具有多个芳族酰亚胺结合团的分散剂的利记博彩app

文档序号:10517464阅读:600来源:国知局
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【专利摘要】公开了聚合物分散剂,其包含氨基甲酸酯骨架、至少一个悬垂连接的酰亚胺基团,其中酰亚胺的羰基与单一或稠合芳环化学键合。芳环可用各种吸电子或释电子基团取代。分散剂还包含聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯和或聚烯烃的溶剂增溶链。理想地,酰亚胺基团衍生自具有2个异氰酸酯反应性基团的酰亚胺使得酰亚胺在两个分开的位置处与氨基甲酸酯骨架连接。
【专利说明】具有多个芳族醜亚胺结合团的分散剂 发明领域
[0001]本发明设及具有从连接在各分散剂分子上的芳环或稠合芳环上悬垂的至少一个 酷亚胺基团的分散剂。从芳环或稠合芳环上悬垂的酷亚胺基团赋予特别好的结合效果且每 分散剂分子具有多个运类基团是理想的。还公开和主张使用所述分散剂与含水、极性或非 极性有机介质和颗粒固体组合的组合物。
[醒]发明背景
[0003] 许多配制剂,例如油墨、油漆、研磨料和塑料要求有效的分散剂W将颗粒固体均匀 地分布于极性有机介质或非极性有机介质中。对于油墨,理想的是油墨生产商生产具有高 分辨率和质量的印刷产品。印刷方法迎合不断拓宽范围的基底基质、树脂和颜料的适应性 是一个挑战。颜料分散体应与用于确保最终涂层的良好附着力和抗性的不同配制剂相容。 差的颜料分散或稳定化可能导致在极性有机液体介质或非极性有机液体介质(例如油墨或 涂料)中聚集或沉降,从而降低光泽度和美学诉求。
[0004] 美国专利7,265,197公开了用具有下式的分散剂将颜料分散于油墨组合物中:
[0005]
[0006] 其中Ri单独地选自H和C也,且n为4-400的整数。
[0007] 国际公开WO 2008/028954公开了在极性和非极性有机介质中的包含末端酸性基 团的酷亚胺分散剂化合物,其中分散剂化合物由W下结构表示:
[0008:
123 其中T为-(C也)3-或-C也CH(C也)-;R'为H或Cl-日日任选取代控基,或者Cl-加任选取代 控幾基化ydrocarbonyl) ;Y为C2-4締氧基;X为2-90;且q为1或2,条件是在式(Ia)中,当q为! 时,T为-(C也)3-,当q为2时,T为-(C也)3-或-C也CH(C也)-。 2 美国专利5,688,312公开了油墨组合物,其包含着色剂和具有在约125至约180°C 的溫度下为约1厘泊至约10厘泊的粘度的酷亚胺或双酷亚胺。酷亚胺或双酷亚胺可通过使 邻苯二甲酸酢和单胺或二胺反应而制备。单胺可W为例如十二烷基胺或硬脂胺。二胺可W 为1,12-十二烧二胺。 3 国际专利申请WO 2007/139980公开了至少一种二酢与至少两种彼此不同的反应 物的反应产物,所述反应物各自包含伯或仲氨基、径基或硫醇官能团,且所述反应物中的至 少一种为聚合物。该反应产物用于组合物如油墨和涂料中。
[0012]美国专利6,440,207公开了如下制备用于含水体系的可分散性干有机颜料的方 法:(a)将包含W下组分的混合物研磨:(1)一种或多种有机颜料,(2)相对于有机颜料至少 约1重量%的一种或多种芳族聚氧化締分散剂,(3)相对于有机颜料0至约10重量份的有机 颜料基本不溶于其中的研磨液体,(4)相对于有机颜料0至约50重量%的一种或多种不同于 分散剂(2)的研磨添加剂,和(5)相对于有机颜料0至约20重量%的一种或多种表面处理添 加剂;(b)任选向研磨的颜料中加入(6)使得总固体含量不降至约10% W下的量的有机颜料 基本不溶于其中的一种或多种液体,和(7)-种或多种多价金属盐和/或一种或多种季锭 盐;和(C)将研磨的有机颜料分离。芳族聚氧化締分散剂可通过在包含250g去离子水的高压 蓋中使 19.8(0.100摩尔)1,8-糞二甲酸酢和105(0.105摩尔)511计〇11曰1111116了^1\1-506(83重 量%氧化乙締,17重量%氧化丙締)反应而制备。将高压蓋密封,随着揽拌加热至150°C,并 在150°C下保持5小时。在反应冷却W后,将所得栋色液体排到烧杯中,然后向其中加入15g 脱色木炭。在揽拌过夜W后,将悬浮液过滤,并将滤饼用水洗涂,得到约500g的具有23.63% 固体含量的班巧色滤液。干颜料可用于水基涂料体系中。
[OOU] 2013年4月25 日提交的标题为 "Aromatic Dispersant Composition"的国际专利 申请PCT/US13/038114 (footer,Ilietf ord和化chards)公开了包含具有至少一个非稠合芳 族酷亚胺侧其的聚合物链的聚合物,其中聚合物由下式亲示:
[0014]
[0015] 其中化1为均聚物链或共聚物链,其中聚合物链选自基本由聚(酸)、聚(醋)、聚(醋 酷胺)、聚(酷胺)、聚(締控)及其混合物组成的组,Q为包含4n+2个JI-电子的非稠合芳族环, 其中n = 2或更多,且QW形成5或6元酷亚胺环的方式与酷亚胺基团结合。进一步公开了包含 颗粒固体、非极性有机介质和其中公开的聚合物的研磨料、油漆或油墨组合物。
[0016] 2013年4月24 日提交的标题为"Aromatic Dispersant Composition"的国际专利 申请PCT/US13/037928(化OO ter ,Hietford和!Richards)公开了包含具有至少一个稠合芳族 酷亚胺侧基的聚合物链的聚合物,其中聚合物由下式表示:
[0017]
[0018] 其中Pol可W为氧化乙締的均聚物链或氧化乙締的共聚物链,其中氧化乙締构成 共聚物链的40重量%至99.99重量% ;且9可W为包含4n+2个JI-电子的非稠合芳族环,且QW 形成5或6元酷亚胺环的方式与酷亚胺基团键合。还公开了包含颗粒固体(通常颜料或填 料)、含水介质和此处公开的聚合物链的研磨料、油漆或油墨组合物。
[0019] 发明概述
[0020] 所述技术提供与氨基甲酸醋分散剂分子连接的至少一个酷亚胺基团W提供对分 散于水、极性或非极性有机介质中的各种颗粒材料的增强结合。酷亚胺基团的幾基与Q表示 的单一或稠合芳环的碳原子直接化学键合。 陶]发明详述
[0022] 下面通过非限定性阐述描述各个优选特征和实施方案。
[0023] 已知一些上述材料在最终配制剂中可能相互作用,使得最终配制剂的组分可能与 起初加入的那些不同。例如金属离子(例如清净剂的)可迁移至其它分子的其它酸性或阴离 子位。由此形成的产品,包括经W其意欲用途使用本发明组合物而形成的产品可能不容易 描述。然而,所有运类改进和反应产物均包括在本发明的范围内;本发明包括通过将上述组 分混合而制备的组合物。单体或重复单元中(甲基)的使用表示任选甲基。
[0024] 本发明的一个目的是提供化合物,所述化合物能够改进色强度或其它着色性能, 提高颗粒固体负载和/或形成改进的分散体,具有最终组合物的改进亮度,同时还产生具有 降低的粘度、良好分散体稳定性、降低的粒度和降低的粒度分布(通常降至150nm或更小,例 如70-135nm的平均值)、降低的浊度、改进的光泽度和提高的黑度(尤其是当组合物为黑色 的时)的组合物。本发明组合物在环境储存和高溫储存条件下也可W是稳定的。本发明组合 物在常溫储存和高溫储存条件下也可W是稳定的,提供降低的最终涂层变色或泛黄。
[00巧]包含具有至少一个,在另一实施方案中,至少2、3或4个悬垂(pendant)酷亚胺侧链 基团的聚合物链的聚合物,其中各个酷亚胺基团与芳环(单一芳环或稠合芳环)化学键合, 该聚合物由式(1)表示:
[0026
[0027] 其中各变量在它每次出现时独立地为如下:
[0028] Ri可W为在Q环上可用于键合取代基的任何位置上的取代基,且Ri可独立地由W下 一个或多个表示:H,或者吸电子基团(例如-N02、-S02NR'2、-C(0)R'、-S03M、面素如-Cl或-化、-N出或-0R'),或者释电子基团(例如具有l-3个碳原子的烷基,例如-CH3)(通常当化可W 为不同于刖寸;由a限定的Q上的非H取代基团的数目可W为0-2、0-1、0或1),更优选Ri可W 为-HW及任选-Cl、-Br、-S〇3M或-N02;其中M可W为H、金属阳离子、顺'4+或其混合物;各个尺' 可独立地为-H,通常包含1-20,或者1-10个碳原子的任选取代烷基,且R'的取代基可W为径 基或面素(通常Cl或化)或其混合物;理想地,芳族酷亚胺的芳环(Q)部分上的取代基Ri不形 成第二杂环,特别是既不形成第二酷亚胺,也不形成二簇酸的酢;
[0029] Q可W为包含4n+2个JT-电子的稠合或非稠合芳环,其中n=l或更多(更理想地1-3, 或者1-2或1,或者2),且Q可W W形成5或6元酷亚胺环(通常5元)的方式与酷亚胺基团键合;
[0030] b为1或2,且当b为1时,酷亚胺基团为末端的并通过一个化学键与化1连接,且当b 为2时,酷亚胺基团为通过2个化学键与化1连接的侧链;d为1、2或3;更优选1或2,最优选1; 运意指存在1-3个酷亚胺基团在R2的不同碳原子处连接在化上的可能性;
[0031] R2可W为C1-C20,或者C广Ci2或Ci-Cs亚控基或C1-C20,或者C广Ci2或C广Cs亚控幾基 化ydrocarbonylene)(当R2包含多于2个碳原子时,亚控基或亚控幾基可W为线性或支化 的)或其混合物;R2可包含氧和/或氮原子,其中R2的每个氧或氮,存在至少2个碳原子,运些 包括R2中的酸、醋或酷胺类键;
[0032] W'为氮原子、氧原子或直连键(direct bond) ;W'为含酷亚胺基团的氨基、径基或 簇基,优选氨基或径基与异氯酸醋在氨基、径基或簇基与异氯酸醋之间形成化学键的常规 反应中反应的残基;当b为2时,则W'中的一个可衍生自与所述异氯酸醋反应的仲胺并且在 酷亚胺与其它r基团之间的R2连接基团中,当b为2时,各个W'基团可W为相同或不同的;
[0033] W为1 (1)或更多,更理想地1、2、3或4至30,更理想地1、2、3或4至25,优选1、2、3或4 至10或20;
[0034] Pol为包含总计至少2个氨基甲酸醋和/或脈键和至少一个溶剂增溶链的聚氨醋, 所述溶剂增溶链选自聚酸、聚締控、聚醋和聚丙締酸醋悬垂末端和/或侧链或者所述末端 和/或侧链的混合物的组。尽管可解释该式表示化1与r之间的单键,Pol与各W'之间的键容 许一个或多个末端和/或悬垂侧链酷亚胺基团(如由W定义)在化1上的一个或多个位置处与 Pol连接,且各个酷亚胺基团通过一个或多个键(如由b定义)与化1连接。
[0035] 本文中的发明用作颗粒物在连续介质如水、极性有机或非极性有机液体介质中的 氨基甲酸醋分散剂,运可参考W下实施例更好地理解。在实施方案2中,氨基甲酸醋分散剂 可视为具有散布的侧(侧向连接)的梳型聚合物,其中一些侧(侧向连接)基团包含酷亚胺官 能团且一些所述侧基包含溶剂增溶链。
[0036] 在实施方案2和3中,用于将酷亚胺基团结合到分散剂中的反应物通常在反应物的 一端(彼此的2-17个骨架原子内)具有2个异氯酸醋反应性基团(对异氯酸醋呈反应性的基 团),运容许含酷亚胺化合物的一端反应到聚氨醋骨架中,同时包含酷亚胺基团的化合物的 一部分从骨架上悬垂(而不是结合到聚合物骨架中)。在实施方案2和3中,多异氯酸醋理想 地主要衍生自二异氯酸醋使得它形成线性聚氨醋骨架而不是支化聚氨醋骨架(一种会由= 官能或更高官能多异氯酸醋得到)。在实施方案2和3中,具有2个官能团或1个官能团(官能 团意指对异氯酸醋呈反应性的基团)的低分子量氨基甲酸醋形成化合物通常具有小于2000 或3000或者理想地小于500克/摩尔分子量。另外,形成化合物的官能度如此限于2或更少, 所W聚氨醋骨架保持为基本线性而不是高度支化的。在实施方案2中,也可存在具有仅一个 对异氯酸醋基团呈反应性的官能团的反应链封端化合物,其可用于限制分散剂的分子量。
[0037] 在我们预期理想的基本线性聚氨醋骨架的优选实施方案中,形成氨基甲酸醋聚合 物和氨基甲酸醋分散剂的反应物(多异氯酸醋(优选二异氯酸醋)、酷亚胺反应物、形成化合 物和封端化合物)具有约2或更小的平均官能度,且大于90、95或99摩尔%所述反应物为二 官能或更小的且少于1〇、5或1摩尔%所述反应物具有2W上的官能度。
[0038] 在实施方案2中,溶剂增溶链的特征是在链的一端具有约2个基团(对异氯酸醋呈 反应性)使得仅小部分(约2-17个骨架原子)的溶剂增溶链结合到聚氨醋骨架中且其余溶剂 增溶链侧向或悬垂连接在聚氨醋骨架上。运产生梳型分子结构,其中酷亚胺基团为梳的齿。
[0039] 根据本发明,提供包含颗粒固体、有机或含水介质和聚氨醋分散剂的组合物,所述 聚氨醋分散剂具有具有仅在一个点处侧向连接在聚氨醋骨架上的侧酷亚胺基团的基本线 性聚氨醋骨架和与所述聚氨醋骨架化学键合的聚醋、聚酸、聚締控或聚丙締酸醋的溶剂增 溶链。在另一想要的实施方案中,至少2、3或4个或者更多酷亚胺基团从所述基本线性聚氨 醋骨架上侧向悬垂。
[0040] 悬垂侧链或末端酷亚胺显示于式2中。
[0041]
[0042] Ri可W为在Q环上可用于键合取代基的任何位置上的取代基且Ri可独立地由W下 一个或多个表示:-H,或者吸电子基团(例如-N02、-S02NR'2、-C(0)R'、-S03M、面素如-Cl或-化、-N此,或者-0R'),或者释电子基团(例如烷基,例如-C曲)(通常当Rl可W为不同于-H时, 由a限定的非-H基团数可W为0-2、0-1、0或1)。例如瓜可W为-H、-C出、-Cl,或者-Br、-N〇2、-SO3M,或者-CN(通常当a可W为非零时瓜可W为-Cl、-化、-SO3M或-N02);M可W为H、金属阳 离子、-NRY或其混合物;R'可W为-H,包含1-20或1-10个碳原子的任选取代烷基,且取代基 可W为径基或面素(通常Cl或化)或其混合物;
[0043] b为1或2,且当b为1时,酷亚胺基团为末端的并通过一个化学键与化1连接,且当b 为2时,酷亚胺基团为通过2个化学键与化1连接的悬垂侧链;
[0044] d为1、2或3;更优选1或2,最优选1;运意指存在1-3个酷亚胺基团在R2的不同碳原 子处与R2连接的可能性;
[0045] Q可W为包含4n+2个JI-电子的稠合或非稠合芳环,其中n=l或更多(通常1-3,或者 1-2或1),且Q可W W形成5或6元酷亚胺环(通常5元)的方式与酷亚胺基团键合。在一个优选 实施方案中,Q为稠合芳环。具有稠合芳环的Q的实例包括1,2糞二甲酸酢、1,8糞二甲酸酢、 2,3-糞二甲酸酢、4-硝基-1,8-糞二甲酸酢、3-硝基-1,8-糞二甲酸酢、4-氯-1,8-糞二甲酯 亚胺、4-横基-1,8-糞二甲酯亚胺、3-横基-1,8-糞二甲酸酢。
[0046] R河W为。-C20,或者。-Ci2或。-Cs亚控基或者。-C20,或者。-Ci2或。-Cs亚控幾基 (当R2包含多于2个碳原子时,亚控基或亚控幾基可W为线性或支化的)或其混合物;R2可包 含氧和/或氮原子,其中R2的每个氧或氮,存在至少2个碳原子,运些包括化中的酸、醋或酷胺 类键;
[0047] Pol为包含聚酸、聚醋、聚締控或聚丙締酸醋溶剂增溶链或者其混合物;含酷亚胺 基团W及多异氯酸醋与径基的氨基甲酸醋反应产物的聚氨醋。
[0048] 各个r独立地为氮原子、氧原子或直连键;W'为与异氯酸醋基团反应形成化学键 的官能团的残基,例如r可衍生自氨基、径基、簇基,且芳族酷亚胺上的2个r可衍生自二径 基、二氨基或径基-胺,当b为2时,则一个或两个W'可衍生自与所述异氯酸醋反应的仲胺且 在酷亚胺与另一W'基团之间的R2连接基团中,当b为2时,各个W'基团可W为相同或不同的;
[0049] W为至少1,理想地1、2、3或4至30,更理想地1、2、3或4至25,或者更理想地1、2、3或 者4至10或20;
[0050] 理想地,式2的侧链酷亚胺包含氨基甲酸醋分散剂的约1、2或3至约30重量%,更理 想地约1、2或者3至约20或25重量%,优选约1、2或者3至约10或15重量%。聚氨醋分散剂中 溶剂增溶链(例如聚酸、聚醋、聚締控和/或聚丙締酸醋)的总重量百分数在一个实施方案中 优选为聚氨醋分散剂的不少于5%,在另一实施方案中,不少于20%,更优选不少于30%,尤 其是不少于40重量%。还优选,聚氨醋分散剂中溶剂可溶链的总重量百分数基于分散剂的 重量为不大于80%,更优选不大于70%,尤其是不大于60%。在一个实施方案中,聚氨醋分 散剂中溶剂可溶末端链的总重量百分数为不大于60%,例如40%至60%。
[0051 ]在实施方案2和3中,多异氯酸醋理想地为一种或多种具有约1.9-2.1,在另一实施 方案中,约2.0的平均官能度的二异氯酸醋。运类多异氯酸醋是本领域熟知的,且包括二异 氯酸醋或二异氯酸醋的混合物,例如甲苯二异氯酸醋(TDI)、异佛尔酬二异氯酸醋(IPDI)、 己烧二异氯酸醋化DI)、a,a-四甲基二甲苯二异氯酸醋(TMXDI)、二苯基甲烧-4,4-二异氯酸 醋(4,4'-MDI)、二苯基甲烧-2,4-二异氯酸醋(2,4'-MDI)和二环己基甲烧-4,-二异氯酸醋 (HMDI)。优选组分(a)为TDI或者IPDI或MDI。
[0052] 聚氨醋分散剂的数均分子量优选为不少于2,000,更优选不少于3,000,尤其是不 少于4,000。还优选聚氨醋聚合物的数均分子量为不大于30,000,更优选不大于20,000,尤 其是不大于15,000克/摩尔。
[0053] 溶剂增溶链理想地选自聚酸、聚締控、聚醋或聚丙締酸醋,其包含在实施方案2中, 约2个与异氯酸醋基团反应的官能团,在实施方案3中约1个与异氯酸醋基团反应形成化学 键的官能团。优选,在实施方案2和3中,官能团位于溶剂增溶链的一个链端,且另一链端不 具有对异氯酸醋呈反应性的官能团。在实施方案2中,理想的是所述2个反应性官能团在所 述溶剂增溶链的单一末端的1-17个聚合物骨架原子内,且没有异氯酸醋反应性官能团位于 另一末端。在实施方案3中,我们优选对异氯酸醋呈反应性的单一官能团在溶剂增溶链的一 端,且非反应性(意指任何基团对异氯酸醋基团不呈反应性)在另一末端。优选,基团为径基 或胺基团,更优选径基。与异氯酸醋反应的运些基团包括具有Zerewitinoff氨的基团。氨基 甲酸醋化学中的Zerewitinoff氨已知存在于0H、SH、-N化)-和N出上。就本申请而言,我们仅 优选对异氯酸醋呈反应性的径基和胺基团用于溶剂增溶链。聚酸、聚締控、聚醋或聚丙締酸 醋的优选数均分子量为500-20,000,更优选500-10,000克/摩尔,更优选500-5000克/摩尔, 最优选500-2000克/摩尔。为控制分散剂的结构,在实施方案2中,理想的是溶剂增溶链仅具 有平均1.5-2.0个含Zerewitinoff氨的官能团,所述官能团在用于形成分散剂(线性结合链 段)的反应条件下与异氯酸醋反应(优选在从溶剂增溶链的末端起1-17个原子内)。在实施 方案3中,理想的是多数溶剂增溶链仅具有约1.0-1.4的Zerewitinoff氨官能度。在优选实 施方案3中,理想的是当与异氯酸醋反应时,至少50摩尔%,更理想地至少66摩尔%,更理想 地至少70或90摩尔%溶剂增溶链具有仅1的官能度。具有约1.0的官能度促进充当末端溶剂 增溶链(而不是充当聚氨醋内的增链剂或者嵌段共聚物类结构中两个聚氨醋骨架之间的溶 剂增溶链嵌段)。在实施方案3中,各溶剂增溶链仅具有1个异氯酸醋反应性基团促进链为来 自结合链段的末端增溶基团而不是2个线性结合链段之间的增链剂。
[0054] 惰性溶剂可在形成分散剂W前、期间或W后加入W控制粘度。合适溶剂的实例为 丙酬、甲乙酬、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、二甘醇二甲酸、N-甲基化咯烧酬、乙酸下醋、乙 酸甲氧基丙醋、乙酸乙醋、乙二醇和丙二醇二乙酸中、乙二醇和丙二醇乙酸醋的烷基酸、甲 苯和二甲苯。优选的溶剂为乙酸乙醋、乙酸下醋、乙酸甲氧基丙醋。异氯酸醋反应性溶剂(例 如醇)可在多异氯酸醋的异氯酸醋基团与其它反应物上的合适Zerewitinoff基团反应W后 加入。优选的醇为甲醇、乙醇、丙醇、下醇、己醇和下氧基乙醇。尤其优选下氧基乙醇和丙醇。
[0055] 除用于形成聚氨醋分散剂的多异氯酸醋的关键组分、溶剂增溶链和含酷亚胺组分 夕h聚氨醋分散剂可包含少量(通常最终聚氨醋分散剂的少于30、20或者10重量% )氨基甲 酸醋形成组分。运些氨基甲酸醋形成组分必须具有至少一个具有Zerewitinoff氨的官能团 使得它们可与异氯酸醋基团反应。Zerewitinoff氨未必为径基的一部分,即它可W为-SH、-N化)-和N此的一部分。氨基甲酸醋形成组分的数均分子量可W为约32克/摩尔至约2000、 3000或5000克/摩尔,尽管理想的是氨基甲酸醋分散剂中的所有氨基甲酸醋形成组分的数 均分子量为小于500。实施例中所用常用氨基甲酸醋形成组分为如同环己烧-二甲醇的异构 体的物质。氨基甲酸醋形成组分在分散剂的形成期间帮助通过在两个异氯酸醋反应性基团 之间桥联而将氨基甲酸醋骨架的各个部分连接在一起。实施方案2和3中所用的氨基甲酸醋 形成组分理想地具有小于500克/摩尔的分子量。氨基甲酸醋形成化合物可与溶剂增溶链区 另IJ,因为形成化合物通常在两个末端上具有对异氯酸醋呈反应性的官能团,而溶剂增溶链 优选在一个末端上具有所有官能团,且另一末端不与异氯酸醋基团反应。常用氨基甲酸醋 形成组分包括二胺或二醇。适于组分的二胺的实例为乙二胺、1,4-下二胺和1,6-己二胺。适 于组分的二醇的实例为1,6-己二醇、1,4-环己烧二甲醇(CHDM)、1,2-十二烧二醇、2-苯基-1,2-丙二醇、1,4-苯二甲醇、1,4-下二醇和新戊二醇。
[0056] 氨基甲酸醋分散剂的运些组分通常在基本无水条件下并在通常为0-13(TC的溫度 的惰性气氛中在惰性溶剂的存在下W及任选在催化剂的存在下W各种添加顺序结合。惰性 气氛可由周期表的惰性气体中的任一种提供,但优选氮气。特别优选的催化剂为脂族酸的 锡络合物,例如二月桂酸二下锡(DB1DL)和叔胺。
[0057] 实施方案2
[0058] 实施方案2-般性描述了具有侧官能的基本线性聚氨醋骨架的梳型聚氨醋分散 剂,其中一些侧基带有酷亚胺基团,其中酷亚胺基团的幾基与稠合或非稠合芳环的碳原子 化学键合且其它侧基与聚氨醋骨架化学键合,其为选自聚酸、聚締控、聚醋和聚丙締酸醋或 其混合物的溶剂增溶链。因此,酷亚胺基团和溶剂增溶链形成梳型结构的齿,且聚合物的聚 氨醋骨架形成梳型结构的骨架。理想地,梳型聚氨醋分散剂具有至少一个酷亚胺基团,在一 些实施方案中,至少2、3,或者4个或者更多所述类型的酷亚胺基团,更理想地1、2、3或4至 30,仍更理想地1、2、3或4至25,优选1、2、3或4至10或20个。在优选实施方案中,酷亚胺基团 借助其幾基与稠合环烧控类型芳环连接。
[0059] 为实现所需梳型结构,理想的是多异氯酸醋组分具有约1.9至约2.1,更理想地约 2.0的平均官能度。市售的多异氯酸醋倾向于具有少数二聚物、异构体和部分反应/降解的 异氯酸醋基团,因此可与模型二异氯酸醋的官能度相比改变少许。避免具有3或更大的官能 度的多异氯酸醋帮助避免将支链引入聚氨醋骨架中。
[0060] 各个r独立地为氮原子、氧原子或直连键;W'为与异氯酸醋基团反应形成化学键 的官能团的残基,例如r可衍生自氨基、径基、簇基,且芳族酷亚胺上的两个W'可衍生自二 径基、二氨基或径基-胺,当b为2时,则W'中的1个或2个可衍生自与所述异氯酸醋反应的仲 胺并且在酷亚胺与另一W'基团之间的R2连接基团中,当b为2时,各个W'基团可W为相同或 不同的;
[0061] Pol为聚氨醋,其包含具有约2.0的平均官能度的二异氯酸醋与a)-种或多种在链 的一个末端上具有约2个对异氯酸醋呈反应性的官能团且链的另一末端上缺乏对异氯酸醋 呈反应性的官能团的聚締控、聚酸、聚丙締酸醋或聚醋侧溶剂增溶链;和任选b)与具有约2 个Zerewitinoff官能团的氨基甲酸醋形成化合物反应的氨基甲酸醋反应产物。
[0062] 聚氨醋分散剂通过任何已知的方法制备并且通过W下组分一起反应而得到:
[0063] a)-种或多种具有约1.9至约2.1,理想地约2.0的平均官能度的多异氯酸醋,
[0064] b)-种或多种具有至少一个聚醋、聚酸、聚丙締酸醋或聚締控链和至少2个与异氯 酸醋反应的基团的化合物,所述基团位于化合物的一端上使得聚醋、聚酸或聚丙締酸醋链 相对于聚氨醋聚合物骨架侧向布置;
[0065] C)如式7-9所示的酷亚胺,其具有从聚合物骨架上悬垂的2个对异氯酸醋呈反应性 的基团,和/或如式(X)中所示的酷亚胺,其具有作为链终止剂行为的1个对异氯酸醋呈反应 性的基团,
[0066] d)任选一种或多种氨基甲酸醋形成化合物,其具有32至2000或3,000或者32-500 的数均分子量且具有至少2个与异氯酸醋反应的基团;
[0067] e)任选一种或多种充当链终止剂的包含1个与异氯酸醋反应的基团的化合物;任 选一种或多种充当链终止剂的包含单一异氯酸醋基团的化合物;
[0068] f)任选所述一种或多种充当链终止剂的化合物,其包含一个与异氯酸醋反应的基 团,包括包含碳-碳双键且对乙締基单体呈反应性的反应性基团。
[0069] 当聚酸侧向侧链基于聚(氧化丙締)时,它优选为包含1个径基和1个仲氨基的聚酸 的残基。实例为系列B6〇(氧化乙締:氧化丙締比1-9)、Bioo (氧化丙締)、 B200(氧化乙締:氧化丙締比6-29)与丙締酸2-径基乙醋的反应。
[0070] 当聚酸侧向侧链基于聚(氧化乙締)时,它优选为包含1个径基和1个仲氨基的聚酸 的残基。实例为細rfonamine^L系列ki〇〇(氧化丙締:氧化乙締混合比3/19)和心2〇7(氧 化丙締:氧化乙締混合比10/32)、L-200(氧化丙締:氧化乙締混合比4/41 )和心300(氧化丙 締:氧化乙締混合比8/58)与丙締酸2-径基乙醋的反应。另一实例为包含2个径基的聚酸,例 如来自化rsto巧的%ier? N120。
[0071] 优选,聚醋链可通过用醇开环,然后与甲苯二异氯酸醋和二乙醇胺反应W制备二 醇封端聚醋而由内醋得到。己内醋和戊内醋为优选的单体。
[0072] 酷亚胺组分理想地衍生自异氯酸醋封端物种与如式7、8或9所示官能酷亚胺反应。 当与异氯酸醋反应时,E变成r。
[0073] 式 7
[0074]
[0075] £可^为选自-OH、-畑2、-N化)-或COOH的相同基团或2个不同的基团。
[0076] 当1摩尔当量酢与1摩尔当量3-氨基-1,2-丙二醇(其中在两种情况下E为OH),或者 二亚乙基=胺(其中一个E为NH且另一个为N出)反应时,得到式7的实例;
[0077] 另一实例为在1摩尔当量酢与1摩尔当量2(3-氨基丙基氨基)乙醇反应时,其中一 个E为NH且另一个为OH,如式8所示;
[0078
[0079 式9所示。
[0080
[0081] 另一实例是在2摩尔当量酢与1摩尔当量S亚乙基四胺反应时,在运种情况下,两 个骑P是NH;
[0082] 式10
[0083]
[0084]
[0085]
[00化]R2先前定义为亚控基或亚控幾基,
[0087] E定义为-OH、-畑2、-N 化)-或-CO 抽,
[0088] 式10通过2摩尔当量酢与1摩尔当量1,3二氨基-2-丙醇或1当量二亚乙基=胺反应 而合成。
[0089:
[0090: 巧,形成式11,其中E为畑。
[0091:
[0092] 其中W为径基(-OH)的式X的实例可通过酢与氨基醇反应而制备。氨基醇可W为乙 醇胺、3-氨基-1-丙醇、4-氨基下醇、2-氨基下醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、5-氨基-1-戊醇、 5-氨基-2-戊醇、2-氨基-3-甲基-1-下醇、6-氨基-1-己醇、2-氨基-1-己醇、丝氨醇、4-氨基 环己醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇。可使用氨基醇的混合物。
[0093] 其中W为氨基(-NHR3)的式X的实例可通过酢与二胺反应而制备,如Dal ton Transactions ,2003,4537-4545所述。二胺的实例包括1-甲基-1,3-丙二胺、n-亚甲基乙二 胺、1,2-二氨基乙烧、1,3-丙二胺、1,4-下二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,12-十二烧二 胺。可使用二胺的混合物。
[0094] 其中W为簇酸基团(-C02H)的式X的实例可通过酢与氨基簇酸反应而制备。氨基簇 酸可W为11-氨基十一烧酸、12-氨基十二烧酸、6-氨基己酸、4-氨基下酸、天冬氨酸、谷氨 酸、赖氨酸、天冬酷胺、谷氨酷胺、苏氨酸、丝氨酸、半脫氨酸、e-氨基丙酸、甘氨酸和肌氨酸。 可使用氨基簇酸的混合物。
[0095] 存在将聚酸侧链结合到包含与异氯酸醋反应的运些基团的有机化合物中的多种 方法。
[0096] 因此,在其中与异氯酸醋反应的2个基团都是径基的情况下,聚(C2-4氧化締)链可 方便地通过具有2或更大的官能度的异氯酸醋连接。运类化合物描述于US 4,794,147中,其 设及单官能聚酸与多异氯酸醋顺序地反应W产生部分封端的异氯酸醋中间体并使中间体 与具有至少1个活性氨基氨和至少2个活性径基的化合物反应。
[0097] -类优选的运类化合物可由式I表示。
[009引
[0099] 其中;
[0100] R为打-20控基;
[0101] Ri为氨、甲基或乙基,其中少于60%为氨;
[0102] R2和R3各自独立地为打-8径基烷基;
[0103] Z为C2-4亚烷基;
[0104] X 为-0-或-NH-;
[0105] Y为多异氯酸醋的残基;
[0106] m为5-150;
[0107] P为1-4;且
[010引 q为1或2。
[0109 ] R可W为烷基、芳烷基、环烷基或芳基。
[0110] 当R为芳烷基时,它优选为苄基或2-苯基乙基。
[0111] 当R为环烷基时,它优选为C3-8环烷基如环己基。
[0112] 当R为芳基时,它优选为糞基或苯基。
[0113] 当R为烷基时,它可W为线性或支化的,且优选包含不大于12,更优选不大于8,尤 其是不大于4个碳原子。尤其优选R为甲基或下基。
[0114] Z表示的C2-4亚烷基可W为亚乙基、S亚甲基、1,2-亚丙基或亚下基。
[0115] 优选m为不少于10。还优选m为不大于100,尤其是不大于80。
[0116] 当q为2时,可连接2个不同的聚氨醋聚合物链,但更优选q为1。
[0117] 当多异氯酸醋具有大于2的官能度时,为组分(b)的化合物可带有多于1个聚(氧化 締)链。然而,更优选P为l,q为1且Y为二异氯酸醋的残基。
[0118] 当Ri为氨和甲基的混合物且Z为1,2-亚丙基且X为-NH-时,式I化合物为聚亚烷基 二醇胺如可由化ntsman Co巧oration得到的Surfoiiammei'jSB或L聚酸胺的衍生物。
[0119] 优选,R2和R3都是2-径基乙基。
[0120] 还优选X为0。
[0121] 式I化合物通常通过单官能聚酸与多异氯酸醋在惰性溶剂如甲苯中在50-100°C的 溫度下任选在酸催化剂的存在下反应直至达到所需异氯酸醋值而制备。在一个实施方案 中,存在酸催化剂,在另一实施方案中,不存在酸催化剂。然后在加入必需的仲胺如二乙醇 胺时,通常将溫度降至40-60°C。
[0122] 有用式I化合物通过具有250-5,000的数均分子量的聚(丙二醇)单甲基酸、聚(丙 二醇)单下基酸或者Surfonamine&B或L系列聚酸胺与二异氯酸醋如TDI,其后二乙醇胺 反应而用作组分化)。
[0123] 第二类优选的可用作组分(b)的化合物为式II的化合物。
Ii
[0124]
[0125] 其中;
[0126] 1?、1?1、2和111如前文所定义;
[0127] R4为异氯酸醋反应性有机基团(基团);
[01%] R5为氨或异氯酸醋反应性有机基团;且
[0129] n为0或 1。
[0130] 式2化合物的实例公开于EP 317258中。
[0131] R4和R5表示的有机基团为包含异氯酸醋反应性基团的有机基团,例如-〇H、-SH、-C00H、-P化此和-NHR 6,其中R6为氨或任选取代的烷基。作为异氯酸醋反应性基团的具体实 例,可提到径基烷基、径基烷氧基烷基、径基(聚亚烷基氧基)烷基和径基烷氧基幾基烷基。
[0132] 一类优选的式II化合物为其中n为0,Z为1,2-亚丙基,R4为-C此C此C(O)-O-化)q-H 的。其中L为控基或烷氧基,优选L为C2-C3控基或烷氧基;且q为1-20,优选1-6,最优选IdR 5为 氨。运类化合物通过聚(氧化締)单烷基酸单胺和径基官能丙締酸醋如丙締酸2-径基乙醋或 丙締酸径基丙醋的迈克尔加成反应可得到或得到。聚(氧化締)单烷基酸单胺的合适来源为 可由Huntsman Corporation得到的Surfonamilie*' B或L系列聚酸。聚(氧化締)单烷基酸 单胺与2-径基官能丙締酸醋之间的反应通常在空气的存在下且在50-100°C的溫度下,任选 在聚合引发剂如氨酿或下基化径基甲苯的存在下进行。
[0133] 另一类优选的式II化合物为其中n为0,Z为1,2-亚丙基且R4和R5都为2-径基乙基 的。运类化合物可通过聚(氧化締)单烷基酸单胺与氧化乙締在酸性条件下反应而制备。
[0134] 又一类优选的式II化合物为其中n为0,Z为1,2-亚丙基且R4为-細2畑2C(0)-0-化)q-H且R 5为氨的。其中L为控基或烷氧基,优选L为C2-C3控基或烷氧基;且q为1-20,优选1-6,最优选IdR5为氨。运类化合物可通过使聚(氧化締)单烷基酸单胺与约1化学计量当量的 氧化乙締在酸性条件下反应而制备。
[0135]
[0136] 聚(氧化締)单烷基酸单胺也可由聚(氧化締)单烷基酸和丙締腊的反应,并根据W 下一般方案氨气还原而得到,其中R和Ri如先前所述。其中n为0,Z为1,3-亚丙基且R 4为2-径 基乙醋且R5为氨的另一类优选的式2化合物可由式2A的聚(氧化締)单烷基酸单胺与径基官 能丙締酸醋如丙締酸2-径基乙醋或丙締酸径基丙醋之间的反应得到。
[0137] 可用作组分(b)的第S类优选化合物为式HI的:
[013 引
[0139] 其中R、Ri和m如前文所定义,且Wi为C2-6亚烷基,尤其是亚乙基。运类化合物通过径 基胺和聚(氧化締)丙締酸醋的迈克尔加成反应可得到或得到。
[0140] 可用作组分(b)的第四类优选化合物为式IV的:
[0141]
[0142] 其中3、1?1、2、111和11如前文所定义;
[0143] R7表示氨、面素或Ci-4烷基;
[0144] Qi为二价吸电子基团;且
[0145] Tl为带有取代基或者含有杂原子的二价控基。
[0146] 可由Qi表示的吸电子基团的实例包括-CO-、-COO-、-SO-、-S〇2-、-S〇2〇-和-CONR8-, 其中R8为氨或烷基。
[0147] 可由Tl表示的控基包括亚烷基、亚芳基及其混合物,所述基团任选带有取代基或 者含有杂原子。由Tl表示的合适基团的实例为含有1-12个碳原子的亚烷基、氧基亚烷基和 式-(C此CHRi〇)x的聚氧基亚烷基,其中Ri如前文所定义,且X为1-10,亚苯基和亚联苯基和其 它亚芳基,例如:
[014 引
[0149] 其中Y为-〇-、-S-、-CH 2-、-C0-或-S〇2-。
[0150] 式IV化合物通过2摩尔聚(氧化締)单烷基酸单胺与I摩尔式V不饱和化合物的迈克 尔加成巧前得哥I或得幸Il。
[0151]
V
[0152] 其中貧、r和R'如前文所定义。
[0153] 式V不饱和化合物的实例尤其是二丙締酸醋和二甲基丙締酸醋,其中Tl为C4-10亚烧 基残基、聚氧基亚烷基残基或乙氧基化双酪A残基。
[0154] 聚醋链可由C3-C18二酸与Ci-Cio多元醇反应而形成。来自二酸和多元醇的运类聚醋 是本领域熟知的。优选衍生自内醋和/或径基簇酸的聚醋链,尤其是衍生自E-己内醋、12-径 基硬脂酸、藍麻油酸或S-戊内醋及其混合物的那些。当组分(b)为包含2个与异氯酸醋反应 的基团的聚醋时,聚醋链可通过一种或者多种径基簇酸或其内醋在充当聚合终止结构部分 的含径基或簇基化合物的存在下聚合而制备。优选,聚醋链可通过与醇开环,然后与甲苯二 异氯酸醋和二乙醇胺反应W制备二醇封端聚醋而由内醋得到。己内醋和戊内醋是优选的单 体。
[0155] 使用含径基化合物作为链终止化合物得到的聚醋优选为式VI的。
[0156] r9〇(OC-A-O)mH VI
[0157] 其中;
[0158] m如前文所定义;
[0159] R9为Cl-日胞基;且
[0160] A为打-26亚烷基和/或C2-26亚締基。
[0161] 使用含簇酸化合物作为链终止化合物得到的聚醋优选为式Vn的。
[0162] R?C0(O-A-CO)m OH VII
[0163] 其中;
[0164] R9、A和m为前文定义的。
[0165] 式VI和/或VII的聚醋通常通过一种或多种径基簇酸一起与含径基化合物或含簇 基化合物在50-25(TC下在惰性气氛中并且在醋化催化剂的存在下反应而制备。典型的工艺 条件描述于WO 01/80987中。
[0166] 可使式VI化合物与多异氯酸醋和仲胺在关于式I化合物的制备描述的类似条件下 反应W形成聚醋类似物。
[0167] 式VII化合物可通过与二醇如乙二醇或丙二醇反应而转化成单径基化合物,并将 所得单径基衍生物W在制备式I聚酸的聚醋类似物中与式VI化合物类似的方式处理。
[0168] 在聚醋的一端包含2个对异氯酸醋呈反应性的官能团的聚醋可通过氨基醇与聚醋 丙締酸醋,例如聚己内醋丙締酸醋与乙醇胺的迈克尔加成反应而制备。
[0169] 当组分(b)为包含聚(烷基)丙締酸醋链的化合物时,它优选为在丙締酸醋链的一 端包含2个径基或者在丙締酸醋的一端包含一个径基和一个亚氨基的聚(甲基)丙締酸醋。2 个径基或者一个径基和一个亚氨基优选相隔1-6个碳原子。运类聚丙締酸醋通过例如如W 下反应示意图所述原子转移自由基聚合使二醇与丙締酸醋反应可得到或得到。运类反应公 开于Macromole州Ies 1995,28,1721 和 1997,30,2190?及J.Am. Chem. Soc. 1995,117,5614 中。
[0170]
[0171] 其中Riu为Ci-20控基且m如上文所定义。
[0172] 作为选择,二径基官能聚(烷基)丙締酸醋可根据W下反应示意图通过(甲基)丙締 酸醋单体在二径基官能链转移剂如硫代甘油的存在下自由基聚合而制备。
[0173] 该反应优选在引发剂如偶氮双-(异下腊)(AIBN)的存在下进行。
[0174
[0175] 其中RU和m如上文所定义。
[0176] 可将单径基官能聚合物链(聚酸、聚醋或聚(烷基)丙締酸醋)通过首先与异氯酸醋 官能丙締酸醋反应,其后是链烧醇胺的迈克尔加成反应成所得加合物而转化成在一端含有 径基和亚氨基的聚合物链。
[0177] W下反应示意图阐述用单径基官能聚醋开始的该合成转化。
[01六
[0179] 其中RW和m如上文所定义。
[0180] 当溶剂增溶链为包含聚締控链的化合物时,它优选为在聚締控链的一端含有2个 径基或者在聚締控链的一端含有一个径基和一个亚氨基的聚締控。优选聚締控链为聚异下 締。链的一端包含2个或更多异氯酸醋反应性基团的聚异下締链可由聚异下締基班巧酸酢 (PIBSA)制备。PIBSA与烷基二胺的反应得到一端具有伯胺的聚异下締。关于一类PIBSA阐述 运一点。可将伯胺封端的聚异下締链通过W与上文关于聚(氧化締)单烷基酸单胺所述的类 似方式使径基官能丙締酸醋迈克尔加成反应或者氧化乙締加成而转化W得到具有2个异氯 酸醋反应性基团的产物。
[0181] 实施方案3
[0182] 实施方案3通常为具有溶剂增溶链嵌段和聚氨醋嵌段的嵌段共聚物。聚氨醋嵌段 理想地具有从聚氨醋嵌段悬垂的酷亚胺(其中酷亚胺的幾基与任选取代的稠合或非稠合芳 环连接)。嵌段共聚物理想地为2000-30,000,更理想地2000-20,000克/摩尔分子量且具有 从聚氨醋嵌段上悬垂(也定义为侧向连接)的如稍后所述的1、2、3或4个或者更多侧酷亚胺 基团。理想地,溶剂增溶嵌段为末端的且任选一部分溶剂增溶嵌段可作为骨架中的链段位 于2个聚氨醋嵌段之间。
[0183] 用于形成酷亚胺的r嵌段的反应物理想地为二径基和二胺或者径基-氨基与异氯 酸醋基团的化学键形成反应的反应产物(或反应产物)。通常,径基-氨基的氨基为仲胺。径 基可W为伯或仲的。伯和仲径基和氨基对异氯酸醋基团呈不同的反应性,所W伯和仲径基 和氨基的混合物的使用可用于控制哪个基团首先与异氯酸醋反应。当用于形成r链段的反 应物(用于形成r的反应物的残基)为二径基化合物时,则W'为具有比径基少2个氨原子的 相同化合物。当用于形成r的反应物为二胺类型或径基-氨基类型的时,则形成的r为不具 有在与2个异氯酸醋基团的反应中失去的2个氨原子的相同反应物。
[0184] Pol为聚氨醋嵌段共聚物,其包含具有约1.9至约2.1,更理想地约2.0的平均官能 度的二异氯酸醋与W下组分的反应产物:a)具有约1.0至约1.4的官能(当与异氯酸醋反应 时)的包含聚(1-2-締控)、聚酸、聚丙締酸醋或者聚醋或其组合的溶剂增溶;和C)常用于聚 氨醋形成的任选其它异氯酸醋反应性物种(氨基甲酸醋形成化合物),其选自具有32至500 或3,000克/摩尔的分子量的二醇或二胺,二醇W及任选具有小于500克/摩尔分子量的单官 能径基和胺化合物(其可充当端基)的组。在该实施方案2中,关于小于500克/摩尔分子量的 单官能反应物的需要是最小的,因为溶剂增溶链在该实施方案3中为分散剂的优选端基。
[0185] 小百分数的溶剂增溶链可具有2个官能团(对异氯酸醋呈反应性W形成化学键), 且运些二官能溶剂增溶链可用作分散剂的氨基甲酸醋骨架链段之间的分散剂骨架形成链 (例如约60摩尔%单官能和40摩尔%二官能得到约1.4的平均官能度,并且理论化W得到主 要具有3个嵌段的嵌段共聚物和一些具有5个嵌段的共聚物的混合物)。
[0186] 该实施方案中的聚酸链(聚酸也称为聚亚烷基二醇)可W为包含重复乙締氧基、丙 締氧基或下締氧基基团,包括其混合物的无规或嵌段(共)聚合物。(C2-4氧化締)基团的亚烧 基结构部分可W为线性或者优选支化的,并且可通过氧化締如氧化乙締、氧化丙締和氧化 下締(共)聚合或者由四氨巧喃的开环聚合而得到。共聚物可W为无规或嵌段共聚物。优选, 聚酸链可由氧化丙締得到。还优选分散剂的聚酸链可由聚(C2-4氧化締)单-Cl-IO烷基酸,尤 其是Cl-4烷基酸如甲基或下基酸得到。富含聚(氧化乙締)的溶剂增溶链对含水介质而言是 理想的,且富含聚(氧化丙締)的溶剂增溶链对极性有机介质而言是理想的。
[0187] 在其中溶剂增溶链(为聚丙締酸醋(有时称为聚丙締酸系)的一个实施方案中,它 优选由丙締酸烷基醋或甲基丙締酸烷基醋聚合而得到。聚(甲基)丙締酸烷基醋可通过(甲 基)丙締酸醋单体自由基聚合而制备。聚丙締酸醋可在单径基官能链转移剂如琉基醇的存 在下制备W赋予单官能度。其它乙締基单体如苯乙締、乙締基醋等可共聚到聚丙締酸醋中, 条件是它们不明显地负面影响在分散剂的所选择溶剂体系中的溶解性或者与芳族酷亚胺 负面地相互作用。在一个实施方案中,非丙締酸醋单体为聚丙締酸醋的总重复单元的少于 30、少于20、少于10摩尔% (即聚丙締酸醋为至少70、80或90摩尔%重复单元,所述重复单元 的特征是与丙締酸醋单体的自由基聚合有关的预期重复单元)。优选琉基醇包括2-琉基乙 醇、1-琉基-2-丙醇、3-琉基-1-丙醇、1-琉基-2-丙醇、4-琉基-1-下醇、6-琉基-1-己醇、4-琉 基苯酪。优选,聚合可在单官能自由基引发剂如偶氮类引发剂的存在下进行。合适偶氮引发 剂的实例包括2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腊)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基-戊 腊)、2,2'-偶氮双异下腊、2,2'-偶氮双异下酸二甲醋、2,2'-偶氮双(2-甲基-下腊)、l,r-偶氮双(1-环烧甲己腊)、2-(氨基甲酯基偶氮)-异下腊、2,2'-偶氮双(2,4,4-S甲基-戊烧。 优选的引发剂为2,2'-偶氮双异下腊和i,r-偶氮双(1-环烧甲己腊)。为得到较高径基含量 的聚合物,琉基醇可在径基官能引发剂如2,2'-偶氮双[2-甲基-N-(2-^乙基)丙酷胺]的存 在下使用。
[0188] 作为选择,聚(甲基)丙締酸烷基醋可通过任何聚合技术如离子聚合、基团转移聚 合(GTP)、原子转移自由基聚合(ATRP)、氮氧调控自由基聚合(NMRP)或自由基加成断裂聚合 (RAFT)使用具有一个对异氯酸醋呈反应性的基团的官能引发剂或链终止剂如径基官能 RAFT试剂制备。RAFT试剂公开于大量出版物如WO 2006/020281和US 7,279,591中。
[0189] 在相对非极性介质用于分散剂的一个实施方案中,溶剂增溶链可W为例如衍生自 C2-C20締控聚合和共聚的聚締控,包括二締控和各种非取代和烷基取代苯乙締。运些聚合物 是本领域熟知的。一种优选的聚合物为聚异下締。运些聚合物可容易在一个末端用径基或 氨基官能化,如关于实施方案2已经公开的。
[0190] 聚醋链可由C3-C18二酸与Ci-Cio多元醇反应而形成。来自二酸和多元醇的运类聚醋 是本领域熟知的。优选衍生自内醋和/或径基簇酸的聚醋链,尤其是衍生自E-己内醋、12-径 基硬脂酸、藍麻油酸或S-戊内醋及其混合物的那些。该聚醋也称为聚(氧基亚烷基(亚締基) 幾基)链(下文中POAC链),其中亚烷基(亚締基)具有1-17个碳原子并且可W为线性或支化 的,并且可任选包含碳-碳双键(在命名中的(締)表示任选碳-碳双键)。氧基亚烷基(亚締 基)幾基可W W从左到右或者从右到左方案存在于聚合物中(意指在重复单元中幾基可W 为第一个或者氧基可W为第一个)。特别优选聚氧化締链可衍生自两种不同的径基簇酸或 其内醋。
[0191] 优选,聚(氧基亚烷基幾基)链包含Ci-7亚烷基。取决于分散剂待用于将颗粒固体分 散于极性还是非极性介质中,链长的性质可在宽极限之间变化。因此,当分散剂待用于将颗 粒固体分散于非极性介质中时,优选包含C7-17亚烷基(亚締基)的径基簇酸中的一种或多 种,当分散剂待用于将颗粒固体分散于极性介质中时,优选一种或多种,尤其是所有径基簇 酸或其内醋包含Cl-6亚烷基。
[0192] POAC可通过首先使径基簇酸与多异氯酸醋的异氯酸醋基团反应,其后与其它径基 簇酸或其内醋共聚W建立POAC链而制备。然而,优选首先制备POAC化合物并使运与多异氯 酸醋的异氯酸醋基团反应。在运种情况下,优选在聚合链终止剂的存在下进行径基簇酸或 其内醋的共聚。链终止剂可包含硫醇、伯或仲氨基,但优选包含径基。衍生自两种不同的径 基簇酸或其内醋且包含借助幾基与POAC链连接的链终止剂的POAC化合物为式VIII化合物。 [019;3] [T2-0-(C(=0)A-0)n-(C(=0)B-0)m]-H (VIII)
[0194] 其中;
[0195] T2为链封端基团;
[0196] A和B为不同的打-17亚烷基(亚締基);
[0197] n和m独立地为0或正整数;且 [019 引 n+m 为 2-200.
[0199] 径基簇酸或其内醋的共聚产生具有末端径基和末端簇酸基团的POAC链(在下文 中,POAC化合物)dPOAC化合物可在径基和/或簇酸基团上与含有经受与异氯酸醋加成反应 的官能团如径基、硫醇或氨基的化合物反应。然而,优选POAC化合物借助POAC化合物的径基 经受与多异氯酸醋加成反应。
[0200] 式a的POAC化合物在下文中称为TPOAC醇。如上文所述,当不同的径基簇酸或其内 醋在T2-OH的存在下共聚时,链终止剂优选包含径基。T2为任选取代的Ci-35控基,并且可W为 芳族、脂环族、杂环或脂族的,其可W为线性或支化的,饱和或不饱和的。优选,T2包含不大 于20个碳原子,更优选不大于10个碳原子。
[0201] T2上的任选取代基包括面素、Ci-6烷氧基、醋(即-0C0-)、酷胺、氨基甲酸醋和酸基 团。当T 2-OH包含一个或多个酸基团时,它优选可衍生自氧化丙締和/或氧化乙締。因此,T2-OH可W为与氧化丙締和/或氧化乙締(共)聚合的一元醇或苯酪。一元醇的实例为可W为线 性或支化的、饱和或不饱和的Cl-20脂族醇,例如苯氧基乙醇、辛醇、Cl-16脂肪醇、壬醇、乙醇、 下醇和甲醇。与氧化丙締和/或氧化乙締(共)聚合的苯酪的实例为壬基苯酪和糞酪。
[0202] 在一类优选的分散剂中,T2为Ci-3日烷基,更优选Cl-20烷基,尤其是Ci-IO烷基。
[0203] 在一个实施方案中,聚氨醋分散剂中溶剂增溶末端链(例如聚酸、聚醋、聚締控和/ 或聚丙締酸醋)的总重量百分数优选为聚氨醋分散剂的不少于5%,在另一实施方案中,不 少于20%,更优选不少于30%,尤其是不少于40重量%。还优选聚氨醋分散剂中溶剂可溶末 端链的总重量百分数基于分散剂的重量为不大于80%,更优选不大于70%,尤其是不大于 60%。在一个实施方案中,聚氨醋分散剂中溶剂可溶末端链的总重量百分数为不大于60%, 例如40%至60%。W上重量百分数不意指包括特征是在链的两端具有异氯酸醋反应性基团 并在2个聚氨醋骨架链段之间结合到分散剂中的溶剂增溶链。
[0204] 聚氨醋分散剂通过任何已知的方法制备并通过W下组分一起反应而得到:
[0205] a)-种或多种具有约1.9至约2.1,更理想地约2.0的平均官能度的多异氯酸醋;
[0206] b)酷亚胺,其中酷亚胺的各幾基与稠合或非稠合芳环连接,且酷亚胺的氮与R2-(W')b-连接,其中b为2,且酷亚胺具有2个对异氯酸醋呈反应性的官能团如径基或胺,W及 任选酷亚胺(其为具有1个对异氯酸醋呈反应性的链终止剂),其中b为1。
[0207] C)-种或多种充当链终止剂的溶剂增溶链化合物,其包含1个与异氯酸醋反应的 基团;链终止剂为聚締控、聚酸、聚丙締酸醋或聚醋聚合物或者运些的混合物。
[0208] d)任选,一种或多种具有32至2,000或3,000的数均分子量的氨基甲酸醋形成化合 物,其具有至少2个与异氯酸醋反应的基团(氨基甲酸醋形成化合物定义为与异氯酸醋反应 W形成化学键的化合物)。
[0209] 酷亚胺合成
[0210] 酷亚胺组分可通过芳族酢与带有具有另外1个或2个异氯酸醋反应性官能团如径 基、仲胺、簇酸、-SH或者在一些情况下另一伯胺的分子反应而合成。酷亚胺在烙体或溶剂中 在100-200°C的溫度下制备。合成可设及挥发性溶剂(bpt<100°C)W改进试剂的混合,然后 在溫度提高至该溶剂的沸点W上时将其蒸馈。
[0211] 优选,酷亚胺在聚合溶剂中制备W避免对该中间体的分离。最大反应溫度取决于 该溶剂的沸点,合适溶剂的实例为甲苯(bpt = 110-11 rC)、二甲苯(bpt = 137-140°C )、丙二 醇单甲酸乙酸醋(bpt=145-146°C)、二丙二醇甲基酸乙酸醋(bpt = 200°C)、二甘醇二下酸 (bpt = 256°C)、四甘醇二甲基酸(bpt = 275-276°C)或其混合物。酷亚胺也可使用溶剂增溶 链作为稀释剂制备,条件是位于溶剂增溶链的链端的基团不与酢反应。
[0212] 优选,酷亚胺在与二异氯酸醋反应W前形成,如果存在酷胺和酷亚胺的混合物,贝U 可将酷胺在聚合过程期间或者在聚合过程W后通过延长的加热而转化成酷亚胺。可需要催 化剂W实现酷亚胺的高转化率,且一些酷胺仍可存在于最终产物中。
[0215:
[0213] 下面显示各种原料的反应。[0214] 与芳族酢反应的3-氨基1,2丙二醇;
脚t
[0217:
[0218:
[0219:
[0220:
[0221:
[0222:
[0223:
[0224]酷亚胺组分理想地衍生自异氯酸醋封端物种与如7、8、9或10中所示官能酷亚胺反 应。
[0225]式 7 [022t
[0227] E可W为选自-〇H、-N出、-N化)-或者COOH的相同基团或2个不同基团。
[022引当1摩尔当量酢与1摩尔当量3-氨基-1,2-丙二醇(其中在两种情况下E为OH),或者 二亚乙基=胺(其中一个E为NH且另一个为N出)反应时,得到式7的实例;
[0229]另一实例为在1摩尔当量酢与1摩尔当量2(3-氨基丙基氨基)乙醇反应时,其中一 个E为畑且另一个为OH,如式8所示;
[0230
[02:31 式9所示。
[0232
[0233] 另一实例是在2摩尔当量酢与1摩尔当量=亚乙基四胺反应时,在运种情况下,两 个骑P是NH;
[0234] 式10
[0235]
[0236]
[0237] R2先前定义为亚控基或亚控幾基,
[023 引 E 定义为-OH、-NH2、-N 化)-或-C02H,
[0239]式10通过2摩尔当量酢与1摩尔当量1,3二氨基-2-丙醇或1当量二亚乙基=胺反应 而合成。
[02401 才11
[0241:
[0242] 当2摩尔当量酢与1摩尔
当量二亚乙基S胺反应时,形成式11,其中E为NH。
[0243] 酢的实例为邻苯二甲酸酢,例如邻苯二甲酸酢(当Ri =刖寸)、4-硝基-邻苯二甲酸 酢或3-硝基-邻苯二甲酸酢(当一个R1 = N02时)、4-氯-邻苯二甲酸酢或3-氯-邻苯二甲酸酢 (当一个Ri = Cl时)基团、4-横基-邻苯二甲酸酢或3-横基-邻苯二甲酸酢(当一个Ri = SO抽 时)、四氯和四漠邻苯二甲酸酢、3-漠邻苯二甲酸酢、4-漠邻苯二甲酸酢或其混合物。
[0244] 实施方案1、2和3的工业应用
[0245] 存在于组合物中的颗粒固体可W为在设及的溫度下基本不溶于有机介质中且想 要W细碎形式稳定于其中的任何无机或有机固体材料。颗粒固体可W为颗粒材料、纤维、薄 片或者粉末,通常栋色粉末的形式。在一个实施方案中,颗粒固体为颜料。
[0246] 颗粒固体(通常颜料或填料)可具有通过光散射测量直径为10皿至10皿,或者10皿 至1、2、3或如m,或者20nm至1、2、3或如m的平均粒度。
[0247] 合适固体的实例为用于溶剂型油墨的颜料;用于油漆和塑料的颜料、增量剂、填 料、起泡剂和阻燃剂;染料,尤其是分散染料;用于溶剂型染浴的巧光增白剂和纺织助剂;用 于油墨、调色剂和其它溶剂应用体系的颜料;用于油基和反相乳液钻探泥浆的固体;干清洗 流体中的污垢和固体颗粒;用于陶瓷、压电陶瓷印刷、耐火材料、研磨剂、铸造厂、电容器、燃 料电池、铁磁流体、导电油墨、磁性记录介质、水处理和控污垢补救的颗粒陶瓷材料和磁性 材料;有机和无机纳米分散固体;用于电池中的电极的金属、金属氧化物和碳,用于复合材 料的纤维如木、纸、玻璃、钢、碳和棚;和作为在有机介质中的分散体应用的杀生物剂、农用 化学品和药物。
[0248] 在一个实施方案中,固体为the Colour Index第S版(1971)及其随后的版本和附 录,在标题为"Pigments"的章节下描述的任何确定颜料类别的有机颜料。有机颜料的实例 为来自偶氮、双偶氮、S偶氮、缩合偶氮、偶氮色淀、糞酪颜料、二苯并^(1,化]巧-5,10-二 酬、蔥素喀晚、蔥酿、苯并咪挫酬、巧挫、二酬基化咯并化咯、黄烧±酬、說类颜料、阴丹酬、异 二苯并蔥酬、异阴丹酬、异吗I噪嘟酬、异吗I噪嘟、异宜和蓝酬、金属络合物颜料、巧惡嗦、巧、巧 酬(perinone)、皮蔥酬、化挫并哇挫酬、哇叮晚酬、哇嘟并献酬、硫說、S芳基碳输颜料、S 苯二巧惡嗦、咕吨和献菁系列,尤其是献菁酬及其核面化衍生物,W及酸色淀(lake Of acid)、碱性染料和媒染染料的那些。炭黑,尽管严格地讲为无机的,但在其分散性能方面更 像有机颜料行为。在一个实施方案中,有机颜料为献菁,尤其是献菁酬,单偶氮、二偶氮、阴 丹酬、二苯并^(1,化]巧-5,10-二酬、哇叮晚酬、二酬基化咯并化咯、巧和炭黑。
[0249] 无机颜料的实例包括金属氧化物,例如二氧化铁、金红石二氧化铁和表面涂覆二 氧化铁,不同颜色如黄色和黑色的铁氧化物,不同颜色如黄色、红色、栋色和黑色的铁氧化 物,氧化锋,错氧化物,氧化侣,氧基金属化合物(oxymetal 1 ic compound),例如饥酸祕、侣 酸钻、锡酸钻、锋酸钻、铭酸锋,和儘、儀、铁、铭、錬、儀、钻、铁或侣中两种或更多种的混合金 属氧化物,普鲁±蓝、朱红、群青、憐酸锋、硫化锋,巧和锋的钢酸盐和铭酸盐,金属效果颜 料,例如片状侣粉,铜和铜/锋合金,珠光色淀(pearlescent flake),例如碳酸铅和氯氧化 祕。
[0250] 无机固体包括增量剂和填料,例如重质碳酸巧和沉淀碳酸巧、硫酸巧、氧化巧、草 酸巧、憐酸巧、麟酸巧、硫酸领、碳酸领、氧化儀、氨氧化儀、天然氨氧化儀或水儀石、沉淀氨 氧化儀、碳酸儀、白云石、S水合氧化侣(aluminium trihydroxide)、氨过氧化侣 (aluminium hy化operoxide)或勃姆石、巧和儀娃酸盐,娃侣酸盐,包括纳米粘±、高岭±, 蒙脱石,包括膨润±、水辉石和滑石粉,球±,包括天然云母、合成云母和可膨胀云母 (e邱andable mica),滑石,包括白云母、金云母、鱗云母和绿泥石,白聖,合成和沉淀二氧化 娃,热解法二氧化娃,金属纤维和粉末,锋,侣,玻璃纤维,耐烙纤维,炭黑,包括单壁和多壁 碳纳米管、增强和非增强炭黑,石墨,Buckminster富勒締,渐青,石墨締,金刚石,氧化侣,石 英,珍珠岩,伟晶岩,硅胶,木粉,木片,包括软和硬木,银末,粉状纸/纤维,纤维素纤维,例如 南非穫麻、大麻、剂麻、亚麻、棉、棉绒、黄麻、巧麻、稻皮或壳、酒挪(raffia)、香蒲芦韦、挪子 纤维、挪皮纤维、油栋桐纤维、爪哇木棉、香蕉叶、caro、卡罗阿叶纤维(curaua)、赫纳昆剑麻 (henequen)叶、新西兰亚麻化arakeke)叶、蕉麻、甘薦渣、稻草、竹条、小麦粉、MDF等,赔石, 沸石,水滑石,来自发电站的飘尘,焚化污水污泥灰,火山灰,高炉矿確,石棉,溫石棉,直闪 石(anthophylite),青石棉,娃灰石,绿坡缕石等,颗粒陶瓷材料,例如氧化侣、氧化错、二氧 化铁、二氧化姉、氮化娃、氮化侣、氮化棚、碳化娃、碳化棚、混合娃-棚氮化物和金属铁酸盐; 颗粒磁性材料,例如过渡金属(通常铁和铭)的磁性氧化物,例如丫-Fe2〇3、Fe3〇4和钻渗杂铁 氧化物,铁氧体,例如领铁氧体;和金属颗粒,例如金属侣、铁、儀、钻、铜、银、金、钮和销及其 合金。
[0251] 其它有用的固体材料包括阻燃剂,例如五漠二苯酸、八漠二苯酸、十漠二苯酸、六 漠环十二烧、聚憐酸锭、=聚氯胺、氯尿酸=聚氯胺、氧化錬和棚酸盐;杀生物剂或工业微生 物剂,例如Kirk-Othmer' S Encyclopedia of Qiemical Technology,第13卷,1981,第3版 中标题为"Indushial Microbial Agents"的章节的表2、3、4、5、6、7、8和9中提到的那些, W及农用化学品,例如杀真菌剂粉挫醇(flu化iafen)、多菌灵(carbendazim)、百菌清和代 森车孟锋。
[0252] 在一个实施方案中,存在于本发明组合物中的有机介质为塑料,在另一实施方案 中,为有机液体。有机液体可W为非极性或极性有机液体。关于有机液体的术语"极性"意指 有机液体能够形成中等至强键,如化owley等人的标题为"A化ree Dimensional Approach to Solubility"的文章 Journal of Paint Technology,第38 卷,1966,第269 页中所述。运 类有机液体通常具有5或更大的氨键数,如上述文章中所定义的。
[0253] 合适的极性有机液体的实例为胺、酸,尤其是较低级烷基酸,有机酸、醋、酬、二醇、 二醇酸、二醇醋、醇和酷胺。运类中等强氨键结合液体的大量具体实例在化ert Mellan的标 题为('Compatibility and Solubility"的文章(由Noyes Development Corporation于 1968年公开),表2.14,第39-40页中给出,且运些液体都落入如本文所用术语极性有机液体 的范围内。
[0254] 在一个实施方案中,极性有机液体为二烷基酬、链烧簇酸和链烧醇的烷基醋,尤其 是包含至多(包括)总计6个碳原子的液体。极性有机液体的实例包括二烷基和环烷基酬,例 如丙酬、甲乙酬、二乙酬、二异丙基酬、甲基异下基酬、二-异下基酬、甲基异戊基酬、甲基正 戊基酬和环己酬;烷基醋,例如乙酸甲醋、乙酸乙醋、乙酸异丙醋、乙酸下醋、甲酸乙醋、丙酸 甲醋、乙酸甲氧基丙醋和下酸乙醋;二醇和二醇醋和酸,例如乙二醇、2-乙氧基乙醇、3-甲氧 基丙基丙醇、3-乙氧基丙基丙醇、乙酸2-下氧基乙醋、乙酸3-甲氧基丙醋、乙酸3-乙氧基丙 醋和乙酸2-乙氧基乙醋;链烧醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正下醇和异下醇(也称为 2-甲基丙醇)、祗品醇,W及二烷基和环状酸,例如二乙酸和四氨巧喃。在一个实施方案中, 溶剂为链烧醇、链烧簇酸和链烧簇酸的醋。在一个实施方案中,本发明适于基本不溶于含水 介质中的有机液体。此外,本领域技术人员应当理解少量含水介质(例如二醇、二醇酸、二醇 醋和醇)可存在于有机液体中,条件是总有机液体基本不溶于含水介质中。
[0255] 用作极性有机液体的有机液体的实例为成膜树脂,例如适于制备油墨、油漆或用 于各种应用如油漆和油墨中的碎片。运类树脂的实例包括聚酷胺,例如Versamid?和 Wolfamid?,和纤维素酸,例如乙基纤维素和乙基径乙基纤维素、硝基纤维素和乙酸下酸纤 维素树脂,包括其混合物。油漆树脂的实例包括短油醇酸树脂/ =聚氯胺-甲醒、聚醋/ =聚 氯胺-甲醒、热固性丙締酸系/ =聚氯胺-甲醒、长油醇酸树脂、中油醇酸树脂、短油醇酸树 月旨、聚酸多元醇和多介质树脂如丙締酸系和脈/醒。
[0256] 有机液体可W为多元醇,即具有2个或更多径基的有机液体。在一个实施方案中, 多元醇包括Q- ?二醇或Q- ?二醇乙氧基化物。
[0257] 在一个实施方案中,非极性有机液体为包含脂族基团、芳族基团或其混合物的化 合物。非极性有机液体包括非面化芳族控(例如甲苯和二甲苯)、面化芳族控(例如氯苯、二 氯苯、氯甲苯)、非面化脂族控(例如包含6个或更多碳原子且完全和部分饱和的线性和支化 脂族控)、面化脂族控(例如二氯甲烧、四氯化碳、氯仿、=氯乙烧)和天然非极性有机物(例 如植物油、向日葵油、菜子油、亚麻子油、祗締和甘油醋)。
[0258] 在一个实施方案中,有机液体包含基于总有机液体为至少0.1重量%,或者1重 量%或更多的极性有机液体。有机液体任选进一步包含水。在一个实施方案中,有机液体不 含水。
[0259] 塑料可W为热固性树脂或热塑性树脂。用于本发明中的热固性树脂包括当加热、 催化或者经受紫外线、激光、红外线、阳离子、电子束或微波福射时经受化学反应并且变得 相对不烙化的树脂。热固性树脂中的典型反应包括不饱和双键的氧化,设及环氧基/胺、环 氧基/幾基、环氧基/径基的反应,环氧基与路易斯酸或路易斯碱、多异氯酸醋/径基、氨基树 月旨/径基结构部分的反应,自由基反应或聚丙締酸醋,环氧树脂和乙締基酸的阳离子聚合, 和硅烷醇的缩合。不饱和树脂的实例包括通过一种或多种二酸或酢与一种或多种二醇反应 而制备的聚醋树脂。运类树脂通常作为与反应性单体如苯乙締或乙締基甲苯的混合物供 应,并且通常称为邻苯二甲酸系树脂和间苯二甲酸系树脂。其它实例包括聚醋链中使用二 环戊二締(DCPD)作为共反应物的树脂。其它实例还包括双酪A二缩水甘油酸与不饱和簇酸 如甲基丙締酸的反应产物,随后作为在苯乙締中的溶液供应,通常称为乙締基醋树脂。
[0260] 在一个实施方案中,热固性复合物或热固性塑料可W为聚醋、聚乙酸乙締醋、在苯 乙締中的聚醋树脂、聚苯乙締或其混合物。
[0261] 具有径基官能的聚合物(通常多元醇)广泛用于热固性体系中W与氨基树脂或多 异氯酸醋交联。多元醇包括丙締酸系多元醇、醇酸树脂多元醇、聚醋多元醇、聚酸多元醇和 聚氨醋多元醇。典型的氨基树脂包括=聚氯胺甲醒树脂、苯代脈胺甲醒树脂、脈甲醒树脂和 甘脈甲醒树脂。多异氯酸醋为具有2个或更多异氯酸醋基团的树脂,包括单体脂族二异氯酸 醋、单体芳族二异氯酸醋及其聚合物。典型的脂族二异氯酸醋包括六亚甲基二异氯酸醋、异 佛尔酬二异氯酸醋和氨化二苯基甲烧二异氯酸醋。典型的芳族异氯酸醋包括甲苯二异氯酸 醋和二苯基甲烧二异氯酸醋。
