專利名稱：一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種聚合物水性分散體的制造方法，尤指一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，利用本發(fā)明的方法可增加水性分散體粒子的粒徑以及使該粒子具不透明度的光學(xué)特性。
現(xiàn)今各紙廠為提升其產(chǎn)品品質(zhì)以及市場競爭力，莫不對(duì)涂布原料進(jìn)行研發(fā)。由于苯乙烯—丁二烯乳膠(SBR)在涂料應(yīng)用中占有的比例頗高，且對(duì)于紙涂布加工的操作性以及紙品品質(zhì)的特性具有一定的影響，因此各紙廠自然十分重視SBR乳膠性能的要求與研發(fā)，以期望能使涂布加工的操作性與紙品品質(zhì)達(dá)到更完美的地步。
目前，一般工業(yè)上常使用的紙涂布加工用的SBR乳膠，是由苯乙烯單體(styrene monomer)與丁二烯單體(butadienemonomer)兩種主要單體系統(tǒng)所乳化聚合而成的。其中苯乙烯單體屬硬質(zhì)單體，而丁二烯單體屬軟質(zhì)單體。在應(yīng)用時(shí)，各工廠可依據(jù)實(shí)際需要來調(diào)配硬／軟質(zhì)比例，以合成所需的SBR乳膠。此外，有些產(chǎn)品為了印刷適性的需求會(huì)再添加其他單體共聚合，以改善紙涂布加工后的紙品品質(zhì)。例如加入甲基丙烯酸甲酯單體(methylmethacrylate monomer)或丙烯晴單體(acrylonitrile monomer)等等。通常，乳膠粒徑的大小與其不透明度的光學(xué)特性，對(duì)紙涂布加工后的紙品品質(zhì)會(huì)有很大的影響。然而，傳統(tǒng)所使用的SBR乳膠的粒徑較小且具有較差的不透明度，因此對(duì)于較薄且較透明的紙品于涂布加工后仍無法有效改善紙品品質(zhì)，因而嚴(yán)重影響到紙涂布加工的操作性，間接地降低了市場競爭力。因此如何有效地增加水性分散體的粒徑與不透明度的光學(xué)特性，實(shí)為本發(fā)明的主要課題。
本發(fā)明鑒于習(xí)知技術(shù)的缺失，乃悉心實(shí)驗(yàn)研究并以鍥而不舍的精神，終創(chuàng)作出本發(fā)明的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法。
本發(fā)明的主要目的是在于提供一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，以形成具不透明度光學(xué)特性的硬質(zhì)粒子。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體，其中該粒子具有較大的粒徑與較佳的不透明度，可用以改善紙涂布加工的紙品品質(zhì)。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種以苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，制作內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的方法。其中，該硬質(zhì)粒子主要性質(zhì)在于具有不透明度的光學(xué)特性。
本發(fā)明所提供的方法包括下列步驟(a)以一苯乙烯單體與一丁二烯單體為主要單體系統(tǒng)進(jìn)行聚合反應(yīng)，以形成苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體，(b)以該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，經(jīng)由一烯酸類單體系統(tǒng)的聚合，以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體，以及(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成具有一硬質(zhì)外殼的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，該苯乙烯單體與該丁二烯單體可以分批加料方式加料，或于乳化后再加料，以進(jìn)行聚合反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(a)還可包括一步驟以羧酸參與聚合反應(yīng)對(duì)該水性分散體進(jìn)行羧酸變性，以增加該水性分散體的安定性。當(dāng)然，也可以選擇不進(jìn)行羧酸變性。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(a)還可包括一步驟于聚合反應(yīng)后，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿其中之一于反應(yīng)系統(tǒng)中，以增加該水性分散體的安定性。當(dāng)然，亦可選擇不添加任何揮發(fā)性堿或耐久性堿。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(a)的反應(yīng)壓力為2至9Kg／Cm2、溫度為40℃至約100℃，而酸堿值(PH)范圍為4．5至11．0。且步驟(a)所形成的該苯乙烯—丁二烯聚合物水性分散體的粒子直徑約為0．10μm至0．50μm。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(b)中所形成的該含高倍率水和層的水性分散體是由含約11至45重量百分比的丙烯酸類單體系統(tǒng)所聚合而成。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(b)之后還可包括一步驟(b1)在室溫下，添加揮發(fā)性堿或耐久性堿其中之一，以膨潤該水性分散體的水和層。當(dāng)然，也可以選擇不在此步驟進(jìn)行膨潤。