CN101541411B - 基于异氰酸酯单加成物的通用的润湿分散剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种加成化合物，所述加成化合物适宜用作润湿分散剂，可以通过下述反应获得：将A)多环氧化物与B)通式(I)H2N-R的至少一种脂肪族伯胺和/或芳香脂肪族伯胺反应，在(I)中R是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，并且其中所述伯胺还可携带选自-OH、叔氨基或羧基的其他官能团，随后与C)通式(IIa)和/或(IIb)的至少一种改性异氰酸酯进行加成反应由此形成氨基甲酸酯，其中R3是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，R1和R2彼此独立地是H、烷基或芳基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，Y是亚烷基和/或亚环烷基，n和m彼此独立，n+m的和≥2。

Description

基于异氰酸酯单加成物的通用的润湿分散剂
技术领域
本发明涉及作为用于颜料和填料的润湿分散剂的由环氧化物与胺和聚氧化烯改性异氰酸酯和/或聚酯改性异氰酸酯和/或聚醚-聚酯改性异氰酸酯反应而生成的胺类聚合物及其盐等产物，本发明也涉及制备所述物质的方法。得到的聚合物是梳状聚合物。本发明还涉及这些反应产物在水性体系和具有溶剂的体系中作为用于有机和无机颜料以及填料的润湿分散剂的用途。
更具体地说，前述的反应产物适合用于制备颜料浓缩物，以及用于稳定粘合剂、涂料、塑料和聚合混合物中的固体。作为润湿分散剂，它们降低上述体系的粘度，改善储存稳定性和流动特性，还可以增强色强度。
背景技术
为了使固体稳定地混入液体介质中，必须要有较高的机械力。因此，通常使用试剂来降低这些分散力，因此不仅使得需要进入体系中的总能量输入最小化，而且使分散时间最小化。已知的分散试剂(分散剂)通常是表面活性物质，这些物质以很少的量直接施用于所述固体，或者加入到液体介质中。即使在将聚集的固体完全解絮凝之后，分散操作后还会有再聚集的情况发生，从而会完全或部分地抵消分散成果。这样，可能会产生有害的效果，例如液体体系粘度增加、油漆和涂料的色相偏移或失去光泽。
目前，已知有多种不同的物质被用作颜料和填料用分散剂。在EP0318999A中回顾了现有的专利文献。除了诸如卵磷脂、脂肪酸及其盐和烷基苯酚乙氧基化物等简单的低分子量化合物之外，还可以使用例如复杂结构体作为润湿分散剂。
已知的一组此类分散剂基于单环氧化物或多环氧化物与包含咪唑啉部分的胺的反应产物。在包括美国专利US5128393和US4710561的出版物中评论了该组分散剂。另外一组分散剂由多环氧化物/胺混合物及其盐形成。出版物DE3623296A和DE3623297A披露了这类混合物作为主要用于有机介质中的颜料用分散剂的用途，多环氧化物是线型酚醛树脂(novolac)，所用的胺是低分子量的脂肪族的、芳香族的和/或杂环的胺。
最近在多环氧化物/胺分散剂领域中又有了进一步的发展。EP747413A描述了以脂肪族多元醇与每个环上至少具有两个环氧基团的环氧化物的反应产物作为乳化剂。因此，这些化合物不携带任何可形成盐的氮原子，因而仅仅显示出对于填料和颜料的较低的亲和力。相反，DE10326147A1描述了适宜用作润湿分散剂的单官能或多官能芳香族环氧化物与聚氧化烯一元胺的加成物。这些特定的胺在每个分子中包含至少四个醚氧。在WO2005/113677A1中公开了特殊的聚醚取代的胺的其他应用。这些胺用作制造具有较高颜料比例的各种涂料的乳化剂。
所有前述分散剂的共同特征是，在各种情况中它们均被开发用于严格限定的应用领域，因而特定地适合颜料/粘合剂混合物。然而，在具有明显极性差异的体系中，它们的适用性受限。
基于聚醚取代的胺的分散剂的另一个缺点在于胺的可得性受限。目前，例如，仅有大约五种不同的胺可以得到。与此相对照，聚醚-聚酯改性的伯胺根本不可得。
具体而言，在工业应用的环境中，现有的润湿分散剂的狭窄范围和较差的可得性已成为障碍，因为在合理化的操作程序的体系中优选使用模块化成分。在积木式体系的意义上，这些模块化成分应当容易与诸如粘合剂、辅助剂和溶剂等其他成分相容。
发明内容
因而，本发明的一个目的是提供与普通的粘合剂和溶剂体系高度相容的润湿分散剂。同时，所述润湿分散剂易得并具有良好的长期稳定性和储存稳定性。一个附带目的是提供专用于制备该润湿分散剂的方法。
根据本发明，利用一种加成化合物实现了该目的，所述加成化合物适宜用作润湿分散剂，可通过下述反应获得：将
A)多环氧化物；与
B)通式I所示的至少一种脂肪族伯胺和/或芳香脂肪族伯胺
H2N-R    I
反应，其中R是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，并且其中所述伯胺还可携带选自-OH、叔氨基或羧基的一种或多种其他官能团，随后与
C)通式IIa和/或IIb所示的至少一种改性异氰酸酯
Figure G2008800001172D00031
进行加成反应由此形成氨基甲酸酯，
其中R3是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，R1和R2彼此独立地是H、烷基和/或芳基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，Y是亚烷基和/或亚环烷基，n和m彼此独立，n+m的和之2。
