[发明专利]位阻烷基胺聚合物

说明书

背景技术

本发明涉及包含位阻烷基胺的结构单元的聚合物，该聚合物可用作涂料组合物中杀生物剂的佐剂。

通过添加佐剂(例如烷基胺、烷醇胺、烷基胺乙氧基化物和胺氧化物)可以改善异噻唑啉酮(isothiazolone)杀生物剂(例如市售的KATHON^TM系列杀生物剂(陶氏化学公司或其附属公司的商标))的效力，用于木材、燃料和金属加工流体的保存(参见WO2009/140061A2和US6,448,279B1)。尽管这些佐剂是有效的，但是它们是挥发性有机化合物(VOC)，出于管制因素，它们的用途可能受到限制。因此，需要开发不添加VOC的异噻唑啉酮杀生物剂的佐剂。

发明内容

本发明通过提供具有这样一种主链的聚合物解决了本领域的需求，所述主链包含通过酰胺键、酯键或硫酯键键合到该聚合物主链上的侧接位阻伯胺基。所述聚合物可作为不产生VOC的佐剂用于涂料制剂中的异噻唑啉酮杀生物剂。

发明详述

本发明提供了具有这样一种主链的聚合物，所述主链包含通过酰胺键、酯键或硫酯键键合到该聚合物主链上的侧接位阻伯胺基。如本文所用，术语“侧接位阻伯胺基”表示连接到聚合物主链上的一种基团，该基团包含与季碳原子相连的伯胺。该基团的特征还在于，通过酰胺、酯或硫酯连接到聚合物主链上。

所述聚合物可通过使包含位阻伯胺和无阻伯胺或烷醇或硫醇的化合物与包含以下结构单元的聚合物发生接触来制备：丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯、或其组合。如本文所用，“无阻”表示所述胺或烷醇或硫醇与CH₂基团相连。通用制备方法如下所示：

式中，R¹和R²各自独立地是C₁-C₁₂直链或支链烷基；R³是H或CH₃；R⁴是H或C₁-C₆烷基；X是键或含1-20个碳原子的直链、支链或环状基团；Z是NH、O或S；虚线表示基团与聚合物主链的连接位置。优选地，R¹和R²各自独立地是C₁-C₄直链或支链烷基；最优选地，R¹和R²都是甲基。Z优选是NH，X优选是键。因此，优选的侧接伯胺是1,2-二氨基-2-甲基丙烷(DAMP)，优选的侧接位阻伯胺如下所示：

本文所用术语“结构单元”表示聚合或接枝反应后命名的单体或化合物的残余部分。例如，甲基丙烯酸甲酯的结构单元如下所示：

其中，虚线表示连接到聚合物主链的位置。

所述聚合物优选通过使合适的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)，(优选其M_w为1,000至1,000,000道尔顿)，与包含位阻伯胺和无阻伯胺或OH或SH基团的化合物(例如DAMP)在适于形成含位阻伯胺结构单元的聚合物的条件下接触来制备。合适的条件包括：在高于水的沸点的温度下，优选在约150-200℃范围内的温度下，将极性非质子溶剂(例如，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP))中的二胺和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物加热足够的时间，使得丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物的至少一部分转化为所需产物。所述聚合物通常包含一定量的未反应原料，并且可包含副反应所产生的官能度，包括酸官能度。优选地，所述聚合物包含10-95摩尔％位阻伯胺结构单元和5-90摩尔％甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸或其组合的结构单元。

接枝到(聚)丙烯酸酯或(聚)甲基丙烯酸酯主链(例如PMMA主链)的位阻胺(例如DAMP)显示出对异噻唑啉酮杀生物剂(例如市售的KATHON^TMLX杀生物剂(陶氏化学公司或其附属公司的商标))的效力具有佐剂作用。与连接到CH或CH₂基团上的侧接胺基相比，侧接位阻伯胺基的存在将得到更稳定的佐剂；尽管不受理论限制，我们认为这种增加的稳定性来源于β消除机理的短路径，其需要在与伯胺基相邻的碳原子上存在氢原子。另外，无阻伯胺、烷醇或硫醇对官能化聚合物的侧接酸基或酯基的较大选择性促进了位阻伯胺聚合物的制备。