[发明专利]抗菌聚合物乳液和涂料组合物

说明书

技术领域

本发明总的涉及一种抗菌聚合物乳液和由它制备的在曝露于热和/或光时具备颜色稳定性的涂料组合物。

背景技术

附有金属离子的无机杀菌剂经常表现出导致它们曝露于热或光时变色的不稳定性。所以，这些无机杀菌剂经常引起加入这些杀菌剂的含水粘合剂乳液和涂料组合物产生明显的着色变化。因此，这些杀菌剂的使用被实际上限制在那些对这样的明显着色变化能够容许的系统中。

美国专利US7390774公开了一种光稳定的抗菌组合物包括一种含有1-乙烯基咪唑单体的聚合物配合的金属，其中所述的金属选自铜、银、金、锡、锌及其组合。该抗菌组合物表现出比传统的由包括活性炭、磷灰石、沸石和多种磷酸盐等物质附着金属离子组成的无机杀菌剂具备更优的光稳定性。然而，更高水平的颜色稳定性仍然值得期待。另外，该包含聚合物配合金属的抗菌组合物需要一些种类的有机溶剂和氨来协助混合，这些都增加了该涂料组合物的总挥发性有机物(VOC)含量并带来了难闻气味。低的VOC和无氨也是值得期待的。

发明内容

所要解决的技术问题

本发明所解决的技术问题是为了找到一种改进的在曝露于热和/阳光时相应配方表现出比美国专利US7390774的抗菌组合物更低变色性的含水抗菌聚合物乳液。另外，本发明还提供了一种含聚合物配合金属的抗菌聚合物乳液，该乳液由蒸汽进行气提(stripping)以去除VOC和氨以满足低VOC和低氨的要求。

技术方案

本发明的提供一种含水抗菌聚合物乳液包含，按所述乳液干重计，90～99.9wt％的一种聚合物A，0.004～1wt％的一种氧化剂和0.002～1wt％的一种共聚物B配合的金属，所述共聚物B含有5～95wt％含杂环的单体残基；其中，所述金属选自铜、银、锡、锌及其组合；其中，所述乳液是热稳定的。

发明详述

本发明所述含水抗菌聚合物乳液包含99～99.99％，优选95～99.9％，更优选99～99.9％的一种聚合物A，按所述乳液的干重计的重量百分比。合适的聚合物选自现有技术中用于涂料组合物的起粘合剂作用的乳液聚合物，包括纯丙烯酸、苯乙烯丙烯酸和乙酸乙烯酯丙烯酸的乳液共聚物。所述聚合物的例子包括商业化的现成的来自罗门哈斯公司，陶氏化学公司的一个全资子公司的聚合物乳液Rovace^TM SF-091，Primal^TM AS-2010和Primal^TM E-3131NG。

所述聚合物A的玻璃化转变温度(glass transition temperature，Tg)范围为-35℃～60℃，优选-15℃～40℃，更优选-10℃～30℃。本文中使用的Tg值是利用Fox公式(T.G.Fox，Bull.Am.Physics Soc.，第1卷，第3期，第123页(1956))计算的。均聚物的Tg可以在，例如，《聚合物手册》(“Polymer Handbook”，J.Brandrup和E.H.Immergut编辑，Interscience出版)中找到。

制备所述含水乳液聚合物的聚合技术是本领域众所周知的，见(R.Arshady著，胶体和聚合物科学(Colloid and Polymer Science)，第270卷，717-732页，1992)或者Piirma I编辑，乳液聚合(Emulsion polymerization)，Academic Press，NewYork，1982)。

所述乳液聚合物颗粒的平均粒径范围为50～350nm，优选100～300nm，使用BI-90Particle Sizer测量仪。不受特定理论的束缚，相信较低粒径导致更大的乳液聚合物剪切的不稳定性，且较大粒径导致较低的粘合能力及由此而来的更低的耐刮擦性。

本发明所述含水抗菌聚合物乳液含有，按所述乳液干重计的重量百分数，0.002～1％、优选0.003～1％、更优选0.02～0.5％的一种共聚物B配合的金属，其中所述金属选自铜、银、金、锡、锌及其组合；或者所述金属选自铜、银、金及其组合；或者所述金属选自铜、银及其组合；或者所述金属为银。