聚合物及其組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含有聚合物的組合物，該聚合物通過(guò)（1）聚合具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50個(gè)重復(fù)單元的聚合物，以及（2）將（1）的聚合物與烴基伯胺和聚亞氧烷基伯胺（典型地為聚醚胺）反應(yīng)獲得。本發(fā)明還涉及含有顆粒狀固體、液體介質(zhì)和所述聚合物的組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及所述聚合物作為分散劑的用途。
【專利說(shuō)明】聚合物及其組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含有聚合物的組合物，該聚合物通過(guò)(I)聚合具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50個(gè)重復(fù)單元的聚合物，以及(2)將(I)的聚合物與烴基伯胺和聚亞氧烷基伯胺(polyoxyalkyleneprimary amine)(典型地為聚醚胺)反應(yīng)獲得。本發(fā)明還涉及含有顆粒狀固體、液體介質(zhì)和所述聚合物的組合物。本發(fā)明進(jìn)一步涉及所述聚合物作為分散劑的用途。
【背景技術(shù)】
[0002]油漆、油墨和涂料良好地建立了向材料(例如金屬、合金、復(fù)合物、塑料、混凝土、陶瓷、木材、紙張和紡織玻璃)提供保護(hù)涂層的手段。油漆和油墨采用顆粒狀固體(例如顏料和填料)以提供顏色。所述油漆和油墨可以為有機(jī)的或水基的。許多公開(kāi)內(nèi)容已經(jīng)對(duì)用于油漆和油墨(尤其是水基或水性系統(tǒng))的分散劑進(jìn)行了討論。這些內(nèi)容總結(jié)如下。
[0003]美國(guó)專利5，589，522公開(kāi)了一種顏料分散劑，其基于重均分子量介于1000和5000之間的親水性聚丙烯酸骨架；以及數(shù)量為連接至一個(gè)骨架鏈的一至十個(gè)側(cè)鏈的疏水性部分側(cè)鏈。
[0004]美國(guó)專利6，599, 973描述了具有疏水性骨架、陰尚子側(cè)鏈和非尚子側(cè)鏈的分子量為5，000-100，000的接枝共聚物。美國(guó)專利5，213，131公開(kāi)了一種顏料分散劑，該分散劑基于分子量介于1000和30，000之間的親水性大分子單體與疏水性單體的共聚合，其中，用無(wú)機(jī)堿或胺中和酸性基團(tuán)。
[0005]美國(guó)專利5，633，298描述 了由聚丙烯酸、聚醚胺(Jeffamine)和雜環(huán)胺(例如嗎啉)合成的水泥添加劑。
[0006]美國(guó)專利5，753，744公開(kāi)了與Surfonamines補(bǔ)充反應(yīng)(post react)的馬來(lái)酸酐和甲基乙烯基醚的共聚物。
[0007]美國(guó)專利5，725，657公開(kāi)了與Surfonamines和胺鹽發(fā)生亞胺化的丙烯酸聚合物。
[0008]美國(guó)專利5，703，174公開(kāi)了具有聚亞氧烷基醚的去除空氣功能性側(cè)鏈的丙烯酸聚合物。
[0009]美國(guó)專利5，840，114公開(kāi)了具有氧化烯側(cè)基(酰胺基和酰亞胺基)的丙烯酸聚合物。
[0010]美國(guó)專利5，393，343和5，583，183公開(kāi)了亞胺化的丙烯酸聚合物。
[0011]美國(guó)專利申請(qǐng)2002/0065358公開(kāi)了一種使用含有側(cè)邊衍生的酰胺的水溶性聚合物抑制結(jié)垢的方法。
[0012]美國(guó)專利申請(qǐng)2008/0227894公開(kāi)了一種顏料分散劑，其基于含有至少一種與聚合物骨架共價(jià)結(jié)合的側(cè)基發(fā)色團(tuán)的丙烯酸聚合物。
[0013]國(guó)際專利申請(qǐng)W096/29676公開(kāi)了與SurfonamineK胺反應(yīng)的聚丙烯酸。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本文中所公開(kāi)的組合物能具有以下特性中的至少一種:改善的漆衆(zhòng)粘度(mill base viscosity)(例如更低的粘度)、改善的(膠質(zhì)的)水分散體的穩(wěn)定性、改進(jìn)的顏料分散體、更低的油墨粘度、增大的顏料裝載量以及老化后的更低程度的剪切稀釋。在一些實(shí)施方案中，本文中所披露的聚合物和組合物減少了噴墨印刷機(jī)的堵塞(clogging)(或通常被稱為堵塞(plugging))。
[0015]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的聚合物可以通過(guò)包括下述步驟的方法獲得/可獲得:
[0016](a)使具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體或其鹽聚合(例如自由基聚合)以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50個(gè)重復(fù)單元的聚合物，以及
[0017](b)或(C)、或者(b)和(C)
[0018](b)使(I)的聚合物(的例如羧酸基團(tuán))與烴基伯胺和聚亞氧烷基伯胺(典型地為聚醚胺)反應(yīng)以在所述聚合物上形成酰胺鍵或酰亞胺鍵，或者
[0019](c)使(I)的聚合物(的例如羧酸基團(tuán))與聚亞氧烷基醇(polyoxyalkylenealcohol)反應(yīng)形成酯鍵。
[0020]所述單乙烯基單體可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來(lái)酸、甲基巴豆酸、甲基富馬酸、檸康酸或它們的混合物。所述單乙烯基單體可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或它們的混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述單乙烯基單體包括丙烯酸。
[0021]如果所述具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體可以為鹽的形式，則所述鹽可以為銨鹽、胺鹽、堿金屬鹽或堿土金屬鹽。所述堿金屬鹽可以為鈉鹽、鋰鹽或鉀鹽(典型地為鈉鹽)。所述堿土金屬鹽可以包括鎂鹽或鈣鹽。
[0022](I)的產(chǎn)物可以具有上至20，000、或500至10，000、或750至5000、或1000至3000的數(shù)均分子量。在一個(gè)實(shí)施方案中，(I)的產(chǎn)物可以具有1000至3000的數(shù)均分子量。
[0023]本發(fā)明的聚合物可以具有3000至70，000或3000至20，000或5000至12，000的
數(shù)均分子量。
[0024]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的聚合物可以通過(guò)包括下述步驟的方法獲得/可獲得:
[0025](a)使(甲基)丙烯酸(典型地為丙烯酸)或其鹽聚合以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50個(gè)重復(fù)單元的聚合物，以及
[0026](b)使(I)的聚合物與烴基伯胺和聚亞氧烷基伯胺(典型地為聚醚胺)反應(yīng)。
[0027]本發(fā)明的聚合物還可以通過(guò)包括下述步驟的方法獲得/可獲得:
[0028](i)使具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體或其鹽分別與烴基伯胺和聚亞氧烷基伯胺反應(yīng)或者任選地將具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體或其鹽與烴基伯胺和聚亞氧烷基伯胺混合在一起反應(yīng)；以及
[0029](ii)使(i)的產(chǎn)物聚合以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15
至50個(gè)重復(fù)單元的聚合物。
[0030]在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明向聚合物組合物提供至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50個(gè)重復(fù)單元，其中所述重復(fù)單元可以具有結(jié)構(gòu)(a)、(b)、(c)和(d)， 其包括:
[0031](a)用下式表示的重復(fù)單元:[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種聚合物，其包含至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50個(gè)重復(fù)單元，其中所述重復(fù)單元選自結(jié)構(gòu)(a)、(b)、(c)和(d)的組，其包括: (a)用下式表示的重復(fù)單元:
2.權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于:x為O至50，y為I至50，并且z為I至100，或更優(yōu)選地，X為O至50，y為I至50，并且z+u的和為I至100。
3.權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于:x為O至40，y為2至35，并且z為3至75，或更優(yōu)選地，X為O至40，y為2至35，并且z+u的和為3至75。
4.權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于:x為3至30，y為2至20，并且z為5至50，或更優(yōu)選地，X為3至30，y為2至20，并且z+u的和為5至50。
5.權(quán)利要求1所述的聚合物，其特征在于:x為5至25，y為3至15，并且z為7至30，或更優(yōu)選地，X為5至25，y為3至15，并且z+u的和為7至30。
6.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來(lái)酸、甲基巴豆酸、甲基富馬酸、檸康酸或它們的混合物。
7.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或它們的混合物。
8.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體為丙烯酸。
9.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于:所述聚合物具有3000至70，000、或3000至20，000、或5000至12，000的數(shù)均分子量。
10.前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的聚合物，其特征在于:u的值大于0，且更優(yōu)選其中所述聚合物具有按比[]z重復(fù)單元更多數(shù)量存在的[]u重復(fù)單元(即:u>z)。
11.一種聚合物，其通過(guò)包括下述步驟的方法獲得/可獲得: (a)使具有一個(gè)或多個(gè)羧酸基團(tuán)的單乙烯基單體或其鹽聚合以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50個(gè)重復(fù)單元的聚合物，以及 (b)或(c) (b)使(I)的聚合物與烴基伯胺和聚亞氧烷基伯胺(典型地為聚醚胺)反應(yīng)，或者 使(I)的聚合物與聚亞氧烷基醇反應(yīng)。
12.—種組合物，其包括`顆粒狀固體(典型地為顏料或填料)、液體介質(zhì)和前述權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的聚合物。
13.權(quán)利要求12所述的組合物，其特征在于:所述顏料為喹吖啶酮或其混合物。
14.前述權(quán)利要求12或13所述的組合物，其特征在于:所述聚合物按選自0.l-50wt%,或0.25-35%和0.5-30wt%的范圍存在。
15.一種油漆或油墨，其包括顆粒狀固體、極性液體、成膜樹(shù)脂和前述權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的聚合物。
16.一種噴墨印刷油墨，其包括顏料、極性液體和前述權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的聚合物。
17.前述權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的聚合物作為分散劑的用途。
18.前述權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的聚合物作為油墨或油漆中的分散劑的用途。
【文檔編號(hào)】C09D11/30GK103517926SQ201280022985
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月14日
【發(fā)明者】A·J·舒特, S·N·理查茲 申請(qǐng)人:路博潤(rùn)高級(jí)材料公司