專利名稱：分散劑的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2005年4月13日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/671,010的優(yōu)先權(quán)。
發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于將顆粒狀固體如顏料或填料分散在極性介質(zhì)中的分散劑，和研磨基料、油漆和油墨。

背景技術(shù)：

專利文獻(xiàn)中有許多描述分散劑的出版物，所述分散劑或者是含封端羥基的聚酯鏈的磷酸酯，或者是通過(guò)使具有封端羧酸基的聚酯鏈與聚胺或聚亞胺如聚亞乙基亞胺反應(yīng)獲得的聚酯胺。例如，WO94/21368公開了一種包含聚亞乙基亞胺殘基的分散劑，該聚亞乙基亞胺殘基攜帶衍生自己內(nèi)酯和至少一種另外規(guī)定的內(nèi)酯或羥基羧酸的聚酯鏈；WO 99/55763公開了一種類似的胺分散劑，其中聚酯鏈衍生自兩種或更多種不同的線形羥基羧酸或其內(nèi)酯以及烯屬不飽和基團(tuán)的殘基；WO 98/19784公開了一種通式T-(A)n-(B)p-Z的分散劑，A和B各自獨(dú)立地是可衍生自各種內(nèi)酯的氧亞烷基羰基，Z是酸性或堿性基團(tuán)如聚亞乙基亞胺或磷酸酯。雖然此類分散劑可以經(jīng)調(diào)節(jié)用于極性或非極性液體介質(zhì)，但是現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)極性液體介質(zhì)中進(jìn)一步改進(jìn)的性能可以通過(guò)用聚酯/聚酰胺鏈替代該聚酯鏈來(lái)獲得。


發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供通式1的分散劑 T-(A)m(B)n-X-Z-Q(0-p)通式(1) 包括它的鹽在內(nèi) 其中 T是氫或聚合終止基團(tuán)； A是羥基羧酸或其內(nèi)酯的殘基； B是氨基羧酸的殘基； X是直接鍵或二價(jià)基； Z是酸性或堿性基團(tuán)或包含酸性或堿性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)部分； Q是氧化物、脲或二元酸或其酸酐的殘基，它與含由Z表示的堿性基團(tuán)的堿性基團(tuán)或結(jié)構(gòu)部分連接； m和n是正整數(shù)(理想地非零)； m+n為4-2000； 符號(hào)(0-p)是指從0值到p的值；和 p表示Z中不攜帶基團(tuán)T-(A)m(B)n-X-的氨基和/或亞氨基的最大可利用數(shù)目。

當(dāng)Z是多價(jià)的時(shí)，可以存在多于一個(gè)與Z連接的基團(tuán)T-(A)m(B)n-X-，并且這些基團(tuán)可以是相同的或不同的。還應(yīng)理解，A或B可以與T連接。

當(dāng)T是聚合終止基團(tuán)時(shí)，它優(yōu)選是羧酸R-COOH或醇R-OH的殘基，其中R是C1-50-烴基，該烴基是任選取代的。

優(yōu)選地，R含有不大于40，更優(yōu)選不大于30，尤其是不大于20個(gè)碳原子。

R可以是芳基、芳烷基、雜芳基、環(huán)烷基，尤其是烷(烯)基，它們可以是線形或支化的。非常優(yōu)選R是烷基。

當(dāng)R是芳基時(shí)，它優(yōu)選是任選地被C1-20-烷基、C1-20-烷氧基、鹵素、腈或苯氧基取代的苯基或萘基。R-OH的具體實(shí)例是苯酚、2-萘酚、4-辛基苯酚和4-壬基苯酚。R-COOH的具體實(shí)例是苯甲酸和萘-2-羧酸。

當(dāng)R是芳烷基時(shí)，它優(yōu)選是苯甲醇、2-羥基乙基苯基或2-羧乙基苯基。

當(dāng)R是雜芳基時(shí)，它優(yōu)選是噻吩基。

當(dāng)R是環(huán)烷基時(shí)，它優(yōu)選是C3-8-環(huán)烷基，如環(huán)丙基，尤其是環(huán)己基，其任選地被一個(gè)或多個(gè)C1-6-烷基取代。

如在上文中指出，尤其優(yōu)選R是任選取代的烷基，特別是含一個(gè)或多個(gè)醚基的烷基。R-COOH的具體實(shí)例是甲氧基乙酸、丙酸、丁酸、己酸、辛酸、月桂酸、十二烷酸、硬脂酸、2-乙基丁酸、2-乙基己酸、2-丁基辛酸、2-己基癸酸、2-辛基十二烷酸和2-癸基十四烷酸。這類支化烷基羧酸也可以以商標(biāo)Isocarb(得自Condea GmbH)獲得并且具體實(shí)例是Isocarb 12、16、20、28、32、34T和36。許多羧酸可作為混合物商購(gòu)。

當(dāng)R是取代的時(shí)，它優(yōu)選在R-COOH中含有一個(gè)或多個(gè)醚基，特別是至少兩個(gè)醚基。所述醚基可以構(gòu)成含丙氧基、乙氧基或丁氧基(包括它們的混合物)的聚C1-4-氧化烯鏈。優(yōu)選的混合物是丙氧基/乙氧基聚醚鏈。當(dāng)聚醚鏈含有多于一個(gè)不同的氧化烯單元時(shí)，優(yōu)選以該聚醚鏈的重量計(jì)氧化乙烯的量不小于50wt％，更優(yōu)選不少于70wt％，特別是不少于90wt％。然而，非常優(yōu)選該聚醚鏈完全由氧化乙烯單元組成。

當(dāng)R-COOH含有聚醚鏈時(shí)，它優(yōu)選是聚亞烷氧基一C1-24-烷基醚。聚亞乙氧基一烷基醚的重均分子量?jī)?yōu)選不大于2000，更優(yōu)選不大于1000，特別是不大于600。通式R1-O-(CH2CH2)q-CH2-COOH的一烷基醚羧酸可以Kao Chemicals GmbH的商品名AkypoTM獲得。具體實(shí)例是AkypoTMLF1(R1是C8，q＝5)，AkypoTMLF2(R1是C8，q＝8)，AkypoTM RLM25(R1是C12/C14，q＝2.5)，AkypoTM RLM 45 CA(R1是C12/C14，n＝4.5)，AkypoTM RO 20 VG(R1是C16/C18，n＝2)和AkypoTM RO 50 VG(R1是C16/C18，n＝5)。

R-OH的實(shí)例是甲醇、乙醇、正丁醇、正己醇、正辛醇、正癸醇、正十二烷醇、正十四醇、正十六醇、正十八醇、油醇、異丙醇、異丁醇、叔丁醇、2-乙基丁醇、3-庚醇、2-乙基己醇、3，5，5-三甲基己醇、3，7-二甲基辛醇和所謂的Guerbet醇，如可以商品名Isofol(得自Condea GmbH)商購(gòu)的那些，包括它們的混合物。Gue rbe t醇的具體實(shí)例是Isofol 12、14T、16、18T、18E、20、24、28、32、32T和36。

