專利名稱::分散劑及其組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及新型分散劑;和包含所述分散劑、微粒固體和有機介質(zhì)的組合物。本發(fā)明進一步涉及分散劑在油墨、磨料(miUbases)、塑料和漆料之類的介質(zhì)中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
:油墨、漆料、磨料和塑料之類的許多制劑需要有效的分散劑以使微粒固體均勻分布在有機介質(zhì)中。有機介質(zhì)可以從極性到非極性有機介質(zhì)不等。含有末端堿性基,例如聚(低碳亞烷基)亞胺鏈的分散劑是公知的并通常通過聚亞胺與含有末端酸基的聚酯鏈的反應(yīng)制備,該反應(yīng)產(chǎn)生酰胺和鹽形式的混合物。美國專利4,224,212公開了包含由具有至少8個碳原子的羥基羧酸與聚(低碳亞烷基)亞胺反應(yīng)生成的聚酯的分散劑。該分散劑在非極性介質(zhì),例如脂族溶劑和塑料中是有效的。但是,該分散劑在極性介質(zhì)中具有有限的性能。歐洲專利申請EP208041A公開了含有由s-己內(nèi)酯與聚(低碳亞烷基)亞胺反應(yīng)生成的聚酯的分散劑。該分散劑在更極性的介質(zhì),例如酮和酯中特別有效。但是,該分散劑在非極性介質(zhì)中具有有限的性能。美國專利4,865,621公開了包含二元酸酐、聚氧化烯單胺和數(shù)均分子量最多為1343的烴基多胺的反應(yīng)產(chǎn)物的發(fā)動機燃料組合物。但是,美國專利申請60/637937和PCT申請W005/010109A公開了在極性和非極性有機介質(zhì)中具有可接受的性能的分散劑。但是,該分散劑具有在降低的色度(有色漆料稀釋到白色底漆中)中的差的抗絮凝性和/或在介質(zhì)例如磨料和漆料中的儲存穩(wěn)定性。因此,分散劑在極性和非極性有機介質(zhì)中都具有可接受的性能且所述分散劑具有可接受的抗絮凝性和/或儲存穩(wěn)定性是有利的。
發(fā)明內(nèi)容已經(jīng)發(fā)現(xiàn),某些分散劑表現(xiàn)出優(yōu)異的在多種有機介質(zhì),特別是極性有機介質(zhì)并包括水中分散微粒固體的能力。因此,根據(jù)本發(fā)明,提供了包含式(l)的化合物及其鹽的分散劑E-0-(Y)廣T-NR'-A-Z-Wo-v式(1)其中E是R或R-NR'-T-;R是H或Cw。-任選取代烴基;R'是任選取代的(曱基)丙烯酸烷基酯或(曱基)丙烯酰胺的殘基,或環(huán)氧化物的殘基,或CH-任選取代烴基;Y是Ch-亞烷氧基;T是Cw亞烷基;A是二元酸或其酐的殘基;Z是聚胺和/或聚亞胺的殘基;W是氧化物、脲或二元酸或其酐的殘基;x為2至90;且(0-v)是指0至v的值,其中v代表Z中不帶基團E-O-(Y)x-T-NR'-A-的氨基和/或亞氨基的最大可得數(shù)量。在一個實施方案中,本發(fā)明進一步提供包含微粒固體、有機介質(zhì)和/或水和式(1)的化合物及其鹽的組合物。發(fā)明詳述本發(fā)明提供了如上定義的分散劑和/或組合物。在一個實施方案中,基團E-O-(Y)x-T-NR'-A-包括基團R-O-(Y)廣T-NR'-A-、R-NR'-T-0-(Y)「T-NR'+、或其混合物。由于Z是聚胺和/或聚亞胺的殘基,在一個實施方案中可能有2個或2個以上E-0-(Y)x-T-NR'-A-基團連接到Z上,且這些可以相同或不同。在一個實施方案中,聚氧化烯殘基源自二胺,提供了分散劑和/或包含微粒固體、有機介質(zhì)和式(la)的化合物的組合物R-M'-T-O-(Y)廣T-NR'-A-Z-Wo—v式(la)其中R是Cw。-任選取代烴基;或R是R"C-O(?;?,其中R"是烷基或芳基);或是任選取代的(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酰胺的殘基,或環(huán)氧化物的殘基;R'是任選取代的(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酰胺的殘基,或環(huán)氧化物的殘基,或CH-任選取代烴基;或環(huán)氧化物的殘基;Y是Cw-亞烷氧基;T是C^亞烷基;A是二元酸或其酐的殘基;Z是聚胺和/或聚亞胺的殘基;W是氧化物、脲或二元酸或其酐的殘基;x為2至90;且v代表Z中不含基團R-NR'-T-0-(Y)x-T-NR'-A-的氨基和/或亞氨基的最大可得數(shù)量。在一個實施方案中,聚氧化烯殘基源自單胺,提供了分散劑和/或包含微粒固體、有機介質(zhì)和式(lb)的化合物的組合物R-0-(Y)X-T-NR'-A-Z-Wo-v式(lb)其中R是H或d—5。-任選取代烴基,或R是R"C-0(?;渲蠷"是烷基或芳基);或任選取代的(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酰胺的殘基,或環(huán)氧化物的殘基;R'是任選取代的(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酰胺的殘基,或環(huán)氧化物的殘基,或Cw-任選取代烴基;Y是C2-4-亞烷氧基;T是Cw亞烷基;A是二元酸或其酐的殘基;Z是聚胺和/或聚亞胺的殘基;W是氧化物、脲或二元酸或其酐的殘基;x為2至90;且v代表Z中不含基團R-O-(Y)x-T-NR'-A-的氨基和/或亞氨基的最大可得數(shù)量。在一個實施方案中,R是烴基,包括芳基、芳烷基、烷芳基、環(huán)烷基或烷基,它們可以是直鏈或支鏈的,或其混合物。