包含聚硅氧烷大分子单体单元的共聚物，其制备方法及其在涂料组合物和聚合模塑化合物中的用途技术

本发明专利技术涉及可由含聚硅氧烷大分子单体得到的共聚物及其制备方法。本发明专利技术进一步涉及共聚物在组合物如涂料组合物和聚合模塑化合物中作为添加剂的用途以及包含至少一种本发明专利技术共聚物的这类组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含聚硅氧烷大分子单体单元的共聚物，其制备方法及其在涂料组合物和聚合模塑化合物中的用途本专利技术涉及可由含聚硅氧烷大分子单体得到的共聚物及其制备方法。本专利技术进一步涉及共聚物在组合物如涂料组合物和聚合模塑化合物中作为添加剂的用途以及包含至少一种本专利技术共聚物的这类组合物。
技术介绍
已知将添加剂加入涂料和聚合模塑化合物中以实现某些质量，例如改进的流平、滑爽、耐磨损和耐刮擦性或者对家具清漆和车辆涂饰漆而言的易清洗性能。聚(甲基)丙烯酸酯和/或聚硅氧烷添加剂的使用通常是普遍且非常多样的。EP1193303A2描述了支化共聚物在具有防粘附和防污性能的组合物中的用途。这些支化共聚物包含聚硅氧烷侧链，即为聚硅氧烷接枝共聚物，其中此处所述共聚物的聚硅氧烷含量为支化聚合物总重量的5-25重量％。在theJournalofAppliedPolymerScience，2002，86(7)，第1736-1740页中，使用聚(二甲基硅氧烷)大分子单体合成不同类型的聚(甲基丙烯酸甲酯)/聚(二甲基硅氧烷)接枝共聚物(PMMA-g-PDMS)。此处公开的PMMA-接枝-PDMS共聚物中的聚硅氧烷含量为共聚物总重量的大于90重量％。问题然而，现有技术的聚硅氧烷接枝共聚物没有提供足够的易清洗和滑爽性能，特别是没有经足够长的时间周期。因此，本专利技术的目的是提供解决现有技术产品的上述缺点的添加剂及其制备方法。特别地，本专利技术的目的是提供可作为添加剂用于组合物如涂料组合物和聚合模塑化合物或者具有持久易清洗和滑爽性能的热塑性塑料中的聚硅氧烷接枝共聚物，使得可产生较不易刮擦且较容易清洗并且即使添加剂由于机械去除或清洗而从表面上耗尽也能经较长的时间周期的表面。解决方法该目的通过本申请的权利要求书的主题以及本说明书中公开的其优选实施方案，即通过本文所述主题解决。因此，本专利技术的第一主题是一种(甲基)丙烯酸共聚物，其具有2,000-200,000的重均分子量且包含骨架和连接在所述骨架上的含聚硅氧烷的侧链，其中连接在骨架上的含聚硅氧烷的侧链的聚硅氧烷部分基于共聚物总重量为>25.0至75.0重量％，且其中连接在共聚物骨架上的含聚硅氧烷的侧链相互独立地由部分结构(P)表示：其中：符号表示部分结构(P)与本专利技术共聚物的骨架的共价键，参数p为1-200，参数b为2-30，参数c为0或1，Ra、Rb、Rc、Rd和Re相互独立地表示具有1-30个碳原子的线性、饱和、卤化或非卤化烷基，具有3-30个碳原子的支化、饱和、卤化或非卤化烷基，具有6-30个碳原子的芳基，每种情况下具有7-30个碳原子的烷芳基或芳烷基，或者烷氧基氧化烯残基或烷氧基聚氧化烯残基。本专利技术的另一主题是一种(甲基)丙烯酸共聚物，其具有2,000-200,000的重均分子量且包含骨架和连接在所述骨架上的含聚硅氧烷的侧链，其中连接在骨架上的含聚硅氧烷的侧链的聚硅氧烷部分基于共聚物总重量为>25.0至75.0重量％。本专利技术的第二主题为本专利技术共聚物的制备方法。本专利技术共聚物可通过合适的单体共聚而制备。特别是，所述方法涉及一个步骤，其中使至少一种包含仅一个烯属不饱和基团的含聚硅氧烷大分子单体(单体(a))、至少一种线性C1-C22烷基单醇或者支化或环状C3-C22(环)烷基单醇的甲基丙烯酸酯(单体(b))、至少一种线性C1-C22烷基单醇或者支化或环状C3-C22(环)烷基单醇的丙烯酸酯(单体(c))和任选至少一种具有至少一个烯属不饱和基团且不同于各个单体(a)、(b)和(c)的其它单体(单体(d))共聚以形成共聚物。本专利技术的第三主题是一种组合物，其包含添加剂量的至少一种本专利技术共聚物。