基丙烯酰氧乙基 邻苯二甲酸,可获自Mitsubishi Rayon Co·,Ltd.,产品牌号为Acryester PA。在一些实施 方案中,通过共聚合包括至少约10%至约50%水不溶性单体的单体,可以制备乳液。在其它实 施方案中,通过共聚合包括至少约10%至约60%或约70%水不溶性单体的单体,可以制备乳 液。
[0046] 另外,预乳液进料可以包括多于一种水不溶性单体,如上述不溶性单体的混合物。 例如,在一种实施方案中,丙烯酸2-乙基己基酯和甲基丙烯酸甲酯两者可以以各自约11%包 含于预乳液进料中。在其它实施方案中,这些数量可以变化。
[0047] 在一些实施方案中,预乳液进料还可包括甲基丙烯酸作为单体,其中甲基丙烯酸 是水溶性单体。在一些实施方案中,水溶性单体可以被添加到预乳液进料,如丙烯酸2-羟基 乙基酯、丙烯酸羟基丙基酯、甲基丙烯酸羟基丙基酯(有限的水溶性)、丙烯酸、甲基丙烯酸、 衣康酸、N-乙烯基吡略烧酮、N-乙烯基己内酰胺、1-乙烯基_2_哌啶酮、1-乙烯基_5_甲基-2-吡咯烷酮、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基甲基丙烯酰胺。如上所指出,具有平均10个 氧化乙烯单元的乙氧基化的(甲基)丙烯酸酯单体,如乙氧基化的甲基丙烯酸羟基乙基酯, 可获自东京中央区的Nippon Nyukazai Co·,Ltd·,产品牌号MA-100A。另外,季胺(甲基)丙 稀酸酯,如丙稀酰氧乙基三甲基氯化铵(dimethylaminoethyl acrylate methyl chloride quaternary),可获自新泽西州,Old Bridge的CPS Chemical Co.,产品牌号Agelfex FA1Q80MC。
[0048] 尽管对于每一乳液和每一施加,甲基丙烯酸或其它水溶性单体的数量可以变化, 示范性的数量(如基于总(可溶性和不溶性)单体重量的重量百分数)可以包括约0%至约 25%,包括其中的每一区间,并且在其它实施方案中,数量可以为约0%至约15%,包括其中的 每一区间。在一些实施方案中,这一数量可以为约0%至约10%或约1 %至约10%,包括其中的每 一区间。在其它实施方案中,这一数量可以为单体总重量的约10%。在其它实施方案中,这一 数量可以为约1至5%,包括其中的每一间断值。
[0049] 预乳液进料还可包括内部交联剂,其可以增加所得的聚合物的凝胶含量。在一些 实施方案中,内部交联剂可以包括至少一种多官能丙烯酸酯单体。这样的多官能丙烯酸酯 单体可以包括,举例来说,聚乙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯 酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和丙二醇二丙烯酸酯。内部交联剂可以以预乳液进料的约0.1至 约1.0重量份添加。
[0050] 举例来说,通过在反应器中结合单体进料和预乳液进料,可以制备乳液。在一些实 施方案中,可以使用顺序聚合,其中可以将第一单体混合物添加到反应器并且至少部分地 反应,随后慢慢引入第二单体混合物并反应。在一些实施方案中,顺序聚合可以产生具有芯 和壳的聚合物,芯由第一单体进料形成,壳由随后的单体进料形成。顺序聚合的实例和进一 步的公开内容可见于美国专利6,706,836(包括实例26和27)、6,465,591和6,828,399和美 国专利申请2003/0144446,其每一篇以其全部内容引入,如同在本文中全部阐述一样。
[0051] 在其它实施方案中,可以使用同时进料,其中第一单体混合物和第二单体混合物 被同时引入反应器且反应。在一些使用同时进料的实施方案中,可以最初在反应器中提供 一部分的第一单体混合物和一部分的第二单体混合物。然而,当这样的原材料与随后且同 时引入反应器的单体进料相同时,随后所得的聚合乳液不被认为具有芯和壳,反而具有一 致的组成。本文中提供的实例提供了这样的参数,其可用于使用同时进料的某些实施方案 中。尽管前述方法已经使用仅仅两种单体混合物进行描述,本领域技术人员会容易地理解 另外的混合物和进料可用于一些实施方案。