在一個實施方案中,R是包括萘基或苯基的芳基。在一個實施方案中,R是包括2-苯乙基或千基的芳烷基。在一個實施方案中,R是包括辛基苯基或壬基苯基的烷芳基。在一個實施方案中,R是環(huán)烷基,包括CH-環(huán)烷基,例如環(huán)丙基或環(huán)己基。R可以是任選支化的烷基,例如Cu或Cw。任選支化的烷基。基團R0-由此可以是甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正己醇、正辛醇、正癸醇、正十二醇、正十四醇、正十六醇、正十八醇、異丙醇、異丁醇、叔丁醇、2-乙基丁醇、2-乙基己醇、3-庚醇、3,5,5-三甲基己醇、3,7-二甲基辛醇和所謂的Guerbet醇之類的醇的殘基。Guerbet醇可以以商品名Isofor(購自CondeaGmbH)購得,包括其混合物。Guerbet醇的具體例子是Isofol12、14T、16、18T、18E、20、24、28、32、32T和36。在一個實施方案中,R是Cw-烷基,在另一實施方案中,R是d—4-烷基,例如甲基。當R是取代烴基時,取代基可以是d—『烷氧基、羰基、磺?;?、氨曱酰基、氨磺?;?、卣素、腈、脲基、氨基甲酸酯或酯(即-COO-或-0C0-)。通常R是未取代的?;鶊FR'包括(曱基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺的殘基或其混合物。這種類型的化合物可以購得。具體例子包括(甲基)丙烯酸烷基酯,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸曱氧基乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸十八烷基酯、任選季銨化的丙烯酸二甲基氨基乙酯、任選季銨化的丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯或其混合物。季銨化抗衡離子包括卣素離子、氫氧根、烷基疏酸根,例如甲基硫酸根,或其混合物。在一個實施方案中,上述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯對等物也是可用的。當R是環(huán)氧化物的殘基時,R可以與上文定義的R或與R'相同。同樣,基團r也可以是諸如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、氧化苯乙烯或其混合物之類的環(huán)氧化物的殘基。同樣,基團R'也可以是由卣代烷、卣代芳烷(例如千基氯)制成的Ch徑基。在一個實施方案中,R'是任選取代的(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酰胺的殘基,或d-8-任選取代烴基。在一個實施方案中,R'不是環(huán)氧化物的殘基。在一個實施方案中,如前文中對R所公開的那樣,R〃含有不超過30個碳原子。在一個實施方案中,R"可以是直鏈或支鏈的、飽和或不飽和的任選取代羧酸,例如曱氧基乙酸、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-辛基癸酸和2-癸基十四烷酸的殘基。這種類型的支鏈烷基羧酸也可以以商品名Isocarb(購自CondeaGmbH)購得,具體例子是Isocarb12、16、20、28、32、34T和36。當R"被取代時,取代基可以是一個或更多醚基團或兩個或更多醚基團。因此,R"-C0-可以是AkypoTM羧酸(購自KaoChemGmbH)的殘基。具體例子是AkypoTMLFl、AkypoTMLF2、AkypoRLM25、AkypoRLM45CA、AkypoR020VG和AkypoR050VG。當Y是C3—廣亞烷氧基且(Y)x所示的鏈含有亞乙氧基(-CH2CH20-)時,(Y)x的結(jié)構(gòu)可以是無規(guī)或嵌段的。在一個實施方案中,(Y)x的結(jié)構(gòu)為嵌段。在一個實施方案中,Y上的亞乙氧基單元的數(shù)量為0。各個Y,A-CH2CH2CH2CH20-、-CH2CH(CH3)0-或-CH廣CH(CH廣CH》-O-。在一個實施方案中,式(1和/或la)的化合物可以是,Y為-CH3CH(CH3)0-基團,且該鏈可以表示為含有至多75%亞乙氧重復(fù)單元的(Y)x。T包括C3H-亞烷基且在一個實施方案中是-CH2CH(CH3)-。當Y是-CH2CH(CH3)0-時,T也可以是-CH2CH(ClU-。在數(shù)個實施方案中T可以是Cw-亞烷基、或-CH2CH(CH3)-或-CH2CH2CH廣?;鶊FR-0-(Y)x-T-NR'-可以包括聚環(huán)氧烷單烷基醚單胺的殘基或其混合物。這種類型的化合物可以作為JeffamineM系列單胺購自HuntsmanCorporation。JeffamineTM胺的具體例子是M-600(9,0,600)、M-IOOO(3,18,1000)、M-2005(32,2,2000)和M-2070(10,31,2000)。括號中的數(shù)字分別是環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的大致重復(fù)單元數(shù)和數(shù)均分子量?;鶊FRNr-T-O-(Y)x-T-NR'-可以是聚環(huán)氧烷二胺或其混合物的殘基。這種類型的化合物可以作為JeffamineD或ED系列的二胺購自HuntsmanCorporation。