聚合物及其组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种含有聚合物的组合物，该聚合物通过（1）聚合具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50个重复单元的聚合物，以及（2）将（1）的聚合物与烃基伯胺和聚亚氧烷基伯胺（典型地为聚醚胺）反应获得。本发明还涉及含有颗粒状固体、液体介质和所述聚合物的组合物。本发明进一步涉及所述聚合物作为分散剂的用途。
【专利说明】聚合物及其组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含有聚合物的组合物，该聚合物通过(I)聚合具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50个重复单元的聚合物，以及(2)将(I)的聚合物与烃基伯胺和聚亚氧烷基伯胺(polyoxyalkyleneprimary amine)(典型地为聚醚胺)反应获得。本发明还涉及含有颗粒状固体、液体介质和所述聚合物的组合物。本发明进一步涉及所述聚合物作为分散剂的用途。
【背景技术】
[0002]油漆、油墨和涂料良好地建立了向材料(例如金属、合金、复合物、塑料、混凝土、陶瓷、木材、纸张和纺织玻璃)提供保护涂层的手段。油漆和油墨采用颗粒状固体(例如颜料和填料)以提供颜色。所述油漆和油墨可以为有机的或水基的。许多公开内容已经对用于油漆和油墨(尤其是水基或水性系统)的分散剂进行了讨论。这些内容总结如下。
[0003]美国专利5，589，522公开了一种颜料分散剂，其基于重均分子量介于1000和5000之间的亲水性聚丙烯酸骨架；以及数量为连接至一个骨架链的一至十个侧链的疏水性部分侧链。
[0004]美国专利6，599, 973描述了具有疏水性骨架、阴尚子侧链和非尚子侧链的分子量为5，000-100，000的接枝共聚物。美国专利5，213，131公开了一种颜料分散剂，该分散剂基于分子量介于1000和30，000之间的亲水性大分子单体与疏水性单体的共聚合，其中，用无机碱或胺中和酸性基团。
[0005]美国专利5，633，298描述 了由聚丙烯酸、聚醚胺(Jeffamine)和杂环胺(例如吗啉)合成的水泥添加剂。
[0006]美国专利5，753，744公开了与Surfonamines补充反应(post react)的马来酸酐和甲基乙烯基醚的共聚物。
[0007]美国专利5，725，657公开了与Surfonamines和胺盐发生亚胺化的丙烯酸聚合物。
[0008]美国专利5，703，174公开了具有聚亚氧烷基醚的去除空气功能性侧链的丙烯酸聚合物。
[0009]美国专利5，840，114公开了具有氧化烯侧基(酰胺基和酰亚胺基)的丙烯酸聚合物。
[0010]美国专利5，393，343和5，583，183公开了亚胺化的丙烯酸聚合物。
[0011]美国专利申请2002/0065358公开了一种使用含有侧边衍生的酰胺的水溶性聚合物抑制结垢的方法。
[0012]美国专利申请2008/0227894公开了一种颜料分散剂，其基于含有至少一种与聚合物骨架共价结合的侧基发色团的丙烯酸聚合物。
[0013]国际专利申请W096/29676公开了与SurfonamineK胺反应的聚丙烯酸。
【发明内容】
[0014]本发明的发明人已经发现本文中所公开的组合物能具有以下特性中的至少一种:改善的漆衆粘度(mill base viscosity)(例如更低的粘度)、改善的(胶质的)水分散体的稳定性、改进的颜料分散体、更低的油墨粘度、增大的颜料装载量以及老化后的更低程度的剪切稀释。在一些实施方案中，本文中所披露的聚合物和组合物减少了喷墨印刷机的堵塞(clogging)(或通常被称为堵塞(plugging))。
[0015]在一个实施方案中，本发明的聚合物可以通过包括下述步骤的方法获得/可获得:
[0016](a)使具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体或其盐聚合(例如自由基聚合)以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50个重复单元的聚合物，以及
[0017](b)或(C)、或者(b)和(C)
[0018](b)使(I)的聚合物(的例如羧酸基团)与烃基伯胺和聚亚氧烷基伯胺(典型地为聚醚胺)反应以在所述聚合物上形成酰胺键或酰亚胺键，或者
[0019](c)使(I)的聚合物(的例如羧酸基团)与聚亚氧烷基醇(polyoxyalkylenealcohol)反应形成酯键。
[0020]所述单乙烯基单体可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、甲基巴豆酸、甲基富马酸、柠康酸或它们的混合物。所述单乙烯基单体可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或它们的混合物。在一个实施方案中，所述单乙烯基单体包括丙烯酸。
[0021]如果所述具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体可以为盐的形式，则所述盐可以为铵盐、胺盐、碱金属盐或碱土金属盐。所述碱金属盐可以为钠盐、锂盐或钾盐(典型地为钠盐)。所述碱土金属盐可以包括镁盐或钙盐。
[0022](I)的产物可以具有上至20，000、或500至10，000、或750至5000、或1000至3000的数均分子量。在一个实施方案中，(I)的产物可以具有1000至3000的数均分子量。
[0023]本发明的聚合物可以具有3000至70，000或3000至20，000或5000至12，000的
数均分子量。
[0024]在一个实施方案中，本发明的聚合物可以通过包括下述步骤的方法获得/可获得:
[0025](a)使(甲基)丙烯酸(典型地为丙烯酸)或其盐聚合以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50个重复单元的聚合物，以及
[0026](b)使(I)的聚合物与烃基伯胺和聚亚氧烷基伯胺(典型地为聚醚胺)反应。
[0027]本发明的聚合物还可以通过包括下述步骤的方法获得/可获得:
[0028](i)使具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体或其盐分别与烃基伯胺和聚亚氧烷基伯胺反应或者任选地将具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体或其盐与烃基伯胺和聚亚氧烷基伯胺混合在一起反应；以及
[0029](ii)使(i)的产物聚合以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15
至50个重复单元的聚合物。
[0030]在一个实施方案中，本发明向聚合物组合物提供至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50个重复单元，其中所述重复单元可以具有结构(a)、(b)、(c)和(d)， 其包括:
[0031](a)用下式表示的重复单元:[0032]
【权利要求】
1.一种聚合物，其包含至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50个重复单元，其中所述重复单元选自结构(a)、(b)、(c)和(d)的组，其包括: (a)用下式表示的重复单元:
2.权利要求1所述的聚合物，其特征在于:x为O至50，y为I至50，并且z为I至100，或更优选地，X为O至50，y为I至50，并且z+u的和为I至100。
3.权利要求1所述的聚合物，其特征在于:x为O至40，y为2至35，并且z为3至75，或更优选地，X为O至40，y为2至35，并且z+u的和为3至75。
4.权利要求1所述的聚合物，其特征在于:x为3至30，y为2至20，并且z为5至50，或更优选地，X为3至30，y为2至20，并且z+u的和为5至50。
5.权利要求1所述的聚合物，其特征在于:x为5至25，y为3至15，并且z为7至30，或更优选地，X为5至25，y为3至15，并且z+u的和为7至30。
6.前述任一项权利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、甲基巴豆酸、甲基富马酸、柠康酸或它们的混合物。
7.前述任一项权利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或它们的混合物。
8.前述任一项权利要求所述的聚合物，其特征在于:所述具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体为丙烯酸。
9.前述任一项权利要求所述的聚合物，其特征在于:所述聚合物具有3000至70，000、或3000至20，000、或5000至12，000的数均分子量。
10.前述任一项权利要求所述的聚合物，其特征在于:u的值大于0，且更优选其中所述聚合物具有按比[]z重复单元更多数量存在的[]u重复单元(即:u>z)。
11.一种聚合物，其通过包括下述步骤的方法获得/可获得: (a)使具有一个或多个羧酸基团的单乙烯基单体或其盐聚合以形成具有至少2至200、或5至150、或10至100、或15至50个重复单元的聚合物，以及 (b)或(c) (b)使(I)的聚合物与烃基伯胺和聚亚氧烷基伯胺(典型地为聚醚胺)反应，或者 使(I)的聚合物与聚亚氧烷基醇反应。
12.—种组合物，其包括`颗粒状固体(典型地为颜料或填料)、液体介质和前述权利要求1-11中任一项所述的聚合物。
13.权利要求12所述的组合物，其特征在于:所述颜料为喹吖啶酮或其混合物。
14.前述权利要求12或13所述的组合物，其特征在于:所述聚合物按选自0.l-50wt%,或0.25-35%和0.5-30wt%的范围存在。
15.一种油漆或油墨，其包括颗粒状固体、极性液体、成膜树脂和前述权利要求1-11中任一项所述的聚合物。
16.一种喷墨印刷油墨，其包括颜料、极性液体和前述权利要求1-11中任一项所述的聚合物。
17.前述权利要求1-11中任一项所述的聚合物作为分散剂的用途。
18.前述权利要求1-11中任一项所述的聚合物作为油墨或油漆中的分散剂的用途。
【文档编号】C09D11/30GK103517926SQ201280022985
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年3月13日 优先权日:2011年3月14日
【发明者】A·J·舒特, S·N·理查兹 申请人:路博润高级材料公司