當(dāng)R-OH中的R是取代的烷基時(shí)，它優(yōu)選含有一個(gè)或多個(gè)醚基，特別是不少于兩個(gè)醚基。所述醚基可以構(gòu)成含丙氧基、亞乙氧基或亞丁氧基重復(fù)單元(包括它們的混合物)的聚C1-4-亞烷氧基鏈。當(dāng)聚醚鏈含有多于一個(gè)不同的亞烷氧基重復(fù)單元時(shí)，優(yōu)選該聚醚鏈的至少50wt％，更優(yōu)選至少70wt％，特別是至少90wt％由亞乙氧基單元組成。特別優(yōu)選該聚醚鏈僅由亞乙氧基單元組成。這類優(yōu)選的醇是聚亞乙氧基一C1-24-烷基醚，優(yōu)選C1-12-一烷基醚，特別是C1-6-一烷基醚。由于它們的可容易獲得，所以一甲基醚是非常優(yōu)選的。聚亞烷氧基一烷基醚的重均分子量?jī)?yōu)選不大于2000，特別是不大于1000。聚亞乙氧基一甲基醚的具體實(shí)例具有350、550和750的重均分子量。聚醚一烷基醚的其它實(shí)例是與氧化乙烯起反應(yīng)的Guerbet醇，特別是重均分子量為250-750的那些。

A由其衍生的羥基羧酸在一個(gè)實(shí)施方案中是羥基-C2-20-亞烯基羧酸，特別是羥基-C1-20-亞烷基羧酸。所述亞烷(烯)基(其中(烯)表示亞烷基或亞烯基)可以是線形或支化的。羥基羧酸的具體實(shí)例是蓖麻油酸、12-羥基硬脂酸、6-羥基己酸、5-羥基戊酸、12-羥基十二烷酸、5-羥基十二烷酸、5-羥基癸酸、4-羥基癸酸、10-羥基十一烷酸、乳酸和乙醇酸。

如在上文中所指出，A可以衍生自內(nèi)酯。適合的內(nèi)酯的實(shí)例β-丙內(nèi)酯，任選烷基取代的ε-己內(nèi)酯和任選烷基取代的δ-戊內(nèi)酯。ε-己內(nèi)酯和δ-戊內(nèi)酯中的烷基取代基優(yōu)選是C1-6-烷基，特別是C1-4-烷基，并且可以是線形或支化的。適合的內(nèi)酯的實(shí)例是ε-己內(nèi)酯和它們的7-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-其類似物。

可以使用羥基羧酸和/或內(nèi)酯的混合物。

當(dāng)A衍生自任選取代的ε-己內(nèi)酯和-種或多種其它的內(nèi)酯時(shí)，該ε-己內(nèi)酯優(yōu)選以內(nèi)酯總量的至少50wt％，更優(yōu)選至少70wt％，特別是至少90wt％存在。非常優(yōu)選A衍生自ε-己內(nèi)酯本身。

B由其衍生的氨基羧酸優(yōu)選是氨基-C2-20-亞烯基羧酸，特別是氨基-C1-20-亞烷基羧酸。該亞烷(烯)基可以是線形或支化的。優(yōu)選地，所述氨基羧酸的亞烷(烯)基含有不大于12個(gè)碳原子。具體實(shí)例是11-氨基十一烷酸，特別是6-氨基己酸、4-氨基丁酸、β-丙氨酸和肌氨酸?？梢允褂冒被人岬幕旌衔?。

當(dāng)X是二價(jià)鍵時(shí)，若Z是堿性基團(tuán)或含堿性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)部分時(shí)，X優(yōu)選是烯屬不飽和基團(tuán)的殘基。優(yōu)選的含烯屬不飽和基團(tuán)的殘基含有羥基并且優(yōu)選衍生自(甲基)丙烯酸。含烯屬不飽和基團(tuán)和羥基的化合物的實(shí)例是(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基)丙烯酸羥丙基酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、聚乙二醇一(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇一(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇聚丁二醇一(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇聚丁二醇一(甲基)丙烯酸酯(例如，得自Nihon Yushi Co.Ltd的BlemmerTMPE、BlemmerTMPP)。優(yōu)選地，所述烯屬不飽和基團(tuán)可衍生自(甲基)丙烯酸羥乙酯。

當(dāng)Z是酸性基團(tuán)或含酸性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)部分時(shí)，所述酸性基團(tuán)優(yōu)選是磺酸酯、硫酸酯、膦酸酯或磷酸酯，包括焦磷酸酯在內(nèi)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，Z是正磷酸酯基團(tuán)。

當(dāng)Z是堿性基團(tuán)或含堿性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)部分時(shí)，該堿性基團(tuán)優(yōu)選是胺、聚胺或聚亞胺。適合的胺的實(shí)例是乙二胺、二亞乙基三胺、亞甲基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、N，N’-二甲基亞乙基二胺、哌嗪、2-甲基哌嗪、2，5-二甲基-哌嗪、1，4-雙(3-氨基丙基)哌嗪、N-氨基乙基哌嗪、異佛爾酮二胺、聚氧丙基乙二胺、聚氧乙二胺、雙(4-氨基-3-甲基二環(huán)己基)甲烷、二氨基二環(huán)己基甲烷、雙(氨基甲基)環(huán)己烷、間苯二甲基二胺、α-(間氨基苯基)乙胺、α-(對(duì)氨基苯基)乙胺、間苯二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜和降冰片烷二胺。

Z也可以是取代的脂族叔胺如3-二甲基氨基丙胺和N，N-二甲基乙醇胺的殘基。

聚胺的實(shí)例是聚乙烯胺和聚烯丙胺。

聚亞胺優(yōu)選是聚(C2-6-亞烷基亞胺)，特別是聚乙烯亞胺(下文中稱為PEI)。聚亞胺可以是線形的或優(yōu)選支化的。線形聚乙烯亞胺可以通過(guò)將聚(N-?；?亞烷基亞胺水解來(lái)制備，例如由TakeoSaegusa等人在Macromolecules，1972，第5卷，第4470頁(yè)中描述的那樣。不同分子量的支化聚乙烯亞胺可從BASF和Nippon Shokubai商購(gòu)。不同分子量的聚烯丙胺和聚(N-烷基)烯丙胺可從Nitto Boseki商購(gòu)。不同分子量的聚乙烯胺可以從MitsubishiKasai獲得。聚(丙烯亞胺)樹枝狀體可從DSM Fine Chemicals商購(gòu)，聚(酰氨胺)樹枝狀體可從Aldrich Chemical Co.以“Starburst”枝狀體獲得。

當(dāng)Z是堿性基團(tuán)或含堿性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)部分時(shí)，它優(yōu)選是聚烯丙胺、聚乙烯胺特別是聚亞烷基亞胺如PEI的殘基。