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(c)中的該硬質(zhì)單體系統(tǒng)主要為苯乙烯單體系統(tǒng)所組成，而以包括一約60至98重量百分比的苯乙烯單體、一約1至10重量百分比的丙烯酸單體與一約1至10重量百分比的2—羥基甲基丙烯酸乙酯類單體的硬質(zhì)單體系統(tǒng)為最佳。而步驟(c)中的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的酸堿值(PH)范圍為4．5至11．0。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(c)之后還包括一步驟(d)在高溫下，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿其中之一于反應(yīng)系統(tǒng)中，以膨潤該硬質(zhì)粒子的水和層。其中該步驟(d)的反應(yīng)溫度是控制為略高于該苯乙烯硬殼層的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)，而以100℃至150℃的反應(yīng)溫度為最佳。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(d)之后還包括一步驟(e)與額外的硬質(zhì)單體進(jìn)行再聚合反應(yīng)以形成第二硬質(zhì)外殼層。其中，該額外的硬質(zhì)單體為苯乙烯單體。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，上述步驟中所形成的內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的水分，可于干燥時(shí)蒸發(fā)，使得硬質(zhì)粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而使該粒子更顯現(xiàn)其不具透明度的特性。
本發(fā)明尚有一目的為提供一種種以丁二烯聚合物的水性分散體為種子，制作內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的方法。其中該硬質(zhì)粒子主要性質(zhì)在于具有不透明度的光學(xué)特性。該方法包括下列步驟(a)以丁二烯單體為主要單體系統(tǒng)進(jìn)行聚合反應(yīng)，以形成丁二烯聚合物的水性分散體，(b)以該丁二烯聚合物的水性分散體為種子，與一烯酸類單體系統(tǒng)聚合，以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體，以及(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成具有一硬質(zhì)外殼的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(b)所形成的含高倍率水和層的水性分散體是由含約11至45重量百分比的丙烯酸類單體所聚合。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(b)之后還包括一步驟(b1)在室溫下，添加揮發(fā)性堿或耐久性堿其中之一，以膨潤該含高倍率水和層的水性分散體的水和層。當(dāng)然，亦可選擇不在此步驟進(jìn)行膨潤。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(c)中的該硬質(zhì)單體系統(tǒng)主要為苯乙烯單體系統(tǒng)所組成，而以包括一約60至98重量百分比的苯乙烯單體、一約1至10重量百分比的丙烯酸單體與一約1至10重量百分比的2—羥基甲基丙烯酸乙酯類單體的硬質(zhì)單體系統(tǒng)為最佳。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(c)之后還包括一步驟(d)在高溫下，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿其中之一于反應(yīng)系統(tǒng)中，以膨潤該硬質(zhì)粒子的水和層。其中該步驟(d)的反應(yīng)溫度是控制為略高于該苯乙烯硬殼層的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)。而以100℃至150℃的反應(yīng)溫度為最佳。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(d)之后還包括一步驟(e)以額外的硬質(zhì)單體系統(tǒng)進(jìn)行再聚合反應(yīng)以形成第二層的硬質(zhì)外殼層。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該步驟(e)的該額外硬質(zhì)單體系統(tǒng)為苯乙烯單體系統(tǒng)。
本發(fā)明的又另一目的在于提供一種以苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，制作內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的方法。其中該硬質(zhì)粒子具有不透明度的光學(xué)特性。該方法包括(a)以一苯乙烯單體與一丁二烯單體為主要單體系統(tǒng)進(jìn)行聚合反應(yīng)，以形成該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體，(b)以該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子與一丙烯酸類單體系統(tǒng)聚合，以形成含丙烯酸類單體重量百分比11至45的含高倍率水和層的聚合物水性分散體，(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成該具有硬質(zhì)外殼的硬質(zhì)粒子，以及(d)在高溫下，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿以膨潤該硬質(zhì)粒子的水和層，而形成一經(jīng)膨潤后的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
