CN104411740A - 芳族分散剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚合物,以及一种包含颗粒状固体、水性介质和具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链的组合物。本发明进一步提供了用于研磨料、分散体、涂料和油墨的组合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚合物,以及一种包含颗粒状固体、水性介质和具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链的组合物。本发明进一步提供了用于水性研磨料、分散体、涂料和油墨的组合物。
背景技术
为了将颗粒状固体均匀地分布在水性介质或极性有机介质中,许多诸如油墨、涂料和研磨料的制剂需要有效的分散剂。对于油墨,油墨制造商希望的是产生高分辨率和高质量的印刷产品。为满足范围不断扩大的基底、树脂和颜料,对于印刷工艺的适应性来说是一个挑战。颜料分散剂应与所使用的不同制剂相容以确保最终涂料的良好的粘合性和耐性。差的颜料分散性或稳定性可能会导致在极性有机液体介质或水极性液体介质(例如油墨或涂料)中结块或沉降,降低光泽度和美观。
美国专利7265197公开了用具有下式的分散剂将颜料分散在油墨组合物中:
其中R1独立地选自H和CH3,且n为4-400的整数。
国际公布文本WO 2008/028954公开了在极性有机介质和非极性有机介质二者中的含有酸性端基的酰亚胺分散剂化合物,其中所述分散剂化合物由下述结构式表示
其中,T为-(CH2)3-或-CH2CH(CH3)-;R'为H或C1-50-任选取代的烃基,或C1-50-任选取代的烃羰基(hydrocarbonyl);Y为C2-4-亚烷氧基;x为2-90;q为1或2,其条件是在式(1a)中,当q为1时,T为-(CH2)3-,而当q为2时,T为-(CH2)3-或-CH2CH(CH3)-。
美国专利5688312公开了一种包含着色剂和酰亚胺或双酰亚胺的油墨组合物,在约125℃至180℃的温度下所述油墨组合物的粘度为约1厘泊至10厘泊。可以通过将邻苯二甲酸酐和一元胺或二元胺反应来制备所述酰亚胺或双酰亚胺。所述一元胺可以是例如十二烷基胺或硬脂酰胺。所述二元胺可以是1,12-十二烷二胺。
国际专利申请WO 2007/139980公开了一种至少一种二酐与至少两种彼此不同的反应物的反应产物,所述两种彼此不同的反应物的每一个都含有伯氨基或仲氨基、羟基或巯基官能团,并且所述两种彼此不同的反应物中的至少一种是聚合的。所述反应产物在诸如油墨和涂料的组合物中是有用的。
美国专利6440207公开了一种通过以下方式制备用于水性体系的可分散的干有机颜料的方法:(a)研磨一种混合物,所述混合物包含(1)一种或多种有机颜料,(2)相对于所述有机颜料以重量计至少约1%的一种或多种芳族聚亚烷基氧化物分散剂,(3)相对于所述有机颜料以重量计0至约10份的研磨液,其中所述有机颜料在所述研磨液中基本上不可溶,(4)相对于所述有机颜料以重量计0至约50%的一种或多种除所述分散剂(2)之外的研磨添加剂,以及(5)相对于所述有机颜料以重量计0至约20%的一种或多种表面处理添加剂;(b)任选地,向研磨过的颜料(6)加入:使得总固体含量不降至低于约10%的量的一种或多种液体,其中在所述一种或多种液体中所述有机颜料基本上不可溶,以及(7)一种或多种多价金属盐和/或一种或多种季铵盐;以及(c)分离所述研磨的有机颜料。可以通过在含有250g去离子水的高压釜中将19.8(0.100mol)的1,8-萘二甲酸酐和105(0.105mol)的JeffamineTM XTJ-506(83wt%氧亚乙基,17wt%氧亚丙基)反应来制备所述芳族聚亚烷基氧化物分散剂。密封所述高压釜,在搅拌下加热至150℃,并在150℃下保持5小时。反应冷却后,将得到的褐色液体排出到烧杯中,然后向烧杯中加入15g脱色炭。搅拌过夜后,将悬浮液过滤,将滤饼用水洗涤,得到约500g具有23.63%固体含量的琥珀色滤液。可以在水基涂料体系中使用干燥的颜料。
发明内容
本发明的一个目的是提供能够实现下列中的至少一种的化合物:改善色彩强度、改善其它着色特性、增加颗粒状固体负载、形成改善的分散体、具有改善的亮度、制备具有降低的粘度、保持稳定的分散、减小粒子尺寸和减少粒度分布(典型地减少至平均为150nm或更小的平均值,例如在70-135nm范围内)、降低雾度、改善光泽度、改善的色彩强度和增加的黑度(特别是组合物是黑色时)的组合物。在环境存储和高温存储条件下,本发明的组合物也可以是稳定的。
吸电子基团是有机合成领域技术人员所熟知的。吸电子基团的实例包括但不限于卤素(例如-Cl、-Br或-F)、腈、羰基、硝基、氨磺酰基、磺酸基、羟基或氨基。
所述吸电子基团可以是活化基团或钝化基团。
所述活化基团可以包括羟基、氨基或卤素。典型地,所述活化基团可以包括卤素,例如-Cl。
所述钝化基团可以包括腈、羰基、羧基、硝基、氨磺酰基或磺酸基。典型地,所述钝化基团可以包括硝基、羧基或磺酸基。
典型地,所述吸电子基团可以为钝化基团。
在一个实施方案中,本发明提供了一种包含具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链的聚合物,其中,所述聚合物由式(1)表示:
其中,每个变量可以独立地为
R1可以是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团(例如-CN、-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、-C(O)OM、卤素(例如-Cl或–Br)、-NH2或-OR’)表示。典型地,R1可以是-Cl、-SO3M或-NO2;
a可以是1或2、或1;
M可以是H、金属阳离子、-NR’4 +或它们的混合物;
R'可以是-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且这些取代基可以是羟基或卤素(典型地为Cl)或者它们的混合物;
R2可以是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基可以是直链的或支链的)或它们的混合物;
R3可以是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,其键合到聚合物链的一个末端氧原子上形成末端醚基团或末端酯基团,并且可以包含或不包含能够聚合的基团(例如乙烯基);或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),其键合到聚合物链的氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含能够聚合的基团(例如乙烯基),并且所述取代基可以是卤素、醚、酯或它们的混合物;
Pol可以是氧亚乙基的均聚物链或氧亚乙基的共聚物链,其中所述氧亚乙基构成所述共聚物链的40wt%至99.99wt%;
u可以是1-3或1-2,或1;
v可以是1-2;
w可以是1-3或1-2,或1;
当W=氧、硫或>NG时,v=1;
G可以是含1-200、或1-100、或1-30个碳原子的烃基;
当W=>NG时,v=2;并且
Q可以是含有4n+2个π电子的稠合芳族环,其中n=2或更多(典型地,2-5、或2-4、或2-3、或2),并且Q以形成一个5或6元酰亚胺环(典型地为6元的)的方式键合到所述酰亚胺基团上。
在一个实施方案中,Pol可以是氧亚乙基与由含3个或更多个碳原子(通常为3至24个、或3至8个、或3至4个、或3个碳原子,典型地,氧亚丙基)的亚烷基二醇、氧化苯乙烯、内酯、羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸和它们的混合物构成的组的至少一个成员的共聚物。基于氧亚乙基和内酯、羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸或它们的混合物的共聚物的Pol可被定义为聚(氧亚乙基)和聚(酯)的共聚物或聚(醚)和聚(酯)的共聚物。
含有3个或更多个碳原子的亚烷基二醇的实例包括丙二醇、丁二醇或它们的混合物,(典型地,丙二醇)。
羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸的实例包括蓖麻油酸、12-羟基硬脂酸、6-羟基己酸、5-羟基戊酸、12-羟基十二烷酸、5-羟基十二烷酸、5-羟基癸酸、4-羟基癸酸、10-羟基十一烷酸、乳酸羟基乙酸、或它们的混合物。
内酯的实例包括β-丙内酯、γ-丁内酯、任意烷基取代的ε-己内酯和任意烷基取代的δ-戊内酯。ε-己内酯和δ-戊内酯中的烷基取代基可以是C1-6-烷基、或C1-4-烷基,并且可以是直链或支链的。合适的内酯的实例包括ε-己内酯和7-甲基-、2-甲基-、3-甲基-、5-甲基-、6-甲基-、4-甲基-、5-叔丁基-、4,4,6-三甲基-和4,6,6-三甲基-类似物、或它们的混合物。
在一个实施方案中,可以通过一种方法得到/能够得到本发明的聚合物(典型地由式(1)表示),所述方法包括将胺端基的聚合物与稠合芳族二酸或酸酐或其它酸形成的衍生物(例如二酯、二酰胺、二酰二氯)反应以形成具有聚合物链的稠合芳族酰亚胺。形成酰亚胺的反应可以在本领域技术人员已知的足够高的温度下进行以有利于形成酰亚胺,例如,至少100℃、或150℃至200℃。
在一个实施方案中,可以通过一种方法得到/能够得到本发明的聚合物(典型地由式(1)表示),所述方法包括:
步骤(1):将(i)氨基酸或(ii)氨基醇,或(iii)氨基硫醇,或(iv)二胺或多胺,与稠合芳族二酸或酸酐或其它酸形成的衍生物(例如二酯、二酰胺、二酰二氯)反应以分别形成酸官能化的稠合芳族酰亚胺或羟基官能化的稠合芳族酰亚胺,或巯基官能化的稠合芳族酰亚胺,或氨基官能化的稠合芳族酰亚胺。可以在本领域技术人员已知的足够高的温度下进行所述反应的第一步(形成所述酰亚胺)以有利于形成酰亚胺,例如,至少100℃、或150℃至200℃;
步骤(2):将酸官能化的稠合芳族酰亚胺、或羟基官能化的稠合芳族酰亚胺、或巯基官能化的稠合芳族酰亚胺、或氨基官能化的稠合芳族酰亚胺与聚合物链或聚合形成所述聚合物链的单体反应,
其中,所述聚合物链为氧亚乙基的均聚物链或氧亚乙基的共聚物链,并且
其中,所述氧亚乙基构成所述共聚物链的40wt%至99.99wt%。
如果在步骤(2)中的反应之前已预先形成所述聚合物链,则步骤(1)的产物可用作聚合终止剂。
如果所述聚合物链由步骤(2)中的一种或多种单体生长,则步骤(1)的产物可用作聚合引发剂。
当步骤(1)的产物进一步在烷氧基化反应中反应时,在碱催化剂(例如氢氧化钾或氢氧化钠)的存在下,反应温度可以为100℃至200℃。
当步骤(1)或步骤(2)的产物在酯化反应中进一步反应时,任选在酯化催化剂的存在下,反应温度可以为50℃至250℃或150℃至200℃。
所述酯化催化剂可以是任何本领域已知的,包括辛酸锡(II)、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(例如三氟乙酸)、或磷酸。
可以用R3基团(除H之外)给式(1)聚合物封端。所述R3基团可以衍生自羧酸、酸衍生物、醇或异氰酸酯。下文描述了所述酸、酸衍生物、醇及异氰酸酯。用于将所述聚合物链用酸、酸衍生物、醇或异氰酸酯封端以得到本发明的聚合物的反应条件是本领域中已知的反应。
可以在由元素周期表的任何惰性气体提供的惰性气氛下施行所述方法,但典型地为氮气。所述方法可以在熔融状态中,或存在或不存在溶剂的情况下实施。所述溶剂可以是非极性溶剂(例如芳族或脂族化合物)、极性有机溶剂或水。所述溶剂是本领域公知的。
在一个实施方案中,本发明提供了一种组合物,其包含颗粒状固体、水性介质以及具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示。所述组合物可以是研磨料、涂料或油墨。