所述聚胺或聚亞胺的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為500-600,000，更優(yōu)選為1,000-200,000，更優(yōu)選為1,000-100,000，特別是1200-100,000。

當(dāng)Q是二元酸或其酸酐的殘基時(shí)，該二元酸或酸酐可以是芳族或脂族的，其任選被C1-6-烷基或鹵素取代。優(yōu)選地，它具有小于500的重均分子量。適合的二元酸或酸酐的實(shí)例是琥珀酸酐、馬來(lái)酸酐、蘋果酸酐、鄰苯二甲酸酐、戊二酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸和對(duì)苯二甲酸。

優(yōu)選地，m+n不大于1000，更優(yōu)選不大于100，更優(yōu)選不大于50，特別是不大于20。

當(dāng)Z是聚胺或聚亞胺時(shí)，任何游離亞氨基或氨基可以與氧或過(guò)氧化物、脲或二元酸或酸酐起反應(yīng)。當(dāng)Q是脲的殘基時(shí)，當(dāng)與脲起反應(yīng)時(shí)Z中的游離亞氨基或氨基的數(shù)目可以在寬限度內(nèi)變化直到不攜帶基團(tuán)T-(A)m(B)n-X-的最大可利用的氮原子。類似地，當(dāng)Q是二元酸或酸酐的殘基時(shí)，與該二元酸或酸酐起反應(yīng)的Z中游離氨基或亞氨基的數(shù)目也可以在寬的限度內(nèi)變化，在這種情況下，非常優(yōu)選Z中沒(méi)有攜帶基團(tuán)T-(A)m(B)n-X-的大部分氮原子與二元酸或酸酐起反應(yīng)。

當(dāng)Q是氧化物的殘基時(shí)，在Z中不攜帶基團(tuán)T-(A)m(B)n-X-的任何氨基或亞氨基可以通過(guò)與氧(包括空氣)或過(guò)氧化物如過(guò)氧化氫或過(guò)硫酸銨反應(yīng)而轉(zhuǎn)變成N-氧化物。

當(dāng)T是酸R-COOH的殘基并且X是直接鍵時(shí)，分散劑優(yōu)選可衍生自通式2的酸 R-CO(A)m(B)n-OH通式(2) 下文中將它稱為TPOAC酸。

當(dāng)T是醇T-OH的殘基并且X是直接鍵時(shí)，分散劑優(yōu)選可衍生自通式3的醇 RO(A)m(B)n-H通式(3) 下文中將它稱為TPOAC醇。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，分散劑包括攜帶至少兩個(gè)通式4的鏈的聚乙烯胺、聚烯丙胺或特別是聚(C2-4-亞烷基亞胺)(下文中，PAI) T-(A)m(B)n-通式(4) 其中T、A、B、m和n如上文中所述。

由通式4表示的每個(gè)鏈可以經(jīng)由TPOAC酸中的封端羰基和聚乙烯胺、聚烯丙胺或PAI中的伯或仲氮原子之間形成的共價(jià)酰胺連接基-CON＜或經(jīng)由TPOAC酸中的封端-COOH和聚烯丙胺、聚乙烯胺或PAI中的取代的銨基團(tuán)的帶正電氮原子之間形成的離子鍵-COO-HN+＝與聚烯丙胺、聚乙烯胺或PAI連接。因?yàn)榉稚┖袃蓚€(gè)或更多個(gè)鏈T-(A)m(B)n-，所以它可以含有酰胺和其鹽鍵的混合物，這取決于其制備中使用的反應(yīng)條件。

本發(fā)明第一個(gè)方面的分散劑可以適宜地由通式5表示

通式(5) 其中 X-*-*-X表示聚乙烯胺、聚烯丙胺或PAI； Y表示經(jīng)由酰胺和/或其鹽鍵連接的鏈T-(A)m-(B)n-； r為4-2000；和 T、A、B、m和n如上文中所述。

由Y表示的鏈可以相同或不同。

r優(yōu)選不少于10。還優(yōu)選r不大于1000特別是不大于500。

Y與X-*-*-X的重量比為30∶1-1∶1，更優(yōu)選20∶1和5∶1，特別是17∶1-7∶1也是優(yōu)選的。

PAI優(yōu)選是聚乙烯亞胺(PEI)，它可以是線形或優(yōu)選支化的。

該P(yáng)AI優(yōu)選具有500-600,000，更優(yōu)選為1,000-200,000，更優(yōu)選為1,000-100,000，特別是1,200-50,000的數(shù)均分子量。

優(yōu)選地，A是ε-己內(nèi)酯的殘基，B是6-氨基己酸、4-氨基丁酸、β-丙氨酸或肌氨酸的殘基。

本發(fā)明第一個(gè)方面的尤其有用的分散劑具有3∶1-1∶3的m∶n比率并且其中m+n不大于20。

作為基于通式5的分散劑的另一個(gè)變體，提供了通式6的分散劑

通式(6) 其中 X-*-*-X和Y如上文中所限定；和 Y1表示鏈T-(A)m-X-，其中T、A、X和m如上文中所限定。r2是正非零整數(shù)。

由Y1中的由A表示的聚酯鏈可以衍生自多于一種不同的羥基羧酸或其內(nèi)酯。尤其優(yōu)選的是，T-(A)m-X-衍生自任選地烷基取代的ε-己內(nèi)酯、取代的δ-戊內(nèi)酯、12-羥基硬脂酸或蓖麻油酸和它們的混合物。

本發(fā)明第一個(gè)方面的分散劑優(yōu)選如下制備在100℃-150℃的溫度下，優(yōu)選在惰性氣氛中使預(yù)先形成的TPOAC酸與聚烯丙胺、聚乙烯胺或PAI反應(yīng)。

TPOAC酸優(yōu)選如下制備在50℃-250℃的溫度下，任選在羧酸R-COOH存在下，且任選在酯化催化劑存在下，使至少一種羥基羧酸或其內(nèi)酯與至少一種氨基羧酸反應(yīng)。優(yōu)選該溫度不小于100℃特別是不少于150℃。為了使最終產(chǎn)物的任何焦燒最小化，優(yōu)選該溫度不大于200℃。該惰性氣氛可以由元素周期表的任何惰性氣體提供，但是，優(yōu)選氮?dú)狻?br>
酯化催化劑可以是本技術(shù)領(lǐng)域任何過(guò)去已知的酯化催化劑并且包括鈦酸四烷基酯例如鈦酸四丁酯，有機(jī)酸的鋅鹽例如乙酸鋅，脂肪醇的鋯鹽例如異丙醇鋯，甲苯磺酸或強(qiáng)有機(jī)酸如三氟乙酸。

在本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選的方面，提供了通式5和6的分散劑，其中Y表示通式7的鏈殘基

通式(7) 其中 A、B、R、m和n如上文中所限定；和 R2是氫或C1-4-烷基；和 R3是含至多10個(gè)碳原子的脂族或芳族殘基，其任選地含有可衍生自氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚殘基。
當(dāng)R2是C1-4-烷基時(shí)，它優(yōu)選是甲基。
R3優(yōu)選是C2-6-亞烷基，特別是C2-4-亞烷基。