由于使用了聚醚、聚酯和/或聚醚-聚酯改性的异氰酸酯，因此本发明的加成化合物具有较宽的可得性。在本发明的化合物中额外存在的氨基甲酸酯键基于其化学惰性，不仅允许了与普通的粘合剂/溶剂体系的广泛的相容性，而且具有有利的长期稳定性和储存稳定性。
作为成分A，可以使用含芳环的多环氧化物和/或脂肪族的多环氧化物。所述多环氧化物可在每个分子内包含两个以上环氧基，并具有至少六个碳原子。也可以使用不同多环氧化物的混合物。来自含芳环的多环氧化物组的典型例是二羟苯基丙烷(双酚A)与表氯醇的反应产物和可以得到的该产物的高级同系物，例如，分别来自DOW Chemical Company或来自Resolution Performance Products的商标名为D.E.R.或Epikote的物质。脂肪族多环氧化物的例子是1，6-己烷二缩水甘油醚和1，4-丁烷二缩水甘油醚。所述脂肪族多环氧化物还可以在链中额外包含氧，例如，聚丙二醇二缩水甘油醚和聚四氢呋喃二缩水甘油醚。可得的这些脂肪族多环氧化物为例如来自Ems-Chemie的商品名为的物质。
成分B的脂肪族胺和/或芳香脂肪族胺优选具有3～28个碳原子。特别优选的其他官能团是羟基或叔氨基。具有一个其他官能团的适宜的胺是例如乙醇胺、丁醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。具有不止一个其他官能团的适宜的胺的例子是例如2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇或2-氨基-2-羟基甲基-1，3-丙二醇。更特别优选的是例如乙醇胺、丁醇胺和/或二甲基氨基丙基胺。根据本发明，成分B的胺优选不具有烷氧基官能团作为其他官能团。
改性异氰酸酯C优选是式IIc的聚氧化烯改性异氰酸酯
Figure G2008800001172D00042
其中R3是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，R1是H、甲基和/或乙基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，n是1～100。特别优选的是n＝2～100的式IIc的聚氧化烯改性异氰酸酯。
在本发明的一个优选实施方式中，使用通式III的至少一种其他伯胺D
H2N-R′-Z    III
其中R’是亚烷基，Z是杂环基。
成分D的胺优选是具有5元环或6元环的杂环化合物，优选含有N和/或O作为杂原子，例如，如N-(3-氨基丙基)咪唑或N-(2-氨基-乙基)吗啉。
根据本发明，成分A和B，或成分A、B和D，在成分A的化学计量比过量的情况下相互反应，从而生成环氧化物封端的聚合物。
根据本发明同样还可以使成分A和B，或成分A、B和D，在成分B和/或D的化学计量比过量的情况下相互反应，从而生成胺封端的聚合物。
在本发明的另一个优选实施方式中，成分C的用量为使得在形成氨基甲酸酯时由成分A、B和D的加成反应生成的OH基团中的5％～100％、优选20％～100％、特别优选40％～100％被反应的用量。
在本发明的一个优选实施方式中，成分A是通式IV的双环氧化合物
Figure G2008800001172D00051
其中W＝-CH2-O-或-CH2-，T＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，u＝1～8。
作为成分A，特别优选使用每个分子中平均具有两个环氧官能团的含芳环的双环氧化合物，并特别优选二官能苯酚的二缩水甘油醚。含芳环的双环氧化合物的有利之处在于它们显示出较高的粘合剂相容性。
作为成分A，特别优选使用每个分子中平均具有两个环氧官能团的脂肪族双环氧化合物和/或脂环族双环氧化合物，并特别优选含有二缩水甘油醚的双环氧化合物。由于这些脂肪族和脂环族双环氧化合物与含芳环的化合物相比具有较低的特性粘度，以及形成的聚合物具有相应较低的粘度，因此能够实现具有较高分子量的结构。
由成分A、B和C或A、B、C和D得到的加成化合物构成具有广泛相容性的高价值的润湿分散剂。它们可以以两步反应的产物的形式而被使用。不过，为了使它们的性质在各单独情况中适应特定的要求，在一些情况中需要对它们进行进一步的改性。下面的描述是适宜的改性，其基于与存在于所述加成化合物中的羟基和/或氨基的反应。在进行改性时，这些基团中的部分或全部可以发生反应。
下列改性反应可以在需要时组合，由此提供多种改性的加成化合物。当连续进行两个以上的改性反应时，应当确保在分子中维持用于一个以上后续反应的足够数量的反应性基团。所述的改性是本发明的有利实施方式，并可以如下实现：
1.使末端氨基与异氰酸酯、内酯、环状碳酸酯或丙烯酸酯反应，
2.使末端环氧基与仲胺或酸反应，
3.使残余的羟基官能团与羟基羧酸和/或环内酯反应，
4.使残余的羟基官能团与除了在C下列举的那些异氰酸酯之外的异氰酸酯反应，
5.使残余的羟基官能团与磷酸或多磷酸和/或酸性磷酸酯和/或羧酸反应，和
6.使氨基烷基化或氧化，以形成季铵盐或氮氧化物。
在本发明的加成化合物中在适当的情况下残余的游离羟基可以如3所示进行酯化。酯化反应以本领域的技术人员已知的方式发生。如果在本发明的加成产物中还存在游离的氨基，则可取的是在酯化反应之前形成这些氨基的盐，由此可以获得令人满意的反应速率。在酯交换反应中，末端的OH基团保留，因此使所得产物因特别广泛的相容性而极为适合众多的涂料体系。
