CN1805985A - 聚氨酯分散剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了包括颗粒状固体、有机介质和聚氨酯分散剂的非水性组合物,其中聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链和侧向连接的聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃的溶剂溶解性侧链,其中侧链包括这些侧链的混合。

Description

聚氨酯分散剂
本申请要求2003年5月15日提交的GB 0311121.8的优先权。
                          发明领域
本发明涉及聚氨酯分散剂,还涉及含有分散于非水性有机介质特别是极性有机介质中的颗粒状固体的分散体、研磨料、涂料和油墨,包括用于非接触印刷方法如“按需滴墨(Drop-on-demand)”印刷方法中的油墨。尤其是,分散剂显示出基本上为线形的主链,其侧向连接有溶剂溶解性的聚酯、聚丙烯酸、聚醚或聚烯烃侧链,所述侧链的包括这些侧链的混合。
                          发明背景
包含聚氧乙烯侧链的聚氨酯是已知的并已在专利文献中公开。例如,EP 060,430公开了制备具有聚环氧烷烃侧链的聚氨酯的方法,其特征在于用作初始醇的聚环氧烷烃具有被不大于3个碳原子隔开的至少两个自由羟基,其中羟基与二异氰酸酯反应。聚氨酯可用来使泡沫、乳化液和分散体稳定或去稳定。它们也可与颜料或填料一起使用。但是没有提到聚氨酯可用作非水性介质中的分散剂,特别是制备非水性研磨料、涂料和油墨中的分散剂。
JP1995179801A公开了具有聚氨酯主链的水溶性丙烯酸接枝共聚物。接枝共聚物具有羧酸官能团,其可被结合到主链或接枝的丙烯酸部分中。
                         发明概述
本发明提供了包含颗粒状固体、有机介质和聚氨酯分散剂的非水性组合物,其中聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链和侧向连接的聚酯、聚丙烯酸、聚醚或聚烯烃的溶剂溶解性侧链,其中侧链包括这些侧链的混合。
                      发明详述
本发明提供了包含颗粒状固体、有机介质和聚氨酯分散剂的非水性组合物,其中聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链和侧向连接的聚酯、聚丙烯酸(特别是聚丙烯酸酯)、聚醚或聚烯烃的溶剂溶解性侧链,其中侧链包括这些侧链的混合。溶剂溶解性侧链的最优选择取决于有机介质的极性。在一个实施方案中,存在聚烯烃,在另一个实施方案中,不存在聚烯烃。
在一个实施方案中,非水性组合物任选地包含5wt%或更少的水,优选小于2wt%,更优选小于0.5wt%,最优选没有水。
然而聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃侧链可包含远离聚氨酯主链的末端的羟基,非常优选的是,这种链带有与异氰酸酯不反应的[端]基,特别是C1-50的烃基,因为这在分散剂的制备过程中限制了任何交联。烃基可任选地为支化烷基、环烷基、芳基或芳烷基。
环烷基优选为C3-6环烷基,如环丙基,特别是环己基。
芳基优选为C6-10芳基,如萘基,特别是苯基,它们可被卤素、C1-20烷基或C1-20烷氧基取代。
芳烷基优选为2-苯基乙基,特别是苯基,其中苯环任选地可被卤素、C1-20烷基或C1-20烷氧基取代。
聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃链的烷基端基的长度很大程度依赖于有机介质的性质。因而,例如,当有机介质为极性有机液体时,烃基优选为可为线形或支化的C1-12烷基。烃基包括乙基、丙基、异丙基或其混合。当聚氨酯分散剂包含聚醚侧链时,优选末端的烷基为C1-4烷基,例如甲基,因为它们容易商购。当有机介质为非极性有机液体时,优选末端的烷基包含大于8个碳原子。也优选烷基为支化的,因为这有助于在非极性有机液体中的溶解度。
聚醚链优选为聚(C2-4环氧烷烃),其包含相对于聚(C2-4环氧烷烃)总重量的小于60%,更优选小于40%,特别优选20%重量比的环氧乙烷。
(C2-4环氧烷烃)基团的亚烷基部分可为线形或优选支化的,可通过环氧烷烃如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的(共)聚获得,或由四氢呋喃获得。共聚物可为无规共聚物或嵌段共聚物。
优选地,聚醚链可由环氧丙烷获得。也优选,分散剂的聚醚链可由聚(C2-4环氧烷烃)单C1-10烷基醚,特别是甲基或丁基醚获得。
聚酯链优选可由或由包含1~26个碳原子的羟基羧酸或其内酯获得。羟基羧酸的选择很大程度地受有机介质自身的性质影响。当有机介质为极性有机液体时,羟基羧酸优选包含8个碳原子,当有机介质为非极性有机液体时,羟基羧酸优选包含大于8个碳原子。特别优选的是,聚酯链可由两种或多种不同的羟基羧酸或其内酯获得,因为这有助于在有机介质中的溶解度。羟基羧酸可为饱和/或不饱和的,线形或支化的。
合适的羟基羧酸的例子为乙醇酸、乳酸、5-羟基戊酸、6-羟基己酸、蓖麻酸、12-羟基硬脂酸、12-羟基月桂酸、5-羟基月桂酸、5-羟基癸酸和4-羟基癸酸。
合适的内酯的例子为β-丙内酯和任选的C1-6烷基取代的δ-戊内酯和ε-己内酯如β-甲基-δ-戊内酯,δ-戊内酯、ε-己内酯,2-甲基、2-甲基、4-甲基、5-叔丁基、7-甲基-4,4,6-三甲基-和4,4,6-三甲基-ε-己内酯,包括其混合物。
特别优选可由δ-戊内酯和ε-己内酯衍生的聚酯链。
聚丙烯酸酯链优选通过C1-6-(烷基)丙烯酸酯,特别是(甲基)丙烯酸酯(例如来自丙烯酸(任选地被C1-6烷基取代的)的聚合物或来自C1-18(更优选C1-8)醇和丙烯酸或C1-6烷基取代的丙烯酸的酯)的(共)聚可获得或获得。
如前面所公开的,聚氨酯分散剂可包含聚酯、聚醚和聚丙烯酸酯侧向侧链的混合。
通过明显的变换,聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯侧向侧链自身可以是这些链的混合。因而,例如,聚酯和聚丙烯酸酯侧链可包含聚醚部分等。
聚氨酯分散剂中的侧向聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃侧链的数均分子量优选不大于10000,更优选不大于4000,特别是不大于2500。也优选,侧向聚酯、聚醚和聚丙烯酸酯侧链的数均分子量优选不小于300,更优选不小于600,特别是不小于800。
如前面所公开的,聚氨酯的主链基本上是线形的。因此,可由其获得分散剂的异氰酸酯优选官能度为2.0~2.5,更优选2.0~2.1,特别是约2.0。
侧向侧链聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃链通过氧和/或氮原子连接到聚氨酯主链上,其中氧和/或氮原子为聚酯、聚醚、聚丙烯酸(特别是聚丙烯酸酯)或聚烯烃的末端的羟基和氨基的残基。
当侧向侧链为聚醚时,优选为聚醚的残基,聚醚包含两个羟基或一个羟基和一个仲氨基,其在聚醚链的一端与异氰酸酯反应。羟基和氨基优选被至多6个碳原子隔开。当聚醚包含两个与异氰酸酯反应的羟基时,它们优选被至多17个原子隔开,特别是16个碳原子和一个氮原子。也优选,两个羟基被不小于5个原子隔开,特别是4个碳原子和一个氮原子。也可由包含两个与异氰酸酯反应的氨基(即伯和/或仲氨基)的聚醚制备分散剂,但是这是较不优选的。
当侧向侧链为聚酯时,优选为聚酯的残基,聚酯包含在聚酯链的一端与异氰酸酯反应的两个羟基。羟基也优选被至多17个原子隔开,特别是16个碳原子和一个氮原子。特别优选地,两个羟基被不小于5个原子隔开。
当侧向侧链为聚丙烯酸酯时,优选为聚丙烯酸酯的残基,聚丙烯酸酯包含在聚丙烯酸酯链的一端与异氰酸酯反应的两个羟基。两个羟基优选被至多4个碳原子隔开,例如2个碳原子。在一个实施方案中,存在丙烯酸酯,在另一个实施方案中,不存在丙烯酸酯。
当侧向侧链为聚烯烃时,优选为聚烯烃的残基,聚烯烃包含两个羟基或一个羟基和一个仲氨基,其在聚烯烃链的一端与异氰酸酯反应。羟基和氨基优选被至多6个碳原子隔开。当聚烯烃包含两个与异氰酸酯反应的羟基时,它们优选被至多17个原子隔开,特别是16个碳原子和一个氮原子。也优选,两个羟基被不小于5个原子隔开,特别是4个碳原子和一个氮原子。也可由包含两个与异氰酸酯反应的氨基(即伯和/或仲氨基)的聚烯烃制备分散剂,但是这是较不优选的。
分散剂也可任选地包含酸和/或氨基,包括其盐,因为这些基团已被发现可提高某些颗粒状固体的分散性。聚氨酯分散剂中酸和/或氨基的量优选每100g聚氨酯分散剂为10~180,更优选20-110,特别是20~60毫当量。优选酸基团,特别是羧酸基团。
当酸基团是盐的形式时,它可为碱金属如钠、钾或锂的盐,胺如C1-8烷基胺或C1-8烷醇胺的盐,或季铵阳离子如C1-8烷基季铵阳离子或苄烷铵阳离子的盐。氨基可通过与二烷基硫酸盐如二甲基硫酸盐或苄基氯的反应被季铵化。当存在时,酸基团优选为游离酸的形式。
当胺基团是盐的形式时,它可为无机或有机酸的盐。这些酸的例子是盐酸和乙酸。当存在时,胺基团优选为非离子化的形式。
聚氨酯分散剂也可包含数均分子量为32~3000、具有与异氰酸酯反应的两个基团的成形化合物的残基。
聚氨酯分散剂也可具有末端的聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃链。这些链与前面关于侧链描述的那些链类似,但是可由只具有一个与异氰酸酯反应的基团的化合物获得。
