[发明专利]聚乙烯亚胺基颜料分散剂

说明书

本发明涉及用于聚乙烯亚胺(PEI)-基颜料分散剂的合成新方法， 其特征是通过“接枝自(grafting from)”的方法，使溶剂基分散体系的 制造成为可能。

欧洲专利公开EP0208041B1描述了包含依照所谓的“接枝到 (grafting to)”方法制备的带有至少两个单-或聚(羰基-C_1-7-亚烷基 氧)基团的聚(C_2-4-亚烷基亚胺)的分散剂。主链是不同分子量 (1000-100’000g/mol)的聚乙烯亚胺(polyethylene imine)，接枝链是 聚酯，尤其是聚内酯，其通过内酯(例如己内酯)的羧酸引发的开环 聚合得到。然后，这些聚酯链通过酸和胺基团之间的季铵化(形成盐 键)以及酰胺化(形成酰胺键)反应与聚乙烯亚胺反应。该盐键很容 易断开以得到游离的NH₂基团导致最终的树脂黄化。

内酯的PEI引发的开环聚合已经在EP0208041B1中被简要提 及，然而，对于这类开环内酯的任何进一步的反应步骤，EP0 208 041B1 完全没有记载。

具有核心竞争力等级的是在非芳香性溶剂中具有低溶解性的微 黄色结晶固体，且在芳香性溶剂中仅具有有限的溶解性。

JP07025993披露了聚(低级亚烷基亚胺)改性的内酯接枝聚合物， 通过内酯与具有1-6个碳原子的亚烷基链的聚(低级亚烷基亚胺)开 环聚合得到。通过该方法得到的聚合物具有聚(低级亚烷基亚胺)的 主链，所述聚(低级亚烷基亚胺)具有通过酰胺键联接的侧链酯基 X1和X2。

JP07025993披露了己内酯和PEI的接枝共聚反应，但没有进一步 的酯交换反应步骤。与JP07025993相比，本发明情况下的“接枝自” 共聚反应和酯交换反应顺序进行(二步法)或原位进行(一锅法 (one-pot method))。所得产品的结构和性能不同于在JP07025993 中所得到的。

US6787600(Lubrizol)披露了一种分散剂，其通过PAI/PEI与羟基 羧酸或其内酯以分步方式反应或通过PAI/PEI与形成的聚酯链反应来 制备。与US6787600相比，本发明的分散剂通过PAI与羧基化合物和内酯，或者通过“二步法”或者通过“一锅法”反应来制备。

本发明的一个方面是提供一种在中等极性或非极性体系中具有 改善了的贮存稳定性和改善了的兼容性的分散剂。此外，该分散剂在 白色颜料配制剂中将表现出较低的黄化(yellowing)且在颜料浓缩浆 表现出较小的粘度。

现在已经发现，优良的分散剂可以通过所谓的“接枝自”方法来制 备。“接枝自”是指PEI被用作大分子引发剂来引发内酯的开环聚合。 该产品为进一步改性的羟基官能化的接枝共聚物。经改性的共聚物具 有至少两种类型的侧链，所述侧链经酰胺键联接至PEI。一个侧链是 OH-封端的，极性和亲水性更强且衍生自内酯。该链可以表示为：

另一侧链是经改性的侧链。该链是非极性的或中等极性的并且疏 水的，可以表示为：

根据制备的方法可能会有第三种链，其可以表示为：

因此，本发明涉及式I的聚乙烯亚胺(PEI)-基的颜料分散剂

X-(T)_m-P-(T)_n-H

其中

P为聚乙烯亚胺(PEI)主链；

T为残基-CO-A-O-，其中A为任选地以C₁-C₆烷基取代的C₂-C₁₂亚烷基，附带条件是P和T之间的每个联接为酰胺键且X和T之间 的每个联接为酯键，

X为改性剂或封端剂残基R-CO-，其中R-CO-为直链的或支链的， 具有从1至22个碳原子的饱和的或不饱和的链烷羧酸残基或不饱和 的脂肪酸残基或羟基羧基残基或从羟基羧酸缩聚得到的聚酯残基，或 酸封端的聚醚的残基；

n，m独立地为从1至100的数。

定义：

酰胺键可以是a)具有伯N-原子；b，具有仲N-原子或盐键