CN101646484A - 分散剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合物,其包含颗粒状固体、有机介质或水性介质和具有源于亚磷酸的头基的化合物。本发明进一步涉及新型化合物和这种化合物作为分散剂的用途。
Description
发明领域
[001]本发明涉及一种组合物,其包含颗粒状固体、有机介质或水性介质和具有源于亚磷酸的头基的化合物。本发明进一步涉及新型化合物和这种化合物作为分散剂的用途。
发明背景
[002]含有酸性端基、例如磷酸酯和硫酸酯的分散剂是已知的,并且通常通过羟基封端的聚合物链与五氧化二磷、三氯氧化磷、三氯化磷和五氯化物磷、多磷酸或硫酸的反应制备。所述聚合物链通常是含端羟基的聚酯或聚烷氧基化物链。
[003]US 5,300,255公开了包含聚酯的分散剂,该聚酯源自与五氧化二磷或硫酸反应的具有不超过8个碳原子的羟基羧酸。该分散剂在非极性介质例如芳族溶剂和塑料中是有用的。
[004]美国专利5,130,463公开了包含聚醚/聚酯的分散剂,该聚醚/聚酯源自与多磷酸反应的ε-己内酯。该分散剂在极性介质例如酮和酯中是有用的。
[005]美国专利6,051,627公开了包含聚醚的分散剂,该聚醚源自与多磷酸反应的环氧乙烷和环氧丙烷。该分散剂在极性介质例如酮、酯和水中是有用的。
[006]美国专利5,464,895和5,412,139都公开了多芳基有机磷酸酯分散剂。
[007]美国专利2,213,477;2,454,542;3,004,056;3,235,627;4,720,514;4,872,916和5,914,072都公开了含端羟基的聚烷氧基化物,该端羟基已经与各种磷酸化试剂反应。
[008]日本专利公开JP 07185291 A(1995年7月25日公开;并转让给Asahi Denka Kogyo KK)公开了适合于在水中的煤油和炭黑的磷酸酯分散剂。该磷酸酯分散剂源自亚磷酸单酯盐。
[009]国际专利申请WO 06/100244公开了硫酸酯或乙基膦酸酯(ethyl phosphonate)作为分散剂用于采用VAT染料的纺织品染色。
[010]美国专利4,281,071公开了使用有机亚磷酸酯降低经填充的不饱和聚酯树脂组合物的粘度。
[011]然而,在极性和非极性有机介质中利用含酸性端基的化合物的分散剂性能将是有利的。因此,寻求可以既在极性有机介质中又在非极性有机介质中分散颗粒状固体的分散剂。
发明概述
[012]在一个实施方案中,本发明提供式(1)的化合物(通常是单酯)和其盐:
式(1)
其中
E是-OH或当式(1)的化合物是盐时,是氧离子;
Q是源自烷氧基化物(例如乙氧基化物、丙氧基化物、丁氧基化物或混合物)、或氨基羧酸、或羟基羧酸、或内酯、二羧酸和二醇的残基、或它们的混合物的重复单元;
m是0或1,前提条件是当m是0时,v是1,并且Q经由源自羟基的氧与P连接,和经由羧基与D连接;和当m是1时,v是1-4;
J是单、二、三或多羟基二、三或多羧酸残基,前提条件是当m是1时,J经由羧基与Q连接和经由羟基与P连接;
D是醇的残基、硫醇的残基、羧酸的残基、任选烃基取代的含羟基芳族化合物的残基或胺的残基(例如由通式R-O-(Y)x-T-N(G)-表示的单氨基残基,或由通式R’-N(G’)-T-O-(Y)x-T-N(G)-表示的二氨基)或它们的混合物;
n是0或100,或1-100,前提条件是当n是0,和D是醇的残基时,则该醇具有至少200的分子量;
R或R’独立地是H或C1-50-任选取代的烃基,或C1-50-任选取代的烃羰基(hydrocarbonyl),或环氧化物的残基;
Y是亚烷氧基例如C2-4-亚烷氧基;
T是亚烷基例如C2-4亚烷基;
G和G’独立地是H或C1-50-任选取代的烃基或C1-50-任选取代的烃羰基;和
x是2-90。
[013]本领域技术人员将意识到式(1)的化合物,和下述变体也可以由所示结构的其它互变异构形通式表示。
[014]在一个实施方案中,本发明提供包含颗粒状固体、有机介质或水性介质和上面所限定的式(1)的化合物和其盐的组合物。
[015]在一个实施方案中,本发明提供组合物,其包含颗粒状固体、有机介质或水性介质和通过使以下物质反应获得/能够获得的化合物:
(a)亚磷酸(phosphorous acid);
(b)选自环氧烷烃,氨基羧酸,羟基羧酸,内酯,和单、二、三或多羟基二、三或多羧酸中的至少一种;和
(c)选自醇、硫醇、羧酸和胺中的至少一种。
[016]在一个实施方案中,本发明提供包含颗粒状固体、有机介质和通式(1a)的化合物和其盐的组合物:
通式通(1a)
其中E、R’、T、Y、x、G’、G、B、Q、n、v、J和m如上所述;和其中G和G’可以是相同或不同的。
[017]在一个实施方案中,本发明提供包含颗粒状固体、有机介质和通式(1b)的化合物和其盐的组合物:
通式(1b)
其中E、R、T、Y、x、G、B、Q、n、v、J和m如上所述。
[018]在一个实施方案中,式(1)的化合物包括聚醚链、聚酯链或混合聚醚-聚酯链,由此相应的基团可以以嵌段或无规方式排列。
[019]在一个实施方案中,本发明提供式(1)的化合物作为分散剂的用途。
[020]在一个实施方案中,本发明提供式(1)的化合物在本文公开的组合物中作为分散剂的用途。
发明详述
[021]本发明提供本文上面所公开的组合物。
[022]当一些或所有R或R’是烃基时,每个烃基上的碳原子的数目可以为1-36,或1-20。
[023]在一个实施方案中,R或R’是烃基,包括芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基或烷基,它们可以是线型或支化的。在一个实施方案中,该烃基是取代的。在另一个实施方案中,该烃基是未取代的。
[024]在一个实施方案中,R或R’是芳基。适合的芳基的实例包括萘基、苯基或苯乙烯化苯基。
[025]在一个实施方案中,R或R’是芳烷基。适合的芳烷基的实例包括2-苯基乙基或苄基。
[026]在一个实施方案中,R或R’是烷芳基。适合的烷芳基的实例包括辛基苯基或壬基苯基。
[027]在一个实施方案中,R或R’是环烷基。适合的环烷基的实例包括C3-8-环烷基,例如环丙基或环己基。
[028]R’在烃基、烷基等上存在的碳原子数目方面可以与R定义相同或不同。然而,R’往往不是醇的残基。
[029]在一个实施方案中,R、R’、G或G’中至少一个包括任选取代的(甲基)丙烯酸酯或酰胺基或它们的混合物的残基。在一个实施方案中,R’或R包括(甲基)丙烯酸烷基酯或其混合物的残基。在一个实施方案中,G或G’包括(甲基)丙烯酸烷基酯或其混合物的残基。