聚氨酯分散剂中溶剂可溶性侧向和末端的链的总重量百分比优选不小于20%,更优选不小于30%,特别是不小于40%。还优选的是,聚氨酯分散剂中溶剂可溶的侧向和末端的链的总重量百分比不大于90%,更优选不大于80%,例如45%~80%或60%~78%。在一个实施方案中,聚氨酯分散剂中溶剂可溶的侧向和末端的链的总重量百分比不大于70%,例如55%~65%。
聚氨酯分散剂中溶剂可溶的侧链的重量百分比优选不小于5%,更优选不小于15%,特别是不小于25%或不小于35%。
组合物中存在的颗粒状固体可为无机或有机固体物质,其在相关温度下在有机介质中基本上不溶,并且有望在其中以良好分散的形式稳定化。
合适的固体的例子为用于溶剂油墨的颜料;用于涂料和塑料材料的颜料、增量剂和填料;染料,特别是分散染料;用于溶剂染浴、油墨和其它溶剂应用体系的光学增亮剂和纺织辅剂;用于油基的和反乳液钻探泥浆的固体;干燥清洁流体中的污垢和固态颗粒;颗粒状陶瓷材料;磁性材料和磁性记录介质,阻燃剂如用于塑料材料和生物杀灭剂的阻燃剂,在有机介质中作为分散体应用的农用化学品和药物。
优选的颗粒状固体为选自任何已知的各类颜料,例如在theColour Index(1971)的第三版和后续版本及其附录中,在标题为“颜料”的章节下描述的。无机颜料的例子为二氧化钛、氧化锌、普鲁士蓝、硫化镉、氧化铁、朱砂、群青和铬颜料,包括铬酸盐、钼酸盐和混合的铬酸盐和铅、锌、钡、钙的硫酸盐及其混合物和改性物,它们可作为绿-黄色至红色颜料以樱草黄、柠檬黄、中铬黄(middle)、橙、猩红、铬红的名称进行商购。有机颜料的例子选自偶氮、双偶氮、缩合偶氮、硫靛、阴丹酮、异阴丹酮、二苯并芘二酮、蒽醌、异二苯并蒽酮、三苯二噁嗪、喹吖啶酮和酞菁系列,特别是铜酞菁和其环卤代衍生物,也包括酸性、碱性和媒染料的色淀。炭黑虽然是严格无机的,但在分散性质方面表现得更像有机染料。优选的有机染料为酞菁,特别是铜酞菁,单偶氮、双偶氮、阴丹酮、二苯并芘二酮、喹吖啶酮和炭黑。
其它优选的颗粒状固体为:增量剂和填料如滑石、高岭土、硅石、重晶石和白垩;颗粒状陶瓷材料如氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、氮化硅、氮化硼、碳化硅、碳化硼、混合的氮化硅-铝和金属钛酸盐;磁性颗粒材料如过渡金属特别是铁和铬的磁性氧化物,例如γ-Fe2O3、Fe3O4和钴掺杂的氧化铁、氧化钙,铁氧体,特别是钡铁氧体;和金属颗粒,特别是金属铁、镍、钴及其合金;农用化学品如杀真菌剂flutriafen、多菌灵、百菌清和代森锰锌,以及阻燃剂如三水合铝和氢氧化镁。
组合物中存在的有机介质优选为极性有机介质或基本上非极性的芳族烃或卤化烃。关于有机介质的术语“极性”指的是能够形成中等至强键的有机液体或树脂,如Crowley等在Journal of PaintTechnology,Vol.38,1966,269页中的题为“A Three DimensionalApproach to Solubility”文章中所述。这种有机介质通常具有5个或者更多的氢键,如上述文章中所定义的。
合适的极性有机液体的例子为胺、醚,特别是低级烷基醚,有机酸、酯、酮、二醇、醇和酰胺。这种中等强氢键的液体的很多具体的例子在Ibert Mellan的题为“Compatibility and Solutbility”的书(1968年由Noyes Development Corporation出版)39-40页表2.14中给出,这些液体全部落入此处使用的术语极性有机液体的范围中。
优选的极性有机液体为二烷基酮,烷烃羧酸和烷醇的烷基酯,特别是包含总数至多为6个(包括6个)碳原子的这种液体。可提及的优选和特别优选的液体的例子有二烷基和环烷基酮,如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二异丙基酮、甲基异丁基酮、二异丁基酮、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-丁氧基乙酯、乙酸3-甲氧基丙酯、乙酸3-乙氧基丙酯和乙酸2-乙氧基乙酯;烷醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和异丁醇,以及二烷基和环醚如二乙基醚和四氢呋喃。
可单独使用或以与上述极性溶剂的混合物使用的基本上为非极性的有机液体为芳族烃,如甲苯和二甲苯,脂族烃如己烷、庚烷、辛烷、癸烷,石油馏出物如石油溶剂油、矿物油、植物油,以及卤化脂族和芳族烃,如三氯乙烯、全氯乙烯和氯苯。
作为用于本发明分散体形成的介质,合适的极性树脂的例子为成膜树脂,如适用于制备用于各种用途如涂料和油墨的油墨、涂料及漆片(chip)的树脂。这些树脂的例子包括聚酰胺,如VersamidTM和WolfamidTM,和纤维素醚,如乙基纤维素和乙基羟乙基纤维素。涂料树脂的例子包括短油醇酸树脂/三聚氰胺甲醛、聚酯/三聚氰胺甲醛、热固性丙烯酸/三聚氰胺甲醛、长油醇酸树脂以及多介质树脂如丙烯酸和脲/醛。
树脂也可为不饱和聚酯树脂,包括可以用加强纤维和填料配制的所谓的片状模塑料和整体模塑料。这种模塑料已在DE 3,643,007和PF Bruins的题为“Unsaturated Polyester Technology”,Gordon andBreach Science publishers,1976,211~238页的专论中描述。
如果需要的话,分散体可包含其它成分,例如树脂(其中并未构成有机介质的那些)连接料、流化剂(如GB-A-1508576和GB-A-2108143中描述的那些)、防沉降剂、增塑剂、流平剂和防腐剂。
组合物通常包含5~95重量%的颗粒状固体,精确数量取决于固体的性质和固体和有机介质的相对密度。例如,其中固体为有机物质如有机颜料的组合物,优选包含15~60重量%的固体,而其中固体为无机物质如无机颜料、填料或增量剂的组合物,优选包含40~90重量%的固体,基于组合物的总重量计。
组合物优选通过在有机介质中研磨颗粒状固体来制备,温度不高于40℃,特别是不高于30℃。但是,当固体为粗的酞菁颜料如铜酞菁时,有时优选在50~150℃的温度在有机液体中进行研磨,因为可获得更绿(greener)和更亮的色调。尤其是在有机液体为高沸点的脂族和/或芳族馏出物的情况下。
组合物可通过已知的用于制备分散体的任何常规方法来获得。因此,固体、有机介质和分散剂可以任何顺序混合,然后对混合物进行机械处理,以将颗粒状固体减小到合适的尺寸,例如通过球磨、珠磨、砂磨或塑磨,直到形成分散体。可选择地是,可单独地或在与有机介质或分散剂的混合物中处理固体,以减小其颗粒尺寸,然后加入另一种或多种成分,并搅拌混合物而提供分散体。
如果组合物要求是干的形式,优选液体介质是挥发性的,从而它可通过简单分离方法如蒸发方便地从颗粒状固体除去。但是,优选组合物包括液体介质。
如果干的组合物基本上由分散剂和颗粒状固体组成,它优选包含至少0.2%,更优选至少0.5%,特别是至少1.0%的分散剂,基于颗粒状固体的重量计。优选地,干的组合物包含不大于100%,优选不大于50%,更优选不大于20%,特别是不大于10%重量比的分散剂,基于颗粒状固体的重量计。
如前面所描述的,组合物特别适用于制备研磨基料,其中在颗粒状固体和成膜树脂连接料的存在下,将颗粒状固体在液体介质中研磨。
因此本发明的另一方面是提供包括颗粒状固体、分散剂和成膜树脂的研磨基料。
通常,研磨基料包含基于研磨基料总重量的20~70重量%的颗粒状固体。优选地,颗粒状固体占研磨基料的重量不小于30%,特别是不小于50%。
研磨基料中树脂的量可在宽广范围内变化,但是占研磨基料的连续/液相的重量优选不小于10%,特别是不小于20%。优选地,树脂的量占研磨基料的连续/液相的重量优选不大于50%,特别是不大于40%。
研磨基料中分散剂的量取决于颗粒状固体的量,但是优选为研磨基料的0.5~5重量%。
聚氨酯分散剂可由本领域已知的任何方法制备,可通过或通过将以下组分一起反应获得:
a)一种或多种平均官能度为2.0~2.5的多异氰酸酯;
b)一种或多种化合物,其具有至少一个聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃链和至少两个位于化合物一端的、与异氰酸酯反应的基团,从而聚酯、聚醚或聚丙烯酸酯链处于聚氨酯聚合物主链的侧向;
c)任选地,一种或多种化合物,其具有酸或氨基团,包括其盐,以及至少两个与异氰酸酯反应的基团;
d)任选地,一种或多种数均分子量为32~3000的成形化合物,其具有至少两个与异氰酸酯反应的基团;
e)任选地,一个或多种用作链终止剂的化合物,其包含一个与异氰酸酯反应的基团;
f)任选地,一个或多种用作链终止剂的化合物,其包含单个异氰酸酯基团。
如前面指出的,聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链,因此优选组分(b)、(c)和(d)只包含两个与异氰酸酯反应的基团。也优选组分(a)的官能度为2.1~2.0,特别是约2,因为这也限制了聚氨酯分散剂的链之间的任何交联。
优选地,组分(a)为二异氰酸酯或二异氰酸酯的混合物,如甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、己烷二异氰酸酯(HDI)、α,α-四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(4,4’-MDI)、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯(2,4’-MDI)和二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(HMDI)。优选地,组分(a)为TDI或IPDI或MDI。