本發(fā)明又另一目的在于提供一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法。其中該硬質(zhì)粒子主要具有不透明度的光學(xué)特性。該方法包括下列步驟(a)提供一聚合物水性分散體，(b)以該聚合物水性分散體為種子，經(jīng)由一烯酸類單體系統(tǒng)的聚合，以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體，(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成具有一硬質(zhì)外殼的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子，以及(d)在高溫下，添加一揮發(fā)性堿與耐久性堿其中之一，以膨潤該硬質(zhì)粒子的水和層，以形成經(jīng)膨潤后的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，其中該種子以苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體或丁二烯聚合物的水性分散體為最佳。
本發(fā)明的又另一目的在于提供一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體結(jié)構(gòu)，該硬質(zhì)粒子具有不透明度的光學(xué)性質(zhì)，其結(jié)構(gòu)特征在于包括一以苯乙烯單體與丁二烯單體所聚合而成的苯乙烯—丁二烯聚合物核心，一由丙烯酸類單體系統(tǒng)所聚合于該苯乙烯—丁二烯聚合物核心外圍的高倍率水和層，以及一主要由苯乙烯單體系統(tǒng)所聚合而形成于該水和層外圍的硬殼層。
本發(fā)明的又另一目的在于提供一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體結(jié)構(gòu)，該硬質(zhì)粒子具有不透明度的光學(xué)性質(zhì)，其結(jié)構(gòu)特征在于包括一以丁二烯單體所聚合而成的丁二烯聚合物核心，一由丙烯酸類單體系統(tǒng)所聚合于該丁二烯聚合物核心外圍的高倍率水和層，以及一主要由苯乙烯單體系統(tǒng)所聚合而形成于該水和層外圍的硬質(zhì)外殼層。
本發(fā)明得藉由下列實(shí)施例的詳細(xì)說明，以便得一更深入的了解。然而下述說明僅為本發(fā)明的最佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以之限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明所做的均等變化，皆應(yīng)屬于本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
本發(fā)明的第一最佳實(shí)施例為提供一種以苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，制作內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的方法，可應(yīng)用于形成具有不透明度光學(xué)特性的硬質(zhì)粒子。首先，以苯乙烯單體與丁二烯單體為主要單體系統(tǒng)進(jìn)行乳化聚合反應(yīng)，以形成苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體。其中，該苯乙烯單體系統(tǒng)與該丁二烯單體系統(tǒng)可以分批加料方式加料，或者于乳化后再加料，以進(jìn)行聚合反應(yīng)。此外，吾人可以羧酸參與聚合反應(yīng)對(duì)該水性分散體進(jìn)行羧酸變性，以增加該水性分散體的安定性。當(dāng)然，也可以選擇不進(jìn)行羧酸變性。再者，吾人也可以于聚合反應(yīng)后，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿其中之一種于反應(yīng)系統(tǒng)中，以增加該水性分散體的安定性。當(dāng)然，也可以選擇不做添加任何揮發(fā)性堿或耐久性堿。一般而言，上述聚合反應(yīng)的反應(yīng)壓力可為2至9Kg／Cm2、溫度約為40℃至100℃，而酸堿值(PH)范圍則為4．5至11．0。而經(jīng)乳化聚合反應(yīng)后所形成的苯乙烯—丁二烯聚合物水性分散體的粒子直徑約為0．10μm至0．50μm。
其次，以該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，經(jīng)由一烯酸類單體系統(tǒng)的聚合，以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體。根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的構(gòu)想，該含高倍率水和層是由含約11至45重量百分比的丙烯酸類單體所聚合而成。當(dāng)然，任何可與該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體種子聚合而形成高倍率水和層的單體系統(tǒng)皆可適用，而並不限于丙烯酸類單體系統(tǒng)而已，因此不在此贅述。此時(shí)為了使得所形成的水和層能夠更膨潤，可以藉由添加揮發(fā)性堿或耐久性堿其中的一種于反應(yīng)系統(tǒng)中，以將該水性分散體的水發(fā)層膨潤以增大粒徑。當(dāng)然，吾人也可選擇不在此步驟對(duì)該粒子進(jìn)行膨潤的動(dòng)作，而待后序硬質(zhì)外殼形成后再進(jìn)行膨潤的動(dòng)作。