Jeffamine二胺的具體例子是D—230(3,0,230)、D-400(6,0,400)、D-2000(33,0,2000)、D—4000(68,0,4000)、ED-600(3.6,9,600)、ED-900(2.5,15.5,900)和ED2003(6,39,2000)。括號中的數(shù)字分別是環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷的大致重復(fù)單元數(shù)和數(shù)均分子量。當Z是聚胺的殘基時,聚胺的例子包括聚乙烯胺、亞烷基多胺(通常由二氯乙烷和乙二胺和/或氨制成)或聚烯丙胺??梢詮腘ittoBoseki購得不同分子量的聚烯丙胺和聚(N-烷基)烯丙胺。可以從MitsubishiKasei購得不同分子量的聚乙烯胺。當Z是聚亞胺或其混合物的殘基時,聚亞胺可以是聚(Cw-亞烷基亞胺)。具體例子包括聚乙烯亞胺(PEI)。聚亞胺可以是線型或尤其是支化的。線型聚乙烯亞胺可以如TakeoSaegusa等人,在Macromolecules,1972,第5巻,第4470頁中所述通過聚(N-酰基)烯化亞胺的水解制備。可以從BASF和NipponShokubai購得不同分子量的支化聚乙烯亞胺。聚丙烯亞胺樹枝狀聚合物可購自DSMFineChemicals,聚(酰氨基胺)樹枝狀聚合物可作為"Starburst"樹枝狀聚合物購自AldrichChemicalCompany。聚胺混合物的其它可用的類型是由上述聚胺混合物的汽提生成的那些,從而作為殘余物留下通常被稱作"聚胺殘渣(polyaminebottoms)"的物質(zhì)。一般而言,亞烷基多胺殘渣可以以少于2重量%,通常少于1重量%的材料在低于大約200X:下沸騰為特征。獲自DowChemicalCompanyofFreeport,Texas的名為"E-100"的這類亞乙基多胺殘渣的典型樣品在15.6'C下具有1.0168的比重,33.15重量%的氮,和在40。C下121厘沲的粘度。這種樣品的氣相色譜分析含有大約0.93%"輕餾分,,(最可能是DETA)、0.72%TETA、21.74%四亞乙基五胺和76.61%五亞乙基六胺和更高(按重量計算)。這些亞烷基多胺殘渣包括環(huán)狀縮合產(chǎn)物,例如哌嗪和二亞乙基三胺或三亞乙基四胺的更高級類似物。在一個實施方案中,聚胺或聚亞胺的數(shù)均分子量為300至650,000;500至600,000;600至100,000;或1200至70,000。在聚乙烯亞胺的情況下,在一個實施方案中,數(shù)均分子量不小于600,不小于1200,或不小于1800。A所代表的二元酸的殘基可以源自式H00C-B-C00H的任何二元酸或其酐,其中B是直接鍵或含有1至20個碳原子的二價有機部分。B可以是任選被取代的芳族、雜芳族、脂環(huán)族或脂族。當B是含有2個或更多碳原子的脂族時,其可以是直鏈或支鏈的,飽和或不飽和的。在一個實施方案中,B是未取代的。在數(shù)個實施方案中,B含有不超過12個,或不超過8個碳原子。當B是芳族時,其包括亞苯基;當B是脂環(huán)族時,其包括亞環(huán)己基,當B是脂族時,其包括亞烷基。合適的二元酸或更高級酸的例子包括對苯二甲酸、四氫鄰苯二曱酸、曱基四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、曱基六氫鄰苯二甲酸、偏苯三酸、Cw。-烯基或烷基丁二酸,尤其是馬來酸、丙二酸、丁二酸和鄰苯二曱酸。在一個實施方案中,對于A和/或W,合適的二元酸可以選自馬來酸、丙二酸、丁二酸、鄰苯二甲酸、馬來酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐和鄰苯二甲酸酐。在數(shù)個實施方案中,合適的酐包括戊二酸酐、丁二酸酐、鄰苯二曱酸酐,或其混合物??梢允褂枚峄蚱漪幕旌衔铩R虼?,A可以是一種或一種以上的不同二元酸或酐的殘基。但是,在一個實施方案中,A是單種二元酸或酐的殘基。類似地,W可以是一種或一種以上的不同二元酸或酐的殘基。在一個實施方案中,W是單種二元酸或酐的殘基。在一個實施方案中,A和W都是相同二元酸或酐的殘基。在一個實施方案中,A和W都是不同二元酸或酐的殘基。在一個實施方案中,A和/或W是丁二酸酐的殘基。當W是氧化物的殘基時,Z中不帶基團E-0-(Y)廣T-NR'-A-的任何氨基或亞氨基可以通過與氧(包括空氣)或過氧化物,例如過氧化氫或過硫酸銨的反應(yīng)轉(zhuǎn)化成N-氧化物。在一個實施方案中,式l的化合物可以用氧化劑(見上文)后處理以將部分和/或所有氨基轉(zhuǎn)化成N-氧化物。類似地,當W是脲的殘基時,Z中與脲反應(yīng)的游離氨基和/或亞氨基的數(shù)量可以在寬限度內(nèi)變化,直至達到不帶基團E-0-(Y)x-T-NR'-A-的氨基或亞氨基的最大數(shù)量。在一個實施方案中,W是二元酸或酐的殘基,且Z中大部分(至少50%,或至少75%,或至少90%至99%)不帶基團E-0-(Y),-T-NR'-A-的游離氨基或亞氨基與W所代表的二元酸或酐反應(yīng)。在一個實施方案中,Z所代表的聚胺或聚亞胺帶有2個或更多基團E-0-(Yh-T-NR'-A-。這些基團可以相同或不同。這種類型的分散劑可以方便地表示成式(2):x—丁—x式(2)其中X-*-*-X代表聚胺和/或聚亞胺;Q是鏈E-0-(Y)x-T-NR'-A-;且q為2至2000。