含通式7的鏈殘基的分散劑可以適宜地通過(guò)將胺、聚胺或聚亞胺邁克爾加成到通式8的化合物上的反應(yīng)制備

通式(8) 其中A、B、R、R2、R3、m和n如上文中所限定。

通式8的化合物可以適宜地如下制備在50℃-150℃，優(yōu)選80℃-120℃的溫度下，在空氣或氧氣存在下使含羥基的(烷基)丙烯酸衍生物與預(yù)先形成的通式2的TPOAC酸反應(yīng)。優(yōu)選地，在酯化催化劑如鈦酸四烷基酯例如鈦酸四丁酯，金屬醇鹽如鈦酸四異丙酯，錫催化劑如氯化亞錫、辛酸亞錫或氧化一丁錫或酸催化劑如甲苯磺酸或三氟乙酸的存在下進(jìn)行該反應(yīng)。還優(yōu)選在聚合抑制劑的存在下進(jìn)行該反應(yīng)以抑制通式8的化合物或(烷基)丙烯酸衍生物的自聚合。聚合抑制劑的實(shí)例是(甲基)氫醌和吩噻嗪。氧也充當(dāng)聚合抑制劑。

胺、聚胺或聚亞胺和通式8的化合物之間的反應(yīng)優(yōu)選通過(guò)在10℃-130℃之間，特別是在20℃-100℃之間加熱來(lái)進(jìn)行?？梢允褂冒泛屯ㄊ?的化合物的化學(xué)當(dāng)量用量，但是優(yōu)選使通式8的化合物與聚胺或聚亞胺，特別是PEI反應(yīng)。

通式8的化合物和胺、聚胺或聚亞胺之間的反應(yīng)可以任選地在對(duì)反應(yīng)物呈惰性的溶劑存在下進(jìn)行。適合的溶劑的實(shí)例是烴如甲苯、二甲苯和芳烴油溶劑，酮如丙酮、甲乙酮和甲基異丁基酮，鏈烷醇如正丁醇和異丙醇和酯如乙酸丁酯、己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯和戊二酸二甲酯。

當(dāng)本發(fā)明第一個(gè)方面的分散劑包含游離氨基或亞氨基時(shí)，這些基團(tuán)可以通過(guò)與有機(jī)酸或優(yōu)選無(wú)機(jī)酸如乙酸、硫酸、鹽酸、烷基磺酸、烷基氫硫酸鹽和芳基磺酸，包括陰離子染料的鹽在內(nèi)起反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成鹽。所述游離氨基或亞氨基也可以通過(guò)與硫酸二烷基酯如硫酸二甲酯，烷基鹵如乙基溴或芐基鹵如芐基氯起反應(yīng)而轉(zhuǎn)變成季銨鹽。

如上文中所公開，分散劑中的游離氨基和/或亞氨基還可以與氧(空氣)、脲或二元酸或其酸酐起反應(yīng)。

還可以使用呈季銨形式的分散劑和呈與氧、脲和二元酸或其酸酐的反應(yīng)產(chǎn)物形式的分散劑的混合物。

根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了作為通式3的TPOAC醇的磷酸酯的分散劑。該磷酸酯可以是正磷酸或焦磷酸(包括其混合物在內(nèi))的酯。

在本發(fā)明第二個(gè)方面的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，分散劑可以是通式9的化合物 [RO(A)m(B)n]w-LM通式(9) 其中R、A、B、m和n如上文中所限定； L是硫酸根、焦磷酸根或特別是正磷酸根； m是陽(yáng)離子；和 w是1或2，包括它們的混合。
在通式9的分散劑中，R優(yōu)選是任選取代的烷基。當(dāng)R是取代的時(shí)，該取代基優(yōu)選是一個(gè)或多個(gè)醚基并且RO-特別是聚亞烷基醚一烷基醚并且特別是聚乙二醇一烷基醚的殘基。

通式9的分散劑可以適宜地通過(guò)使通式3的TPOAC醇與硫酸鹽化或磷酸鹽化試劑反應(yīng)來(lái)制備。該反應(yīng)可以在惰性溶劑中進(jìn)行，但是優(yōu)選在沒(méi)有溶劑的情況下在無(wú)水條件下進(jìn)行，優(yōu)選在惰性氣氛如氮?dú)庵羞M(jìn)行。與磷酸鹽化或硫酸鹽化試劑的反應(yīng)優(yōu)選在50℃-150℃的溫度下，特別是在大于80℃的溫度下進(jìn)行。為了避免使最終分散劑焦燒，溫度優(yōu)選不大于100℃。

當(dāng)通式9的分散劑呈磷酸酯形式，通式3的TPOAC醇與磷酸鹽化試劑的每個(gè)磷原子的比率通常為1∶3-3∶1并且該分散劑可以是正磷酸酯和焦磷酸酯的混合物。在通式9的分散劑的特定情況下，當(dāng)分散劑是正磷酸的一酯和二酯的混合物時(shí)，TPOAC醇與磷酸鹽化試劑的每個(gè)磷原子的比率為1∶1-3∶1，特別是1∶1-2∶1。

優(yōu)選的硫酸鹽化試劑是氯磺酸，發(fā)煙硫酸，特別是濃硫酸。優(yōu)選的磷酸鹽化試劑是POCl3、P2O5，特別是多磷酸。

本發(fā)明第二個(gè)方面的分散劑可以呈游離酸或金屬鹽、有機(jī)胺或季銨鹽形式。所述金屬優(yōu)選是堿金屬如鋰、鉀和鈉，包括它們的混合物在內(nèi)。適合的有機(jī)胺包括烷基胺，特別是鏈烷醇胺如一和二乙醇胺。

然而，優(yōu)選由通式2的TPOAC酸制備本發(fā)明第一個(gè)方面的分散劑，也可以從通式3的TPOAC醇開始并通過(guò)與二元酸或其酸酐反應(yīng)將它轉(zhuǎn)化成羧酸封端的聚合物，它隨后可以與胺、聚胺或聚亞胺起反應(yīng)。此類分散劑是通式1的那些，其中X是二元酸或其酸酐的殘基。按同樣地方式，也可以通過(guò)從通式2的TPOAC酸開始如下制備硫酸酯或磷酸酯分散劑通過(guò)首先使它與二醇如乙二醇反應(yīng)以產(chǎn)生羥基封端的聚合物，接著可以使該聚合物與硫酸鹽化或磷酸鹽化試劑起反應(yīng)。此類分散劑對(duì)應(yīng)于通式1，其中X是二醇的殘基。