最后，在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成該具有硬質(zhì)外殼的硬質(zhì)粒子。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，在本發(fā)明最佳實(shí)施例中所使用的硬質(zhì)單體系統(tǒng)主要為苯乙烯單體系統(tǒng)所組成，而以包括一約60至98重量百分比的苯乙烯單體、一約1至10重量百分比的丙烯酸單體與一約1至10重量百分比的2—羥基甲基丙烯酸乙酯類單體的硬質(zhì)單體系統(tǒng)為最佳。然而對(duì)熟悉此方面技藝的人士而言，任何適用于與該水和層共聚合而可包覆于該水和層外的硬質(zhì)單體系統(tǒng)皆可使用，并不限于苯乙烯單體系統(tǒng)而已，因此不在此贅述。
在形成該硬質(zhì)粒子后，為了使該硬質(zhì)粒子內(nèi)的水和層能更膨潤，因此可于高溫下添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿其中的一種于反應(yīng)系統(tǒng)中，以膨潤該硬質(zhì)粒子的水和層。由于該粒子受該硬質(zhì)單體外殼的包覆，使揮發(fā)性堿或耐久性堿不易滲透入該硬質(zhì)粒子中以膨潤該水和層，因此通常此步驟需要在加溫下進(jìn)行，而所需的溫度以略高于所形成的硬質(zhì)外殼的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)即可。以本發(fā)明的最佳實(shí)施例而言，本發(fā)明的硬質(zhì)外殼主要是由苯乙烯單體系統(tǒng)所聚合而成，因此一般所需的溫度約控制于100度至150度即可。
當(dāng)然，為增加該硬質(zhì)粒子的特性，吾人更可于該硬質(zhì)粒子上再形成第二層水和層與第二層硬殼層。而所使用的方法步驟皆與上述形成第一層水和層與第一層硬質(zhì)外殼的方法相同，因此不在此贅述。此外，用于形成第二層水和層與第二硬殼層的反應(yīng)物單體系統(tǒng)可由熟悉此技藝的人士依實(shí)際需求而調(diào)整。而且，該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的水分，在干燥時(shí)可被蒸發(fā)，使得該硬質(zhì)粒子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，而更能顯現(xiàn)其不透明度的光學(xué)特性。
此外，由于紙涂布加工用的涂布材料并不限于由苯乙烯單體與丁二烯單體所形成的苯乙烯—丁二烯聚合物而已。是以本發(fā)明方法所使用的種子也不在此限，可視實(shí)用涂布加工材料需求而定。是以，在本發(fā)明的第二最佳實(shí)施例中，提供一種以丁二烯聚合物的水性分散體為種子，制作內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的方法。其中該硬質(zhì)粒子亦具有不透明度的光學(xué)特性。茲就本發(fā)明第二最佳實(shí)施例的主要步驟簡述如下。首先，以丁二烯單體為主要單體系統(tǒng)進(jìn)行聚合反應(yīng)，以形成該丁二烯聚合物的水性分散體。其次，以該丁二烯聚合物的水性分散體為種子，與一烯酸類單體系統(tǒng)聚合，以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體。最后，在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成該具有硬質(zhì)外殼的硬質(zhì)粒子。
至于其他細(xì)節(jié)步驟如同前述第一最佳實(shí)施例一樣，因此不再贅述。綜合上述最佳實(shí)施例的說明可知，本發(fā)明方法所使用的種子并不限于所述的苯乙烯—丁二烯聚合物種子與丁二烯聚合物種子而已，且用于形成高倍率水和層與硬質(zhì)外殼層的單體系統(tǒng)也不限于丙烯酸類與苯乙烯而已，對(duì)于熟悉此技藝的人士而言任何適用的單體系統(tǒng)皆可用于本發(fā)明。
此外，就所形成的硬質(zhì)粒子結(jié)構(gòu)方面而言，本發(fā)明所提供的硬質(zhì)粒子水性分散體在結(jié)構(gòu)上亦具其獨(dú)特性。其結(jié)構(gòu)特征在于該粒子具有一苯乙烯—丁二烯聚合物核心，且在核心外圍包覆有一層以丙烯酸類單體系統(tǒng)聚合且其重量百分比約為11至45的含高倍率水和層。此外在此水和層的外圍還包覆有一層主要由苯乙烯的硬質(zhì)單體聚合而成的硬質(zhì)外殼。此種結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)粒子水性分散體，具有極佳的不透明性的光學(xué)特性，極適用于紙涂布加工上，可有效地改善紙品品質(zhì)。
當(dāng)然，如果根據(jù)本發(fā)明第二最佳實(shí)施例所產(chǎn)生的硬質(zhì)粒子水性分散體，則該粒子的結(jié)構(gòu)特征在于以丁二烯聚合物為核心，且在核心外圍包覆有一層以丙烯酸類單體系統(tǒng)聚合且其重量百分比約為11至45的含高倍率水和層。此外，在此水和層的外圍還包覆有一層主要由苯乙烯的硬質(zhì)單體聚合而成的硬質(zhì)外殼。此種結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)粒子水性分散體，亦具有極佳的不透明性的光學(xué)特性。
綜合上述說明可知，傳統(tǒng)紙涂布加工用的乳膠粒子具較差的不透明度的光學(xué)性質(zhì)，因而會(huì)影響到紙涂布加工后的紙品品質(zhì)，間接地降低產(chǎn)業(yè)競爭力。然而利用本發(fā)明所提供的方法能有效地增加粒徑且使粒子具有極佳的不透明度的光學(xué)特性，進(jìn)而能提升紙涂布加工后紙品的品質(zhì)，因此實(shí)具產(chǎn)業(yè)的價(jià)值。此外，本發(fā)明所提供的方法，並未見于任何公開的刊物或?yàn)楫a(chǎn)業(yè)界所運(yùn)用，當(dāng)符合專利法發(fā)明專利的各要件。爰依法提出申請(qǐng)，謹(jǐn)請(qǐng)貴局惠予核準(zhǔn)，實(shí)感德便。
