含ATRP聚合物的颜料组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种含ＡＴＲＰ聚合物和可分散的无机或有机颜料颗粒的组合物。该颜料组合物可用于制备涂料组合物、印刷品、图像、油墨、漆和其它分散体系。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
含ATRP聚合物的颜料组合物本专利技术涉及含ATRP聚合物和可分散无机或有机颜料颗粒的组合物，一种制备该组合物的方法，含ATRP聚合物和可分散无机或有机颜料颗粒的颜料分散体，制备该颜料分散体的方法，以及颜料分散体在制备涂料、图像、漆等中的用途。本专利技术具体涉及含ATRP(原子转移自由基聚合)聚合物的颜料组合物，所述ATRP聚合物的特征在于它具有低多分散性范围，优选低于3的多分散性范围，并具有单体至聚合物的高转化率和预定的分子量，还涉及由颜料组合物制备的颜料分散体。含颜料和聚合物添加剂的分散体可用于几乎不受限制的不同
，例如用作涂料，印刷油墨，用于使塑料(包括纤维、玻璃或陶瓷产品)着色，用于化妆品配制剂中，或用于制备涂料体系，特别是汽车涂料和分散体着色剂。聚合物在颜料分散体中的作用是多方面的。它们可在给定分散剂例如水或有机溶剂中用作加溶剂。还需要将合适的聚合物用作稳定剂以防止沉淀或絮凝。这些聚合物也可改进颜料分散体的光泽或增强其流变性。根据分散剂如水、有机溶剂或其混合物的类型和极性，选取可变结构的聚合物。考虑到生态要求，使用含水颜料分散体是特别优选的。基团转移聚合(GTP)是生产限定结构的丙烯酸类A-B嵌段共聚物的方法。当存在亲水性“B”嵌段(含已中和的酸或胺的聚合物)时，这些聚合物用于制备水基颜料分散体。疏水性“A”嵌段(甲基丙烯酸酯单体的均聚或共聚物)是表面活性的并与颜料或乳液聚合物表面结合，参见：H.J.Spinelli，《有机涂料进展》(Progress in OrganicCoatings)27(1996)，255-260。GTP法仍然具有缺点。亲水/疏水“平衡”通过共聚有限类型的特定丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体获得。此外，用于此方法的聚合引发剂，如US 4,656,226中公开的甲硅烷基乙烯酮缩二乙醇，例如1-三甲基甲硅烷氧基-1-异丁氧基-2-甲基丙烯是高活性的，因此这需要使用充分干燥和纯化的反应剂，这样限制了该方法在工业领域中的用-->途。因此，为制备用于颜料分散体的确定结构的聚合物需要使用一种改进的聚合方法。US 4,581,429公开了一种通过聚合物链受控或“活性”生长的自由基聚合方法，该方法可生产确定结构的低聚均聚物和共聚物，包括嵌段和接枝共聚物。一个方法实施方案是使用部分通式R′R″N-O-X的引发剂。在该聚合方法中，生成自由基物种R′R″N-O.和.X，.X是能够聚合含乙烯基团的单体的自由基，如叔丁基或氰异丙基。单体单元A被引发剂片段R′R″N-O.和.X取代，并聚合为下类结构：R′R″N-O-A-X(A：聚合物嵌段)。提及的具体R′R″N-O-X引发剂衍生自环结构，如2，2，6，6-四甲基哌啶，或开链分子如二叔丁基胺。WO 96/30421公开了一种通过采用ATRP法进行的烯属不饱和聚合物如苯乙烯或(甲基)丙烯酸酯的受控或“活性”聚合方法，按照此方法，使用在不同氧化态的过渡金属(如Cu(I)和Cu(II))的氧化还原体系存在下生成自由基原子如.C1的引发剂，如此提供“活性”或受控聚合。已令人吃惊地发现，通过烯属不饱和聚合物如苯乙烯或(甲基)丙烯酸酯的受控或“活性”聚合法(通过采用ATRP法或相关方法)获得的聚合物，特别适用于制备颜料组合物或由这些组合物制得的颜料分散体。本专利技术涉及一种组合物，包括：a)0.1-99.9wt％的下式的嵌段共聚物：其中：In表示聚合引发剂的聚合引发剂片段，该引发剂可在能够活化受控自由基聚合的催化剂存在下引发烯属不饱和单体的原子转移自由基聚合(ATRP)；p表示大于0的数并定义引发剂的片段数；A和B表示极性不同并由烯属不饱和单体的重复单元组成的聚合-->物嵌段；x和y表示大于零的数并定义聚合物嵌段A和B中的单体重复单元的数目；X表示聚合物链末端基团；和q表示大于零的数，和b)0.1-99.9wt％的可分散无机或有机颜料颗粒。本专利技术还涉及包括分散相和选自水、有机溶剂和其混合物的液体载体的颜料分散体，所述分散相由如下组分组成：    a)式I的嵌段共聚物，其中In、A、B、X、x、y、p和q所上面定义的；以及b)分散的颜料颗粒。这些颜料分散体可用于各种用途中，如制备油墨或印刷工艺中印刷油墨，如苯胺印刷，筛网，包装，证券印刷油墨，凹版印刷或胶版印刷，用于预印刷阶段和用于织物印刷，用于办公室、家庭或绘图应用，用于纸物品，用于钢笔、毡尖端、纤维尖端、卡片、木材、(木材)着色剂、金属、输墨垫(inking pad)、击打式印字油墨、(击打加压油墨带)，或用于制备着色剂，用于涂料，例如漆，用于织物装饰和工业标记，用于辊涂料或粉末涂料，或用于高固含量、低溶剂、含水的汽车涂饰，或金属涂料或用于含水配料，含水漆，或用于制备涂料、纤维、底板或模具载体的着色塑料、或用于非击打式印刷材料，用于数字式印刷，用热蜡转移印刷，用于喷墨印刷或用于热转移印刷，或用于制备滤色器，尤其是用于400至700nm范围内的可见光滤色器，该滤色器可用于生产液晶显示器(LCD)或电荷结合元件(CCD)，或用于制备化妆品、调色剂、或聚合物油墨颗粒(用于制备干复印调色剂和液体复印调色剂)，或电子照相调色剂。可将调色剂制成母料，然后将该母料用于制备着色塑料的母料中。本说明书中使用的术语和定义优选具有如下含义：在本专利技术的描述中，术语烷基包括甲基，乙基，以及丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基和十二烷基的异构体。芳基取代烷基的一个例子是苄基。烷氧基的例子是甲氧基，乙氧基，以及丙氧基和丁氧基的异构体。链烯基的例子是乙烯基和烯丙基。亚烷基的一个例子是亚乙基、亚正丙基、1，2-或1，3-亚丙基。-->环烷基的一些例子是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环戊基、二甲基环戊基和甲基环己基。取代环烷基的例子是甲基-、二甲基-、三甲基-、甲氧基-、二甲氧基-、三甲氧基-、三氟甲基-、双三氟甲基和三-三氟甲基取代的环戊基和环己基。芳基的例子是苯基和萘基。芳氧基的例子是苯氧基和萘氧基。取代芳基的例子是甲基-、二甲基-、三甲基-、甲氧基-、二甲氧基-、三甲氧基-、三氟甲基-、双三氟甲基或三-三氟甲基取代的苯基。芳烷基的例子是苄基。取代芳烷基的例子是甲基-、二甲基-、三甲基-、甲氧基-、二甲氧基-、三甲氧基-、三氟甲基-、双三氟甲基或三-三氟甲基取代的苄基。脂族羧酸的一些例子是乙酸、丙酸或丁酸。环脂族羧酸的一个例子是环己酸。芳族羧酸的一个例子是苯甲酸。含磷酸的一个例子是甲基膦酸。脂族二羧酸的一个例子是丙二酰基、马来酰基或丁二酰基。芳族二羧酸的一个例子是邻苯二甲酰基。术语杂环烷基在给定结构内包括一个或两个杂原子，杂芳基包括一个至四个杂原子，杂原子选自氮、硫和氧。杂环烷基的一些例子是四氢呋喃基、吡咯烷基、哌嗪基和四氢噻酚基。杂芳基的一些例子是呋喃基、噻酚基、吡咯基、吡啶基和嘧啶基。单价甲硅烷基的一个例子是三甲基甲硅烷基。组分(a)在嵌段共聚物(I)中，基团In表示聚合引发剂的聚合引发剂片段：其中In、p和q为上面定义的，该聚合引发剂能够引发片段A和B的原子转移自由基聚合，随后继续进行术语ATRP或相关方法中已知的反应机理。