[发明专利]支链共聚物，组合物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及某些支链加成共聚物(其可以是水溶性或水分散性的)，其制备方法，含有所述共聚物的组合物以及它们在例如水性介质或非水性介质中的用途。

更具体而言，本发明涉及某些支链加成共聚物，其中所述共聚物包括亲水性成分。还更具体而言，本发明涉及某些支链加成共聚物，其中所述共聚物包括亲水性成分，其来自基于总的单功能单体含量至少1摩尔％的亲水性单功能单体和亲水性多功能单体和/或亲水性链转移剂的组合。

本发明的共聚物尤其可用于需要含有亲水性残基的共聚物的地方。

发明背景

支链聚合物是具有有限尺寸的支链的聚合物分子。支链聚合物与交联聚合物网络的区别在于后者趋向于具有相互连接分子的无限尺寸，并且通常在溶剂中是不溶的。在某些情况下，支链聚合物与类似的直链聚合物相比具有有利的性质。例如支链聚合物的溶液通常没有类似的直链聚合物溶液粘稠。此外，高分子量的支链共聚物比分子量相当的相应直链聚合物更易溶解。并且支链聚合物趋向于比直链聚合物具有更多的末端基团，因此通常具有更强的表面修饰性质。因此，支链聚合物是许多领域中使用的组合物的有效成分，但通常难以大规模生产以满足商业使用。

支链聚合物通常通过适当单体的缩聚作用的分步生长机制制备。然而，所用单体的选择通常受到所得聚合物需要的化学官能团和分子量的限制。在加聚作用中，可使用一步方法，其中使用多功能单体以在可以生长聚合物分枝的聚合物链中提供官能团。然而，常规一步方法的限制在于必须小心控制多功能单体的数量，通常基本上低于0.5％w/w，以避免所述聚合物的广泛交联和不溶性凝胶的形成。使用该方法通常难以避免交联，尤其是没有溶剂作为稀释剂和/或单体高度转化成聚合物时。

WO 99/46301(授权号E P1062248)披露了一种制备支链聚合物的方法，其包括以下步骤：混合单功能乙烯基单体和0.3-100％w/w(相对于单功能单体重量)的多功能乙烯基单体以及0.0001-50％w/w(相对于单功能单体重量)的链转移剂，以及任选的自由基聚合引发剂，之后反应所述混合物以形成共聚物，其中所述聚合物的分子量范围为2-200kDa。WO99/46301中的例子描述了主要是疏水性的聚合物的制备，尤其是甲基丙烯酸甲酯构成单功能单体的聚合物。这些聚合物可用于表面涂覆物和墨水或建模树脂的成分。

WO 99/46310(授权号E P1062258)描述了一种制备包括至少一个可聚合的双键的支链聚合物的方法，其包括混合至少一种每分子具有一个可聚合双键的单功能单体和0.3-100％w/w(相对于单功能单体重量)每分子具有至少两个可聚合双键的多功能单体以及0.0001-50％w/w(相对于单功能单体重量)链转移剂，以及任选的自由基聚合引发剂的步骤。WO99/46310的一个关键特征是所述单功能单体的可聚合双键反应不到99％时，该聚合反应即终止。

WO 02/34793披露了包含来自至少一种不饱和羧酸单体、至少一种疏水单体、疏水链转移剂、交联剂以及任选的立体化学稳定剂的共聚物的共聚物组合物。所述共聚物组合物作为流变学修饰剂起作用，其在含水性电解质的环境中提供高粘度。

US 5,767,211描述了多功能超支链聚合物的合成，其在链转移催化剂和非过氧化物自由基引发剂的存在下通过二或三乙烯基单体的自由基聚合作用进行。所述聚合物可用于汽车涂覆和光聚合应用。

US 2004/063880披露了支链聚合物，其通过混合单功能乙烯基单体和0.3-100％w/w的多功能乙烯基单体和0.0001-50％w/w链转移剂，随后将所述混合物反应形成聚合物。所得的支链聚合物可用作表面涂覆物和墨水或建模树脂的成分。

US 5,496,896涉及可固化组合物，其含有作为成分A)的具有至少两个活化双键的化合物(l)，其是α，β-不饱和羰基化合物，α，β-不饱和羧酸酯或α，β-不饱和腈，以及化合物B)，其含有至少两个活性氢原子或至少一个性氢原子以及至少一个具有活性氢原子的基团，以及根据需要的常规添加剂、催化剂和着色剂，以及有机溶剂。

US 5,962,613描述了水溶性共聚物的合成及其在洗涤剂添加剂中的应用，其可以通过10-99.5％重量的至少一种乙烯基咪唑、0-89.5％重量的另一种可共聚单烯属不饱和单体以及0.5-30％重量的至少一种具有至少两个非共轭烯属双键的作为交联剂的单体在水和/或极性有机溶剂中在聚合调节剂存在下自由基聚合获得，每份重量的交联剂使用0.1-5份重量的聚合调节剂。