CN101516491A - 聚亚乙基亚胺型树枝状分散剂 - Google Patents

聚亚乙基亚胺型树枝状分散剂 Download PDF

Info

Publication number
CN101516491A
CN101516491A CNA2007800357604A CN200780035760A CN101516491A CN 101516491 A CN101516491 A CN 101516491A CN A2007800357604 A CNA2007800357604 A CN A2007800357604A CN 200780035760 A CN200780035760 A CN 200780035760A CN 101516491 A CN101516491 A CN 101516491A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dispersant
acid
paa
pei
pva
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800357604A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101516491B (zh
Inventor
H·寇
H·余
Y·刘
W·胡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Schweiz AG
Original Assignee
Ciba SC Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba SC Holding AG filed Critical Ciba SC Holding AG
Publication of CN101516491A publication Critical patent/CN101516491A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101516491B publication Critical patent/CN101516491B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/16Amines or polyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/0004Preparation of sols
    • B01J13/0034Additives, e.g. in view of promoting stabilisation or peptisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0084Dispersions of dyes
    • C09B67/0085Non common dispersing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/08Treatment with low-molecular-weight non-polymer organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/45Anti-settling agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)

Abstract

本发明涉及式I的液体分散剂,其中T选自聚亚乙基亚胺(PEI)或改性PEI部分、聚乙烯基胺(PVA)或改性PVA、或聚烯丙基胺(PAA)或改性PAA,B是支化单体,它选自具有至少两个羟基的单官能羧酸部分或其中一个或多个羟基是羟烷基取代的具有至少两个羟基的单官能羧酸部分,R1和R2彼此独立地是疏水基团,选自具有3-24个碳原子的饱和或不饱和的脂肪酸部分、单官能羧酸部分或MW在100-10,000g/mol范围内的含有C3-C24烷基(羟基)羧酸部分的聚合物部分,X是具有-OH端基的B,或R1或R2,q是在5-2000之间的数,前提条件是q小于PEI、PVA、PAA的全部胺基团的总和,n是1-6的数。

Description

聚亚乙基亚胺型树枝状分散剂
本发明涉及以特征在于“树枝状”结构的极性聚胺为基础的液体分散剂。
WO94/21368描述了包含携带聚亚乙基亚胺残基的聚酯链的分散剂,该聚酯链衍生自己内酯和至少一种其它所规定的内酯或羟基羧酸。
US6,583,213或WO99/55763(Avecia)描述了胺分散剂,它具有经由聚酯的烯属不饱和端基连接于该胺的氨基或亚氨基上的聚酯链。它描述含有一个或多个氨基和/或亚氨基基团、可从两种或多种不同的线性羟基羧酸或它的内酯获得的聚(氧基-C1-6-亚烷基羰基)链(POAC链)和烯属不饱和基团的残基的胺分散剂,其中氨基和/或亚氨基经由烯属不饱和基团连接。
POAC链可以从丙烯酸2-羟基乙基酯、ε-己内酯和δ-戊内酯制备,并且胺和/或亚氨基基团可以由聚亚乙基亚胺提供。没有公开由具有至少两个连接于该胺分散剂的氨基或亚氨基上的羟基的单羧酸制备的聚酯物质。
