[发明专利]偶联的聚酯-丙烯酸酯-接枝聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及聚酯丙烯酸酯接枝共聚物，其包含聚(甲基)丙烯酸酯 作为接枝基底，所述接枝基底具有位于链中和/或位于端部的官能团，和 聚酯侧链作为接枝分支，和/或与所述接枝基底的至少一个链端连接的聚 酯嵌段。此外，本发明还涉及制备所述聚酯丙烯酸酯接枝共聚物的方法 以及其应用。

背景技术

基于聚酯和聚(甲基)丙烯酸酯组合的聚合物结构的合成自二十世 纪六十年代中期以来就已是工业研究的课题。这种材料的潜在应用在此 例如包括分散剂(例如参见EP 1 555 174)、浸渍剂(GB 1,007,723)、 涂层的粘合剂(例如在DE 2 006 630、JP 09 216 921或DE 4 345 086中 有所描述)或者粘结物料的粘合剂(例如在DE 2 006 630中)。聚(甲 基)丙烯酸酯和聚酯有针对性的组合可能性是多种多样的。比如DE 4427227公开了由聚酯主链和(甲基)丙烯酸酯侧链组成的体系。

为了获得具有聚(甲基)丙烯酸酯主链和聚酯侧链的聚合物结构， 通常使用聚酯，所述聚酯可以通过内酯的开环聚合而得到。例如EP 1227113描述了通过羟基官能度的单体丙烯酸酯化合物如丙烯酸羟基乙 酯使ε-己内酯进行开环聚合。该反应的产物然后可以与其它不饱和化合 物例如进行自由基其聚。不过该方法只能用少量的ε-己内酯进行。

另一种方法(例如在JP 06206974中)是，首先使ε-己内酯反应成 均聚物，然后通过二异氰酸酯或多异氰酸酯偶联到聚丙烯酸酯多醇上。 以此方式可以得到很有限的含有低含量均聚物的产物。该方法的缺点在 于通过分开制备各个聚合物嵌段和接下来通过异氰酸酯成分使之偶联 而产生的工艺成本高。另外，从经济和毒性角度看，处理异氰酸酯也是 有问题的。

用来获得含有聚(甲基)丙烯酸酯主链和酯侧链的梳状聚合物的另 一种方法描述于EP 1464674中。其中公开了ε-己内酯改性的乙烯基单 体的自由基聚合。在此是指可以通过采用(甲基)丙烯酸羟基酯如(甲 基)丙烯酸羟基丁酯进行开环低聚而获得的ε-己内酯低聚物。ε-己内酯 改性的乙烯基单体例如以商品名Placcel F购自Daicel Chemical Industries。该方法是繁琐的，因此成本高。大单体的纯化是很麻烦的。 还表明，相应的大单体只很有限地具有最大数目为10的己内酯重复单 元。由此获得的聚(甲基)丙烯酸酯的与之相应的短酯侧链因而也仅有 限影响聚合物的性质。

EP 281095描述了同时进行的主链和侧链聚合。在此利用具有亲核 官能度的丙烯酸酯单体，在形成主链过程中增长的该单体通过内酯的开 环而引发侧链的形成。不过该文涉及的是一种非受控的方法，导致含有 大量不同成分如均聚物的产物混合物。对于技术人员而言，由此必然导 致在离子性的内酯聚合条件下，原位进行的自由基聚合一定引起负反 应，如产物部分凝胶化。不过，这种交联本身在很少量出现情况下就对 产物加工有很大的不利影响。使用内酯的另一缺点在于，由于聚酯链线 性脂族结构的原因，聚合物的玻璃点对很多应用而言太小。另外，聚内 酯侧链的纯脂族结构在制备聚合物混合物时还会导致相容性问题。对于 某些应用，例如漆和粘结剂而言，还需要该聚合物溶于有机溶剂中。在 此情况下值得追求的是，通过针对性选择聚(甲基)丙烯酸酯主链和聚 酯侧链的原料，来调节在相关溶剂中希望的溶解性。

发明内容

因此，本发明的目的是提供聚酯-聚(甲基)丙烯酸酯体系，该体系 用作聚(甲基)丙烯酸酯和聚酯之间的相容剂并且避免上述缺点。这一 综合性要求令人惊讶地通过本发明的接枝共聚物得以满足。因此，本发 明第一主题是提供聚酯丙烯酸酯接枝共聚物，该共聚物包含聚(甲基) 丙烯酸酯作为接枝基底，在此情况下，所述接枝基底具有位于链中和/ 或位于端部的官能团，和具有聚酯侧链作为接枝分支，和/或具有与所述 接枝基底的至少一个链端连接的聚酯嵌段。

本发明意义上，将在主链上连接着侧链的聚合物称为接枝共聚物， 在此情况下，侧链的长度使得其本身已经被视为聚合物。接枝共聚物的 主链一般被称为骨架聚合物、接枝基底或接枝基础，侧链被称为接枝分 枝、接枝杈或接枝分支。