[030]本文所使用的术语(甲基)丙烯酰基((meth)acryl)是指丙烯酸系(acrylic unit)或甲基丙烯酸系单元(methacrylic unit)。
[031]在一个实施方案中,R是任选支化的烷基,例如C1-36任选支化的烷基。基团R-O-因此可以是醇的残基,所述醇例如甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正己醇、正辛醇、正癸醇、正十二烷醇、正十四烷醇、正十六烷醇、正十八烷醇、异丙醇、异丁醇、叔丁醇、2-乙基丁醇、2-乙基己醇、3-庚醇、3,5,5-三甲基己醇、3,7-二甲基辛醇和所谓的Guerbet醇例如可按商品名Isofol(得自Condea GmbH)商购的那些、可以商品名Softanol(得自Nippon Shokubai)商购的其它支化醇,或它们的混合物。Guerbet醇的具体实例是Isofol 12、14E、14T、16、18T、18E、20、24、28、32、32T和36。
[032]R在其它实施方案中可以是C1-6-烷基、C1-4-烷基或甲基。
[033]当R是取代的烃基时,取代基可以是C1-10-烷氧基、酰基、磺酰基、氨基甲酰基、氨基磺酰基、卤素、腈、含脲基的基团、含氨基甲酸酯的基团、酯(即,R-COO-或R-OCO-)或芳基。
[034]当一部分Y是C3-4-亚烷氧基并且由(Y)x表示的链包含亚乙氧基(-CH2CH2O-)时,(Y)x的结构可以是无规或嵌段的。在一个实施方案中,(Y)x的结构是嵌段的。
[035]由(Y)x表示的链可以仅包含一类C3-4-亚烷氧基重复单元或它可以包含两种或更多种不同的C3-4-亚烷氧基重复单元。当由(Y)x表示的链包含两种或更多种不同的C3-4-亚烷氧基重复单元时,(Y)x的结构可以是无规或嵌段的。
[036]在一个实施方案中,Y是C3-4-亚烷氧基、-CH2CH2CH2CH2O-或-CH2CH(CH3)CH2O-或-CH2CH(CH3)O-。在另一个实施方案中,Y是-CH2CH2CH(CH3)O-或-CH2-CH(CH2-CH3)-O-。在一个实施方案中,Y是C3-4-亚烷氧基并且由(Y)x表示的链是-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH(CH3)O-或-CH2-CH(CH2-CH3)-O-。
[037]在一个实施方案中,式(1)的分散剂包括C3-4-亚烷氧基(例如,-CH3CH(CH3)O-)并且可以含有一部分亚乙氧基重复单元在不同的实施方案中,亚乙氧基重复单元可以按所述链的最多45wt%、或至多35wt%、或至多30wt%的量存在于由(Y)x表示的链上。在一个实施方案中,在(Y)x上不存在亚乙氧基重复单元。
[038]在其它的实施方案中,当要求所述化合物用于水性介质(任选地还包括极性有机液体)时,该链(Y)x可以含有至少50wt%,或至少75wt%的亚乙氧基重复单元。在一个实施方案中,在(Y)x上不存在亚丙氧基重复单元。
[039]在一个实施方案中,式(1)的化合物包括含-CH2CH(CH3)O-的Y基团并且由(Y)x表示的链可以含有至多45%的亚乙氧基重复单元。
[040]在一个实施方案中,式(1)的分散剂包括-CH3CH(CH3)O-的Y基团并且由(Y)x表示的链可以含有至多90%的亚乙氧基重复单元。
[041]在一个实施方案中,Y是C3-4-亚烷氧基的混合物,其中由(Y)x表示的链部分地是-CH2CH2CH2CH2O-、-CH2CH(CH3)O-或-CH2-CH(CH2-CH3)-O-,其中存在至多90%的亚乙氧基。
[042]在一个实施方案中,式(1)的化合物含有仅仅亚乙氧基重复单元的Y基团并且其可以在水性介质中使用。
[043]在不同的实施方案中,T包括C3-4-亚烷基或-CH2CH(CH3)-基或-CH2CH2CH2-基。在一个实施方案中,T包括-CH2CH(CH3)-。在一个实施方案中,T包括-CH2CH(CH3)-;Y包括-CH2CH(CH3)O-。
[044]在一个实施方案中,通式(1a)可源自基团R’-N(G’)-T-O-(Y)x-T-NG的残基。该R’-N(G’)-T-O-(Y)x-T-NG-典型地是聚环氧烷烃二胺(polyalkyleneoxide diamine)的残基。这类化合物可从Huntsman Corporation以JeffamineTM D或ED系列二胺商购。JeffamineTM二胺的具体实例是D-230(3,0,230)、D-400(6,0,400)、D-2000(33,0,2000)、D-4000(68,0,4000)、ED-600(3.6,9,600)、ED-900(2.5,15.5,900)和ED2003(6,39,2000)。括号中的数值分别是环氧丙烷、环氧乙烷的近似重复单元和数均分子量。
[045]在一个实施方案中,通式(1b)可源自基团RO-(Y)x-T-NG-的残基。基团RO-(Y)x-T-NG-典型地是聚环氧烷烃单烷基醚单胺的残基。这类化合物可从Huntsman Corporation以JeffamineTM M-系列的单胺或SurfonamineTM胺商购。JeffamineTM胺的具体实例包括M-600(9,0,600)、M-1000(3,18,1000)、M-2005(32,2,2000)、M-2070(10,31,2000)和XTJ-234(8,49,3000)。SurfonamineTM胺的具体实例包括B-60(9,1,600)、B-100、B-200(29,6,2000)、L-100(3,19,1000)、L-200(4,41,2000)、L-207(10,33,2000)和L-300(8,58,3000)。括号中的数值分别是环氧丙烷、环氧乙烷的近似重复单元和数均分子量。
[046]在一个实施方案中,D是可以以与上面R和R’相似的方通式限定的烃基。例如,D可以含有1-36、或1-20个碳原子。
[047]在一个实施方案中,式(1)的D是醇的残基,n典型地为1-100。适合的醇的实例包括甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正己醇、正辛醇、正癸醇、正十二烷醇、正十四烷醇、正十六烷醇、正十八烷醇、异丙醇、异丁醇、叔丁醇、2-乙基丁醇、2-乙基己醇、3-庚醇、3,5,5-三甲基己醇、3,7-二甲基辛醇和上述所谓的Guerbet醇。
[048]在一个实施方案中,D是取代的醇的残基。所述取代的醇可以含有C1-10-烷氧基、羰基、磺酰基、氨基甲酰基、氨基磺酰基、卤素、腈、脲基、氨基甲酸酯、酯(即,-COO-或-OCO-)或芳基。
[049]当式(1)的D是醇的残基,且n是0时,适合的醇具有至少200,或至少250,或至少300的分子量。醇的最大分子量可以是10,000,或5000,或3000。在一个实施方案中,所述醇可以具有225-8000、或500-2500的分子量。
