用于制备不含杀生物剂的有机不透明颜料颗粒的水性分散体的方法与流程

专利2025-05-03  18



背景技术:

1、本发明涉及一种用于制备有机不透明颜料颗粒的水性分散体的方法,这些有机不透明颜料颗粒在不存在杀生物剂的情况下表现出对微生物生长的抗性。

2、在涂层工业中使用的水性中间体与抗微生物剂一起保存以在储存时抑制生物有机体(如细菌、酵母和霉菌)的形成和生长。这些生物体的抑制防止产品降解和腐败,以及挥发性产品的排气和随后在封闭容器中的压力积累。因此,出于健康、安全和性能的原因,防腐是必需的。

3、罐装防腐剂(如异噻唑啉酮)因它们对健康、安全和环境的实际或感知到的不利影响,正面临着严厉的监管审查;事实上,世界上许多地方似乎即将全面禁止这些杀生物剂。在某种程度上,由于成本原因和对这些杀生物剂的固有危险的广泛认知(无论是否合理),开发新的杀生物剂是不可能的,因此需要用更安全和更可持续的替代性非杀生物防腐剂替代杀生物剂。

4、在ep 3 456 787 b1中可以发现用于保存涂料以防止微生物污染的非杀生物方法的最近示例,该文献公开了ph调节至10至12.5范围内的水性涂层调配物。虽然表面上有效,但是这些非常高ph的调配物产生了另外的安全和卫生问题,使得此方法不实用。如添加银或锌离子等其他非传统方法可能不利地影响涂料的特性,并且也面临监管审查。由于这些原因,需要用于保存涂料和涂料添加剂的其他更安全和更可持续的方法。


技术实现思路

1、本发明通过提供一种用于制备不透明有机颜料颗粒的水性分散体的方法应对本领域的需要,该方法包括以下步骤:

2、a)在存在自由基引发剂的情况下,在乳液聚合条件下,使芯聚合物颗粒的水性分散体与第一单体接触,以形成芯/第一阶段聚合物颗粒的水性分散体;然后

3、b)使该芯/第一阶段聚合物颗粒的分散体与自由基追加剂接触;然后

4、c)使来自步骤b)的该芯/第一阶段聚合物颗粒的分散体与以下接触:i)

5、基于这些芯/第一阶段聚合物颗粒和溶胀单体的重量,8重量%至20重量%的该溶胀单体;以及ii)抑制该溶胀单体的聚合的聚合抑制剂;

6、然后

7、d)使来自步骤c)的该分散体与中和溶胀剂接触以中和该芯并用水诱导该芯的溶胀;

8、e)用氧化还原偶联剂引发该溶胀单体的聚合,以形成芯/壳聚合物颗粒的具有小于1000ppm的未反应的溶胀单体的水性分散体;以及任选的

9、f)添加过氧化氢和未与多价金属阳离子络合的螯合剂;

10、其中这些芯聚合物颗粒包含20重量%至60重量%的羧酸单体的盐的结构单元和40重量%至80重量%的非离子单烯属不饱和单体的结构单元;

11、该第一单体和该溶胀单体的tg在60℃至120℃的范围内;

12、芯聚合物颗粒与该第一单体和该溶胀单体之和的重量比在1:9至

13、1:20的范围内;

14、其中该氧化还原偶联剂包含t-c4-c10-烷基过氧化氢和还原剂;条件是当不进行步骤f)时,该t-c4-c10-烷基过氧化氢与该还原剂的摩尔比在5:1至50:1的范围内;并且当进行步骤f)时,t-c4-c10-烷基过氧化氢与该还原剂的摩尔比在2:1至3:1的范围内,并且基于组合物的重量,过氧化氢的添加量在0.1重量%至1重量%的范围内,并且未与多价金属阳离子络合的螯合剂的添加量在50ppm至1000ppm的范围内。

15、本发明通过在不使用杀生物剂的情况下提供一种制备抗微生物污染的不透明聚合物的方法解决了本领域中的需要。



技术特征:

1.一种用于制备多阶段聚合物颗粒的水性分散体的方法,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其中所述t-c4-c10-烷基过氧化氢与所述还原剂的摩尔比在5:1至50:1的范围内。

3.根据权利要求2所述的方法,其中所述t-c4-c10-烷基过氧化氢与所述还原剂的摩尔比在7.5:1至30:1的范围内,其中所述t-c4-c10-烷基过氧化氢是叔丁基过氧化氢或叔戊基过氧化氢。

4.根据权利要求3所述的方法,其中所述t-c4-c10-烷基过氧化氢是叔丁基过氧化氢,其中所述溶胀单体包含至少80重量%的苯乙烯,所述中和溶胀剂是氢氧化铵、lioh、naoh或koh,并且所述t-c4-c10-烷基过氧化氢与所述还原剂的摩尔比在12:1至20:1的范围内。

5.根据权利要求3所述的方法,其中所述t-c4-c10-烷基过氧化氢是叔戊基过氧化氢,其中所述溶胀单体包含至少80重量%的苯乙烯,所述中和溶胀剂是氢氧化铵、lioh、naoh或koh,并且所述t-c4-c10-烷基过氧化氢与所述还原剂的摩尔比在12:1至20:1的范围内。

6.根据权利要求1所述的方法,其中t-c4-c10-烷基过氧化氢与所述还原剂的摩尔比在2:1至3:1的范围内,并且基于所述组合物的重量,在步骤f)中以在0.1重量%至1重量%范围内的浓度添加过氧化氢,并且在步骤f)中以在50ppm至1000ppm范围内的浓度添加所述未与金属阳离子络合的螯合剂。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述还原剂是异抗坏血酸,所述螯合剂是乙二胺四乙酸的钠盐或1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸的四钠盐,并且最终分散体的ph在7.5至9.5的范围内。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的方法,所述方法在步骤e)之后还包括添加未与多价金属阳离子络合的螯合剂的步骤,其中所述还原剂是异抗坏血酸。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的方法,其中在添加所述还原剂之前一次性添加一部分的所述t-c4-c10-烷基过氧化氢,并且在完成添加所述还原剂之后添加剩余部分的所述t-c4-c10-烷基过氧化氢。

10.根据权利要求8所述的方法,其中所述螯合剂是乙二胺四乙酸的钠盐或1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸的四钠盐。


技术总结
本发明涉及一种制备芯‑壳不透明有机颜料颗粒的水性分散体的方法。该方法在后溶胀步骤之后包括在存在未与多价金属阳离子络合的螯合剂的情况下引入过量的t‑C4‑C10‑烷基过氧化氢或后添加过氧化氢的步骤。

技术研发人员:T·L·康利,E·A·弗兰克尔,M·W·莱昂纳多,V·V·特尔亚特尼科夫
受保护的技术使用者:罗门哈斯公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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