在本发明的加成反应中形成的适当时具有残余羟基的化合物也可以如4所示与异氰酸酯反应。氨基甲酸酯的形成以本领域的技术人员已知的方式进行。如果羟基在涂料体系中具有破坏性，则优选将羟基转换为氨基甲酸酯基。此外，进一步形成氨基甲酸酯可能对润湿分散剂的消泡行为是有利的。尤其是在水性制剂中进行研磨的情况中，抑制起泡趋势构成了润湿分散剂的重要的附加特性。
在适当的情况下残余的氨基的如6所述的改性可以以本领域的技术人员已知的方式发生。氨基氮原子的季铵化作用例如可以使用烷基卤化物或芳烷基卤化物、使用卤代羧酸酯或使用环氧化物实现。例如，当氨基在混有颜料膏的粘合剂体系中具有破坏性时，这种类型的季铵化作用是优选的。
根据本领域的技术人员已知的方法，可以在溶剂体系中，但优选在本体中，进行成分A的环氧官能团与成分B或成分B和C的氨基生成β-羟基氨基官能团的反应。选择的反应温度取决于反应物的反应性。许多环氧化物与胺即使在室温下也可反应。相反，对于反应性较差的环氧化物，可能需要高至160℃的反应温度。用于环氧化物与胺的反应的特别适宜的反应温度处于50℃～120℃。在合适的时候，可以使用本领域的技术人员已知的催化剂来促进环氧化物与胺的反应。
成分C优选通过DE19919482A1中记载的方法制备。为达到该目的，单羟基化合物与过量的二异氰酸酯(优选为甲苯二异氰酸酯)反应，并从反应混合物中除去未反应的二异氰酸酯部分。
本发明的目的同样可通过用于制备适宜用作润湿分散剂的加成化合物的方法实现，即通过下述反应：将
A)多环氧化物；与
B)通式I的至少一种脂肪族伯胺和/或芳香脂肪族伯胺
H2N-R    I
反应，其中R是烷基、环烷基、芳基和芳烷基，并且其中所述伯胺还可携带选自-OH、叔氨基或羧基的一种或多种其他官能团，随后与
C)通式IIa和/或IIb的至少一种改性异氰酸酯
Figure G2008800001172D00071
进行加成反应由此形成氨基甲酸酯，
其中R3是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，R1和R2彼此独立地是H、烷基和/或芳基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，Y是亚烷基和/或亚环烷基，n和m彼此独立，n+m的和之2。
本发明的方法的一个优选实施方式使用式IIc的聚氧化烯改性异氰酸酯作为异氰酸酯C
Figure G2008800001172D00081
其中R3是烷基、环烷基、芳基和/或芳烷基，R1是H、甲基和/或乙基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，n是1～100。
本发明的方法的另外的优选实施方式使用通式III的其他伯胺D
H2N-R′-Z    III
其中R’是亚烷基，Z是杂环基。
在本发明的方法的一个优选实施方式中，使用通式IV的双环氧化合物作为成分A
Figure G2008800001172D00082
其中W＝-CH2-O-或-CH2-，T＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，u＝1～8。
在本发明的方法的另外的优选实施方式中，成分A和B或成分A和B+D优选以2:3～3:2的摩尔比使用。
着眼于成分C的使用，该成分的用量优选被选择为使得在加成反应中在形成氨基甲酸酯时由成分A和B或者成分A、B和D的加成反应生成的OH基团中的5％～100％、优选20％～100％、特别优选40％～100％被反应的用量。
这样，具体地在水性体系中实现了该加成化合物与粘合剂的特别高的相容性。
本发明的加成化合物用作用于有机和/或无机颜料或填料的润湿剂和/或分散剂。所述分散剂可以单独使用或与粘合剂一起使用。尤其优选的是，本发明的润湿分散剂能够用于水性涂料和/或具有溶剂的涂料中，以稳定和分散颜料和填料。
除了在水性分散液和/或具有溶剂的分散液(更具体而言，涂料)中用作润湿分散剂之外，同样可以使用本发明的加成化合物来涂布粉末状或纤维状固体。以已知的方式在有机和无机固体上进行该类型的涂布操作；例如，在EP0270126A中记载了这样的方法。具体而言在颜料的情况中，例如，通过将本发明的加成化合物添加至颜料悬浮液中，可以在颜料合成的过程中或该过程后进行颜料表面的涂布。以这种方式进行预处理的颜料与未处理的颜料相比，显示出易于混入粘合剂体系、粘度和絮凝行为改善以及良好的光泽度。此外，本发明的加成化合物适合用于，例如效应颜料在指甲油中的分散。
基于待分散的固体，本发明的分散剂的用量优选为0.5重量％～60重量％。不过，对于特定固体，分散操作可能需要实质上更多量的分散剂。
分散剂的用量实质上取决于待分散的固体的表面的大小和本性。例如，炭黑实质上需要比二氧化钛更大量的分散剂。EP0270126A包括颜料和填料的例子。更进一步的例子基于新进展，尤其是在有机颜料领域中(如在二酮吡咯并吡咯类中)的进展。基于纯铁或混合氧化物的磁性颜料在本发明的分散剂的辅助下也可以混入分散液中。此外，也可以将诸如碳酸钙和氧化钙等无机填料或者诸如氢氧化铝或氢氧化镁等阻燃剂分散。此外，还可以将诸如硅石等消光剂分散并稳定。
通过以下的实施例可以进一步阐明本发明，不过本发明并不限于这些实施例。除非另作说明，份均指重量份，百分比均指重量百分比。
实施例
实施例1
将处于16g乙酸乙酯中的13.0g Epikote828装入配有KPG搅拌器、氮气管和强化冷凝器的250ml的四颈烧瓶中。搅拌下将澄清溶液加热至75℃。用3分钟逐滴加入2.73g乙醇胺。3小时后原本澄清的溶液变浑浊。在共计5小时的反应时间后，逐滴加入34.8g的TDI-M350单加成物。于80℃再反应3小时后，反应产物用DI水(去离子水)稀释。在旋转蒸发仪上于200mbar和60℃用2小时除去乙酸乙酯。制得的产物是具有40％固体的澄清的淡黄色溶液。