[0052]在该方法期间还可添加引发剂,如离解性((11880(^31:;^6)引发剂、氧化还原引发 剂或油溶性引发剂。举例来说,这样的引发剂可包括但不限于过硫酸盐如过硫酸铵、过硫酸 钾和过硫酸钠,过氧化氢,过氧化氢叔丁基和偶氮化合物如4,4'_偶氮二(4-氰戊酸)。氧化 还原引发剂包括但不局限于过硫酸盐与硫酸氢盐(bisulfate),如过硫酸钠与焦亚硫酸钠, 过氧化氢与亚铁离子,亚硫酸盐离子,亚硫酸氢盐离子或抗坏血酸,和氢过氧化物与次硫酸 盐(sulfoxylate),如过氧化氢叔丁基与甲醛次硫酸氢钠 (sodium formaldehyde sulfoxylate)。举例来说,这样的油溶性引发剂可包括但不限于,2,2'_偶氮二(异丁腈),2, 2'_偶氮二(2-甲基丁腈),过氧苯甲酰,和月桂基过氧化物。基于本文中的公开内容,其它引 发剂为本领域技术人员所知,其将适合于本文中使用。
[0053]在制备聚合物乳液中,在本文中公开的方法中还可使用表面活性剂。在一些实施 方案中,表面活性剂可以是十二烷基醚硫酸钠,如Disponil FES 77 (32%),可获自俄亥俄 州辛辛那提的Cognis(BASF集团的成员)。表面活性剂可以含于首批料混合物中,如本文中 的实例中所表明的。在一些实施方案中,表面活性剂可以以约0.5%至约5%的数量添加,基于 表面活性剂的干重/单体的重量。在其它实施方案中,表面活性剂可以以约0.1%至约10%的 数量添加,基于表面活性剂的干重/单体的重量。在另外的其它实施方案中,这种表面活性 剂的数量可以为约〇. 2%至约5%,在其它实施方案中,表面活性剂的数量可以为约0.5%至约 2%。基于本文中的公开内容,其它的表面活性剂为本领域技术人员所知,其将适合于本文中 使用。
[0054]作为进一步的实例并且在没有限制的情况下,可适用于本文中公开的实施方案中 的其它阴离子表面活性剂包括二辛磺基琥泊酸钠,月桂基硫酸盐(lauryl sulfates),辛基 硫酸盐(octyl sulfates),2_乙基己基硫酸盐(2-ethylhexyl sulfates),月桂基二甲基氧 化胺(lauramine oxide),癸基硫酸盐(decyl sulfates),十三烷基硫酸盐(tridecyl sulfates),椰酸盐(cocoates),月桂酰肌氨酸盐(lauroyl sarcosinates),月桂基磺基琥 ?白酸盐(lauryl sulfosuccinates),直链C10二苯酿二横酸盐(linear CIO diphenyl oxide disulfonate),月桂基磺基琥?白酸盐(lauryl sulfosuccinates),月桂基醚硫酸盐 (lauryl ether sulfates) (1 和2mol氧化乙稀),豆蔻基硫酸盐(mystristyl sulfates),油 酸盐(oleates),硬脂酸盐(stearates),树脂酸盐(tallates),蓖麻油酸盐 (ricinoleates),十六烷基硫酸盐(cetyl sulfates)。
[0055]在一些实施方案中,非离子表面活性剂可以与阴离子表面活性剂一起使用。举例 来说,并且在没有限制的情况下,可用于本文中公开的实施方案中的非离子表面活性剂包 括,甲基葡糖聚醚-10,PEG-20甲基葡萄糖二硬脂酸酯,PEG-20甲基葡萄糖倍半硬脂酸酯, C11-15链烷醇聚醚-20,鲸蜡醇聚醚-12,十二烷基苯酚聚醚-12,月桂醇聚醚-15,PEG-20蓖 麻油,聚山梨醇酯20,硬脂醇聚醚-20,聚氧乙烯-10十六烷基醚,聚氧乙烯-10十八烷基醚, 聚氧乙烯-20十六烷基醚,聚氧乙烯-10油基醚,聚氧乙烯-20油基醚,乙氧基化壬基苯酚,乙 氧基化辛基苯酚,乙氧基化十二烷基酚,或乙氧基化脂肪族(C6-C22)醇,包括3至20个氧化 乙烯部分,聚氧乙烯-20异十六烷基醚,聚氧乙烯-23甘油月桂酸酯,聚氧乙烯-20甘油硬脂 酸酯,PPG-10甲基葡萄糖醚,PPG-20甲基葡萄糖醚,聚氧乙烯-20山梨醇酐单酯,聚氧乙烯-80蓖麻油,聚氧乙烯-15十三烷基醚,聚氧乙烯-6十三烷基醚,月桂醇聚醚-2,月桂醇聚醚-3,月桂醇聚醚-4,PEG-3蓖麻油,PEG 600二油酸酯,PEG 400二油酸酯,氧基乙醇,2,6,8-三 甲基-4-壬基氧基多亚乙基,氧基乙醇:辛基苯氧基多乙氧基乙醇,壬基苯氧基多乙氧基乙 醇,和2,6,8_三甲基-4-壬基氧基多亚乙基亚烷基氧基多亚乙基(polyethyene)氧基乙醇。