本發(fā)明得由熟悉此技藝的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫離申請(qǐng)專利范圍所欲保護(hù)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1．一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，是以苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，制作內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的方法，其中該硬質(zhì)粒子主要具有不透明度的光學(xué)特性，其特征在于，該方法包括(a)以一苯乙烯單體與一丁二烯單體為主要單體系統(tǒng)進(jìn)行聚合反應(yīng)，以形成該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體；(b)以該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，經(jīng)由一烯酸類單體系統(tǒng)的聚合，以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體；以及(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成具有一硬質(zhì)外殼的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
2．如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(a)是將該苯乙烯單體與該丁二烯單體以分批加料方式加料，以進(jìn)行聚合反應(yīng)或是將該苯乙烯單體與該丁二烯單體于乳化后再進(jìn)行加料，以進(jìn)行聚合反應(yīng)。
3．如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(a)還可包括一步驟以羧酸參與聚合反應(yīng)對(duì)該水性分散體進(jìn)行羧酸變性，以增加該水性分散體的安定性，或于聚合反應(yīng)后，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿其中之一于反應(yīng)系統(tǒng)中，以增加該水性分散體的安定性。
4．如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(a)的反應(yīng)壓力為2至9Kg／Cm2，溫度為40℃至約100℃，而其所形成的該苯乙烯—丁二烯聚合物水性分散體的粒子直徑為0．10μm至0．50μm，且其酸堿值(PH)范圍為4．5至11．0。
5．如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(b)所形成的該含高倍率水和層的水性分散體是由含約11至45重量百分比的丙烯酸類單體系統(tǒng)所聚合而成。
6．如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(b)之后還可包括一步驟(b1)在室溫下，添加揮發(fā)性堿或耐久性堿其中之一，以膨潤該含高倍率水和層的水性分散體的水和層。
7．如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(c)中的該硬質(zhì)單體系統(tǒng)為包括一約60至98重量百分比的苯乙烯單體、一約1至10重量百分比的丙烯酸單體與一約1至10重量百分比的2—羥基甲基丙烯酸乙酯類單體所組成。
8．如權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(c)之后還包括一步驟(d)在高溫下，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿其中之一于反應(yīng)系統(tǒng)中，以膨潤該硬質(zhì)粒子的水和層。
9．如權(quán)利要求8所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(d)的反應(yīng)溫度是控制為略高于該苯乙烯硬殼層的玻璃轉(zhuǎn)移溫度(Tg)，並約為100℃至150℃。
10．如權(quán)利要求8所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(d)之后還包括一步驟(e)與額外的硬質(zhì)單體進(jìn)行再聚合反應(yīng)以形成第二層的硬質(zhì)外殼層，而該額外的硬質(zhì)單體為苯乙烯單體。
11．一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，是以丁二烯聚合物的水性分散體為種子，制作內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的方法，其中該硬質(zhì)粒子具有不透明度的光學(xué)特性，其特征在于，該方法包括(a)以一丁二烯單體為主要單體系統(tǒng)進(jìn)行聚合反應(yīng)，以形成該丁二烯聚合物的水性分散體；(b)以該丁二烯聚合物的水性分散體為種子，與一烯酸類單體系統(tǒng)聚合，以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體；以及(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成具有一硬質(zhì)外殼的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
12．如權(quán)利要求11所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(b)所形成的含高倍率水和層的水性分散體是由含約11至45重量百分比的丙烯酸類單體所聚合。
13．如權(quán)利要求11所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(b)之后還包括一步驟(b1)在室溫下，添加揮發(fā)性堿或耐久性堿其中之一，以膨潤該含高倍率水和層的水性分散體的水和層。
