疏水性乙烯基酯共聚物分散體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及疏水性乙烯基酯共聚物分散體，并涉及它們特別但非排它地在地板粘 合劑制劑中作為粘合劑的用途。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 地板粘合劑市場上目前的做法是使用基于丙烯酸和丁二烯苯乙烯乳液聚合物的 粘合劑。但是，需要可以提供超過現(xiàn)有的丙烯酸和苯乙烯丁二烯乳液聚合物的改進(jìn)價(jià)值的 成本有效的粘合劑體系。改進(jìn)的粘合劑合意地能夠令配制者在粘合劑配方中使用較少的增 粘劑和更多的填料含量，同時(shí)提供優(yōu)于競爭產(chǎn)品的優(yōu)異性能。重要的性能性質(zhì)包括例如耐 堿性、耐水性、混凝土與木材粘接強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和再粘接強(qiáng)度。同樣，考慮到日益嚴(yán)格的環(huán) 保法規(guī)，重要的是提供表現(xiàn)出揮發(fā)性有機(jī)化合物（如甲醛）的低排放的粘合劑體系。
[0004] 美國專利號(hào)6, 746, 555公開了一種低排放粘合劑，適于用作地板、墻壁或天花板 的粘合劑，基于可以通過共聚單體混合物的自由基引發(fā)乳液聚合反應(yīng)獲得的水性、乙酸乙 烯酯-乙烯共聚物分散體，所述共聚單體混合物包含以下成分：（a) 5至50重量％的乙烯， (b) 20至80重量％的至少一種乙烯基酯，所述乙烯基酯選自具有1至9個(gè)碳原子的非支鏈 或支鏈羧酸的乙烯基酯，其均聚物具有>〇°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T g，（c) 5至70重量％的至少 一種乙烯基酯，所述乙烯基酯選自具有8至13個(gè)碳原子的支鏈羧酸的乙烯基酯，其均聚物 具有<〇°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T g，（d) 0. 5至10重量％的至少一種具有3或4個(gè)碳原子的烯 屬不飽和單羧酸或二羧酸，（e)0至10重量％的至少一種烯屬不飽和的、羥烷基官能共聚單 體，和（f)〇至10重量％的另一種單-或多-烯屬不飽和共聚單體。該分散體通過一種或 多種以共聚單體總重量的〇. 1至5重量％的量存在的乳化劑來穩(wěn)定，但是不使用保護(hù)性膠 體。
[0005] 美國專利號(hào)5, 665,816公開了通過聚合乙酸乙烯酯、乙烯和以下的共聚單體 制備的水性分散體適于作為粘合劑，例如用于膠合聚烯烴，所述共聚單體選自：脂族 (C 3-C18)-羧酸的乙烯基醋、脂族（C1-C18)-醇的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和馬來酸二醋，所述 聚合在0. 05至0. 95重量％的α，β -不飽和羧酸、〇至〇. 95重量％的帶有環(huán)氧或羥基基團(tuán) 的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯和1. 5至20重量％的纖維素醚的存在下進(jìn)行以形成具有-40°C 至〇°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并以至少部分接枝的形式包含纖維素醚。
[0006] EP 0 295 727 A2公開了通過乳液聚合制備的膠乳適用于乳膠漆，所述膠乳包含 (a)乙酸乙烯酯、（b)乙烯和（c)其中酸部分含有9個(gè)碳原子的脂族叔羧酸的乙烯基酯的互 聚物。
[0007] 美國專利號(hào)6, 616, 798公開了可用于制備紙張、包裝、木材和紡織品并可用于結(jié) 構(gòu)粘合劑且具有大約_30°C至40°C的1；的粘合劑的方法。該粘合劑通過包含a)基本上由 30至95重量％的乙酸乙烯酯單體和任選60至1重量％的乙烯單體組成的主要單體，所述 重量百分比基于所有單體的總重量，和b)該共聚單體混合物總重量的大約2. 5至大約20. 5 重量％的11個(gè)碳原子的α-支鏈一元叔羧酸的乙烯基酯的共聚單體混合物在c)基于單體 a)和b)的總重量的0. 1至15重量％的聚乙烯醇的存在下的乳液聚合來制備。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，基于乙烯基酯、乙烯和疏水性共聚單體并用非離子和陰離 子表面活性劑與保護(hù)性膠體一起的組合穩(wěn)定的特定水性共聚物分散體表現(xiàn)出用作地板粘 合劑所需的優(yōu)異的粘合性能與改進(jìn)的耐堿性和耐水性。本分散體也適于其它應(yīng)用，例如嵌 縫膠、密封劑和用于漆料與涂料。
[0009] 發(fā)明概述
[0010] 在一方面，本發(fā)明在于一種通過水性組合物的自由基引發(fā)乳液聚合法可獲得的水 性共聚物分散體，所述水性組合物包含：
[0011] ⑷單體混合物，包含：
[0012] (i) 10至35重量％，如15至30重量％的乙烯；
[0013] (ii)30至60重量％，如40至55重量％的具有1至9個(gè)碳原子的羧酸的乙烯基 酯，其均聚物具有大于〇°c的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T g;
[0014] (iii) 15至50重量％，如20至40重量％的具有5至15個(gè)碳原子的支鏈羧酸的乙 烯基酯，其均聚物具有小于〇°c的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度T g;
[0015] (iv)0. 1至10重量％，如0.5至2重量％的具有3至4個(gè)碳原子的烯屬不飽和單 羧酸或二羧酸；和
[0016] (v)0. 1至10重量％，如0. 5至2重量％的用一個(gè)或多個(gè)選自環(huán)氧基團(tuán)和羥基基團(tuán) 的基團(tuán)改性的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯，
[0017] 其中單體混合物中單體的重量百分比基于單體（i)、（ii)和（iii)的總重量；和
[0018] (B)穩(wěn)定劑體系，包含：
[0019] (a) 0· 02至2重量％的保護(hù)性膠體；
[0020] (b)0. 01至5重量％的非離子表面活性劑；和