所述组合物优选包含基于组合物的总重量0.1-20重量％的量的所述至少一种本专利技术共聚物。优选，组合物为涂料组合物、热塑性塑料或模塑化合物。本专利技术的第四主题是本专利技术共聚物在组合物中作为添加剂的用途。优选，所述组合物包含基于组合物的总重量0.1-20重量％的量的所述至少一种本专利技术共聚物。惊讶地发现本专利技术共聚物有效用于赋予滑爽和抗刮擦性能，特别是在以相对少量，即以添加剂量结合到热塑性塑料、模塑化合物或涂料组合物中时。另外，特别惊讶地发现，特别是在结合到组合物如热塑性塑料、涂料组合物或模塑化合物中时，本专利技术共聚物可有效地用作提供持久易清洗和滑爽性能的添加剂，使得可产生较不易刮擦且较容易清洗并且即使添加剂由于机械去除或清洗而从表面上耗尽也能经较长的时间周期的表面。惊讶地发现，用本专利技术共聚物实现的这些有利性能取决于连接在共聚物骨架上的含聚硅氧烷的侧链的聚硅氧烷部分的具体量，即由所述聚硅氧烷部分的具体量基于共聚物总重量为>25.0至75.0重量％产生。惊讶地发现，通过使用较低的量或者较高的量，令人惊讶地不能实现上述有利性能。惊讶地进一步发现，本专利技术共聚物可以简单地通过一步共聚方法，起始于易得到的原料制备。专利技术详述共聚物在本文中，本专利技术(甲基)丙烯酸共聚物也称为“根据(本)专利技术的共聚物”或者“本专利技术共聚物”。本专利技术共聚物优选为梳型共聚物。术语“(甲基)丙烯酸”意指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”。类似地，“(甲基)丙烯酸酯”意指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。因此，“(甲基)丙烯酸聚合物”通常可由仅“丙烯酸单体”、仅“甲基丙烯酸单体”或“丙烯酸和甲基丙烯酸单体”形成。然而，不同于丙烯酸和/或甲基丙烯酸单体的可聚合单体如苯乙烯等也可包含在“(甲基)丙烯酸共聚物”内。换言之，(甲基)丙烯酸聚合物可仅由丙烯酸和/或甲基丙烯酸单体单元组成，但未必如此。符号“(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物”或者“(甲基)丙烯酸聚合物或共聚物”意欲指聚合物/共聚物(聚合物主链/骨架)主要由具有(甲基)丙烯酸基团的单体形成，即优选多于50％或多于75％的所用单体单元。因此，在(甲基)丙烯酸共聚物的制备中，优选多于50％或75％的单体具有(甲基)丙烯酸基团。然而，不排除其它单体用作用于其制备的共聚单体。本专利技术(甲基)丙烯酸共聚物具有2,000-200,000，优选2,500-150,000，更优选3,000-100,000，甚至更优选3,500-75,000，仍更优选4,000-50,000，又更优选4,250-25,000，特别是4,500-15,000，最优选5,000-10,000的重均分子量。在另一优选实施方案中，本专利技术(甲基)丙烯酸共聚物具有3,000-175,000，更优选4,000-150,000，甚至更优选5,000-125,000，仍更优选5,000-100,000或6,000-100,000，又更优选7,000-75,000，特别是8,000-60,000，最优选10,000-50,000的重均分子量。本专利技术共聚物的重均分子量根据下文所述方法(“试验方法”)测定，即借助GPC使用聚苯乙烯标准和THF作为洗提液测定。如上文所定义的本专利技术共聚物的合适重均分子量改进共聚物的处理和相容性，特别是对作为然后可特别用作液体添加剂的添加剂而言。如果共聚物的重均分子量为2,000以下或者超过200,000，则在将它结合到组合物如涂料组合物中时仅观察到低劣的滑爽性能和/或易清洗性能。含聚硅氧烷的侧链借助共价键连接在共聚物骨架上。