适合作为流变控制剂的存储稳定的脲制剂制造技术

技术编号:14655672 阅读:50 留言:0更新日期:2017-02-16 19:54
本发明专利技术涉及一种脲制剂,其含有:(A)5~75重量%的分子量为至少350g/mol并且含有至少一个脲基的一种或多种脲成分;(B)15~95重量%、优选30~80重量%的来自分子量为155~700g/mol、不含脲基并且具有下式(I)的N‑烷基酰胺的组中的一种或多种有机溶剂,其中(a)R1是含有x=1~24个碳原子的烃基基团,R2是含有y=1~12个碳原子的有机基团,R3是含有z=1~12个碳原子的有机基团,或(b)R1、R2和R3如(a)所定义,但R1和R2通过化学键相互键合在一起,并且包含C(=O)N基团形成具有4~10个环原子的环;并且,在其中具有4或5个环原子的环的情况中,R3基团含有至少6个碳原子且最多11个碳原子,或者(c)R1、R2和R3如(a)所定义,但R2和R3通过化学键相互键合在一起,并且包含通式(I)的氮原子形成具有4~10个环原子的环,条件是,对于各个(a)、(b)和(c),x+y+z≥8;(C)0~35重量%的(B)以外的一种或多种有机溶剂,其不含有任何脲基或任何离子基,并且具有选自由氮和氧组成的组中的最多两个杂原子;和(D)0~50重量%的不同于所述脲成分(A)、所述溶剂(B)和所述溶剂(C)的盐,其中,所述的所有重量百分比的和等于所述脲制剂的总重量。本发明专利技术还涉及所述脲制剂作为液体组合物用流变添加剂的应用和含有所述脲制剂的液体介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及具有提高的存储稳定性的脲制剂(preparation)、其用于控制液体混合物的流变的应用和包含本专利技术的脲制剂的配制品(formulation)。为了控制液体体系、特别是液体涂料体系的流变,使用的流变助剂主要有有机改性的膨润土、二氧化硅、氢化蓖麻油和聚酰胺蜡。使用这些流变助剂的缺点在于,它们通常为干燥固体形式。结果,因此所述流变助剂在使用前要先使用溶剂和剪切力消化形成半成品。作为另选,仍未消化的流变助剂也可以以借助特定温度控制将其引入液体应用体系、例如涂料体系的方式使用。如果此种温度控制未按照目标规格进行,在成品涂料体系中通常出现的微晶可能在涂料中引起缺陷。使用这些流变助剂的常见缺点是其在澄清透明涂料中引起浑浊和雾度。而且,处置干燥的粉状产品(其可能在处理时引起粉尘)也是不希望的。替代这些固体流变控制剂的液体应用是特定脲成分的溶液。这种溶液常常在实践中使用,例如记载于EP-A-1188779。此处明确提到的溶剂有极性/非质子溶剂,如二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和N-丁基吡咯烷酮,但实施例仅仅使用了二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮。DE-A-19919482披露了使用二甲亚砜、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮和相当的N-烷基吡咯烷酮(没有明确提及或甚至使用后者)作为溶解脲衍生物的合适介质。除了N-甲基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺,EP-A-0006252还提到了N,N,N’,N’-四甲基脲作为合适的溶剂。不过,在上述专利技术的上下文中,仅仅二甲亚砜、二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮用于实施例。作为相对于N-甲基吡咯烷酮的有利替代品,DE-A-102008059702提出了使用所谓的离子液体,其实际上是在中等温度条件下(通常低于80℃,理想地在室温)为液体的盐熔体。溶解的脲成分的流变控制性通常很好,但在许多情况中希望更进一步优化的流变控制特性。优化的特性常常不仅显示在改善的流变功效方面,在某些情况下还显示在应用相关配制品、例如含有粘合剂的体系中的宽泛相容性。应当注意的与液体形式提供的流变助剂有关的其他方面在于其存储稳定性。