专利范围第14项之水性聚合物黏土毫 微复合物分散液,其中中和后之毫微复合物分散液 雾化比掺合聚合物乳胶与黏土分散液之毫微复合 物分散液较不雾状。 26.一种聚合物黏土毫微复合物组合物,该毫微复合 物组合物包含: 由包含至少一种未修改黏土及乙烯不饱和单体之 水性分散液聚合之聚合物芯;及 由包含在单体混合物内至少10重量%之含酸单体之 单体混合物聚合之缔合该芯之聚合物壳,其中聚合 物芯对聚合物壳之比例为90:10至10:90。 27.一种聚合物黏土毫微复合物组合物,该毫微复合 物组合物包含: 由包含在单体混合物内至少10重量%之含酸单体之 单体混合物聚合之聚合物芯;及 由包含至少一种未修改黏土及至少一种乙烯不饱 和单体之水性分散液聚合之缔合该芯之聚合物壳, 其中聚合物芯对聚合物壳之比例为90:10至10:90。 28.一种聚合物黏土毫微复合物组合物,该毫微复合 物组合物包含: 由包含至少一种未修改黏土及在水性分散液内至 少10重量%之含酸单体之水性分散液聚合之聚合物 芯;及 由包含至少一种乙烯不饱和单体之单体混合物聚 合之缔合该芯之聚合物壳,其中聚合物芯对聚合物 壳之比例为90:10至10:90。 29.一种聚合物黏土毫微复合物组合物,该毫微复合 物组合物包含: 由包含至少一种乙烯不饱和单体之单体混合物聚 合之聚合物芯;及 由包含在水性分散液内至少10重量%之含酸单体、 至少一种未修改黏土、及乙烯不饱和单体之水性 分散液聚合之缔合该芯之聚合物壳,其中聚合物芯 对聚合物壳之比例为90:10至10:90。 30.根据申请专利范围第26、27、28或29项之聚合物 黏土毫微复合物组合物,其中单体混合物或水性分 散液至少之一更包含至少一种多不饱和单体。 31.根据申请专利范围第30项之聚合物黏土毫微复 合物组合物,其中至少一种多不饱和单体选自由丙 烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸(单-与二-酯)、反 丁烯二酸(单-与二-酯)、与伊康酸(单-与二-酯)之 烯丙酯、甲基烯丙酯、乙烯酯、与巴豆酯;烯丙基 、甲基烯丙基、与巴豆基-乙烯醚及硫醚;丙烯酸 与甲基丙烯酸之N-与N,N-二烯丙基、巴豆基、甲基 烯丙基、与乙烯醯胺;N-烯丙基、甲基烯丙基、与 巴豆基顺丁烯二醯亚胺;3-丁烯酸与4-丁烯酸之乙 烯酯;酸二烯丙酯;三聚氰酸三烯丙酯;膦酸之O- 烯丙酯、甲基烯丙酯、巴豆酯、O-烷酯、芳酯、P- 乙烯酯、P-烯丙酯、P-巴豆酯、与P-甲基烯丙酯;磷 酸三烯丙酯、三甲基烯丙酯、与三巴豆酯;磷酸O,O -二烯丙酯、二甲基烯丙酯、与二巴豆酯;丙烯酸 、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸(单-与二-酯)、反丁烯 二酸(单-与二-酯)、与伊康酸(单-与二-酯)之环烯 酯;乙烯醚与硫醚环烯醇与环烯硫醇;环烯属烃羧 酸之乙烯酯;1,3-丁二烯、异戊二烯、与其他共轭 二烯;顺甲基苯乙烯;氯甲基苯乙烯;烯丙基、甲基 烯丙基、乙烯基、与巴豆基硫醇;溴三氯甲烷;溴 仿;四氯化碳;及四溴化碳,及其组合所组成之群。 32.根据申请专利范围第26、27、28或29项之聚合物 黏土毫微复合物组合物,其中至少一种乙烯不饱和 单体选自由(甲基)丙烯酸C1-C18烷酯、(甲基)丙烯酸 2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异茨酯、(甲基)丙烯酸 月桂酯、丙烯、甲基丙烯、(甲基)丙烯酸硬 脂酯、乙烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、柯赫酸乙烯 酯、苯乙烯、乙烯基芳族单体、(甲基)丙烯酸羟 基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、及其组合所组 成之群。 33.根据申请专利范围第26、27、28或29项之聚合物 黏土毫微复合物组合物,其中聚合物芯之Tg为30℃ 或更高。 34.根据申请专利范围第26、27、28或29项之聚合物 黏土毫微复合物组合物,其中聚合物芯之Tg低于30 ℃。 35.根据申请专利范围第26、27、28或29项之聚合物 黏土毫微复合物组合物,其中聚合物壳之Tg为30℃ 或更高。 36.根据申请专利范围第26、27、28或29项之聚合物 黏土毫微复合物组合物,其中聚合物壳之Tg低于30 ℃。 37.根据申请专利范围第26、27、28或29项之聚合物 黏土毫微复合物组合物,其中含酸单体选自由甲基 丙烯酸酐、顺丁烯二酸酐、伊康酸酐、丙烯酸、 甲基丙烯酸、伊康酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸 、丙烯氧基丙酸、(甲基)丙烯氧基丙酸、苯乙烯 磺酸、甲基丙烯酸乙酯-2-磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲 基丙烷磺酸;甲基丙烯酸磷乙酯;该含酸单体之对 应盐,及其组合所组成之群。 38.一种制备多数中空聚合物黏土毫微复合物颗粒 之方法,其中该方法包含: 提供多阶段乳液聚合物之水性乳液,其包含: (a)芯阶段聚合物,其包含水性聚合物黏土毫微复合 物组合物(由至少10重量%含酸单体之聚合单位、至 少一种未修改黏土、至少一种乙烯不饱和单体、 及至少一种修改剂所组成),其中黏土在形成壳阶 段聚合物前疏水性经修改;及 (b)壳阶段聚合物,其包含至少一种乙烯不饱和单体 之聚合单位; 芯阶段聚合物以至少一种膨胀剂及至少一种乙烯 不饱和单体膨胀,使得至少一部份芯阶段聚合物接 触至少一部份壳阶段聚合物; 聚合单体形成聚合物黏土毫微复合物颗粒,其在乾 燥时变成中空。 39.一种制备水性聚合物黏土毫微复合物分散液之 方法,其包含: 掺合包含至少一种乙烯不饱和单体(其中至少10重 量%或更多之单体为含酸单体)聚合单位之水性乳 液聚合物与包含至少一种未修改黏土之水性分散 液;及 将该酸中和。 40.根据申请专利范围第39项之方法,其中掺合步骤 在水性乳液聚合物中和前发生。 41.根据申请专利范围第39项之方法,其中将水性分 散液加热至至少65℃之温度。 42.根据申请专利范围第22项之方法,其中该单体乳 液进一步包含至少一种多未饱和单体。 43.根据申请专利范围第38项之方法,其中该壳阶段 聚合物进一步包含至少一种黏土。 44.一种制备水性聚合物黏土毫微复合物分散液之 方法,其包含: 掺合包含至少一种乙烯不饱和单体(其中至少10重 量%或更多之单体为含酸单体)聚合单位及至少一 种多不饱和单体之水性乳液聚合物与包含至少一 种未修改黏土之水性分散液;及 将该酸中和。
地址 美国