[发明专利]源于线性聚氨酯的分散剂

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯分散剂，和涉及含有使用所述聚氨酯分散剂而分散于非水性有机介质中的颗粒状固体的分散体、研磨基料(millbase)、油漆和油墨。特别地，该聚氨酯分散剂包括基本上线性的结合部分，其具有侧向连接的叔胺基团(任选地季化的)和末端连接的溶剂增溶性聚酯、聚醚、和/或聚丙烯酸酯链。

发明背景

WO 2004/104064公开了蜂巢状微结构的聚氨酯分散体，其具有基本上线性的主链与侧向连接的溶剂增溶性的聚酯、聚丙烯酸类、聚醚或聚烯烃侧链，包括这些侧链的混合物。对应于2007年12月3日提交的且在大约2008年6月12日公开的PCT US07/086233的随后申请WO 2008/070601教导了具有叔和/或季化胺基团的相应蜂巢状微结构聚合物。

发明概述

依据本发明，提供了包含颗粒状固体、有机介质和聚氨酯分散剂的非水性组合物，该聚氨酯分散剂具有一个或多个衍生自双官能脲烷形成反应物的基本上线性的结合主链段，其具有末端连接的溶剂增溶性聚酯、聚醚、和/或聚丙烯酸酯端链(包括这些端链的混合物)，以及在所述结合主链段之上具有叔和/或季化叔胺的侧向连接基团。一种实施方式中，该叔胺的氮原子期望地与结合主链间隔1～20个居间原子。一种实施方式中，该基本上线性的结合主链段由二异氰酸酯与具有2个对异氰酸酯有反应性的基团和叔和/或季化胺基团的化合物之间的反应形成。一种实施方式中，使用于制备该基本上线性的结合主链段的所述二异氰酸酯的全部异氰酸酯基团的约50～95mol％与所述具有2个对异氰酸酯基团有反应性的基团且具有叔和/或季化叔胺基团的化合物进行反应。已发现该叔胺基团(任选地季化的)在将分散剂结合到有些难以胶体稳定的颗粒状材料方面特别有效。一种实施方式中，使显著部分的叔胺基团季化。另外独立于该非水性组合物之外描述和要求保护该聚氨酯分散剂。另外给出了由所述化合物群制备该分散剂的方法。

发明详述

依据本发明，提供了包含颗粒状固体、有机介质和聚氨酯)(PU)分散剂的非水性组合物，该聚氨酯分散剂具有基本上线性的结合主链结构，其具有末端连接的溶剂增溶性聚酯、聚醚、和/或聚丙烯酸酯链(优选平均约2个)，包括这些链的混合物。该聚氨酯分散剂还包含脂肪族叔胺结构部分，其中胺氮原子与结合主链在氮和主链原子之间相隔至少1个原子的距离。该叔胺部分任选地被季化。对于特定有机溶剂介质而言溶剂增溶性侧链的最佳选择取决于有机介质的极性。有机介质的选择取决于颗粒将分散于其中的优选的有机介质。

该聚氨酯分散剂可以通过本领域公知的任意方法来制备，且可以通过或通过使下列一起反应而获得：

a)一种或多种二异氰酸酯，其平均官能度为约2.0～2.5，另一实施方式中为约2.0～2.1或2.2，且第三种实施方式中为约2.0；

b)一种或多种具有下式的叔氨基的化合物，包括其盐，

其中R^α和R^β各自独立地表示烷基、芳烷基、环烷基或芳基，且不含可以与异氰酸酯反应的基团。R^γ是含有约2个与异氰酸酯反应的基团的结构部分。一种实施方式中，优选R^γ含有从约1.9或2.0至2.5个，另一实施方式中从约1.9或2至2.1或2.2个与异氰酸酯反应的基团。特别优选R^γ含有约/至少/或另一实施方式中约2.0个与异氰酸酯反应的基团。

c)任选地，一种或多种脲烷形成化合物，其数均分子量为从32至小于500道尔顿，其具有2个与异氰酸酯反应的基团；

d)一个或多个溶剂增溶性聚酯、聚醚、或聚丙烯酸酯链，其包含1个与异氰酸酯反应的基团，该基团位于该链的一个末端附近使得该聚合物链使得在所述基团与基本上线性的结合主链段上的异氰酸酯反应之后该溶剂增溶性链相对于结合聚合物主链在末端布置；和

e)任选地，一个或多个溶剂增溶性链，其具有至少1个聚酯、聚醚、或聚丙烯酸酯链和约2个与异氰酸酯反应的基团，该基团位于该增溶性链的每个末端附近，使得该聚酯、聚醚、或聚丙烯酸酯(聚丙烯酸类)链可以连接到两个分隔的连接它们的结合主链段。出于本申请的目的，期望的是，组分(e)的异氰酸酯反应性基团在聚合物的分隔末端附近，而不是同时在一个末端，由此避免组分(e)起到侧向连接于两个基本上线性的结合主链段(此时它们通过组分(e)相连)的增溶链的作用。另外，预期在组分(d)是聚醚时组分(e)可以是聚酯或聚丙烯酸酯(类似地在(d)是聚丙烯酸酯时(e)可以是聚醚或聚酯，并且类似地在(d)是聚酯时那么(e)可以是聚丙烯酸酯或聚醚)。