为组分(b)的具有聚醚链的化合物优选为聚(C2-3环氧烷烃),其包含小于60%的聚(环氧乙烷),也优选包含两个与异氰酸酯反应的基团。优选地,环氧乙烷的量占聚(C2-3环氧烷烃)链的重量小于40%,特别是小于20%。有很多方法将聚醚侧链结合到包含这些与异氰酸酯反应的基团的有机化合物中。
因而,在两个与异氰酸酯反应的基团都为羟基的情况下,聚(C2-4环氧烷烃)链可方便地被官能度为2或更高的异氰酸酯连接。这种类型的化合物描述于US 4,794,147,该专利涉及顺序地使单官能聚醚与多异氰酸酯反应,以制备部分封端的异氰酸酯中间体,和使该中间体与具有至少一个活性氨基氢和至少两个活性羟基的化合物反应。
这种类型的化合物优选的一类可用式1表示。
Figure A20048001616200151
其中
R为C1-20烃基;
R1为氢、甲基或乙基,其中有小于60%的氢;
R2和R3各自独立地为C1-8羟烷基;
Z为C2-4亚烷基;
X为-O-或-NH-;
Y为多异氰酸酯的残基;
m为5~150;
p为1~4;和
q为1或2。
R可为烷基、芳烷基、环烷基或芳基。
当R为芳烷基时,它优选为苄基或2-苯基乙基。
当R为环烷基时,它优选为C3-8环烷基如环己基。
当R为芳基时,它优选为萘基或苯基。
当R为烷基时,它可为线形或支化的,优选包含不大于12个,更优选不大于8个,特别是不大于4个碳原子。特别优选R为甲基或丁基。
由Z表示的C2-4亚烷基基团可为亚乙基、三亚甲基、1,2-亚丙基或亚丁基。
优选地,m不小于10。也优选m不大于100,特别是不大于80。
当q为2时,可连接两个不同的聚氨酯聚合物链,但是更优选q为1。
当多异氰酸酯的官能度大于2时,组分(b)的化合物可带有大于1个聚(环氧烷烃)链。然而,更优选的是,p为1,q为1,Y为二异氰酸酯的残基。
当R1为氢和甲基的混合物,Z为1,2-亚丙基,X为-NH-时,式1的化合物为聚亚烷基二醇胺的衍生物,如从Huntsman Corporation获得的JeffamineTM聚醚。
优选地,R2和R3均为2-羟乙基。
也优选X为O。
式1的化合物通常通过使单官能聚醚与多异氰酸酯在惰性溶剂如甲苯中任选地在酸催化剂存在下反应来制备,温度为50~100℃,直至达到期望的异氰酸酯值。在一个实施方案中,存在酸催化剂,在另一个实施方案中,不存在酸催化剂。然后当加入必需的仲胺如二乙醇胺时,温度通常降低到40~60℃。
有用的式1化合物已用作组分(b),这是通过使数均分子量为250~5000的聚(丙二醇)单甲基醚、聚(丙二醇)单丁基醚或JeffamineTM系列聚醚与二异氰酸酯如TDI反应,接着与二乙醇胺反应来实现的。
可用作组分(b)的化合物的第二优选类型为式2化合物。
其中
R、R1、Z和m如前面所定义;
R4为异氰酸酯反应活性有机基团;
R5为氢或异氰酸酯反应活性有机基团;和
n为0或1。
式2化合物的例子公开于EP 317258中。
由R4和R5表示的有机基团为包含异氰酸酯反应活性基团的有机基团,如-OH、-SH、-COOH、-PO3H2和-NHR6,其中R6为氢或任选的取代的烷基。可提及的异氰酸酯反应活性基团的具体例子有羟基烷基、羟基烷氧基烷基、羟基(聚亚烷基氧)烷基和羟基烷氧基羰基烷基。
式2化合物的优选类型是,其中n为0,Z为1,2-亚丙基,R4为-CH2CH2C(O)-O-(L)q-H。其中L为烃基或烷氧基,优选L为C2~C3的烃基或烷氧基;q为1~20,优选为1~6,最优选为1。R5为氢。这种类型的化合物可由或由聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺和羟基官能化丙烯酸酯如丙烯酸2-羟基乙酯或丙烯酸羟基丙酯的Michael加成反应获得。聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺的合适的来源为从HuntsmanCorporation获得的JeffamineTMM系列的聚醚。聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺和2-羟基官能化丙烯酸酯之间的反应通常在空气存在下和50~100℃的温度下进行,任选地在聚合抑制剂如氢醌或丁基化羟基甲苯存在下进行。
式2化合物的另一优选类型是,其中n为0,Z为1,2-亚丙基,R4和R5均为2-羟基乙基。这种类型的化合物可通过使聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺与环氧乙烷在酸性条件下反应来制备。
式2化合物的又另一优选类型是,其中n为0,Z为1,2-亚丙基,R4为-CH2CH2C(O)-O-(L)q-H,R5为氢。其中L为烃基或烷氧基,优选L为C2~C3的烃基或烷氧基;q为1~20,优选为1~6,最优选为1。R5为氢。这种类型的化合物可通过使聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺与约一化学剂量当量的环氧乙烷在酸性条件下反应来制备。
聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺也可由根据以下通式的聚(环氧烷烃)单烷基醚与丙烯腈的反应和氢还原来获得,其中R和R1如前面所述。
式2化合物的更优选的类型是,其中n为0,Z为1,3-亚丙基,R4为2-羟基乙基,R5为氢,其可由式2A的聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺与羟基官能化的丙烯酸酯如丙烯酸2-羟基乙酯或丙烯酸羟基丙酯之间的反应来获得。
可用作组分(b)的化合物的第三优选类型为式3:
其中R,R1和m如前面所定义,W为C2-6亚烷基,特别是亚乙基。这种类型的化合物可通过或通过羟基胺和聚(环氧烷烃)丙烯酸酯的Michael加成反应获得。
可用作组分(b)的化合物的第四优选类型为式4:
Figure A20048001616200191
其中
其中R,R1,Z,m和n如前面所定义;
R7代表氢,卤素或C1-4烷基;
Q为二价吸电子基团;和
T为二价烃基,其可带有取代基或包含杂原子。
可由Q表示的吸电子基团的例子包括-CO-、-COO-、-SO-、-SO2-、-SO2O-和-CONR8-,其中R8为氢或者烷基。
可由T表示的烃基基团包括亚烷基、亚芳基及其混合,所述的基团任选地带有取代基或包含杂原子。由T表示的合适基团的例子为包含1~12个碳原子的亚烷基基团、氧亚烷基和通式为-(CH2CHR1O)x的聚氧亚烷基基团,其中R1如前面所定义,x为1~10,亚苯基和亚联苯基基团以及其它亚芳基基团如
Figure A20048001616200192
其中,Y为-O-、-S-、-CH2-、-CO-或-SO2-。
式4的化合物由2摩尔的聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺与1摩尔式5的不饱和化合物的Michael加成反应可获得或获得。
其中,Q、T和R7如前面所定义。
式5的不饱和化合物的例子特别是二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯,其中T为C4-10亚烷基残基、聚氧亚烷基残基或氧乙基化双酚A残基。
当组分(b)为包含两个与异氰酸酯反应的基团的聚酯时,聚酯链可通过使一种或多种羟基羧酸或其内酯,在用作聚合封端部分的含羟基或羧基的化合物存在下聚合来制备。
使用含羟基化合物作为链封端化合物而获得的聚酯优选为式6。
R9O(OC-A-O)mH                   6
其中
m如前面所定义;
R9为C1-50烃基;和
A为C1-26亚烷基和/或C2-26亚烯基。
使用含羧基化合物作为链封端化合物而获得的聚酯优选为式7。
R9CO(O-A-CO)mOH                 7
其中
R9、A和m如前面所定义。
式6和/或7的聚酯通常通过使一种或多种羟基羧酸与含羟基化合物或含羧基化合物一起在50~25O℃、惰性气氛中和酯化催化剂存在下反应来制备。通常的工艺条件描述于WO 01/80987中。
式6的化合物可与多异氰酸酯和仲胺在制备式1的化合物中描述的类似的条件下反应,以形成聚酯类似物。
式7的化合物可通过与二醇如乙二醇或丙二醇反应转化为单羟基化合物,而得到的单羟基衍生物以与式6化合物在制备聚酯类似物中类似的方式处理为式1的聚醚。
包含2个在聚酯的一端可与异氰酸酯反应的官能团的聚酯可由氨基醇与聚酯丙烯酸酯的Michael加成来制备,如聚己内酯丙酸酯与乙醇胺的加成。
当组分(b)为包含聚(烷基)丙烯酸酯链的化合物时,优选为聚(甲基)丙烯酸酯,其包含在丙烯酸酯链一端的两个羟基或在丙烯酸酯链一端的一个羟基和一个亚氨基。两个羟基或一个羟基和一个亚氨基优选被1~6个碳原子隔开。这种类型的聚丙烯酸酯可由或由二醇与丙烯酸酯通过例如原子转移自由基聚合反应获得,如以下反应式所释。这种类型的反应在Macromolecules 1995,28,1721和1997,30,2190和J.Am.Chem.Soc.1995,117,5614中公开。
Figure A20048001616200211
其中R10为C1-20烃基,m如前面所定义。
可选择地,二羟基官能化聚(烷基)丙烯酸酯可由(甲基)丙烯酸酯单体的自由基聚合来制备,在二羟基官能化链转移剂如硫代甘油的存在下根据以下反应式聚合。
