流變控制用組合物的制作方法
【專利說明】流變控制用組合物
[0001] 說明書
[0002] 本發(fā)明涉及一種組合物、其用途和含有所述組合物的制品。
[0003] 為了控制液體系統(tǒng)（特別是液體涂布系統(tǒng)）的流變，實踐中使用有機(jī)改性膨潤土、 二氧化硅、氫化蓖麻油和聚酰胺蠟。
[0004] 使用這些流變助劑的一個缺點在于他們通常以干燥固體形式獲得。因此，在使用 前在溶劑和剪切力的幫助下首先將所述流變助劑崩解，從而形成半成品。作為選擇，未被分 解的流變助劑也能夠通過利用靶向溫度控制將其引入液體涂布體系而使用。如果根據(jù)目標(biāo) 設(shè)置該溫度控制未發(fā)生，則通常在最終的涂布體系中出現(xiàn)晶體，這些可能引起涂布方面的 缺陷。
[0005] 使用這些流變助劑的一個通常缺點在于他們引起清澈的透明涂層渾濁和模糊。此 外，也不希望應(yīng)對能夠在加工過程中產(chǎn)生塵埃的干燥的粉末產(chǎn)品。
[0006] 通過特定脲化合物的溶液而提供這些流變控制劑的液體應(yīng)用替代品。此類溶液實 踐中經(jīng)常使用，并且描述于例如EP-A-1188779。典型的溶劑或載體介質(zhì)是極性/非質(zhì)子性 溶劑和/或所謂的離子性液體（其實際上代表熔融鹽），所述離子性液體在中等溫度條件 (通常小于80°C，理想為室溫）下是液體。應(yīng)當(dāng)承認(rèn)的是，溶解的脲化合物的流變控制性通 常相當(dāng)良好，但是在許多情況下需要經(jīng)進(jìn)一步優(yōu)化的流變控制行為。經(jīng)優(yōu)化的行為通常不 僅表現(xiàn)在流變有效性的改善方面，在某些情況下還表現(xiàn)在與應(yīng)用相關(guān)制劑（例如結(jié)合劑） 的相容性的改善方面。
[0007] 因此本發(fā)明的目的是提供相應(yīng)的尚品質(zhì)流變控制劑。
[0008] 該問題的解決方案是一種組合物，所述組合物含有：
[0009] i) 15重量％~95重量％的氧化合物（A)，
[0010] ii) 5重量％~75重量％的脲化合物（B)，
[0011] iii) 0重量％~50重量％的離子生成性化合物（ionogenic compound) (C)，和
[0012] iv)0重量％~35重量％的有機(jī)溶劑（D)，
[0013] 其中所述氧化合物（A)具有70g/mol~600g/mol的摩爾質(zhì)量，不具有脲基，并且 以根據(jù)通式（I)的形式存在：
[0014]
[0015] 所述通式（I)中：
[0016] 各情況下的R1相同或不同，并且由氫和/或含有1~16個碳原子的支化或非支 化的飽和或不飽和有機(jī)殘基表示，
[0017] 各情況下的R2和R3相同或不同，并且在各情況下相互獨立地由含有1~12個碳原 子的支化或非支化的飽和或不飽和有機(jī)基團(tuán)表示，條件是R 1和R2與和R1和R2連接的CO-N 基團(tuán)一起能夠形成具有4~10個環(huán)原子的環(huán)，并且R2和R3與連接R2和R 3的N原子一起能 夠形成具有4~7個環(huán)原子的環(huán)，其中R\R2和R3總計具有4~40個碳原子、1~8個來自 由O和N組成的組中的雜原子和總計1~2個通過單鍵連接的氧原子，所述通過單鍵連接 的氧原子以醚、酯或羥基官能團(tuán)存在，
[0018] 所述脲化合物（B)具有350g/mol~60, 000g/mol的摩爾質(zhì)量和至少一個脲基，
[0019] 所述離子生成性化合物（C)含有陽離子和陰離子成分，并且與所述氧化合物（A) 和與所述脲化合物（B)不同，以及
[0020] 所述有機(jī)溶劑（D)不含有脲基和離子性基團(tuán)，并具有至多兩個選自由氮和氧組成 的組中的雜原子。
[0021] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，僅相關(guān)的"通過單鍵連接的氧原子"是以醚、酯或羥基存在 的氧原子。
[0022]
[0023] 優(yōu)選的是通過單鍵連接的氧原子是以醚或酯官能團(tuán)存在的氧原子。（在這些中并 且在所有其他結(jié)構(gòu)圖像中，在功能片段的情況下，星號表示結(jié)構(gòu)片段的連接位置）。
[0024] 成分（A)、⑶、（C)和或⑶各自以各種物質(zhì)的形式（例如作為混合物）存在?？?選地是，根據(jù)本發(fā)明的組合物還可以含有與組分（A)、（B)、（C)和或（D) -起的額外組分。
[0025] 如下通過確定重均分子量而確定高分子量脲化合物（B)(具有大于約lOOOg/mol 的摩爾質(zhì)量的那些）的分子量：重均分子量是通過凝膠滲透色譜（GPC)確定的摩爾質(zhì)量分 布的重量平均數(shù)。根據(jù)DIN 55672的第2部分確定摩爾質(zhì)量分布。使用溴化鋰的二甲基乙 酰胺溶液（含量5g/l)作為洗脫劑。對于校正，使用分子量1，000, 000g/m〇l至102g/mol的 窄范圍線性遞增的聚甲基丙烯酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品?？侴PC體系（注入器、樣品盤、檢測器和柱） 的溫度為80 °C。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的組合物具有特別良好的流變有效性（rheologic effectiveness)。 例如，所述組合物的流變有效性可以基于相應(yīng)的涂料制劑的載荷下穩(wěn)定性（下垂極限（sag limit))來確定。此外，根據(jù)本發(fā)明的組合物在應(yīng)用相關(guān)制劑（例如結(jié)合劑）中展現(xiàn)寬的相 容性（標(biāo)準(zhǔn)：例如制劑中的斑點、模糊和渾濁）。
[0027] 作為流變控制劑的流變性能或合適性方面的重要因素是兩種流變活性劑、即氧化 合物㈧和脲化合物⑶之間的相互作用。
[0028] 在本發(fā)明的一個方面，根據(jù)本發(fā)明的組合物含有：
[0029] i) 30重量％~80重量％的氧化合物（A)，
[0030] ii) 20重量％~55重量％的脲化合物（B)，
[0031] iii)0重量％~15重量％的離子生成性化合物（C)，和
[0032] iv) 2重量％~25重量％的有機(jī)溶劑（D)。
[0033] 所述溶劑（D)通常是可行的，但是作為選擇也可以免除溶劑。然后一般而言，如果 氧化合物（A)和脲化合物（B)(可選地在離子生成性化合物（C)的存在下）的混合物以液 體形式制備則是有利的。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的組合物的此類可能無溶劑的實施方式通常含有：
[0035] ⑴40 %~85重量％的氧化合物（A),
[0036] (ii) 15重量％~60重量％的脲化合物（B)，
[0037] (iii)0重量％~5重量％的離子生成性化合物（C)，和
[0038] (iv) O重量％~25重量％的有機(jī)溶劑（D)。
[0039] 在進(jìn)一步的典型實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的組合物含有：
[0040] ⑴45重量％~80重量％的氧化合物（A)，
[0041] (ii) 20重量％~55重量％的脲化合物（B)，
[0042] (iii)O重量％~4重量％的離子生成性化合物（C)，和
[0043] (iv) O重量％~10重量％的有機(jī)溶劑（D)。
[0044] 在特別典型的實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的組合物含有：
[0045] ⑴50重量％~75重量％的氧化合物（A)，
[0046] (ii) 25重量％~50重量％的脲化合物（B)，
[0047] (iii)O重量％~3重量％的離子生成性化合物（C)，和
[0048] (iv) O重量％~7重量％的有機(jī)溶劑（D)。
[0049] 在本發(fā)明的特別實施方式中，50重量％~100重量％的氧化合物（A)的所述通式 (I)以下述方式存在：R 1相同或不同，由氫或者含有1~16個碳原子的支化或非支化的飽 和或不飽和有機(jī)基團(tuán)表示，優(yōu)選由支化或非支化的C1-C4烷基基團(tuán)表示，并且R 2和R3與和 R2和R3連接的N原子以及醚氧原子一起能夠共同形成具有5~7個環(huán)原子的環(huán)。
[0050] 接著優(yōu)選的是50重量％~100重量％的氧化合物（A)的所述通式（I)根據(jù)通式 (Ia)存在，
[0051]
[0052] 所述通式（Ia)中：
[0053] R1相同或不同，并且由氫和/或甲基表示，并且
[0054] 在各情況下的&、&、&和X4相同或不同，并且各自相互獨立地由氫和/或直鏈或 支化Cl-C8烷基表示。
[0055] 特別優(yōu)選的是，在式（Ia)中R1以氫和/或甲基的形式存在，并且X1=X 2=X3 = X4= Ho
[0056] 各氧化合物（A)的制備使用已知的有機(jī)化學(xué)方法根據(jù)結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行。因此， 例如在 GB 2223492、US 3558619、US 2472633、WO 2012/137152、DE 2445192 中和在 Tetrahedron 2005, 61 (46)，10903、Tetrahedron Lett.2012, 53, 3259、Tetrahedron Lett.2010, 51，2319、Applied Catalysis A 2003, 255, 23、Natural Product Research 2009, 23 (5)，479 和 Synth. Commun. 2010, 40 (2)，295 中描述了（Ia)型混合物的制備。
[0057] 在另一特別實施方式中，50重量％~100重量％的所述氧化合物（A)的通式（I) 以下述方式存在：R 1相同或不同，由1或2個通過單鍵連接的的氧原子（其呈現(xiàn)為醚基和/ 或酯基）以及含有2~16個碳原子的直鏈或支化有機(jī)基團(tuán)表示，并且各情況下的R 2和R 3 相互獨立地由支化或非支化的飽和或不飽和的C1-C8烴基表示。
[0058] 接著優(yōu)選的是，50重量％~100重量％的所述氧化合物（A)的通式（I)優(yōu)選以下 述形式存在：各情況下的R 1相同或不同，并且由一種或多種來自由（Ib)和（Ic)組成的組 的通式鏈段表示
[0059]
[0060] 所述通式（Ib)和（Ic)中
[0061] 各情況下的Rn相同或不同，并且由直鏈或支化的C1-C8烷基、C5-C7環(huán)烷基或苯 基（其中環(huán)烷基或苯基可以被取代）表示，并且
[0062] 各情況下的R12相同或不同，由直鏈或支化的C2-C8亞烷基表示。
[0063] 優(yōu)選的是在式鏈段（Ib)和（Ic)中，R11表示甲基或乙基并且R12表示支化或非支 化的(： 4亞烷基。
[0064] 尤為特別優(yōu)選的是，在此類情況下，存在式鏈段（Ib)，R11表示甲基并且R 12表示支 化或非支化的(：4亞烷基。
[0065] 各氧化合物（A)的制備優(yōu)選使用已知的有機(jī)化學(xué)方法根據(jù)結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行。例如， 具有（Ib)或（Ic)型鏈段的化合物的制備描述于J. of Chemical Education 1982, 59, 1069 和DE 3339386以及US 3417114中。還可以相應(yīng)地使用另外的有機(jī)合成標(biāo)準(zhǔn)方法。例如，一 種方法是使醇與環(huán)式羧酸酐反應(yīng)以形成羧酸半酯（通常的反應(yīng)條件：在60°C攪拌3小時； 諸如K 2CO3等催化劑可以促進(jìn)該反應(yīng)），然后使醇與環(huán)式羧酸酐以及亞硫酰氯反應(yīng)，從而形 成酸基氯官能酯，隨后使酸基氯官能酯與相應(yīng)的仲胺反應(yīng)以形成酰胺官能酯（通常的反應(yīng) 條件：在小于〇°C將所述胺放置于芳香烴中，然后通過使酸基與反應(yīng)性胺在最大0°C的溫度 反應(yīng)，叔胺作為催化劑可以促進(jìn)該反應(yīng)）。替代性制備方法例如是：使仲胺與環(huán)式羧酸酐反 應(yīng)以形成羧酸酰胺（通常的反應(yīng)條件：在小于40°C攪拌24小時），然后使羧酸酰胺的酸基 與亞硫酰氯反應(yīng)以形成酸基氯官能酰胺，并且使酸基氯官能酰胺與醇反應(yīng)以形成酰胺官能 酯（通常的反應(yīng)條件：在小于30°C攪拌）。
[0066] 作為選擇，50重量％~100重量％的所述氧化合物（A)的通式（I)以下述方式存 在：R 1相同或不同，并且根據(jù)通式鏈段（Id)表示，
[0067]
[0068] 所述通式（Id)中
[0069] 各情況下的R21相同或不同，由直鏈或支化的C1-C4烷基表示，并且
[0070] 各情況下的R22相同或不同，由直鏈或支化的C2-C6亞烷基表示。
[0071] 特別優(yōu)選的是，在式鏈段（Id)中R21表示甲基或乙基，R22表示直鏈或支化的C2-C4 亞烷基。
[0072] 在此類情況下尤其優(yōu)選的是，在式鏈段（Id)中，R21表