[发明专利]制备水性复合颗粒分散体的方法

说明书

本发明涉及一种制备由加聚物和细碎的无机固体组成的颗粒的水性分散体(水性复合颗粒分散体，aqueous composite-particle dispersion)的方法，在该方法中烯键式不饱和单体以分散的方式分布在水性介质中并且是在至少一种以分散方式分布的、细碎的无机固体和至少一种分散剂存在下用至少一种自由基聚合引发剂通过自由基水性乳液聚合方法进行聚合的，且该方法包含：

a)使用1wt(重量)％至1000wt％的一种平均颗粒尺寸≤100nm的无机固体和0.05wt％至2wt％的一种自由基聚合引发剂，基于烯键式不饱和单体的总量(总单体量)计，

b)包括在最初加料中至少一部分无机固体，在一种水性聚合介质中以固体的水性分散体形式，随后

c)向所得的固体的水性分散体中计量加入总计≥0.01wt％且≤20wt％的总单体量的烯键式不饱和单体以及≥60wt％的总量的自由基聚合引发剂，并在聚合条件下将计量加入的烯键式不饱和单体进行聚合，直到单体转化率≥80wt％(聚合阶段1)，且随后

d)在聚合条件下向所得的聚合混合物中计量加入任何剩余的无机固体、任何剩余的自由基聚合引发剂和剩余的烯键式不饱和单体，并实施聚合至单体转化率≥90wt％(聚合阶段2)。

水性复合颗粒分散体是为一种公知的物质。它们是在水性分散介质中包含以分散方式分布的以下物质的水性流体体系：由多个交织的加聚物链(称为聚合物基体)组成的加成聚合物线团以及细碎的无机固体的颗粒(复合颗粒)。复合颗粒的平均直径一般在≥10nm且≤1000nm范围内，常常在≥50nm且≤400nm范围内，且经常在≥100nm且≤300nm范围内。

复合颗粒和以水性复合颗粒分散体的形式制备它们的方法以及它们的用途，为本领域技术人员所知且公开于例如US-A 3,544,500、US-A4,421,660、US-A 4,608,401、US-A 4,981,882、EP-A 104498、EP-A 505230、EP-A 572128、GB-A 2227739、WO 0118081、WO 0129106、WO03000760、WO 06072464以及WO 08135422的说明书中，还有在Long等人，Tianjin Daxue Xuebao 1991，4，第10至15页、Bourgeat-Lami等人，Die Angewandte Makromolekulare Chemie 1996，242，第105至122页、Paulke等人，Synthesis Studies of Paramagnetic Polystyrene Latex Particles in Scientific and Clinical Application of Magnetic Carriers，第69至76页，Plenum Press，New York，1997，以及Armes等人，Advanced Materials 1999，11，No.5，第408至410页中。

此外，未公布的申请号为07119197.7的欧洲专利申请公开了含硅烷醇基团的化合物用于制备水性复合颗粒分散体的用途。

但是，由在现有技术中公开的方法制备的水性复合颗粒分散体在所得凝固物(coagulum)含量方面经常不能令人完全满意。

因此，本发明的一个目的是提供一种特征为低凝固物含量的稳定水性复合颗粒分散体的新制备方法。

令人惊奇地，此目的通过在引言中定义的方法实现。

本发明的方法采用澄清的水，如澄清的饮用水，例如，但特别有利的是去离子水；其总量为≥30wt％且≤99wt％且有利地为≥35wt％且≤95wt％、且特别有利地为≥40wt％且≤90wt％，基于水性复合颗粒分散体计。根据本发明，至少一部分水在本方法的步骤b)中包括在加入聚合容器中的初始加料中，并且任何剩余量在随后的c)或d)中的至少一个步骤中被计量加入。

适合本发明方法的细碎的无机固体原则上为所有平均颗粒直径＞0且≤100nm的无机固体。