使用下表中所示的反应物，根据上述说明进行其他的实施例。
 
实施例 环氧化物(摩尔比) 胺(摩尔比) 摩尔比(环氧化物:胺) 异氰酸酯加成物 反应的OH
2 Grilonit RV1812 苄胺 9:10 TDI-M2000 50％
3 Epikote828/Grilonit RV1806[1:1] 乙醇胺 2:3 TDI-M350 50％
4 Grilonit RV1812 苄胺 3:4 TDI-M2000 50％
5 Grilonit RV1812 苄胺 6:7 TDI-M2000 50％
6 Epikote828 乙醇胺 7:8 TDI-M750 50％
TDI：甲苯二异氰酸酯(异构体混合物)
M350：甲氧基聚乙二醇(分子量350)
M750：甲氧基聚乙二醇(分子量750)
M2000：甲氧基聚乙二醇(分子量2000)
Grilonit RV1806：1，4-丁烷二缩水甘油醚
Grilonit RV1812：1，6-己烷二缩水甘油醚
Epikote828：双酚A二缩水甘油醚
用作比较例(无创造性的)的是Huntsman的WO2005/113677中的实施例1。
应用测试
为测试本发明的分散剂的活性，准备无粘合剂的颜料膏并将其混入粘合剂中。评价泡沫行为和粘度。在施用并固化全部的颜料涂料后，目测评价下降程度(drawdown)，并测定透明度、色强度、光泽度和混浊度。
在来自VMA-Getzmann Gmbh的Dispermat CV的辅助下，于40℃和10000rpm用40分钟分散该制剂的各成分。
制剂：
水：30.16g
Byk034：0.40g
Irgalithrot FBN：36.00g
润湿分散剂：13.50g
Joncryl8052粘合剂：186.67g
Byk034：来自Byk-Chemie Gmbh的消泡剂
Irgalithrot FBN：来自Ciba的红色萘酚AS颜料
Joncryl8052：来自Johnson Polymers的丙烯酸酯分散液
评价
 
实施例 泡沫 透明度 光泽度20° 光泽度60° 色强度 粘度
1 几乎无泡沫 1 56 87 2 1
2 几乎无泡沫 1 55 86 1-2 1
3 几乎无泡沫 1 57 87 1-2 2
4 几乎无泡沫 1 55 85 1-2 2
5 几乎无泡沫 1 57 86 1-2 2
6 几乎无泡沫 1-2 45 81 1-2 1
比较例 多泡沫 2-3 41 80 4 2
实施例7
将处于69.3g乙酸甲氧基丙酯中的13.07g Grilonit F173装入配有KPG搅拌器、氮气管和强化冷凝器的250ml的四颈烧瓶中。搅拌下将澄清溶液加热至75℃。用3分钟逐滴加入1.93g苄胺[摩尔比15：16]。在共计5小时的反应时间后，逐滴加入从癸醇出发制备的54.3g的己内酯聚酯(C16CAPA)的TDI单加成物。制得的产物是具有50％固体的澄清的淡黄色溶液。
使用下表中所示的反应物，根据实施例7的上述说明进行其他的实施例。
 
实施例 环氧化物 胺B 胺D 摩尔比[胺B:胺D] 摩尔比[环氧化物:胺] 异氰酸酯加成物
8 GrilonitF704 苄胺 氨基丙基咪唑 6：1 15:16 TDI-M1500
9 GrilonitF713 苄胺 氨基丙基咪唑 8:1 15:16 TDI-M1500
10 GrilonitRV1812 苄胺 氨基丙基咪唑 6:1 15:16 TDI-M2000
11 GrilonitF704 苄胺 氨基丙基咪唑 4:1 15:16 TDI-C16CAPA
12 GrilonitF713 苄胺 氨基丙基咪唑 4:1 15:16 TDI-C16CAPA
TDI：甲苯二异氰酸酯(异构体混合物)
M1500：甲氧基聚乙二醇(分子量1500)
Grilonit F173：聚四氢呋喃二缩水甘油醚(9个THF单位)
Grilonit F704：聚丙二醇二缩水甘油醚(7个PO单位)
C16CAPA：从癸醇出发制备的己内酯聚酯；C16:CAPA＝1:5
用作比较例2(无创造性的)的是DE10326147的实施例4。
应用测试
为测试本发明的分散剂的活性，首先准备颜料膏(Millbase(浓料浆))，然后混入粘合剂中(掺合)。评价泡沫行为和粘度。在施用并固化全部的颜料涂料后，目测评价下降程度(drawdown)，并测定透明度、光泽度和混浊度。
在来自VMA-Getzmann Gmbh的Dispermat CV的辅助下，于40℃和10000rpm用40分钟分散该制剂的各成分。
制剂
Millbase(浓料浆)
Macrynal SM516：21.4g
乙酸甲氧基丙酯：14g
Heliogenblau6975F：7.5g
润湿分散剂：6.5g
乙酸丁酯：0.6g
掺合
Millbase：50g
乙酸甲氧基丙酯：10g
Macrynal SM516：34.96g
乙二醇丁醚乙酸酯(butyl glycol acetate)：0.5g
乙酸丁酯：3.49g
DBTL(1％，于乙酸丁酯中)：0.9g
Byk331：0.15g
Byk331：来自Byk-Chemie Gmbh的流动控制添加剂
Heliogenblau6975F：来自BASF的蓝色酞菁颜料
Macrynal SM516：来自Clariant的聚丙烯酸酯，在乙酸丁酯中为70％浓度