含有自由基可转移原子或基团.X的合适聚合引发剂描述于WO 96/304本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包括： ａ）０．１－９９．９ｗｔ％的下式的嵌段共聚物： ＊＊＊ （Ⅰ）， 其中： Ｉｎ表示聚合引发剂的聚合引发剂片段，该引发剂可在能够活化受控自由基聚合的催化剂存在下引发烯属不饱和单体的原子转移自由基聚合（ＡＴＲＰ）； ｐ表示大于０的数并定义引发剂的片段数； Ａ和Ｂ表示极性不同并由烯属不饱和单体的重复单元组成的聚合物嵌段； ｘ和ｙ表示大于零的数并定义聚合物嵌段Ａ和Ｂ中的单体重复单元的数目； Ｘ表示聚合物链末端基团；和 ｑ表示大于零的数，和 ｂ）０．１－９９．９ｗｔ％的可分散无机或有机颜料颗粒。

【技术特征摘要】
EP 1998-12-31 98124860.21.一种组合物，包括：a)0.1-99.9wt％的下式的嵌段共聚物：其中：In表示聚合引发剂的聚合引发剂片段，该引发剂可在能够活化受控自由基聚合的催化剂存在下引发烯属不饱和单体的原子转移自由基聚合(ATRP)；p表示大于0的数并定义引发剂的片段数；A和B表示极性不同并由烯属不饱和单体的重复单元组成的聚合物嵌段；x和y表示大于零的数并定义聚合物嵌段A和B中的单体重复单元的数目；X表示聚合物链末端基团；和q表示大于零的数，和b)0.1-99.9wt％的可分散无机或有机颜料颗粒。2.根据权利要求1的组合物，其中In表示聚合引发剂的聚合引发剂片段，该聚合引发剂选自C1-C8-烷基卤化物、C6-C15-芳烷基卤化物、C2-C8-卤代烷基酯、芳烃磺酰氯、卤代链烷腈、α-卤代丙烯酸酯和卤代内酯；和p表示1。3.根据权利要求1的组合物，其中极性差别是通过将聚合物嵌段A和B与不同量的官能单体共聚获得的。4.根据权利要求3的组合物，其中官能单体在各聚合物嵌段A或B中的含量与另一个聚合物嵌段相差至少20wt％。5.根据权利要求4的组合物，其中在聚合物嵌段B中的官能单体的含量与聚合物嵌段A相比高至少20wt％。6.根据权利要求1的组合物，其中A和B表示含有选自苯乙烯、丙烯醛和丙烯酸或C1-C4烷基丙烯酸-C1-C24-烷基酯的可聚合单体的重复单元的聚合物嵌段。7.根据权利要求1的组合物，其中聚合物嵌段B比聚合物嵌段A更亲水，并由更多量的带有官能团的单体构成，其中这些单体选自丙烯酸或C1-C4-烷基丙烯酸或其酸酐和盐，丙烯酸或C1-C4烷基丙烯酸-单-或-二-C1-C4-烷基氨基-C2-C4烷基酯和其盐，丙烯酸或C1-C4烷基丙烯酸-羟基-C2-C4烷基酯，丙烯酸或C1-C4-烷基丙烯酸-(C1-C4烷基)3甲硅烷氧基-C2-C4烷基酯，丙烯酸或C1-C4-烷基丙烯酸-(C1-C4烷基)3甲硅烷基-C2-C4烷基酯，丙烯酸或C1-C4-烷基丙烯酸-杂环基-C2-C4-烷基酯和其盐，C1-C24烷氧基化聚-C2-C4-亚烷基二醇丙烯酸或C1-C4烷基丙烯酸酯，丙烯酰胺或C1-C4烷基丙烯酰胺，丙烯酰或C1-C4烷基丙烯酰单-或二-C1-C4烷基酰胺，丙烯酰或C1-C4烷基丙烯酰-二-C1-C4烷基氨基-C2-C4烷基酰胺和其盐，丙烯酰或C1-C4-烷基丙烯酰-氨基-C2-C4烷基酰胺，丙烯腈，甲基丙烯腈，4-氨基苯乙烯和其盐，二-C1-C4-烷基氨基苯乙烯和其盐，乙烯基取代杂环，苯乙烯磺酸和其盐，乙烯基苯甲酸和其盐，乙烯基甲酰胺和酰氨基磺酸衍生物。8.根据权利要求1的组合物，其中聚合物嵌段A或B或两者均是与选自丙烯酸或C1-C4烷基丙烯酸缩水甘油基酯、丙烯酸或C1-C4烷基丙烯酸2-异氰酸根合乙基酯和C3-C8烷基-或C3-C8-链烯基二羧酸酐的活性极性单体的反...

【专利技术属性】
技术研发人员：C奥斯奇拉，A梅赫勒巴奇，E埃克斯泰恩，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]