例如,延长的存储时间或例如在具有温度变化的存储情况下的升高的存储应力可能导致存储稳定性降低,伴随目标体系中的功效降低。这是因为,尽管推测脲成分在应用体系中例如通过在这些体系中结晶而显示其流变控制效果,但脲成分的任何增稠效果或甚至脲制剂的存储形式的结晶化是非常不希望的。目前存储稳定制剂的选择基本限于包含上述溶剂的体系。因此选择合适的溶剂很难,因为这些溶剂特别是必须与后续应用体系相容,同时还必须确保优选液体组合物的足够的存储稳定性并满足其他要求(例如溶剂与流变控制成分或与应用体系的其他成分无反应)。因此,仍然需要在流变功效和存储稳定性方面有所改善的脲制剂。配制品的流变功效可以例如基于负载下的稳定性、即用脲制剂配制的涂料的屈服点来确认。此外,需要在应用相关配制品、例如清漆中具有宽泛相容性的脲制剂。更具体而言,用其制造的清漆应具有最低水平的斑点、条纹和/或浑浊的形成。因此,本专利技术的一个具体目的是提供相应的具有良好的有效性并具有改善的存储稳定性的高品质流变控制剂。该目的通过提供下述脲制剂而实现,其包含:(A)5重量%~75重量%、优选10重量%~65重量%、更优选15重量%~60重量%、最优选20重量%~55重量%的分子量≥350g/mol并含有至少一个脲基的一种或多种脲成分,(B)15重量%~95重量%、优选20重量%~85重量%、更优选30重量%~80重量%的一种或多种有机溶剂,其来自分子量为155~700g/mol、不含脲基并具有以下通式(I)的N-烷基酰胺的组:其中(a)R1是含有x=1~24个碳原子的烃基基团,R2是含有y=1~12个碳原子的有机基团,并且R3是含有z=1~12个碳原子的有机基团,或者(b)R1、R2和R3如(a)所定义,但R1和R2通过化学键相互键合,并且连同C(=O)N基团一起形成具有4~10个环原子的环;并且,在具有4或5个环原子的环的情况(其中x+y<4)中,R3基团含有至少6个碳原子且至多11个碳原子,或者(c)R1、R2和R3如(a)所定义,但R2和R3通过化学键相互键合,并且连同通式(I)中的氮原子一起形成具有4~10个环原子的环,条件是,对于各个(a)、(b)和(c),x+y+z≥8,(C)0重量%~35重量%、优选0重量%~25重量%的(B)以外的一种或多种有机溶剂,其不含有任何脲基或任何离子基,并且具有选自由氮和氧组成的组中的最多两个杂原子,和(D)0重量%~50重量%、优选0重量%~15重量%的不同于脲成分(A)、溶剂(B)和溶剂(C)的盐,并且其中所有重量百分比数值基于所述脲制剂的总重量。上文提到的所有上述成分(A)、(B)、(C)和(D)和下文提到的成分(E)可以包含具体成分的各定义覆盖的一种或多种物质(species)。成分的所有百分比限制在各种情况中的成分仅由一种物质构成的情况中和在多种物质形成该具体成分的情况(在该情况中,各物质的重量比例的总和必须在所述百分比限制内)中均适用。如果所述成分的一种或多种局限于特定物质或特定物质的组,排除在该成分以外的物质也可以仍然存在于本专利技术的脲制剂,但是存在量与具体成分中剩余的物质总和不会超出该成分的原百分比限制。如果例如在本专利技术的具体实施方式中脲成分(A)不含重均分子量为60000g/mol以上的那些物质,适用于分子量≥350g/mol同时重均分子量小于60000g/mol的物种(仍称为脲成分(A))的原则是基于所述脲制剂的总重量,其存在量可以为5重量%~75重量%。不过,如果剩余物质仅仅以65重量%的比例存在,可以存在基于所述脲制剂的总重量的不超过10重量%的从脲成分(A)的限制定义中排除的重均分子量为60000g/mol以上的脲物种。原归属于成分(A)、(B)、(C)或(D)之一但由于具体成分的规定不再被其定义所覆盖的那些物质可随后被视为下面定义的成分(E)的物质。在那种情况下,其在其百分比例方面与将其排除的成分中剩余的物质一起必需符合前述段落例示的具体成分的原百分比限制。不过,其优选还另外符合对成分(E)优选规定的成分(E)的最大比例。脲成分(A)权利要求所述的脲成分(A)的分子量局限于低分子量范围,这在于摩尔质量小于350g/mol的脲成分(A)通常流变活性不足或甚至无流变活性。