以上参考的出版物要求保护通过两种或三种不同的线性单体的共聚合反应合成液体聚亚乙基亚胺(PEI)型颜料分散剂的方法。其骨架是PEI,并且接枝链是一种混合物-聚酯,它通过两种或三种不同的线性单体如内酯、烷基取代的内酯和羟基羧酸的共聚合反应获得。然后,这些聚酯链通过在酸和胺基团之间的中和(形成盐键)和酰胺化(形成酰胺键)反应被接枝到PEI上。
其它专利出版物例如US6,395,804B1、US6,518,370B2和US6,933,352B2描述了以接枝了一些疏水基团的水溶性树枝状聚合物为基础的树枝状分散剂。疏水性基团用作结合(anchoring)基团。但是该水溶性树枝状聚合物与水溶性树脂相相互作用并产生空间环境来稳定化颜料分散体。这一类型的分散剂不是PEI型的,并且用于基于水的应用中。
已经发现,改进的分散剂能够通过提供极性聚胺型树枝状分散剂而获得。
本发明的产品具有良好的贮存稳定性,改进的相容性,并且显示出颜料浓缩物的更低粘度,高光泽,更少泛黄,和尤其对于酞菁颜料的完美的分散作用。总之,一般来说,与现有技术相比,本发明的产品在醇酸树脂、CAB、TPA等漆体系中提供优异的性能。
因此,本发明涉及式I的分散剂:
Figure A20078003576000051
其中
T选自聚亚乙基亚胺(PEI)或改性PEI部分,聚乙烯基胺(PVA)或改性PVA,或聚烯丙基胺(PAA)或改性PAA,
B是支化单体,它选自具有至少两个羟基的单官能羧酸部分或其中一个或多个羟基是羟烷基取代的具有至少两个羟基的单官能羧酸部分,
R1和R2彼此独立地是疏水基团,选自具有3-24个碳原子的饱和或不饱和的脂肪酸部分,单官能羧酸部分或MW在100-10,000g/mol范围内的含有C3-C24烷基(羟基)羧酸部分的聚合物部分,
X是具有-OH端基的B,或R1或R2
q是在5-2000之间的数,前提条件是q小于PEI、PVA、PAA的全部胺基团的总和,
n是1-6的数。
定义
术语改性PEI、改性PVA和改性PAA是式II或III的基团
Figure A20078003576000052
其中
Y是选自内酯、烷基取代的内酯或羟基羧酸的扩链单体,
A是选自含有1-10个碳原子的单官能羧酸的侧链单体,
m是1-40的数,
p是1-1000的数,前提条件是p小于骨架PEI、PVA或PAA的伯和仲胺基团的总和。
术语内酯指通过羟基酸的分子内缩合消除水而产生的环状酯。它优选是ε-己内酯或戊内酯。
烷基取代的内酯是C1-C6烷基内酯,优选甲基化己内酯,如4-甲基己内酯、3,5,5-三甲基己内酯和3,3,5-三甲基己内酯,3-烷基戊内酯等。
在式II中的“Y”可以是选自乙醇酸、苹果酸、乳酸、羟基丙烯酸、α-羟基丁酸等的羟基羧酸;或衍生自内酯的羟基羧酸。优选Y是ε-己内酯,戊内酯或烷基取代的内酯,更优选ε-己内酯或戊内酯。
扩链部分Y的分子量优选在500-4,000g/mol范围内。
在式III中的“A”可以是选自乙酸、丙酸、正丁酸等的单官能羧酸。
在式I中的“B”可以是具有至少两个羟基的单官能羧酸,它选自2,2-双(羟甲基)丙酸、α,α-双(羟甲基)丁酸、α,α,α-三(羟甲基)乙酸、α,α-双(羟甲基)戊酸、α,α-双(羟基)丙酸、3,5-二羟基苯甲酸等。
更优选B是2,2-双(羟甲基)丙酸或α,α-双(羟甲基)丁酸。
在式I中的“R1和R2”优选是相同的残基(R)并可以是选自乙酸、丁酸、己酸、月桂酸、硬脂酸等的单官能羧酸;或羟基硬脂酸、蓖麻油酸和各种脂肪酸。
在式I中的“R1和R2”也可以是含有烷基(羟基)羧酸部分的聚合物部分。优选的是聚羟基硬脂酸(PHSA),其中PHSA的酸值优选在10-200mgKOH/g之间或分子量在200-5,000g/mol范围内的酸封端聚醚。
更优选“R1和R2”选自月桂酸、硬脂酸、酸值在20-200mgKOH/g的聚羟基硬脂酸。
优选
在式I中q优选是在5-500之间的数和n优选是2-4的数。
在式I中,X是亲水性的并且是具有-OH端基的B,如果R与B的摩尔比小于kn(k-1)/(kn-1)。相反X是疏水性的并且是R,如果R与B的摩尔比大于kn(k-1)/(kn-1)。“k”是B的羟基数。
T优选是聚亚乙基亚胺或改性聚亚乙基亚胺,更优选MW在200-100,000g/mol范围内的聚亚乙基亚胺。
在式III中的A优选是乙酸、丙酸或丁酸。
具有侧链单体的PEI的伯和仲胺基团的改性比率优选在25-75%范围内。
合成
起始原料的获得
PEI原材料是从Nippon Shukubai等获得的商品。PVA原材料是从Mitsubishi Kasei获得的商品和PAA原材料是从Nitto Boseki获得的商品。乙酸乙酯、2,2-双(羟甲基)丙酸、脂肪酸和内酯是商品。
聚羟基硬脂酸能够由本领域中已知的方法容易地制备。
为了获得液体形式的PEI型分散剂,完全不同于现有技术中的“共聚合”方法,本发明集中于经由汇聚(convergent)或发散(disvergent)方法将“树枝状”部分引入到分散剂化学结构中。
“树枝状”部分指经由支化单体(含有至少一个支化点,即AB2或AB3型单体,如2,2-双(羟甲基)丙酸、α,α,α-三(羟甲基)乙酸)的重复反应所合成的部分。
“汇聚”方法指一个生长过程,它从将变成分散剂表面的地方开始并在向着焦点或核的分子方向上径向发展。该臂状-树枝状部分是通过在支化单体和疏水性部分之间和/或首先在支化单体当中的酯化(酯交换)反应合成的。所获得的产物按照类似的反应沿着径向向着(改性)PEI发展。通过调节支化单体与疏水性部分的比率,树枝状分散剂的极性和因此的相容性能够容易地优化。
