交聯共聚物、制備方法和包含所述共聚物的印刷漿料技術

本發明專利技術涉及通過至少一種包含至少一個羧酸官能團的單體、至少一種疏水性單體和至少一種交聯劑的沉淀聚合獲得的交聯共聚物。該共聚物的主要特征在于，在沉淀聚合之前羧酸官能團的30％至90％是成鹽形式，用于沉淀聚合的溶劑由至少一種包含1至4個碳原子的醇組成，并且該共聚物在不存在水溶性非離子單體的情況下獲得。得。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】交聯共聚物、制備方法和包含所述共聚物的印刷漿料


[0001]本專利技術具體涉及丙烯酸增稠劑領域。更具體地，本專利技術涉及基于包含羧酸官能團，特別是丙烯酸官能團的單體的交聯共聚物。本專利技術的另一方面涉及制備所述交聯共聚物的方法。本專利技術的另一方面涉及包含該交聯共聚物的印刷漿料，以及制備這樣的印刷漿料的方法。

技術介紹

[0002]專利US4722958描述了一種制備丙烯酰胺/丙烯酸/甲基丙烯酸烷基酯共聚物的方法，其中酸官能團在聚合步驟之前被完全中和，即呈成鹽形式。一旦聚合完成，丙烯酰胺的存在使得共聚物沉淀。然而，這些聚合物的缺點是含有丙烯酰胺，這會降低最終聚合物的陰離子電荷及其增稠性能。此外，這些聚合物的制備需要處理對健康有害且引入氮官能團的單體，其在紡織廠廢水中的存在越來越受到管制和限制。此外，在沉淀聚合的情況下，丙烯酰胺必須以其純粉末形式使用，這使得處理復雜且有風險。
[0003]專利US6696508描述了基于通過沉淀聚合(縮寫PPP)獲得的丙烯酸聚合物并在天然溶劑中配制成油性分散體的制劑。在使用過程中，這些丙烯酸的聚合物或共聚物是未中和的形式，且必須通過在液體制劑中加入堿來中和。在這種情況下，通過在分散體中用氨鼓泡來中和丙烯酸聚合物。因此，該操作是一個復雜的附加步驟，需要時間和適合于該特定方法類型的工業手段。在使用除氨以外的堿(例如碳酸鹽或碳酸氫鹽)來調節制劑的pH的情況下，由于所用堿的沉淀或數天后由于聚丙烯酸官能團的中和而釋放出二氧化碳，而產生穩定性問題。
[0004]文獻EP0161038描述了一種制備疏水性或水溶脹性聚合物的方法，該方法實施了中和陰離子單體的羧酸官能團的步驟。該方法通過在烴溶劑中由包含游離酸官能團和成鹽酸官能團的不飽和酸單體和交聯劑反相乳液聚合來進行。
[0005]此外，在用基于丙烯酸的印刷漿料印刷紡織品材料的過程中，有時在印刷的紡織品材料的表面觀察到白色遮蓋物的隱現。這個問題是本領域技術人員所熟知的，被稱為結冰或“結霜”，是由于在印刷過程中印刷漿料在紡織品材料表面的保持力不足。紡織品的紗線頂部，或者例如在地毯的情況下刷毛的頂部，不再被彩色漿料覆蓋并保持白色，這產生了這種不期望的表面效果。
[0006]本專利技術允許克服現有技術的缺點。具體地，本專利技術旨在在不使用丙烯酰胺的情況下制備交聯共聚物，同時與現有技術相比保持甚至改善該共聚物的增稠特性。

