聚合物颗粒和有机不透明颜料颗粒的水性分散体的制作方法

背景技术：

1、本发明涉及聚合物颗粒和有机不透明颜料颗粒（不透明聚合物）的水性分散体，更具体地，涉及适用于道路标记制剂诸如交通油漆的分散体。

2、二氧化钛（tio2）由于其非常高的折射率而成为油漆工业中最常用的不透明颜料。然而，tio2是油漆中最昂贵的组分；此外，其制造需要高能耗，并带来潜在的环境危害风险。由于世界各地的监管机构正在推动旨在为包含tio2的产品贴上警告标签的立法，因此大幅降低油漆中tio2的浓度变得更加紧迫。

3、适用于道路标记的油漆通常需要浓度为5重量%至10重量%的tio2。希望减少或甚至消除道路标记制剂中的tio2，但仍保持关键性能特性，诸如对比率和成膜性。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种组合物解决了本领域中的需求，该组合物包含：a)水；b)成膜聚合物颗粒，该成膜聚合物颗粒的z均粒度在50nm至300nm的范围内；c)有机不透明颜料颗粒，该有机不透明颜料颗粒的z均粒度在200nm至650nm的范围内；和d)增量剂；

2、其中有机不透明颜料颗粒具有：i)水吸留芯，该水吸留芯包含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%的非离子单烯键式不饱和单体的结构单元；和ii)聚合物壳，该聚合物壳具有在60℃至120℃的范围内的tg；

3、其中成膜聚合物颗粒与有机不透明颜料颗粒的重量比在7:3至1:1的范围内；并且

4、其中，基于组合物的重量，成膜聚合物颗粒和不透明颜料颗粒的合计浓度在10重量%至30重量%的范围内；增量剂的浓度在45%至65%的范围内；并且其中基于组合物的重量，组合物包含不超过4重量%的tio2-。本发明的组合物可用作具有降低的tio2含量的道路标记制剂。

1.一种组合物，所述组合物包含：a)水；b)成膜聚合物颗粒，所述成膜聚合物颗粒的z均粒度在50nm至300nm的范围内；c)有机不透明颜料颗粒，所述有机不透明颜料颗粒的z均粒度在200nm至650nm的范围内；和d)增量剂；

2.根据权利要求2所述的组合物，其中所述成膜聚合物颗粒具有在-20℃至60℃的范围内的经计算的tg；并且基于所述成膜聚合物颗粒的重量，所述成膜聚合物颗粒包含至少50重量%的一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的结构单元。

3.根据权利要求2所述的组合物，其中成膜聚合物颗粒具有在-10℃至40℃的范围内的经计算的tg；其中至少70重量%的所述成膜聚合物颗粒包含一种或多种丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的结构单元，所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-丙基庚酯、丙烯酸2-辛酯和丙烯酸2-乙基己酯；并且其中基于所述成膜聚合物颗粒的重量，所述成膜聚合物颗粒还包含0.5重量%至8重量%的烯键式不饱和酸单体或其盐的结构单元，所述烯键式不饱和酸单体或其盐选自甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和甲基丙烯酸2-磷酸乙酯以及它们的盐。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述有机不透明颜料颗粒的所述水吸留芯包含30重量%至50重量%的羧酸单体的盐的结构单元，所述羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸和衣康酸；和50重量%至70重量%的非离子单烯键式不饱和单体的结构单元，所述非离子单烯键式不饱和单体选自：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸环己酯；其中所述有机不透明颜料颗粒的聚合物壳具有在90℃至110℃的范围内的经计算的tg，并且包含一种或多种选自以下的单体的结构单元：甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯或甲基丙烯酸环己酯。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中所述有机不透明颜料颗粒的所述水吸留芯包含32重量%至36重量%的甲基丙烯酸的盐的结构单元和64重量%至68重量%的甲基丙烯酸甲酯的结构单元；至少90重量%的所述壳包含苯乙烯的结构单元；至少80重量%的所述成膜聚合物颗粒包含甲基丙烯酸甲酯的结构单元、丙烯酸正丁酯的结构单元以及甲基丙烯酸或丙烯酸的结构单元；其中所述成膜聚合物颗粒与所述不透明颜料颗粒的重量比在2.2:1至1:1的范围内。

6.根据权利要求4所述的组合物，其中所述增量剂是一种或多种选自以下的增量剂：滑石、粘土和云母；碳酸盐；霞石正长岩；长石；硅灰石；高岭石；磷酸二钙；和硅藻土。

7.根据权利要求5所述的组合物，其中基于所述组合物的重量，所述增量剂是浓度在50重量%至60重量%的范围内的碳酸钙。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，基于所述组合物的重量，所述组合物还包含浓度在0.02至2重量%的范围内的多胺，其中多官能胺是包含一种或多种选自以下的单体的结构单元的聚合物或共聚物：甲基丙烯酸噁唑烷基乙酯；丙烯酸噁唑烷基乙酯；3-(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)-四氢-1,3-噁嗪；3-(β-甲基丙烯酰氧基乙基)-2,2-五亚甲基噁唑烷；3-(β-甲基丙烯酰氧基乙基-2-甲基-2-丙基噁唑烷；n-2-(2-丙烯酰氧基乙氧基)乙基噁唑烷；n-2-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基噁唑烷；n-2-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基-5-甲基噁唑烷；n-2-(2-丙烯酰氧基乙氧基)乙基-5-甲基噁唑烷；3-(2-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基)-2,2-五亚甲基-噁唑烷；3-(2-(2-甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基)-2,2-二甲基噁唑烷；和3-(2-(甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基)-2-苯基-噁唑烷；并且其中所述组合物还包含选自氨、c1-c6-烷基胺和c1-c6-烷醇胺的挥发性碱。

9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述多胺为均聚物甲基丙烯酸噁唑烷基乙酯或包含甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的结构单元的共聚物。

10.根据权利要求8所述的组合物，所述组合物还包含流变改性剂、分散剂和表面活性剂；其中所述多胺是均聚物甲基丙烯酸噁唑烷基乙酯或包含甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的结构单元的共聚物。

11.根据权利要求10所述的组合物，所述组合物还包含聚结剂和消泡剂。

12.根据权利要求10所述的组合物，所述组合物包含0重量%的tio2。

13.根据权利要求10所述的组合物，基于所述组合物的重量，所述组合物包含0.1重量%至4重量%的tio2。

14.根据权利要求10所述的组合物，基于所述组合物的重量，所述组合物包含2重量%至4重量%的tio2。