[其他]橡胶状丙烯酸聚合物、胶乳及其制备

说明书

有关胶乳，其聚合物以及由此制成的制品已有许多专利和出版物。本发明是关于一种新的胶乳组合物，该组合物含有一种具有优异平衡性质，例如低温挠曲性，“柔性”，良好的耐光和耐氧化性，良好的抗张强度和伸长的结合，以及优异的滞后特性。本发明密切相关的主要类型的胶乳是丙烯酸类胶乳。

含有丙烯酸酯酸性酯，最多时可占主要量的其它可共聚合单体，不饱和羧酸如丙烯酸和交联单体如N-羟烷基丙烯酰胺的共聚合单元的聚合物的普通丙烯酸胶乳是众所周知的。聚合物可以胶乳形式使用，或通过凝聚、干燥等从胶乳中离析出聚合物。胶乳形式可方便地用于涂料制造，或者用作无纺织物的粘合剂。或用来处理纸和其它材料。

现有技术中有许多丙烯酸胶乳的例子。美国专利2757106，3231533，3539434和4501289仅是其中的几个例子。更准确地说，详述或公开了含有不饱和二羧酸如衣康酸共聚单元的丙烯酸胶乳聚合物的专利与本发明关系更为密切。这些专利的例子有美国专利2754280，3714078，4071650，4181769，4268546，4289823，4291087，4351875，4406660和4455342。然而，这些参考文献既没有区分使用二羧酸还是单羧酸，又没有公开用二羧酸生产的独特的和改进了的聚合物。本发明之前，玻璃化转变温度（Tg）低的柔性丙烯酸聚合物的抗张强度和伸长性质的平衡性差其滞后特性也不令人满意。这并不奇怪，因为在正常情况下，良好的低温性质如低温挠曲性和良好的强度性质之间有个协调问题。在这方面，本发明的聚合物大大改善了平衡性质。特别是该新颖聚合物基本上是低Tg和柔性丙烯酸聚合物，具有抗张强度和伸长的良好平衡及优异的用低百分滞后损失表示的滞后特性。

本发明是关于独特的丙烯酸胶乳、独特的橡胶状丙烯酸聚合物及其制备方法。该胶乳由共聚合制得，即由（a）约1到约20份重量的至少一种含有4到约10个碳原子的不饱和二羧酸，与（b）约70到约99份重量的至少一种可共聚合单体，其中该可共聚合单体的大部分是丙烯酸酯单体，和（C）任选的约0.1到约10份重量的一种交联单体，在普通引发剂和表面活性剂存在下进行共聚合。这些胶乳中的聚合物具有独特的和改进了的平衡性质。该新颖聚合物是低Tg柔性丙烯酸聚合物，它具有抗张强度和伸长的良好平衡以及优异的滞后特性。它们是橡胶状的、韧的和高弹性的，并呈现某些“较硬”丙烯酸聚合物所共有的抗张强度和伸长性质。新颖聚合物的玻璃化转变温度（Tg）是约-20℃到约-60℃。

把单体和其它组份预混料计量加入含有引发剂的反应器中，进行聚合，可制备新颖胶乳。然而，优选的方法是按常规法制备预混料，但全部或绝大部分不饱和二羧酸不混入预混料中，在预混料计量加入反应器之前，先把不饱和二羧酸加到反应器中。

此处公开的新颖胶乳是用作无纺织物的涂料或粘合剂，生产具有独特性能的制品，或从胶乳中离析出新颖聚合物，并用来制造具有独特性能的薄膜和制品。新颖聚合物呈现独特的和改进了的平衡性质，具有优异的低温挠曲性，并仍然呈现抗张强度和伸长的良好平衡性质以及优异的滞后特性。更准确地说，该新颖聚合物具有高弹性、橡胶态、韧性、低表面粘着性（考虑到其柔性）、热和光稳定性、干强、湿强和溶剂强度以及低温挠曲性等改进了的平衡性。新颖聚合物的某些性质与某些硬得多的丙烯酸酯聚合物的性质相当。例如该新颖聚合物的耐磨蚀性与较硬的丙烯酸酯聚合物相当。但该新颖聚合物与观察到更强塑性行为的较硬的丙烯酸酯聚合物相比，又显示橡胶状行为。在本发明之前，低Tg柔性丙烯酸聚合物抗张强度和伸长的平衡性差和不相适应的滞后特性。在这方面，本发明的新颖聚合物大大改善了平衡性质。特别是本发明的新颖聚合物是低Tg柔性的丙烯酸聚合物，具有抗张强度和伸长的良好平衡，以及优异的以百分数滞后损失所表示的滞后特性。

在此公开的新颖胶乳是在引发剂和表面活性剂存在下，由至少一种含有4到约10碳原子的不饱和二羧酸与至少一种可共聚合单体聚合制备。可任选一种交联单体与不饱和二羧酸和可共聚合单体进行共聚合。进料入反应器的全部单体的总量不管是分批的，增量的和/或计量加入的都等于100份重量。

不饱和二羧酸的使用对本发明来说是关键性的。使用单羧酸如丙烯酸或甲基丙烯酸就不会在聚合物中产生独特的平衡性质。本发明使用的不饱和二羧酸每分子中含有4到约10碳原子。特别适合的是含有4到6碳原子的二羧酸，例如衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、富马酸和马来酸。这些酸的酸酐也适用，如马来酐。较好的不饱和二羧酸是衣康酸和富马酸。按性能来说最好的不饱和二羧酸是衣康酸。