技術實現思路

[0007]根據第一方面，本專利技術涉及一種通過至少以下的沉淀聚合而獲得的交聯共聚物：
[0008]?
60mol％至99.8mol％的至少一種包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體，
[0009]?
0.1mol％至20mol％的至少一種式(I)的疏水性單體，R2R3C＝CR1X，
[0010][0011]其中：
[0012]*R1、R2和R3彼此獨立地是氫原子或甲基，
[0013]*X是基團C(＝O)
?
O
?
Y或CH2?
C(＝O)
?
O
?
Y,
[0014]其中Y是包含3
?
30個碳原子、包含3
?
30個選自O、N和S的雜原子的飽和的或不飽和的、直鏈的、支鏈的或環狀的、可選地為芳族的烴基，
[0015]?1×
10
?9mol％至2mol％的至少一種交聯劑。
[0016]該交聯共聚物的主要特征在于，在沉淀聚合之前，陰離子單體的羧酸官能團的30％至90％被中和，即是成鹽形式，并且用于沉淀聚合的溶劑由至少一種包含1至4個碳原子的醇組成，并且該交聯共聚物在不存在水溶性非離子單體的情況下獲得。
[0017]所有的摩爾百分比都相對于包括交聯劑的單體的總摩爾數來表示。
[0018]根據一個實施方案，包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體、式(I)的疏水性單體和交聯劑的摩爾百分比總和等于100mol％。
[0019]本專利技術共聚物的特征的結合(即(1)存在60mol％至99.8mol％的包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體，(2)存在0.1mol％至20mol％的式(I)的疏水性單體，(3)沉淀聚合，(4)在聚合之前中和陰離子單體的羧酸官能團的30％至90％，和(5)使用包含1至4個碳原子的醇)產生了協同效應，其允許獲得具有至少與現有技術共聚物相當的增稠特性的交聯共聚物，同時無需丙烯酰胺。
[0020]此外，當本專利技術的共聚物用于印刷漿料中以進行紡織品材料的印刷時，其具有避免結冰現象的優點。
[0021]根據一個實施方案，本專利技術的交聯共聚物在交聯劑存在下，僅通過以下單體的沉淀聚合而獲得：60mol％至99.8mol％的所述至少一種包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體，和0.1mol％至20mol％的所述至少一種式(I)的疏水性單體。換句話說，根據該實施方案，獲得的交聯共聚物僅包含陰離子單體和式(I)的疏水性單體作為組成單體。本領域技術人員將知道如何調節這兩種單體的摩爾百分比，以相對于單體和交聯劑的總摩爾數達到100％。
[0022]有利地，根據本專利技術的交聯共聚物不包含任何不同于包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體的另外的陰離子單體。換句話說，根據本專利技術的交聯共聚物包含陰離子電荷，有利地，該電荷僅來源于包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體。
[0023]在本文中，術語“水溶性”是指當化合物(特別是單體)在25℃下攪拌4小時下以20g.L
?1的濃度加入去離子水中時，形成沒有不溶性顆粒的水溶液。
[0024]相反，“疏水性”化合物是不溶于水的。因此，當它以20g.L
?1的濃度以固體形式加入去離子水中并在25℃下攪拌4小時，形成沉淀。
[0025]溶劑介質中的沉淀聚合包括可溶性單體在溶劑中的聚合，而獲得的共聚物是不溶的，因此沉淀在溶劑中。這種類型聚合的可行性可以任選地通過賦予適合于分散介質的流動性的特定表面活性劑(tensioactive agents)(或表面活性劑(surfactants))的存在來
確保。
[0026]根據一個實施方案，共聚物由至少一種包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體、至少一種式(I)的疏水性單體、至少一種陽離子單體和至少一種交聯劑獲得。
[0027]優選地，包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來酸和富馬酸。丙烯酸和甲基丙烯酸是最優選的，尤其是丙烯酸。
[0028]該共聚物包含60至99.8mol％(摩爾百分比)的至少一種陰離子羧酸單體，優選78至99.8mol％，更優選85至99.8mol％，甚至更優選88至99.8mol％。
[0029]根據一個實施方案，陰離子單體的羧酸官能團被成鹽劑(也稱為中和劑)成鹽。如已經指出的，共聚物的羧酸官能團的30％至90mol％被中和，更有利地為40％至90％。成鹽在沉淀聚合之前進行。當然，這是中和的C(＝O)OH官能團的數量相對于聚合開本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種交聯共聚物，其通過至少以下物質的沉淀聚合來獲得：
?
60mol％至99.8mol％的至少一種包含至少一個羧酸官能團的陰離子單體，
?
0.1mol％至20mol％的至少一種式(I)的疏水性單體，其中：R1、R2和R3彼此獨立地為氫原子或甲基，X是基團C(＝O)
?
O
?
Y或CH2?
C(＝O)
?
O
?
Y，其中Y是包含3
?
30個碳原子的、飽和的或不飽和的、直鏈的、支化的或環狀的、可選地是芳族的烴基，并且包含0
?
4個選自O、N和S的雜原子，
?
1*10
?9mol％至2mol％的至少一種交聯劑，所述交聯共聚物的特征在于，在沉淀聚合之前，陰離子單體的羧酸官能團的30mol％至90mol％是成鹽形式的，用于沉淀聚合的溶劑包含至少一種包含1至4個碳原子的醇，且所述共聚物在不存在水溶性非離子單體的情況下獲得。2.根據權利要求1所述的交聯共聚物，其特征在于所述共聚物在不存在水溶性非離子單體的情況下獲得，所述水溶性非離子單體選自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N
?
異丙基丙烯酰胺、N,N
?
二甲基丙烯酰胺、N,N
?
二乙基丙烯酰胺、N
?
羥甲基丙烯酰胺、N
?
乙烯基甲酰胺、N
?
乙烯基乙酰胺、N
?
乙烯基吡啶、N
?
乙烯基吡咯烷酮、丙烯酰嗎啉和雙丙酮丙烯酰胺。3.根據權利要求1或2所述的交聯共聚物，其特征在于包含至少一個羧酸官能團的單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來酸和富馬酸。4.根據前述權利要求中任一項所述的交聯共聚物，其特征在于包含至少一個羧酸官能團的單體是丙烯酸。5.根據前述權利要求中任一項所述的交聯共聚物，其特征在于羧酸官能團用成鹽劑成鹽，所述成鹽劑選自氨、碳酸鈉、碳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：弗雷德里克，
申請(專利權)人：SPCM股份公司，
類型：發明
國別省市：