“发散”方法指通过在沿径向向外的分子方向上分支在分支上的连续系列的几何渐进式逐步加成以产生层状分支代的有序排列所进行的分子生长过程,其中各个大分子包括芯代,一个或多个层的内部代,和外层的表面代,其中每一个代包括单个支化接点。在(改性)PEI和支化单体之间,和/或首先在支化单体当中的酯化(酯交换)是作为支化单体在(改性)PEI中的逐步加成来操作的。然后,疏水性部分经由酯化被接枝到以上产物上以调节树枝状分散剂的极性和因此调节其相容性。在优化的条件下,获得了液体形式的分散剂,它具有贮存稳定性,在白色颜料配制剂中低泛黄,尤其对于蓝色颜料的良好分散作用,颜料浓缩物的低粘度,在不同的稀释体系中的刮涂膜(draw-downs)和浇铸膜(pour-outs)的特性。
因此,本发明涉及通过“汇聚”方法制备在式I中表示的聚胺型树枝状分散剂的方法,其特征在于首先B和R或B和X的酯化(酯交换)产生树枝臂,然后将该臂依次接枝到芯分子T上。
或本发明涉及通过“发散”方法制备由式I表示的聚胺型树枝状分散剂的方法,其特征在于首先将B接枝到芯分子T上,然后越来越多的B一层接一层地接枝到以上获得的聚合物的外周B上,最终将R接枝到以上树枝状聚合物之上。
在N2气氛中的反应温度范围是100℃-200℃,优选150℃-180℃。
所获得的产物具有5-25mg KOH/g的酸值。
所获得的产物用图示方式显示如下:
Figure A20078003576000081
实施例
中间体1-4的合成
中间体1-4全部通过下面方法制备:将2,2-双-(羟基甲基)丙酸(BMPA,从Aldrich获得,MW 134)、ε-己内酯(CL,MW 114)100.0g和二月桂酸二丁锡(DBTDL)(5.0×10-4w/w)在氮气下搅拌并在170℃下加热直到固体含量达到98%为止。表1列出结果。
表1
Figure A20078003576000082
中间体5-12
中间体5-12全部通过下面方法制备:将PEI(聚亚乙基亚胺),EpominSP-200(SP200,从Nippon Shokubai获得,MW 10,000)、ε-己内酯(CL)100.0g和二月桂酸二丁锡(DBTDL)(5.0×10-4w/w)在氮气下搅拌并在170℃左右加热1.0-30小时,直到固体含量达到98%为止。表2列出结果。在中间体7和9的情况下,PEI也被Epomin SP-018(SP018,从NipponShokubai获得,MW 1,800)替代。在中间体11和12的情况下,PEI被聚乙烯基胺(PVA200,从Mitsubishi Kasei获得,MW 10,000)和聚烯丙基胺(PAA150,从Nitto Boseki获得,MW 10,000)分别替代。
表2
Figure A20078003576000091
中间体13
将PEI,SP200 20g和乙酸乙酯30g在90℃左右的温度下搅拌和回流,直至固体含量达到55%为止。在真空中除去残留物后,产物作为具有650mg KOH/g的胺值的粘性液体获得。
中间体14
与中间体13相同地制备,但是一直回流到固体含量达到60%为止。产物作为具有430mg KOH/g的胺值的粘性液体获得。
中间体15
与中间体13相同地制备,但是SP200被SP018替代。产物作为具有660mg KOH/g的胺值的粘性液体获得。
中间体16
与中间体13相同地制备,但是SP200被PAA150替代。产物作为具有360mg KOH/g的胺值的蜡状固体获得。
中间体17
与中间体14相同地制备,但是SP200被PVA200替代。产物作为具有440mg KOH/g的胺值的蜡状固体获得。
中间体18-20
中间体18-20全部通过以下方法制备:将12-羟基硬脂酸100.0g和DBTDL 0.10g在氮气下搅拌并在200℃左右的温度下加热5-12小时。副产物水通过用苯回流被除去。根据不同的反应时间获得具有不同酸值的产物(表3)。
表3
中间体   反应时间h   酸值mgKOH/g 外观
  18   5.0   95.4   透明液体
  19   9.0   48.7   透明液体
  20   12.0   29.6   透明液体
经由“汇聚”方法的实施例
实施例1
将2,2-双-(羟基甲基)丙酸(BMPA)13.4g和月桂酸40.0g在氮气下搅拌并在180℃下加热,直到酸值降低至115mg KOH/g为止(第一步骤)。然后,将Epomin SP-200 12.9g添加到以上所得产物中,在氮气下搅拌并在180℃下加热,直到酸值降低至25.3mg KOH/g为止(第二步骤)。产物作为具有180mg KOH/g的胺值的蜡状固体获得。
实施例2-50
实施例2-50全部按照与实施例1类似的方式制备,只是按照在下表4中所详细列出的那样改变前体的量。表5列出结果。
表4
Figure A20078003576000121
表5
  实施例  酸值mgKOH/g  胺值mgKOH/g   外观
  2  5.1  46.3   透明液体
  3  4.5  5.5   蜡状固体
  4  4.7  41.8   粘性液体
  5  15.2  135.3   粘性液体
  6  14.5  11.5   固体
  7   16.3   71.5   固体
  8   3.6   4.5   透明液体
  9   11.8   115.1   蜡状固体
  10   10.7   108.4   蜡状固体
  11   12.2   16.2   蜡状固体