反应优选在引发剂如偶氮二(异丁腈)(AIBN)的存在下进行。
Figure A20048001616200212
其中R10和m如前面所定义。
单羟基官能化聚合物链(聚醚、聚酯和聚(烷基)丙烯酸酯)可转化为在一端包含羟基和亚氨基的聚合物链,通过首先与异氰酸酯官能化的丙烯酸酯反应,接着通过与烷醇胺的Michael加成而得到最终加合物。
以下的式子说明了以单羟基官能化聚酯开始的这种合成转化。
其中R10和m如前面所定义。
当组分(b)为包含聚烯烃链的化合物时,优选为包含在聚烯烃链一端的两个羟基或在聚烯烃链一端的一个羟基和一个亚氨基的聚烯烃。聚烯烃链优选为聚异丁烯。在链的一端包含两个或更多异氰酸酯反应活性基团的聚异丁烯链可由聚异丁烯基丁二酸酐(PIBSA)制备。PIBSA与烷基二胺的反应产生一端具有伯胺的聚异丁烯。这用一种类型的PIBSA进行说明:
Figure A20048001616200222
伯胺封端的聚异丁烯链可通过羟基官能化丙烯酸酯的Michael加成或环氧乙烷的加成而转化以产生具有两个异氰酸酯反应活性基团的产物,按与上述对聚(环氧烷烃)单烷基醚单胺的类似方式进行转化。
如前面所公开的,组分(c)为包含酸或胺基团和至少两个与异氰酸酯反应的基团的化合物。优选化合物只包含两个与异氰酸酯反应的基团,因为这限制了分散剂邻接链之间的交联。酸基团是优选的。酸基团可为膦酸、磺酸或优选的羧酸,包含其混合物。优选地,组分(c)的与异氰酸酯反应的基团均为羟基。优选组分(a)的二醇为式8的化合物。
Figure A20048001616200223
其中基团R11、R12和R13中的至少两个为C1-6羟基烷基,其余的为C1-6烃基,其可为线形或支化的烷基、芳基、芳烷基或环烷基,M为氢或碱金属阳离子或季铵阳离子。羧酸组分的优选例子为二羟甲基丙酸(DMPA)和二羟甲基丁酸(DMBA)。
为组分(c)的含酸的化合物除了或代替羧酸基团,可包含其它酸基团,如膦酸或磺酸。这种化合物的一个例子为1,3-苯二羧酸-5-磺基-1,3-二(2-羟基乙基)酯(EGSSIPA)。
当组分(c)除了两个与异氰酸酯反应的基团外,还带有碱基团时,必要的是碱基团不与异氰酸酯反应。这种类型的碱基团为脂族叔胺、受阻芳族胺和可为脂环族或芳族的氮杂环化合物。受阻芳族胺的例子为在2和/或6位上具有立体受阻基团的苯胺。具有碱基团的组分(c)的具体例子为N-甲基二乙醇胺(NMDA)、N-苯基二乙醇胺(NPDA)和N,N-二(2-羟基乙基)异烟酰胺(HEINA)。
考虑到与异氰酸酯的反应性,聚氨酯的组分(d)的成形化合物优选为双官能的,虽然当希望聚氨酯聚合物主链有少量分枝时,可使用少量较高的官能度。但是,优选的是组分(d)为双官能的。优选的反应活性基团为氨基和羟基,更优选组分(d)为二胺或特别是二醇。如果存在的话,组分(d)主要用作扩链剂以改变聚氨酯聚合物的溶解度。
合适的二胺的例子为乙二胺、1,4-丁二胺和1,6-己二胺。
合适的二醇的例子为1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)、1,2-十二烷二醇、2-苯基-1,2-丙二醇、1,4-苯二甲醇、1,4-丁二醇和新戊二醇。二醇也可为聚醚如聚(C2-4亚烷基二醇)、聚酯或聚丙烯酸二醇。聚亚烷基二醇可为无规或嵌段(共)聚合物,其包含重复的亚乙基氧、亚丙基氧或亚丁基氧基团,包括其混合。
如前面所提到的,优选聚氨酯聚合物主链本质上是基本上为线形的。然而,可容许一些少量的分枝,这种分枝可通过较高官能化的多元醇如三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷或季戊四醇来方便地引入。
如前面所公开的,作为组分(e)的链封端化合物对于异氰酸酯为单官能的。单官能团优选为氨基或羟基。优选的端基是聚(C2-4亚烷基)单烷基醚和单烷基醚胺,类似于制备聚氨酯的组分(b)的侧向侧链化合物中使用的那些。
用作链封端化合物(组分f)的单异氰酸酯的例子为苯基异氰酸酯。
更优选的是,组分(f)的量为0。
由其可获得聚氨酯聚合物的上述化合物的通常的量为,15~50%的组分(a),10~80%的组分(b),0~24%的组分(c),0~25%的组分(d),0~50%的组分(e)和0~20%的组分(f),均基于聚氨酯聚合物的总重量。
当组分(e)为单官能聚醚、聚酯、聚(烷基)丙烯酸酯或聚烯烃时,组分(b)和组分(e)的总量优选不小于35%,当组分(e)不是单官能聚醚、聚酯或聚(烷基)丙烯酸酯时,组分(b)的量优选不小于35%。
本发明的聚氨酯聚合物可由任何本领域已知的方法制备。通常,聚氨酯聚合物通过使一种或多种官能度为2.0~2.5的异氰酸酯(组分(a))与一种或多种化合物(组分(b))反应而可获得或获得,其中一种或多种化合物选自具有聚(C2-4环氧烷烃)链的聚醚、聚酯、聚丙烯酸或聚烯烃,每个化合物的特征在于具有至少两个位于一端的、与异氰酸酯反应的基团,在基本上无水条件下和惰性气氛中,通常在温度为0~130℃,任选在惰性溶剂存在下,任选在催化剂存在下进行反应。任选地,反应也可在一种或多种具有至少一个酸或胺基团的化合物(组分(c))和一种或多种用作扩链剂的成形化合物(组分(d))以及任选地为组分(e)和(f)的一种或多种用作链封端化合物的化合物存在下进行。
惰性气氛可由周期表中的任何惰性气体提供,但是优选为氮气。
聚氨酯聚合物/预聚物的制备可在催化剂的存在下进行。特别优选的催化剂为脂肪酸的锡复合物如二丁基锡月桂酸酯(DBTDL)和叔胺。
本发明的聚氨酯聚合物的必要特性是,它包括主要的线形聚氨酯聚合物主链,包含特定量的侧向聚合物侧链,侧链可为聚(环氧烷烃)、聚酯、聚(烷基)丙烯酸酯或聚烯烃。因而,对于异氰酸酯基团与异氰酸酯反应活性基团的比例(包括具有残余异氰酸酯官能度的预聚物的配方),将会有许多对本领域技术人员显而易见的变化。在一种情况下,由组分(a)提供的所有异氰酸酯基团的比例小于由组分(b)和组分(c)、(d)和(e)存在时提供的异氰酸酯反应活性基团的总数。任何末端异氰酸酯反应活性基团都可以反应。
或者,由组分(a)和任选的组分(f)提供的异氰酸酯基团总数的比例大于由组分(b)和组分(c)、(d)和(e)存在时提供的异氰酸酯反应活性基团的总数。则所得的聚氨酯为包含残余异氰酸酯官能度的预聚物。然后这种预聚物可与连接不同预聚物链的其它扩链剂如组分(d)反应,和/或与组分(e)的链封端化合物反应,任选地在溶于水或其它极性溶剂之前或过程中反应。在一个实施方案中,预聚物在溶于水或其它极性溶剂之前与扩链剂反应。在一个实施方案中,预聚物在溶于水或其它极性溶剂过程中与扩链剂反应。在一个实施方案中,预聚物在不存在水或其它极性溶剂下溶解之前与扩链剂反应。在一个实施方案中,预聚物可在不存在水时与扩链剂反应。
预聚物的制备可以是有用的,因为它是制备聚氨酯聚合物过程中控制粘度的方法,特别是在不存在任何溶剂时进行反应的情况下。
当形成包含异氰酸酯官能度的预聚物时,扩链可通过水本身,或多元醇、氨基醇、伯或仲脂族、脂环族、芳族、芳族脂族或杂环多胺,特别是二胺、肼或取代的肼进行。
合适的扩链剂的例子包括乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、亚丙基二胺、亚丁基二胺、六亚甲基二胺、环亚己基二胺、哌嗪、2-甲基哌嗪、亚苯基二胺、甲苯二胺、二甲苯二胺、三(2-氨基乙基)胺、3,3’-二硝基联苯胺、4,4’-亚甲基二(2-氯苯胺)、3,3’-二氯-4,4’-二苯基二胺、2,6-二氨基吡啶、4,4’-二氨基二苯基甲烷、甲烷二胺、间-二甲苯二胺、异佛尔酮二胺和二亚乙基三胺与丙烯酸酯的加成物或其水解产物。也包括物质如肼,连氮如丙酮连氮,取代的肼例如二甲基肼、1,6-六亚甲基-二-肼、碳酰二肼、二羧酸和磺酸的酰肼如己二酸单或二酰肼、xalic酸二酰肼、间苯二甲酸二酰肼、酒石酸二酰肼、1,3-亚苯基二磺酸二酰肼、Ω-氨基己酸二酰肼,通过内酯与酰肼反应制备的酰肼如γ-羟基丁酸酰肼,二醇如上面提到的任何二醇的二-半-卡巴肼碳酸酯。六亚甲基二胺是特别优选的。
扩链可在高温、低温或环境温度下进行。方便的温度为5~95℃。
当在制备聚氨酯聚合物中使用预聚物时,选择扩链剂和链封端化合物的量以控制聚氨酯聚合物的分子量。当扩链剂中异氰酸酯反应活性基团的数量约等于预聚物中游离异氰酸酯的数量时,高分子量将是有利的。通过在与聚氨酯预聚物的反应中使用扩链剂和链终止剂的组合,较低分子量的聚氨酯聚合物是有利的。
在形成聚氨酯聚合物/预聚物之前、过程中或之后,可加入惰性溶剂以控制粘度。合适溶剂的例子为丙酮、甲基乙基酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甘醇二甲醚、N-甲基吡咯烷酮、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丙酯、乙酸乙酯、二乙酸乙二醇和丙二醇酯、乙酸乙二醇和丙二醇酯的烷基醚、甲苯、二甲苯和立体受阻的醇如叔丁醇和双丙酮醇。优选的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲氧基丙酯和N-甲基吡咯烷酮。
聚氨酯聚合物的数均分子量优选不小于2000,更优选不小于3000,特别是不小于4000。也优选,聚氨酯聚合物的数均分子量不大于50000,更优选不大于30000,特别是不大于20000。