分子量低于350g/mol的低活性或无活性的此类物质通常为具有所限定分子量的特定单体或低分子量的低聚化合物,从而不必规定重均或数均分子量,因为这些化合物通常不具有分子不均匀性。如权利要求所述选择的350g/mol的下限因此是物质的实际分子量,可以例如通过NMR测定。术语“脲成分”因此同时包括具有准确限定的分子量的纯物质意义上的化学化合物和低聚体或聚合物成分,即多分散成分。如果提到不同的脲成分,这指的是这些(例如在低聚体或聚合物的情况中)不仅在其链长或分子量方面不同,而且对于使用的化学基础单元在类型和/或量方面也不同。相比之下,脲成分(A)的分子量的上限并不重要,只要脲成分(A)与流变控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脲制剂,其包含:(A)5重量%~75重量%的分子量≥350g/mol并且含有至少一个脲基的一种或多种脲成分,(B)15重量%~95重量%、优选30重量%~80重量%的一种或多种有机溶剂,所述有机溶剂来自分子量为155~700g/mol、不含脲基并且具有以下通式(I)的N‑烷基酰胺的组:其中(a)R1是含有x=1~24个碳原子的烃基基团,R2是含有y=1~12个碳原子的有机基团,并且R3是含有z=1~12个碳原子的有机基团,或者(b)R1、R2和R3如(a)所定义,但R1和R2通过化学键相互键合,并且连同C(=O)N基团一起形成具有4~10个环原子的环;并且,在具有4或5个环原子的环且其中x+y<4的情况中,R3基团含有至少6个碳原子且至多11个碳原子,或者(c)R1、R2和R3如(a)所定义,但R2和R3通过化学键相互键合,并且连同通式(I)中的氮原子一起形成具有4~10个环原子的环,条件是,对于各个(a)、(b)和(c),x+y+z≥8,(C)0重量%~35重量%的(B)以外的一种或多种有机溶剂,所述(B)以外的有机溶剂不含有任何脲基或任何离子基,并且具有选自由氮和氧组成的组中的最多两个杂原子,和(D)0重量%~50重量%的不同于所述脲成分(A)、所述溶剂(B)和所述溶剂(C)的盐,并且其中,所有重量百分比数值基于所述脲制剂的总重量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.15 EP 14164795.81.一种脲制剂,其包含:(A)5重量%~75重量%的分子量≥350g/mol并且含有至少一个脲基的一种或多种脲成分,(B)15重量%~95重量%、优选30重量%~80重量%的一种或多种有机溶剂,所述有机溶剂来自分子量为155~700g/mol、不含脲基并且具有以下通式(I)的N-烷基酰胺的组:其中(a)R1是含有x=1~24个碳原子的烃基基团,R2是含有y=1~12个碳原子的有机基团,并且R3是含有z=1~12个碳原子的有机基团,或者(b)R1、R2和R3如(a)所定义,但R1和R2通过化学键相互键合,并且连同C(=O)N基团一起形成具有4~10个环原子的环;并且,在具有4或5个环原子的环且其中x+y<4的情况中,R3基团含有至少6个碳原子且至多11个碳原子,或者(c)R1、R2和R3如(a)所定义,但R2和R3通过化学键相互键合,并且连同通式(I)中的氮原子一起形成具有4~10个环原子的环,条件是,对于各个(a)、(b)和(c),x+y+z≥8,(C)0重量%~35重量%的(B)以外的一种或多种有机溶剂,所述(B)以外的有机溶剂不含有任何脲基或任何离子基,并且具有选自由氮和氧组成的组中的最多两个杂原子,和(D)0重量%~50重量%的不同于所述脲成分(A)、所述溶剂(B)和所述溶剂(C)的盐,并且其中,所有重量百分比数值基于所述脲制剂的总重量。2.如权利要求1所述的脲制剂,其包含:(A)10重量%~65重量%的所述脲成分,所述脲成分的重均分子量为350~60000g/mol并含有至少一个脲基,(B)20重量%~85重量%的所述有机溶剂,所述有机溶剂来自分子量155~700g/mol、不含脲基并且具有通式(I)的N-烷基酰胺的组,(C)0重量%~25重量%的(B)以外的有机溶剂,所述(B)以外的有机溶剂不含有任何脲基或任何离子基并具有选自由氮和氧组成的组中的最多两个杂原子,和(D)优选0重量%~15重量%的所述盐,并且其中,所有重量百分比数值基于所述脲制剂的总重量。