含有離子型鍵合基團的梳狀共聚物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及可用作潤濕劑和分散劑的共聚物，其含有i)40-73mol％的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元(A)以及ii)27-60mol％的取代的二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元(B)，其中所述結(jié)構(gòu)單元(B)包含具有雙酰胺結(jié)構(gòu)的物質(zhì)種類以及具有季銨化的氨基的物質(zhì)種類。
【專利說明】含有離子型鍵合基團的梳狀共聚物
[0001] 本發(fā)明涉及一種共聚物、該共聚物的制備方法、分散體、顆粒配制劑W及該共聚物 的用途。
[0002] 具有不同側(cè)鏈類型的梳狀共聚物通常作為潤濕劑和分散劑用于含有顆粒的分散 體。通常，該類梳狀聚合物含有相對低重量份額的與顆粒表面相互作用的鍵合基團側(cè)鏈，因 為它們相對于其它側(cè)鏈而言為了保證分散體的穩(wěn)定性應(yīng)當具有相對低的分子量。另一方 面，過于小的鍵合基團份額通常又對顆粒分散體的穩(wěn)定化起到相反作用。
[0003] 可用作潤濕劑和分散劑的典型的具有相應(yīng)不同側(cè)鏈的梳狀共聚物類型基于具有 單帰屬不飽和二駿酸或其酸酢的結(jié)構(gòu)單元的共聚物。該類共聚物的通常代表是基于所謂的 苯己帰/馬來酸酢樹脂的梳狀共聚物（SMA樹脂）。
[0004] US 7 078 464描述了 SMA樹脂類型的潤濕劑和分散劑，其可通過SMA樹脂與聚離 胺和二焼基氨基焼基胺的接枝反應(yīng)制得。通過接下來用不飽和駿酸鹽化游離氨基而產(chǎn)生玻 巧酸醜亞胺亞結(jié)構(gòu)。
[0005] W0 2008/080580涉及基于與聚離單胺和二焼基氨基焼基胺反應(yīng)的SMA樹脂的潤 濕劑和分散劑，其中所產(chǎn)生的W叔氨基形式存在的鍵合基團可W被至少部分季饋化。在W0 2008/122606中描述了馬來酸酢結(jié)構(gòu)單元的份額相對低的類似的SM樹脂類型。在文獻 DE-A 10 2008 02151UEP-A 1 640 389、EP-A 1 026 178 U及 DE-A 10 2008 041790 中相 應(yīng)地描述了其它類似的共聚物類型/應(yīng)用。
[0006] 雖然上文提到的梳狀共聚物在實踐中卓有成效地用作潤濕劑和分散劑，但它們在 含有顆粒的分散體中的穩(wěn)定化效果仍有待進一步改進。
[0007] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種在含有顆粒的分散體的穩(wěn)定化方面具有特別 良好性能的高品質(zhì)的潤濕劑和分散劑。
[0008] 實現(xiàn)該目的的方案是一種共聚物，其包含
[0009] i)40-73mol%的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元（A) W及
[0010] ii)27-60mol%的取代二駿酸衍生物結(jié)構(gòu)單元炬），
[0011] 其中所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元（A)通過含帰屬雙鍵的單體（a)的反應(yīng)而產(chǎn)生并且不包括 落入二駿酸衍生物結(jié)構(gòu)單元炬）范疇的物質(zhì)種類，
[0012] 所述取代的二駿酸衍生物結(jié)構(gòu)單元炬）按照一種或多種選自如下組的通式存在： (1-1)、（1-2)、（1-3)、（1-4)、（1-5)、（1-6)、（11-1)、（11-2)、（11-3)、（111-1)、（111-2)、 (III-3)、 （IV-1) W及（IV-2)
[0013]
【權(quán)利要求】
1.共聚物，其包含 i) 40-73mol%的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元（A)以及 ii) 27-60mol%的取代二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)， 其中所述基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元（A)通過含烯屬雙鍵的單體（a)的反應(yīng)而產(chǎn)生并且不包括落入 二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)范疇的物質(zhì)種類， 所述取代的二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)按照一種或多種選自如下組的通式存在： (1-1)、（1-2)、（1-3)、（1-4)、（1-5)、（1-6)、（11-1)、（11-2)、（11-3)、（111-1)、（111-2)、 (111-3)、（IV-I)以及（IV-2)

其中 Zl、Z2、Z3和Z4各自是相同或不同的并且各自彼此獨立地表示氫、線形C1-C4烷基殘基 和/或聚合物主鏈連接位點，前提是，每個通式剛好存在兩個聚合物主鏈連接位點， X1和X2各自是相同或不同的并且各自彼此獨立地表示NH和/或0， R1和R2各自是相同或不同的并且各自彼此獨立地表示支化或非支化的、飽和或不飽和 的、包含至少四個碳原子以及至少三個氧原子的有機殘基，該有機殘基不具有胺官能基且 不具有按官能基， E1和E2各自是相同或不同的以及彼此獨立地表示通式（V-E)的N，N-二取代胺殘基
其中 R11、R12各自是相同或不同的并且各自彼此獨立地表示取代或未取代的支化或非支化 C1-C24烷基，取代或未取代的C4-Cltl環(huán)烷基，取代或未取代的C 6-C18芳基和/或取代或未取 代的支化或非支化C7-C18芳烷基，其中R 11和R12可以和與R11和R12連接的N原子一起形成 芳族或脂族的、取代或未取代的、環(huán)狀C 3-Cltl基團， Y是相同或不同的并且表示取代或未取代的支化或非支化C1-C24亞烷基和/或取代或 未取代的C6-C18亞芳基， Q1和Q2各自是相同或不同的并且各自彼此獨立地表示通式（V-Q)的季銨殘基， 其中
R11、R12具有與在通式（V-E)中相同的含義， Y具有與在通式（V-E)中相同的含義， R13是相同或不同的并且表示氫、取代或未取代的支化或非支化C1-C24烷基、取代或未 取代的C4-Cltl環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C18芳基和/或取代或未取代的支化或非支化 C7-C18芳烷基， 是相同的或不同的并且表示陰離子， 其中，基于歸入二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)的結(jié)構(gòu)單元的總和，屬于由（1-1)、（1-2)、 (1-3)、（1-4)、（1-5)和（1-6)組成的組的結(jié)構(gòu)單元的摩爾份額為5-100%， 基于歸入二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)的結(jié)構(gòu)單元的總和，屬于由（1-2)、（1-3)、（1-4)、 (1-5)、（1-6)、（11-2)、（11-3)、（III-2)和（III-3)組成的組的結(jié)構(gòu)單元的摩爾份額為 5-100%, 對于二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)而言，基于屬于由E^E2W1和Q2組成的組的取代基的 總和，屬于由Q1和Q2組成的組的取代基的摩爾份額為10-100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚物，其含有 i) 48-70mol%，優(yōu)選50-67mol%的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元（A)以及 ii) 30-52mol %，優(yōu)選33-50mol %的取代二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚物，其特征在于，所述產(chǎn)生基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元（A)的、包 含烯屬雙鍵的單體（a)選自一種或多種如下組中的單體：具有1至22個碳原子的直鏈、支 化或脂環(huán)族的一元醇或具有1至22個碳原子的直鏈或支化的芳族或芳族-脂族混合的一 元醇的（甲基）丙烯酸烷基酯以及（甲基）丙烯酸烯基酯，低聚物型或聚合物型醚的單（甲 基）丙烯酸酯，鹵代醇的（甲基）丙烯酸酯；含環(huán)氧烷烴的（甲基）丙烯酸酯，苯乙烯，取代 苯乙烯，α -烯烴，乙烯基醚，烯丙基醚；甲基丙烯腈，丙烯腈；具有至少一個作為環(huán)原子的N 原子的具有乙烯基的脂環(huán)族雜環(huán)，具有1至20個碳原子的一元羧酸的乙烯基酯，具有1至 22個碳原子的直鏈、支化或脂環(huán)族烷基的N-烷基和N，N-二烷基取代的丙烯酰胺，具有至少 一個羧酸、膦酸、磷酸和/或磺酸基團的烯屬不飽和單體以及不飽和脂肪酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的共聚物，其特征在于，至少60mol %，優(yōu)選至少 90mol%，特別優(yōu)選lOOmol%的屬于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元（A)的結(jié)構(gòu)單元通過苯乙烯的反應(yīng)而生 成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的共聚物，其特征在于，R1和R2各自彼此獨立地 作為聚醚殘基、作為聚酯殘基、作為聚醚聚酯殘基、作為聚-2-烷基-2-噁唑啉殘基、作為 聚-2-烷基-2-噁嗪殘基和/或作為聚硅氧烷殘基存在。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的共聚物，其特征在于，R11和R12與N原子一起 形成取代或未取代的芳族雜環(huán)，該N原子與R 11和R12鍵合，該雜環(huán)總共具有兩個N原子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的共聚物，其特征在于，if作為羧酸根、作為磷酸 根、作為磷酸單酯根、作為磷酸二酯根、作為烷基磺酸根、作為硫酸根和/或作為鹵根存在。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的共聚物，其特征在于，基于歸入二羧酸衍生物 結(jié)構(gòu)單元（B)的結(jié)構(gòu)單元的總和，所述屬于由（1-1)、（1-2)、（1-3)、（1-4)、（1-5)和（1-6) 組成的組的結(jié)構(gòu)單元的摩爾份額為10-80%，優(yōu)選25-75%， 基于歸入二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)的結(jié)構(gòu)單元的總和，屬于由（1-2)、（1-3)、（1-4)、 (1-5)、（1-6)、（11-2)、（11-3)、（III-2)和（III-3)組成的組的結(jié)構(gòu)單元的摩爾份額為 10-90%，優(yōu)選 20-80%， 對于二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)而言，基于屬于由E^E2W1和Q2組成的組的取代基的 總和，屬于由Q1和Q2組成的組的取代基的摩爾份額為20-95%，優(yōu)選25-90%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的共聚物，該共聚物含有12-500個結(jié)構(gòu)單元，優(yōu) 選20-200個結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元選自基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元（A)和二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)。
10. 制備如權(quán)利要求1至9中任一項所述的共聚物的方法，其特征在于，首先通過聚 合反應(yīng)制備共聚物初級產(chǎn)物，其中通過隨后的接枝形成二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元（B)的（I)、 (II)和/或（III)型取代基。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的制備方法，其特征在于，所述隨后的接枝通過使用釋放反應(yīng)水 的步驟，優(yōu)選通過加熱至120至200°C的溫度來進行，直至基于歸入二羧酸衍生物結(jié)構(gòu)單元 (B)的結(jié)構(gòu)單元的總和，所述屬于由（1-1)、（1-2)、（1-3)、（1-4)、（1-5)和（1-6)組成的組 的結(jié)構(gòu)單元的摩爾份額為至少5%，優(yōu)選至少10%，特別優(yōu)選至少25%。
12. 分散體，其包含分散介質(zhì)以及分散的顆粒狀固體，所述固體優(yōu)選以無機填料形式， 和/或以無機或有機顏料形式和/或以碳納米管形式和/或以石墨形式存在，其中基于分 散體的總重量,使用0. 1-10重量％ ,優(yōu)選0. 3至4. 5重量％的如權(quán)利要求1至9中任一項 所述的共聚物作為潤濕劑和分散劑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的分散體，所述分散體作為墨水或涂層劑，尤其是作為漆存 在。
14. 顆粒配制劑，其包含30. 0至99. 9重量％的顆粒狀固體以及0. 1-70. 0重量％的如 權(quán)利要求1-9中任一項所述的共聚物。
15.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的共聚物作為潤濕劑和分散劑的用途。
【文檔編號】C08F210/14GK104395358SQ201380031999
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月21日
【發(fā)明者】貝恩德·格貝萊特, 約爾根·奧梅斯, R·納吉爾斯迪克, M·邁希斯納 申請人:比克化學(xué)股份有限公司