如前面所提到的,某些聚氨酯分散剂是新的。因此,本发明又一方面是提供具有基本上为线形的主链和侧向连接的溶剂溶解性的聚(C2-4环氧烷烃)的聚醚侧链的聚氨酯分散剂,其包含相对于聚(C2-4环氧烷烃)链小于60重量%的环氧乙烷。在这种分散剂的一个优选子群中,聚(C2-4环氧烷烃)链为聚醚的残基,该聚醚包含在聚醚链一端的、与异氰酸酯反应的一个羟基和一个亚氨(仲胺)基。在聚醚分散剂的第二优选子群中,聚(C2-4环氧烷烃)链为聚醚的残基,该聚醚包含在聚醚链一端的、与异氰酸酯反应的、并被不少于5个原子隔开的两个羟基。
本发明又一方面是提供具有基本上为线形的主链和侧向连接的溶剂溶解性的聚(C2-4环氧烷烃)的聚醚侧链的聚氨酯分散剂,其包含相对于聚(C2-4环氧烷烃)链小于60重量%的环氧乙烷,并且每100gm分散剂包含10~180毫当量的离子基团(优选羧酸)。
本发明又一方面是提供具有基本上为线形的主链和侧向连接的溶剂溶解性的聚酯侧链的聚氨酯分散剂。在这种聚酯分散剂的一个优选子群中,聚酯侧链为聚酯的残基,该聚酯包含在聚酯链一端的、与异氰酸酯反应的、并优选被5~17个原子隔开的两个羟基。
工业应用
由本发明的组合物制备的分散体和研磨基料特别适用于涂料,包括高固体涂料,油墨,特别是胶版印刷、凹版印刷和丝网印刷油墨,用于显示屏装置和非水性陶瓷工艺的滤色层。
以下实施例提供了对本发明的说明。这些实施例是非穷举性的,并且不是为了限定本发明的范围。除非有相反的表述,所有的引用均为重量份。
实施例
制备中间体
中间体A-二羟基聚酯(TDI、DEA、cap、val)
将1-十二烷醇(54.77份,0.294M)、ε-己内酯(318.48份,2.79M)和δ-戊内酯(103份,0.103M)在氮气下及150℃下一起搅拌。加入丁氧锆催化剂(2.38份),将反应物在氮气下及180℃搅拌20小时。冷却到20℃之后,得到蜡状固体的聚酯。这是聚酯1。
将甲代亚苯基二异氰酸酯(16.37份)添加到加热至40℃的反应容器中。在搅拌下、40~44℃下于40分钟内加入溶于乙酸甲氧基丙酯(150份)的聚酯1(148.3份)。在搅拌下及50℃下继续反应75分钟。然后将反应物冷却到35℃,并加入二乙醇胺(9.89份)。在搅拌下及35℃下继续反应直到没有剩余异氰酸酯。这是中间体A。
中间体B-羟基氨基PO聚醚
将JeffamineTM2005(200份)、乙酸2-羟基乙酯(11.61份)和2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚(0.03份)在70℃下一起搅拌19小时,直到完成Michael加成反应。这是中间体B。
中间体C
将JeffamineTM600(400.0份)、乙酸2-羟基乙酯(81.28份)和2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚(0.06份)在70℃下一起搅拌19小时,直到完成Michael加成反应。这是中间体C。
中间体D
将甲代亚苯基二异氰酸酯(24.14份,95%+2,4异构体)装入加热至50℃的搅拌反应容器中。将聚(丙二醇)单丁基醚(127.95份,Mn 1200,相对于TDI约0.77摩尔当量)装入滴液漏斗中,在4小时内加入到反应混合物中,保持温度在50~60℃。然后使反应在70℃保持60分钟。通过滴定测定剩余的异氰酸酯来确定完全反应,然后将反应混合物冷却到20℃。然后向保持在室温的反应器中加入二乙醇胺(17.9份,基于TDI约1.59摩尔当量),直到通过红外分析确定没有剩余异氰酸酯。将得到的产物的混合物(其包含不想要的二乙醇胺与TDI的二加成物)溶于二乙基醚中,并通过二氧化硅柱洗脱提纯。柱子用二乙基醚洗涤三次,将各部分合并,并在真空下除去溶剂,从而产生90份的固体产物。这是中间体D。GPC分析表明,二乙醇胺与TDI的二加成物已被除去。
中间体E
将1-十二烷醇(9.32份)、ε-己内酯(108.43份)和δ-戊内酯(35.04份)在氮气下及150℃下一起搅拌。加入丁氧锆催化剂(2.38份),将反应物在氮气下及180℃下搅拌20小时。冷却到20℃之后,得到蜡状固体的聚酯。这是聚酯2。
将甲代亚苯基二异氰酸酯(4.06份)添加到加热至40℃的搅拌的反应容器中。在搅拌下、50~54℃、于40分钟内加入溶于乙酸乙酯(70份)的聚酯2(70.0份)。在搅拌下在约50℃下继续反应120分钟。然后将反应物冷却到35℃,并加入二乙醇胺(2.48份),接着加入乙酸乙酯(4.5份)。在搅拌下及35℃下继续反应直到没有剩余异氰酸酯。得到产物为在乙酸乙酯中的乳状分散体。由重量分析确定固体含量为50wt%。这是中间体E。
中间体F
用于原子转移自由基聚合的二羟基官能化引发剂根据ACSSymposium Series,New Orleans,2000,780,148-161中描述的方法制备。这是引发剂1。
Figure A20048001616200291
N-(正丙基)-2-吡啶基乙亚胺根据Macromolecules 1999,32,2110-2119中描述的方法制备。
向圆底烧瓶中装入溴化铜(0.87份)、甲基丙烯酸丁酯(30份)、乙酸丁酯(30份)和N-(正丙基)-2-吡啶基乙亚胺(1.62份)。用氮气清洗溶液,并加热到65℃。然后加入引发剂1,使溶液保持在65℃下4小时,直到固体含量达到44wt%。然后冷却反应,用四氢呋喃(60份)稀释。然后向溶液中加入酸性氧化铝(20份),通过搅拌悬浮10分钟。通过过滤从得到的混合物中除去固体,使碱性氧化铝(20份)悬浮在滤出液中经过10分钟。过滤混合物,在旋转蒸发器上从滤出液中除去大部分挥发物。将得到的聚(甲基丙烯酸丁酯)在真空炉中进一步干燥。使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准表征产物,产物的Mn=5300,PDI(多分散指数)=1.1。这是中间体F。
中间体G
向圆底烧瓶中装入溴化铜(0.43份)、丙烯酸丁酯(30份)和五亚甲基二亚乙基三胺(1.0份)。用氮气清洗溶液,并加热到65℃。然后加入引发剂1(1.44份),使溶液保持在65℃下4小时,直到固体含量达到90wt%。在真空中除去残余的单体。对于得到的聚丙烯酸丁酯,使用尺寸排阻色谱法并用聚(甲基丙烯酸甲酯)标准进行表征,Mn=5900,PDI=1.1。这是中间体G。
中间体H
通过使乙二醇与2-溴丙酰溴化物反应来制备单羟基引发剂,根据ACS Symposium Series,New Orleans,2000,780,148-161中描述的一般方法制备。这是引发剂2。
Figure A20048001616200301
向圆底烧瓶中装入溴化铜(0.43份)、丙烯酸丁酯(34份)和五亚甲基二亚乙基三胺(1.0份)。用氮气清洗溶液,并加热到80℃。加入引发剂2(1.26份),使溶液保持在80℃下6小时,直到固体含量达到90%。在真空中除去残余的单体。对于得到的聚(丙烯酸丁酯),使用尺寸排阻色谱法并相对于聚(甲基丙烯酸甲酯)标准进行表征,Mn=4500,PDI=1.1。这是中间体H。
中间体I
将硬脂酸(340份)、12-羟基硬脂酸(4205份)在氮气下及100℃下一起搅拌。加入丁氧锆催化剂(23份),将反应物在氮气下及195℃下搅拌31小时。使反应冷却到70℃,然后加入乙醇胺,使反应保持在70℃下一小时。将产物加热到140℃12小时,直到酸值低于5mgKOH/g。得到蜡状固体的聚酯。这是中间体I。
中间体J
将硬脂酸(495份)、12-羟基硬脂酸(7505份)在氮气下及100℃下一起搅拌。加入丁氧锆催化剂(42份),将反应物在氮气下及195℃下搅拌31小时。将反应冷却到70℃,然后加入二乙醇胺,使反应保持在70℃下一小时。将产物加热到140℃下10小时,直到酸值低于5mgKOH/g。得到聚酯为液体。这是中间体J。
分散剂
实施例1.具有聚醚侧链的PU分散剂
将二甲基丙酸(4.0份,经常记作2,2-二(羟基甲基)丙酸)、1,4-环己烷二甲醇(7.25份)、聚丙二醇单丁基醚(8.86份,Mn 1000)、中间体B(18.0份,Mn 2116)和乙酸甲氧基丙酯(58.86份)在氮气下及70℃下搅拌。依次加入二丁基锡二月桂酸酯(0.1份)和异佛尔酮二异氰酸酯(20.68份),将反应物在氮气下及70℃下搅拌3小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂1。
实施例2.具有聚酯侧链的PU分散剂
将1,6-己二醇(11.84份)、聚酯1(17.81份,Mn 1600)、中间体A(18.0份,Mn 1857)和乙酸甲氧基丙酯(67.81份)在氮气下及70℃下搅拌。加入辛酸锡(II)(0.09份),接着加入甲代亚苯基二异氰酸酯(20.09份)。将反应物在氮气下搅拌3小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂2。
实施例3.具有聚醚侧链的PU分散剂
将1,4-环己烷二甲醇(12.36份)、中间体B(20.15份,Mn=2116)和乙酸甲氧基丙酯(69.05份)在氮气下及70℃下搅拌。加入二丁基锡二月桂酸酯(0.08份)和甲代亚苯基二异氰酸酯(17.42份),将反应物在氮气下搅拌2小时。然后加入JeffamineTM2005(19.05份),将反应物在氮气下及70℃下搅拌4小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂3。
实施例4
通过将分散剂1(0.25份)溶于硝基纤维素树脂(1.16份)在5∶1乙醇和乙酸乙酯的混合物(6.09份)中的溶液中来制备分散体。加入3mm直径的玻璃珠(20份)和炭黑颜料(Special Black 250购自Degussa,2.5份),在水平振动器上研磨16小时。得到的研磨基料表现出极好的流动性。
实施例5