[0056] 另外,稳定剂还可用于该方法中来形成乳液。在一些实施方案中,合适的稳定剂包 括聚乙稀醇,如BP-04 (15%)级,获自台湾省台北市的Chang Chun Pertochemical Co·, Ltd.或者Mowiol 4-88,获自德克萨斯州休斯顿市的Kuraray America, Inc.。在一些实施 方案中,作为稳定剂,可以使用获自特拉华州威尔明顿的Dupont Chemi ca 1的E1 vano 1 51 -03 和/或获自日本大阪的 Sekisui Specialty Chemical Co·, Ltd.的 Selvol 203。稳定剂 可以含于首批料混合物和/或预乳液混合物中。在一些实施方案中,稳定剂可以以约1%至约 10%的数量添加,基于稳定剂的干重/单体的重量。基于本文中的公开内容,其它的稳定剂为 本领域技术人员所知,其将适合于本文中使用。
[0057] 最后,交联剂可以任选地用于制备乳液。在一些实施方案中,交联剂可以添加到共 聚物中,其数量为约0至约15%,包括其中的每一间断值,基于交联剂的干重/共聚物的干重。 在一些实施方案中,交联剂可以以约0至约10%的数量添加,基于共聚物的干重。在其它实施 方案中,约1、2、3、4、5、6、7、8、9或10%,基于共聚物的干重。合适的交联剂包括但不局限于甲 醛类、密胺甲醛类、金属盐、氮丙啶类、异氰酸酯类、重铬酸盐类和类似的交联剂。另外的交 联剂可以包括多官能氮丙啶、聚酰胺-表氯醇型树脂或碳二亚胺化合物。在一些实施方案中 可以用作交联剂的示范性的金属盐包括但不局限于碳酸错铵(zirconium ammonium carbonate)、碳酸锌铵(zinc ammonium carbonate)、乙酸错、乙酸|丐、乙酸络、乙酸锌、乙酸 锆。在其它实施方案中,在制备乳液中未使用交联剂。除非本文中另作说明,用于交联剂基 准的百分比是指交联剂的干重/共聚物的干重。在一些实施方案中,交联剂包括密胺甲醛或 包括密胺甲醛的混合物。在一些实施方案中,交联剂可以以优选地约1%至约10%、更优选地 2%至5%和最优选地3%至4%的百分比重量数量存在。
[0058]如上所指出,通过共聚合单体进料中的一种或多种水溶性单体和预乳液进料中的 一种或多种水不溶性单体,可以制备乳液。在一种示范性实施方案中,还通过在制造过程期 间向反应器中引入首批料(还称为"反应器装料")、催化剂进料、活化剂进料和后添加进料, 可以进行制备过程。
[0059] 通过向反应器中引入首批料,可以开始制备乳液的示范性方法。在一些实施方案 中,首批料可以包括去离子水和一种或多种表面活性剂。可以选择表面活性剂来改进将被 共聚的单体(复数)或多组单体(复数)的混溶性。在一些实施方案中,十二烷基醚硫酸钠可 以用作首批料中的表面活性剂。
[0060] 首批料还可包括稳定剂,如聚乙烯醇,表面活性剂,如十二烷基醚硫酸钠,引发剂, 如过氧化氢叔丁基,活化剂,如羟基甲烷亚磺酸钠(可以Bruggo 1 ite E01的名称由宾夕法尼 亚州Newton Square的Bruggemann Chemical获得),和去氧剂,如乙二胺四乙酸钠铁(〃NaFe EDTA〃)(可获自乔治亚州Suwanee的Supreme Resources, Inc.)。可以将这种首批料添加到 反应器,可以以合适的速率,如80转/分钟,开始搅拌以开始制备过程。反应器内容物还可以 被加热到约50°C至约60°C的温度。在一些实施方案中,反应器内容物可以被加热到约53°C 至约55 °C。在其它实施方案中,反应器内容物可以被加热到约55 °C。
[0061] 在反应器的内容物被加热到期望的温度后,一部分的单体进料和一部分的预乳液 进料可以被添加到反应器。在一些实施方案中,在此阶段添加到反应器的单体进料与预乳 液进料的比例可以在约2.5:1和约3.5 :1之间,在一些实施方案中,该比例可以为约3 :1。另 外,初始量的进料可以被添加,其为大约5-7%,单体进料和预乳液进料每一种的重量百分 数。
[0062] 在将这些初始单体混合物添加到反应器后,可以开始将活化剂进料添加到反应 器。活化剂进料可以包括羟基甲烧亚磺酸钠,如可获自宾夕法尼亚州Newton Square的 Bruggemann Chemical的Bruggolite E01。在一些实施方案中,可以以恒定速率供给活化剂 进料使得与随后-开始的单体和预乳液进料被耗尽的同时或者在随后-开始的单体和预乳 液进料被耗尽后,内容物将被耗尽。在一些实施方案中,在单体进料和预乳液进料被耗尽的 大约30分钟内,如其后20分钟,活化剂进料可以被耗尽。
[0063] 在开始活化剂进料后,可以