在當(dāng)通式1中的T是氫的特定情形下，由-(A)m(B)n-表示的聚合物鏈將具有封端用羥基和羧酸基。該羧酸基可以通過(guò)與二醇反應(yīng)轉(zhuǎn)變成封端羥基。這樣產(chǎn)生包含聚合物鏈-(A)m(B)n-的二醇，該聚合物鏈當(dāng)與硫酸鹽化或磷酸鹽化試劑起反應(yīng)時(shí)可以在含序列-(A)m(B)n-的鏈的兩端攜帶硫酸酯或磷酸酯基團(tuán)。

用來(lái)制備本發(fā)明分散劑的一些中間體是新穎的。因此，作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了通式2、3和8的化合物。

如上文中所指出，該分散劑尤其可用于分散有機(jī)介質(zhì)特別是極性有機(jī)介質(zhì)中的顆粒狀固體。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了包含顆粒狀固體和通式1的分散劑的組合物。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了包含通式1的分散劑、顆粒狀固體和有機(jī)介質(zhì)的分散體。

存在于該分散體中的固體可以是任何無(wú)機(jī)或有機(jī)固體材料，它在相關(guān)的溫度下基本上不溶于有機(jī)介質(zhì)并且希望它以細(xì)碎形式在該有機(jī)介質(zhì)中穩(wěn)定。

適合的固體的實(shí)例是用于溶劑油墨的顏料；用于油漆和塑料材料的顏料、增量劑和填料；染料，特別是分散染料；用于溶劑染浴、油墨和其它溶劑應(yīng)用體系的熒光增白劑和織物助劑；用于油基和反相-乳液鉆孔泥漿的固體；干洗液中的塵土和固體顆粒；顆粒狀陶瓷材料；磁性材料和磁記錄介質(zhì)；阻燃劑如用于塑料材料中的那些和在有機(jī)介質(zhì)中用作分散體的殺生物劑、農(nóng)用化學(xué)品和藥物。

優(yōu)選的固體是得自任何公認(rèn)類別顏料的顏料，所述公認(rèn)類別顏料例如在Colour Index(1971)的第三版以及隨后的修訂版和對(duì)其的增補(bǔ)版中在段頭“Pigments”下進(jìn)行了描述。無(wú)機(jī)顏料的實(shí)例是二氧化鈦，氧化鋅，普魯士藍(lán)，硫化鎘，氧化鐵，朱砂，群青和鉻顏料，包括鉛、鋅、鋇、鈣的鉻酸鹽、鉬酸鹽和混合鉻酸鹽和硫酸鹽和它們的混合物和改性物，它們可作為淺綠-黃色至紅色顏料以品名櫻草、檸檬、中鉻、橙、猩紅和鉻紅商購(gòu)。有機(jī)顏料的實(shí)例是選自偶氮、二偶氮、縮合偶氮、硫靛、陰丹酮、異陰丹酮、蒽嵌蒽醌、蒽醌、異二苯并蒽酮(sodibenzanthrone)、三苯二嗪、喹吖啶酮和酞菁系列，特別是銅酞菁及其環(huán)鹵化衍生物，以及酸的色淀、堿性和酸性媒介染料。炭黑雖然嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是無(wú)機(jī)的，但是其分散性能方面的表現(xiàn)更像有機(jī)顏料。優(yōu)選的有機(jī)顏料是酞菁特別是銅酞菁，單偶氮，二偶氮，陰丹酮，蒽嵌蒽醌，喹吖啶酮和炭黑。

其它優(yōu)選的固體是增量劑和填料如滑石、高嶺土、二氧化硅、重晶石和白堊；顆粒狀陶瓷材料如氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、氧化鈦、氮化硅、氮化硼、碳化硅、碳化硼、混合氮化硅-鋁和金屬鈦酸鹽；顆粒狀磁性材料如過(guò)渡金屬特別是鐵和鉻的磁性氧化物，例如γ-Fe2O3、Fe3O4，和鈷摻雜的氧化鐵、氧化鈣、鐵酸鹽尤其是鐵酸鋇；和金屬顆粒，特別是金屬鐵、鎳、鈷和它們的合金；農(nóng)用化學(xué)品如殺真菌劑flutriafen、多菌靈、百菌清和代森錳鋅和阻燃劑如三水合鋁和氫氧化鎂。

存在于本發(fā)明分散體中的有機(jī)介質(zhì)優(yōu)選是極性有機(jī)介質(zhì)或基本上非極性的芳族烴或鹵化烴。與有機(jī)介質(zhì)有關(guān)的術(shù)語(yǔ)“極性”是指能夠形成中等至強(qiáng)的鍵的有機(jī)液體或樹脂，如在Crowley等人在Journal of Paint Technology，38卷，1966第269頁(yè)文章標(biāo)題為“AThree Dimensional Approach to Solubility”的文章中所述。此類有機(jī)介質(zhì)通常具有如上述文章中所限定的5個(gè)或更多的氫鍵數(shù)目。

適合的極性有機(jī)液體的實(shí)例是胺、醚，尤其是低級(jí)烷基醚、有機(jī)酸、酯、酮、二醇、醇和酰胺。此類中等強(qiáng)度氫鍵的液體的許多具體實(shí)例在Ibert Mellan的標(biāo)題為“Compatibility and Solubility”的書本(由Noyes Development Corporation在1968年出版)第39-40頁(yè)上的表2.14中給出，這些液體都屬于本文所使用的術(shù)語(yǔ)極性有機(jī)液體的范圍內(nèi)。

優(yōu)選的極性有機(jī)液體是二烷基酮、烷烴羧酸和鏈烷醇的烷基酯，特別是那些包含至多(和包括)總共6個(gè)碳原子的液體。作為優(yōu)選和特別優(yōu)選的液體的實(shí)例，可以提及二烷基和環(huán)烷基酮，如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二異丙酮、甲基異丁基酮、二異丁酮、甲基異戊基酮、甲基正戊基酮和環(huán)己酮；烷基酯如乙酸甲酯、乙酸乙酯、醋酸異丙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯、丙酸甲酯、乙酸甲氧基丙基酯和丁酸乙酯；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；鏈烷醇如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇和異丁醇和二烷基醚和環(huán)狀醚如二乙醚和四氫呋喃。

可以單獨(dú)使用或與上述極性溶劑的混合物使用的基本上非極性的有機(jī)液體是芳族烴，如甲苯和二甲苯，脂族烴如己烷、庚烷、辛烷、癸烷、石油餾出液如白油精、礦物油、植物油和鹵化脂族和芳族烴，如三氯乙烯、全氯乙烯和氯苯。

作為用于本發(fā)明分散體形式的介質(zhì)，適合的極性樹脂的實(shí)例是成膜樹脂如適合于制備用于各種應(yīng)用如油漆和油墨的油墨、油漆和碎片的那些。此類樹脂的實(shí)例包括聚酰胺如VersamidTM和WolfamidTM，和纖維素醚如乙基纖維素和乙基羥乙基纖維素。油漆樹脂的實(shí)例包括短鏈油醇酸樹脂/蜜胺-甲醛、聚酯/蜜胺-甲醛、熱固性丙烯酸系樹脂/蜜胺-甲醛、長(zhǎng)油醇酸樹脂和多介質(zhì)樹脂如丙烯酸系樹脂和脲/醛。

