含有离子型键合基团的梳状共聚物制造技术

本发明专利技术涉及可用作润湿剂和分散剂的共聚物，其含有i)40-73mol％的基础结构单元(A)以及ii)27-60mol％的取代的二羧酸衍生物结构单元(B)，其中所述结构单元(B)包含具有双酰胺结构的物质种类以及具有季铵化的氨基的物质种类。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种共聚物、该共聚物的制备方法、分散体、颗粒配制剂以及该共聚物的用途。具有不同侧链类型的梳状共聚物通常作为润湿剂和分散剂用于含有颗粒的分散体。通常，这类梳状聚合物含有相对低重量份额的与颗粒表面相互作用的键合基团侧链，因为它们相对于其它侧链而言为了保证分散体的稳定性应当具有相对低的分子量。另一方面，过于小的键合基团份额通常又对颗粒分散体的稳定化起到相反作用。可用作润湿剂和分散剂的典型的具有相应不同侧链的梳状共聚物类型基于具有单烯属不饱和二羧酸或其酸酐的结构单元的共聚物。这类共聚物的通常代表是基于所谓的苯乙烯/马来酸酐树脂的梳状共聚物(SMA树脂)。US 7 078 464描述了SMA树脂类型的润湿剂和分散剂，其可通过SMA树脂与聚醚胺和二烷基氨基烷基胺的接枝反应制得。通过接下来用不饱和羧酸盐化游离氨基而产生琥珀酸酰亚胺亚结构。WO 2008/080580涉及基于与聚醚单胺和二烷基氨基烷基胺反应的SMA树脂的润湿剂和分散剂，其中所产生的以叔氨基形式存在的键合基团可以被至少部分季铵化。在WO 2008/122606中描述了马来酸酐结构单元的份额相对低的类似的SMA树脂类型。在文献DE-A 10 2008 021511、EP-A 1 640 389、EP-A 1 026 178以及DE-A 10 2008 041790中相应地描述了其它类似的共聚物类型/应用。虽然上文提到的梳状共聚物在实践中卓有成效地用作润湿剂和分散剂，但它们在含有颗粒的分散体中的稳定化效果仍有待进一步改进。因此，本专利技术的目的在于，提供一种在含有颗粒的分散体的稳定化方面具有特别良好性能的高品质的润湿剂和分散剂。实现该目的的方案是一种共聚物，其包含i)40-73mol％的基础结构单元(A)以及ii)27-60mol％的取代二羧酸衍生物结构单元(B)，其中所述基础结构单元(A)通过含烯属双键的单体(a)的反应而产生并且不包括落入二羧酸衍生物结构单元(B)范畴的物质种类，所述取代的二羧酸衍生物结构单元(B)按照一种或多种选自如下组的通式存在：(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)、(I-6)、(II-1)、(II-2)、(II-3)、(III-1)、(III-2)、(III-3)、(IV-1)以及(IV-2)其中Z1、Z2、Z3和Z4各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示氢、线形C1-C4烷基残基和/或聚合物主链连接位点，前提是，每个通式刚好存在两个聚合物主链连接位点，X1和X2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示NH和/或O，R1和R2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示支化或非支化的、饱和或不饱和的、包含至少四个碳原子以及至少三个氧原子的有机残基，该有机残基不具有胺官能基且不具有铵官能基，E1和E2各自是相同或不同的以及彼此独立地表示通式(V-E)的N,N-二取代胺残基其中R11、R12各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示取代或未取代的支化或非支化C1-C24烷基，取代或未取代的C4-C10环烷基，取代或未取代的C6-C18芳基和/或取代或未取代的支化或非支化C7-C18芳烷基，其中R11和R12可以和与R11和R12连接的N原子一起形成芳族或脂族的、取代或未取代的、环状C3-C10基团，Y是相同或不同的并且表示取代或未取代的支化或非支化C1-C24亚烷基和/或取代或未取代的C6-C18亚芳基Q1和Q2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示通式(V-Q)的季铵残基其中R11、R12具有与在通式(V-E)中相同的含义，Y具有与在通式(V-E)中相同的含义，R13是相同或不同的并且表示氢，取代或未取代的支化或非支化C1-C24烷基，取代或未取代的C4-C10环烷基，取代或未取代的C6-C18芳基和/或取代或未取代的支化或非支化C7-C18芳烷基，M-是相同的或不同的并且表示阴离子，其中属于由(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)组成的组的结构单元的摩尔份额为5-100％，基于归入二羧酸衍生物结构单元(B)的结构单元的总和计，属于由(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)、(I-6)、(II-2)、(II-3)、(III-2)和(III-3)组成的组的结构单元的摩尔份额为5-100％，基于归入二羧酸衍生物结构单元(B)的结构单元的总和计，对于二羧酸衍生物结构单元(B)而言，属于由Q1和Q2组成的组的取代基的摩尔份额为10-100％，基于属于由E1、E2、Q1和Q2组成的组的取代基的总和计。