优选，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种(甲基)丙烯酸共聚物，其具有2,000‑200,000的重均分子量且包含骨架和连接在所述骨架上的含聚硅氧烷的侧链，其中连接在骨架上的含聚硅氧烷的侧链的聚硅氧烷部分基于共聚物总重量为>25.0至75.0重量％，且其中连接在共聚物骨架上的含聚硅氧烷的侧链相互独立地由部分结构(P)表示：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.31 EP 15183207.81.一种(甲基)丙烯酸共聚物，其具有2,000-200,000的重均分子量且包含骨架和连接在所述骨架上的含聚硅氧烷的侧链，其中连接在骨架上的含聚硅氧烷的侧链的聚硅氧烷部分基于共聚物总重量为>25.0至75.0重量％，且其中连接在共聚物骨架上的含聚硅氧烷的侧链相互独立地由部分结构(P)表示：其中：符号表示部分结构(P)与所述共聚物的骨架的共价键，参数p为1-200，参数b为2-30，参数c为0或1，Ra、Rb、Rc、Rd和Re相互独立地表示具有1-30个碳原子的线性、饱和、卤化或非卤化烷基，具有3-30个碳原子的支化、饱和、卤化或非卤化烷基，具有6-30个碳原子的芳基，每种情况下具有7-30个碳原子的烷芳基或芳烷基，或者烷氧基氧化烯残基或烷氧基聚氧化烯残基。2.根据权利要求1的共聚物，其特征在于连接在骨架上的含聚硅氧烷的侧链的聚硅氧烷部分基于共聚物总重量为27.5-75.0重量％。3.根据权利要求1或2的共聚物，其特征在于(甲基)丙烯酸共聚物具有3,000-100,000的重均分子量。4.根据前述权利要求中任一项的共聚物，其特征在于它可通过单体(a)、(b)和(c)以及任选(d)共聚得到，即：(a)25-85重量％的至少一种包含恰好一个烯属不饱和基团的含聚硅氧烷大分子单体，(b)5-70重量％的至少一种线性C1-C22烷基单醇或者支化或环状C3-C22(环)烷基单醇的甲基丙烯酸酯，(c)0.1-10重量％的至少一种线性C1-C22烷基单醇或者支化或环状C3-C22(环)烷基单醇的丙烯酸酯，和(d)任选0.1-30重量％的至少一种具有至少一个烯属不饱和基团且不同于各个单体(a)、(b)和(c)的其它单体，其中用于制备共聚物的单体(a)、(b)和(c)以及任选(d)的和合计达100重量％。5.根据权利要求4的共聚物，其特征在于作为单体(d)的以下单体(d-i)、(d-ii)和(d-iii)中的至少一种用于制备共聚物，即：(d-i)至少一种线性C1-C22烷基单醇或者支化或环状C3-C22(环)烷基单醇的(甲基)丙烯酸酯，所述(甲基)丙烯酸酯不同于各个单体(b)和(c)，其中这些(甲基)丙烯酸酯的(环)烷基结构部分可被OH和/或COOH单取代，(d-ii)至少一种具有至少2个烯属不饱和基团的单体，和/或(d-iii)至少一种式(II)化合物，H3C-CRaRc-CH2-CRb＝CH2(II)，其中Ra和Rb相互独立地表示具有6-30个碳原子的芳基、CN或COOR1，其中R1表示H、具有1-30个碳原子的烷基、具有6-30个碳原子的芳基、每种情况下具有7-30个碳原子的烷芳基或芳烷基，且其中Rc表示具有1-30个碳原子的烷基、具有6-30个碳原子的芳基、每种情况下具有7-30个碳原子的烷芳基或芳烷基。6.根据前述权利要求中任一项的共聚物，其特征在于它可通过单体(a)、(b)和(c)以及任选(d)共聚而得到，即：(a)30-85重量％的至少一种包含恰好一个烯属不饱和基团的含聚硅氧烷大分子单体，(b)10-50重量％的至少一种线性C1-C22烷基单醇或者支化或环状C3-C22(环)烷基单醇的甲基丙烯酸酯，(c)0.1-10重量％的至少一种线性C1-C22烷基单醇或者支化或环状C3-C22(环)烷基单醇的丙烯酸酯，(d-ii)...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·让基，A·弗兰克，V·温特迈尔，M·米歇尔布林克，
申请(专利权)人：毕克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE