含反应性双键的聚氨酯基颜料分散剂制造技术

描述了具有增溶性聚合物链和反应性碳碳双键的聚合物脲烷分散剂。所述反应性双键促进在分散颗粒上的所述分散剂的分子量增加（提高胶体稳定性）或提高所述分散剂交联进入基体材料中的能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含反应性双键的聚氨酯基颜料分散剂 专利
本专利技术涉及本身含碳碳双键的聚氨酯分散剂和它们在液体介质中用于分散性颗粒(例如，颜料)的用途.在第一个实施方案中， 一旦制备了颗粒的分散体，就可以用适合的交联剂(例如，多胺或经 由自由基)将该分散剂交联以将它们锁定到颗粒表面上。或者，该分散体可以用于涂料、油墨或其它制剂，其中基料(binder)包含在该 分散体的添加之后固化的反应性不饱和部分。该聚氨酯可以具有线形 或非线形骨架。专利技术背景ICI的题为嵌段和接枝共聚物分散剂的美国专利号 3, 393， 162要求保护用有机聚合物材料涂覆固体颗粒的方法，包括以下 步骤将所述颗粒分散在含嵌段和/或接枝共聚物的液体中，所述共聚 物包含具有不同极性度的聚合物组分，改变该液体的极性以使至少一 种而不是所有所述聚合物组分沉淀在所述颗粒上，而之后所述嵌段和/ 或接枝共聚物起所述颗粒的分散稳定剂作用。可以制备聚氨酯分散剂，其每个分子中平均具有至少一个 反应性碳碳双键。它们可用于制备分散剂，所述分散剂a)在所述分 散剂已使它们自己吸附在颗粒表面上之后经由该分散剂的扩链/交联反应(通过用多胺的迈克尔加成反应或通过自由基机理)而形成更稳定的分散体，或b)可以自由基交联到各种基料或连续相中，只要此类 基料/连续相可与碳碳双键反应。专利技术详述含反应性碳碳双键的分散剂用来解决在2个方面内的问题. 具有反应性碳碳双键的分散剂可以与不饱和基料体系例如，薄片或块 体模塑料或辐射固化体系(UV或电子束)共固化.在应用之后经由聚 合固化的涂料、油墨或树脂体系(例如，片材模塑料)中使用常规分 散剂可能导致涂层或制品的性能降低。 一般说来，分散剂在所述固化体系中是非反应性组分，它可以(i)用来延长固化时间，(n)引起最终薄膜的软化或增塑，(iii)可能从最终薄膜中渗出，这本身可以 显示为起霜。在本公开内容的分散剂内的反应性双键的存在使该分散 剂能够在聚合过程中引入并键接到固化的基体中，从而降低或消除常 规分散剂的消极影响。具有常规分散剂的颜料分散体的稳定性可能由于以下条件 的改变而受到不利影响例如，当将颜料分散体调稀到涂料组合物中 时或如果它经历高温或不同溶剂混合物的改变。其它颜料或颗粒状物 质的引入还可能引起分散剂受到第二颜料源物质优先吸附，从而由于 初始颜料的分散剂消耗而导致原始颜料分散体的不稳定。常规分散剂吸附到颜料表面上并且与连续相中的游离分散 剂建立平衡。对于颜料分散剂来说，为了在提供对絮凝的空间和/或静 电位垒方面保持有效，该常规分散剂必须保持与该颜料显著地吸附。 平衡状态可能受温度改变、溶剂改变等影响。吸附强度(即，游离和 吸附了的分散剂之间的平衡状态)还将根据颜料的性质改变.尽管不希望受到任何特定作用方式束缚，但是引入以下示 意图来帮助解释问题。如果分散剂在吸附到颜料表面上之后可以交联或扩链到更 高的分子量，则它将锁定在原位或变得更不溶于连续相并因此变得更 不能解吸。因此，颜料分散体的稳定性更不倾向于受如上所讨论的环 境(载体组成、温度等)改变影响.聚氨酯基分散剂能够按简单的单一阶段、 一埚反应容易地 将反应性双键引入。反应性双键可以与反应性基料体系共固化或与外 部交联剂如多胺反应来形成封包网络，从而在分散剂设计和应用领域 中提供灵活性。 实施方案l本专利技术的一个实施方案涉及将分散剂改性以包含一个或多个碳碳双键，该分散剂具有侧面附接的增溶性侧链和基本线形的聚氨 酯骨架。它们在以下图示中示出，其中圆圏表示得自单体的重复单元， 弯曲线表示侧向增溶性侧聚合物链或端增溶性链。x表示稍后描述的任选的酸或氨基("c")。