本专利技术的共聚物可以视其所处环境而定以完全或部分盐化的形式存在。“Z1、Z2、Z3和Z4各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示氢、线形C1-C4烷基残基和/或聚合物主链连接位点，前提是，每个通式刚好存在两个聚合物主链连接位点”的表述表明，所述二羧酸衍生物结构单元(B)的物质种类是二价结构单元，它们各自或者基于马来酸衍生物或者基于衣康酸衍生物存在。在聚合引入马来酸衍生物的情况下，Z1或者Z2以及Z3或者Z4作为连结位点(在链中的连接位点)存在。这相应于本专利技术优选的实施方式并且通常在二羧酸衍生物结构单元(B)的所有物质种类中实现。在聚合引入衣康酸衍生物的情况下，Z1和Z2或者Z3和Z4作为连结位点存在。原则上还存在这样的可能性：本专利技术的共聚物既具有相应的马来酸衍生物还具有相应的衣康酸衍生物。本专利技术的共聚物是高品质的润湿剂和分散剂，尤其用于固体颗粒，如颜料和填料(液－固界面)。本专利技术的共聚物作为润湿剂和分散剂的特别良好的普遍适用性由在本专利技术的共聚物中所含有的双重取代的B-I型(包括(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)、(I-6))二羧酸衍生物的结构单元(B)来决定。这大概还与如下方面相关：双重取代的B-I型物质种类相对于分别仅一重取代的B-II和B-III型物质种类而言使得在共聚物中的侧链或者键合基团份额较高。键合基团(由取代基E1、E2、Q1和Q2来提供)的份额对粘结剂相容性以及与相关固体表面的相互作用有决定性影响。作为键合基团，季铵盐结构相对于叔胺结构而言大多表现出其它性质，由此通常改进了润湿剂和分散剂的普遍适用性。季铵盐结构一般表现出例如更好的与表面上带有中和后的酸官能团的有机颜料的相互作用。通常证明有利的是由铵盐结构和叔胺结构组成的混合物，即使仅仅存在...

【技术保护点】
共聚物，其包含i)40‑73mol％的基础结构单元(A)以及ii)27‑60mol％的取代二羧酸衍生物结构单元(B)，其中所述基础结构单元(A)通过含烯属双键的单体(a)的反应而产生并且不包括落入二羧酸衍生物结构单元(B)范畴的物质种类，所述取代的二羧酸衍生物结构单元(B)按照一种或多种选自如下组的通式存在：(I‑1)、(I‑2)、(I‑3)、(I‑4)、(I‑5)、(I‑6)、(II‑1)、(II‑2)、(II‑3)、(III‑1)、(III‑2)、(III‑3)、(IV‑1)以及(IV‑2)其中Z1、Z2、Z3和Z4各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示氢、线形C1‑C4烷基残基和/或聚合物主链连接位点，前提是，每个通式刚好存在两个聚合物主链连接位点，X1和X2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示NH和/或O，R1和R2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示支化或非支化的、饱和或不饱和的、包含至少四个碳原子以及至少三个氧原子的有机残基，该有机残基不具有胺官能基且不具有铵官能基，E1和E2各自是相同或不同的以及彼此独立地表示通式(V‑E)的N,N‑二取代胺残基其中R11、R12各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示取代或未取代的支化或非支化C1‑C24烷基，取代或未取代的C4‑C10环烷基，取代或未取代的C6‑C18芳基和/或取代或未取代的支化或非支化C7‑C18芳烷基，其中R11和R12可以和与R11和R12连接的N原子一起形成芳族或脂族的、取代或未取代的、环状C3‑C10基团，Y是相同或不同的并且表示取代或未取代的支化或非支化C1‑C24亚烷基和/或取代或未取代的C6‑C18亚芳基，Q1和Q2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示通式(V‑Q)的季铵残基，其中R11、R12具有与在通式(V‑E)中相同的含义，Y具有与在通式(V‑E)中相同的含义，R13是相同或不同的并且表示氢、取代或未取代的支化或非支化C1‑C24烷基、取代或未取代的C4‑C10环烷基、取代或未取代的C6‑C18芳基和/或取代或未取代的支化或非支化C7‑C18芳烷基，M‑是相同的或不同的并且表示阴离子，其中，基于归入二羧酸衍生物结构单元(B)的结构单元的总和，属于由(I‑1)、(I‑2)、(I‑3)、(I‑4)、(I‑5)和(I‑6)组成的组的结构单元的摩尔份额为5‑100％，基于归入二羧酸衍生物结构单元(B)的结构单元的总和，属于由(I‑2)、(I‑3)、(I‑4)、(I‑5)、(I‑6)、(II‑2)、(II‑3)、(III‑2)和(III‑3)组成的组的结构单元的摩尔份额为5‑100％，对于二羧酸衍生物结构单元(B)而言，基于属于由E1、E2、Q1和Q2组成的组的取代基的总和，属于由Q1和Q2组成的组的取代基的摩尔份额为10‑100％。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.21 EP 12004659.41.共聚物，其包含
