聚合物及其組合物的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種含有聚合物的組合物，該聚合物通過（1）聚合具有一個或多個羧酸基團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個重復單元的聚合物，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）反應獲得。本發明還涉及含有顆粒狀固體、液體介質和所述聚合物的組合物。本發明進一步涉及所述聚合物作為分散劑的用途。
【專利說明】聚合物及其組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種含有聚合物的組合物，該聚合物通過(I)聚合具有一個或多個羧酸基團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個重復單元的聚合物，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)反應獲得。本發明還涉及含有顆粒狀固體、液體介質和所述聚合物的組合物。本發明進一步涉及所述聚合物作為分散劑的用途。
【背景技術】
[0002]油漆、油墨和涂料良好地建立了向材料(例如金屬、合金、復合物、塑料、混凝土、陶瓷、木材、紙張和紡織玻璃)提供保護涂層的手段。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的或水基的。許多公開內容已經對用于油漆和油墨(尤其是水基或水性系統)的分散劑進行了討論。這些內容總結如下。
[0003]美國專利5，589，522公開了一種顏料分散劑，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；以及數量為連接至一個骨架鏈的一至十個側鏈的疏水性部分側鏈。
[0004]美國專利6，599, 973描述了具有疏水性骨架、陰尚子側鏈和非尚子側鏈的分子量為5，000-100，000的接枝共聚物。美國專利5，213，131公開了一種顏料分散劑，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，用無機堿或胺中和酸性基團。
[0005]美國專利5，633，298描述 了由聚丙烯酸、聚醚胺(Jeffamine)和雜環胺(例如嗎啉)合成的水泥添加劑。
[0006]美國專利5，753，744公開了與Surfonamines補充反應(post react)的馬來酸酐和甲基乙烯基醚的共聚物。
[0007]美國專利5，725，657公開了與Surfonamines和胺鹽發生亞胺化的丙烯酸聚合物。
[0008]美國專利5，703，174公開了具有聚亞氧烷基醚的去除空氣功能性側鏈的丙烯酸聚合物。
[0009]美國專利5，840，114公開了具有氧化烯側基(酰胺基和酰亞胺基)的丙烯酸聚合物。
[0010]美國專利5，393，343和5，583，183公開了亞胺化的丙烯酸聚合物。
[0011]美國專利申請2002/0065358公開了一種使用含有側邊衍生的酰胺的水溶性聚合物抑制結垢的方法。
[0012]美國專利申請2008/0227894公開了一種顏料分散劑，其基于含有至少一種與聚合物骨架共價結合的側基發色團的丙烯酸聚合物。
[0013]國際專利申請W096/29676公開了與SurfonamineK胺反應的聚丙烯酸。
【發明內容】
[0014]本發明的發明人已經發現本文中所公開的組合物能具有以下特性中的至少一種:改善的漆衆粘度(mill base viscosity)(例如更低的粘度)、改善的(膠質的)水分散體的穩定性、改進的顏料分散體、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的堵塞(clogging)(或通常被稱為堵塞(plugging))。
[0015]在一個實施方案中，本發明的聚合物可以通過包括下述步驟的方法獲得/可獲得:
[0016](a)使具有一個或多個羧酸基團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個重復單元的聚合物，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)與烴基伯胺和聚亞氧烷基伯胺(典型地為聚醚胺)反應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)與聚亞氧烷基醇(polyoxyalkylenealcohol)反應形成酯鍵。
[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。在一個實施方案中，所述單乙烯基單體包括丙烯酸。
[0021]如果所述具有一個或多個羧酸基團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)的產物可以具有上至20，000、或500至10，000、或750至5000、或1000至3000的數均分子量。在一個實施方案中，(I)的產物可以具有1000至3000的數均分子量。
[0023]本發明的聚合物可以具有3000至70，000或3000至20，000或5000至12，000的
數均分子量。
[0024]在一個實施方案中，本發明的聚合物可以通過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個重復單元的聚合物，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。
[0027]本發明的聚合物還可以通過包括下述步驟的方法獲得/可獲得:
[0028](i)使具有一個或多個羧酸基團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或者任選地將具有一個或多個羧酸基團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；以及
[0029](ii)使(i)的產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個重復單元的聚合物。
[0030]在一個實施方案中，本發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個重復單元，其中所述重復單元可以具有結構(a)、(b)、(c)和(d)， 其包括:
[0031](a)用下式表示的重復單元:[0032]
【權利要求】
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個重復單元，其中所述重復單元選自結構(a)、(b)、(c)和(d)的組，其包括: (a)用下式表示的重復單元:
2.權利要求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，或更優選地，X為O至50，y為I至50，并且z+u的和為I至100。
3.權利要求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，或更優選地，X為O至40，y為2至35，并且z+u的和為3至75。
4.權利要求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，或更優選地，X為3至30，y為2至20，并且z+u的和為5至50。
5.權利要求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.前述任一項權利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一個或多個羧酸基團的單乙烯基單體為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、馬來酸、甲基巴豆酸、甲基富馬酸、檸康酸或它們的混合物。
7.前述任一項權利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一個或多個羧酸基團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.前述任一項權利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一個或多個羧酸基團的單乙烯基單體為丙烯酸。
9.前述任一項權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的數均分子量。
10.前述任一項權利要求所述的聚合物，其特征在于:u的值大于0，且更優選其中所述聚合物具有按比[]z重復單元更多數量存在的[]u重復單元(即:u>z)。
11.一種聚合物，其通過包括下述步驟的方法獲得/可獲得: (a)使具有一個或多個羧酸基團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個重復單元的聚合物，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，或者 使(I)的聚合物與聚亞氧烷基醇反應。
12.—種組合物，其包括`顆粒狀固體(典型地為顏料或填料)、液體介質和前述權利要求1-11中任一項所述的聚合物。
13.權利要求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、成膜樹脂和前述權利要求1-11中任一項所述的聚合物。
16.一種噴墨印刷油墨，其包括顏料、極性液體和前述權利要求1-11中任一項所述的聚合物。
17.前述權利要求1-11中任一項所述的聚合物作為分散劑的用途。
18.前述權利要求1-11中任一項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】C09D11/30GK103517926SQ201280022985
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年3月13日 優先權日:2011年3月14日
【發明者】A·J·舒特, S·N·理查茲 申請人:路博潤高級材料公司