[050]在一个实施方案中,D包括烃基取代的含羟基芳族化合物例如烷基酚、苯乙烯化酚或苯乙烯化烷基酚的残基。
[051]在一个实施方案中,D包括苯乙烯化酚的残基,并且Q包括源自环氧乙烷和环氧丙烷的聚醚的残基,例如美国专利5,464,895和5,412,139中公开的那些。
[052]在一个实施方案中,Q包括氨基羧酸或其混合物的残基。氨基羧酸包括氨基-C2-20-亚烯基羧酸或氨基-C1-20-亚烷基羧酸。该亚烷(烯)基可以是线型或支化的。在一个实施方案中,氨基羧酸的亚烷基(亚烯基)包含不超过12个碳原子。具体实例包括甘氨酸、11-氨基十一烷酸、6-氨基己酸、4-氨基丁酸、β-丙氨酸和肌氨酸。可以使用氨基羧酸的混合物。
[053]在一个实施方案中,Q是源自羟基羧酸或内酯或其混合物的重复单元。
[054]适合的羟基羧酸或其内酯的实例包括乳酸、乙醇酸、6-羟基己酸、12-羟基硬脂酸、蓖麻油酸、12-羟基十二烷酸、5-羟基十二烷酸、5-羟基癸酸、4-羟基癸酸或内酯。内酯包括γ-丙内酯、γ-丁内酯、任选取代的δ-戊内酯、任选取代的ε-己内酯、(ε-己内酯和δ-戊内酯)的嵌段共聚物,或它们的混合物。
[055]在一个实施方案中,Q是源自烷氧基化物、或羟基羧酸、或内酯、或它们的混合物的重复单元,其经由羟基的氧与P连接,和经由羧基与D连接,或它们的混合。
[056]在一个实施方案中,Q源自连接二羧酸与二醇的单元。二羧酸的适合的实例包括草酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、环己烷二羧酸、邻苯二甲酸、二甘醇酸;或它们的酸酐,或它们的混合物。适合的二醇的实例包括丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、硫二甘醇、低聚亚烷基二醇、聚亚烷基二醇、或它们的混合物。
[057]本文所使用的术语″多羟基″或″多羧酸″是指含有四个或更多羟基或羧酸基的化合物。
[058]在一个实施方案中,J是单、二、三或多羟基二、三或多羧酸残基,其经由羟基的氧与P连接,和经由羧基与D-Q连接,或它们的混合。
[059]适合的单、二、三或多羟基二、三或多羧酸的实例包括酒石酸、苹果酸、柠苹酸(2-甲基苹果酸)、3-羟基-3-甲基戊二酸、5-羟基间苯二甲酸、抗坏血酸或柠檬酸或它们的混合物。在一个实施方案中,多羧酸包括苹果酸(羟基丁烷二羧酸)、柠檬酸或它们的混合物。
[060]适合的多羧酸的实例包括羟基-苯-1,2,4,5-四羧酸。
[061]在一个实施方案中,Q包括聚醚链(例如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的混合物),由此相应的基团可以以嵌段或无规方式排列。
[062]在一个实施方案中,D-Q包括聚C2-4亚烷基二醇单醚和/或聚C2-4亚烷基二醇单羧酸酯。
[063]适合的聚C2-4亚烷基二醇单醚的实例包括C1-20烷基醚。烷基醚包括甲基醚(MePEG)、(MePPG)、丁基醚(BuPPG)、烷基酚醚(APE)、烷基酚烷氧基化物(例如壬基酚乙氧基化物)、C12-20脂肪醇醚、C10-15羰基醇醚或它们的混合物。
[064]聚C2-4亚烷基二醇羧酸酯的实例包括聚C2-4亚烷基二醇单月桂酸酯、聚C2-4亚烷基二醇单硬脂酸酯、聚C2-4亚烷基二醇单油酸酯、聚C2-4亚烷基二醇苯甲酸酯或它们的混合物。
[065]在一个实施方案中,聚C2-4亚烷基二醇单醚和/或聚C2-4亚烷基二醇单羧酸酯可以用二、三或多羧酸酯化或可以经由源自羟基-羧酸或其内酯的聚酯单元和/或经由源自通过C2-4环氧烷烃结构与二醇连接的二羧酸的单元连接至二、三或多羧酸。所得聚C2-4亚烷基二醇单醚和/或聚C2-4亚烷基二醇单羧酸酯的更详细描述在国际公开WO05/085261第3页第30行至第4页第22行中有述。
[066]在一个实施方案中,式(1)的[D-(Q)n]v-(J)m-基团具有200-10,000,或200-5000,或300-3000的数均分子量。
[067]式(1)的盐可以源自碱金属(例如钠或钾)、碱土金属(例如钙或镁)、过渡金属(例如锌、铜或镍)、氨、胺(例如丁胺)、烷醇胺(例如二乙醇胺)或季铵盐。
[068]在一个实施方案中,式(1)的化合物限定:
(i)D为醇的残基、硫醇的残基、羧酸的残基、任选烃基取代的含羟基芳族化合物的残基、和胺的残基;和
(ii)Q具有通式(2)-[AO]j[BU]k-,
其中
j和k之和是1-100。
AO表示环氧烷烃的残基,包括氧亚乙基(oxyethylene)、氧亚丙基(oxypropylene)、氧亚丁基(oxybutylene)或它们的混合物;和
BU表示氨基羧酸、单羟基羧酸(包括12-羟基硬脂酸或蓖麻油酸)或内酯(包括γ-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、任选取代的ε-己内酯、(ε-己内酯和δ-戊内酯)的嵌段共聚物)的残基,二羧酸和二醇的残基,或它们的混合物。
[069]环氧烷烃的混合物包括环氧乙烷和环氧丙烷。
[070]在一个实施方案中,本发明提供式(1)的化合物或通过使以下物质反应获得/能够获得的化合物的制备方法:
(a)亚磷酸,或其混合物;
(b)选自环氧烷烃,氨基羧酸,羟基羧酸,内酯,和单、二、三或多羟基二、三或多羧酸中的至少一种;和
(c)选自醇、硫醇、羧酸和胺中的至少一种。
[071]通常,该方法包含使(b)和(c)反应。使(b)和(c)的产物然后与亚磷酸反应。
[072](b)的任何反应剂可以呈预聚物形通式。这种预聚物也可以用作(b)中任何反应物的备选物。任选地,(b)的任何反应物可以含有源自(c)的基团。
[073]内酯与醇的反应可以在惰性气氛(例如氮气或氩气)中,在150℃-180℃的温度下,并任选地在酯化催化剂存在下进行。适合的酯化催化剂的实例包括钛酸四烷基酯,例如,钛酸四丁酯,有机酸的锌盐,例如,乙酸锌,脂族醇的锆盐,例如,异丙醇锆,甲苯磺酸或强有机酸例如卤代乙酸,例如,三氟乙酸。在一个实施方案中,酯化催化剂是异丙醇锆。
[074]当(b)包括羟基羧酸时,(b)和(c)的反应可以在100℃-250℃的反应温度下,任选地在酯化催化剂存在下进行。适合的酯化催化剂包括二月桂酸二丁基锡、钛酸四烷基酯、对甲苯磺酸或乙酰丙酮亚铁。
[075]与亚磷酸的反应可以在50℃-150℃下进行1小时至24小时。反应任选地在惰性溶剂,例如二甲苯或甲苯存在下,并任选地在催化剂存在下进行。在一个实施方案中,无催化剂是必须的。
工业应用
[076]在一个实施方案中,式(1)的化合物是分散剂。