通过将分散剂2(0.4份)溶于5∶1乙酸甲氧基丙酯和正丁醇的混合物(8.1份)中来制备分散体。加入3mm直径的玻璃珠(20份)和红色颜料(1.5份,ChromaphthalTMRed A2B,购自Ciba),将内容物在水平振动器上研磨16小时。得到的研磨基料表现出极好的流动性。
实施例6
通过将分散剂3(1.0份)溶于1.8∶1乙醇和乙酸乙酯的混合物(7.0份)中来制备分散体。加入3mm直径的玻璃珠(20份)和黑色颜料(2.0份,PrintexTM 35,购自Degussa),将内容物在水平振动器上研磨16小时。得到的研磨基料表现出极好的流动性。
实施例7
将中间体B(35份)和乙酸乙酯(59.30份)在氮气下及50℃下进行搅拌。加入异佛尔酮二异氰酸酯(3.68份),使反应在氮气下及60℃下搅拌10分钟。加入二丁基锡二月桂酸酯(0.08份),接着加入异佛尔酮二异氰酸酯(2.51份)。使反应混合物在60℃下保持10分钟,然后加入JeffamineTM2005(5份,购自Huntsman)。将批料在60℃下保持10分钟,然后加入间-二甲苯二胺(4.08份),接着加入异佛尔酮二异氰酸酯(4.66份)。使反应混合物再保持10分钟,然后加入JeffamineTM M2005(6.5g,购自Huntsman)。使反应在氮气下及70℃下保持3小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂7。
实施例8
将1,4-苯二甲醇(12.58份)、中间体B(88.2份)、2,2’-二(羟基甲基)丙酸(6.72份)和乙酸乙酯(146.7份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.08份)。六亚甲基二异氰酸酯(32.29份)溶于乙酸乙酯(30份)中,并在37分钟内加到反应混合物中。将反应在70℃下保持1小时,然后加入JeffamineTM2005(36.57份,购自Huntsman)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌20小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂8。
实施例9
将1,4-环己烷二甲醇(10.82份)、中间体B(17.7份)和乙酸乙酯(66.69份)在氮气下及70℃下进行搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.08份)。在15分钟内向反应混合物中加入1,3-二(1-异氰酸酯基-1-甲基乙基)-苯(21.4份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入JeffamineTM M2005(16.69份,购自Huntsman)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌2小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂9。
实施例10
将亚甲基二-对-苯基二异氰酸酯(46.38份)加到乙酸乙酯(54.24份)中,在氮气下加热到63℃。二丁基锡二月桂酸酯(0.1份)加到溶液中,30分钟内加入聚(丙二醇)单丁基醚(Mn 2500,84.24份)。这是溶液1。
向第二容器中装入1,4-环己烷二甲醇(6.61份)、2,2-二(羟基甲基)丙酸(9.66份)、中间体B(107.10份)和乙酸乙酯(200份),在氮气下搅拌加热到70℃。加入二丁基锡二月桂酸酯(0.1份),然后在1小时内装入溶液1。使反应在70℃下保持20小时,直到没有剩余异氰酸酯。对于产物,使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准进行表征,Mn=19000,PDI(多分散指数)=2.4。这是分散剂10。
实施例11
将1,4-环己烷二甲醇(3.19份)、中间体B(34.5份)、2,2-二(羟基甲基)丙酸(2.2份)和乙酸乙酯(60.97份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.08份)。在37分钟内向反应混合物中加入甲代亚苯基二异氰酸酯(10.03份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入JeffamineTMM2005(10.97份,购自Huntsman)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌20小时,直到没有剩余异氰酸酯。对于产物,使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准进行表征,Mn=10900,PDI(多分散指数)=2.0。这是分散剂11。
实施例12
将甲代亚苯基二异氰酸酯(63.13份)在氮气下加热到50℃。将二丁基锡二月桂酸酯(0.22份)加到溶液中,30分钟内加入聚(丙二醇)单丁基醚(86.31份,Mn 2500)。这是溶液2。
向第二容器中装入2,2-二(羟基甲基)丙酸(33.78份)、中间体B(197.65份)和乙酸乙酯(381.31份),在氮气下搅拌加热到70℃。加入二丁基锡二月桂酸酯(0.22份),然后在1小时内装入溶液2。使反应在70℃下保持20小时,直到没有剩余异氰酸酯。对于产物,使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准进行表征,Mn=11100,PDI(多分散指数)=1.6。这是分散剂12。
实施例13
将1,4-环己烷二甲醇(6.19份)、中间体B(58.65份)、正-甲基二乙醇胺(2.81份)和乙酸乙酯(103.84份)在氮气下及70℃下搅拌。加入甲代亚苯基二异氰酸酯(4.83份),接着加入二丁基锡二月桂酸酯(0.13份)。再加入两等分部分的甲代亚苯基二异氰酸酯(3.61份和8.79份),将反应混合物在70℃下保持1小时。然后加入JeffamineTM2005(18.84份,购自Huntsman)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌2小时,直到没有剩余异氰酸酯。对于产物,使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准进行表征,Mn=14200,PDI(多分散指数)=2.2。这是分散剂13。
实施例14
将制备的分散剂13(30份)和苄基氯(0.39份)在氮气下加热到65℃ 16小时。将反应冷却到室温。这是分散剂14。
实施例15
将亚甲基二-对苯基二异氰酸酯(50.46份)加到乙酸乙酯(100份)中,在氮气下加热到64℃。将二丁基锡二月桂酸酯(0.15份)添加到溶液中,30分钟内加入聚(丙二醇)单丁基醚(62.47份,Mn 1704)。这是溶液3。
向第二容器中装入n-甲基二乙醇胺(14.24份)、中间体B(135份)和乙酸乙酯(100份),在氮气下搅拌加热到70℃。加入二丁基锡二月桂酸酯(0.15份),然后在1小时内装入溶液3。然后加入乙酸乙酯(62.47份)。使反应在70℃下保持2小时,直到没有剩余异氰酸酯。对于产物,使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准进行表征,Mn=12600,PDI(多分散指数)=3.0。这是分散剂15。
实施例16
向分散剂15(397.41份)中加入乙酸乙酯(10.31份)和苄基氯(10.31份)。将混合物在氮气下加热到65℃ 16小时。将反应冷却到室温。这是分散剂16。
实施例17
将1,4-环己烷二甲醇(2.00份)、中间体B(34.50份)、2,2-二(羟基甲基)丙酸(2.2份)、正-苯基二乙醇胺(1.2份)和乙酸乙酯(60.97份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.08份)。在30分钟内向反应混合物中加入甲代亚苯基二异氰酸酯(10.03份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入JeffamineTMM2005(10.97份,购自Huntsman)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌20小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂17。
实施例18
将亚甲基二-对苯基二异氰酸酯(42.96份)加到乙酸乙酯(110.0份)中,在氮气下加热到71℃。将二丁基锡二月桂酸酯(0.1份)添加到溶液中,30分钟内加入聚(丙二醇)单丁基醚(78.03份,Mn 2500)。这是溶液4。
向第二容器中装入1,4-环己烷二甲醇(0.64份)、聚(己内酯二醇)(12.83份,Mn 530)、2,2-二(羟基甲基)丙酸(9.9份)、中间体B(113.40份)和乙酸乙酯(148.03份),在氮气下搅拌加热到70℃。加入二丁基锡二月桂酸酯(0.17份),然后在1小时内装入溶液4。使反应在70℃下保持20小时,直到没有剩余异氰酸酯。对于产物,使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准进行表征,Mn=12100,PDI(多分散指数)=2.4。这是分散剂18。
实施例19
将1,4-环己烷二甲醇(10.22份)、中间体B(187.50份)、2,2-二(羟基甲基)丙酸(9.63份)和乙酸乙酯(200份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.38份)。在30分钟内向反应混合物中加入在乙酸乙酯(40份)中的甲代亚苯基二异氰酸酯(42.28份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入在乙酸乙酯(12.99份)中的二丁基胺(2.99份)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌20小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂19。
实施例20
将亚甲基二-对苯基二异氰酸酯(56.06份)加到乙酸乙酯(100.0份)中,在氮气下搅拌加热到70℃。二丁基锡二月桂酸酯(0.12份)加到溶液中,30分钟内加入聚(丙二醇)单丁基醚(146.09份,Mn 2500)。这是溶液5。
向第二容器中装入1,4-环己烷二甲醇(9.94份)、2,2-二(羟基甲基)丙酸(11.68份)、中间体B(82.08份)和乙酸乙酯(150份),在氮气下搅拌加热到70℃。加入二丁基锡二月桂酸酯(0.12份),然后在1小时内装入溶液5。向反应混合物中加入乙酸乙酯(56.9份)。使反应在70℃下保持20小时,直到没有剩余异氰酸酯。对于产物,使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准进行表征,Mn=10200,PDI(多分散指数)=2.3。这是分散剂20。
实施例21
将亚甲基二-对苯基二异氰酸酯(53.80份)添加到乙酸乙酯(120.0份)中,在氮气下搅拌加热到70℃。二丁基锡二月桂酸酯(0.15份)添加到溶液中,30分钟内加入聚(丙二醇)单丁基醚(97.72份,Mn 2500)。这是溶液6。
向第二容器中装入1,4-环己烷二甲醇(8.54份)、2,2-二(羟基甲基)丁酸(11.36份)、中间体B(126.00份)和乙酸乙酯(177.72份),在氮气下搅拌加热到70℃。加入二丁基锡二月桂酸酯(0.15份),然后在1小时内装入溶液1。使反应在70℃下保持20小时,直到没有剩余异氰酸酯。对于产物,使用尺寸排阻色谱法并相对于聚苯乙烯标准进行表征,Mn=12000,PDI(多分散指数)=2.4。这是分散剂21。
实施例22
将1,4-环己烷二甲醇(5.12份)、中间体D(25.20份)和乙酸乙酯(50.52份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.08份)。在30分钟内以四等分部分向反应混合物中加入甲代亚苯基二异氰酸酯(9.62份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入JeffamineTM M2005(10.52份,购自Huntsman)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌2小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂22。
实施例23
将1,4-环己烷二甲醇(3.17份)、中间体C(34.00份)和乙酸乙酯(54.18份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.08份)。在30分钟内以四等分部分向反应混合物中加入甲代亚苯基二异氰酸酯(12.75份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入JeffamineTM 600(4.18份,购自Huntsman)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌2小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂23。
实施例24
通过将每个分散剂7-23(1.0份)溶于乙醇和乙酸乙酯的3∶1混合物(7.0份)中来制备分散体。加入玻璃珠(3mm直径,20份)和黑色颜料(2.0份,PrintexTM35,购自Degussa),将内容物在水平振动器上研磨16小时。得到的研磨基料表现出极好的流动性。对比试验的分散体这样制备:不使用分散剂,即将乙醇和乙酸乙酯的3∶1混合物(8.0份)、玻璃珠(3mm直径,20份)和黑色颜料(2.0份,PrintexTM35,购自Degussa)在水平振动器上研磨16小时。得到的分散体是高度粘性的,具有凝胶的性质。
将研磨基料(1.0份)加到(a)聚氨酯树脂,NeoRezTMU395(3.0份,购自NeoResins),和(b)硝基纤维素树脂,NC DLX 3/5(3.0份,购自Nobel Enterprises)中,使用3号K-棒将得到的油墨涂刷到黑白卡片上。基于遮盖力、黑度和光泽,用1~5的评分体系来对涂刷进行简单的视觉评价。5分表明最好的性能。没有分散剂的对比试验得到质量等于1的添加。
  分散剂   对调制(let down)到聚氨酯中的评分   对调制到硝基纤维素中的评分
  无   1   1
  7   5   4
  8   4   3
  9   3   3
  10   4   5
  11   5   4
  12   4   5
  13   4   3
  14   5   5
  15   4   4
  16   5   5
  17   4   5
  18   4   5
  19   4   4/3
  20   3   4
  21   4   5
  22   4   5
  23   3   3
实施例25
将1,4-环己烷二甲醇(5.19份)、中间体B(22.50份)、中间体A(25份)和乙酸乙酯(22.5份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.075份)。在30分钟内向反应混合物中加入在乙酸乙酯(10份)中的甲代亚苯基二异氰酸酯(9.74份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入在乙酸乙酯(13.52份)中的聚酯1(8.52份)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌20小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂25。
实施例26
将1,4-环己烷二甲醇(6.29份)、中间体A(65份)和乙酸乙酯(7.24份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.075份)。在30分钟内向反应混合物中加入在乙酸乙酯(10份)中的甲代亚苯基二异氰酸酯(11.14份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入在乙酸乙酯(12.00份)中的聚酯1(9.74份)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌20小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂26。
实施例27
将己二醇(1.26份)、中间体A(13.20份)、正-甲基二乙醇胺(1.58份)、聚酯1(9.90份)、二丁基锡二月桂酸酯(0.03份)和乙酸乙酯(30.32份)在氮气下及70℃下搅拌。在15分钟内加入甲代亚苯基二异氰酸酯(5.93份),使反应在70℃下保持20小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂27。
实施例28
向分散剂28(30份)中加入乙酸乙酯(0.71份)和苄基氯(0.71份),在氮气下加热到65℃ 16小时。将反应冷却到室温。这是分散剂28。
实施例29
将己二醇(0.62份)、中间体A(6.00份)、2,2-二(羟基甲基)丙酸(0.72份)、聚酯1(4.42份)、二丁基锡二月桂酸酯(0.02份)和乙酸乙酯(13.70份)在氮气下及70℃下进行搅拌。在15分钟内加入甲代亚苯基二异氰酸酯(2.64份),将反应混合物在70℃下保持20小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂29。
实施例30
将己二醇(4.68份)、中间体E(7.20份)、聚酯2(12.98份)、二丁基锡二月桂酸酯(0.03份)和乙酸乙酯(32.98份)在氮气下及70℃下搅拌。在15分钟内加入甲代亚苯基二异氰酸酯(7.91份),将反应混合物在70℃下保持20小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂30。
实施例31
将己二醇(7.34份)、中间体F(10.8份)和乙酸甲氧基丙酯(40.47份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入辛酸锡(II)(0.05份)。在30分钟内以四等分部分向反应混合物中加入甲代亚苯基二异氰酸酯(11.81份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入聚酯1(10.47份)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌2小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂31。
实施例32
将己二醇(5.21份)、中间体G(11.25份)和乙酸甲氧基丙酯(32.54份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入辛酸锡(II)(0.05份)。在30分钟内以四等分部分向反应混合物中加入甲代亚苯基二异氰酸酯(8.5份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入聚酯1(7.54份)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌2小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂32。
实施例33
将己二醇(4.44份)、中间体G(6.13份)和乙酸甲氧基丙酯(24.50份)在氮气下及70℃下搅拌。然后加入辛酸锡(II)(0.03份)。在30分钟内以四等分部分向反应混合物中加入甲代亚苯基二异氰酸酯(6.91份)。使反应在70℃下保持1小时,然后加入中间体H(7.00份)。将反应混合物在氮气下及70℃下再搅拌2小时,直到没有剩余异氰酸酯。这是分散剂33。
实施例34
通过将每个分散剂25-33(0.4份)溶于乙酸甲氧基丙酯和正丁醇的5∶1混合物(8.1份)中来制备分散体。加入3mm直径的玻璃珠(20份)和红色颜料(1.5份,ChromaphthalTMRed A2B,购自Ciba),将内容物在水平振动器上研磨16小时。得到的研磨基料表现出极好的流动性,如下表所述。
  分散剂   研磨基料的流动性
  无(对比试验)   不动的凝胶
  25   极好的流动性
  26   极好的流动性
  27   流体,固定的凝胶
  28   极好的流动性
  29   流体,固定的凝胶
  30   极好的流动性
  31   极好的流动性
  32   极好的流动性
  33   极好的流动性
实施例35
通过将分散剂11(3.5份)溶于MacrynalTMSM565(1.05份,可从Surface Specialties UCB商购)和乙酸甲氧基丙酯(24.50份)中来制备分散体。加入3mm直径的玻璃珠(125份)和红色颜料(5.95份,IrgaphorTM red B-CF,购自Ciba),将内容物在skandex振动器上研磨1小时。得到的研磨基料表现出极好的流动性。当剪切速度从38.6至2391.1s-1增加时,研磨基料的粘度保持在0.1Pa.s以下。
将得到的研磨基料添加到MacrynalTMSM565/70BAC(24.45份)、DesmodurTM N3390(2.2份)和乙酸甲氧基丙酯(17.68份)中,然后使用3号K-棒涂刷到黑白卡片上。得到的表面保持95.7(60°角度)和58.6(20°角度)的高光泽值。
实施例36
通过将分散剂10、11或18的每一种溶于MacrynalTMSM565(1.05份)和丙二醇甲基醚(21.40份)中来制备分散体。加入3mm直径的玻璃珠(125份)和蓝色颜料(8.75份,HeliogenTMBlue L6700F,购自Bayer)。得到的研磨基料表现出极好的流动性。
将研磨基料添加到MacrynalTMSM565/70BAC(36.36份)、DesmodurTMN3390(3.24份,购自Bayer)和乙酸甲氧基丙酯(39.02份)中,然后使用3号K-棒涂刷到黑白卡片上。得到的表面保持性高的光泽值。
分散剂   37.6s-1剪切速度下的研磨基料的粘度 60℃的光泽 20℃的光泽 浊度
  10   1.857   80.0   48.7   337
  11   0.938   81.9   56.9   247
  18   1.296   82.9   56.7   282
实施例37
将1,4-环己烷二甲醇(13.88份)、中间体I(40.16份)、中间体J(60份)和甲苯(140.16份)在氮气下及75℃下搅拌。然后加入二丁基锡二月桂酸酯(0.15份)。在100分钟内向反应混合物中加入甲代亚苯基二异氰酸酯(25.97份)。使反应在氮气下及75℃下再搅拌22小时,直到没有剩余异氰酸酯。
实施例38
通过将分散剂37(1.0份)溶于甲苯(7份)中来制备分散体。加入3mm直径的玻璃珠(20份)和红色颜料(2.0份,ChromaphthalTMRed A2B,购自Ciba),将内容物在水平振动器上研磨16小时。得到的研磨基料表现出极好的流动性。
以上提到的每篇文献在此处引入作为参考。除了在实施例中,或其它另外清楚指明的地方,本说明书中规定的物质的量、反应条件、分子量、碳原子个数等的所有数字量都理解为被“约”字修饰。除非另外指明,此处提到的每个化学品或组合物应该解释为商品级物质,其可能包含异构体、副产物、衍生物和其它通常理解为在商品级中存在的这种物质。但是,每个化学组分的量是排除任何可能在商品物质中通常存在的溶剂或稀释油而描述的,除非另外指明。应该理解,此处提出的较高或较低的量、范围和比例界限可独立地组合。类似地,本发明的每个成分的范围和量可与任何其它成分的范围或量一起使用。如此处使用的,“基本上由……组成”的表达允许包括实质上不影响所述组合物的的基本特性和新颖特性的物质。

Claims (23)

1、一种非水性组合物,其包含颗粒状固体、有机介质和聚氨酯分散剂,该聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链和侧向连接的聚酯、聚醚或聚丙烯酸酯的溶剂溶解性侧链,其中侧链包括这些侧链的混合。
2、如权利要求1所述的组合物,其中聚酯、聚醚和聚丙烯酸酯侧链包含封端的C1-50烃基。
3、权利要求1的组合物,其中聚醚链为包含小于60重量%的环氧乙烷的聚(C2-4环氧烷烃)。
4、权利要求1的组合物,其中聚酯链可由或由包含1~26个碳原子的羟基羧酸或其内酯获得,其中包括其混合物。
5、权利要求4的组合物,其中内酯为ε-己内酯或δ-戊内酯。
6、权利要求1的组合物,其中聚酯、聚醚或聚丙烯酸酯侧链的数均分子量为300~10000。
7、权利要求1的组合物,其中聚氨酯分散剂还包含相对于每100g分散剂的10~180毫当量的酸基和/或氨基。
8、权利要求1的组合物,其中聚氨酯分散剂还包含数均分子量为32~3000的成形化合物的残基。
9、权利要求1的组合物,其中溶剂溶解性的侧向侧链的总重量百分比为基于总重量不小于5%。
10、权利要求1的组合物,其中聚氨酯分散剂可由或由二异氰酸酯获得。
11、权利要求1的组合物,其中溶剂溶解性聚醚链包含式1化合物的残基,
Figure A2004800161620003C1
其中
R为C1-20烃基;
R1为氢、甲基或乙基,其小于60%为氢;
R2和R3各自独立地为C1-8羟基烷基;
Z为C2-4亚烷基;
X为-O-或-NH-;
Y为多异氰酸酯的残基;
m为5~150;
p为1~4;和
q为1或2。
12、权利要求1的组合物,其中溶剂溶解性聚醚链包含式2化合物的残基,
Figure A2004800161620003C2
其中
R为C1-20烃基;
R1为氢、甲基或乙基,其小于60%为氢;
R4为异氰酸酯反应活性有机基团;
R5为氢或异氰酸酯反应活性有机基团;
Z为C2-4亚烷基;
m为5~150;和
n为0~1。
13、权利要求1的组合物,其中溶剂溶解性聚醚链包含式3化合物的残基,
其中
R为C1-20烃基;
R1为氢、甲基或乙基,其小于60%为氢;
W为C2-6亚烷基;和
m为5~150。
14、权利要求1的组合物,其中侧向连接的溶剂溶解性聚酯侧链为式6化合物的残基,
R9O(OC-A-O)mH         6
其中
R9为C1-50烃基;
A为C1-26亚烷基和/或C2-26亚烯基;和
m为5~150。
15、一种聚氨酯分散剂,其具有基本上为线形的主链和侧向连接的溶剂溶解性的聚(C2-4环氧烷烃)的聚醚链,该聚(C2-4环氧烷烃)包含相对于聚(C2-4环氧烷烃)链小于60重量%的环氧乙烷。
16、权利要求15的聚氨酯分散剂,其中聚(C2-4环氧烷烃)链为聚醚的残基,该聚醚包含在聚醚链一端的、与异氰酸酯反应的一个羟基和一个仲氨基。
17、权利要求15的聚氨酯分散剂,其中聚(C2-4环氧烷烃)链为聚醚的残基,该聚醚包含在聚醚链一端的、与异氰酸酯反应的、并被不少于5个原子隔开的两个羟基。
18、权利要求15的聚氨酯分散剂,其还包括相对于每100g分散剂的10~180毫当量的酸基或氨基,包括其盐。
19、一种聚氨酯分散剂,其具有基本上为线形的主链和侧向连接的溶剂溶解性的聚酯侧链。
20、权利要求19的聚氨酯分散剂,其中聚酯侧链为聚酯的残基,该聚酯包含在聚酯链一端的、与异氰酸酯反应的、并被5~17个原子隔开的两个羟基。
21、一种非水性研磨基料、涂料或油墨,其包含成膜树脂和权利要求1的组合物。
22、一种非水性组合物,其包括颗粒状固体、有机介质和聚氨酯分散剂,该聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链和侧向连接的聚酯、聚醚、聚烯烃或聚丙烯酸酯的溶剂溶解性侧链,其中侧链包括这些侧链的混合。
23、权利要求22的聚氨酯分散剂,其中该聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链和侧向连接的溶剂溶解性的聚丙烯酸酯,其还包括相对于每100g分散剂的10~180毫当量的酸基或氨基,其中包括其盐。
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