在一個實施方案中,Z所代表的聚胺或聚亞胺帶有兩個或更多不同的聚合物鏈并表示為式2a:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>式2a其中X_*-卜X和Q如上定義;且Qi代表式R1-G-(ML-的聚酯和/或聚酰胺鏈;W是氫或Cw。-任選取代烴基;G是二價鍵或羰基;M是一種或多種氨基羧酸、一種或多種羥基羧酸、一種或多種羥基羧酸內(nèi)酯、或其混合物的殘基;q和s是大于0的正整數(shù),在一個實施方案中q+s為2至2000;且m是2至100的正整數(shù)。在一個實施方案中,q與s的比率為6:1至1:6。在一個實施方案中,G是羰基且R1-G-是5。-任選取代烴基羧酸,尤其是Cw。-任選取代脂族酸的殘基,其中脂族基團可以是飽和或不飽和的,直鏈或支鏈的。在一個實施方案中,如之前對R所公開的那樣,R'含有不超過30個碳原子。R'-CO-也可以是直鏈或支鏈的,飽和或不飽和的任選取代羧酸,例如甲氧基乙酸、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-辛基癸酸和2-癸基十四烷酸的殘基。這種類型的支鏈烷基羧酸也可以以商品名IsocarbTM(購自CondeaGmbH)購得,具體例子是Isocarb12、16、20、28、32、34T和36。當R4皮取代時,取代基可以是一個或更多醚基團或兩個或更多醚基團。因此,R1-CO-可以是AkypoTM羧酸(購自KaoChemGmbH)的殘基。具體例子是AkypoTMLFl、AkypoTMLF2、AkypoRLM25、AkypoRLM45CA、AkypoRO20VG和AkypoRO50VG??僧a(chǎn)生M的氨基羧酸包括氨基-Cw。-亞烷(烯)基羧酸或氨基Ch。-亞烷基羧酸。在一個實施方案中,亞烷(烯)基含有不超過12個碳原子。具體例子是11-氨基十一烷酸、6-氨基己酸、4-氨基丁酸、P-丙氨酸或肌氨酸??僧a(chǎn)生M的羥基羧酸包括羥基-Cw。-亞烯基羧酸或羥基-Cw。-亞烷基羧酸。合適的羥基羧酸的具體例子是蓖麻油酸、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、乳酸或羥基乙酸。M也可以衍生自內(nèi)酯,例如P-丙內(nèi)酯,任選Ch坑基取代的s-己內(nèi)酯和任選Cw烷基取代的5-戊內(nèi)酯,s-己內(nèi)酯和/或5-戊內(nèi)酯的取代基的具體例子包括7-曱基-、3-甲基-、5-甲基-、6-甲基-、4-甲基-、5-四丁基-、4,4,6-三曱基-和4,6,6-三甲基。如上所述,分散劑可以以鹽形式存在。當分散劑含有羧酸基團時,鹽可以是堿金屬,例如鋰、鉀或鈉的鹽。或者,該鹽可以用氨、胺或季銨陽離子形成。胺的例子是甲胺、二乙胺、乙醇胺、二乙醇胺、己胺、2-乙基己胺和十八烷基胺。季銨陽離子可以是季銨陽離子或千烷銨陽離子。在一個實施方案中,季銨陽離子含有一個或兩個含6至20個碳原子的烷基。季銨陽離子的例子是四乙基銨、N-十八烷基-N,N,N-三甲基銨、N,N-雙十二烷基N,N-二甲基銨、N-千基-N,N,N-三甲基銨和N-節(jié)基-N-十八烷基-N,N-二甲基銨陽離子。在一個實施方案中,含有羧酸基團的分散劑是游離酸形式。式1的分散劑(其中v是0)可以是有色酸的鹽形式。有色酸可以是任何陰離子型染料,例如每分子平均含有0.5至3個磺酸基的磺化或羧化銅或鎳酞菁,或含有磺酸和/或羧酸基的雙偶氮染料。當v是0時,Z中的一些不帶基團E-0-(Y)x-T-NR'-A-的胺/亞胺基團可以通過與酸或季銨化試劑反應(yīng)來轉(zhuǎn)化成取代銨基。為此合適的試劑包括無機強酸,例如鹽酸、乙酸、硫酸、烷基磺酸、硫酸氬烷基酯鹽、或芳基磺酸。季銨化試劑包括硫酸二甲酯、節(jié)基氯、氯甲烷、溴曱烷、碘甲烷、和丙烷(或丁烷)磺內(nèi)酯之類的化合物。式(1)的化合物可以通過本領(lǐng)域已知的任何方法制造。在與聚胺和/或聚亞胺反應(yīng)之前可以通過美國專利4,713,487和EP73545中所述的方法制備式(1)的前體。與聚胺和/或聚亞胺的反應(yīng)在一個實施方案中在IOO'C至200'C進行。在這些條件下,反應(yīng)產(chǎn)生酰胺和鹽形式的混合物,而非只有鹽形式。涉及二元酸或其酐的反應(yīng)通常在對反應(yīng)物為惰性的有機稀釋劑存在下進行。在一個實施方案中,有機稀釋劑是反應(yīng)物的溶劑。有機稀釋劑可以是芳族或脂族的,包括囟化衍生物。例子是曱苯、氯苯、庚烷和石油醚餾出物。通常,反應(yīng)在不存在有機稀釋劑的情況下進4亍。當W是氧化物的殘基時,Z中不帶基團E-O-(Y)廣T-NR'-A-的氨基和/或亞胺基團的數(shù)量可以在寬限度內(nèi)變化。通過使含有游離氨基和/或亞氨基的分散劑與氧化性化合物,例如氧(或空氣)或過氧化物,例如過氧化氬或過硫酸銨反應(yīng),容易地制備這類分散劑。類似地,當W是脲的殘基時,通過使Z中不帶基團E-O-(Y)x-T-NR'-A-的任何游離氨基和/或亞氨基與脲反應(yīng),也可以容易地制備這類分散劑。在一個實施方案中,反應(yīng)在惰性氣氛中在80。C至140。C之間進行。在W是二元酸或其酐的殘基的具體情況下,Z中大部分不帶基團E-0-(Y)x-T-NR'-A-的氨基和/或亞氨基與該二元酸或酐反應(yīng)。該組合物中存在的微粒固體可以是在有機介質(zhì)中基本不溶的任何無機或有機固體材料。在一個實施方案中,微粒固體是顏料。