[077]在不同实施方案中,式(1)的化合物按选自0.1-50wt%,或0.25-35wt%,和0.5-30wt%的范围存在于本发明组合物中。
[078]存在于组合物中的颗粒状固体可以是基本上不溶于有机介质的任何无机或有机固体材料。在一个实施方案中,颗粒状固体是颜料。
[079]在一个实施方案中,本发明的组合物提供包含颗粒状固体、有机液体、粘结剂和式(1)的化合物或其盐的漆或墨。
[080]在一个实施方案中,所述固体是来自任何公认类别的颜料的有机颜料,所述公认类别的颜料例如在Colour Index(1971)的第三版以及随后的修订版和对其的增补版中在题为″Pigments章节″下进行了描述。炭黑虽然严格来说是无机的,但是其分散性能方面的表现更像有机颜料。
[081]适合的固体的实例是用于溶剂型墨的颜料;用于漆和塑料材料的颜料、增量剂和填料;分散染料;用于溶剂染浴、墨和其它溶剂应用体系的荧光增白剂和纺织助剂;用于油基和反相-乳液钻井液的固体;用作在有机固体中的分散体的干洗流体、杀生物剂、农用化学品和药物中的尘土和固体颗粒;颗粒状陶瓷材料;磁性材料和磁记录介质;用于复合材料的纤维如玻璃,钢,碳和硼。
[082]无机固体包括:增量剂和填料如滑石、高岭土、氧化硅、重晶石和白垩,阻燃填料例如三水合氧化铝,或氢氧化镁;颗粒状陶瓷材料如氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化钛、氮化硅、氮化硼、碳化硅、碳化硼、混合氮化硅-铝和金属钛酸盐;颗粒状磁性材料如过渡金属特别是铁和铬的磁性氧化物,例如γ-Fe2O3、Fe3O4,和钴掺杂的铁氧化物、氧化钙、铁酸盐特别是铁酸钡类;和金属颗粒,特别是金属铁、镍、钴、铜和它们的合金。
[083]在一个实施方案中,存在于本发明组合物中的有机介质是塑料材料,在另一个实施方案中,是有机液体。有机液体可以是非极性或极性的有机液体,但是通常使用极性有机液体。与有机液体有关的术语″极性″是指有机液体能够形成中等至强的键,如Crowley等人在Journal of Paint Technology,38卷,1966第269页标题为″A ThreeDimensional Approach to Solubility″的文章中所述。此类有机液体通常地具有如上述文章中所限定的5个或更多的氢键数目。
[084]适合的极性有机液体的实例是胺、醚、尤其是低级烷基醚、有机酸、酯、酮、二醇、醇和酰胺。所述中等强度氢键的液体的许多具体实例在Ibert Mellan的标题为″Compatibility and Solubility″的书(由Noyes Development Corporation在1968年出版)的39-40页上的表2.14中给出,这些液体都属于本文所使用的术语极性有机液体的范围内。
[085]在一个实施方案中,极性有机液体包括二烷基酮、烷烃羧酸和烷醇的烷基酯,特别是那些包含至多(和包括)总共6或8个碳原子的液体。极性有机液体的实例包括二烷基和环烷基酮,如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丙基酮、甲基异丁基酮、二异丁酮、甲基异戊基酮、甲基正戊基酮和环己酮;烷基酯如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯、丙酸甲酯、丙基乙酸甲氧基酯和丁酸乙酯;二醇和二醇酯和醚,如乙二醇、2-乙氧基乙醇、3-甲氧基丙基丙醇、3-乙氧基丙基丙醇、乙酸2-丁氧基乙基酯、乙酸3-甲氧基丙基酯、乙酸3-乙氧基丙基酯和乙酸2-乙氧基乙基酯;烷醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇和二烷基醚和环状醚如二乙醚和四氢呋喃。在一个实施方案中,溶剂是烷醇、烷烃羧酸和烷烃羧酸的酯。
[086]可以用作极性有机液体的有机液体的实例是成膜树脂如墨、漆以及用于各种应用如漆和墨的屑片。此类树脂的实例包括聚酰胺如VersamidTM和WolfamidTM,和纤维素醚如乙基纤维素和乙基羟乙基纤维素,硝基纤维素和乙酸丁酸纤维素树脂,包括它们的混合物。漆树脂的实例包括短油醇酸树脂/蜜胺-甲醛、聚酯/蜜胺-甲醛、热固性丙烯酸系/蜜胺-甲醛、长油醇酸树脂、聚醚多元醇和多介质树脂如丙烯酸系和脲/醛。
[087]有机液体可以是多元醇,即,具有两个或更多个羟基的有机液体。在一个实施方案中,多元醇包括α-ω二醇或α-ω二醇乙氧基化物。
[088]在一个实施方案中,非极性有机液体是含脂族基、芳族基或其混合物的化合物。非极性有机液体包括未卤化芳族烃(例如,甲苯和二甲苯)、卤化芳族烃(例如,氯苯、二氯苯、氯甲苯)、未卤化脂族烃(例如,含有6个或更多碳原子的线型和支化脂族烃,都是完全和部分饱和的)、卤化脂族烃(例如,二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、三氯乙烷)和天然非极性有机物(例如,植物油、向日葵油、亚麻子油、萜烯和甘油酯)。
[089]在一个实施方案中,所述有机液体包括至少0.1wt%,或者1wt%或更多的极性有机液体,基于总有机液体。
[090]有机液体任选地还包括水。在一个实施方案中,有机液体不含水。
[091]当有机液体包含水时,基于有机液体的量,在一个实施方案中,所存在的水的量不大于70wt%,不大于50wt%,或不大于40wt%。
[092]塑料材料可以热固性树脂或热塑性树脂。在本发明中有用的热固性树脂包括当加热、催化或经历UV或电子束辐射时发生化学反应并变得相对不熔的树脂。热固性树脂中的典型反应包括不饱和双键的氧化,涉及环氧基/胺、环氧基/羰基、环氧基/羟基、多异氰酸酯/羟基、氨基树脂/羟基结构部分的反应,聚丙烯酸酯的自由基反应,环氧树脂和乙烯基醚的阳离子聚合,硅醇的缩合。
[093]具有羟基官能团的聚合物(通常是多元醇)广泛地用于热固性体系以与氨基树脂或多异氰酸酯交联。多元醇包括丙烯酸系树脂多元醇、醇酸树脂多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚氨酯多元醇。典型的氨基树脂包括蜜胺甲醛树脂、苯并胍胺甲醛树脂、脲甲醛树脂和甘脲甲醛树脂。多异氰酸酯是含两个或更多个异氰酸酯基的树脂,既包括单体脂族二异氰酸酯、单体芳族二异氰酸酯又包括它们的聚合物。典型的脂族二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和氢化二苯基甲烷二异氰酸酯。典型的芳族异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。