评价
 
实施例 粘度 泡沫 透明度 光泽度20° 混浊度 色强度
7 2 几乎无泡沫 1 91 25 2
8 2 几乎无泡沫 1 90 30 1-2
9 2 几乎无泡沫 1 90 28 1-2
10 2 几乎无泡沫 1 91 28 1-2
11 2 几乎无泡沫 1 91 25 1-2
12 2 几乎无泡沫 1-2 90 27 1-2
比较例2 3 稍微起泡 2-3 56 305 3

Claims (27)

1.一种加成化合物，所述加成化合物适宜用作润湿分散剂，可通过下述反应获得：将
A)多环氧化物；与
B)通式I的至少一种脂肪族和/或芳香脂肪族伯胺
H2N-R    I
反应，其中R是烷基、环烷基、芳基和芳烷基，并且其中所述伯胺还可携带选自-OH、叔氨基或羧基的一种或多种其他官能团，随后与
C)通式IIa和/或IIb的至少一种改性异氰酸酯
Figure FDA0000138943460000011
进行加成反应由此形成氨基甲酸酯，
其中R3是烷基、环烷基、芳基和/或芳烷基，R1和R2彼此独立地是H、烷基或芳基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，Y是亚烷基和/或亚环烷基，n和m彼此独立，n+m的和大于等于2。
2.如权利要求1所述的加成化合物，其特征在于所述异氰酸酯C是式IIc的聚氧化烯改性异氰酸酯
Figure FDA0000138943460000012
其中R3是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，R1是H、甲基和/或乙基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，n是2～100。
3.如权利要求1所述的加成化合物，其特征在于使用通式III的至少一种其他伯胺D
H2N-R′-Z          III
其中R’是亚烷基，Z是杂环基。
4.如权利要求1～3中任一项所述的加成化合物，其特征在于成分A是通式IV的双环氧化合物
Figure FDA0000138943460000021
其中W＝-CH2-O-或-CH2-，T＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，u＝1～8。
5.如权利要求4所述的加成化合物，其特征在于所述双环氧化合物是每个分子中平均具有两个环氧官能团的含芳环的双环氧化合物。
6.如权利要求5所述的加成化合物，其特征在于所述双环氧化合物是双官能苯酚的二缩水甘油醚。
7.如权利要求4所述的加成化合物，其特征在于所述双环氧化合物是每个分子中平均具有两个环氧官能团的脂肪族双环氧化合物和/或脂环族双环氧化合物。
8.如权利要求1～3中任一项所述的加成化合物，其特征在于，在另外的步骤中，使存在的末端氨基与异氰酸酯、环状碳酸酯或丙烯酸酯反应。
9.如权利要求1～3中任一项所述的加成化合物，其特征在于，在另外的步骤中，使存在的末端氨基与内酯反应。
10.如权利要求1～3中任一项所述的加成化合物，其特征在于，在另外的步骤中，使存在的末端环氧基与仲胺或酸反应。
11.如权利要求1～3中任一项所述的加成化合物，其特征在于，在另外的步骤中，使残余的羟基官能团与羟基羧酸和/或环内酯反应。
12.如权利要求1～3中任一项所述的加成化合物，其特征在于，在另外的步骤中，使残余的羟基官能团与除了在C下列举的那些异氰酸酯之外的异氰酸酯反应。
13.如权利要求1～3中任一项所述的加成化合物，其特征在于，在另外的步骤中，使残余的羟基官能团与磷酸或多磷酸和/或酸性磷酸酯和/或羧酸反应。
14.通过下述反应制备适宜用作润湿分散剂的加成化合物的方法：将
A)多环氧化物；与
B)通式I的至少一种脂肪族伯胺和/或芳香脂肪族伯胺
H2N-R        I
反应，其中R是烷基、环烷基、芳基和芳烷基，并且其中所述伯胺还可携带选自-OH、叔氨基或羧基的一种或多种其他官能团，随后与
C)通式IIa和/或IIb的至少一种改性异氰酸酯
Figure FDA0000138943460000031
进行加成反应由此形成氨基甲酸酯，
其中R3是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，R1和R2彼此独立地是H、烷基和/或芳基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，Y是亚烷基和/或亚环烷基，n和m彼此独立，n+m的和大于等于2。
15.如权利要求14所述的制备加成化合物的方法，其特征在于所述异氰酸酯C是式IIc的聚氧化烯改性异氰酸酯
Figure FDA0000138943460000041
其中R3是烷基、环烷基、芳基或芳烷基，R1是H、甲基和/或乙基，X是亚烷基、亚环烷基和/或亚芳烷基，n是2～100。
16.如权利要求14所述的制备加成化合物的方法，其特征在于使用通式III的至少一种其他伯胺D
H2N-R′-Z           III
其中R’是亚烷基，Z是杂环基。
17.如权利要求14～16中任一项所述的制备加成化合物的方法，其特征在于使用通式IV的双环氧化合物作为成分A
Figure FDA0000138943460000042
其中W＝-CH2-O-或-CH2-，T＝烷基、环烷基、芳基或芳烷基，u＝1～8。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于成分A和B以2∶3～3∶2的摩尔比使用。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于成分A和B+D以2∶3～3∶2的摩尔比使用。
20.如权利要求14或15所述的方法，其特征在于，在所述加成反应中，成分C的用量为使得在形成氨基甲酸酯时由成分A和B的加成反应生成的OH基团中的5％～100％被反应的用量。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述加成反应中，成分C的用量为使得在形成氨基甲酸酯时由成分A和B的加成反应生成的OH基团中的20％～100％被反应的用量。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，在所述加成反应中，成分C的用量为使得在形成氨基甲酸酯时由成分A和B的加成反应生成的OH基团中的40％～100％被反应的用量。
23.如权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述加成反应中，成分C的用量为使得在形成氨基甲酸酯时由成分A、B和D的加成反应生成的OH基团中的5％～100％被反应的用量。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，在所述加成反应中，成分C的用量为使得在形成氨基甲酸酯时由成分A、B和D的加成反应生成的OH基团中的20％～100％被反应的用量。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，在所述加成反应中，成分C的用量为使得在形成氨基甲酸酯时由成分A、B和D的加成反应生成的OH基团中的40％～100％被反应的用量。
26.权利要求1～13中任一项所述的加成化合物作为用于有机和/或无机颜料或填料的润湿和/或分散剂的用途。
27.粉末状或纤维状固体，所述固体涂布有权利要求1～13中任一项所述的加成化合物。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008045296A1 (de) 2008-09-02 2010-03-04 Byk-Chemie Gmbh Monocarbonsäureester enthaltendes Dispergiermedium für Feststoffpräparationen
WO2010133292A1 (de) * 2009-05-20 2010-11-25 Byk-Chemie Gmbh Verfahren zur herstellung von epoxid-amin-additionsverbindungen
EP2333000A1 (de) * 2009-12-11 2011-06-15 BYK-Chemie GmbH Polyethermodifizierte Epoxid-Amin-Addukte als Netz- und Dispergiermittel
EP2439223A1 (de) 2010-10-11 2012-04-11 BYK-Chemie GmbH Polysiloxan-Gruppen enthaltende Copolymere mit Epoxy/Amin-Grundgerüst und deren Verwendung
EP2723484B1 (de) * 2011-06-22 2015-12-09 BYK-Chemie GmbH Dispergieradditive auf basis von phosphorsäureesterderivaten
US10113031B2 (en) 2013-11-01 2018-10-30 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Aromatic dispersant composition
US10392494B2 (en) 2014-06-24 2019-08-27 Byk-Chemie Gmbh Latent thickeners, rheology control kit and multi-component systems
JP2017527641A (ja) 2014-06-24 2017-09-21 ベーイプシロンカー ヘミー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクター ハフトゥング 潜在的増粘傾向を有するエポキシ樹脂−エポキシ硬化系
WO2015197648A1 (de) 2014-06-24 2015-12-30 Byk-Chemie Gmbh Acrylat-systeme mit latenter verdickungsneigung
WO2015197644A1 (de) 2014-06-24 2015-12-30 Byk-Chemie Gmbh Polyurethan-zwei- oder mehrkomponenten-systeme mit latenter verdickungsneigung
EP3161085B1 (de) 2014-06-24 2018-02-14 BYK-Chemie GmbH Ungesättigte polyesterharz-systeme mit latenter verdickungsneigung