[0262] 在一个实施方案中,热塑性树脂包括聚締控、聚醋、聚酷胺、聚碳酸醋、聚氨醋、聚 苯乙締、聚(甲基)丙締酸醋、纤维素和纤维素衍生物。所述组合物可W W多种方法制备,但 烙体混合和酢固体混合为典型的方法。合适的热塑性塑料的实例包括(低密度或者线性低 密度或高密度)聚乙締、聚丙締、聚苯乙締、聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚对苯二甲酸下 二醇醋(PBT)、尼龙6、尼龙6/6、尼龙4/6、尼龙6/12、尼龙11和尼龙12、聚甲基丙締酸甲醋、聚 酸讽、聚讽、聚碳酸醋、聚氯乙締(PVC)、热塑性聚氨醋、乙締乙酸乙締醋化VA)、Victrex 阳邸?聚合物(例如氧基-1,4-亚苯氧基-1,4-亚苯基-幾基-1,4-亚苯基聚合物)和丙締腊下 二締苯乙締聚合物(ABS);和各种其它聚合物混合物或合金。
[0263] 如果需要的话,本发明组合物可包含其它成分,例如树脂(如果运些未构成有机介 质)、粘合剂、助溶剂、交联剂、流化剂、润滑剂、防沉降剂、增塑剂、表面活性剂、不同于本发 明化合物的分散剂、湿润剂、消泡剂、防堵孔剂、流变改进剂、热稳定剂、光稳定剂、UV吸收 剂、抗氧化剂、匀染剂、光泽改进剂、杀生物剂和防腐剂。
[0264] 如果需要的话,包含塑料的组合物可包含其它成分,例如不同于本发明化合物的 分散剂、防灰雾剂、成核剂、起泡剂、阻燃剂、加工助剂、表面活性剂、增塑剂、热稳定剂、UV吸 收剂、抗氧化剂、芳香剂、脱模助剂、抗静电剂、抗菌剂、杀生物剂、偶联剂、润滑剂(外部和内 部)、抗冲改进剂、滑爽剂、空气释放剂和粘度下降剂。
[0265] 组合物通常包含1-95重量%颗粒固体,确切量取决于固体的性质,且量取决于固 体的性质W及固体和极性有机液体的相对密度。例如,在一个实施方案中,其中固体为有机 材料如有机颜料的组合物包含15-60重量%固体,而在一个实施方案中,其中固体为无机材 料如无机颜料、填料或增量剂的组合物包含基于组合物的总重量为40-90重量%的固体。
[0266] 包含有机液体的组合物可通过已知用于制备分散体的任何常规方法制备。因此, 可将固体、有机介质和分散剂W任何顺序混合,然后使混合物经受机械处理W使固体的颗 粒降至合适的粒度,例如通过高速混合、球磨、篮式研磨、珠磨、卵石磨、砂磨、立式球磨、双 漉或=漉研磨、塑料研磨,直至形成分散体。作为选择,可独立地或者W与有机介质或分散 剂的混合物将固体处理W降低其粒度,然后加入其它成分并将混合物揽拌W提供组合物。 组合物也可通过在颜料冲洗过程中将干固体与分散剂磨碎或研磨,然后加入液体介质或者 将固体与分散剂在液体介质中混合而制备。
[0267] 包含塑料的组合物可通过已知用于制备热塑性化合物的任何常规方法制备。因 此,可将固体、热塑性聚合物和分散剂W任何顺序混合,然后使混合物经受机械处理W使固 体的颗粒降至合适的粒度,例如通过Banbu巧混合、带混合、双螺杆挤出、双漉研磨、在Buss 助捏合机或类似设备中混合。
[0268] 本发明组合物特别适于液体分散体。在一个实施方案中,运类分散体组合物包含:
[0269] (a) 0.5-80 份颗粒固体;
[0270] (b)0.1-79.6 份式(1)聚合物;和
[0271 ] (C) 19.9-99.4份有机液体和/或水;
[0272] 其中所有相对份为重量计,且量(a) + (b) + (c) = 100。
[0273] 在一个实施方案中,组分a)包含0.5-30份颜料,且运类分散体用作(液体)油墨、油 漆和研磨料。
[0274] 如果要求包含干形式的颗粒固体和式(1)分散剂的组合物,则有机液体通常为挥 发性的使得它容易通过简单的分离方法如蒸发而从固体颗粒中除去。在一个实施方案中, 组合物包含有机液体。
[0275] 如果干组合物基本由式(1)分散剂和颗粒固体组成,则它通常包含基于颗粒固体 的重量为至少0.2%、至少0.5%或至少1.0%的式(1)分散剂。在一个实施方案中,干组合物 包含基于颗粒固体的重量为不大于100%、不大于50%、不大于20%或不大于10重量%的式 (1)分散剂。
[0276] 如上文所述,本发明组合物适于制备研磨料,其中将颗粒固体在有机液体中在式 (1)化合物的存在下研磨。
[0277] 因此,根据本发明又一方面,提供包含颗粒固体、有机液体和式(1)聚合物的研磨 料。
[0278] 通常,研磨料包含基于研磨料的总重量为20-70重量%的颗粒固体。在一个实施方 案中,颗粒固体为研磨料的不少于10或不少于20重量%。运类研磨料可任选包含在研磨W 前或W后加入的粘合剂。
[0279] 在一个实施方案中,基料为能够在有机液体挥发时粘合组合物的聚合物材料。
[0280] 基料为聚合物材料,包括天然和合成材料。在一个实施方案中,基料包括聚(甲基) 丙締酸醋、聚苯乙締、聚醋、聚氨醋、醇酸树脂、多糖如纤维素、硝基纤维素,和天然蛋白质如 干酪素。基料可W为硝基纤维素。在一个实施方案中,基料W基于颗粒固体的量多于100%、 多于200%、多于300%或多于400%存在于组合物中。
[0281] 研磨料中任选基料的量可在宽限度内变化,但通常为研磨料的连续/液相的不少 于10%,通常不少于20重量%。在一个实施方案中,基料的量为研磨料的连续/液相的不大 于50%或不大于40重量%。
[0282] 研磨料中分散剂的量取决于颗粒固体的量,但通常为研磨料的0.5-5重量%。
[0283] 由本发明组合物制备的分散体和研磨料特别适用于非水和无溶剂配制剂中,其中 使用可能量固化体系(紫外线、激光、红外线、阳离子、电子束、微波),单体、低聚物等或组合 存在于配制剂中。它们特别适用于涂料如油漆、清漆、油墨、其它涂料和塑料中。合适的实例 包括它们用于低、中和高固体油漆,一般工业油漆,包括烘烤、双组分和金属涂料油漆如线 圈和罐涂料、粉末涂料、UV固化涂料、木漆;油墨,例如柔版、凹版、胶版、平版、凸版或凹版、 丝网印刷和用于包装印刷的印刷油墨,非击打式墨水,例如喷墨油墨,包括连续喷墨和按需 滴落喷墨油墨,包括热、压电和静电、相变油墨和热烙蜡油墨、用于喷墨印刷机的油墨和印 刷清漆如罩印清漆;多元醇和增塑溶胶分散体;非水陶瓷方法,尤其是流延(tapecasting)、凝胶注模 (gel-casting)、 刮涂 、挤出和注射模塑型方法 ,另一实例是在制备用于 等压压制的干陶瓷粉末;复合物,例如片料吹模(sheet moulding)和整体模塑(bulk moulding)化合物、树脂压铸、拉挤成型、手工积层化and-lay-up)和喷雾积层(spray-lay-up) 方法、配套硬模模塑 (matched die moulding); 建筑材料如诱铸树脂、化妆品 、个人护理 如指甲涂料、防晒霜、粘合剂、调色剂如液体调色剂、塑料,和电子材料,例如用于显示器,包 括有机发光二极管(OLED)器件、液晶显示器和电泳显示器中的滤色器系统的涂料配制剂, 玻璃涂料,包括光学纤维涂料、反射涂料或抗反射涂料、导电和磁性油墨和涂料中。它们用 于颜料和填料的表面改性W改进W上应用中所用干粉末的可分散性。涂料的其它实例在 Bodo MulIer,Ulrich Poth,Lackformulierung und Lackrezeptur,Lehrbuch fr AusbiIdung und Praxis,Vincentz Ver1ag,Hanover(2003)和P.G.Garrat, Strahlenha;rtung,Vincentz Verlag ,Hanover (1996)中给出。印刷油墨配制剂的实例在 E.W.Flick,Printing Ink and Overprint Varnish Formulations-Recent Developments,Noyes 化blications,Park Ridge NJ,(1990)和随后的版本中找到。
[0284]在一个实施方案中,本发明组合物进一步包含一种或多种其它已知的分散剂。 实施例
[02化]中间体A
[0286]将氨基聚酸(200重量份,Suftonamilie.則200,来自Huntsman)、丙締酸2-径基乙 醋(11.61份)和2,6-二-叔下基-4-甲基苯酪(0.03份)在70°C下一起揽拌48小时。所得产物 为黄色液体。
[0巧7] 中间体B
[028引将1-十二醇(57.24份)、e-己内醋(336.70份)和S-戊内醋(104.57份)在100°C下一 起揽拌。加入下醇错(1.68份)并将反应物在氮气下在175°C下揽拌18小时。在冷却至20°C W 后,产物作为蜡质固体得到,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚己内醋标准)测定,其具有Mn = 1600 和 Mw = 2100。
[0289] 中间体C
[0290] 将1-十二醇(119.58份)和E-己内醋(842.39份)在氮气下一起揽拌。加入下醇铁 (2.57份)并将反应物加热至175°C8小时。在冷却至20°C W后,产物作为蜡质固体得到,如通 过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚己内醋标准)测定,其具有Mn = 1600和Mw = 2200。
[0巧1] 中间体D
[02巧]将聚乙二醇单甲基酸胺(199.3份,来自化11*3皿11的細计〇1131?1116@^〇〇)在空气 的存在下在70°C下揽拌。随着下基化径基甲苯(0.021份)加入丙締酸2-径基乙醋(20.7份)。 将反应在空气中在70°C下继续揽拌6小时。产物作为蜡质固体得到。
[0巧引 中间体E
[0294] 将氨基聚酸(376.48份,餐urfo:namilie@B60,来自Huntsman)、丙締酸2-径基乙醋 (76.58份)和2,6-二-叔下基-4-甲基苯酪(0.05份)在70°C下一起揽拌18小时。所得产物为 黄色液体。
[0巧引 中间体F
[0296]将1-十二醇(56.5份)、e-己内醋(242.12份)和S-戊内醋(212.38份)在氮气下在 100°C下一起揽拌。加入下醇错(1.53份)并将反应物在氮气下在180°C下揽拌18小时。产物 作为黄色液体得到,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 2200和 Mw = 4900〇 [0巧7] 中间体G
[029引将1-十二醇(13.2份)、e-己内醋(200份)和下醇错(1.1份)在氮气下在125°C下揽 拌1小时。然后将反应加热至180°C18小时。在冷却至20°CW后,产物作为蜡质固体得到,如 通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)现憶,其具有Mn = 4500和Mw=10600。
[0巧9] 中间体H
[0300]将甲苯-2,4-二异氯酸醋(8.73份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(133.45份)在氮气下 加热至50°C。加入径基聚醋(75份,中间体C),并将反应加热至90°C75分钟。将反应冷却至30 °(:并装入二乙醇胺(5.27份)。将反应在30°C下加热30分钟直至通过IR测定不存在异氯酸 醋。产物作为班巧色液体得到,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚己内醋标准)测定,其具有Mn = 2300 和 Mw = 2700。
[0301] 对比例I (CEl)
[0302] 将丙二醇单甲基酸乙酸醋(152.84重量份)和甲苯-2,4-二异氯酸醋(20.52份)在 氮气下在环境溫度下揽拌。加入径基氨基聚酸(73.74份,中间体A)和1,1'-{[3-(二甲基氨 基)-丙基]亚氨基}双-2-丙醇(15.78份)并将反应加热至70°C。加入氨基聚酸(42.84份来自 Huntsman的§|irfonamme?B2〇o)并将反应在70°C下揽拌2小时。将100份产物从反应容器 中取出。对该材料的GPC分析得到Mn = 4900和Mw= 14800(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)。 将苄基氯(5.42份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(5.42份)装入其余混合物中。将反应在70°C下 加热16小时。产物为班巧色液体。
[030:3]对比例2(CE2)
[0304] 将1,8 -糞二甲酸酢(2 9 . 7 3份)和氨基聚酸(1 5 0份,来自Hun t sman的 !Surfoiiamine|?Li〇〇)加热至110 °C6小时,然后至150°C 15小时。在冷却时,产物为褐色蜡 质固体。IR与酷亚胺形成一致,且最终产物具有0.96mg KOH 的酸值。
[03化]实施例1
[0306] 将3-氨基-1,2-丙二醇(1.53重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(30.35份)在氮气 下在120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(3.23份)并将混合物在120°C下揽拌另外 2小时。将反应冷却至70°C并加入径基氨基聚酸(42.35份,中间体A)、l ,4-环己烧二甲醇 (0.55份)、氨基聚酸(16.04份来自化ntsman的Su.rfoliamill.e'@B200)和丙二醇单甲基酸乙 酸醋(40.69份)。经5分钟加入甲苯-2,4-二异氯酸醋(7.68份)并将反应混合物加热至120°C 1小时。然后将反应冷却至90°C,加入二月桂酸二下锡(0.05份)并将混合物在氮气下在90°C 下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨巧 喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 5100和Mw = 19500。
[0307] 实施例2
[0308] 将3-氨基-1,2-丙二醇(1.33重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(50份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(2.80份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(14.03 份),并将反应混合物揽拌2小时。然后将反应冷却至70°C并加入径基氨基聚酸(41.25份,中 间体A)、1,4-环己烧二甲醇(1.66份)和氨基聚酸(9.03份来自Huntsman的S.uTfQii.ainilie@ B200)。经5分钟加入甲苯-2,4-二异氯酸醋(8.25份)并将反应加热至90°C9小时。加入二月 桂酸二下锡(0.05份)并将反应在90°C下揽拌另外1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。 所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 8400 和 Mw = 31000。
[0309] 实施例3
[0310] 3-氨基-1,2-丙二醇(1.06重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(30份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(2.3份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(10份)。 将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至70°C并加入径基氨基聚酸(50.78 份,中间体A)、l ,4-环己烧二甲醇(1.27份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(35.29份)。经5分钟加 入甲苯-2,4-二异氯酸醋(8.24份)并将反应在70°C下揽拌6小时。加入氨基聚酸(11.58份, 来自Huntsman的約irfonamine? B200)并将反应在70°C下揽拌3小时。加入二月桂酸二下 锡(0.06份)并将反应混合物在氮气下在70°C下揽拌I小时直至通过IR测定不存在异氯酸 醋。所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 11000 和 Mw = 20000。