[094]在一个实施方案中,热塑性树脂包括聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯系树脂、聚(甲基)丙烯酸酯、纤维素和纤维素衍生物。所述组合物可以按许多方法制备但是熔融混合和干固体共混是典型的方法。
[095]如果需要的话,所述组合物可以包含其它成分,例如,树脂(当它们还没有构成有机介质时)、粘结剂、流化剂、抗沉降剂、增塑剂、表面活性剂、消泡剂、流变改性剂、流平剂、光泽改进剂和防腐剂。
[096]所述组合物通常包含1-95wt%的颗粒状固体,其精确量取决于所述固体的性质并且该量取决于所述固体的性质以及所述固体和极性有机液体的相对密度。例如,基于组合物的总重量,在一个实施方案中,其中固体是有机材料如有机颜料的组合物包含15-60wt%的所述固体,而在一个实施方案中,其中固体是无机材料如无机颜料、填料或增量剂的组合物包含40-90wt%所述固体
[097]所述组合物可以通过任何已知用于制备分散体的常规方法制备。因此,可以按任何次序将固体、有机介质和分散剂混合,然后将该混合物经受机械处理以将固体的颗粒减小到合适的尺寸,例如通过球磨、珠磨、卵石磨或塑料磨,直到形成分散体。或者,可以将固体独立地或以与有机介质或分散剂混合地进行处理以减小其颗粒尺寸,然后添加其它成分并搅拌该混合物而提供组合物。
[098]在一个实施方案中,本发明的组合物适于液体分散体。在一个实施方案中,此类分散体组合物包含:(a)0.5-40份颗粒状固体;(b)0.5-30份式(1)化合物;和(c)30-99份有机介质或水性介质;其中所有份数按重量计并且用量(a)+(b)+(c)=100。
[099]在一个实施方案中,组分a)包含0.5-40份颜料并且此类分散体可用作液体墨、漆和研磨基料。
[0100]如果需要呈干燥状态的包括式(1)的化合物和颗粒状固体的组合物,则有机液体通常是挥发性的,使得可以通过简单的分离手段如蒸发容易地将它从颗粒状固体中除去。在一个实施方案中,组合物包括有机液体。
[0101]如果干燥组合物基本上由式(1)的化合物和颗粒状固体组成,则基于所述颗粒状固体的重量,所述组合物典型地包含至少0.2%,至少0.5%或至少1.0%的式(1)的化合物。在一个实施方案中,基于颗粒状固体的重量,干燥组合物包含不大于100wt%,不大于50wt%,不大于20wt%或不大于10wt%的式(1)的化合物。在一个实施方案中,式(1)的化合物按0.6wt%-8wt%存在。
[0102]如上文中所公开的那样,本发明的组合物适合于制备研磨基料,其中在式(1)的化合物或其盐的存在下在有机液体中研磨颗粒状固体。
[0103]因此,根据本发明的另一个实施方案,提供了包含颗粒状固体、有机液体和式(1)的化合物或其盐的研磨基料。
[0104]典型地,基于研磨基料的总重量,所述研磨基料包含20-70wt%的颗粒状固体。在一个实施方案中,颗粒状固体不少于研磨基料的10wt%或不少于20wt%。此类研磨基料可以任选地包含在研磨之前或之后添加的粘结剂。粘结剂是当使有机液体挥发时能够粘结该组合物的聚合物材料。
[0105]粘结剂是聚合物材料,包括天然和合成材料。在一个实施方案中,粘结剂包括聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯系树脂、聚酯、聚氨酯、醇酸树脂、多聚糖如纤维素、和天然蛋白质如酪蛋白。在一个实施方案中,基于颗粒状固体的量,粘结剂以超过100%,超过200%,超过300%或超过400%存在于所述组合物中。
[0106]在研磨基料中任选的粘结剂的量可以在宽的限度内变化但是通常不少于所述研磨基料的连续/液体相的10wt%,常常不少于20wt%。在一个实施方案中,粘结剂的量不大于研磨基料的连续/液体相的50wt%或不大于40wt%。
[0107]研磨基料中的分散剂的量取决于颗粒状固体的量但是通常为研磨基料的0.5-5wt%。
[0108]由本发明的组合物制成的分散体和研磨基料尤其适合用于溶剂基和水基的涂料和漆,尤其是高固含量漆;墨,尤其是胶版、苯胺印刷、凹版印刷、可辐射固化和丝网印刷用墨;无水陶瓷加工,尤其是带涂、刮刀-叶片(doctor-blade)、挤出和注射模塑型加工;复合材料、化妆品、粘合剂和塑料材料。
[0109]在一个实施方案中,本发明的组合物还包括一种或多种附加的已知分散剂。
[0110]下列实施例提供对本发明的说明。这些实施例并非穷举并且不打算限制本发明的范围。除非另外说明,所有化学品从Aldrich购买。
实施例
[0111]中间体1:向容器中加入十二烷醇(18.7份)、ε-己内酯(110份)、δ-戊内酯(34.2份)并在氮气气氛下在150℃下搅拌。向该容器中加入锆酸四丁基酯(或4-丁醇锆)(0.5份)。然后在175℃下搅拌整个混合物6小时而获得透明粘性液体,它冷却成白蜡(160份)。
[0112]中间体2:向压力容器中加入聚乙二醇单甲醚(MW 550,得自Fluka,110.9份)和氢氧化钠粒料(1份)。用氮气将该容器加压至10psi(大约69kPa)并加热到155℃。然后将环氧丙烷(35份)加入该容器并允许反应,直到压力降低至10psi(大约69kPa)。产物是淡黄色油(145.57份)。
[0113]中间体3A:向压力容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,351.9份)和氢氧化钾(1份)。用氮气将该容器加压至10psi并在搅拌下加热内容物至110℃。添加环氧丙烷(175.2份)并允许反应直到压力稳定在18psi。产物是淡黄色液体(528份)。
[0114]中间体3:向压力容器中加入中间体3A(238份)和氢氧化钾(0.5份)。用氮气将该容器加压至10psi并在搅拌下加热内容物至155℃。添加环氧乙烷(100份)并允许反应直到压力稳定在14psi。产物是金色液体(339份)。
[0115]中间体4A:向压力容器中加入中间体3A(290.7份)。用氮气将该容器加压至10psi并在搅拌下加热内容物至110℃。添加环氧丙烷(64.42份)并允许反应直到压力稳定在18psi。产物是淡黄色液体(354份)。
[0116]中间体4:向压力容器中加入中间体4A(290.8份)和氢氧化钾(0.5份)。用氮气将该容器加压至10psi并在搅拌下加热内容物至155℃。添加环氧乙烷(100份)并允许反应直到压力稳定在14psi。产物是暗黄色液体(391份)。
[0117]中间体5:向压力容器中加入聚丙二醇单丁醚(Mn 340,193.1份)和氢氧化钾(1份)。用氮气将该容器加压至10psi并在搅拌下加热内容物至155℃。添加环氧乙烷(200.1份)并允许反应直到压力稳定在16psi。产物是米色固体(396份)。