合適的固體的例子是用于溶劑油墨的顏料;用于漆料和塑料的顏料、增量劑和填料;分散染料;用于溶劑染料浴、油墨和其它溶劑應(yīng)用系統(tǒng)的光學(xué)增亮劑和織物助劑;用于油基和反相乳液鉆探泥漿的固體;干洗流體中的污垢和固體粒子;微粒陶瓷材料;磁性材料和磁記錄介質(zhì);用于復(fù)合材料的纖維,例如玻璃、鋼、碳和硼,和作為在有機介質(zhì)中的分散體施用的殺微生物劑、農(nóng)業(yè)化學(xué)品和藥品。在一個實施方案中,固體是來自如ColourIndex第三版(1971)和隨后的再版及其附錄中的名為"顏料"的章節(jié)中所述的任何公認顏料類型的有機顏料。有機顏料的例子是來自偶氮、雙偶氮、縮合偶氮、硫靛、陰丹酮、異陰丹酮、二苯并[cd,jk]芘-5,10-二酮、蒽醌、異二苯并蒽醌、三吩二鳴漆(triphendioxazine)、奮吖咬酮和酞胥系歹'J,尤其是銅酞菁及其核卣化衍生物,以及酸性、堿性和煤染料的色淀的那些。炭黑,盡管嚴格說來是無機的,在其分散性能方面表現(xiàn)得更像有機顏料。在一個實施方案中,有機顏料是酞著,尤其是銅酞胥、單偶氮、雙偶氮、陰丹酮、anthranthrones、全吖啶酮和炭黑。無機固體包括增量劑和填料,例如滑石、高嶺土、二氧化硅、重晶石和白堊;微粒陶瓷材料,例如氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、二氧化鈦、氮化硅、氮化硼、碳化硅、碳化硼、混合硅-鋁氮化物、和金屬鈦酸鹽;微粒磁性材料,例如過渡金屬,尤其是鐵和鉻的磁性氧化物,例如y-Fe203、FeA和摻鈷氧化鐵、氧化釣、鐵氧體,尤其是鋇鐵氧體;和金屬粒子,尤其是金屬鐵、鎳、鈷、銅及其合金。其它可用的固體材料包括農(nóng)業(yè)化學(xué)品,例如殺真菌劑、flutriafen、多菌靈、百菌清和代森錳鋅。本發(fā)明的組合物中存在的有機介質(zhì)在一個實施方案中是塑料,在另一實施方案中是有機液體。有機液體可以是非極性或極性有機液體。與有機液體結(jié)合的術(shù)語"極性"是指如Crowley等人的名為"AThreeDimensionalApproachtoSolubility"的文章,在JournalofPaintTechnology,巻38,1996,第269頁中所述,有機液體能夠形成中等至強的鍵。這類有機液體通常具有如上述文章中所定義的5或更大的氫鍵數(shù)。合適的極性有機液體的例子是胺、醚,尤其是低碳烷基醚、有機酸、酯、酮、二醇、醇和酰胺。在IbertMellan的名為"CompatibilityandSolubility"的書(1968年NoyesDevelopmentCorporation出版)第39-40頁上的表2.14中給出了這類中等強度的氫鍵合液體的許多具體例子,這些液體都落在本文所用的術(shù)語"極性有機液體,,的范圍內(nèi)。在一個實施方案中,極性有機液體是二烷基酮、鏈烷羧酸的烷基酯和鏈烷醇,尤其是含有最多(包括)總共6個碳原子的這類液體。極性有機液體的例子包括二烷基和環(huán)烷基酮,例如丙酮、甲乙酮、二乙酮、二異丙酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮、甲基異戊基酮、甲基正戊基酮和環(huán)己酮;烷基酯,例如乙酸曱酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯、丙酸曱酯、丙基乙酸曱氧酯和丁酸乙酯;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、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;鏈烷醇,例如曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇和異丁醇,和二烷基和環(huán)醚,例如二乙醚和四氫呋喃。在一個實施方案中,溶劑是鏈烷醇、鏈烷羧酸和鏈烷羧酸酯。在一個實施方案中,本發(fā)明適用于在水性介質(zhì)中基本不溶的有機液體。此外,本領(lǐng)域技術(shù)人員會認識到,在有機液體中可以存在少量水性介質(zhì)(例如二醇、二醇醚、二醇酯和醇),只要整個有機液體在水性介質(zhì)中基本不溶??梢杂米鳂O性有機液體的有機液體的例子是成膜樹脂,例如適用于制備在漆料和油墨之類的各種應(yīng)用中使用的油墨、漆料和芯片的那些。這類樹脂的例子包括聚酰胺,例如VersamidTM和Wolfamid,和纖維素醚,例如乙基纖維素和乙基羥乙基纖維素、硝基纖維素和乙酸丁酸纖維素樹脂,包括其混合物。漆料樹脂的例子包括短油醇酸/三聚氰胺-甲醛、聚酯/三聚氰胺-曱醛、熱固性丙烯酸/三聚氰胺-曱醛、長油醇酸、聚醚多元醇、和多介質(zhì)樹脂,例如丙烯酸和脲/醛。有機液體可以是多元醇,也就是具有兩個或更多羥基的有機液體。在一個實施方案中,多元醇包括oc-Q二醇或oc-O二醇乙氧基化物。在一個實施方案中,非極性有機液體是含脂族基團、芳族基團或其混合物的化合物。非極性有機液體包括非卣化芳烴(例如甲苯和二曱苯)、卣化芳烴(例如氯苯、二氯苯、氯甲苯)、非卣化脂族烴(例如完全和部分飽和的含有6或更多碳原子的直鏈和支鏈脂族烴)、由化脂族烴(例如二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、三氯乙烷)和天然非極性有機物(例如植物油、葵花油、亞麻籽油、辟烯和甘油酯)。在一個實施方案中,有機液體包含總有機液體的至少0.1重量%,或1重量%或更多的極性有機液體。有機液體任選進一步包含水。在一個實施方案中,有機液體無水。當有機液體含有水時,存在的量在數(shù)個實施方案中不超過有機液體量的70重量%,或不超過50重量%,或不超過40重量6/。。塑料可以是熱固性樹脂或熱塑性樹脂。本發(fā)明中可用的熱固性樹脂包括在加熱、催化、或經(jīng)受紫外線輻射時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并變得相對不熔的樹脂。熱固性樹脂中的典型反應(yīng)包括氧化或不飽和雙鍵、涉及環(huán)氧基/胺、環(huán)氧基/羰基、環(huán)氧基/羥基、多異氦酸酯/羥基、氨基樹脂/羥基部分的反應(yīng)、自由基反應(yīng)或聚丙烯酸酯、陽離子聚合或環(huán)氧樹脂和乙烯基醚、縮合或硅烷醇。在熱固性體系中廣泛使用具有羥基官能的聚合物(通常為多元醇)與氨基樹脂或多異氰酸酯交聯(lián)。多元醇包括丙烯酸多元醇、醇酸多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇和聚氨酯多元醇。典型的氨基樹脂包括三聚氰胺曱醛樹脂、苯并胍胺甲醛樹脂、脲醛樹脂和甘脲曱醛樹脂。多異氰酸酯是具有兩個或更多異氰酸酯基團的樹脂,包括單體型脂族二異氰酸酯、單體型芳族二異氰酸酯及其聚合物。典型的脂族二異氰酸酯包括1,6-亞己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和氫化二苯曱烷二異氰酸酯。典型的芳族二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯和聯(lián)苯甲烷二異氰酸酯。在一個實施方案中,熱塑性樹脂包括聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯類、聚(甲基)丙烯酸酯、纖維素和纖維素衍生物。所述組合物可以以許多方式制備,但熔體混合和干固體摻合是典型方法。如果需要,該組合物可以含有其它成分,例如樹脂(在這些還沒有構(gòu)成有機介質(zhì)的情況下)、連接料、流化劑、抗沉降劑、增塑劑、表面活性劑、防沫劑、流變改性劑、勻平劑、光澤改進劑和防腐劑。該組合物通常含有1至95重量%的微粒固體,確切量取決于固體性質(zhì),量取決于固體性質(zhì)和固體與極性有機液體的相對密度。例如,固體是有機材料,例如有機顏料時的組合物在一個實施方案中含有15至60重量%固體,而固體是無機材料,例如無機顏料、填料或增量劑時的組合物在一個實施方案中含有組合物總重量的40至90重量%的固體。該組合物可以通過已知用于制備分散體的任何傳統(tǒng)方法制備。因此,固體、有才幾介質(zhì)和分散劑可以以任意順序混合,隨后例如通過球磨、珠磨、卵石研磨或塑煉(plasticmilling)對該混合物進行機械處理以將固體粒子降至適當?shù)某叽?,直至形成分散體?;蛘撸腆w可以獨立地或與有機介質(zhì)或分散劑混合地處理以降低其粒度,隨后添加其它成分并攪拌該混合物以提供組合物。本發(fā)明的組合物特別適用于液體分散體。在一個實施方案中,這類分散體組合物包含(a)0.5至30份微粒固體;(b)0.5至30份式(1)的化合物;和(c)40至99份有機液體和/或水;其中所有份數(shù)均按重量計且量(a)+(b)+(c)=100。在一個實施方案中,組分a)包含O.5至30份顏料,這類分散體可用作(液體)油墨、漆料和磨料。如果需要干形式的包含微粒固體和式(l)的分散劑的組合物,則有機液體通常是揮發(fā)性的,從而容易通過筒單分離方式,例如蒸發(fā)從微粒固體中去除。在一個實施方案中,該組合物包含有機液體。如果干組合物基本上由式(1)的分散劑和微粒固體構(gòu)成,則其通常含有微粒固體重量的至少0.2%,至少0.5%或至少1.0%的式(1)的分散劑。在一個實施方案中,干組合物含有微粒固體重量的不超過100%,不超過50%,不超過20%,或不超過10%的式(1)的分散劑。如上所公開,本發(fā)明的組合物適用于制備磨料,其中將微粒固體在有機液體中在式(1)的化合物及其鹽存在下研磨。因此,根據(jù)本發(fā)明的再一方面,提供了包含微粒固體、有機液體和式(1)的化合物及其鹽的磨料。通常,磨料含有磨料總重量的20至70重量%的微粒固體。在一個實施方案中,微粒固體不少于磨料的10重量%或不少于20重量%。這類磨料可以任選含有在研磨之前或之后添加的連接料。連接料是能夠在有機液體揮發(fā)時粘合組合物的聚合材料。連接料是聚合材料,包括天然和合成材料。在一個實施方案中,連接料包括聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯類、聚酯、聚氨酯、醇酸樹脂、多糖,例如纖維素,和天然蛋白質(zhì),例如酪蛋白。在一個實施方案中,連接料在組合物中以微粒固體量的大于100°/。,大于200%,大于300%,或大于400%存在。磨料中任選的連接料的量可以在寬限度內(nèi)變化,但通常不少于磨料的連續(xù)/液相的10重量%,通常不少于20重量%。在一個實施方案中,連接料的量不超過磨料的連續(xù)/液相的50重量%,或不超過40重量%。磨料中分散劑的量取決于微粒固體的量,但通常為磨料的0.5至5重量%。由本發(fā)明的組合物制成的分散體和磨料特別適合用在涂料和漆料,尤其是高固含量漆料;油墨,尤其是苯胺油墨、凹印油墨和絲網(wǎng)印刷油墨;非水陶瓷工藝,尤其是帶涂、刮刀、擠出和注射成型工藝;復(fù)合材料、化妝品、連接料和塑料中。如上所述,式(1)和(la)的許多分散劑是新的。因此,根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了包含微粒固體、有機液體、連接料和式(l)、(la)和(lb)的化合物及其鹽的漆料或油墨。根據(jù)本發(fā)明的再一方面,提供了式(1)、(la)和(lb)的化合物及其鹽,其中Z是數(shù)均分子量不小于1500的聚胺和/或聚亞胺且其中(0-v)為0,例如該式不包括添加的氧化物、脲或二元酸或酐(W)。通過下列實施例進一步例證本發(fā)明,其中除非另行指明,所有量均按重量份計。實施例中間體l:1:1聚醚胺丙烯酸2-羥乙酯的合成將丙烯酸2-羥乙酯(5.25克,45.2毫摩爾,購自Aldrich)、2,6-二叔丁基-4-曱酚(0.005克)和大約MW1650的聚醚胺C12-C15混合脂肪醇封端聚丙氧基化物胺(IOO克,45.2毫摩爾,如US5,094,667中制備,75重量%活性物)在70。C在空氣氣氛中攪拌4小時以產(chǎn)生透明的黃色液體(105克),IR表明不存在烯鍵。中間體2:1:1:1聚醚胺丙烯酸2-羥乙酯琥珀酸酐的合成將中間體1(50克,20.4毫摩爾)和琥珀酸酐(2.04克,20.4毫摩爾,購自Aldrich批號31081-050)在80C在氮氣氛下攪拌18小時,產(chǎn)生透明黃色液體(52克),IR表明不存在酐基團且存在羰基酰胺(1659cnT1)。混合物的酸值測得為24.4毫克KOH/克。分散劑1將聚乙烯亞胺SP200(3.6克,1毫摩爾,購自NipponShokubaiMW10000)在80。C在氮氣氛下添加到攪拌的中間體2(52克,20毫摩爾)中。在U分鐘后,將整個混合物在12(TC在氮氣氛下攪拌6小時以產(chǎn)生粘性琥珀色膠質(zhì)物(55克)。該混合物的酸值測得為19.4毫克KOH/克。分離20克該產(chǎn)物。分散劑2將分散劑1的混合物在120。C在氮氣氛下進一步加熱6小時以產(chǎn)生粘性琥珀色膠質(zhì)物(35克)。該混合物的酸值測得為17.2毫克KOH/克。實施例2-11重復(fù)中間體1的方法,只是使用下表1中所示的原材料代替實施例1中所用的聚醚胺和丙烯酸2-羥乙酯。聚醚胺與丙烯酸酯的摩爾比為l:l。使用下表中標出的材料準備實施例2-11。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表1的腳注2-HEA是丙烯酸2-羥乙酯,購自AldrichMeOPEGAc是聚乙二醇曱基醚丙烯酸酯,大約Mn454,購自Aldrich2-DMAEA是丙烯酸2-二甲基氨基乙酯,購自AldrichEGMEA是乙二醇甲基醚丙烯酸酯,購自AldrichDEGMEA是二乙二醇曱基乙基丙烯酸酯,購自AldrichDEAEA是丙烯酸2-二乙基氨基乙酯,購自AldrichDMAPA是丙烯酸3-二甲基氨基丙酯DMAPMA是3-二曱基氨基丙基曱基丙烯酰胺實施例12-21重復(fù)中間體2的方法,只是使用下表2中所示的原材料代替實施例l中所用的中間體l。下面顯示了組分的摩爾比。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表2的腳注中間體***與SUCCA反應(yīng)形成分散劑SUCCA是琥珀酸酐,購自Aldrich實施例22-36重復(fù)分散劑1和2的方法,只是使用下表3中所示的原材料代替實施例1中所用的中間體2和聚乙烯亞胺SP200。組分的重量比顯示在下表中。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表3的腳注重量比*是中間體與PEI的重量比。SP030、SP050和SP075是Mn分別為3000、5000和7500的聚乙烯亞胺,購自NipponShokubaiPAA05是MW5000的聚烯丙胺,購自NittoBosekiCoLtd.對比例l是如US4,645,611中所述用月桂酸封端并與聚乙烯亞胺反應(yīng)的聚(e-己內(nèi)酯)。對比例2是不存在分散劑的情況下制成的磨料。對比例3是按照與分散劑1或2相同的方法制成的相同物質(zhì),只是不使用丙烯酸2-羥乙酯。磨料的制備使用各種分散劑(實施例1、2和37-47)和對比例1和2制備一系列品紅磨料。通過將分散劑(0.45克)溶解在7.55克4:1比率的MPA:丁醇(MPA=甲氧基丙基乙酸酯)溶劑混合物中,制備該磨料。添力口玻璃珠(3毫米,17份)和MonolUeRubine3B(購自Heubach2.0份)并將混合物在水平搖動器上搖動16小時。然后使用A至E的任意等級(好至差)評測所得分散體的流動性。所得研磨等級為<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>絮凝試驗通過將含有分散劑(1或2)或?qū)Ρ壤?的磨料(著色劑)與聚酯白漆摻合以進行1/10有色/白色稀釋(reduction),制備實施例。漆料含有IO克聚酯白漆、大約4.1克著色劑和2克二甲苯。然后為均勻性,將漆料在Skandex磨中摻合IO分鐘,然后在實驗室輥上摻合20分鐘。然后在AutomaticK-Bar涂布機(使用K-BarNo,4)上測試摻合漆,在涂布的黑/白卡片上制備并排的下拉線(drawdowns)。使實施例風干至少30分鐘,然后在150'C爐中放置20分鐘。使用設(shè)定在20°和60°視角的光澤計測量圖案的光澤度(反映絮凝變化)。所得結(jié)果概括如下<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>**對比例3具有差的分離和指擦性(fingerrub)。本文所用的術(shù)語"烴基取代基"或"'烴基,,以本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其普通含義使用。具體地,其是指具有直接連接到分子其余部分上的碳原子并主要具有烴性質(zhì)的基團。烴基的例子包括(i)烴取代基,即,脂族(例如烷基或烯基)、脂環(huán)族(例如環(huán)烷基、環(huán)烯基)取代基,和芳族、脂族和脂環(huán)族取代的芳族取代基,以及環(huán)狀取代基,其中該環(huán)經(jīng)由該分子的另一部分完成(例如,兩個取代基一起構(gòu)成環(huán));(ii)取代徑取代基,即,含有非烴基團的取代基,該非烴基團在本發(fā)明中不改變?nèi)〈闹饕獰N性質(zhì)(例如卣素(尤其是氯基和氟基)、羥基、烷氧基、巰基、烷基巰基、硝基、亞硝基和硫氧基);(iii)雜取代基,即在具有主要烴性質(zhì)的同時,在本發(fā)明中,在本來由碳原子構(gòu)成的環(huán)或鏈中含有非碳基團的取代基。雜原子包括硫、氧、氮并包括取代基,如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。一般而言,對烴基中的每IO個碳原子,存在不多于2個,或不多于1個非烴取代基;通常,在烴基中沒有非烴取代基。上文引用的每一文獻經(jīng)此引用并入本文。除了在實施例中,或在另行明確指出的地方外,本說明書中指定材料量、反應(yīng)條件、分子量、碳原子數(shù)等的所有數(shù)量均被理解為用詞語"大約"修飾。除非另行指明,本文引用的每一化學(xué)品或組分應(yīng)該解釋為商品級材料,其可能含有異構(gòu)體、副產(chǎn)物、衍生物和通常認為在商品級中存在的其它這類材料。但是,除非另行指明,排除商品材料中通常存在的任何溶劑或稀釋油來表示每一化學(xué)組分的量。要理解的是,本文所列的上限和下限量、范圍和比率界限可以獨立地結(jié)合。類似地,本發(fā)明的每一元素的范圍和量可以與任何其它元素的范圍或量一起使用。權(quán)利要求1.包含式(1)的化合物及其鹽的分散劑E-O-(Y)x-T-NR′-A-Z-W0-v式(1)其中E是R或R-NR′-T-;R是H或C1-50-任選取代烴基;R′是任選取代的(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酰胺的殘基,或環(huán)氧化物的殘基,或C1-8-任選取代烴基;Y是C2-4-亞烷氧基;T是C2-4亞烷基;A是二元酸或其酐的殘基;Z是聚胺和/或聚亞胺的殘基;W是氧化物、脲或二元酸或其酐的殘基;x為2至90;且(0-v)是指0至v的值,其中v代表Z中不帶基團E-O-(Y)x-T-NR′-A-的氨基和/或亞氨基的最大可得數(shù)量。2.包含微粒固體、有機介質(zhì)和/或水和式(1)的化合物及其鹽的組合物E-0-(Y)廣T-NR'-A-Z-Wo-v式(1)其中E是R或R-NR'-T-;R是H或C-任選取代烴基;R'是任選取代的(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酰胺的殘基,或環(huán)氧化物的殘基,或Ch-任逸取代徑基;Y是Cw-亞烷氧基;T是C^亞烷基;A是二元酸或其酐的殘基;Z是聚胺和/或聚亞胺的殘基;W是氧化物、脲或二元酸或其酐的殘基;x為2至90;且v代表Z中不帶基團E-0-(Y)X-T-NR'-A-的氨基和/或亞氨基的最大可得數(shù)量。3.如權(quán)利要求1或2所述的組合物,其中Y是Cw-亞烷氧基。4.如權(quán)利要求1或2所述的組合物,其中Y是C^-亞烷氧基且(Y)x所示的鏈為-CH2CH2CH2CH20-、-CH2CH(CH3)0-或-CH廣CH(CH廣CHs)-O-。5.如權(quán)利要求1或2所述的組合物,其中W是獨立地源自馬來酸、丙二酸、丁二酸和鄰苯二甲酸、馬來酸酐、戊二酸酐、丁二酸酐和鄰苯二甲酸酐的殘基。6.如權(quán)利要求l或2所述的組合物,其中Z所代表的基團是聚乙烯亞胺。7.如權(quán)利要求2所述的組合物,其中有機介質(zhì)是有機液體或塑料。8.如權(quán)利要求2所述的組合物,其中有機液體包含總有機液體的至少0.1重量%的極性有機液體。9.如權(quán)利要求2所述的組合物,其中微粒固體是顏料。10.包含微粒固體、有機液體、連接料和權(quán)利要求1的分散劑的漆料或油墨。11.包含微粒固體、有機液體和權(quán)利要求1的分散劑的磨料。全文摘要本發(fā)明提供了式(1)E-O-(Y)<sub>x</sub>-T-NR′-A-Z-W<sub>0-v</sub>的分散劑及其鹽,其中E是R或R-NR′-T-;R是H或C<sub>1-50</sub>-任選取代烴基;R′是任選取代的(甲基)丙烯酸烷基酯或(甲基)丙烯酰胺的殘基,或環(huán)氧化物的殘基,或C<sub>1-8</sub>-任選取代烴基;Y是C<sub>2-4</sub>-亞烷氧基;T是C<sub>2-4</sub>亞烷基;A是二元酸或其酐的殘基;Z是聚胺和/或聚亞胺的殘基;W是氧化物、脲或二元酸或其酐的殘基;x為2至90;且v代表整數(shù)變量。本發(fā)明進一步提供了包含微粒固體、有機介質(zhì)和/或水和分散劑的組合物。文檔編號B01F17/16GK101175559SQ200680016200公開日2008年5月7日申請日期2006年5月1日優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日發(fā)明者D·塞特福特申請人:路博潤有限公司