3.如权利要求1或2所述的脲制剂,其中,基于所述通式(I)的溶剂(B)的总重量,50重量%~100重量%的所述溶剂(B)为分子间酰胺(B1),其中:R1为支化或非支化、饱和或不饱和、优选饱和的含有3~17个碳原子的烃基基团;R2和R3在各种情况中相同或不同,独立地为支化或非支化、饱和或不饱和的具有1~6个、优选1~4个碳原子的有机基团,或者R2和R3通过化学键相互结合,并且包含通式(I)中的氮原子形成具有5~7个环原子的环。4.如权利要求3所述的脲制剂,其中:R1是支化或非支化、饱和或不饱和、优选饱和的含有6~15个碳原子的烃基基团;R2和R3在各种情况中相同或不同,独立地为支化或非支化、饱和或不饱和的具有1~4个碳原子的有机基团,或者R2和R3通过化学键相互结合,并且包含通式(I)中的氮原子形成具有5~7个环原子的环。5.如权利要求1或2所述的脲制剂,其中,基于所述通式(I)的溶剂(B)的总重量,50重量%~100重量%的所述溶剂(B)为分子内酰胺(B2),其中:R1和R2通过化学键相互结合,并且包含C(=O)N基团形成具有4~8个环原子的环,其中,一个或多个环碳原子可选地取代有C1-C4烷基。6.如权利要求5所述的脲制剂,其中:R1和R2通过化学键相互结合,并且连同C(=O)N基团形成具有5~7个环原子的环,其中,一个或多个环碳原子可选地取代有C1-C4烷基,条件是x+y+z≥9,并且R3含有至少6个碳原子。7.如权利要求1~6中任一项所述的脲制剂,其中,基于所述脲成分(A)的总重量,70重量%~100重量%的所述脲成分(A)具有至少两个脲基,或具有至少一个脲基和至少一个氨基甲酸酯基,优选至少两个脲基和两个氨基甲酸酯基。8.如权利要求1~7中任一项所述的脲制剂,其中:(i)基于所述脲成分(A)的总重量,存在50重量%~100重量%的通式(II)的所述脲成分(A)R31-[R33-Z-R34-W-]nR32(II)其中R31和R32在各种情况中相同或不同,各自独立地为支化或非支化、饱和或不饱和的含有1~100个碳原子的有机基团,并且在各种情况中具有最多一个脲基和在各种情况中具有最多一个氨基甲酸酯基,R33和R34在各种情况中相同或不同,各自独立地为支化或非支化的含有1~300个碳原子并且可选地含有醚基的聚酯基团,支化或非支化的含有2~300个碳原子的聚醚基团、支化或非支化的含有1~300个碳原子的聚酰胺基团、含有3~100个硅原子的聚硅氧烷基团、支化或非支化的C2-C22亚烷基、支化或非支化的C3-C18亚烯基、C5-C12亚芳基和/或支化或非支化的C7-C22亚芳烷基,Z和W在各种情况中相同或不同,各自独立地为NH-CO-O和/或NH-CO-NH,并且n为1~150的整数,优选2~120;或者(ii)基于所述脲成分(A)的总重量,50重量%~100重量%的所述脲成分(A)在各种情况中具有2000~55000g/mol的重均分子量并含有4~150个脲基;或者(iii)基于所述脲成分(A)的总重量,在各种情况中存在50重量%~100重量%的选自由(IIIa)、(IIIb)、(IIIc)和(IIId)组成的组中的通式的一种或多种的所述脲成分(A),其中AM是直链或支化、饱和或不饱和的具有2~50个碳原子的脂肪族、芳香族或脂肪族-芳香族有机基团,AM1和AM2在各种情况中相同或不同,各自独立地为直链或支化、饱和或不饱和的具有1~50个碳原子的脂肪族、芳香族或脂肪族-芳香族有机基团,其中,所述有机基团还可以具有其他官能团,如羟基或氨基,IC1和IC2在各种情况中相同或不同,各自独立地为直链或支化、饱和或不饱和的具有2~40个碳原子的脂肪族、芳香族或脂肪族-芳香族烃基基团,IC3是直链或支化、饱和或不饱和的具有2~24个碳原子的脂肪族、芳香族或脂肪族-芳香族烃基基团,RP1和RP2在各种情况中相同或不同,各自...

【专利技术属性】
技术研发人员:丹妮拉·洛依特菲尔德M·埃伯哈特R·纳吉尔斯迪克S·布内约尔根·奥梅斯B·雅各布思
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1