在一个实施方案中,本发明提供了一种组合物,其包含颗粒状固体、极性有机介质以及具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示。所述组合物可以是研磨料、涂料或油墨。
在一个实施方案中,本发明提供了一种组合物,其包含颗粒状固体、水性介质以及具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示,所述组合物还包含粘合剂。在一个实施方案中,所述粘合剂可以是聚环氧化物、聚氨酯、聚酰胺、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯、纤维素或醇酸树脂。
在一个实施方案中,本发明提供了一种组合物,其包含颗粒状固体、极性有机介质以及具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示,所述组合物还包含粘合剂。在一个实施方案中,所述粘合剂可以是纤维素(例如硝化纤维)、聚氨酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯或聚酰胺。
本发明还提供了一种组合物,其包含颗粒状固体(典型地为颜料或填料)、水性介质以及具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示。所述组合物可以是研磨料、涂料或油墨。
本发明还提供了一种组合物,其包含颗粒状固体(典型地为颜料或填料)、极性有机介质以及具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示。所述组合物可以是研磨料、涂料或油墨。
本发明的组合物中的本文所公开的颗粒状固体可以是颜料或填料。所述颜料在一个实施方案中可以是有机颜料。
在一个实施方案中,本发明提供了一种涂料或油墨,所述涂料或油墨包含颗粒状固体、水性介质、成膜树脂以及本文所公开的本发明的聚合物。
在一个实施方案中,本发明提供了一种涂料或油墨,所述涂料或油墨包含颗粒状固体、极性有机介质、成膜树脂以及本文所公开的本发明的聚合物。
所述油墨也可以是喷墨油墨、柔版油墨、胶印油墨或凹版油墨。所述油墨可以是可辐射固化的油墨。
在一个实施方案中,本文所公开的组合物还包括粘合剂。
在一个实施方案中,本发明提供了一种组合物,其包含具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链、有机颜料以及粘合剂,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示。所述粘合剂可以选自由纤维素、聚丙烯酸物、聚酯、聚醚、聚氨酯、醇酸树脂和聚酰胺组成的组。所述组合物可以用于印刷过程(例如柔性版印刷过程)中的油墨或喷墨油墨(例如可辐射固化的、无压印刷和按需滴定)之中。
本发明的聚合物可以以本文公开的组合物的0.1wt%至79.6wt%、或0.5wt%至30wt%、或1wt%至25wt%的量存在于所述组合物之中。
在一个实施方案中,本发明提供了具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物在本文所公开的组合物中作为分散剂的用途,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示。
在一个实施方案中,本发明提供了具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链在油墨组合物中作为分散剂的用途,其中,所述聚合物由上文所定义的式(1)来表示。所述油墨组合物可以具有减小的粒径和减小的粒径分布(典型地减少至150nm或更小的平均值)、降低的雾度、改善的光泽度、增加的黑度(特别是当所述组合物是黑色的时候)中的至少一项,并且在环境存储和高温贮存条件下是稳定的。
不被理论所束缚,认为:所述稠合芳族酰亚胺侧基可以作为本发明的聚合物和颗粒状固体(例如颜料)之间的锚定基团。
具体实施方式
本发明提供了由上文所公开的一种组合物及用途。
所述聚合物链(Pol)可以具有100至10,000、或100至5000、或300至3000、或400至2500的数均分子量。
可以通过GPC分析确定预制备的聚合物链的所述数均分子量。
可以通过确定聚合度(DP)来计算原位制备(即聚合物链在酰亚胺基团生长)的聚合物的数均分子量,所述聚合度与单体[M]和引发剂[I](引发剂为稠合芳族酸酐衍生的中间体)的比成比例,并通过式DP=[M]/[I]计算。核磁共振(NMR)的分析可用于确定聚合度,从而计算出分子的聚合基团或聚合物片段的数均分子量。
由R2定义的亚烃基的实例可以包括亚甲基、乙烯、丙烯、丁烯、戊二烯、己烯、辛烯、癸烯、十二碳烯或它们的支链异构体。在一个实施方案中,由R2定义的亚烃基可以是(-CH2-)3或-CH2CH(CH3)-或-CH2CH2-。
R2可以衍生自氨基醇、氨基硫醇、氨基羧酸,或具有1至3、或1至2、或1个-NH2基团的胺。所述胺可以含有或不含有额外的烷基。
二胺的实例包括1,2-二氨基乙烷、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、或1,6-己二胺、1,12-二氨基十二烷或它们的混合物。
多胺的实例包括N-(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺、3,3'亚氨基二丙胺、亚精胺、双(六亚甲基)三胺、三亚乙基三胺、N,N'-双(3-氨基丙基)-1,3-乙二胺、N.N'-双(2-氨基乙基)-1,3-丙二胺、精胺、三(2-氨基乙基)胺、四乙烯五胺、三亚乙基四胺、或二亚乙基三胺、或它们的混合物。
所述氨基醇可以是C2-20-氨基醇,并且可以包含或不包含多于一个羟基,并且可以包含或不包含多于一个氨基。所述氨基醇可以是乙醇胺、3-氨基-1-丙醇、4-氨基丁醇、2-氨基丁醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、5-氨基-1-戊醇、5-氨基-2-戊醇、2-氨基-3-甲基-1-丁醇、6-氨基-1-己醇、2-氨基-1-己醇、丝氨醇、4-氨基环己醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、3-氨基-1,2-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、三(羟甲基)甲胺、三(羟丙基)甲胺、1,3-二氨基-2-羟基丙烷、或它们的混合物。
所述氨基硫醇可以是C2-20-氨基硫醇,并且可以包含或不包含多于一个硫醇基团,或者可以包含或不包含多于一个氨基。所述氨基硫醇可以为2-氨基乙硫醇、3-氨基丙烷-1-硫醇、4-氨基丁烷-1-硫醇、5-氨基戊烷-1-硫醇、6-氨基己烷-1-硫醇或它们的混合物。
如本文所用的那样,术语“亚烃羰基”是含羰基的亚烃基。典型地,亚烃羰基可以包括-(CH2)5-C(O)-、-(CH2)4-C(O)-、-(CH2)3-C(O)-、或-(CH2)2-C(O)-。
氨基羧酸(或氨基酸)可以是一种氨基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸,并且可以包含或不包含多于一个羧酸基团,并且可以包含或不包含多于一个氨基。所述氨基羧酸可以包含或不包含其它含有杂原子的基团,例如羟基或巯基。所述亚烷基(亚链烯基)可以是直链或支链的。所述氨基羧酸的亚烷基(亚链烯基)含有不多于12个碳原子。具体的实例包括11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、6-氨基己酸、4-氨基丁酸、天门冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、β-丙氨酸、甘氨酸、以及肌氨酸。可以使用氨基羧酸的混合物。
如本文所用的那样,提到的亚烃基或亚烃羰基可以是直链或支链的、饱和的或不饱和的。
在4n+2个π电子的Q中所定义的技术特征是本领域技术人员所公知的休克尔规则(Hückel’s rule)。典型地,n可以等于2(即π电子的数目为10)、或3(即π电子的数目为14)。在一个实施方案中,n可以等于2。
Q可以基于萘、蒽、菲、或它们的混合物。在一个实施方案中,Q可以基于萘。
当Q基于萘时,式(1)的聚合物链可以具有萘酰亚胺基团,例如1,2-萘酰亚胺、2,3-萘酰亚胺、或1,8-萘酰亚胺基团、或它们的混合物。
当Q基于蒽时,式(1)的聚合物链可以具有1,2-蒽酰亚胺、2,3-蒽酰亚胺、或1,9-蒽酰亚胺基团、或它们的混合物。
当Q基于菲时,式(1)的聚合物链可以具有2,3-菲酰亚胺、或8,9-菲酰亚胺基、或它们的混合物。
典型地,Q基于1,8-萘二甲酸酐、或1,2-萘二甲酸酐、或它们的混合物。
Q可以基于萘二甲酸酐(例如4-硝基-1,8-萘酰亚胺或3-硝基-1,8-萘酰亚胺(当一个R1=NO2时))、4-氯-1,8-萘酰亚胺(当一个R1=Cl时)基团、4-磺基-1,8-萘酰亚胺或3-磺基-1,8-萘酰亚胺(当一个R1=SO3H时),或它们的混合物。
R1可以为吸电子的(例如-NO2基团、或卤素基团,典型地为-Cl),或它们的混合物。当R1是吸电子的时,R1相对于酰亚胺基团可以是间位取代的、或对位取代的、或它们的混合物。在一个实施方案中,R1相对于酰亚胺基团可以是间位取代的。在制备本发明的聚合物链的过程中,所述稠合芳族酰亚胺可以具有在Q上的位置3-和/或4-的取代(典型地,1,8-萘酰亚胺)。
R'可以是烷基或任选取代的的烷基,所述烷基为直链或支链。
由R'所定义的烷基包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、或它们的混合物。在一个实施方案中,R'可以衍生自链烷醇。
R3可以是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,所述烃基键合到聚合物链的末端氧原子上形成末端醚或末端酯基,可以包含或不包含能够聚合的基团(例如乙烯基),或R3可以是C1-50(或C1-20)-烃羰基基团(即含有羰基的烃基),所述烃羰基基团键合到聚合物链的氧原子上形成末端酯基或末端氨基甲酸酯基,可以包含或不包含能够聚合的基团(例如乙烯基),并且,所述取代基可以是卤素、醚、酯、或它们的混合物。
R3可以包括诸如(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基醚或烯丙基醚以及它们的混合物组。R3的实例可以衍生自(甲基)丙烯酸和它们的酯、羟基烷基(甲基)丙烯酸酯和它们的聚醚衍生物(例如羟基乙基丙烯酸酯或聚乙二醇单丙烯酸酯)、异氰酸基(甲基)丙烯酸酯(例如异氰酸基乙基甲基丙烯酸酯)。
R3可以衍生自醇、羧酸或酸衍生物,例如酰卤或异氰酸酯或它们的混合物。
如本文所用的那样,术语“亚烷基(亚链烯基)”意在包括亚烷基和亚链烯基。
所述醇可以是C1-20-亚烷基(亚链烯基)醇,所述亚烷基(亚链烯基)醇可以是直链或支链的。醇的具体实例是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、1-甲基-丙醇、2-甲基丙醇、叔丁醇、正戊醇、1-甲基丁醇、2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、2,2-二甲基丙醇、正己醇、1-甲基戊醇、2-甲基戊醇、3-甲基戊醇、4-甲基戊醇、1,1-二甲基丁醇、2,2-二甲基丁醇、3,3-二甲基-丁醇、1,2-二甲基丁醇、正庚醇、1-甲基己醇、2-甲基己醇、3-甲基己醇、4-甲基己醇、1,2-二甲基戊醇、1,3-二甲基戊醇、1,1-二甲基戊醇、1,1,2,2-四甲基丙醇、苄醇、正辛醇、2-乙基己醇、正壬醇、1-甲基辛醇、2-甲基辛醇、正癸醇、正十一烷醇、1-甲基癸醇、2-甲基癸醇、正十二烷醇、2,4-二乙基辛醇以及所谓的Guerbet醇(例如那些商业可购买的商品名为Isofol(来自Condea GmbH)、或它们的混合物。Guerbet醇的具体实例是Isofol 12、14T、16、18T、18E、20、24、28、32、32T和36。