US10301486B2 (en) 2014-10-14 2019-05-28 Byk-Chemie Gmbh Epoxy/amine adducts for dispersing solids
WO2016082058A1 (en) 2014-11-25 2016-06-02 Deuchem (Shanghai) Chemical Co., Ltd. Urethane dispersants
WO2018184961A1 (de) 2017-04-05 2018-10-11 Byk-Chemie Gmbh Monoepoxid-monoamin-addukte als netz- und dispergiermittel
WO2019030230A1 (en) 2017-08-08 2019-02-14 Byk-Chemie Gmbh AMINO FUNCTION COMPOUND
CN109796749B (zh) * 2017-11-16 2020-10-23 比亚迪股份有限公司 制备透明聚氨酯的组合物及其制件和成型方法以及汽车外观件和成型方法
EP3765545A1 (de) 2018-03-15 2021-01-20 Covestro Intellectual Property GmbH & Co. KG Lagerstabile pigmentierte isocyanatgruppen-haltige formulierungen und deren verwendung
EP3931234A1 (de) 2019-02-28 2022-01-05 Covestro Intellectual Property GmbH & Co. KG Lagerstabile pigmentierte isocyanatgruppen-haltige formulierungen mit isocyanatgruppen-haltigem anreibeharz und deren verwendung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1502605A (zh) * 2002-11-25 2004-06-09 含有脲二酮基团的多异氰酸酯的制备
CN1692975A (zh) * 2004-05-07 2005-11-09 比克化学股份有限公司 适合作为分散剂和分散体稳定剂的加成化合物
CN1763120A (zh) * 2004-10-20 2006-04-26 比克化学股份有限公司 烷氧基化的环氧化物－胺加合物及其用途

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3963663A (en) * 1974-04-26 1976-06-15 Desoto, Inc. Electrodeposition of thermosetting coatings at the cathode
US4007154A (en) * 1975-08-01 1977-02-08 Ppg Industries, Inc. Novel pigment paste for cationic electrodeposition
GB1531123A (en) * 1977-06-04 1978-11-01 Kansai Paint Co Ltd Cationic electrophoretic coating compositions
DE2733188C2 (de) * 1977-07-22 1982-07-15 Kansai Paint Co., Ltd., Amagasaki, Hyogo Verfahren zur Herstellung kationischer elektrophoretischer Überzugsmassen
US4376078A (en) * 1980-03-28 1983-03-08 Ciba-Geigy Corporation Reaction product salts of epoxides, polyalkylenepoly-aminoamides, fatty amines and fatty acids or fatty acid esters, halides, isocyanates or ketene dimers
DE3446084A1 (de) * 1984-12-18 1986-06-19 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Additionsverbindungen und verfahren zu ihrer herstellung
JPS62127360A (ja) 1985-11-27 1987-06-09 Kansai Paint Co Ltd 樹脂被覆用組成物
DE3623297A1 (de) 1986-07-11 1988-01-21 Hoechst Ag Additionsverbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE3623296A1 (de) 1986-07-11 1988-01-14 Hoechst Ag Additionsverbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE3641581C3 (de) 1986-12-05 1996-08-01 Byk Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Dispergiermitteln und deren Salzen und ihre Verwendung
