[发明专利]活性(共)聚合物的制备方法和其用途

说明书

                      技术领域

本文中所述的本发明涉及通过使用作为催化剂的有机含氧盐化合物聚合极性不饱和化合物来制备活性聚合的(共)聚合物的方法。这些聚合物和共聚物是聚合物材料和功能聚合物的非常重要的原料。

本发明具体涉及热固性粉末涂料的组合物，更具体地说涉及具有优良存贮稳定性(耐结块性)、外观(表面平整性、光亮性和透明性)、物理性能(硬度、耐刮性、再涂性)和化学性能(耐天候性、耐酸性、和耐溶剂性)的热固性粉末涂料的组合物以及涉及可提供特别适合使用漆料的烘烤固化涂膜的热固性粉末涂料的组合物。

                      背景技术

多年来对于极性不饱和化合物的聚合已进行了大量研究。其中，最近进行了大量活性聚合催化剂的研究，目标为通过选择性和严格地控制待获取聚合物的分子量来制备具有较窄分子量分布的聚合物，并且开发了多种聚合催化剂体系，其具有活性自由基聚合、活性阴离子或活性配位阴离子聚合的性质(例如，活性自由基聚合催化剂：Koubunshi，48卷，(7)498-501页(1999)；活性阴离子和活性配位阴离子聚合催化剂：Shin koubunshi Jikkengaku 2卷“Shin Koubunshino Gousei·Hannou(1)-Fukakei koubunshi no Gousei-”165-196页，Kyouritu Shuppan Kabushikigaisha(1995))。

已经开发出许多有效的活性聚合催化剂，从“所产生的聚合物分子数目对应于所用聚合催化剂分子数目”观点来看，在大多数情况下从一分子聚合催化剂只获得一个聚合物分子，也就是说观察到了符合化学计量的聚合。这种化学计量活性聚合需要一个聚合催化剂分子来产生一个聚合物分子，从工业实际应用来看这并不是经济而有效的生产方法。另一方面，在通过一分子聚合催化剂产生多个聚合物分子的催化活性聚合中，通过极大地降低残留在所产生聚合物中的催化剂组分浓度可以避免或简化分离催化剂的复杂过程并可将对聚合物性质的不利影响控制到最小。而且，从降低环境负荷和催化剂成本来看，该方法是一种实用的方法。实际上，已经使用的极性不饱和化合物的聚合催化剂体系由极少量的自由基产生剂(其指本文所述的催化剂)和大量链转移剂构成。尽管所述聚合并不象活性聚合那样进行，但所述聚合非常有效地产生可与来自一个自由基分子的链转移剂的分子数目相比的聚合物分子数。

已知的极性不饱和化合物的催化活性聚合的例子有①使用作为催化剂的碱金属醇盐和作为链转移剂的醇进行的甲基丙烯酸酯的聚合(S.N.Lewis等人，Progress in Organic Coating，12，1-26(1984))和②使用作为催化剂的季铵盐或路易斯酸和作为链转移剂的甲硅烷基乙烯酮缩醇(silyl ketene ketal)进行的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的聚合(O.W.Webster等人，J.Am.Chem.Soc.，105，5703(1983)或Shin KoubunshiJikkengaku 2卷“Shin Koubunshi no gousei·Hannou(1)-Fukakeikoubunshi no Gousei-”365-386页，Kyouritu Shuppan Kabushikigaisha(1995))。但是，虽然方法①是一种生产平均分子量为500-3000的低聚物的良好聚合方法，但是它不能通过精确控制其分子量和分子量分布生产平均分子量为3000或以上的低聚物或(共)聚合物。此外，由于该方法使用醇作为链转移剂和聚合溶剂，酯基转移与聚合同时进行。由此，该方法存在着不能应用到酯基转移引起问题的单体上的缺点。方法②还没有付诸实际使用，因为甲硅烷基乙烯酮缩醇价格昂贵并不稳定，由此在生产方法中存在一些问题。

作为利用由本发明方法获得的(共)聚合物的性质的一项重要应用来说，有粉末涂料和与其相关先有技术，其将在下面解释：

溶剂型涂料一直用来涂布物体，并且已经开发和使用了满足各种要求的溶剂型涂料以便用于需要严格质量要求的汽车领域。

近来在涂料技术领域，已经就地方或全球环境保护、正进行的健康和安全的环境改善、防火放爆和资源保护方面考虑而希望从溶剂型涂料转向粉末涂料。从历史和社会的要求来看，因为对粉末涂料的高功性能和多样性的期待已经提高，已经要求粉末涂料具有比溶剂型涂料高的漆膜性能(例如耐天候性、耐酸雨性和耐刮性)。但是，尽管对漆膜性能有这样的严格要求，满足这些要求的粉末涂料未必已投放市场。