[发明专利]聚合物、方法和组合物

说明书

本发明涉及包含氨基的聚合物领域，例如包含氨基的聚酰胺，特别是超支化的聚酰胺。

超支化的聚合物(例如聚酯酰胺)是已知的，并且可以为多种不同的用途优化而被制成具有多种不同的官能团。例如下列文献中描述了多种官能化的超支化聚酯酰胺及其制备方法：WO 1999-016810(羟基官能化的)、WO 2000-056804(羧基官能化的)、WO 2000-058388(二烷基酰胺官能化的)、以及WO 2003-037959(乙氧基官能化的)。

长久以来，人们认为聚酯酰胺中存在的任何伯氨基都将与酯基进行分子间酰胺化反应。因此，未能制备出具有端伯氨基的超支化聚酯酰胺。本申请人业已发现，实际上用二氨基化合物处理这些超支化的聚酯酰胺时，酯键发生完全断裂。例如，本申请人试图用由六氢邻苯二甲酸酐和二异丙醇胺制成的聚酯酰胺来制备伯胺官能化的超支化聚合物。该聚合物的分子量为1200g/mol，并且与1，4-二氨基丁烷(DAB)反应。红外、粘度和GPC分析证明，所有的酯均被破坏，变成酰胺。这表明，在酯的存在下不可能得到端伯氨基。仍存在提供还包含氨基的(优选超支化的)聚合物的需求。

WO 97-06201(DSM)描述了包含多个聚烯烃臂的高支化的聚合物。该发明的一些实施方式可通过胺官能化的中间体(例如胺官能化的聚烯烃)与酯反应以形成聚酰胺(例如作为聚合物主链的一部分)来制备。这种聚酰胺不包含伯氨基，并且该文献中没有建议如何制备包含伯氨基的聚合物(或者甚至提到这样做是有利的)。

US 2006-160988、US 2005-171298和WO 2006-115547(所有均为Tomalia的)均描述了可能包含残留的伯氨基的多种树状大分子的制备。这些树状大分子中的一些可通过酯与胺反应来制备。Tomalia的参考文献描述了用于制备树枝状单分散的大分子的多种方法，其中使用多步法，由小核逐步构建非常大的分子。这些方法中所用的一些反应物(例如(甲基)丙烯酸甲酯)因其毒性而不期望被用作原料。这些文献描述了树状大分子(dendrimer)而不是聚合物，下面将更全面地说明聚合物和树状大分子之间许多重要的差异。

树状大分子(常常被Tomalia混乱地称之为树枝状聚合物“dendritic polymer”)与传统的聚合物(甚至是高支化的聚合物，例如超支化聚合物)显著不同。聚合物是多分散的材料，其包含具有不同个重复单元的多种不同大分子的混合物。树状大分子是球状的单分散的大分子，通常形成大的球体。树状大分子的缺点是，它们通过费力的多步自缩合法制备，其中相同的官能团在多代步骤中反应。需要对反应条件的精确控制以防止副反应，并且所得树状大分子是非常庞大的单个大分子。与之相比，聚合物易于被制成具有多种不同的分子量(从小的低聚物到非常大的聚合物)，并且可以被制成具有多种能根据其最终用途而调整的其他性能，可以在较少的步骤中制备(通常一步制备)。

非树状大分子的大分子(例如本发明的聚合物)可以从进行一次的一锅反应得到。因为来自上一步的产物可以在下一步中再次反应，所以可以重复步骤多次，以产生更大的大分子。如果步骤被重复，可以在各重复步骤中独立地使用不同的反应物(与通过多代自缩合制备的树状大分子不同)。非树状大分子的大分子与具有类似官能度的树状大分子相比，通常可以更便宜地制备。

本领域技术人员如果对制备聚合物感兴趣，不会去参考用于制备树状大分子的方法(例如Tomalia法)。人们认为用于制备树状大分子的特征不可用于传统的聚合方法或与传统的聚合方法互换。由于类似的原因，本领域技术人员知道因其不同的物理结构，树状大分子具有与聚合物截然不同的性能，即使是由类似的重复单元制成。

WO 2002-26887(Michigan Biotech Institute)描述了一种通过交联剂与由胺、多元胺和不饱和内酯合成的聚酰胺反应而制备的交联的聚酰胺。所得聚合物不是胺官能化的。

EP 1300434、US 2003-06937和US6646089(所有均为Michigan Molecular Institute的)均描述具有两种类型的官能团的超支化聚合物。这些聚合物由单体A_x和B_y制成，其中A和B代表自身不能反应仅能相互反应的官能团。尽管提出了多种具有不同官能团的单体，举例说明的具体的单体为聚脲和/或含有硅烷官能团。这些文献均未意识到用伯氨基得到超支化聚合物的困难或者提出实际中其如何实现。