i)40-73mol％的基础结构单元(A)以及
ii)27-60mol％的取代二羧酸衍生物结构单元(B)，
其中所述基础结构单元(A)通过含烯属双键的单体(a)的反应而产生并且不
包括落入二羧酸衍生物结构单元(B)范畴的物质种类，
所述取代的二羧酸衍生物结构单元(B)按照一种或多种选自如下组的通式存在：
(I-1)、(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)、(I-6)、(II-1)、(II-2)、(II-3)、
(III-1)、(III-2)、(III-3)、(IV-1)以及(IV-2)
其中
Z1、Z2、Z3和Z4各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示氢、线形C1-C4烷基残基和/或聚合物主链连接位点，前提是，每个通式刚好存在两个聚合物主链连
接位点，
X1和X2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示NH和/或O，
R1和R2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示支化或非支化的、饱和或
不饱和的、包含至少四个碳原子以及至少三个氧原子的有机残基，该有机残基不具有
胺官能基且不具有铵官能基，
E1和E2各自是相同或不同的以及彼此独立地表示通式(V-E)的N,N-二取代胺
残基
其中
R11、R12各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示取代或未取代的支化或非
支化C1-C24烷基，取代或未取代的C4-C10环烷基，取代或未取代的C6-C18芳基和/或
取代或未取代的支化或非支化C7-C18芳烷基，其中R11和R12可以和与R11和R12连接
的N原子一起形成芳族或脂族的、取代或未取代的、环状C3-C10基团，
Y是相同或不同的并且表示取代或未取代的支化或非支化C1-C24亚烷基和/或取
代或未取代的C6-C18亚芳基，
Q1和Q2各自是相同或不同的并且各自彼此独立地表示通式(V-Q)的季铵残基，
其中
R11、R12具有与在通式(V-E)中相同的含义，
Y具有与在通式(V-E)中相同的含义，
R13是相同或不同的并且表示氢、取代或未取代的支化或非支化C1-C24烷基、取
代或未取代的C4-C10环烷基、取代或未取代的C6-C18芳基和/或取代或未取代的支化
或非支化C7-C18芳烷基，
M-是相同的或不同的并且表示阴离子，
其中，基于归入二羧酸衍生物结构单元(B)的结构单元的总和，属于由(I-1)、
(I-2)、(I-3)、(I-4)、(I-5)和(I-6)组成的组的结构单元的摩尔份额为5-100％，
基于归入二羧酸衍生物结构单元(B)的结构单元的总和，属于由(I-2)、(I-3)、
(I-4)、(I-5)、(I-6)、(II-2)、(II-3)、(III-2)和(III-3)组成的组的结
构单元的摩尔份额为5-100％，
对于二羧酸衍生物结构单元(B)而言，基于属于由E1、E2、Q1和Q2组成的组
的取代基的总和，属于由Q1和Q2组成的组的取代基的摩尔份额为10-100％。
2.根据权利要求1所述的共聚物，其含有
i)48-70mol％，优选50-67mol％的基础结构单元(A)以及
ii)30-52mol％，优选33-50mol％的取代二羧酸衍生物结构单元(B)。
3.根据权利要求1或2所述的共聚物，其特征在于，所述产生基础结构单元(A)
的、包含烯属双键的单体(a)选自一种或多种如下组中的单体：具有1至22个碳原
子的直链、支化或脂环族的一元醇或具有1至22个碳原子的直链或支化的芳族或芳
族-脂族混合的一元醇的(甲基)丙烯酸烷基酯以及(甲基)丙烯酸烯基酯，低聚物
型或聚合物型醚的单(甲基)丙烯酸酯，卤代醇的(甲基)丙烯酸酯；含...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝恩德·格贝莱特，约尔根·奥梅斯，R·纳吉尔斯迪克，M·迈希斯纳，
申请(专利权)人：比克化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE