适合作为分散剂或防沉降剂的加合化合物制造技术

本发明专利技术公开了作为尤其适用于颜料、填料和消光剂的分散剂或防沉降剂的加合化合物。所述化合物通过平均官能度2-6的多异氰酸酯与带有聚合物链和异氰酸酯反应性基团的化合物，以及具有杂环氮和异氰酸酯反应性基团的化合物，以及优选地，带有异氰酸酯反应性基团和颜料亲和基团的化合物反应而制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及加合化合物，制备这些加合化合物的方法，以及这些加合化合物作为分散剂或防沉降剂的用途，特别是用于颜料、填料和消光剂。
技术介绍
在涂料中，存在与配制品中的固体颗粒通常包括用于着色的颜料、用作填料的补充剂，和/或用于特殊目的的其它固体材料如消光剂。分散剂是一种通过降低固体颗粒与液体介质这两种组分间的表面张力而促进这些固体颗粒分散并稳定在液体介质中的物质。分散剂通常是具有阳离子、阴离子或非离子结构的表面活性物质。分散剂的存在大大降低了分散所需要的能量并且使分散时间最小化。分散剂，以相对小的量，或直接施加给固体颗粒，或加入到液体介质中。分散剂的用量取决于要分散的固体颗粒的尺寸和表面类型。例如，炭黑相较于二氧化钛需要更多的量的分散剂以获得尽可能小的通常在纳米范围的颗粒尺寸。然而，对于消光剂如通常具有高密度的二氧化硅而言，挑战在于使其分散和稳定。为了提供用于各种固体颗粒，特别是用于颜料、填料和消光剂的有效的分散剂以使涂料组合物能对再附聚和沉降稳定，已经进行了许多努力。使用消光剂的一个常见问题是在涂料配制品中以及以浓缩物的形式中为获得消光效果所需的重的和相对大的颗粒的沉降。这些沉淀物中更复杂的是可能形成坚硬的沉淀物，相比于柔软的沉淀物，其不能通过振摇或搅拌而再次分散，而是需要强剪切力去破碎，例如使用研磨、碾制或分散步骤。例如，基于多官能异氰酸酯的聚合分散剂、带有分散性基团的聚合物化合物和化合物是长期以来人们所熟知的，并且例如描述于US4647647、US5425900、US6506899、US7741404、US8362300等中。US4647647公开了由平均官能度为2.5-6的多异氰酸酯与单羟基聚醚和/或聚酯化合物以及具有至少一个叔氨基或一个不带氢原子的在基础环(basicring)上的氮的异氰酸酯反应性化合物反应而制备的分散剂。US6506899公开了由异氰酸酯与亲水性聚(乙二醇)烷基醚、疏水性聚酯或聚丙烯酸酯和含有伯胺和叔胺的二胺反应制备的聚合的颜料分散剂。US7741404描述了含有固体颗粒消光剂、有机介质和聚氨酯分散剂的非水性组合物，所述聚氨酯分散剂具有基本上线型的骨架并且侧面连接溶剂可溶解的聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃的侧链，包括这些侧链的混合物。US8362300描述了由a)一种或多种含有脲二酮基团的多异氰酸酯与b)一种或多种式Y-(XH)n的化合物反应，并且随后与c)一种或多种通式为Z-NHR的化合物反应制备得到的加合化合物。在式中，XH是异氰酸酯反应性基团，Y是含有一个或多个不与异氰酸酯反应的脂肪族、脂环族、芳脂族和/或芳香族基团的单体或聚合的基团，n为1、2或3，R为氢或烷基并且Z是脂肪族、脂环族和/或芳香族基础基团(basicradical)。现有技术的产品包含所谓的锚定基团，其吸收在被分散的固体颗粒上并且也有与分散介质相容的聚合物链。存在大量的商购可得的聚氨酯分散剂。但是，它们仅部分解决所遇到的问题。在一些分散剂的制备中，可能发生副反应并且最终产物是高度复杂并且难于确定的反应混合物，其可能难以重现，这导致了性能的不一致。还存在其它问题，例如，这些分散剂制备中的一些需要在极端的反应条件下进行，例如非常高的反应温度和长的反应时间。这增加了生产成本并且导致最终的涂料使用受限。因此，存在着增长的对用于固体颗粒的分散剂的需求，该分散剂相较于现有技术中可获得的分散剂表现出改进的性能并且能够更有效地生产。本专利技术的目的是提供适合作为有效稳定颜料、填料、消光剂等的分散剂或防沉降剂的加合化合物。本专利技术的另一个目的是形成涂料配制品或可以用于涂料配制品中的分散物质的浓缩物，其是稳定且不需要再分散或再研磨就可使用的。专利技术概述本专利技术提供通过下面的组分反应来制备的加合化合物：a)一种或多种平均官能度为2-6的多异氰酸酯；b)一种或多种包含至少一条选自聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯烃及其组合的链和至少一个异氰酸酯反应性基团的化合物，其中所述至少一个异氰酸酯反应性基团是氨基；以及c)一种或多种选自N-(3-氨基丙基)咪唑(API)、苯胍胺(BGA)和N-(2-氨基乙基)哌嗪(AEP)的化合物。优选地，该加合化合物通过进一步与下面的组分反应来制备；d)一种或多种包含至少一个异氰酸酯反应性基团和至少一个颜料亲和基团的化合物，其中组分d)不同于组分c)。本专利技术进一步提供通过组分a)、b)、c)和任选的d)相继反应来制备所述加合化合物的方法。本专利技术进一步提供所述加合化合物作为分散剂或防沉降剂的用途。本专利技术进一步提供颜料、填料或消光剂组合物，其包含颜料、填料或消光剂和至少一种加合化合物。专利技术详述组分a)为制备本专利技术的加合化合物可以使用该
中已知的任意多异氰酸酯。这些多异氰酸酯可具有2-6的平均官能度，优选为2-5，并且更优选为2.5-4。特别优选地，它们包括基于甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)的多异氰酸酯以及基于甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)和异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的两种或多种的混合物的多异氰酸酯，优选基于甲苯二异氰酸酯(TDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的混合物的多异氰酸酯。这些化合物是商购可得的，并且通常并非以纯的形式存在并包含具有类似结构的化合物的混合物。术语“官能度”的使用指的是“平均官能度”，意为就异氰酸酯基团而言，该商购产品具有给定的官能度。例如，“官能度2”的意思是，一分子中包含平均2个游离的异氰酸酯基团。平均官能度可以通过测定数均分子量(Mn)来实验测定。另外，测量NCO数并且由此计算NCO当量重量。平均官能度是由数均分子量(Mn)和NCO当量重量形成的比率。商购可得的基于六亚甲基二异氰酸酯/甲苯二异氰酸酯(HDI/TDI)的多异氰酸酯例如为商品名为的那些，基于甲苯二异氰酸酯(TDI)的多异氰酸酯例如为来自Bayer的商品名为的那些，基于亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的多异氰酸酯例如为来自Huntsman的商品名为的那些，和三聚异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)例如是来自EvonikIndustriesAG的它们具有下述简化的结构或类似结构。在这些多异氰酸酯中，优选基于六亚甲基二异氰酸酯/甲苯二异氰酸酯(HDI/TDI)本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过下述组分的反应制备的加合化合物：a)一种或多种平均官能度为2‑6的多异氰酸酯；b)一种或多种包含至少一条选自聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯烃及其组合的链以及至少一个异氰酸酯反应性基团的化合物，其中所述至少一个异氰酸酯反应性基团是氨基；以及c)一种或多种选自N‑(3‑氨基丙基)咪唑(API)、苯胍胺(BGA)和N‑(2‑氨基乙基)哌嗪(AEP)的化合物。

【技术特征摘要】
2014.09.18 EP 14185347.31.通过下述组分的反应制备的加合化合物：
a)一种或多种平均官能度为2-6的多异氰酸酯；
b)一种或多种包含至少一条选自聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯
烃及其组合的链以及至少一个异氰酸酯反应性基团的化合物，其中所述至少一
个异氰酸酯反应性基团是氨基；以及
c)一种或多种选自N-(3-氨基丙基)咪唑(API)、苯胍胺(BGA)和N-(2-
氨基乙基)哌嗪(AEP)的化合物。
2.根据权利要求1的加合化合物，其中组分c)是N-(3-氨基丙基)咪唑(API)
或苯胍胺(BGA)。
3.根据权利要求1的加合化合物，其中组分c)是N-(2-氨基乙基)哌嗪(AEP)。
4.根据前述任一权利要求的加合化合物，其中
组分b)的用量为5-90当量％以及
组分c)的用量为10-90当量％；
基于组分a)的异氰酸酯基团计。
5.根据前述任一权利要求的加合化合物，其中
组分b)选自具有(C2-C4)亚烷基氧基重复单元的聚醚胺或聚醚二醇及其组
合。
6.根据前述任一权利要求的加合化合物，其中组分b)的至少一个氨基在
聚合物链的末端。
7.根据前述任一权利要求的加合化合物，其中该加合化合物通过进一步与
组分d)反应来制备
d)包含至少一个异氰酸酯反应性基团...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·蒂拉克，郭兵，程胜兰，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE