[发明专利]合成改善的粘结剂和改变的立构规整度的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种采用连续聚合方法，通过聚合丙烯酸或甲基丙烯 酸的酯或者乙烯基芳族化合物或者其它可自由基聚合的乙烯基化合物 或者主要由这些单体组成的单体混合物来制备漆用聚合产物的方法。 本发明尤其涉及一种无溶剂地制备聚合产物的方法，通过该方法可制 得具有改善的加工性质、很好的热稳定性、改善的颜料润湿和较高的 光泽度的漆用粘结剂。

现有技术

根据现有技术，漆用(甲基)丙烯酸酯或乙烯基芳族化合物粘结 剂通常通过悬浮聚合或溶液聚合而制得。(甲基)丙烯酸酯既指丙烯 酸及其衍生物，例如其酯，也指甲基丙烯酸及其衍生物，例如其酯， 以及上述组分的混合物。

而本发明描述一种本体聚合方法或者特别优选一种连续的本体聚 合方法。这种方法可以在没有干扰性溶剂情况下进行。在例如(甲基) 丙烯酸酯的聚合过程中，溶剂可能引起副反应，如链转移反应、不希 望的中止反应或者甚而至于类似聚合的反应。在生产条件下运用溶剂 还有安全风险问题。此外，溶剂的选择还会受生产工艺，例如受所需 的反应温度的限制。这又妨碍后来的配制和施用形式，例如过高沸点 的溶剂导致太长的干燥时间。当意于通过精确调节反应温度改进聚合 产物的微结构时，溶剂的自由选择额外受到限制。此外本领域技术人 员还已知，(甲基)丙烯酸酯或乙烯基芳族化合物在高温下聚合导致 较大比例所谓的头-头连接。聚合物链中的这种键接明显降低聚合产物 的热稳定性，并且尤其会导致残余单体含量较高。可选性除去用于生 产的溶剂需要不希望的额外的生产步骤，由于使用两种不同的溶剂来 制备和应用而对环境造成额外负担。

丙烯酸或甲基丙烯酸的酯或者乙烯基芳族化合物或者主要由这些 单体组成的单体混合物的悬浮聚合原则上是已知的。这些方法也无溶 剂地进行。不过，与本体聚合相比一大缺点在于，在这些方法中使用 大量水。这额外需要诸如过滤和随后干燥的工艺步骤。该干燥多数情 况下只是不完全地进行。不过即使很小的残余水量在漆应用中都会导 致对光学性质例如光泽度或颜料分散的明显损害。

悬浮聚合也可以不连续地，而只是间歇操作来进行。这种方法相 对于连续聚合而言不太灵活和有效地进行。

悬浮聚合相对于其它聚合方法的另一缺点在于必须使用大量助 剂，诸如分散剂、乳化剂、消泡剂或其它助剂，并且它们即使在处理 后仍包含于终产物中。作为杂质，漆中的这些助剂例如还会导致光泽 度值变低，颜料的分散变差，或者导致因未充分洗脱的、在有机溶剂 中不溶的分散剂造成的斑点(Stippen)。

缺点还在于极性共聚单体如(甲基)丙烯酸、氨基官能或羟基官 能的(甲基)丙烯酸酯的可共聚性非常有限。这些单体在各单体混合 物中的含量因其水溶性原因必须大大加以限制。

悬浮聚合的另一较大缺点在于所需的反应温度。这种方法可在非 常小的温度区间内进行。由于所用的水的原因，高于100℃的温度原 则上可调性较差。在压力和高于100℃的温度下理论上的进行过程由 于在这些条件下单体在水相中额外改善的溶解性而并不值得推荐。反 之，在太低温度下该悬浮聚合进行得非常缓慢，或者不完全进行，并 且极难调节与工艺相容的粒度。制备作为漆用粘结剂的悬浮聚合产物 的例子在DE 0 190 433中可找到。

悬浮聚合与本体聚合相比的另一缺点在于能量平衡：约50％的水 相的加热和聚合后所需的该水相的冷却是耗能且耗时的。

在搅拌釜或槽中非连续本体聚合原则上仅导致单体不完全反应， 因此导致高残留单体含量，这又损害漆性质，或者在配制前必须麻烦 地除去。

本领域技术人员已知很多不同的连续本体聚合方法用于制备聚 (甲基)丙烯酸酯。EP 0 096 901例如描述了，向搅拌釜连续供料由 苯乙烯、α-甲基苯乙烯和丙烯酸组成的单体混合物，同时除去聚合产 物。描述的反应温度为170℃-300℃，没有提出所述条件对聚合物微 结构的影响，或者应用工艺性质的区别。