支链共聚物，组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及可通过加聚过程获得的支链共聚物及其用途和组合物，所述聚合物包含：i)至少一种单功能单体的残基，所述单功能单体每分子包含一个可聚合双键，分子量低于1000道尔顿；ii)至少一种多功能单体的残基，所述多功能单体每分子包含至少两个可聚合双键，分子量低于1000道尔顿；其中所述共聚物链的末端包含一个或多个残基，所述残基是链转移剂；引发剂或来自终止反应的末端基团的残基；其中：所述单功能单体和多功能单体的摩尔比为50∶1至2.5∶1；并且其中所述亲水性成分包含基于总的单功能单体含量至少1摩尔％单功能单体和多功能单体和/或链转移剂的组合，其包含亲水性成分，在20℃时在水中溶解度均为0.18w/w％；并且其中分子量低于1000道尔顿的至少一种单功能单体的残基选自包含以下各项的组：乙烯基酸、乙烯基酸酯、乙烯基芳基化合物、乙烯基酸酐、乙烯基酰胺、乙烯基醚、乙烯基胺、乙烯基芳基胺、乙烯基腈、乙烯基酮及其衍生物；含羟基单体和可后反应形成羟基的单体；含酸或酸官能团单体；两性离子单体；季铵化的氨基单体、寡聚单体以及上述乙烯基单体相应的烯丙基单体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。
技术介绍
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。 W099/46301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。W099/46310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(1)，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。US 2003/187166涉及部分支链的聚合物，其具有范围为500-20，000道尔顿的数均分子量Mn，从烯属不饱和单体合成，所述烯属不饱和单体包括80-99. 9%重量的单烯属不饱和单体Α，0. 1-20%重量含有至少两个非共轭烯属不饱和双键的单体B，其中单体A和单体B的重量分数基于构成聚合物的烯属不饱和单体的总量。EP 0693505-涉及固化性液体树脂，其适用于能形成薄膜，例如在无溶剂的情况下用于墨水或粘合剂的涂覆组合物。US 5310807描述了分散于有机溶剂中的星形聚合物的聚合物分散体；其中所述星形聚合物具有交联的核心，其连接有至少三个大分子臂。现已发现具有含亲水成分的新的聚合物结构的支链共聚物可通过加聚方法制备， 由于其有利的性质，具有多种应用。即所述含亲水成分的新支链共聚物可以高转化率即 99%或99%以上在一定分子量范围制备，并且具有改善的制剂性质，例如与直链或“轻度支链”的类似物相比胶凝作用下降。所述支链加成共聚物在需要一定范围的分子量的亲水或包含亲水成分的共聚物或需要高溶解性的或额外的官能团时具有特别的应用，潜在地利用高表面、基质或辅助成分相互作用的优点。此外，还发现所述支链加成的共聚物的结构具有结构紧密性，提供了高浓度的官能团，这是线性材料所不能提供的。此外，该类型的新支链加成共聚物是亲水的或包含亲水成分，这些性质使其在诸如石油化学、建筑、燃料或润滑剂、电子学、农业化学和制药工业中具有特定的应用，例如可用于涂覆物、墨水、粘合剂和封闭剂、建筑、水纯化和水软化、晶体生长抑制、作为上浆剂涂料或湿润剂、降凝固点剂，或用于家庭和个人护理产业中。在本专利技术中，所述亲水成分包含在20°C时水中溶解度高于0. 18% w/w的亲水性单功能单体残基和在20°C时水中溶解度高于0. 18% w/w的亲水性多功能单体残基和/或在20°C时水中溶解度高于0. 18% w/w的亲水性链转移剂残基的组合。此外，所述亲水性成分优选包含亲水部分，其通过电荷或氢键与水性介质相互作用。该类型的亲水性部分优选包括但不限于酸、碱、酰胺、电荷或氢键类型。本专利技术的共聚物尤其可用于需要具有亲水性残基的共聚物的地方。现已发现，结合前文所述的来自至少1摩尔％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的亲水性残基具有多方面优点，而不是仅增加了官能团。来自所述亲水性残基的亲水性官能团包括但不限于例如羧酸、醇和胺。具有这种性质的亲水成分的共聚物能够具有例如更高的表面张力或粘着力，因此可用于例如涂覆制剂，其与非亲水修饰的类似聚合物相比具有更好的效果。此外，亲水性官能团可后反应以提供修饰的“基础”聚合物或交联的材料，其中交联反应发生在两个交互反应性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·休·芬德利，布罗迪克·詹姆斯·拉施兰·罗伊斯，尼尔·约翰·辛普森，沙伦·托德，斯蒂文·保罗·兰纳德，乔纳森·维克托·马克·韦弗，罗斯利娜·马里·安德里·博德里，
申请(专利权)人：联合利华有限公司，
类型：发明
国别省市：