14．如權(quán)利要求11所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(c)中的該硬質(zhì)單體系統(tǒng)為包括一約60至98重量百分比的苯乙烯單體、一約1至10重量百分比的丙烯酸單體與一約1至10重量百分比的2—羥基甲基丙烯酸乙酯類單體所組成。
15．如權(quán)利要求11所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該步驟(c)之后還包括一步驟(d)在高溫下，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿其中之一于反應(yīng)系統(tǒng)中，以膨潤該硬質(zhì)粒子的水和層，而該步驟(d)的反應(yīng)溫度是控制為略高于該苯乙烯硬殼層的玻璃轉(zhuǎn)化溫度(Tg)。
16．一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其是以苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，制作內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子的方法，其中該硬質(zhì)粒子具有不透明度的光學(xué)特性，其特征在于，該方法包括(a)以一苯乙烯單體與一丁二烯單體為主要單體系統(tǒng)進(jìn)行聚合反應(yīng)，以形成該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體；(b)以該苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體為種子，與一丙烯酸類單體系統(tǒng)聚合，以形成含丙烯酸類單體重量百分比為11至45的含高倍率水和層的聚合物水性分散體；(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由—硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成該具有硬質(zhì)外殼的硬質(zhì)粒子以及(d)在高溫下，添加一揮發(fā)性堿或一耐久性堿以膨潤硬質(zhì)粒子的水和層，而形成一經(jīng)膨潤后的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
17．一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其中該硬質(zhì)粒子主要具有不透明度的光學(xué)特性，其特征在于，該方法包括(a)提供一聚合物水性分散體；(b)以該聚合物水性分散體為種子，經(jīng)由一烯酸類單體系統(tǒng)的聚合，以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體；(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下，經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合，以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆，而形成具有一硬質(zhì)外殼的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子；以及(d)在高溫下，添加一揮發(fā)性堿與耐久性堿其中之一，以膨潤該硬質(zhì)粒子的水和層，以形成經(jīng)膨潤后的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
18．如權(quán)利要求17所述的一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法，其特征在于，其中該種子為一苯乙烯—丁二烯聚合物的水性分散體或丁二烯聚合物的水性分散體。
19．一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體結(jié)構(gòu)，該硬質(zhì)粒子具有不透明度的光學(xué)性質(zhì)，其特征在于包括一以苯乙烯單體與丁二烯單體所聚合而成的苯乙烯—丁二烯聚合物核心；一由丙烯酸類單體系統(tǒng)所聚合于該苯乙烯—丁二烯聚合物核心外圍的高倍率水和層；以及一主要由苯乙烯單體系統(tǒng)所聚合而形成于該水和層外圍的硬殼層。
20．一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體結(jié)構(gòu)，該硬質(zhì)粒子具有不透明度的光學(xué)性質(zhì)，其特征在于包括一以丁二烯單體所聚合而成的丁二烯聚合物核心；一由丙烯酸類單體系統(tǒng)所聚合于該丁二烯聚合物核心外圍的高倍率水和層；以及一主要由苯乙烯單體系統(tǒng)所聚合而形成于該水和層外圍的硬質(zhì)外殼層。
全文摘要
一種內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子水性分散體的制造方法,其中硬質(zhì)粒子主要具有不透明度的光學(xué)特性,該方法包括下列步驟:(a)提供一聚合物的水性分散體,(b)以該聚合物的水性分散體為種子,經(jīng)由一烯酸類單體系統(tǒng)的聚合,以形成含高倍率水和層的聚合物水性分散體,(c)在該含高倍率水和層的聚合物水性分散體存在下,經(jīng)由一硬質(zhì)單體系統(tǒng)的聚合,以將該含高倍率水和層的聚合物水性分散體包覆,而形成具有一硬質(zhì)外殼的該內(nèi)部含水的硬質(zhì)粒子。
文檔編號(hào)C08F212/08GK1279245SQ99109439
公開日2001年1月10日 申請(qǐng)日期1999年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月2日
發(fā)明者劉明坤, 陳健逢, 楊宏遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:申豐化學(xué)工業(yè)股份有限公司