[0311] 实施例4
[0312] 将3-氨基-1,2-丙二醇(1.05重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(30份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入3-硝基-1,8-糞二甲酸酢(2.80份),其后丙二醇单甲基酸乙酸 醋(10份),并将反应混合物在120°C下揽拌85分钟。加入另外的3-氨基-1,2-丙二醇(0.1 g) 并将反应在120°C下揽拌20分钟。然后将反应冷却至70°C并加入径基氨基聚酸(50.34份,中 间体A)、l ,4-环己烧二甲醇(1.27份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(35.2份)。经5分钟加入甲 苯-2,4-二异氯酸醋(8.18份)并将反应在70°C下揽拌8小时。加入氨基聚酸(11.5份,来自 化11*3111日11的SuHbnaminei'^^' B200)并将反应在7〇°(:下揽拌3小时。加入二月桂酸二下锡 (0.06份)并将反应在70°C下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。所得产物为深褐 色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 13000和Mw = 33000。
[0313] 实施例5
[0314] 将3-氨基-1,2-丙二醇(1.15重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(2.52份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(20 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入径基氨基聚酸 (44.45份,中间体A)、1,4-环己烧二甲醇(4.13份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(33.77份)。经5 分钟加入甲苯-2,4-二异氯酸醋(11.4份)并将反应在90°C下揽拌6小时。加入径基聚醋 (10.11份,中间体B)并将反应在90°C下揽拌3小时。加入1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-締(0.12份)并将反应在90°C下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。然后将反应加 热至120°C3小时。所得产物为浑浊班巧色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标 准)测定,其具有Mn = 3800和Mw = 7000。
[0;31引实施例6
[0316] 将3-氨基-1,2-丙二醇(2.27重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(4.95份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(20 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入径基氨基聚酸 (44.45份,中间体A)、1,4-环己烧二甲醇(0.57份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(27份)。经5分 钟加入异佛尔酬二异氯酸醋(11.65份)并将反应在90°C下揽拌6小时。加入氨基聚酸(2.99 份,来自Huntsman的Surfonamine?B6〇)并将反应在90°C下揽拌3小时。加入1,8-二氮杂 二环[5.4.0]十一碳-7-締(0.12份)并将反应在90°C下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异 氯酸醋。然后将反应加热至120°C3小时。所得产物为褐色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱 液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 3100和Mw = 9000。
[0317] 实施例7
[0318] 将3-氨基-1,2-丙二醇(2.12重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(4.62份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(20 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入径基氨基聚酸 (44.45份,中间体A)、l ,6-己二醇(1.63份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(41.3份)。经5分钟加 入甲苯-2,4-二异氯酸醋(11.07份)并将反应在90°C下揽拌6小时。加入径基聚醋(17.33份, 中间体C)并将反应在90°C下揽拌3小时。加入I,8-二氮杂二环[5.4.0]^碳-7-締(O . 12 份)并将反应在90°C下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。然后将反应加热至120 °C3小时。所得产物为浑浊班巧色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定, 其具有 Mn = 2500 和 Mw = 5400。
[0319] 实施例8
[0320] 将3-氨基-1,2-丙二醇(2.61重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(5.67份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(20 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入径基氨基聚酸 (44.45份,中间体A)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(83.6份)。经5分钟加入甲苯-2,4-二异氯酸 醋(11.23份)并将反应在90°C下揽拌6小时。加入氨基聚酸(59.52份,来自Huntsman的 Surfonamilie'ABSOO)并将反应在9〇°C下揽拌3小时。加入1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一 碳-7-締(0.12份)并将反应在90°C下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。然后将反 应加热至120°C3小时。所得产物为浑浊班巧色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締 标准)测定,其具有Mn = 3100和Mw = 6000。
[0扣1] 实施例9
[0322] 将3-氨基-1,2-丙二醇(0.92重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20.16份)在氮气 下在120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(2份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(20 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入径基氨基聚酸 (44.45份,中间体A)、1,4-环己烧二甲醇(2.86份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(33.83份)。经5 分钟加入亚甲基二苯基二异氯酸醋(13.38份)并将反应在90°C下揽拌6小时。加入氨基聚酸 (10.23份,来自Huntsman的Surfonamine?B2〇o)并将反应在90°C下揽拌3小时。加入1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-締(0.12份)并将反应在90°C下揽拌1小时直至通过IR测定不 存在异氯酸醋。然后将反应加热至120°C3小时。所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨巧 喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 14500和Mw = 36700。
[。扣引实施例10
[0324] 将3-氨基-1,2-丙二醇(1.46重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(3.17份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(20 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入径基氨基聚酸 (44.45份,中间体E)、l ,4-环己烧二甲醇(0.16份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(37.19份)。经5 分钟加入甲苯-2,4-二异氯酸醋(14.48份)并将反应在90°C下揽拌6小时。加入径基聚醋 (13.35份,中间体F)并将反应在90°C下揽拌3小时。加入1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-締(0.12份)并将反应在90°C下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。然后将反应加 热至120°C3小时。所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测 定,其具有 Mn = 1300 和 Mw = 2000。
[0;3巧]实施例11
[0326] 将3-氨基-1,2-丙二醇(0.6重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20.2份)在氮气下 在120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(1.33份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(20 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入径基氨基聚酸 (44.45份,中间体A)、1,4-苯二甲醇(5.21份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(43.09份)。经5分钟 加入甲苯-2,4-二异氯酸醋(11.96份)并将反应在90°C下揽拌6小时。加入径基聚醋(19.62 份,中间体G)并将反应在90°C下揽拌3小时。加入1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-締 (0.12份)并将反应在90°C下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。然后将反应加热 至120°C3小时。所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定, 其具有 Mn = 3100 和 Mw = 7300。
[0扣7] 实施例12
[03%]将3-氨基-1,2-丙二醇(1.34重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(2.91份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(13.54 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入二径基聚醋 (97.5份,中间体H)。经5分钟加入甲苯-2,4-二异氯酸醋(7.Ol份)并将反应在90°C下揽拌6 小时。加入径基聚醋(10.98份,中间体C)并将反应在90 °C下揽拌3小时。加入1,8-二氮杂二 环[5.4.0]十一碳-7-締(0.12份)并将反应在90°C下揽拌1小时直至通过IR测定不存在异氯 酸醋。然后将反应加热至120°C3小时。所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱 液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 3000和Mw = 6500。
[0;329] 实施例13
[0330]将3-氨基-1,2-丙二醇(1.34重量份)和丙二醇单甲基酸乙酸醋(20份)在氮气下在 120°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(2.91份),其后丙二醇单甲基酸乙酸醋(19.04 份),并将反应混合物在120°C下揽拌1小时。然后将反应冷却至90°C并加入二径基聚醋 (97.5份,中间体H)。经5分钟加入甲苯-2,4-二异氯酸醋(7.Ol份)并将反应在90°C下揽拌6 小时。加入氨基聚酸(14.65份,来自化11131]13]1的§11片(〇11&111址.6@8200)并将反应在90°0下 揽拌3小时。加入1,8-二氮杂二环[5.4.0]^碳-7-締(0.12份)并将反应在90°C下揽拌1小 时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。然后将反应加热至120°C3小时。所得产物为班巧色液 体,如通过GPC(四氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)现憶,其具有Mn = 2800和Mw = 6500。
[0扣1] 实施例14
[0332]将3-氨基-1,2-丙二醇(4.86重量份)和聚乙二醇单甲基酸(24.36份,分子量750) 在氮气下在120°C下揽拌。经15分钟加入1,8-糞二甲酸酢(10.28份)并将反应混合物在120 °C下揽拌1小时。加入二径基聚酸(62.50份,来自Persto巧的Ymer?Nl20)和1,4-环己烧 二甲醇(7.78g)。经10分钟加入异佛尔酬二异氯酸醋(39.72g)并将反应在120°C下揽拌1小 时。将反应冷却至90°C,并揽拌18小时。加入二月桂酸二下锡(0.1份)并将反应在90°C下揽 拌1小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。所得产物为深褐色非常粘的液体,如通过GPC(四 氨巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 5800和Mw=18400。
[。扣引实施例15
[0334] 将3-氨基-1,2-丙二醇(3.78重量份)和聚乙二醇单甲基酸(21.31份,分子量750) 在氮气下在130°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(7.98份),并将反应混合物在130 °C下揽拌2小时。然后将反应冷却至50°C。加入径基氨基聚酸(33.72份,中间体D)和1,4-环 己烧二甲醇(4.08g)和1,8-二氮杂二环[5.4.OiH--碳-7-締(0.05份)。经5分钟加入异佛尔 酬二异氯酸醋(5.86g)并将反应在50°C下揽拌30分钟。将反应加热至90°C并加入异佛尔酬 二异氯酸醋(18.33份)。将反应揽拌6小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。将反应冷却至 25°C,加入蒸馈水(95.1份)并将反应揽拌2小时。所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨 巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 21OO和Mw = 3900。