[0021] (c)0. 01至5重量％的陰離子表面活性劑
[0022] 其中該穩(wěn)定劑體系的組分的重量百分比基于單體（i)、（ii)和（iii)的總重量。
[0023] 通常，該乙烯基酯（ii)包含乙酸乙烯酯，并且該乙烯基酯（iii)包含具有8至13 個(gè)碳原子的支鏈羧酸的乙烯基酯，尤其是具有下式的乙烯基酯：
[0024]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種通過水性組合物的自由基引發(fā)乳液聚合法可獲得的水性共聚物分散體，所述水 性組合物包含： (A) 單體混合物，包含： (i) 10至35重量％的乙烯； (ii) 30至60重量％的具有1至9個(gè)碳原子的羧酸的乙烯基酯，其均聚物具有大于0°C 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg; (iii) 15至50重量％的具有3至15個(gè)碳原子的支鏈羧酸的乙烯基酯，其均聚物具有小 于〇°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg; (iv) 0. 1至10重量％的具有3至4個(gè)碳原子的烯屬不飽和單羧酸或二羧酸；和 (v) 0. 1至10重量％的用一個(gè)或多個(gè)選自環(huán)氧基團(tuán)和羥基基團(tuán)的基團(tuán)改性的甲基丙烯 酸酯或丙烯酸酯， 其中單體混合物中單體的重量百分比基于單體（i)、（ii)和（iii)的總重量；和 (B) 穩(wěn)定劑體系，包含： (a) 0? 02至2重量％的保護(hù)性膠體； (b) 0. 01至5重量％的非咼子表面活性劑；和 (c) 0. 01至5重量％的陰離子表面活性劑 其中該穩(wěn)定劑體系的組分的重量百分比基于單體（i)、（ii)和（iii)的總重量。
2. 權(quán)利要求1的共聚物分散體，其中該單體混合物包含15至30重量％的乙烯。
3. 權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的共聚物分散體，其中該單體混合物包含40至55重量％ 的乙烯基醋（ii)。
4. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該單體混合物包含20至40重量％的乙烯 基醋（iii)。
5. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該單體混合物包含0. 5至2重量％的烯屬 不飽和單羧酸或二羧酸（iv)。
6. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該單體混合物包含0. 5至2重量％的甲基 丙烯酸酯或丙烯酸酯（V)。
7. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該乙烯基酯（ii)包括乙酸乙烯酯。
8. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該乙烯基酯（iii)包括具有8至13個(gè)碳原 子的支鏈羧酸的乙烯基酯。
9. 權(quán)利要求8的共聚物分散體，其中具有3至15個(gè)碳原子的支鏈羧酸的乙烯基酯包括 以下結(jié)構(gòu)：
其中R1和R2是含有總計(jì)7或8個(gè)碳原子的烷基。
10. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該烯屬不飽和單羧酸或二羧酸（iv)包括 丙烯酸。
11. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該改性甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯（V)包 括甲基丙烯酸縮水甘油酯。
12. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該單體混合物還包含基于單體（i)、（ii) 和（iii)的總重量的0.01至5重量％，優(yōu)選0.2至1.5重量％的烯屬不飽和磺酸，優(yōu)選乙 烯基磺酸，或其鹽。
13. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，其中該保護(hù)性膠體包含羥乙基纖維素。
14. 任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體，并且具有至少60重量％的固含量。
15. 通過干燥任一前述權(quán)利要求的共聚物分散體制得的可再分散的粉末。
16. 粘合劑制劑，包含權(quán)利要求1至14任一項(xiàng)的共聚物分散體或權(quán)利要求15的可再分 散粉末。
【專利摘要】水性共聚物分散體通過包含以下組分作為主要單體的單體混合物的乳液聚合來獲得：10至35重量％的乙烯，30至60重量％的具有1至9個(gè)碳原子的羧酸的乙烯基酯和15至50重量％的具有3至15個(gè)碳原子的支鏈羧酸的乙烯基酯。該單體混合物還含有0.1至10重量％的具有3至4個(gè)碳原子的烯屬不飽和單羧酸或二羧酸和0.1至10重量％的用環(huán)氧基團(tuán)和/或羥基基團(tuán)改性的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。該分散體用0.02至2重量％的保護(hù)性膠體、0.01至5重量％的非離子表面活性劑和0.01至5重量％的陰離子表面活性劑穩(wěn)定。所有重量百分比基于主要單體的總重量。
【IPC分類】C08F2-30, C09J123-08, C08F2-26, C09J131-02, C08F218-08, C09J131-04, C08F2-20
【公開號(hào)】CN104718225
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380032081
【發(fā)明人】J·庫爾森, T·斯維爾塞克, J·L·舒爾特, A·麥克倫南, M·雅各布
【申請(qǐng)人】塞拉尼斯乳液有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2013年6月18日
【公告號(hào)】EP2864366A1, US20150152291, WO2013192159A1