芳族分散劑組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚合物，以及一種包含顆粒狀固體、水性介質(zhì)和具有至少一個稠合芳族酰亞胺側(cè)基的聚合物鏈的組合物。本發(fā)明進一步提供了用于研磨料、分散體、涂料和油墨的組合物。
【專利說明】芳族分散劑組合物

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚合物，以及一種包含顆粒狀固體、水性介質(zhì)和具有至少一個稠 合芳族酰亞胺側(cè)基的聚合物鏈的組合物。本發(fā)明進一步提供了用于水性研磨料、分散體、涂 料和油墨的組合物。

【背景技術】
[0002] 為了將顆粒狀固體均勻地分布在水性介質(zhì)或極性有機介質(zhì)中，許多諸如油墨、涂 料和研磨料的制劑需要有效的分散劑。對于油墨，油墨制造商希望的是產(chǎn)生高分辨率和高 質(zhì)量的印刷產(chǎn)品。為滿足范圍不斷擴大的基底、樹脂和顏料，對于印刷工藝的適應性來說是 一個挑戰(zhàn)。顏料分散劑應與所使用的不同制劑相容以確保最終涂料的良好的粘合性和耐 性。差的顏料分散性或穩(wěn)定性可能會導致在極性有機液體介質(zhì)或水極性液體介質(zhì)（例如油 墨或涂料）中結塊或沉降，降低光澤度和美觀。
[0003] 美國專利7265197公開了用具有下式的分散劑將顏料分散在油墨組合物中：
[0004]

【權利要求】
1. 一種聚合物，其包含具有至少一個稠合芳族酰亞胺側(cè)基的聚合物鏈，其中，用式（1) 表示所述聚合物：
其中，每個變量獨立地為 札是在Q環(huán)上可用于鍵合到一個取代基的任何位置的取代基，并且Ri獨立地由至少一 種吸電子基團表不； a是1或2、或1 ; W是氧、硫、>NH或〉NG; R'獨立地是-H或一種典型地含有1-20或1-10個碳原子的任選取代的烷基，并且所述 取代基是羥基或鹵素（典型地為C1)或者它們的混合物； R2是Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴基、或Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴羰 基（當R2包含多于2個碳原子時，所述亞烴基或亞烴羰基是直鏈的或支鏈的）； R3是H或(或CpJ-任選取代的烴基，或(或CpJ-烴羰基（即含有羰基的 烴基）；所述(或C^)-任選取代的烴基鍵合到聚合物鏈的一個末端氧原子上形成末 端醚基團或末端酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基團，例如乙烯基，所述 (或C^)-烴羰基鍵合到聚合物鏈的所述氧原子上形成末端酯基團或末端氨基甲酸 乙酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基團，例如乙烯基，并且所述取代基是鹵 素、醚、酯或它們的混合物； Pol是氧亞乙基的均聚物鏈或氧亞乙基的共聚物鏈，其中所述氧亞乙基構成所述共聚 物鏈的40wt%至99. 99wt%，并且其中，所述聚合物鏈選自由聚（醚）、聚（酯）和它們的混 合物組成的組； u是 1_3 ; v是 1_2 ; w是 1_3 ; 當W=>NG時，v= 2 ; 當W=氧、硫或〉NG時，v= 1 ; G是含1-200、或1-100、或1-30個碳原子的烴基；并且 Q是含有4n+2個電子的稠合芳族環(huán)，其中n= 2或更多，并且Q以形成一個5或6 元酰亞胺環(huán)的方式鍵合到所述酰亞胺基團上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的聚合物，其中，所述聚合物鏈是（i)聚氧亞乙基的均聚物的 聚（醚）或（ii)氧亞乙基與氧亞丙基、氧亞丁基、氧苯亞乙基或它們的混合物的共聚物的 聚（醚）。
3. 根據(jù)權利要求2所述的聚合物，其中，所述聚（醚）包含： 0_70wt%氧亞丙基，以及30-100wt%氧亞乙基，或 0_50wt%氧亞丙基，50-100wt%氧亞乙基，或 0_30wt%氧亞丙基，以及70-100wt%氧亞乙基，或 0_20wt%氧亞丙基，以及80-100wt%氧亞乙基，或 0_15wt%氧亞丙基，以及85-100wt%氧亞乙基。
4. 根據(jù)前述權利要求1至3任意一項所述的聚合物，其通過一種方法獲得/能夠獲得， 所述方法包括： 步驟（1):將（i)氨基酸或（ii)氨基醇，或（iii)氨基硫醇，或（iv)二胺， 與稠合芳族二酸或酸酐或其它的酸形成的衍生物（例如二酯、二酰胺、酰基氯）反應以 分別形成酸官能化的稠合芳族酰亞胺或羥基官能化的稠合芳族酰亞胺，或巰基官能化的稠 合芳族酰亞胺，或氨基官能化的稠合芳族酰亞胺； 步驟（2):將所述酸官能化的稠合芳族酰亞胺或羥基官能化的稠合芳族酰亞胺，或巰 基官能化的稠合芳族酰亞胺，或氨基官能化的稠合芳族酰亞胺與聚合物鏈或聚合形成所述 聚合物鏈的單體反應。
5. 根據(jù)前述權利要求1至3任意一項所述的聚合物，其中，所述稠合芳族環(huán)或稠合芳族 二酸或酸酐或其它的酸形成的衍生物基于萘、蒽或菲，或它們的混合物。
6. 根據(jù)前述權利要求1至3任意一項所述的聚合物，其中，所述稠合芳族環(huán)或稠合芳族 二酸或酸酐或其它的酸形成的衍生物基于1，8-萘酰亞胺、或1，2-萘酰亞胺，或它們的混合 物。
7. 根據(jù)前述權利要求1至3任意一項所述的聚合物，其中，Q基于萘二甲酸酐，例如 4_硝基-1，8-萘酰亞胺（當一個& =N02時）、3_硝基-1，8-萘酰亞胺（當一個& =N02 時）、4_氯-1，8-萘酰亞胺（當一個& =Cl時）基團、3-磺基-1，8-萘酰亞胺（當一個札 =S03H時）或它們的混合物。
8. 根據(jù)前述權利要求1至7任意一項所述的聚合物，其中，所述聚合物鏈是由式（2)所 表示的聚（醚）：
其中，每個變量獨立地為 札是在Q環(huán)上可用于鍵合到一個取代基的任何位置的取代基，并且Ri獨立地由至少一 種吸電子基團表不； a是1或2、或1 ; W是氧； R'獨立地是-H或一種典型地含有1-20或1-10個碳原子的任選取代的烷基，并且所述 取代基是羥基或鹵素，或者它們的混合物； R2是Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴基、或Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴羰 基（當R2包含多于2個碳原子時，所述亞烴基或亞烴羰基是直鏈的或支鏈的）； R3是H或(或CpJ-任選取代的烴基，或(或CpJ-烴羰基（即含有羰基的 烴基）；所述(或C^)-任選取代的烴基鍵合到聚合物鏈的一個末端氧原子上形成末 端醚基團或末端酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基團，例如乙烯基，所述 (或CpJ-烴羰基鍵合到聚合物鏈的所述氧原子上形成末端酯基團或末端氨基甲酸乙 酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基團。例如乙烯基，并且所述取代基是鹵 素、醚、酯或它們的混合物； 當Pol是一種均聚物時，R4是H，當Pol是一種共聚物時，R4是H(以足夠提供40wt% 至99. 99wt%氧亞乙基的量）與甲基、乙基和苯基中的至少一種的混合物； u是 1_3 或 1-2,或 1 ; w是 1-3 或 1-2,或 1 ; 條件是：當R2為亞經(jīng)基時，u為1且w為1 ;并且m是 1_110、或 1_90。
9.根據(jù)前述權利要求1至4任意一項所述的聚合物，其中，所述聚合物鏈是由式（3a) 所表示的聚（醚）聚合物鏈：
其中，每個變量獨立地為 札是在Q環(huán)上可用于鍵合到一個取代基的任何位置的取代基，并且Ri獨立地由至少一 種吸電子基團表不； a是1或2、或1 ; W是氧、硫、或〉NG(典型地是氧）； R'獨立地是-H或一種典型地含有1-20或1-10個碳原子的任選取代的烷基，并且所述 取代基是羥基或鹵素（典型地為C1)或者它們的混合物； R2是Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴基、或Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴羰 基（當R2包含多于2個碳原子時，所述亞烴基或亞烴羰基是直鏈的或支鏈的）； G是含1-200、或1-100、或1-30個碳原子的烴基； R3是H或(或CpJ-任選取代的烴基，或(或CpJ-烴羰基（即含有羰基的 烴基），所述(或-任選取代的烴基鍵合到聚合物鏈的一個末端氧原子上形成末 端醚基團或末端酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基團，例如乙烯基，所述 (或C^)-烴羰基鍵合到聚合物鏈的所述氧原子上形成末端酯基團或末端氨基甲酸 乙酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基團，例如乙烯基，并且所述取代基是鹵 素、醚、酯或它們的混合物； 當Pol是一種均聚物時，R4是H，當Pol是一種共聚物時，R4是H(以足夠提供40wt% 至99. 99wt%氧亞乙基的量）與甲基、乙基和苯基中的至少一種的混合物； u是 1_3 或 1-2,或 1 ; w是1-3或1-2,或1 ;并且 m是 1_110、或 1_90。
10.根據(jù)前述權利要求1至4任意一項所述的聚合物，其中，所述聚合物鏈是由式（3b) 所表示的聚（醚）聚合物鏈：
其中，每個變量獨立地為 札是在Q環(huán)上可用于鍵合到一個取代基的任何位置的取代基，并且Ri獨立地由至少一 種吸電子基團表不； a是1或2、或1 ; W是氮； R'獨立地是-H或一種典型地含有1-20或1-10個碳原子的任選取代的烷基，并且所述 取代基是羥基或鹵素或者它們的混合物； R2是Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴基、或Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴羰 基（當R2包含多于2個碳原子時，所述亞烴基或亞烴羰基是直鏈的或支鏈的）； R3是H或(或CpJ-烴羰基（即含有羰基的烴基），其鍵合到聚合物鏈的所述氧原 子上形成末端酯基團或末端氨基甲酸乙酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基 團，例如乙烯基，并且所述取代基是鹵素、醚、酯或它們的混合物； 當Pol是一種均聚物時，R4是H，當Pol是一種共聚物時，R4是H(以足夠提供40wt% 至99. 99wt%氧亞乙基的量）與甲基、乙基和苯基中的至少一種的混合物； u是 1_3 或 1-2,或 1 ; w是 1-3 或 1-2,或 1 ; v是2;并且 m是 1_110、或 1_90。
11.根據(jù)前述權利要求1至4任意一項所述的聚合物，其中，所述聚合物鏈是由式（4a) 所表示的聚（醚）共聚-聚（酯）聚合物鏈：
其中，每個變量獨立地為 札是在Q環(huán)上可用于鍵合到一個取代基的任何位置的取代基，并且Ri獨立地由至少一 種吸電子基團表不； a是1或2、或1 ; W是氧、硫、或〉NG(典型地是氧）； R'獨立地是-H或一種典型地含有1-20或1-10個碳原子的任選取代的烷基，并且所述 取代基是羥基或鹵素，或者它們的混合物； R2是Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴基、或Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴羰 基（當R2包含多于2個碳原子時，所述亞烴基或亞烴羰基是直鏈的或支鏈的）； G是含1-200、或1-100、或1-30個碳原子的烴基； R3是H或(或CpJ-烴羰基（即含有羰基的烴基），其鍵合到聚合物鏈的所述氧原 子上形成末端酯基團或末端氨基甲酸乙酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基 團，例如乙烯基，并且所述取代基是鹵素、醚、酯或它們的混合物； 當Pol是一種均聚物時，R4是H，當Pol是一種共聚物時，R4是H(以足夠提供40wt% 至99. 99wt%氧亞乙基的量）與甲基、乙基和苯基中的至少一種的混合物； R5是(^_19-亞經(jīng)基；u是 1_3 或 1-2,或 1 ; w是 1-3 或 1-2,或 1 ; q是1-90 ;并且 m是1-90,條件是：m等于或大于q。
12.根據(jù)前述權利要求1至4任意一項所述的聚合物，其中，所述聚合物鏈是由式（4b) 所表示的聚（醚）共聚-聚（酯）聚合物鏈：
其中，每個變量獨立地為 札是在Q環(huán)上可用于鍵合到一個取代基的任何位置的取代基，并且Ri獨立地由至少一 種吸電子基團表不； a是1或2、或1 ; W是氮； R'獨立地是-H或一種典型地含有1-20或1-10個碳原子的任選取代的烷基，并且所述 取代基是羥基或鹵素，或者它們的混合物； R2是Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴基、或Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴羰 基（當R2包含多于2個碳原子時，所述亞烴基或亞烴羰基是直鏈的或支鏈的）； R3是H或(或CpJ-烴羰基（即含有羰基的烴基），其鍵合到聚合物鏈的所述氧原 子上形成末端酯基團或末端氨基甲酸乙酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基 團，例如乙烯基，并且所述取代基是鹵素、醚、酯或它們的混合物； 當Pol是一種均聚物時，R4是H，當Pol是一種共聚物時，R4是H(以足夠提供40wt% 至99. 99wt%氧亞乙基的量）與甲基、乙基和苯基中的至少一種的混合物； R5是(^_19-亞經(jīng)基；u是 1_3 或 1-2,或 1 ; w是 1-3 或 1-2,或 1 ; v是2 ; q是1-90 ;并且 m是1-90,條件是：m等于或大于q。
13.根據(jù)前述權利要求1至4任意一項所述的聚合物，其中，所述聚合物鏈由式（5)表 示：
其中，每個變量獨立地為 札是在Q環(huán)上可用于鍵合到一個取代基的任何位置的取代基，并且Ri獨立地由至少一 種吸電子基團表不； a是1或2、或1 ; W是氧； M是H、一種金屬陽離子、-NR' 4+、或它們的混合物； R'獨立地是-H或一種典型地含有1-20或1-10個碳原子的任選取代的烷基，并且所述 取代基是羥基或鹵素（典型地為C1)或者它們的混合物； R2是Q至C2(l、或Q至C12、或Q至C6亞烴羰基（當R2包含多于2個碳原子時，所述亞 烴羰基是直鏈的或支鏈的）； R3是H或(或CpJ-任選取代的烴基，或(或CpJ-烴羰基（即含有羰基的 烴基）；所述(或C^)-任選取代的烴基鍵合到聚合物鏈的一個末端氧原子上形成末 端醚基團或末端酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基團，例如乙烯基，所述 (或C^)-烴羰基鍵合到聚合物鏈的所述氧原子上形成末端酯基團或末端氨基甲酸 乙酯基團，并且可以包含或不包含一個能夠聚合的基團，例如乙烯基，并且所述取代基是鹵 素、醚、酯或它們的混合物； 當Pol是一種均聚物時，R4是H，當Pol是一種共聚物時，R4是H(以足夠提供40wt% 至99. 99wt%氧亞乙基的量）與甲基、乙基和苯基中的至少一種的混合物； R5是(^_19-亞經(jīng)基；u是 1_3 或 1-2,或 1 ; w是 1-3 或 1-2,或 1 ; q是1-90 ;并且 m是1-90,條件是：m等于或大于q。
14.根據(jù)前述權利要求1至13任意一項所述的聚合物，其中，所述吸電子基團 是-N02、-S02NR'2、-C(0)R'、-S03M、-C(0) 0M、-C1 或-Br，其中，M是H、一種金屬陽離子、-NR'4+ 或它們的混合物。
15. 根據(jù)前述權利要求1至13任意一項所述的聚合物，其中，所述吸電子基團 是-Cl、-N02或-S03M，其中，M是H、一種金屬陽離子、-NR' 4+或它們的混合物。
16. -種包含顆粒狀固體（典型地，顏料或填料）、水性介質(zhì)和具有至少一個稠合芳族 酰亞胺側(cè)基的聚合物鏈的組合物，其中，由根據(jù)前述權利要求1至15任意一項所述的聚合 物表示所述聚合物。
17. 根據(jù)前述權利要求16所述的組合物，其中，所述組合物為研磨料、涂料或油墨。
18. 根據(jù)前述權利要求16至17任意一項所述的組合物，其中，所述顆粒狀固體為顏料 或填料。
19. 根據(jù)前述權利要求16至18任意一項所述的組合物，其還包含粘合劑。
20. 根據(jù)前述權利要求16至18任意一項所述的組合物，其中，所述聚合物的存在量范 圍為所述組合物的〇?lwt%至79. 6wt%、或0? 5wt%至30wt%、或lwt%至25wt%。
21. 所述具有至少一個稠合芳族酰亞胺側(cè)基的聚合物鏈的用途，其中，根據(jù)前述權利要 求1至15任意一項所述的聚合物是根據(jù)前述權利要求16至20任意一項所述的組合物中 的分散劑。
【文檔編號】C08G65/02GK104411740SQ201380035511
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年4月24日 優(yōu)先權日:2012年5月2日
【發(fā)明者】A·J·舒特, D·塞特福德, S·N·理查茲 申請人:路博潤高級材料公司