樹脂還可以是不飽和聚酯樹脂，包括所謂的片材模塑料和塊體模塑料，它們可以與增強(qiáng)纖維和填料一起配制。此類模塑料在DE3,643,007和P F Bruins的標(biāo)題為“Unsaturated PolyesterTechnology”的專題論文，Gordon and Breach Sciencepublishers，1976，第211-238頁(yè)中進(jìn)行了描述。

如果需要的話，分散體可以包含其它成分，例如，樹脂(當(dāng)它們還沒(méi)有構(gòu)成有機(jī)介質(zhì)時(shí))粘結(jié)劑、流化劑(如GB-A-1508576和GB-A-2108143中描述的那些)、抗沉降劑、增塑劑、均化劑和防腐劑。

所述分散體通常包含5-95wt％固體，其中精確的量取決于固體的性質(zhì)并且該量取決于固體的性質(zhì)和固體的相對(duì)密度和有機(jī)介質(zhì)。例如，基于分散體的總重量，其中固體是有機(jī)材料，如有機(jī)顏料的分散體優(yōu)選包含15-60wt％所述固體，而其中固體是無(wú)機(jī)材料，如無(wú)機(jī)顏料、填料或增量劑的分散體優(yōu)選包含40-90wt％所述固體。

所述分散體可以通過(guò)已知用于制備分散體的任何常規(guī)方法獲得。因此，可以按任何次序?qū)⒐腆w、有機(jī)介質(zhì)和分散劑混合，然后讓該混合物經(jīng)受機(jī)械處理以將固體的顆粒減小到合適的尺寸，例如通過(guò)球磨、珠磨、石磨或塑料研磨，直到形成分散體?；蛘撸梢詫⒐腆w獨(dú)立地或以與有機(jī)介質(zhì)或分散劑的混合物形式進(jìn)行處理以減小其顆粒尺寸，然后添加其它成分并攪拌該混合物以提供分散體。

如果要求組合物呈干燥形式，則該液體介質(zhì)優(yōu)選是揮發(fā)性的從而它可以通過(guò)簡(jiǎn)單的分離手段如蒸發(fā)容易地從顆粒狀固體中除去。然而，優(yōu)選所述分散體包含液體介質(zhì)。

如果干燥組合物主要由分散劑和顆粒狀固體構(gòu)成，則基于顆粒狀固體的重量該組合物優(yōu)選包含至少0.2％，更優(yōu)選至少0.5％特別是至少1.0％分散劑。優(yōu)選地，基于顆粒狀固體的重量，干燥組合物包含不大于100wt％，優(yōu)選不大于50wt％，更優(yōu)選不大于20wt％，特別是不大于10wt％分散劑。

如上文中所述，本發(fā)明的分散劑尤其適合于制備研磨基料，其中在顆粒狀固體和成膜樹脂粘結(jié)劑同時(shí)存在下在有機(jī)液體中研磨顆粒狀固體。

因此，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了包含顆粒狀固體、分散劑和成膜樹脂的研磨基料。

通常，基于研磨基料的總重量，所述研磨基料包含20-70wt％顆粒狀固體。優(yōu)選地，顆粒狀固體不少于研磨基料的30wt％或不少于50wt％。

在研磨基料中樹脂的量可以在寬的限度內(nèi)變化但是優(yōu)選不少于所述研磨基料的連續(xù)/液相的10wt％，特別是不少于20wt％。優(yōu)選地，樹脂的量不大于研磨基料的連續(xù)/液相的50wt％，特別是不大于40wt％。

研磨基料中的分散劑的量取決于顆粒狀固體的量但是優(yōu)選為研磨基料的0.5-5wt％。

包含本發(fā)明分散劑的分散體和研磨基料尤其適合用于油漆，特別是高固含量油漆；油墨，特別是苯胺印刷、凹版印刷和絲網(wǎng)印刷油墨；和無(wú)水陶瓷加工，特別是帶涂、刮刀、擠出和注射模塑型加工。

本發(fā)明的分散劑顯示優(yōu)于類似的含聚酯鏈而不是所述聚酯/聚酰胺鏈的分散劑。這些優(yōu)點(diǎn)包括含顆粒狀固體、分散劑和極性有機(jī)介質(zhì)的分散體的改進(jìn)的流動(dòng)性，尤其是當(dāng)所述顆粒狀固體是有機(jī)顏料時(shí)。

將通過(guò)以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，其中對(duì)用量的所有引用以重量份為單位，除非有相反表示。
實(shí)施例
堿性分散劑 實(shí)施例1 LA1，Cap 6，ACA 6，PEI(13∶1)
將6-氨基己酸(26.24份，0.2M，得自Aldrich)和ε-己內(nèi)酯(22.83份，0.2M，得自Aldrich)加熱到190℃并在氮?dú)庀聰嚢?5分鐘。所得的聚酯/聚酰胺具有216.03mgKOH/g的酸值。在109℃下添加月桂酸(6.67份，0.033M，得自Aldrich)接著添加丁醇鋯(0.2份)。通過(guò)在200℃下攪拌4小時(shí)使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行以產(chǎn)生酸值為36.52mgKOH/g的TPOAC酸。然后將溫度降低至120℃并添加聚乙烯亞胺(3.2份，SP 200，MW 10,000，得自Nippon Shokubai)并且在氮?dú)庀略?20℃下攪拌該反應(yīng)物6小時(shí)。獲得為淺黃色液體的產(chǎn)物，該產(chǎn)物在冷卻至20℃后變成淺黃色蠟(44份)。這是分散劑1。

實(shí)施例2-6 重復(fù)實(shí)施例1，不同在于使用下表1所示的起始材料代替實(shí)施例1中使用的氨基己酸、月桂酸和ε-己內(nèi)酯。組分的摩爾比如表1所示。表1中的所有分散劑使用聚乙烯亞胺SP 200(PEI)，其中TPOAC酸與PEI的重量比為13∶1。
表1 表1的腳注 LA是得自Aldrich的月桂酸 cap是得自Aldrich的ε-己內(nèi)酯 4-ABA是得自Aldrich的4-氨基丁酸 11-AUDA是得自Aldrich的11-氨基十一烷酸 AL是得自Aldrich的β-丙氨酸 SA是得自Aldrich的肌氨酸
實(shí)施例7-10應(yīng)用 在攪拌下將分散劑(0.45份)溶于溶劑(7.55份)，根據(jù)需要進(jìn)行加熱。在冷卻到20℃后，添加顏料(2份，得自Heubach的MonoliteRubine 3B)和3mm直徑的玻璃珠(16份)并且在水平搖動(dòng)器上研磨該分散體16小時(shí)。通過(guò)手搖使用A(好)至E(差)的任意等級(jí)評(píng)價(jià)流動(dòng)性。
結(jié)果在下表2中給出。
表2 流動(dòng)性 表2的腳注 溶劑A是乙酸甲氧基丙基酯/正丁醇(4∶1) 溶劑B是甲苯 溶劑C是乙酸甲氧基丙基酯/正丁醇(1∶4) 溶劑D是乙醇 對(duì)照1是與月桂酸聚合并與PEI(MW 10,000)起反應(yīng)的ε-己內(nèi)酯。對(duì)照2是沒(méi)有所添加的試劑并且該配制劑用額外的溶劑補(bǔ)充。

實(shí)施例11 將6-氨基己酸(201份，1.53M，得自Aldrich)和ε-己內(nèi)酯(175份，1.53M，得自Aldrich)加熱到190℃并在氮?dú)庀聰嚢?0分鐘。所得的聚酯/聚酰胺具有179mgKOH/g的酸值。在109℃下添加月桂酸(51.24份，0.25M，得自Aldrich)接著添加丁醇鋯(1份)。通過(guò)在185℃下攪拌6小時(shí)使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行以產(chǎn)生酸值為39.15mgKOH/g的TPOAC酸。然后將溫度降低至120℃并添加聚乙烯亞胺(101份，SP 200，MW 10,000，得自Nippon Shokubai)并且在氮?dú)庀略?20℃下攪拌該反應(yīng)物6小時(shí)。獲得為淺黃色液體的產(chǎn)物，該產(chǎn)物在冷卻至20℃后變成棕色膠(500份)。這是分散劑7。

實(shí)施例12-15 重復(fù)實(shí)施例1，不同在于使用下表3所示的起始材料代替實(shí)施例1中使用的氨基己酸、月桂酸、ε-己內(nèi)酯和聚乙烯亞胺SP 200(PEI)。組分的摩爾比和聚酯聚酰胺(TPOAC酸)與PEI的重量比在下表3中示出。
表3 表3的腳注 MAA是得自Aldrich的甲氧基乙酸 cap是得自Aldrich的ε-己內(nèi)酯 6-ACA是得自Aldrich的6-氨基己酸 4-ABA是得自Aldrich的4-氨基丁酸 HDA是得自Sasol的Isocarb 16(2-己基癸酸) SP030和SP075是得自Nippon Shokubai的Mn分別為3000和7500的聚乙烯亞胺 PAA15是得自Nitto Boseki Co Ltd.的MW 15000的聚烯丙胺
實(shí)施例16 在80℃下在氮?dú)鈿夥障聦⒎稚?0(32份)與琥珀酸酐(0.8份)攪拌3小時(shí)以產(chǎn)生金色液體(31份)。這是分散劑12。

實(shí)施例17 在90℃下在氮?dú)鈿夥障聦⒎稚?0的TPOAC酸(HDA1，cap5，4-ABA5)(40份)和通過(guò)US6,787,600的聚酯11中概括的方法制備的含蓖麻油酸和己內(nèi)酯的聚酯鏈(10份)攪拌在一起然后添加聚乙烯亞胺SP050(Mn 5000，得自Nippon Shokubai)(3.85份)。在120℃下攪拌整個(gè)混合物6小時(shí)而獲得金色粘性液體。這是分散劑13。

實(shí)施例18 將6-氨基己酸(52.24份，0.398M，得自Aldrich)和ε-己內(nèi)酯(45.45份，0.398M，得自Aldrich)加熱到190℃并在氮?dú)庀聰嚢?0分鐘。所得的聚酯/聚酰胺具有179mgKOH/g的酸值。在109℃下添加月桂酸(13.29份，0.066M，得自Aldrich)接著添加丁醇鋯(1份)。通過(guò)在185℃下攪拌6小時(shí)使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行以產(chǎn)生酸值為36.9mgKOH/g的TPOAC酸。然后將溫度降低到115℃并添加3-二甲基氨基丙胺(3.35份，0.033M)并在氮?dú)庀略?85℃下攪拌反應(yīng)物8小時(shí)。當(dāng)冷卻后獲得酸值為20.3mgKOH/g的為米黃色蠟的產(chǎn)物。這是分散劑14。

實(shí)施例19 在90℃下在氮?dú)鈿夥障聰嚢璺稚?4(50份)和硫酸二甲酯(1.63份，0.013M，得自Aldrich)6小時(shí)而獲得冷卻后的米黃色蠟(50份)。這是分散劑15。

實(shí)施例20 在190℃下在氮?dú)鈿夥障聦⒕垡叶家患酌?105份，0.3M，得自Aldrich)、4-氨基丁酸(55.68份，0.54M，得自Aldrich)和ε-己內(nèi)酯(61.63份，0.54M，得自Aldrich)攪拌20分鐘而獲得酸值為69.1mg KOH/g和堿當(dāng)量16135的金色液體。將溫度降低到150℃并添加丁醇鋯(0.5份)。將該混合物的溫度提高到190℃并攪拌6小時(shí)。獲得了酸值為1.1mg KOH/g的淺棕色液體(210份)。這是中間體1。
將多磷酸(3.85份)添加到中間體1(50份)中并在90℃下在氮?dú)鈿夥障聦⒄麄€(gè)混合物攪拌6小時(shí)而獲得棕色液體(53份)。這是分散劑16。
將多磷酸(6.46份)添加到中間體1(42份)中并在90℃下在氮?dú)鈿夥障聦⒄麄€(gè)混合物攪拌6小時(shí)而獲得棕色液體(53份)。這是分散劑17。