  12   11.2   8.8   蜡状固体
  13   10.9   55.3   蜡状固体
  14   4.6   5.5   透明液体
  15   5.1   23.6   透明液体
  16   3.5   3.6   透明液体
  17   3.1   3.4   粘性液体
  18   2.8   20.5   透明液体
  19   3.0   19.8   透明液体
  20   3.2   21.3   透明液体
  21   2.0   2.6   透明液体
  22   2.2   2.3   透明液体
  23   2.5   1.9   蜡状固体
  24   3.0   11.4   透明液体
  25   11.2   49.5   固体
  26   4.0   6.8   蜡状固体
  27   2.9   3.5   粘性液体
  28   3.1   17.8   透明液体
  29   2.9   17.1   粘性液体
  30   7.9   79.6   固体
  31   3.5   6.2   固体
  32   2.3   14.2   蜡状固体
  33   5.5   4.5   粘性液体
  34   3.1   3.2   粘性液体
  35   2.9   18.9   透明液体
  36   2.6   3.3   粘性液体
  37   2.5   2.9   透明液体
  38   2.4   3.0   透明液体
  39   2.3   9.5   透明液体
  40   2.7   14.2   粘性液体
  41   7.8   4.6   透明液体
  42   5.4   3.8   透明液体
  43   5.1   22.5   透明液体
  44   8.0   6.9   蜡状固体
  45   4.5   6.5   透明液体
  46   5.2   5.2   透明液体
  47   4.6   0.3   粘性液体
  48   5.0   0.4   粘性液体
  49   5.4   4.2   透明液体
  50   4.7   4.9   透明液体
经由“发散”方法的实施例
实施例51
将Epomin SP200 12.9g在氮气下搅拌并在180℃下加热,然后将2,2-双-(羟基甲基)丙酸(BMPA)13.4g分步添加进去。以上所得产物在180℃下煮沸,直至酸值降低至6.5mgKOH/g为止(第一步骤)。然后,将月桂酸40.0g添加到以上所得产物中,在氮气下搅拌并在180℃下加热,直到酸值降低至5.0mg KOH/g为止(第二步骤)。产物作为具有85mgKOH/g的胺值的蜡状固体获得。
实施例52-102
实施例52-102全部按照与实施例51类似的方式制备,只是按照在下表6中所详细列出的那样改变前体的量。表7列出结果。
表6
Figure A20078003576000141
Figure A20078003576000151
Figure A20078003576000161
Figure A20078003576000171
Figure A20078003576000181
表7
  实施例  酸值mgKOH/g   胺值mgKOH/g   外观
  52  9.1   49.3   蜡状固体
  53  4.5   8.5   透明液体
  54  8.7   35.5   固体
  55  5.2   15.3   透明液体
  56  85   34.5   蜡状固体
  57  9.3   26.5   蜡状固体
  58  5.6   5.5   透明液体
  59  4.8   6.1   透明液体
  60  5.7   4.2   透明液体
  61  9.2   16.2   蜡状固体
  62  5.2   2.4   透明液体
  63  4.9   7.3   蜡状固体
  64  4.6   8.0   蜡状固体
  65  5.1   6.3   固体
  66  4.5   4.6   透明液体
  67  10.1   8.4   蜡状固体
  68  5.5   5.8   透明液体
  69  5.2   3.6   透明液体
  70  4.4   3.3   透明液体
  71  4.7   4.9   透明液体
  72  15.6   3.6   透明液体
  73  6.0   3.8   透明液体
  74  4.5   4.0   透明液体
  75   9.8   11.5   固体
  76   6.0   3.5   粘性液体
77 5.5 3.3 粘性液体
  78   4.5   5.8   透明液体
  79   5.2   3.4   透明液体
  80   4.9   3.3   透明液体
  81   6.2   3.0   透明液体
  82   5.3   2.9   透明液体
  83   4.5   6.7   粘性液体
  84   4.9   2.1   蜡状固体
  85   10.5   60.6   固体
  86   6.0   22.7   透明液体
  87   5.2   47.2   透明液体
  88   4.5   18.5   透明液体
  89   6.0   10.3   透明液体
  90   5.3   15.2   粘性液体
  91   6.2   12.2   蜡状固体
  92   4.9   16.9   透明液体
  93   8.3   10.2   粘性液体
  94   11.3   48.7   蜡状固体
  95   10.7   40.8   固体
  96   12.5   12.0   固体
  97   5.1   0.3   透明液体
  98   4.7   0.2   透明液体
  99   5.6   0.1   粘性液体
  100   4.3   0.2   粘性液体
  101   5.0   0.4   透明液体
  102   4.8   0.3   透明液体
性能筛选
为了试验所获得样品的分散效果,根据配制剂1制备不含树脂的颜料浓缩物。研磨基料(mill base)借助于玻璃珠在Scandex振动器中被分散1.5小时。然后该研磨基料被过滤并在室温下贮存过夜。用于试验的稀释物(配制剂2)是以烘漆和CAB底涂料为基础的。配制剂3显示了用于烘漆和CAB漆的漆配方。该漆制剂在2000rpm的高速度搅拌下被混合5分钟,然后被施涂于具有35-75μm膜厚度的聚酯膜上。在制备刮涂膜后,余下的漆用乙酸丁酯按1∶1稀释用于浇铸膜试验。
首先,根据专利例如WO 9421368、US5,700,395、US6,583,213和US6,599,947等来合成竞争性的各个等级。这些等级的性能根据配制剂1、2和3来测试。结果表明,竞争性产物A表现比其它的更好,它然后被取作在本文中的代表性分散剂。
配制剂1:颜料浓缩物的制备
 成分/颜料浓缩物No.   1   2   3   4
  1)  分散剂(100%固体)   5.35   6.00   3.62   3.25
  2)  乙酸1-甲氧基-2-丙基酯(MPA)   19.65   25.62   31.38   21.7
  3)  颜料白(Pigment White)21   75.00
  4)  颜料黑7(特黑(Special Black)100)   20.00
  5)  颜料蓝15:2   15.00
  6)  颜料红254   25.00
  7)  3.0mm玻璃珠   100.0   100.0   100.0   100.0
 总量(g)   200.0   150.0   150.0   150.0
配制剂2:稀释体系
Figure A20078003576000211
Maprenal MF 650:蜜胺树脂,Degussa
Figure A20078003576000212
是改性聚硅氧烷溶液滑动剂和流平剂
CAB-531从Eastman Chemical商购的乙酸丁酸纤维素材料
Uracron CR 226XB:DSM Coating Resins(涂料树脂)Uracron CR,OH丙烯酸系(acrylic)
Uramex MF 821:DSM Coating Resins(涂料树脂)Uramex(氨基(amino))
配制剂3:CAB和烘漆
  代码   1   2   3
  稀释配制剂(配制剂2a或2b)   9.0   7.5   7.0
  PC白色(在配制剂1中的No.2)   -   2.0   3.0
  PC色料(在配制剂1中的No.4-6)   1.0   0.5   --
  总量/g   10.0   10.0   10.0
在表5和7中实施例1-102的性能是根据配制剂1、2和3测试的。观察到,颜料浓缩物流动良好并且它们的粘度等于或低于竞争性产物A。颜料浓缩物的流变性能是用Thermo-Haake RheoStress 600设备按照CR模式测量的。颜料浓缩物的初始粘度(η0)和动态粘度(ηt)列于表8中。根据该粘度曲线,颜料白(Pigment White)浓缩物(PW 21)具有牛顿流动性,而颜料黑浓缩物(特黑(Special Black)-100)显示出假塑性流动。颜料蓝浓缩物(PB 15:2)具有塑性流动和触变性能,但在低剪切应力(τ,在表8中)下能够容易地流动。通常,一些实施例被取作代表性分散剂,如16-19、46、50、58、69、79、88、97等。
表8:颜料浓缩物的流变数据
Figure A20078003576000221
竞争性产物A是根据US6,583,213的实施例9制备的。
在烘漆、CAB漆中,分散剂的性能一般是非常好的且有令人满意的结果,例如高光泽(平均起来,在20°高于80)、没有结粒(seeding)、没有擦去、良好的色强度和白色颜料的较低泛黄(表9)。尤其,与竞争性产物相比该分散剂为蓝色颜料提供更好的分散作用,甚至在TPA漆体系(配制剂4)中,如表10中所列。
表9:刮涂膜的黄度和白度。
Figure A20078003576000231
根据标准ASTM E313在45°下由X-rite MA 68II多角度分光光度计(multi-angle spectrophotometer)测量。
配制剂4:TPA漆体系
Figure A20078003576000232
Figure A20078003576000233
是改性聚硅氧烷溶液滑动剂和流平剂
表10:颜料蓝15:2在TPA漆体系中的分散作用
实施例   刮涂膜的光泽20°/60° 结粒   浇铸膜的光泽20°/60°
  竞争性产物A   60/80   许多结粒   42/77
  16   81/88   没有结粒   58/86
  18   79/84   少数结粒   54/84
  58   81/86   没有结粒   56/85
  62   82/87   没有结粒   59/86
  72   80/84   少数结粒   55/84
  88   83/89   没有结粒   60/88
在溶解度试验中,首先将样品以50%(w/w)的浓度溶于各种溶剂中,然后分别在25℃和-5℃下保存一个月。显然,与竞争性产物相比,本发明的的分散剂提供改进的溶解度(表11)。这表明本发明的样品是较少结晶的,并且它们在各种溶剂体系中的相容性好于竞争性产物A的相容性。
表11:样品在各种溶剂中的溶解度(50%,w/w)
*√:溶解度是良好的,和溶液是透明的;√×:溶解度是中等和部分结晶;×:溶解度是差和完全结晶。

Claims (10)

1.式I的分散剂
Figure A2007800357600002C1
其中
T选自聚亚乙基亚胺(PEI)或改性PEI部分、聚乙烯基胺(PVA)或改性PVA、或聚烯丙基胺(PAA)或改性PAA,
B是支化单体,它选自具有至少两个羟基的单官能羧酸部分或其中一个或多个羟基是羟烷基取代的具有至少两个羟基的单官能羧酸部分,
R1和R2彼此独立地是疏水基团,选自具有3-24个碳原子的饱和或不饱和的脂肪酸部分、单官能羧酸部分或MW在100-10,000g/mol范围内的含有C3-C24烷基(羟基)羧酸部分的聚合物部分,
X是具有-OH端基的B,或R1或R2
q是在5-2000之间的数,前提条件是q小于PEI、PVA、PAA的全部胺基团的总和,
n是1-6的数。
2.根据权利要求1的分散剂,其中改性PEI、改性PVA和改性PAA是式II或III的基团
Figure A2007800357600002C2
其中
Y是选自内酯、烷基取代的内酯或羟基羧酸的扩链单体,
A是选自含有1-10个碳原子的单官能羧酸的侧链单体,
m是1-40的数,
p是1-1000的数,前提条件是p小于骨架PEI、PVA或PAA的伯和仲胺基团的总和。
3.根据权利要求1的分散剂,其中T是聚亚乙基亚胺或改性聚亚乙基亚胺。
4.根据权利要求1的分散剂,其中B是2,2-双(羟甲基)丙酸或α,α-双(羟甲基)丁酸。
5.根据权利要求1的分散剂,其中R1和R2是相同的并选自月桂酸、硬脂酸或具有20-200mg KOH/g的酸值的聚羟基硬脂酸。
6.根据权利要求1的分散剂,其中Y是ε-己内酯或戊内酯。
7.通过“汇聚”方法制备在式I中表示的聚胺型树枝状分散剂的方法,其特征在于首先B与R1和R2,或B与X的酯化(酯交换)产生树枝状臂,然后将该臂依次接枝到芯分子T上。
8.通过“发散”方法制备由式I表示的聚胺型树枝状分散剂的方法,其特征在于首先将B接枝到芯分子T上,然后越来越多的B一层接一层地接枝到以上获得的聚合物层的外周B上,最终将R接枝到以上状聚合物之上。
9.据权利要求7或8的方法,其中在N2气氛下反应温度是100℃-200℃,优选150℃-180℃。
10.根据权利要求9的方法,其中所获得的产物具有5-25mgKOH/g的酸值。
CN2007800357604A 2006-09-27 2007-09-17 聚亚乙基亚胺型树枝状分散剂 Active CN101516491B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06121309.6 2006-09-27
EP06121309 2006-09-27
PCT/EP2007/059766 WO2008037612A1 (en) 2006-09-27 2007-09-17 Polyethylene imine based dendritic dispersant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101516491A true CN101516491A (zh) 2009-08-26
CN101516491B CN101516491B (zh) 2012-08-08

Family

ID=37726742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800357604A Active CN101516491B (zh) 2006-09-27 2007-09-17 聚亚乙基亚胺型树枝状分散剂

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9381481B2 (zh)
EP (1) EP2066434B1 (zh)
JP (1) JP5085655B2 (zh)
KR (1) KR101415019B1 (zh)
CN (1) CN101516491B (zh)
WO (1) WO2008037612A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102272237A (zh) * 2009-09-09 2011-12-07 Dic株式会社 滤色器用颜料分散组合物和滤色器
CN103189453A (zh) * 2010-10-29 2013-07-03 Omya发展股份公司 用于改善含碳酸钙材料操作性的方法
CN103339207A (zh) * 2011-01-28 2013-10-02 比克化学股份有限公司 润湿分散剂及其制造方法和用途

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100015351A (ko) * 2007-03-05 2010-02-12 바스프 에스이 폴리아민-폴리아크릴레이트 분산제
EP2186559A3 (de) 2008-11-12 2010-08-18 Basf Se Kolonnenpackung zum Wärme- oder Stoffaustausch
GB0910722D0 (en) 2009-06-22 2009-08-05 Unilever Plc Branched polymer dispersants
GB0910750D0 (en) 2009-06-22 2009-08-05 Unilever Plc Branched polymer dispersants
KR101718849B1 (ko) 2009-07-07 2017-03-22 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드 열가소성 조성물
ITVA20110006A1 (it) * 2011-03-03 2012-09-04 Lamberti Spa Inchiostri ceramici per stampanti inkjet
US9941055B2 (en) * 2012-02-27 2018-04-10 Kemet Electronics Corporation Solid electrolytic capacitor with interlayer crosslinking
EP3385312B1 (en) * 2015-12-02 2021-01-20 Nippon Shokubai Co., Ltd. Water-soluble film and manufacturing method therefor
KR20210052548A (ko) * 2018-09-10 2021-05-10 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드 다중-아민 폴리에스테르 분산제 및 제조 방법

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1325927A (en) * 1970-06-16 1973-08-08 Ici Ltd Condensation polymers
GB9306222D0 (en) 1993-03-25 1993-05-19 Zeneca Ltd Dispersants
GB9622783D0 (en) * 1996-11-01 1997-01-08 Zeneca Ltd Dispersants
SE510088C2 (sv) * 1997-06-26 1999-04-19 Perstorp Ab Syntetisering av en dendritisk polyalkohol
GB9809025D0 (en) 1998-04-28 1998-06-24 Zeneca Ltd Amine dispersants
WO2000024503A1 (en) * 1998-10-24 2000-05-04 Avecia Limited Dispersants, compositions and use
US6258896B1 (en) 1998-12-18 2001-07-10 3M Innovative Properties Company Dendritic polymer dispersants for hydrophobic particles in water-based systems
US6395804B1 (en) 1998-12-18 2002-05-28 3M Innovative Properties Company Polyelectrolyte dispersants for hydrophobic particles in water-based systems
JP3181276B2 (ja) 1999-08-31 2001-07-03 科学技術振興事業団 樹枝状分岐構造を持つ両親媒性化合物
GB9922039D0 (en) 1999-09-18 1999-11-17 Avecia Ltd Polyester dispersants
US6569956B1 (en) * 1999-12-22 2003-05-27 Basf Corporation Hyperbranched polyol macromolecule, method of making same, and coating composition including same
EP1263842A2 (en) * 2000-02-09 2002-12-11 Ciba SC Holding AG Hyperbranched amphiphilic polymeric additives and polymer compositions with increased surface energy
US6878799B2 (en) * 2001-03-12 2005-04-12 King Industries, Inc. Acid functional polymer dispersants
GB0109708D0 (en) 2001-04-20 2001-06-13 Avecia Ltd Dispersants
US7220307B2 (en) * 2002-06-25 2007-05-22 Sakata Inx Corp. Treated pigment, use thereof, and compound for pigment treatment
JP3696222B2 (ja) * 2003-06-20 2005-09-14 ダイセル化学工業株式会社 分散液
BRPI0516353A (pt) * 2004-10-25 2008-09-02 Dow Global Technologies Inc dispersão de partìculas poliméricas numa fase aquosa contìnua, método para preparar uma dispersão de partìculas poliméricas numa fase aquosa contìnua e composição adesiva, seladora ou de revestimento
JP5443971B2 (ja) * 2006-03-29 2014-03-19 チバ ホールディング インコーポレーテッド ポリエチレンイミンをベースとする顔料分散剤
KR20100015351A (ko) * 2007-03-05 2010-02-12 바스프 에스이 폴리아민-폴리아크릴레이트 분산제
US9447292B2 (en) * 2011-01-28 2016-09-20 Byk-Chemie Gmbh Wetting and dispersing agent, production method and use thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102272237A (zh) * 2009-09-09 2011-12-07 Dic株式会社 滤色器用颜料分散组合物和滤色器
CN102272237B (zh) * 2009-09-09 2013-12-11 Dic株式会社 滤色器用颜料分散组合物和滤色器
CN103189453A (zh) * 2010-10-29 2013-07-03 Omya发展股份公司 用于改善含碳酸钙材料操作性的方法
CN103189453B (zh) * 2010-10-29 2015-04-01 Omya国际股份公司 用于改善含碳酸钙材料操作性的方法
CN103339207A (zh) * 2011-01-28 2013-10-02 比克化学股份有限公司 润湿分散剂及其制造方法和用途
CN103339207B (zh) * 2011-01-28 2016-01-20 比克化学股份有限公司 润湿分散剂及其制造方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN101516491B (zh) 2012-08-08
EP2066434A1 (en) 2009-06-10
EP2066434B1 (en) 2014-11-12
KR20090067193A (ko) 2009-06-24
JP2010505012A (ja) 2010-02-18
US9381481B2 (en) 2016-07-05
JP5085655B2 (ja) 2012-11-28
KR101415019B1 (ko) 2014-07-16
US20100113709A1 (en) 2010-05-06
WO2008037612A1 (en) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101516491B (zh) 聚亚乙基亚胺型树枝状分散剂
KR101256582B1 (ko) 캡슐화된 미립자 고형물의 제조 방법
US6262207B1 (en) ABN dispersants for hydrophobic particles in water-based systems
JP4874490B2 (ja) 分散剤
JP4783277B2 (ja) 会合性増粘剤の組み合わせ
CN1051788C (zh) 装饰漆用不含挥发性有机化合物的调色浓缩液
CN103380166B (zh) 分散剂
JP2009531490A (ja) ポリエチレンイミンをベースとする顔料分散剤
JP5503296B2 (ja) 封入された粒状固体の製造方法
CN101516992A (zh) 在墨和涂料中的梳状聚醚烷醇胺
WO2014044529A1 (en) Hyperbranched phosphoric acid esters
CN101505862B (zh) 新颖的分散剂
CN101528870A (zh) 用于颜料型油墨配方的粘结剂
CN102666744A (zh) 制备交联着色剂分散体的方法
CN100393820C (zh) 颜料分散液、使用颜料分散液的油墨组合物以及油墨组
CN101952324B (zh) 基于硝化纤维素的分散剂
JP2016532749A (ja) セルロースと相互作用する成分を有するポリマー結合剤を含有する水性インクジェットインク
JP2005263953A (ja) 水性色材分散体
JP2016527379A (ja) セルロースと相互作用する成分を有する水性顔料分散体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant