[发明专利]包括一种或多种1,1-二取代的烯烃化合物的乳液聚合物、乳液法及聚合物组合物

说明书

本教导显示尽管单体和水之间可能反应，但仍可能使1,1‑二取代的烯烃化合物在乳液中聚合(例如使用水基载液)。1,1‑二取代的烯烃化合物在乳液中的聚合与本体聚合相比提供了更好地控制所述聚合的机会。所述乳液聚合技术可用于制备均聚物、共聚物(例如，无规共聚物)和嵌段共聚物。

本申请是申请日为2015年8月28日、申请号为201580057136.9、发明名称为“包括一种或多种1,1-二取代的烯烃化合物的乳液聚合物、乳液法及聚合物组合物”的申请的分案申请。

优先权声明

本申请案要求2015年7月1日提交的美国专利申请14/789,178号和2015年7月28日提交的14/810,741号；及2015年6月30日提交的美国临时专利申请62/186,479号、2015年6月19日提交的62/182,076号、2014年9月8日提交的62/047,283号和2014年9月8日提交的62/047,328号的优先权；所述专利申请全部通过引用整体并入本文。

技术领域

本文的教导涉及包括有烃基通过直接键或通过氧原子键合到羰基的一种或多种1,1-二取代的烯烃化合物的乳液聚合物，制备乳液聚合物的方法，包括乳液聚合物的组合物，及乳液聚合物的用途。该乳液聚合物可以是基本上(例如，约99重量％或更多)或完全由单一单体组成的均聚物或者可以是包括两种或更多种单体的共聚物(例如，无规共聚物或具有多种聚合物嵌段的嵌段共聚物)。优选通过一种或多种反应性1,1-二取代的烯烃单体的阴离子聚合来进行乳液聚合。

背景技术

1,1-二取代的烯烃化合物的聚合通常在本体状态下进行，并且常常在原位进行，例如当单体置于待粘附的两个基材之间时。所得聚合方法可能难以控制，导致可变的性能或力学性质。例如，可以通过聚合过程期间温度的一个或多个峰值，例如通过约15℃或更高，约30℃或更高，或甚至约45℃或更高的温升(例如，在聚合反应期间)来表征该聚合方法。此类温升可以在短时间段(例如，小于10分钟，小于3分钟，或甚至小于1分钟)内发生。通常，所得聚合物的特征可以在于以下一种或多种：通常高水平的支化、高多分散指数、高浓度的非聚合物反应产物、通常高的粘度或通常高的分子量。例如，当本体聚合时，所得聚合物可能具有高粘度，使得进一步加工和/或处理困难。

如本文中所用，本体聚合是指包括一种或多种单体的可聚合组合物的聚合，其中按可聚合组合物中在室温下为液体的化合物的总重量计，所述一种或多种单体的浓度为约80重量％或更高，优选约90重量％或更高(例如，约100重量％)。

使用阴离子聚合方法的1,1-二取代的烯烃化合物聚合在1,1-二取代的烯烃化合物的本体聚合中有用并且已经公开了可以在或接近环境条件(起始条件)下操作的方法。此类阴离子本体聚合可以使用各种不同的引发剂引发，并且甚至可以通过与某些基材接触或通过UV光引发。然而，如以上所讨论的，本体聚合可限制控制聚合物分子的结构和/或能够容易地处理所得聚合物组合物或产物的能力。在生产大量聚合物，其中可能发生热传输问题时，尤其是在可能存在由高粘度聚合物流产生的剪切热时，本体聚合中的这些困难特别明显。

当试图通过包括一种或多种共聚单体来控制聚合物的结构时，1,1-二取代的烯烃化合物的本体聚合也提出了挑战。例如，中间体聚合物的高粘度可在制备嵌段共聚物(例如通过向反应容器中顺序添加第一单体体系，接着添加第二单体体系)中出现困难。当试图控制无规共聚物的结构时，可出现其它问题，其中不同单体的反应速率不同，使得单体沿着聚合物分子的长度不均匀分布。例如，通过本体聚合制备的包括一种或多种1,1-二取代的烯烃化合物的共聚物通常预期具有一般嵌段序列分布和/或产生具有宽单体组成分布的聚合物分子。如本文中所用，具有单体的一般嵌段序列分布的共聚物可表征为具有约0.7或更低、约0.6或更低或约0.5或更低或约0.4或更低的嵌段指数。