所述羧酸可以是C1-20亚烷基(亚链烯基)羧酸,所述亚烷基(亚链烯基)羧酸基团可以是直链或支链的。羧酸的具体实例是乙酸、甲氧基乙酸、丙酸、异丁酸、2-甲基丁酸、异戊酸、戊酸、异己酸、己酸、庚酸、辛酸、2-乙基己酸、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸或它们的混合物。
所述异氰酸酯可以是芳族或C2-20亚烷基(亚链烯基)异氰酸酯,所述亚烷基(亚链烯基)异氰酸酯可以是直链或支链的。具体实例是1-异氰酸乙酯(isocyanatorethane)、1-异氰酸丙酯、1-异氰酸丁酯、2-异氰酸丁酯、1-异氰酸戊酯、1-异氰酸己酯、1-异氰酸庚酯、3-(异氰酸甲基)庚酯、2-异氰酸庚酯、2-异氰酸-2,4,4-三甲基戊酯、1-异氰酸辛酯、2-异氰酸辛酯、1-异氰酸壬酯、2-异氰酸壬酯、1-异氰酸十二酯、1-异氰酸十四酯、1-异氰酸十一酯、1-异氰酸十八酯、1-异氰酸十五酯、1-异氰酸十六酯、异氰酸环庚酯、异氰酸环辛酯、(异氰酸甲基)环己酯、异氰酸环十二酯、异氰酸环戊酯、异氰酸环己酯、1-乙基-4-(2-异氰酸乙基)苯、1-异氰酸基-4-甲苯、1-叔丁基-4-异氰酸苯酯、4-异氰酸基-1,2-二甲基苯、1-异氰酸基-2,4-二甲基苯、2-异氰酸基-1,3,5-三甲基苯、1-乙基-4-异氰酸苯酯、1-异氰酸基-4-异丙基苯或它们的混合物。
所述酰卤可以是C1-20亚烷基(亚链烯基)酰氯,所述亚烷基(亚链烯基)酰氯基团可以是直链或支链的。酰氯的具体实例是甲酰氧基氯、丁酰氯、3,3-二甲基丁酰氯、3-甲基丁酰氯、2-甲基丁酰氯、戊酰氯、庚酰氯、己酰氯、2-乙基丁酰氯、癸酰氯、2-乙基己酰氯、辛酰氯、2-甲基戊酰氯、3,5,5-三甲基己酰氯、壬酰氯或它们的混合物。
在一个实施方案中,R3可以包含能够聚合的基团,例如乙烯基。R3可以包含基团,例如(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯基、乙烯基醚或烯丙基醚和它们的混合物。R3的实例可以衍生自(甲基)丙烯酸和它们的酯、羟烷基(甲基)丙烯酸酯和它们的聚醚衍生物(例如丙烯酸羟乙酯或聚乙二醇单丙烯酸酯)、异氰酸(甲基)丙烯酸酯(例如异氰酸乙基丙烯酸甲酯)或异氰酸苯乙烯基衍生物(例如4-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯)或它们的混合物。
W可以是氧、硫、>NH或>NG,其中G代表含1-200、或1-100、或1-30个碳原子的烃基。典型地,W可以是氧、硫或氮。当W是硫时,由芳族环-R2-W表示的结构基团可以通过所述芳族环的酸酐与氨基硫醇反应而形成。当W是氧时,由芳族环-R2-W表示的结构基团可以通过芳族环的酸酐与氨基醇或氨基羧酸反应而形成。当W是>NH(或>NG)时,由芳族环-R2-W表示的结构基团可以通过所述芳族环的酸酐与二胺或多胺反应而形成。
可以使用所有这些的混合物,即,由芳族环-R2-W表示的结构基团可以通过所述芳族环的酸酐与氨基醇、氨基羧酸、氨基硫醇、二胺、或多胺中的两种、或三种、或四种、或所有五种的混合物反应而形成。所述芳族环-R2-W可以在所有反应物的存在下一锅反应而形成。可选地,所述芳族环-R2-W基团的共混物可以通过混合单独预制备的酰亚胺而形成。
所述阳离子M可以是一价、或二价、或三价的金属。所述金属阳离子可以例如是碱金属、或碱土金属、或过渡金属。所述金属可以包括锂、钠、钾、钙、镁、钡、锌、或它们的混合物。
所述聚合物链Pol可以是均聚物。所述聚合物链Pol可以是共聚物。当Pol是共聚物时,所述聚合物链可以具有无规或嵌段结构。所述共聚物链可以具有无规结构。所述聚合物链可以具有嵌段结构。
在一个实施方案中,所述聚合物链(Pol)基于聚(醚)。所述聚(醚)可以基于聚氧亚乙基均聚物、或聚氧亚乙基与聚亚烷基二醇(典型地为聚(C3-C4-亚烷基乙二醇或聚亚烷芳基乙二醇(典型为聚C8-乙二醇例如聚氧化苯乙烯))的混合物。在一个实施方案中,所述聚(醚)聚合物链可以被结合到式(2)所表示的酰亚胺结构之中:
其中,每个变量可以独立地为:R1可以是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团(例如-CN、-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、-C(O)OM、卤素(例如-Cl或-Br)、-NH2或-OR’)表示,典型地,R1可以是-Cl、-SO3M或-NO2;
a可以是1或2、或1;
W可以是氧;
M可以是H、一种金属阳离子、-NR’4 +、或它们的混合物;
R'可以是-H、一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基可以是羟基或卤素(典型地为Cl)或者它们的混合物;
R2可以是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基可以是直链的或支链的)或它们的混合物;
R3可以是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,其键合到聚合物链的一个末端氧原子上形成末端醚基团或末端酯基团,并且可以或不包含一个能够聚合的基团(例如乙烯基);或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),其键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团(例如乙烯基),并且所述取代基可以是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4可以是H,当Pol是一种共聚物时,R4可以是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基的至少一种的混合物;
u可以是1-3或1-2,或1;
w可以是1-3或1-2,或1;
条件是:当R2为亚烃基时,u为1且w为1;
并且,m可以是1至110、或1至90或2至90。
在式(2)中,整数m使得聚合物链可以具有100至10,000、100到5000、或300至3000、或400至2500的数均分子量。
可以通过两种不同的方法制备式(2)的酰亚胺。式(2)的聚合物链可被称为聚醚。
所述聚醚可以含有0-60wt%、0-50wt%、0-30wt%、或0-20wt%、或0-15wt%的具有3个或更多个碳原子(典型地为3个或4个、或3个碳原子)的氧亚烷基。所有聚醚可以含有40-100wt%、50-100wt%、70-100wt%、或80-100wt%,或85-100wt%的氧亚乙基。
所述聚醚可以例如是氧亚乙基和氧亚丙基的共聚物。所述聚醚可以衍生自:
0-60wt%氧亚丙基,以及40-100wt%氧亚乙基,或
0-50wt%氧亚丙基,以及50-100wt%氧亚乙基,或
0-30wt%氧亚丙基,以及70-100wt%氧亚乙基,或
0-20wt%氧亚丙基,以及80-100wt%氧亚乙基,或
0-15wt%氧亚丙基,以及85-100wt%氧亚乙基。
例如,所述聚醚可以含有8wt%的氧亚丙基和92wt%的氧亚乙基、或14wt%的氧亚丙基和86wt%的氧亚乙基、或29wt%的氧亚丙基和71wt%的氧亚乙基。
在一个实施方案中,所述聚合物链可以是(i)聚氧亚乙基的均聚物的聚(醚)或(ii)氧亚乙基和氧亚丙基的共聚物的聚(醚)。
第一种方法包括将聚醚胺(典型地为聚氧亚烷基单烷基醚单胺)与稠合的芳族二酸或酸酐反应形成式(2)的产物。
可以通过如下方式制备所述聚醚胺:将一元醇引发剂仅与氧亚乙基、或与氧亚乙基和氧亚丙基的混合物反应以形成醇端的聚合物链,接着将醇端的聚合物链转化为胺。所述聚醚胺可以是商业可购买的来自Huntsman公司的胺。胺的具体实例是L-100(氧亚丙基与氧亚乙基的混合比例为3/19)、L-207(氧亚丙基与氧亚乙基的混合比例为10/32)、L-200(氧亚丙基与氧亚乙基的混合比例为3/41)、L-300(氧亚丙基与氧亚乙基的混合比例为8/58)。括号中的数字分别是氧亚丙基和氧亚乙基的近似重复单元。如在美国专利5879445中(特别是在第2栏第50行到第7栏第50行的公开内容)所述的那样,可以通过氨基醇的烷氧基化获得所述聚醚胺。
第二种方法包括将氨基酸与稠合的芳族二酸或酸酐反应而形成的酸官能化的酰亚胺;并且,用聚亚烷基二醇单取代的C1-20-亚烷基(亚链烯基)醚来酯化酸官能化的酰亚胺。
所述聚亚烷基二醇单取代的C1-20-亚烷基(亚链烯基)醚可以是含乙二醇的均聚物、或是典型地含有丙二醇、丁二醇和乙苯乙二醇中的至少一种与乙二醇共聚的无规共聚物或嵌段共聚物。
所述聚亚烷基二醇单取代的C1-20-亚烷基(亚链烯基)醚可以是甲氧基聚乙二醇、乙氧基聚乙二醇、丙氧基聚乙二醇、丁氧基聚乙二醇、聚乙二醇单丙烯酸酯、烷氧基(聚乙二醇-共聚-聚丙二醇)或它们的混合物。
在一个实施方案中,所述聚合物链(Pol)基于聚(醚)。所述聚(醚)可以基于聚亚烷基二醇(典型地为聚(C2-C4-亚烷基二醇)。在一个实施方案中,所述聚(醚)聚合物链可以被结合到由式(3a)表示的酰亚胺结构之中:
其中,每个变量可以独立地为
R1可以是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团(例如-CN、-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、-C(O)OM、卤素(例如-Cl或-Br)、-NH2或-OR’)表示,典型地,R1可以是-Cl、-SO3M或-NO2;
a可以是1或2、或1;
W可以是硫、>NH、>NG或氧、或它们的混合物(典型地是氧或>NG);
M可以是H、一种金属阳离子、-NR’4 +、或它们的混合物;
R'可以独立地是-H、一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基可以是羟基或卤素(典型地为Cl)或者它们的混合物;
R2可以是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基可以是直链的或支链的)或它们的混合物;
G可以是含有1至200、或1至100、或1至30个碳原子的烃基;
R3可以是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,其键合到聚合物链的一个末端氧原子上形成末端醚基团或末端酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团(例如乙烯基);或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),其键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团(例如乙烯基),并且所述取代基可以是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4可以是H,当Pol是一种共聚物时,R4是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
u可以是1-3或1-2,或1;
w可以是1-3或1-2,或1;
m可以是1至110、或1至90或2至90。
本发明的聚合物可以具有连接到基团W的多个聚合物链类型。在一个实施方案中,所述聚合物链(Pol)基于聚(醚)。所述聚(醚)可以基于聚亚烷基二醇(典型地为聚(C2-C4-亚烷基二醇)。在一个实施方案中,所述聚(醚)聚合物链可以被结合到由式(3b)表示的酰亚胺结构之中:
其中,
W为N(当式(1)的R2衍生自二胺或多胺时,形成);
R2可以是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基;
v是2;
并且其中所有其它变量皆如上所定义。
在式(3a)和(3b)中,整数m使得聚合物链可以具有100至10,000、100到5000、或300至3000、或400至2500的数均分子量。
可以通过不同的方法制备式(3a)和(3b)的酰亚胺。式(3a)和(3b)的聚合物链可被称为聚醚。
可以通过一种方法制备式(3a),所述方法包括将氨基醇与稠合的芳族二酸或酸酐反应以形成羟基-官能化的稠合芳族酰亚胺,然后将所述羟基-官能化的稠合芳族酰亚胺与至少一种环氧烷(oxirane)(例如环氧乙烷或环氧乙烷与环氧丙烷、环氧丁烷、氧化苯乙烯的混合物或它们的混合物)或碳酸盐(例如碳酸亚乙酯、或碳酸亚丙酯)反应以形成式(3a)的本发明聚合物,其中R3是-H。所述反应的第一步(形成酰亚胺)可以在本领域技术人员已知的足够高的温度下进行以有利于形成酰亚胺,例如,至少100℃、或150℃至200℃、或至少100℃、或150℃至250℃。在碱催化剂的存在下,在本领域技术人员已知的足够高的温度(例如,至少100℃、或150℃至200℃)下进行所述反应的第二步,将所述酰亚胺与至少一种环氧烷反应以形成式(3a)的产物。典型地,当使用碳酸盐时,可以使用150℃至250℃范围内的温度。
可以通过一种方法制备式(3a),所述方法包括使用上文所述的工艺条件将氨基硫醇与稠合的芳族二酸或酸酐反应以形成硫醇-官能化的稠合芳族酰亚胺,然后将所述硫醇-官能化的稠合芳族酰亚胺与至少一种环氧烷(例如单独的环氧乙烷、或与环氧丙烷、环氧丁烷或氧化苯乙烯的组合、或它们的混合物)或碳酸盐(例如碳酸亚乙酯、或碳酸亚丙酯)反应以形成式(3a)的本发明聚合物,式(3a)中,R3是-H。
还可以通过一种方法制备式(3a),所述方法包括使用上文所述的工艺条件将氨基酸与稠合的芳族二酸或酸酐反应以形成酸-官能化的稠合芳族酰亚胺,然后将所述酸-官能化的稠合芳族酰亚胺与至少一种环氧烷(例如单独的环氧乙烷、或与环氧丙烷、环氧丁烷或氧化苯乙烯的组合、或它们的混合物)或碳酸盐(例如碳酸亚乙酯、或碳酸亚丙酯)反应以形成式(3a)的本发明聚合物,式(3a)中,R3是-H。
可以通过一种方法制备式(3a)和(3b),所述方法包括使用上文所述的工艺条件将二胺与稠合的芳族二酸或酸酐反应以形成氨基-官能化的稠合芳族酰亚胺,然后将所述氨基-官能化的稠合芳族酰亚胺与至少一种环氧烷(例如单独的环氧乙烷、或与环氧丙烷、环氧丁烷或氧化苯乙烯的组合或它们的混合物)或碳酸盐(例如碳酸亚乙酯、或碳酸亚丙酯)反应以形成式(3a)的本发明聚合物,式(3a)中,R3是-H。
在上述方法中,所述羟基-官能化的稠合芳族酰亚胺或硫醇-官能化的稠合芳族酰亚胺或酸-官能化的稠合芳族酰亚胺或氨基-官能化的稠合芳族酰亚胺与氧亚乙基的反应可以在碱(例如氢氧化钾或氢氧化钠)的存在下,在100℃至200℃的温度下进行。
在一个实施方案中,由式(3a)和(3b)表示的酰亚胺结构的所述聚(醚)聚合物链可以通过C1-50(或C1-20)-烃羰基基团(即含有羰基的烃基)封端,其中R3是-H。可以从羧酸、酸衍生物(例如酸性卤化物)、异氰酸酯或它们的混合物得到/能够得到R3。封端所述聚合物链以形成式(3a)和(3b)的聚合物的反应条件是本领域中已知的反应,其中式(3a)和(3b)中,R3可以是C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基)。
在式(2)和(3)中,当所述聚醚包含至少60wt%-100wt%的氧亚乙基时,可以形成一种水性介质分散剂。
在式(2)和(3)中,当所述聚醚包含至少40wt%-60wt%的氧亚乙基时,可以形成一种极性有机介质分散剂。
典型地,对于一种水性介质分散剂,式(2)和(3)的聚合物含有60wt%-100wt%、70wt%-100wt%、或80wt%-100wt%、或100wt%的氧亚乙基;以及0wt%-40wt%、或0wt%-30wt%、或0wt%-20wt%、或0wt%的氧亚丙基。
在一个实施方案中,所述聚合物链(Pol)基于聚(醚)共聚-聚(酯)。所述聚(醚)共聚-聚(酯)可以基于聚亚烷基二醇(典型地为聚(C2-C4-亚烷基二醇)和内酯、或羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸或它们的混合物。在一个实施方案中,聚(醚)共聚-聚(酯)聚合物链可并入由式(4a)所示的酰亚胺结构:
其中,每个变量可以独立地为
R1可以是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团(例如-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、-C(O)OM、卤素(例如-Cl或-Br)、-NH2或-OR’)表示,典型地,R1可以是-Cl、-SO3M或-NO2;
a可以是1或2、或1;
W可以是硫、>NH、>NG、氧或它们的混合物(典型地是氧或>NG);
M可以是H、一种金属阳离子、-NR’4 +、或它们的混合物;
R'可以独立地是-H、一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基可以是羟基或卤素(典型地为Cl)或者它们的混合物;
R2可以是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基可以是直链的或支链的)或它们的混合物;
G可以是含有1至200、或1至100、或1至30个碳原子的烃基;
R3可以是H或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),其键合到聚合物链的一个氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团(例如乙烯基),并且所述取代基可以是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4可以是H,当Pol是一种共聚物时,R4是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
R5可以是C1-19-亚烃基;
u可以是1-3或1-2,或1;
w可以是1-3或1-2,或1;
q可以是1-90;并且
m可以是1至90,条件是:m等于或大于q。
本发明的聚合物可以具有连接至基团W的多种聚合物链类型。在一个实施方案中,所述聚合物链(Pol)基于聚(醚)共聚-聚(酯)。所述聚(醚)共聚-聚(酯)可以基于聚亚烷基二醇(典型地为聚(C2-C4-亚烷基二醇)和内酯、或羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸或它们的混合物。在一个实施方案中,所述聚(醚)共聚-聚(酯)聚合物链可并入由式(4b)所示的酰亚胺结构:
其中,
W为N(当式(1)的R2衍生自二胺或多胺时,形成);
R2可以是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基可以是直链的或支链的)或它们的混合物;
v是2;
并且其中所有其它变量皆如上所定义。
式(4a)或(4b)的聚合物链可以具有200至10,000、或300至5000、或500至3000、或600至2500的数均分子量。典型地,式(4a)或(4b)的聚合物链可以具有1000至2500的数均分子量。
可以通过不同的方法制备式(4a)和(4b)的酰亚胺。式(4a)和(4b)的聚合物链可以被称为聚(醚)共聚-聚(酯)。
可以通过一种方法制备式(4a),所述方法包括将式(3a)的酰亚胺(其中R3是-H)与内酯、或羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸、或它们的混合物反应。可以任选地在酯化催化剂的存在下,在50℃至250℃或150℃至200℃的反应温度下进行这种方法。
可以通过一种方法制备式(4b),所述方法包括将式(3b)的酰亚胺(其中R3是-H)与内酯、或羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸、或它们的混合物反应。可以任选地在酯化催化剂的存在下,在50℃至250℃或150℃至200℃的反应温度下进行这种方法。
在一个实施方案中,可以通过将式(6a)或(6b)的酰亚胺(其中R3是-H)分别与羧酸、酸衍生物(例如酸性卤化物)、异氰酸酯或它们的混合物反应来制备由式(4a)或(4b)表示的酰亚胺(其中R3是C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基))。用酸、酸衍生物、或异氰酸酯将所述聚合物链封端得到本发明的聚合物的反应条件是本领域已知的反应。
可选地,可以通过将式(3a)或(3b)的酰亚胺(其中R3是-H)分别与一种或多种酸-官能化的聚酯反应来制备式(4a)或(4b)的酰亚胺(其中R3可以是C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基)),任选地在催化剂的存在下,在50℃至250℃或150℃至200℃的温度下进行所述反应。如在US 4861380中所公开的那样,从羟基-C2-20-亚烷基羧酸、内酯或它们的混合物中的一种或多种与C1-50(或C1-20)-任选取代的烃羰基基团的聚合得到/能够得到所述酸-官能化的聚酯,任选地在催化剂的存在下,在50℃至250℃或150℃至200℃的温度下方便地进行所述聚合。
在一个实施方案中,本发明的聚合物可以由式(5)表示(即所述聚合物可以是聚酯共聚-聚醚:
其中,每个变量可以独立地为
R1可以是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团(例如-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、-C(O)OM、卤素(例如-Cl或-Br)、-NH2或-OR’)表示,典型地,R1可以是-Cl、-SO3M或-NO2;
a可以是1或2、或1;
W可以是氧;
M可以是H、一种金属阳离子、-NR’4 +、或它们的混合物;
R'可以独立地为-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基可以是羟基或卤素(典型地为Cl)或者它们的混合物;
R2可以是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃羰基可以是直链的或支链的)或它们的混合物;
G可以是含有1至200、或1至100、或1至30个碳原子的烃基;
R3可以是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,其键合到聚合物链的一个末端氧原子上形成末端醚基团或末端酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团(例如乙烯基);或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),其键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团(例如乙烯基),并且所述取代基可以是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4可以是H,当Pol是一种共聚物时,R4可以是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
R5可以是C1-19-亚烃基;
u可以是1-3或1-2,或1;
w可以是1-3或1-2,或1;
q可以是1-90;并且
m可以是1至90,条件是:m等于或大于q。
式(5)的聚合物链可以具有200至10,000、或300至5000、或500至3000、或600至2500的数均分子量。典型地,式(5)的聚合物链可以具有1000至2500的数均分子量。
可以通过一种方法制备式(5)的酰亚胺,所述方法包括下列步骤:
(i)将氨基酸与稠合的芳族二酸或酸酐反应以形成酸-官能化的稠合芳族酰亚胺,然后将酸-官能化的稠合芳族酰亚胺与一种或多种羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸或内酯或它们的混合物反应。可以任选地在酯化催化剂的存在下,在50℃至250℃或150℃至200℃的温度下,进行所述酸-官能化的稠合芳族酰亚胺与一种或多种羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸、内酯或它们的混合物的反应;以及
(ii)任选地在酯化催化剂的存在下,在50℃至250℃或150℃至200℃的温度下,将步骤(i)的产物与聚亚烷基二醇单取代的亚烷基(亚链烯基)醚反应。
可选地,可以通过以下反应得到/能够得到式(5)的聚合物:
(i)任选地在酯化催化剂的存在下,在50℃至250℃或150℃至200℃的温度下,聚乙二醇单取代的亚烷基(亚链烯基)醚或聚(乙二醇-共聚-亚烷基二醇)单取代的亚烷基(亚链烯基)醚与一种或多种羟基-C2-20-亚烷基(亚链烯基)羧酸和/或内酯反应形成羟基-终端的聚合物;以及
(ii)任选地在酯化催化剂的存在下,在50℃至250℃或150℃至200℃的温度下,将步骤(i)的产物与酸-官能化的稠合芳族酰亚胺反应。
工业应用
存在于所述组合物中的颗粒状固体可以是任何无机或有机固体材料,其在有关的温度下在有机介质中是基本上不溶的和/或在水中是不溶的,并且,期望其以精细分散的形式时是稳定的。所述颗粒状固体可以是粒状材料、纤维、小板状的形式、或粉末(经常是喷吹粉末)的形式。在一个实施方案中,所述颗粒状固体为颜料。
所述颗粒状固体(典型地为颜料或填料)的平均颗粒尺寸(由光散射测量法测量)为直径10纳米至10微米、或10纳米至1、2、3或5微米、或20纳米至1、2、3或5微米。
合适的固体的实例是用于涂料和塑料材料的颜料、增量剂、填料、发泡剂和阻燃剂;染料,特别是分散染料;荧光增白剂和纺织助剂;用于油墨、墨粉的颜料;用于油基和反相乳液钻井泥浆的固体;干洗流体中的污垢和固体颗粒;金属;用于陶瓷、压电陶瓷印刷、耐火材料(refactories)、磨料、铸造、电容器、燃料电池、铁磁流体、导电油墨、磁记录介质、水处理和烃土壤修复的颗粒状陶瓷材料和磁性材料;有机和无机纳米分散固体;用于电池电极的金属、金属氧化物和碳,用于复合材料的纤维,例如木材、纸张、玻璃、钢、碳和硼;以及用作有机介质中的分散剂的生物杀灭剂、农用化学品和药物。
在一个实施方案中,所述固体是来自任何已识别类颜料(例如描述于第三版的ColourIndex(1971)以及随后的修订版及其补充中标题“Pigments”下的章节之中)的有机颜料。有机颜料的实例是那些来自偶氮、二偶氮、三偶氮、缩合偶氮、偶氮色淀、萘酚颜料、蒽嵌蒽醌、蒽素嘧啶、蒽醌、苯并咪唑酮、咔唑、二酮吡咯并吡咯、黄烷士林、靛蓝颜料、阴丹酮、异二苯并蒽酮、异阴丹酮、异吲哚啉酮、异吲哚啉、异蒽酮紫、金属络合物颜料、嗪、苝、紫环酮、皮蒽酮、吡唑并喹唑啉酮、喹吖酮、喹酞酮、硫靛、三芳基(arylcarbonium)颜料、三苯二恶嗪、呫吨和酞菁系列(特别是铜酞菁及其核卤化衍生物)以及酸、碱性和媒染料的色淀。尽管炭黑是严格的无机物,但是它表现出类似于有机颜料的分散性质。在一个实施方案中,所述有机颜料是酞菁(特别是铜酞菁)、单偶氮、双偶氮、阴丹酮,蒽缔蒽酮(anthranthrones)、喹吖酮、二酮吡咯并吡咯、苝和炭黑。
无机颜料的实例包括金属氧化物,例如二氧化钛,金红石型二氧化钛和表面涂覆的二氧化钛、不同颜色(如黄色和黑色)的钛的氧化物、不同颜色(例如黄色、红色、棕色和黑色)的铁的氧化物、氧化锌、氧化锆、氧化铝、氧化剂金属(oxymetallic)化合物,例如钒酸铋、铝酸钴、锡酸钴、锌酸钴、铬酸锌以及锰、镍、钛、铬、锑、镁、钴、铁或铝的两种或更多种的混合金属氧化物、普鲁士蓝、朱红、群青、磷酸锌、硫化锌、钙和锌的钼酸盐和铬酸盐、金属效应颜料(例如铝片、铜、和铜/锌合金)、珠光片(例如碳酸铅和氯氧化铋)。
无机固体包括增量剂和填料,例如研磨的和沉淀的碳酸钙、硫酸钙、氧化钙、草酸钙、磷酸钙、膦酸钙、硫酸钡、碳酸钡、氧化镁、氢氧化镁、天然氢氧化镁或水镁石、沉淀的氢氧化镁、碳酸镁、白云石、氢氧化铝、铝的氢过氧化物或勃姆石、钙和镁的硅酸盐、硅铝酸盐(包括纳米粘土)、高岭土、蒙脱土(包括膨润土)、锂蒙脱石和皂石、球粘土(包括天然的、合成的和可扩展的)、云母、滑石(包括白云母、金云母、锂云母和绿泥石)、白垩、合成的和沉淀的硅石、煅制硅石、金属纤维和粉末、锌、铝、玻璃纤维、耐火纤维、炭黑(包括单和多壁碳纳米管、增强和非增强碳黑、石墨、富勒烯(Buckminsterfullerenes))、沥青质、石墨烯、金刚石、矾土、石英、珍珠岩、伟晶岩、硅胶、木粉、木薄片包括软、硬木材、锯屑、粉碎的纸/纤维、纤维素纤维如洋麻、大麻、剑麻、亚麻、棉花、棉短绒、黄麻、苎麻、稻糠或稻壳、拉菲草、香蒲芦苇、椰子纤维、椰壳纤维、油棕纤维、木棉、香蕉叶、卡洛(caro)、卡罗阿(curaua)、赫纳昆剑麻叶、新西兰亚麻叶、蕉麻、甘蔗渣、稻草、竹条、小麦粉、中密度纤维板等、蛭石、沸石、水滑石、来自电厂的飞灰、烧成灰烬的污泥灰(icinerated sewage sludge ash)、火山灰、高炉矿渣、石棉、温石棉、直闪石、青石棉、硅灰石、绿坡缕石等、颗粒状陶瓷材料如氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化铈、氮化硅、氮化铝、氮化硼、碳化硅、碳化硼、混合的硅-铝氮化物和金属钛酸盐;颗粒状磁性物质,例如过渡金属的磁性氧化物(往往为铁和铬,例如γ-Fe2O3、Fe3O4)、以及钴掺杂的铁氧化物、铁酸盐(例如铁酸钡);以及金属颗粒,例如金属铝、铁、镍、钴、铜、银、金、钯和铂以及它们的合金。
其它有用的固体材料包括阻燃剂、例如五溴二苯醚、八溴二苯醚、十溴二苯醚、六溴环十二烷、多磷酸铵、三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、氧化锑和硼酸盐;生物杀灭剂或工业微生物剂,例如在Kirk-Othmer的Encyclopedia of Chemical Technology,第13卷,1981年,第三版,标题为“Industrial Microbial Agents”章节的表2、3、4、5、6、7、8和9中提到的那些,以及农药,例如杀菌剂粉唑醇(flutriafen)、多菌灵、百菌清和代森锰锌。
在一个实施方案中,所述极性液体介质是水,但可以含有高达以重量计60%的水溶性共溶剂。这样的共溶剂的实例是二甘醇、甘油、2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、环己醇、己内酯、己内酰胺、1,5-戊二醇、2-(丁氧基乙氧基)乙醇和硫二甘醇、乙二醇,包括它们的混合物。
通过与更多量的(多种)水相溶性树脂和/或水及其它成分(例如防腐剂、稳定剂、防沫剂、与水混溶的助溶剂和聚结剂)混合,这样的研磨料或分散体对于制备水溶漆和油墨是有用的,所述其它成分通常掺入水溶漆和油墨之中。
水相容性树脂可以是用在水溶漆行业中的任意水溶性或水不溶性聚合物。通常用作在胶乳或水可稀释的涂料的主要成膜粘合剂树脂的聚合物的实例是丙烯酸、乙烯基酯、聚氨酯、聚酯、环氧树脂和醇酸树脂。
在一个实施方案中存在于本发明的组合物中的有机介质是一种塑料材料,而在另一个实施方案中是有机液体。所述有机液体可以是极性有机液体。与有机液体相关的术语“极性”表示能够如在Crowley等人在Journal of Paint Technology,第38卷,1966年,第269页上题为“A Three Dimensional Approach to Solubility”的文章中所描述的那样形成中度到强的键的有机液体。这样的有机液体一般性地具有如在上文中所定义的5个或更多的氢键合数目。
合适的极性有机液体的实例是胺、醚(特别是低级烷基醚)、有机酸、酯、酮、乙二醇、乙二醇醚、乙二醇酯、醇和酰胺。这样的适度强的氢键合液体的众多的具体实例列于Ibert Mellan的题为“Compatibility and Solubility”的书(由Noyes Development Corporation在1968年出版)中第39-40页上的表2.14中,这些液体都属于本文所使用的术语极性有机液体。
在一个实施方案中,极性有机液体是链烷羧酸和链烷醇的二烷基酮、烷基酯,尤其是含有多至并包括总共6个碳原子的这样的液体。作为极性有机液体的实例包括二烷基酮和环烷基酮,例如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丙基酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮、甲基异戊基酮、甲基正戊基酮和环己酮;烷基酯,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯、丙酸甲酯、乙酸甲氧基丙酯和丁酸乙酯;二醇和二醇酯和醚,例如乙二醇、2-乙氧基乙醇、3-甲氧基丙基丙醇、3-乙氧基丙基丙醇、2-丁氧基乙基乙酸酯、3-甲氧基丙基乙酸酯、3-乙氧基丙基乙酸酯和2-乙氧基乙基乙酸酯;链烷醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇(也称为2-甲基丙醇)、萜品醇和二烷基醚以及环醚,例如乙醚和四氢呋喃。在一个实施方案中,溶剂是链烷醇、链烷羧酸和链烷羧酸的酯。在一个实施方案中,本发明适用于基本上不溶于水性介质的有机液体。此外,本领域技术人员的技术人员将认识到:少量的含水介质(例如乙二醇、乙二醇醚、乙二醇酯和醇)可以存在于有机液体中,假如总的有机液体基本上不溶于水性介质。
可被用作极性有机液体的有机液体的实例是成膜树脂,例如适于制备用于各种应用(例如涂料和油墨)中的油墨、涂料和芯片。这样的树脂的实例包括聚酰胺(例如VersamidTM和WolfamidTM)和纤维素醚(例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)。涂料树脂的实例包括短油醇酸树脂/蜜胺-甲醛、聚酯/蜜胺-甲醛、热固性丙烯酸类/蜜胺-甲醛、长油醇酸树脂、中油醇酸树脂、短油醇酸树脂、聚醚多元醇及多介质树脂(例如丙烯酸类和脲/醛)。
所述有机液体可以是多元醇,即具有两个或更多个羟基基团的有机液体。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。
在一个实施方案中,基于总的有机液体,所述有机液体包含按重量计至少0.1%、或按重量计1%或更多的极性有机液体。所述有机液体任选地进一步包括水。在一个实施方案中,所述有机液体不含水(典型地,少于2wt%的水、或少于1wt%的水、或少于0.5wt%的水、或少于0.1wt%)。
所述塑料材料可以是热固性树脂。用于本发明的热固性树脂包括当被加热、催化、或受紫外线、激光光线、红外线、阳离子、电子束或微波辐射时经历化学反应并变得相对不可溶的树脂。热固性树脂的典型反应包括不饱和双键的氧化,涉及环氧树脂/胺、环氧树脂/羰基、环氧基/羟基的反应,环氧基与路易斯酸或路易斯碱、多异氰酸酯/羟基、氨基树脂/羟基部分反应的反应,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以及硅烷醇缩合。不饱和树脂的实例包括通过一种或多种二酸或酸酐与一种或多种二元醇反应制得的聚酯树脂。这样的树脂通常地作为具有反应性单体(例如苯乙烯或乙烯基甲苯)的混合物提供,并经常被称为邻苯树脂和间苯树脂。进一步的实例包括使用二环戊二烯(DCPD)作为聚酯链中的共反应剂的树脂。进一步的实例还包括双酚A二环氧甘油醚与不饱和羧酸(例如甲基丙烯酸)的反应产物,随后作为苯乙烯(通常被称为乙烯基酯树脂)中的溶液提供。
在一个实施方案中,所述热固性复合材料或热固性塑料可以是聚酯、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯中的聚酯树脂、聚苯乙烯、或它们的混合物。
具有羟基官能(经常是多元醇)的聚合物被广泛用于热固性体系中以与氨基树脂或聚异氰酸酯交联。所述多元醇包括丙烯酸类多元醇、醇酸树脂多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇及聚氨酯多元醇。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。聚异氰酸酯是具有两个或更多个异氰酸酯基团的树脂,包括单体脂族二异氰酸酯、单体芳族二异氰酸酯和它们的聚合物。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的二苯甲烷二异氰酸酯。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。
如果需要,本发明的组合物可以含有其它成分,例如树脂(其中,这些还没有构成所述有机介质)、粘合剂、助溶剂、交联剂、流化剂、润湿剂、抗沉淀剂、增塑剂、表面活性剂、除本发明的化合物以外的分散剂、保湿剂、消泡剂、抗缩孔剂、流变改性剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、均化剂、光泽改进剂、生物杀灭剂和防腐剂。
如果需要,含有热固性塑料材料的所述组合物可以包含其它成分,例如除本发明的化合物以外的分散剂、发泡剂、阻燃剂、加工助剂、表面活性剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、香料、脱模助剂、抗静电剂、抗微生物剂、生物杀灭剂、偶联剂、润滑剂(内部和外部)、脱气剂和粘度降低剂。
所述组合物典型地含有以重量计1至95%的颗粒状的固体,精确的量取决于固体的性质,并且所述量取决于固体的性质和固体与极性有机液体的相对密度。例如,一种组合物,其中所述固体为有机材料(例如有机颜料),在一个实施方案中,基于组合物的总重量,所述组合物含有以重量计15%至60%的固体,而一种组合物,其中所述固体为无机材料(例如无机的颜料,填料或增量剂),在一个实施方案中,基于组合物的总重量,所述组合物含有以重量计40-90%的固体。
可以通过任何已知的用于制备分散体的常规方法来制备含有有机液体的组合物。因此,可以以任何顺序混合所述固体、有机介质和分散剂,然后所述混合物经机械处理以将固体的颗粒减小至合适的尺寸,例如通过高速搅拌、球磨、筐铣削、珠磨、砾石磨、沙磨、磨碎机磨、二辊或三辊磨、塑料铣直至形成分散体。可选地,可以将所述固体处理以单独地或与有机介质或分散剂混合地减少其颗粒尺寸,然后添加另一种成分或其它多种成分,搅拌所述混合物以得到所述组合物。也可以通过用分散剂研磨或碾磨干燥固体然后加入液体介质或在颜料冲洗过程中将固体与所述分散剂混合在液体介质中来制成所述组合物。
可以通过任何已知的用于制备热塑性化合物的常规方法制备含有塑料材料的组合物。因此,可以以任何顺序混合所述固体、热塑性聚合物和分散剂,然后将混合物经机械处理以将固体的颗粒减小至合适的尺寸,例如通过班伯里混合、带式掺和、双螺杆挤出、双辊碾磨、配合在布斯共捏合机、或类似设备。
本发明的组合物特别适合于液体分散剂。在一个实施方案中,这样的分散体组合物包括:
(a)0.5至80份的颗粒状固体;
(b)0.1至79.6份的式(1)聚合物;以及
(c)19.9至99.4份的有机液体和/或水;其中,所有相对的份都以重量计,并且量(a)+(b)+(c)=100。
在一个实施方案中,组分a)包含0.5至30份的颜料,并且这种分散体用作(液体)油墨、涂料和研磨料。
如果组合物需要包含颗粒状固体和干燥形式的式(1)分散剂,则所述有机液体典型地是挥发性的,以便它可以通过简单的分离方式(例如蒸发)被容易地从颗粒状固体中去除。在一个实施方案中,所述组合物包含所述有机液体。
如果所述干燥组合物基本上由式(1)的分散剂和颗粒状固体组成,则基于所述颗粒状固体的重量,它典型地含有至少0.2%、至少0.5%或至少1.0%的式(1)分散剂。在一个实施方案中,基于所述颗粒状固体的重量,所述干燥组合物按重量计包含不多于100%、不多于50%、不多于20%或不多于10%的式(1)分散剂。
如上文所公开,本发明的组合物适于制备研磨料,其中在式(1)化合物的存在下在有机液体将所述颗粒状固体研磨。
因此,根据本发明的又一个方面,提供了一种研磨料,其包含颗粒状固体、有机液体和式(1)聚合物。
典型地,基于所述研磨料的总重量,所述研磨料含有按重量计20%至70%的颗粒状固体。在一个实施方案中,所述颗粒状固体按重量计不少于所述研磨料的10%、或不少于所述研磨料的20%。这样的研磨料可以任选地含有一种粘合剂,在研磨之前或研磨之后加入所述粘合剂。
在一个实施方案中,所述粘合剂是能够通过有机液体挥发而结合所述组合物的聚合物材料。
粘合剂是聚合物材料,所述聚合物材料包括天然的和合成的材料。在一个实施方案中,粘合剂包括聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、醇酸树脂、多糖(例如纤维素、硝化纤维素)、以及天然蛋白质(例如酪蛋白)。所述粘合剂可以是硝化纤维。在一个实施方案中,基于颗粒状固体的量,所述粘合剂以多于100%、多于200%、多于300%或多于400%存在于所述组合物中。
研磨料中可选的粘合剂的量可以在宽的范围内变化,但典型地按重量计不少于研磨料的连续相/液相重量的10%,并且经常不少于20%。在一个实施方案中,粘合剂的量按重量计不多于研磨料的连续相/液相重量的50%,或者不多于40%。
研磨料中分散剂的量取决于颗粒状固体的量,但典型地按重量计为研磨料的0.5%至5%。
自本发明的组合物制成的分散体和研磨料尤其适于在非水性和无溶剂的制剂中使用,其中,采用具有存在于所述制剂中的单体、低聚物等或组合的能量可固化的体系(紫外线、激光光线、红外线、阳离子、电子束、微波)。它们特别适合用于涂层(例如涂料、清漆)、油墨、其它涂层材料和塑料之中。合适的实例包括它们在下述中的用途:低、中和高固体涂料、通用工业涂料(包括烘焙)、双组分和金属涂层涂料(例如线圈和罐头涂料)、粉末涂料、UV可固化涂料、木材清漆;油墨(例如柔性版、凹版、胶版、平版、凸版或浮雕,丝网印刷)和用于包装印刷的印刷油墨、无压印刷油墨(例如喷墨油墨,包括连续喷墨)和按需喷墨(包括热、压电型和静电型、相变油墨和热熔蜡油墨)、用于喷墨打印机的油墨和打印清漆(例如套印清漆);多元醇与塑料溶胶分散体;非水陶瓷工艺,特别是流延成型、凝胶浇铸、刮片、挤出和注塑类型的工艺,进一步的实例是制备用于等静压的干燥陶瓷粉末;复合材料,例如片状模和散装模化合物、树脂传递成型、拉挤、手工积层和喷涂积层工艺、对模模制;建筑材料例如铸造树脂、化妆品、个人护理像指甲涂层、防晒剂、粘合剂、调色剂如液体调色剂、塑料材料,以及电子材料,例如用于显示器(包括有机发光二极管(OLED)装置、液晶显示器和电泳显示器)中颜色过滤系统的涂层配方、玻璃涂层(包括光纤涂层)、反射涂层或抗反射涂层、导电性和磁性油墨和涂层。它们用于颜料和填料的表面改性以改善用于上述应用中的干燥粉末的分散性。涂层材料的其它实例列于Bodo Muller,Ulrich Poth,Lackformulierung und Lackrezeptur,Lehrbuch fr Ausbildung undPraxis,Vincentz Verlag,Hanover(2003)和P.G.Garrat,Strahlenhartung,Vincentz Verlag,Hanover(1996)之中。印刷油墨配方的实例列于E.W.Flick,Printing Ink and Overprint VarnishFormulations-Recent Developments,Noyes Publications,Park Ridge NJ,(1990)及随后的版本之中。
自本发明的组合物制成的分散体和研磨料还适用于接触或非接触(按需喷墨)水性印刷工艺,例如含水柔性印刷、水性喷墨、水性UV喷墨。
在一个实施方案中,本发明的组合物还包括一种或多种其它已知的分散剂。
下列实施例提供了本发明的说明。这些实施例是非穷举的,并且未意图限制本发明的范围。
实施例
对比实施例1(CE1):根据美国专利公开2005/0120911中的实施例1制备分散剂,除了用SurfonamineTML207取代XJT-507。将1,2,4-苯三酸酐(12.97份)加入到搅拌的聚醚胺(150份L207,来自Huntsman)。在氮气下,在110℃搅拌反应3小时,然后在150℃进行8小时。IR与酰亚胺形成一致,酸值为25.6mg KOH/g。
对比实施例2(CE2):将1,8-萘二甲酸酐(14.46份)加入到搅拌的聚醚胺(150份L207,来自Huntsman(71wt%氧亚乙基,29wt%氧亚丙基))。在氮气下,在100℃下搅拌反应8小时,然后在150℃下进行12小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为5.46mg KOH/g。所述产物与根据美国专利6,440,207的公开内容制备的分散剂相似。
实施例1:将3-硝基-1,8-萘二甲酸酐(14.46份)加入到搅拌的聚醚胺(150份L207,来自Huntsman)。在氮气下,在90℃下搅拌反应5小时,然后在150℃下进行6小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为1.61mg KOH/g。
实施例2:将3-硝基-1,8-萘二甲酸酐(18.36份)加入到搅拌的聚醚胺(81.64份L100,来自Huntsman)。在氮气下,在100℃下搅拌反应1小时,然后在175℃下进行3小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为0.82mg KOH/g。
实施例3:将3-硝基-1,8-萘二甲酸酐(16.2份)加入到搅拌的聚醚胺(133.76份,L200,来自Huntsman)。在氮气下,在100℃下搅拌反应1小时,然后在175℃下进行3小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为0.78mg KOH/g。
分散体测试1
制备含有实施例1-3和CE1和CE2的单独的分散体。每个分散体含有聚合物(15份)、水(97.05份)、丙二醇(7.5份)、消泡剂(0.45份DF1396,来自eChem)和颜料Red 122(30份,Inkjet Magenta E02VP2621,来自Clariant),将它们装入DispermetTMF1锅。然后在搅拌下加入玻璃珠(190份),在DispermetTMF1磨上以2000rpm研磨60分钟。过滤所得研磨料以除去珠。向研磨料(120份)中加入水(38份)和丙二醇(2份)和消泡剂(0.12份DF1396,来自eChem)。在磨膛中使用0.1mm锆珠(185份)在WABTM磨(Willy A.BachofenResearch实验室磨)中在20℃下以4000rpm研磨所得分散体1小时。将所述分散体置于50℃三周以老化。而后使用NanotracTM粒度分析仪测量颗粒尺寸。每个分散体的测量的颗粒尺寸(PS)示于下文。典型地,三周后,具有较低颗粒尺寸的分散体获得较好的结果。所得结果是:
实施例 | PS1 | PS2 | PS3 | PS4 | PS5 | PS6 |
CE1 | D.N.M. | |||||
CE2 | 197 | 454 | >500 | >2000 | 500 | >2000 |
1 | 104 | 191 | 103 | 170 | 105 | 164 |
2 | 105 | 178 | 105 | 182 | 110 | 181 |
3 | 110 | 207 | 104 | 170 | 101 | 186 |
附注:
D.N.M.为未研磨。因此,不能测量分散体性质。
PS1是初始的D50(nm)
PS2是初始的D90(nm)
PS3是经过1周(50℃)的D50(nm)
PS4是经过1周(50℃)的D90(nm)
PS5是经过3周(50℃)的D50(nm)
PS6是经过3周(50℃)的D90(nm)
在研磨期间,CE1凝胶化,并没有制备出流体分散体。CE2制备出的分散体不稳定。含有本发明聚合物的分散体保持为流体并具有用于喷墨印刷应用的理想的平均颗粒尺寸。随时间变化,含有本发明聚合物的分散体仍保持稳定。
中间体A:将3-硝基-1,8-萘二甲酸酐(12.5份)溶于浓缩的硫酸(95.5份)并冷却至0℃。经45分钟在0℃下添加浓硫酸(23.9份)和浓硝酸(4.4份)的共混物,然后在氮气下,在21℃下搅拌17小时。将反应混合物倾于冰上,然后过滤。用水洗涤所得沉淀物,从乙酸中重结晶。所得产物为棕色固体,氮含量为7.8%,NMR与二硝化一致。
中间体B:将1,2-萘二甲酸酐(6.3份)溶于浓缩的硫酸(46.7份)并冷却至0℃。经1小时在0℃下添加浓硫酸(11.96份)和浓硝酸(2.2份)的共混物,然后在氮气下,在21℃下搅拌17小时。将反应混合物倾于冰上,然后过滤。用水洗涤所得沉淀物,从乙酸中重结晶。所得产物为黄色固体,氮含量为4.1%,NMR与单硝化一致。
中间体C:将2,3-萘二甲酸酐(6.3份)溶于浓缩的硫酸(46.7份)并冷却至0℃。经1小时在0℃下添加浓硫酸(11.96份)和HNO3(2.2份)混合物的共混物,然后在21℃下搅拌17小时。将反应混合物倾于冰上并过滤。用水洗涤所得沉淀物,从乙酸中重结晶。所得产物为黄色固体,氮含量为3.6%,NMR与单硝化一致。
中间体D:在0℃下,经25分钟将1,8-萘二甲酸酐(10份)加入到硫酸(30份30%作为游离SO3和30份20%作为游离SO3)中。将混合物加热至95℃持续1小时,然后倾于冰水(70份)上。将所得的沉淀物过滤并用冰醋酸(40份)、己烷(40份)和盐酸(40份)洗涤,然后干燥。所得产物为灰色固体,硫含量为10.3%,NMR与单磺化一致。
中间体E:将2-(2-氨基乙氧基)乙醇(30.27份)加入到3-硝基-1,8-萘二甲酸酐(70份)中,并在氮气下,在180℃下搅拌6小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为0.57mg KOH/g。
实施例4:将中间体A(3.5份)加入到搅拌的聚醚胺(26.47份,L207,来自Huntsman)。在氮气下,在100℃下搅拌反应1小时,然后加热至180℃持续2小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为0.85mg KOH/g。
实施例5:将4-氯-1,8-萘二甲酸酐(4.85份)加入到搅拌的聚醚胺(45.15份,L207,来自Huntsman)。在氮气下,在100℃下搅拌反应1小时,然后在180℃进行2小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为3.63mg KOH/g。
实施例6:将4-硝基-1,8-萘二甲酸酐(2.25份)加入到搅拌的聚醚胺(22.75份,L207,来自Huntsman)。在氮气下,在100℃下搅拌反应1小时,然后加热至180℃持续2小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为6.75mg KOH/g。
实施例7:将4-溴-1,8-萘二甲酸酐(2.27份)在搅拌下加入到搅拌的聚醚胺(17.73份,L207,来自Huntsman)。在氮气下,在100℃下搅拌反应1小时,然后在180℃进行2小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为5.25mg KOH/g。
实施例8:将中间体B(1.45份)加入到搅拌的聚醚胺(14.68份,L207,来自Huntsman)。在氮气下,在100℃下搅拌反应1小时,然后在180℃进行5小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为2.49mg KOH/g。
实施例9:将中间体C(1.45份)加入到搅拌的聚醚胺(14.68份,L207,来自Huntsman)。在氮气下,在100℃下搅拌反应1小时,然后在180℃进行5小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为1.38mg KOH/g。
实施例10:将三乙胺(0.405份)加入到溶解于丙酮(50份)的中间体D(1.092份)搅拌溶液中。在室温下搅拌反应30分钟,然后加入聚醚胺(8.50份,L207,来自Huntsman)。在70℃下搅拌反应1小时,通过蒸馏除去丙酮。然后将混合物加热至100℃持续1小时,175℃持续2小时。IR与酰亚胺形成一致,最终产物的酸值为23.5mgKOH/g。
在氮气氛下搅拌中间体E(101.57份)和氢氧化钾(3.0份),并在压力容器中加热至155℃。经52小时加入环氧乙烷(314份),并在155℃加热16小时。所得产物是棕色液体,通过GPC(THF洗脱液,聚苯乙烯标准物)测定分子量为Mn=700且Mw=1342。
分散体测试2
通过将实施例4-9(0.9份)溶解于具有消泡剂(0.01份,BYK024,来自Byk Chemie)的水(7.6份)中来制备分散体。加入3mm玻璃珠(17.0份)和颜料Violet 19(1.5份,InkjetMagenta E5BO2,来自Clariant),并将内容物在水平摇动器上研磨16小时。将所得流体分散体(2.5份)放下至油墨溶液(10份)中。通过将2-吡咯烷酮(2.33份)、1,5-戊二醇(5.83份)、丙三醇(11.66份)和润湿剂(0.58份,Wet 10%,来自Evonik)加至蒸馏水(74.6份)来制备所述油墨溶液。测量每个分散体的颗粒尺寸(PS),示于下:
实施例 | PS1 | PS2 | PS3 | PS4 |
CE1 | 1682 | 2057 | 4020 | 5940 |
CE2 | 214 | 387 | 1669 | 2718 |
4 | 151 | 298 | 221 | 504 |
1 | 151 | 284 | 373 | 644 |
2 | 175 | 295 | 382 | 652 |
3 | 154 | 261 | 389 | 970 |
4 | 151 | 298 | 221 | 504 |
5 | 143 | 301 | 418 | 843 |
6 | 164 | 251 | 770 | 1013 |
7 | 165 | 298 | 434 | 627 |
8 | 160. | 242 | 377 | 574 |
9 | 152 | 270 | 382 | 962 |
分散体测试3
通过将实施例1、2、10和11(0.9份)溶解于水(7.6份)中来制备分散体。加入3mm玻璃珠(17.0份)和颜料黑(1.5份,Black,来自Evonik),并将内容物在水平摇动器上研磨。测量每个分散体的颗粒尺寸(PS)。所有分散体都获得低颗粒尺寸。
总之,结果表明:本发明的聚合物提供了下组中的至少一个:增加颗粒状固体负载、形成改善的分散体、具有改善的亮度、制备在水性介质中具有降低粘度的组合物。
术语“烃基”或“亚烃基”是指具有直接连接到分子的其余部分的碳原子并具有本发明的上下文中的烃或占主导地位的烃特性的基团。这样的基团包括如下:(1)纯烃基;即,脂族基团(例如烷基或链烯基)、脂环族基团(例如环烷基或环烯基)、芳族、脂族取代的和脂环族取代的芳族、芳族取代的脂族和脂环族基团等等,以及环状基团,其中所述环通过分子的另一部分得以完整(即,任意两个指出的取代基都可以一起形成脂环基团)。这样的基团对于本领域技术人员是已知的。实例包括甲基、乙基、辛基、癸基、十八烷基、环己基、苯基等。(2)取代的烃基;即,含有非烃取代基的基团,所述非烃取代基不改变所述基团的占主导地位的烃特性。本领域的技术人员知道合适的取代基。实例包括羟基、硝基、氰基、烷氧基、酰基等。(3)杂基团;即,在链或环中包含非碳的原子(否则由碳原子组成),但烃在其特征中占主导地位的基团。合适的杂原子对于本领域技术人员是显而易见的,包括例如氮、氧和硫。
如下文中描述的那样,使用已知方法测定本发明的聚合物的数均分子量,例如对除那些含有氧亚乙基的所有聚合物链使用聚苯乙烯标准物的凝胶渗透色谱(GPC)分析。含有氧亚乙基的聚合物链的数均分子量是通过GPC(四氢呋喃洗脱液,聚乙二醇标准物)来确定。
将上面提到的每份文献作为参考并入在本文中。除了在实施例部分中,或另有明确说明的地方,在本说明书中具体指明材料的量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数值量都可以理解为被“约”这个词修饰。除非另外指出,本文所提及每种化学物质或组合物都应该被解释为商业级材料,其可能含有通常已知会存在于商业级材料中的异构体、副产物、衍生物和其它这样的材料。然而,除非另有说明,每种化学组分的量表述为不包括通常可以存在于所述商业材料中的任何溶剂或稀释油。应该理解的是:可以独立地组合本文阐述的量的上限和下限、范围和比例限制。类似地,本发明的每种要素的范围和量可以连同任意其它元素的范围或量一起使用。
如本文所用的那样,术语“亚烃基”使用了这个词的普通意义,并意指包括通过从烃去除两个氢原子而形成的任意二价基团。
如本文所用的那样,术语“亚烃基”意指包括含有羰基(>C=O)的任意烃基,例如含有酮基或醛基的烃基。
尽管本发明已经就其优选实施方案进行了说明,但应当理解的是:其各种修改对阅读了本说明书的本领域技术人员是显而易见的。因此,应当理解:本文公开的发明意图涵盖这样落入所附权利要求的范围之内的修改。
Claims (21)
1.一种聚合物,其包含具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链,其中,用式(1)表示所述聚合物:
其中,每个变量独立地为
R1是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团表示;
a是1或2、或1;
W是氧、硫、>NH或>NG;
R'独立地是-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基是羟基或卤素(典型地为Cl)或者它们的混合物;
R2是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基是直链的或支链的);
R3是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基);所述C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基键合到聚合物链的一个末端氧原子上形成末端醚基团或末端酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,所述C1-50(或C1-20)-烃羰基键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,并且所述取代基是卤素、醚、酯或它们的混合物;
Pol是氧亚乙基的均聚物链或氧亚乙基的共聚物链,其中所述氧亚乙基构成所述共聚物链的40wt%至99.99wt%,并且其中,所述聚合物链选自由聚(醚)、聚(酯)和它们的混合物组成的组;
u是1-3;
v是1-2;
w是1-3;
当W=>NG时,v=2;
当W=氧、硫或>NG时,v=1;
G是含1-200、或1-100、或1-30个碳原子的烃基;并且
Q是含有4n+2个π电子的稠合芳族环,其中n=2或更多,并且Q以形成一个5或6元酰亚胺环的方式键合到所述酰亚胺基团上。
2.根据权利要求1所述的聚合物,其中,所述聚合物链是(i)聚氧亚乙基的均聚物的聚(醚)或(ii)氧亚乙基与氧亚丙基、氧亚丁基、氧苯亚乙基或它们的混合物的共聚物的聚(醚)。
3.根据权利要求2所述的聚合物,其中,所述聚(醚)包含:
0-70wt%氧亚丙基,以及30-100wt%氧亚乙基,或
0-50wt%氧亚丙基,50-100wt%氧亚乙基,或
0-30wt%氧亚丙基,以及70-100wt%氧亚乙基,或
0-20wt%氧亚丙基,以及80-100wt%氧亚乙基,或
0-15wt%氧亚丙基,以及85-100wt%氧亚乙基。
4.根据前述权利要求1至3任意一项所述的聚合物,其通过一种方法获得/能够获得,所述方法包括:
步骤(1):将(i)氨基酸或(ii)氨基醇,或(iii)氨基硫醇,或(iv)二胺,
与稠合芳族二酸或酸酐或其它的酸形成的衍生物(例如二酯、二酰胺、酰基氯)反应以分别形成酸官能化的稠合芳族酰亚胺或羟基官能化的稠合芳族酰亚胺,或巯基官能化的稠合芳族酰亚胺,或氨基官能化的稠合芳族酰亚胺;
步骤(2):将所述酸官能化的稠合芳族酰亚胺或羟基官能化的稠合芳族酰亚胺,或巯基官能化的稠合芳族酰亚胺,或氨基官能化的稠合芳族酰亚胺与聚合物链或聚合形成所述聚合物链的单体反应。
5.根据前述权利要求1至3任意一项所述的聚合物,其中,所述稠合芳族环或稠合芳族二酸或酸酐或其它的酸形成的衍生物基于萘、蒽或菲,或它们的混合物。
6.根据前述权利要求1至3任意一项所述的聚合物,其中,所述稠合芳族环或稠合芳族二酸或酸酐或其它的酸形成的衍生物基于1,8-萘酰亚胺、或1,2-萘酰亚胺,或它们的混合物。
7.根据前述权利要求1至3任意一项所述的聚合物,其中,Q基于萘二甲酸酐,例如4-硝基-1,8-萘酰亚胺(当一个R1=NO2时)、3-硝基-1,8-萘酰亚胺(当一个R1=NO2时)、4-氯-1,8-萘酰亚胺(当一个R1=Cl时)基团、3-磺基-1,8-萘酰亚胺(当一个R1=SO3H时)或它们的混合物。
8.根据前述权利要求1至7任意一项所述的聚合物,其中,所述聚合物链是由式(2)所表示的聚(醚):
其中,每个变量独立地为
R1是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团表示;
a是1或2、或1;
W是氧;
R'独立地是-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基是羟基或卤素,或者它们的混合物;
R2是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基是直链的或支链的);
R3是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基);所述C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基键合到聚合物链的一个末端氧原子上形成末端醚基团或末端酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,所述C1-50(或C1-20)-烃羰基键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团。例如乙烯基,并且所述取代基是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4是H,当Pol是一种共聚物时,R4是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
u是1-3或1-2,或1;
w是1-3或1-2,或1;
条件是:当R2为亚烃基时,u为1且w为1;并且
m是1-110、或1-90。
9.根据前述权利要求1至4任意一项所述的聚合物,其中,所述聚合物链是由式(3a)所表示的聚(醚)聚合物链:
其中,每个变量独立地为
R1是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团表示;
a是1或2、或1;
W是氧、硫、或>NG(典型地是氧);
R'独立地是-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基是羟基或卤素(典型地为Cl)或者它们的混合物;
R2是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基是直链的或支链的);
G是含1-200、或1-100、或1-30个碳原子的烃基;
R3是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),所述C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基键合到聚合物链的一个末端氧原子上形成末端醚基团或末端酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,所述C1-50(或C1-20)-烃羰基键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,并且所述取代基是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4是H,当Pol是一种共聚物时,R4是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
u是1-3或1-2,或1;
w是1-3或1-2,或1;并且
m是1-110、或1-90。
10.根据前述权利要求1至4任意一项所述的聚合物,其中,所述聚合物链是由式(3b)所表示的聚(醚)聚合物链:
其中,每个变量独立地为
R1是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团表示;
a是1或2、或1;
W是氮;
R'独立地是-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基是羟基或卤素或者它们的混合物;
R2是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基是直链的或支链的);
R3是H或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),其键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,并且所述取代基是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4是H,当Pol是一种共聚物时,R4是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
u是1-3或1-2,或1;
w是1-3或1-2,或1;
v是2;并且
m是1-110、或1-90。
11.根据前述权利要求1至4任意一项所述的聚合物,其中,所述聚合物链是由式(4a)所表示的聚(醚)共聚-聚(酯)聚合物链:
其中,每个变量独立地为
R1是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团表示;
a是1或2、或1;
W是氧、硫、或>NG(典型地是氧);
R'独立地是-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基是羟基或卤素,或者它们的混合物;
R2是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基是直链的或支链的);
G是含1-200、或1-100、或1-30个碳原子的烃基;
R3是H或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),其键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,并且所述取代基是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4是H,当Pol是一种共聚物时,R4是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
R5是C1-19-亚烃基;
u是1-3或1-2,或1;
w是1-3或1-2,或1;
q是1-90;并且
m是1-90,条件是:m等于或大于q。
12.根据前述权利要求1至4任意一项所述的聚合物,其中,所述聚合物链是由式(4b)所表示的聚(醚)共聚-聚(酯)聚合物链:
其中,每个变量独立地为
R1是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团表示;
a是1或2、或1;
W是氮;
R'独立地是-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基是羟基或卤素,或者它们的混合物;
R2是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃基或亚烃羰基是直链的或支链的);
R3是H或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基),其键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,并且所述取代基是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4是H,当Pol是一种共聚物时,R4是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
R5是C1-19-亚烃基;
u是1-3或1-2,或1;
w是1-3或1-2,或1;
v是2;
q是1-90;并且
m是1-90,条件是:m等于或大于q。
13.根据前述权利要求1至4任意一项所述的聚合物,其中,所述聚合物链由式(5)表示:
其中,每个变量独立地为
R1是在Q环上可用于键合到一个取代基的任何位置的取代基,并且R1独立地由至少一种吸电子基团表示;
a是1或2、或1;
W是氧;
M是H、一种金属阳离子、-NR’4 +、或它们的混合物;
R'独立地是-H或一种典型地含有1-20或1-10个碳原子的任选取代的烷基,并且所述取代基是羟基或卤素(典型地为Cl)或者它们的混合物;
R2是C1至C20、或C1至C12、或C1至C6亚烃羰基(当R2包含多于2个碳原子时,所述亚烃羰基是直链的或支链的);
R3是H或C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基,或C1-50(或C1-20)-烃羰基(即含有羰基的烃基);所述C1-50(或C1-20)-任选取代的烃基键合到聚合物链的一个末端氧原子上形成末端醚基团或末端酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,所述C1-50(或C1-20)-烃羰基键合到聚合物链的所述氧原子上形成末端酯基团或末端氨基甲酸乙酯基团,并且可以包含或不包含一个能够聚合的基团,例如乙烯基,并且所述取代基是卤素、醚、酯或它们的混合物;
当Pol是一种均聚物时,R4是H,当Pol是一种共聚物时,R4是H(以足够提供40wt%至99.99wt%氧亚乙基的量)与甲基、乙基和苯基中的至少一种的混合物;
R5是C1-19-亚烃基;
u是1-3或1-2,或1;
w是1-3或1-2,或1;
q是1-90;并且
m是1-90,条件是:m等于或大于q。
14.根据前述权利要求1至13任意一项所述的聚合物,其中,所述吸电子基团是-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、-C(O)OM、-Cl或-Br,其中,M是H、一种金属阳离子、-NR’4 +或它们的混合物。
15.根据前述权利要求1至13任意一项所述的聚合物,其中,所述吸电子基团是-Cl、-NO2或-SO3M,其中,M是H、一种金属阳离子、-NR’4 +或它们的混合物。
16.一种包含颗粒状固体(典型地,颜料或填料)、水性介质和具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链的组合物,其中,由根据前述权利要求1至15任意一项所述的聚合物表示所述聚合物。
17.根据前述权利要求16所述的组合物,其中,所述组合物为研磨料、涂料或油墨。
18.根据前述权利要求16至17任意一项所述的组合物,其中,所述颗粒状固体为颜料或填料。
19.根据前述权利要求16至18任意一项所述的组合物,其还包含粘合剂。
20.根据前述权利要求16至18任意一项所述的组合物,其中,所述聚合物的存在量范围为所述组合物的0.1wt%至79.6wt%、或0.5wt%至30wt%、或1wt%至25wt%。
21.所述具有至少一个稠合芳族酰亚胺侧基的聚合物链的用途,其中,根据前述权利要求1至15任意一项所述的聚合物是根据前述权利要求16至20任意一项所述的组合物中的分散剂。
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