[0118]中间体6:向压力容器中加入聚丙二醇单丁醚(Mn 340,140.7份)和氢氧化钾(1份)。用氮气将该容器加压至10psi并在搅拌下加热内容物至155℃。添加环氧乙烷(200.56份)并允许反应直到压力稳定在14psi。在120℃下在氮气下搅拌产物和硅酸镁(25份)4小时,然后通过硅藻土过滤。产物是淡黄色固体(224份)。
[0119]中间体7:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,250.4份)、ε-己内酯(157.35份)、δ-戊内酯(92.26份)和十二烷基苯磺酸(0.75份)。在150℃下在氮气下搅拌该混合物6小时。产物是淡黄色液体(494份)。
[0120]中间体8:向容器中加入7-甲基己内酯(22.47份)(使用国际专利WO 98/19784中为内酯3描述的方法制备的淡黄色液体)、ε-己内酯(29.95份)、聚乙二醇单甲醚(Mn350,47.58份)和十二烷基苯磺酸(0.15份)。在180℃下在氮气下搅拌该混合物6小时。产物是琥珀色液体(89.84份)。
[0121]中间体9:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,289.75份)、ε-己内酯(210.25份)和对甲苯磺酸(0.73份)。在150℃下在氮气下搅拌该混合物6小时。产物是混浊(hazy)、淡黄色液体(495份)。
[0122]中间体10:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,70.67份)、ε-己内酯(29.33份)和十二烷基苯磺酸(0.15份)。在180℃下在氮气下搅拌该混合物6小时。产物是黄色液体(96.19份)。
[0123]中间体11:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,76.26份)、ε-己内酯(23.74份)和十二烷基苯磺酸(0.15份)。在180℃下在氮气下搅拌该混合物6小时。产物是琥珀色液体(93.54份)。
[0124]中间体12:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,82.81份)、ε-己内酯(17.19份)和十二烷基苯磺酸(0.15份)。在180℃下在氮气下搅拌该混合物6小时。产物是黄色液体(96.99份)。
[0125]中间体13:向容器中加入Jeffamine M600(83.9份)、ε-己内酯(16.1份)和酸性锆阳离子交换蒙脱石(1份)(通过Bull.Chem.Soc.Jpn.,66,2016-2032(1993)中为锌蒙脱石给出的方法制备)。在180℃下在氮气下搅拌该悬浮液6小时。将粗产物通过硅藻土过滤。产物是棕色液体(74.31份,碱当量测量为10170)。
[0126]中间体14:向容器中加入Jeffamine M600(72.24份)、ε-己内酯(27.76份)和酸性锆阳离子交换蒙脱石(1份)。在180℃下在氮气下搅拌该悬浮液6小时。将粗产物通过硅藻土过滤。产物是棕色液体(66.33份,碱当量测量为51030mg)。
[0127]中间体15:向容器中加入聚乙二醇单甲醚单氨基丙基醚(Mn 600,97.25份)和ε-己内酯(36.27份)。在150℃下在氮气下搅拌该混合物6小时。产物是暗棕色液体(133.9份,碱当量测量为35800)。
[0128]中间体16:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,46.5份)和ε-己内酯(30.34份)。在搅拌下在氮气保护下将混合物加热到180℃。在添加二月桂酸二丁基锡(0.1份)之后,在180℃下在氮气下搅拌混合物6小时。将温度降至140℃并将柠檬酸(25.54份)加入容器。在180℃下再搅拌该混合物3小时。产物是棕色、粘性液体(91.90份,酸值测量为116.9mg KOH/g)。
[0129]中间体17:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350、189.70份)和ε-己内酯(247.4份)。在搅拌下在氮气保护下将混合物加热到180℃。在添加二月桂酸二丁基锡(0.5份)之后,在180℃下在氮气下搅拌混合物6小时。将温度降至140℃并将苹果酸(72.66份)加入容器。在180℃下再搅拌该混合物20小时。产物是棕色、混浊(hazy)液体(472.80份,酸值测量为47.7mg KOH/g)。
[0130]中间体18A:向容器中加入Jeffamine M600(得自Huntsman)(209.7份)、ε-己内酯(40.29份)和酸性锆阳离子交换蒙脱石(2.5份)。在150℃下在氮气下搅拌该悬浮液12小时。将粗产物通过硅藻土过滤。产物是棕色液体(138.35份,碱当量测量为5020mg)。
[0131]中间体18:向容器中加入中间体18A(72.25份)、苹果酸(13.68份)和十二烷基苯磺酸(0.15份)。在180℃下在氮气下搅拌该混合物3小时。产物是暗棕色液体(80.16份,酸值测量为52.95mg KOH/g)。
[0132]中间体19:向容器中加入中间体18A(66.10份)、柠檬酸(19.61份)和十二烷基苯磺酸(0.15份)。在180℃下在氮气下搅拌该混合物2小时。产物是暗棕色液体(78.09份,酸值73.86mg)。
[0133]中间体20:向容器中加入Jeffamine M600(75.56份)和柠檬酸(26.73份)。在150℃下在氮气下搅拌该混合物3小时。产物是暗棕色液体(93.3份,碱当量测量为87.19)。
[0134]中间体21:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,35份)、ε-己内酯(20.54份)和γ-氨基丁酸(18.56份)。在190℃下在氮气下搅拌该混合物22分钟。将温度降低至135℃并将丁醇锆(IV)溶液(80%w/w,在叔丁醇中,0.3份)加入该容器。在190℃下再搅拌该混合物6小时。产物是淡棕色液体(65份,酸值1.82mgKOH/g)。
[0135]中间体22:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350、49.58份)、ε-己内酯(32.34份)和γ-氨基丁酸(21.91份)。在190℃下在氮气下搅拌该混合物20分钟。将温度降低至150℃并将丁醇锆(IV)溶液(80%w/w,在叔丁醇中,0.25份)加入该容器。在190℃下再搅拌该混合物6小时。产物是暗棕色液体(87.49份,酸值1.80mg KOH/g)。