實(shí)施例21-29 應(yīng)用 在攪拌下將分散劑(0.45份)溶于溶劑(7.55份)，根據(jù)需要進(jìn)行加熱。在冷卻到20℃后，添加顏料(2份，得自Heubach的MonoliteRubine 3 B)和3mm直徑的玻璃珠(16份)并且在水平搖動(dòng)器上研磨該分散體16小時(shí)。通過(guò)手搖使用A(好)至E(差)的任意等級(jí)評(píng)價(jià)流動(dòng)性。
結(jié)果在下表4中給出。
表4 流動(dòng)性
實(shí)施例30-31 應(yīng)用 將分散劑(0.25份)溶于乙醇74OP(6.75份)中，根據(jù)需要進(jìn)行攪拌。添加紅色氧化鐵顏料(3份，Sicotrans Red L 2817，得自BASF)和3mm直徑的玻璃珠(16份)并在水平搖動(dòng)器上研磨該分散體16小時(shí)。通過(guò)手搖使用A(好)至E(差)的任意等級(jí)評(píng)價(jià)流動(dòng)性。
結(jié)果在下表5中給出。
將分散劑(0.2份)溶于乙醇74OP(2.3份)中，根據(jù)需要進(jìn)行攪拌。添加二氧化鈦顏料(7.5份，Tioxide TR92，得自Huntsman)和3mm直徑的玻璃珠(16份)并在水平搖動(dòng)器上研磨該分散體16小時(shí)。通過(guò)手搖使用A(好)至E(差)的任意等級(jí)評(píng)價(jià)流動(dòng)性。
結(jié)果在下表5中給出。
表5 流動(dòng)性 表5的腳注 對(duì)照2沒(méi)有所添加的試劑并且該配制劑用額外的溶劑補(bǔ)充。
對(duì)照3是與十二烷醇聚合并與五氧化二磷起反應(yīng)的ε-己內(nèi)酯。
權(quán)利要求
1.通式1的分散劑
T-(A)m(B)n-X-Z-Q(0-P)通式(1)
包括它的鹽
其中
T是氫或聚合終止基團(tuán)；
A是羥基羧酸或其內(nèi)酯的殘基；
B是氨基羧酸的殘基；
X是直接鍵或二價(jià)連接基；
Z是酸性或堿性基團(tuán)或包含酸性或堿性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)部分；
Q是氧化物、脲或二元酸或其酸酐的殘基，它與含由Z表示的堿性基團(tuán)的堿性基團(tuán)或結(jié)構(gòu)部分連接；
m和n是正整數(shù)；
m+n為4-2000；
(0-p)是指從0值到p的值；
p表示Z中不攜帶基團(tuán)T-(A)m(B)n-X-的氨基和/或亞氨基的最大可利用數(shù)目；
當(dāng)Z是多價(jià)的時(shí)，可以存在多于一個(gè)與Z連接的基團(tuán)T-(A)m(B)n-X-，并且所述多于一個(gè)基團(tuán)可以是化學(xué)上相同或不同的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的分散劑，其中T是羧酸R-COOH或醇R-OH的殘基，其中R是任選地取代的C1-50-烴基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的分散劑，其中R是任選地取代的烷基，其可以是線形或支化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3的分散劑，其中R含有一個(gè)或多個(gè)醚基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的分散劑，其中A是羥基-C2-20-亞烯基羧酸或優(yōu)選羥基-C1-20-亞烷基羧酸或其內(nèi)酯的殘基。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的分散劑，其中所述內(nèi)酯是ε-己內(nèi)酯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的分散劑，其中B是氨基-C2-20-亞烯基羧酸或優(yōu)選氨基-C1-20-亞烷基羧酸的殘基。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的分散劑，其中所述氨基-C1-20-亞烷基羧酸是6-氨基己酸、4-氨基丁酸、β-丙氨酸或肌氨酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的分散劑，其中m+n不大于20。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的分散劑，其中m不大于n。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的分散劑，其包含攜帶至少兩個(gè)通式4的鏈的聚乙烯胺、聚烯丙胺或特別是聚(C2-4-亞烷基亞胺)
T-(A)m(B)n-通式(4)
其中T、A、B、m和n如權(quán)利要求1所述。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的分散劑，其中該分散劑由通式5表示
通式(5)
其中X-*-*-X表示聚乙烯胺、聚烯丙胺或聚(C2-4-亞烷基亞胺)；
Y表示經(jīng)由酰胺和/或其鹽鍵連接的鏈T-(A)m-(B)n-；
T、A、B、m和n如權(quán)利要求1所述；和r為4-2000。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的分散劑，其中X-*-*-X與Y的重量比為20∶1-5∶1。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的分散劑，其中Y表示通式7的鏈殘基
通式(7)
其中
R2是氫或C1-4-烷基；和
R3是含至多10個(gè)碳原子的脂族或芳族殘基，其任選地含有可衍生自氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚殘基。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的分散劑，其由通式9表示
[ RO(A)m(B)n]w-LM通式(9)
其中
R是任選取代的C1-50-烴基；
A、B、m和n如權(quán)利要求1所述；
L是硫酸根、焦磷酸根或特別是正磷酸根；
M是陽(yáng)離子；和
w是1或2，包括它們的混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的分散劑的制備方法，該方法包括在50-250℃的溫度下優(yōu)選在惰性氣氛中使通式2的TPOAC酸與聚烯丙胺、聚乙烯胺或聚(C2-4-亞烷基亞胺)反應(yīng)
R-CO(A)m(B)n-OH通式(2)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的分散劑的制備方法，該方法包括在10-130℃的溫度下使通式8的化合物與聚乙烯胺、聚烯丙胺或聚(C2-4-亞烷基亞胺)反應(yīng)
通式(8)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的分散劑的制備方法，該方法包括在25℃-150℃的溫度下在惰性氣氛中使通式3的TPOAC醇與磷酸鹽化試劑反應(yīng)
RO(A)m(B)n-H通式(3)
其中TPOAC醇與該磷酸鹽化試劑的每個(gè)磷原子的比率為3∶1-1∶3。
19.包含顆粒狀固體和根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的分散劑的組合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的組合物，其還包含有機(jī)液體。
21.包含顆粒狀固體、有機(jī)液體、成膜粘結(jié)劑樹脂和根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的分散劑的研磨基料、油漆或油墨。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的組合物或根據(jù)權(quán)利要求21的研磨基料、油漆或油墨，其中所述有機(jī)液體是極性有機(jī)液體。
23.通式2的TPOAC酸
R-CO(A)m(B)n-OH通式(2)
其中
R是任選取代的C1-50-烴基；
A是羥基羧酸或其內(nèi)酯的殘基；
B是氨基羧酸的殘基；
m和n是正整數(shù)；和
m+n為4-2000。
24.通式3的TPOAC醇
RO(A)m(B)n-H通式(3)
其中
R是任選取代的C1-50-烴基；
A是羥基羧酸或其內(nèi)酯的殘基；
B是氨基羧酸的殘基；
m和n是正整數(shù)；和
m+n為4-2000。
25.通式8的化合物
通式(8)
其中
R2是氫或C1-4-烷基；
R3是含至多10個(gè)碳原子的脂族或芳族殘基，其任選地含有可衍生自氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚醚殘基；
R是任選取代的C1-50-烴基；
A是羥基羧酸或其內(nèi)酯的殘基；
B是氨基羧酸的殘基；
m和n是正整數(shù)；和
m+n為4-2000。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于分散研磨基料、油漆和油墨的顆粒狀固體的分散劑。本發(fā)明提供包含顆粒狀固體、極性有機(jī)介質(zhì)和通式T-(A)m(B)n-X-Z-Q(0-p)的化合物或其鹽的組合物，其中T是氫或聚合終止基團(tuán)；A是羥基羧酸或其內(nèi)酯的殘基；B是氨基羧酸的殘基；X是直接鍵或二價(jià)基；Z是酸性或堿性基團(tuán)或包含酸性或堿性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)部分；Q是任選的氧化物、脲或二元酸或其酸酐的殘基；m和n是正整數(shù)；p表示Z中殘留氨基和/或亞氨基的數(shù)目。
文檔編號(hào)B01F17/00GK101175558SQ200680017116
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月13日
發(fā)明者N·L·辛普森, D·塞特福特 申請(qǐng)人:路博潤(rùn)高級(jí)材料公司