[0:33引 实施例16
[0336] 将3-氨基-1,2-丙二醇(1.87重量份)和聚乙二醇单甲基酸(21.31份,分子量750) 在氮气下在130°C下揽拌。经10分钟加入1,8-糞二甲酸酢(3.94份)并将反应混合物在130°C 下揽拌2小时。然后将反应冷却至50°C。加入径基氨基聚酸(33.72份,中间体D)和1,4-环己 烧二甲醇(4.08g)和1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-締(0.05份)。经5分钟加入异佛尔酬 二异氯酸醋(5.86g),并将反应在50°C下揽拌30分钟。将反应加热至90°C,并加入异佛尔酬 二异氯酸醋(18.33份)。将反应揽拌6小时直至通过IR测定不存在异氯酸醋。将反应冷却至 25°C,加入蒸馈水(89.16份)并将反应揽拌2小时。所得产物为班巧色液体,如通过GPC(四氨 巧喃洗脱液,聚苯乙締标准)测定,其具有Mn = 2400和Mw = 5300。
[0337] 分散体试验1
[0338] 分散体通过将实施例1、2或3(1.9份,基于100%活性物质)和丙締酸树脂(1.05份, 来自切*6(3的]\13€:[;^113产51〔565)溶于丙二醇单甲基乙基乙酸醋(23.3份)中而制备。加入 玻璃珠(3mm直径,125份)和蓝色颜料(8.75份,来自BASF的Heliog的l?Blue L6700F)并将 内容物在Skandex摇动器上研磨4小时。
[0339] 将所得流体研磨料(35份)置于丙締酸树脂(36.45份,来自Cytec的Macrynal SMC565)、多异氯酸醋(3.24份,来自Bayer的Desmodur N3390)和丙二醇单甲基酸乙酸醋 (41.98份)的溶液中,然后用3号K棒刮涂到黑白色卡片上。
[0340] 如使用Byk-Gardner光泽度计测量,相对于CEl,在实施例1、2和3的存在下实现提 高的光泽度和降低的浊度性能。 幽]表1 「0;3421
[03创分散体试验2
[0344] 分散体通过将实施例2(1.79份,基于100%活性物质)和丙締酸树脂(1.05份,来自 切tec的Macrynai^SM巧65)溶于丙二醇单甲基乙基乙酸醋(26.22份)中而制备。加入玻 璃珠(3111111,125份)和红色颜料(5.95份,来自(:化曰的11'爱32111^节6(103656)并将内容物在 Skandex摇动器上研磨4小时。
[0345] 将所得流体研磨料(35份)置于丙締酸树脂(24.45份,来自Cytec的Macrynal SMC565)、多异氯酸醋(2.20份,来自Bayer的Desmodur N3390)和丙二醇单甲基酸乙酸醋 (17.68份)的溶液中,然后用3号K棒刮涂到黑白色卡片上。
[0346] 如使用Byk-Gardner光泽度计测量,相对于CEl,在EX2的存在下实现提高的光泽度 性能。
[0:347]表 2 rrm 只 I L…W 分散体巧粒;j
[0350]分散体通过将分散剂4-9各自(1.Og分散剂,基于50%活性溶液)溶于乙酸下醋中 而制备。加入玻璃珠(3mm直径,17份)和红色颜料(来自BASF的Cromop化Red A2B, 2.0份)并将内容物在水平摇动器上研磨16小时。所得研磨料显示出优异的流动性。
[0:351]表 3 r03521
[0淵]分散体试验4
[0354]分散体通过将分散剂10-13各自(1.Og分散剂,基于50%活性溶液)溶于甲苯中而 制备。加入玻璃珠(3mm直径,17份)和红色颜料(来自BASF的Cromop化al@Red A2B,2.0 份)并将内容物在水平摇动器上研磨16小时。所得研磨料显示出优异的流动性。
[03巧]表4 「0 祁 LU。。,」 刀-目乂 I半趴3地。
[035引分散体通过将实施例14、15或16 (0.9份,基于100 %活性分散剂)溶于蒸馈水(7.6 份)中而制备。加入3mm玻璃珠(17份)和红色颜料(1.5份,来自Clariant的Ink jet magenta E5B 02)并将内容物在水平摇动器上研磨16小时。所得分散体为流体并将0.1份加入包含二 甘醇二下酸/蒸馈水混合物(10份)的玻璃瓶中。在1、2、24和72小时W后目测检测分散体W 证明表示絮凝的沉降。
[0359] 溶液A为15份二甘醇二下酸/85份水
[0360] 溶液B为20份二甘醇二下酸/80份水
[0361] 溶液C为25份二甘醇二下酸/75份水
[0362] 表 5
[0363]
[0364] 将W上提及的各文件通过引用并入本文中,包括要求优先权的任何先前申请,无 论上文是否具体地列出。应当理解本文所述量、范围和比的上限和下限可独立地组合。类似 地,本发明各个元素的范围和量可与任何其它元素的范围或量一起使用。
[0365] 如本文所用,与"包括"、"含有"或"特征是…"同义的过渡术语"包含"为包括性或 开放性的且不排除其它未描述的元素或方法步骤。然而,在本文中"包含"的各描述中,意欲 作为可选实施方案,该术语还包括短语"基本由…组成"和"由…组成",其中"由…组成"不 包括没有描述的任何元素或步骤,"基本由…组成"容许包括不实质性影响所考虑的组合物 或方法的基本和新特性的其它未描述元素或步骤。
[0366] 尽管显示了某些代表性实施方案和细节W阐述本发明,本领域技术人员获悉可不 偏离本发明的范围而做出本文的各种改变和改进。就运点而言,本发明的范围仅受W下权 利要求书限制。
【主权项】
1.包含具有至少2个氨基甲酸酯键和至少一个(理想地,在另一实施方案中至少2、3或4 个)悬垂酰亚胺侧链基团的聚合物链的聚合物,其中各酰亚胺基团与芳环(单一芳环或稠合 芳环)化学键合,所述聚合物由式(1)表示:其中各变量在它出现时每次独立地为如下: 办可以为在Q环上可用于键合取代基的任何位置上的取代基,且心可独立地由以下一个 或多个表示:H,或者吸电子基团(例如-勵2、-302顺'2、-(:(0)1?'、-30滿、卤素如-(:1或-8^-順 2 或-OR'),或者释电子基团(例如具有1-3个碳原子的烷基,例如-CH3)(通常当心可以为不同 于Η时;由a限定的Q上的非Η取代基团数可以为0-2、0-1、0或1),更优选h可以为-H以及任 选-Cl、-Br、-S0 3M或-N02;其中Μ可以为Η、金属阳离子、NR' 4+或其混合物;各个R'可独立地 为-Η,通常包含1-20,或者1-10个碳原子的任选取代烷基,且R'的取代基可以为羟基或卤素 (通常C1或Br)或其混合物; Q可以为包含4n+2个π-电子的稠合或非稠合芳环,其中n = l或更多(更理想地芳环数目 η为1-3,或者1-2或者1,或者2),且Q可以以形成5或6元酰亚胺环(通常5元)的方式与酰亚胺 基团键合; b独立地为1或2,表明存在一个与Pol的异氰酸酯基团反应的官能团还是存在2个与Pol 的异氰酸酯基团反应的官能团; b为1或2,且当b为1时,酰亚胺基团为末端的并通过一个化学键与Pol连接,且当b为2 时,酰亚胺基团为通过2个化学键与Pol的侧链连接; d为1、2或3;更优选1或2,最优选1;这意指存在1-3个酰亚胺基团在办的不同碳原子处与 R2连接的可能性; R2可以为&-C20,或者理想地Ci-C^SCi-Cs亚烃基或心-以,或者Ci-C^SCi-Cs亚烃羰基 (当R2包含多于2个碳原子时,亚烃基或亚烃羰基可以为线性或支化的)或其混合物;R2可包 含氧和/或氮原子,其中R2的每个氧或氮,存在至少2个碳原子,这些包括R 2中的醚、酯或酰胺 类键; W'为氮原子、氧原子或直连键; w为1 (1)或更多,更理想地1、2、3或4至30,更理想地1、2、3或4至25,优选1、2、3或4至10 或20; Pol为包含至少2个氨基甲酸酯和/或脲键和至少一个溶剂增溶链的聚氨酯,所述溶剂 增溶链选自聚醚、聚烯烃、聚酯和聚丙烯酸酯悬垂末端和/或侧链或者所述末端和/或侧链 的混合物的组。2. 根据权利要求1的聚合物,其中所述聚合物包含来自具有1.9-2.1的平均官能度的多 异氰酸酯与以下组分反应的基本线性聚氨酯骨架: a) 聚醚、聚烯烃、聚酯和/或聚丙烯酸的溶剂增溶链,其在所述溶剂增溶链的一端具有2 个对异氰酸酯呈反应性以形成化学键的反应性基团且所述反应性基团彼此在沿着溶剂增 溶链的2-17个原子内,和 b) 至少一种具有对异氰酸酯呈反应性的基团的酰亚胺化合物,其中酰亚胺化合物在与 异氰酸酯反应时具有1.5-2.1的平均官能度,其中聚氨酯骨架具有连接在其上的1个或多个 以下结构的悬垂酰亚胺侧链:和任选c)所述多异氰酸酯与具有对异氰酸酯呈反应性的基团的氨基甲酸酯形成化合 物反应,其中氨基甲酸酯形成化合物具有1.0-2.1的平均官能度,其中W'Uaic^PR:^ 先前所定义。3. 根据权利要求2的聚合物,其中聚合物包含牵名30个下式的酰亚胺基团:4. 根据权利要求2或3的聚合物,其中任选其它改性剂与至多10摩尔%,更优选至多5摩 尔%的所述多异氰酸酯的反应性异氰酸酯基团反应。5. 根据前述权利要求1-4中任一项的聚合物,其中所述Q基团为单一苯环或萘环。6. 根据前述权利要求中任一项的聚合物,其中Q为萘。7. 根据前述权利要求中任一项的聚合物,其中每聚合物平均至少一个RiS-SOsl-Cl、-Br、_N〇2 基团。8. 根据前述权利要求中任一项的聚合物,其中所述聚醚、聚酯、聚烯烃和聚丙烯酸酯中 的至少一个在分子的一端具有至少2个对异氰酸酯基团呈反应性以形成化学键的官能团, 但不具有第二远距离布置的对异氰酸酯基团呈反应性以形成化学键的化学基团(即距离聚 醚、聚酯、聚烯烃和聚丙烯酸酯中的所述第一反应性基团多于17个连续骨架原子的分子中 的化学基团),因此产生仅在一个点处与聚合物连接的聚醚、聚酯、聚烯烃或聚丙烯酸酯,且 所述聚醚、聚酯、聚烯烃或聚丙烯酸酯的任何其它端充当链端。9.根据权利要求1的聚合物,其通过一种方法得到/可得到,所述方法包括: a) 提供具有异氰酸酯基团和1.9-2.1个基团的异氰酸酯官能度的多异氰酸酯分子,所 述多异氰酸酯分子用作所述聚氨酯的所述线性骨架的结构嵌段并用作异氰酸酯基团的来 源以在与含羟基物种反应时形成氨基甲酸酯键, b) 使所述多异氰酸酯分子的所述异氰酸酯基团中的至少一个与至少一个选自聚醚、聚 酯、聚烯烃和聚丙烯酸酯的在所述溶剂增溶链的一端附近具有约2个基团的溶剂增溶链反 应以形成末端或悬垂侧链, c) 使所述多异氰酸酯的所述反应性异氰酸酯基团中的至少一个与式7-11的含酰亚胺 基团的分子反应:RjPR2在先前定义为亚烃基或亚烃羰基,Q如先前所定义, E 定义为-〇H、-NH2、-N(H)-S-C〇2H。10. 根据前述权利要求中任一项的聚合物,其中所述Pol中所用的所述聚醚、聚酯、聚烯 烃或聚丙烯酸酯具有约300至约5000克/摩尔的数均分子量。11. 根据前述权利要求中任一项的聚合物,其中所述Pol中所用的所述聚醚、聚酯、聚烯 烃或聚丙烯酸酯包含所述聚合物的约20至约80重量%。12. 根据前述权利要求中任一项的聚合物,其中所述聚合物具有在至少4个分离位置与 聚氨酯骨架连接的至少2个具有下式的侧酰亚胺基团:13 . 一种组合切,穴? …木火个兄[ΗΓΚ令,u门FW乂?土,H WLUJM现书似?土,H wwr/w或含水介 质,和c)由前述权利要求1-13中任一项表不的聚合物。14. 根据权利要求13的组合物,其中组合物为研磨料、油漆或油墨。15. -种组合物,其包含具有至少一个侧酰亚胺基团的聚合物链,所述酰亚胺基团具有 与芳族基团或稠合芳族基团化学结合的羰基,其中聚合物由前述权利要求1-13中任一项表 示,颗粒固体(通常颜料或填料),和(i)极性有机介质,(ii)非极性有机介质,(iii)含水介 质,或者(iv)其混合物。16. 根据权利要求1的聚合物,其中聚合物包含: 来自具有1.9-2.1的平均官能度的多异氰酸酯与至少一种具有对异氰酸酯呈反应性的 基团的酰亚胺化合物反应的基本线性聚氨酯骨架,其中酰亚胺化合物在与异氰酸酯反应时 具有1.5-2.1的平均官能度,其中聚氨酯骨架具有连接在其上的至少一个悬垂酰亚胺侧链 和至少一个末端连接的聚醚、聚烯烃、聚酯和/或聚丙烯酸的溶剂增溶链; 其中至少50摩尔%的聚醚、聚烯烃、聚酯和/或聚丙烯酸的所述溶剂增溶链在所述至少 一个溶剂增溶链的一端仅具有一个对异氰酸酯基团呈反应性以形成化学键的官能团且在 所述链的另一末端不具有异氰酸酯反应性基团, 和任选使所述多异氰酸酯与具有对异氰酸酯呈反应性的基团的氨基甲酸酯形成化合 物反应,其中氨基甲酸酯形成化合物具有1.0-2.1的平均官能度。17. 根据权利要求16的聚合物,其中聚合物包含至多30个下式的酰亚胺基团:其中Ri、Q、R2、W'、d、b和a如先前所定义。18. 根据权利要求16或17的聚合物,其中使任选其它改性剂与至多10摩尔%,更优选至 多5摩尔%的所述多异氰酸酯的反应性异氰酸酯基团反应。19. 根据前述权利要求1和16-18中任一项的聚合物,其中所述Q基团为单一苯环或萘 环。20. 根据前述权利要求1和16-19中任一项的聚合物,其中Q为萘.21. 根据前述权利要求1和16-20中任一项的聚合物,其中每聚合物平均至少一个心为-S03H、-Cl、-Br、-N0 2 基团。22. 根据前述权利要求1和16-21中任一项的聚合物,其中至少50摩尔%的选自聚醚、聚 酯、聚烯烃和聚丙烯酸酯中的至少一种的所述溶剂增溶链在分子的一端具有1个对异氰酸 酯基团呈反应性以形成化学键的官能团,但不具有第二远距离布置的对异氰酸酯基团呈反 应性以形成化学键的化学基团(即距离聚醚、聚酯、聚烯烃和聚丙烯酸酯中的所述第一反应 性基团多于17个连续骨架原子的分子中的化学基团),因此产生仅在一个点处与聚合物连 接的聚醚、聚酯、聚烯烃或聚丙烯酸酯,且所述聚醚、聚酯、聚烯烃或聚丙烯酸酯的任何其它 端充当链端。23. 根据权利要求1和16-22的聚合物,其通过一种方法得到/可得到,所述方法包括: a) 提供具有异氰酸酯基团和1.9-2.1个基团的异氰酸酯官能度的多异氰酸酯分子,所 述多异氰酸酯分子用作所述聚氨酯的所述线性骨架的结构嵌段并用作异氰酸酯基团的来 源以在与含羟基物种反应时形成氨基甲酸酯键, b) 使所述多异氰酸酯分子的所述异氰酸酯基团中的至少一个与至少一个选自聚醚、聚 酯、聚烯烃和聚丙烯酸酯的溶剂增溶链反应以形成末端或悬垂侧链,其中至少50摩尔%的 所述溶剂增溶链在所述溶剂增溶链的一端附近具有仅1个对异氰酸酯基团呈反应性的官能 团, c) 使所述多异氰酸酯的所述反应性异氰酸酯基团中的至少一个与式7-11的含酰亚胺 基团的分子反应: η其中R^RdPQ如先前所定义。24. 根据前述权利要求1和16-23中任一项的聚合物,其中所述Po 1中所用的所述聚醚、 聚酯、聚烯烃或聚丙烯酸酯具有约300至约5000克/摩尔的数均分子量。25. 根据前述权利要求1和16-24中任一项的聚合物,其中所述Po 1中所用的所述聚醚、 聚酯、聚烯烃或聚丙烯酸酯包含所述聚合物的约20至约80重量%。26. 根据前述权利要求1和16-25中任一项的聚合物,其中所述聚合物具有在至少4个分 离位置与聚氨酯骨架连接的至少2个具有下式的侧酰亚胺基团:27. -种组合物,其包含a)颗粒固体,b)非极性有机介质或者极性有机介质或含水介 质,和c)前述权利要求1和16-30中任一项表不的聚合物。28. 根据权利要求31的组合物,其中组合物为研磨料、油漆或油墨。29. -种组合物,其包含具有至少一个侧酰亚胺基团的聚合物链,所述酰亚胺基团具有 与芳族基团或稠合芳族基团化学结合的羰基,其中聚合物由前述权利要求1和16-30中任一 项表示,颗粒固体(通常颜料或填料),和(i)极性有机介质,(ii)非极性有机介质,(iii)含 水介质,或者(iv)其混合物。
【文档编号】C08G18/28GK105874019SQ201480071428
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年10月24日
【发明人】A·J·舒特尔, D·德福特, R·詹宁斯, S·N·理查兹
【申请人】路博润先进材料公司
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