[0136]中间体23:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn350,46.10份)、ε-己内酯(27.06份)和6-氨基己酸(31.10份)。在190℃下在氮气下搅拌该混合物18分钟。将温度降低至150℃并将丁醇锆(IV)溶液(80%w/w,在叔丁醇中,0.25份)加入该容器。在190℃下再搅拌该混合物6小时。产物是棕色固体(83.32份,酸值2.22mgKOH/g)。
[0137]中间体24:向容器中加入聚乙二醇单甲醚(Mn 350,46.10份)、ε-己内酯(30.07份)和6-氨基己酸(25.92份)。在190℃下在氮气下搅拌该混合物20分钟。将温度降低至150℃并将丁醇锆(IV)溶液(80%w/w,在叔丁醇中,0.25份)加入该容器。在190℃下再搅拌该混合物6小时。产物是棕色固体(95.46份,酸值2.18mgKOH/g)。
[0138]对比实施例A(COMPA):在90-95℃下在氮气保护下搅拌中间体2(455份)和多磷酸(107.44份)六小时。所得的产物是暗棕色油(555份)。
[0139]对比实施例B(COMPB):是美国专利3,075,849的实施例1所公开的不饱和多胺酰胺和酸性聚酯的盐在二甲苯和丁醇中的50%溶液。
[0140]对比实施例C(COMPC):是美国专利3,075,849的实施例1所公开的不饱和多胺酰胺和酸性聚酯的盐。
[0141]预备实施例1(PREP1):在150℃下向容器中加入亚磷酸(1.28份)和中间体1(38份)并在氮气气氛下搅拌24小时以形成混合物。所得混合物具有14.2mgKOH/g的酸值。允许该混合物冷却至65℃,然后添加二乙醇胺(0.97份)。在65℃下搅拌该混合物2小时而获得乳白色液体,它冷却成白色蜡状固体(37份)。这是分散剂1。
[0142]预备实施例2(PREP2):向容器中加入亚磷酸(1.92份)并添加到在150℃下的搅拌的中间体1(38份)中并在该温度下在氮气气氛下搅拌整个混合物24小时。所得混合物具有30.8mgKOH/g的酸值。允许该混合物冷却至65℃,然后添加二乙醇胺(2.13份)。在65℃下搅拌该混合物2小时而获得乳白色液体,它冷却成白色蜡状固体(38份)。这是分散剂2。
[0143]预备实施例3(PREP3):在150℃下向容器中加入亚磷酸(5.71份)和中间体2(50份)并在氮气气氛下搅拌该混合物24小时。将产物(淡棕色油)(55份)倒入储存容器。这是分散剂3。
[0144]按类似于预备实施例3中概括的过程的方通式制备分散剂4-27,不同在于在110℃下在氮气流下搅拌混合物10小时。
分散剂 | 中间体 | 中间体份 | 亚磷酸份 | 产物份 | 产物外观 |
4 | MeOPEG550 | 50.00 | 7.45 | 55.57 | 淡黄色液体 |
5 | MeOPEG750 | 57.75 | 6.32 | 62.18 | 淡黄色液体 |
6 | 3 | 53.66 | 5.91 | 57.82 | 黄色液体 |
7 | 4 | 52.06 | 4.96 | 55.32 | 混浊黄色液体 |
8 | 5 | 50.44 | 5.97 | 51.34 | 混浊淡黄色液体 |
9 | 6 | 50.00 | 4.97 | 53.52 | 金棕色液体 |
10 | 7 | 50.00 | 5.86 | 52.03 | 黄色液体 |
11 | 8 | 48.92 | 5.45 | 52.49 | 棕色液体 |
12 | 9 | 50.00 | 4.32 | 52.42 | 混浊淡黄色粘性液体 |
13 | 10 | 40.61 | 4.28 | 44.92 | 混浊琥珀色液体 |
14 | 11 | 50.12 | 5.70 | 52.94 | 棕色液体 |
15 | 12 | 63.40 | 7.83 | 69.04 | 琥珀色液体 |
16 | 13 | 50 | 2.93 | 51.8 | 暗棕色液体 |
17 | 14 | 31.50 | 3.14 | 32.09 | 暗棕色液体 |
18 | 15 | 65.54 | 6.90 | 70.07 | 暗棕色液体 |
19 | 16 | 50.00 | 5.45 | 52.07 | 棕色液体 |
20 | 17 | 50.00 | 3.33 | 52.06 | 琥珀色液体 |
21 | 18 | 44.82 | 4.46 | 46.87 | 暗棕色粘性液体 |
22 | 19 | 43.46 | 3.96 | 45.35 | 非常暗的棕色粘性液体 |
23 | 20 | 47.65 | 5.08 | 51.18 | 暗棕色液体 |
24 | 21 | 50.00 | 5.78 | 53.21 | 混浊棕色液体 |
25 | 22 | 40.76 | 4.73 | 42.87 | 暗棕色液体 |
26 | 23 | 27.50 | 2.97 | 28.65 | 棕色固体 |
27 | 24 | 45.22 | 4.96 | 47.66 | 棕色固体 |
[0145]分散体评价:将Crystic 196(在苯乙烯中的聚酯树脂,得自Scott-Bader Co.,57.14份)加入不锈钢碾锅并设置到快速搅拌。添加每一实施例分散剂(1份活性分散剂)并搅拌到该树脂中达五分钟。逐渐地添加OmyacarbTM 10ML(碳酸钙,得自Omya,100份)填料直到加入基本上全部填料。然后在3000rpm下搅拌该混合物15分钟而形成糊剂。评价该糊剂的粘度。
[0146]在TA Instruments AR2000Controlled Stress流变仪上按流动测量模通式使用40mm2℃在20℃下测量每一糊剂样品。以0.3s-1至126.5s-1的速率剪切样品。所获得的粘度数据(Pa·s)如下:
[0147]固化数据:向容器中加入Crystic 196(在苯乙烯中的聚酯树脂,得自Scott-Bader Co.,20份)和Mannosec Cobalt(0.4份,6%活性钴)并一同搅拌5分钟。将每种分散剂(0.2份)搅拌到该活化树脂中。添加Andonox SG10(过氧化甲基乙基酮,0.2份)并搅拌1分钟。将温度计探头浸于该树脂混合物中并以1分钟间隔读取温度读数。这些固化试验的突出数据在下表中给出:
试剂 | 放热峰峰值(℃) | 到放热峰峰值的时间(分钟) | 每种固化样品的状态 |
对照-无试剂 | 126.5 | 15 | 在60分钟完全固化 |
COMPA | N/A | N/A | 没有固化 |
COMPB | 117.5 | 16 | 在60分钟完全固化 |
分散剂3 | 83 | 20 | 在60分钟完全固化 |
分散剂9 | 105.5 | 25 | 在60分钟完全固化 |
分散剂10 | 109.3 | 24 | 在60分钟完全固化 |
分散剂12 | 114.4 | 22 | 在60分钟完全固化 |
分散剂16 | 113.8 | 17 | 在60分钟完全固化 |
分散剂20 | 110.9 | 18 | 在60分钟完全固化 |
分散剂9 | 105.5 | 25 | 在60分钟完全固化 |
[0148]从试验获得的数据表明本发明的组合物与含对比实施例分散剂的组合物相比具有提高的固化性能并形成改进的分散体。
[0149]上面涉及的每篇文献在此引入作为参考。除了中实施例中,或当另有明确说明时,本说明书中规定材料量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数值应理解由词语″大约”修饰。除非另有说明,本文涉及的每种化学物质或组合物应该解释为是商品级材料,它们可以包含异构体、副产物、衍生物和其它通常认为将在商品级中存在的那些材料。然而,在不算任何溶剂或稀释油的情况下给出每种化学成分的量,所述溶剂或稀释油可能通常存在于该商业材料中,除非另有说明。应该理解的是,本文给出的任何上限和下限量、范围和比例限度可以独立地结合。类似地,本发明每种要素的范围和量可以与任何其它要素的范围或量一起使用。
[0150]虽然已经根据本发明的优选实施方案对其进行了说明,但是应该理解的是,本发明的各种修改将对阅读了本说明书的本领域技术人员是显而易见的。因此,应该理解的是,在此公开的本发明旨在涵盖属于所附权利要求书范围内的那些变换方式。
Claims (17)
1.组合物,其包含颗粒状固体、有机介质或水性介质和通过使以下物质反应获得/能够获得的化合物:
(a)亚磷酸;
(b)选自环氧烷烃,氨基羧酸,羟基羧酸,内酯,和单、二、三或多羟基二、三或多羧酸中的至少一种;和
(c)选自醇、硫醇、羧酸和胺中的至少一种。
2.权利要求1的组合物,其中所述化合物以选自所述组合物的0.25-35wt%、和0.5-30wt%的范围存在。
3.权利要求1的组合物,其中所述有机介质是有机液体或塑料材料。
4.权利要求1的组合物,其中基于总有机液体,所述有机液体包含至少0.1wt%的极性有机液体。
5.权利要求1的组合物,其中所述颗粒状固体是颜料。
6.化合物作为分散剂的用途,其中该化合物是通过使以下物质反应获得/能够获得的:
(a)亚磷酸;
(b)选自环氧烷烃,氨基羧酸,羟基羧酸,内酯,和单、二、三或多羟基二、三或多羧酸中的至少一种;和
(c)选自醇、硫醇、羧酸和胺中的至少一种。
7.包含颗粒状固体、有机介质或水性介质和式(1)的化合物和其盐的组合物:
式(1)
其中
E是-OH或当式(1)的化合物是盐时,是氧离子;
Q是源自烷氧基化物、氨基羧酸、羟基羧酸、内酯、二羧酸和二醇的残基、或它们的混合物的重复单元;
m是0或1,前提条件是当m是0时,v是1,并且Q经由羟基的氧与P连接,和经由羧基与D-Q连接;和当m是1时,v是1-4;
J是单、二、三或多羟基二、三或多羧酸残基;和
D是醇的残基、硫醇的残基、羧酸的残基、任选烃基取代的含羟基芳族化合物的残基、或胺的残基、或它们的混合物;和
n是0或100,或1-100,前提条件是当n是0,和D是醇的残基时,则该醇具有至少200的分子量。
8.权利要求7的组合物,其中式(1)的化合物有以下特征:
E是-OH或当式(1)的化合物是盐时,是氧离子;
Q是源自烷氧基化物、或羟基羧酸、或内酯、或它们的混合物的重复单元,其经由羟基的氧与P连接,和经由羧基与D连接,或它们的混合;
J是单、二、三或多羟基二、三或多羧酸残基;
D是醇的残基、硫醇的残基、羧酸的残基、任选烃基取代的含羟基芳族化合物的残基、和由通式R-O-(Y)x-T-N(G)-表示的单胺的残基或由通式R’-N(G’)-T-O-(Y)x-T-N(G)-表示的二胺的残基,或它们的混合物;
n是0或100;
R或R’独立地是H或C1-50-任选取代的烃基,或C1-50-任选取代的烃羰基,或环氧化物的残基;
Y是C2-4-亚烷氧基;
T是C2-4亚烷基;
G和G’独立地是H或C1-50-任选取代的烃基或C1-50-任选取代的烃羰基;和
x是2-90。
9.权利要求7的组合物,其中式(1)的D是由通式R’-N(G’)-T-O-(Y)x-T-N(G)-表示的二胺的残基,或它们的混合物,R’独立地是H或C1-50-任选取代的烃基、或C1-50-任选取代的烃羰基、或环氧化物的残基。
10.权利要求7的组合物,其中式(1)的D是由通式R-O-(Y)x-T-N(G)-表示的单胺的残基,或它们的混合物,R独立地是H或C1-50-任选取代的烃基、或C1-50-任选取代的烃羰基、或环氧化物的残基。
11.权利要求7的组合物,其中式(1)的化合物以所述组合物的0.1-50wt%存在。
12.权利要求7的组合物,其中式(1)的化合物限定:
(i)D为醇的残基、硫醇的残基、羧酸的残基、任选烃基取代的含羟基芳族化合物的残基、或胺的残基;和
(ii)Q具有通式(2)-[AO]j[BU]k-,
其中
j和k之和是1-100;
AO表示环氧烷烃的残基;和
BU表示氨基羧酸的残基、单羟基羧酸的残基、内酯的残基、或它们的混合物。
13.权利要求7的组合物,其中Y是C3-4-亚烷氧基的混合物,其中由(Y)x表示的链部分地是-CH2CH2CH2CH2O-、-CH 2CH(CH3)O-或-CH2-CH(CH2-CH3)-O-,其中存在至多100%亚乙氧基。
14.权利要求7的组合物,其中式(1)的[D-(Q)n]v-(J)m-基团具有200-10,000、或200-5000、或300-3000的数均分子量。
15.式(1)的化合物和其盐:
式(1)
其中
E是-OH或当式(1)的化合物是盐时,是氧离子;
Q是源自环氧烷烃、氨基羧酸、羟基羧酸、内酯、或它们的混合物的重复单元;
m是0或1,前提条件是当m是0时,v是1,并且Q经由羟基的氧与P连接,和经由羧基与D连接;和当m是1时,v是1-4;
J是单、二、三或多羟基二、三或多羧酸残基,前提条件是当m是1时,J经由羧基与Q连接和经由羟基的氧与P连接;
D是醇的残基、硫醇的残基、羧酸的残基、任选烃基取代的含羟基芳族化合物的残基、或胺的残基、或它们的混合物;和
n是0或100,或1-100,前提条件是当n是0,和D是醇的残基时,则该醇具有至少200的分子量。
16.权利要求15的化合物,其中当n是0时,D的醇具有225-8000、或500-2500的分子量。
17.权利要求15的化合物,其中n是0-1,前提条件是当n是0时,D是硫醇的残基、羧酸的残基、任选烃基取代的含羟基芳族化合物的残基、和胺的残基、或它们的混合物。
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