US4942213A (en) * 1987-12-04 1990-07-17 Byk-Chemie Gmbh Addition compounds useful as dispersing agents and dispersion stabilizers, process for producing them, their use and solids coated therewith
US5128393A (en) 1989-07-12 1992-07-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Imidazoline amine-epoxy adduct as a pigment dispersant
JP2828703B2 (ja) * 1989-12-15 1998-11-25 三井化学株式会社 塗料用樹脂
JP2886916B2 (ja) * 1989-12-20 1999-04-26 三井化学株式会社 一液性熱硬化型樹脂組成物
AT397507B (de) * 1991-05-07 1994-04-25 Vianova Kunstharz Ag Verfahren zur herstellung von kationischen lackbindemitteln und deren verwendung
US5407976A (en) * 1993-10-27 1995-04-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Isocyanate crosslinked microgel for cathodic electrocoating compositions
US5378762A (en) * 1993-12-22 1995-01-03 Basf Corporation Polymeric pigment dispersants for use in coating compositions
DE19508390A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-12 Bayer Ag Dispergierhilfsmittel für wäßrige Lacke
DE19520854A1 (de) * 1995-06-08 1996-12-12 Hoechst Ag Selbstemulgierende wäßrige Epoxidharzdispersionen
JPH11100431A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Hitachi Chem Co Ltd 変性エポキシ樹脂
JP3965749B2 (ja) * 1997-12-11 2007-08-29 日立化成工業株式会社 変性エポキシ樹脂、その製造法及び塗料
DE19919482C2 (de) * 1999-04-29 2001-04-26 Byk Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Thixotropie-Mittels und dessen Verwendung
US6617468B2 (en) * 2000-08-16 2003-09-09 Byk-Chemie Gmbh Rheologically active urea urethane compounds
JP3942439B2 (ja) * 2002-01-21 2007-07-11 日本ペイント株式会社 鋳物切削用塗料組成物および鋳物切削方法
DE10326147A1 (de) * 2003-06-06 2005-03-03 Byk-Chemie Gmbh Epoxid-Addukte und deren Salze als Dispergiermittel
MXPA06013158A (es) 2004-05-13 2007-02-14 Huntsman Spec Chem Corp Polieteralcanolaminas similares a peined en tintas.
JP2006002002A (ja) * 2004-06-16 2006-01-05 Nippon Paint Co Ltd カチオン電着塗料組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1502605A (zh) * 2002-11-25 2004-06-09 含有脲二酮基团的多异氰酸酯的制备
CN1692975A (zh) * 2004-05-07 2005-11-09 比克化学股份有限公司 适合作为分散剂和分散体稳定剂的加成化合物
CN1763120A (zh) * 2004-10-20 2006-04-26 比克化学股份有限公司 烷氧基化的环氧化物－胺加合物及其用途

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CA2644706A1 (en) 2008-08-07
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