第一个图表示没有任何碳碳双键的聚氨酯分〇 二异氰酸酯的残基 双官能化成形化合物(组分d)的残基昏x酸或氨基官能化化合物的残基-^~^)在链的一端具有两个异氰酸酯反应性基团的側向增溶性聚合物链(组分b)的残基 -^參性质上是聚合物的单官能化链封端剂(组分e)的残可以按数种方法或者a)在增溶性链的末端或b)由单体物 质或其组合引入反应性双键。下面示出了许多可能结构中的三种可能 情况.<image>image see original document page 10</image>性质上是聚合物且包含碳碳双键的单官能化链封端剂(组分e)的残基6(D性质上是单体且包含碳碳双键的单官能化链封端剂(组分e)的残基<image>image see original document page 10</image>在链的一端具有两个异氰酸酯反应性基团并且在另一端包含碳碳双键的侧向增溶性聚合物链(组分b)的残基实施方案1、 2和3是类似的，因为都具有聚氨酯骨架和溶剂 增溶性链。实施方案1不同于实施方案2和3，因为大多数脲烷形成单体 是单官能化或双官能化(而不是三或更高官能度)的，以致该聚合物 骨架(定义为直接在每个双官能单体的反应性基团之间的分子)是线 形骨架。在这个实施方案中，侧面附接的侧链(增溶性链)作为侧链 与初始单体化学键接并因此当聚氨酯骨架形成时是该聚氨酯骨架的侧向侧链。实施方案l的聚氨酯分散剂可以通过本领域已知的任何聚氨酯合成方法制备并且可通过或通过使以下物质一同反应容易地获得a) 平均官能度为2.0-2.5的一种或多种多异氰酸酯；b) 具有至少一个聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃链和至少两个 基团的一种或多种化合物(溶剂增溶性化合物)，所述至少两个基团 与位于该化合物一端的异氰酸酯反应，使得该聚酯、聚醚或聚丙烯酸 酯链相对于该聚氨酯聚合物骨架侧面布置；这些链的一部分(至多 100%)可以包含一个或多个碳碳双键。c) 任选地，具有酸或氨基(包括其盐)和至少两个与异氰酸酯反 应的基团的一种或多种化合物；d) 任选地，数均分子量为32-3， OOO具有至少两个与异氰酸酯反应 的基团的一种或多种成形化合物；这些化合物的一部分(至多100%) 可以包含一个或多个碳碳双键。e )任选地，充当聚氨酯链终止剂的包含一个与异氰酸酯反应的基 团的一种或多种化合物；这些化合物的一部分(至多100%)可以包含 一个或多个碳碳双键。f )任选地，充当链终止剂的包含单个异氰酸酯基的一种或多种化 合物。这些化合物的一部分(至多100%)可以包含一个或多个^f友碳双 键。如上文中所指出，实施方案l的聚氨酯分散剂具有基本线形 的骨架并因此组分(b) 、 (c)和(d)仅包含两个与异氰酸酯反应的 基团是非常优选的。还优选的是，组分(a)具有2.1-2. 0,尤其是大 约2的官能度，因为这还限制聚氨酯分散剂链之间的任何交联/支化。双键可以存在于任一或所有组分(b) 、 (d)、 (e)或(f) 中。对本专利技术重要的是双键存在于这些组分的至少一种中。分散剂分子中碳碳双键的平均官能度是至少l是优选的。尤 其优选的是分散剂分子中双键的平均官能度是至少大约2。在一些实施方案中，优选组分(f )不存在。双键存在于(b)和/或(d)和/或(e)中是优选的。尤其 优选双键存在于组分(e)中。优选组分(b)中的双键(如果存在的话)位于链的与异氰 酸酯反应性基团相对的那端。射可固化涂料和油墨或片材模塑料中使用的其它不饱和组分反应。存在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚氨酯分散剂，包含聚氨酯骨架和与之附接的溶剂增溶性：ａ）聚（Ｃ↓［２－４］－氧化烯）的聚醚链，ｂ）聚酯链，ｃ）聚丙烯酸链，或ｄ）聚烯烃链，或它们的混合物；和任选地，一种或多种链终止剂，其中每个分散剂分子平均具有至少一个在所述骨架、溶剂增溶性链、链终止剂或其组合中的反应性碳碳双键。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S理查德斯，AJ舒特，
申请(专利权)人：路博润高级材料公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]