酸官能化合物制造技术

本发明专利技术涉及一种酸官能化合物，其包含：i.至少一个由至少一个醚单元E和至少一个酯单元构成的链段，其中所述醚单元和酯单元通过醚键或通过酯键连接，并且其中醚单元和酯单元数之和为至少3，并且其中醚单元和酯单元以无规次序排列，和ii.至少一个酸性基团，其选自磷酸基团、酸性磷酸酯基团、磺酸基团、酸性磺酸酯基团和羧酸基团，其中所述至少一个酸性基团共价连接到所述至少一个链段上。

Acid functional compounds

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酸官能化合物专利
本专利技术涉及酸官能化合物、生产酸官能化合物的方法、酸官能化合物的用途和包含酸官能化合物的组合物。专利技术背景以溶解或分散形式存在于液体中的润湿剂降低表面张力或界面张力，并因此提高液体的润湿能力。由此，润湿剂使得表面容易被液体润湿。分散剂一般适用于稳定粘合剂、漆、涂料、颜料浆、塑料和塑料共混物、胶粘剂和密封化合物中的固体粒子，以降低相应体系的粘度和改进流动性质。为了能够将固体引入液体介质，高机械力是必要的。惯常使用分散剂降低分散力和使固体粒子的解絮凝所需的输入该系统的总能量最小化并因此也使分散时间最小化。这种类型的分散剂是阴离子、阳离子和/或中性结构的表面活性物质。将少量的这些物质直接施加到固体上或添加到分散介质中。还已知的是，在分散操作后附聚固体完全解絮凝成初级粒子后，还有再附聚的情况，因此使分散努力完全或部分失效。由于分散不足和/或再附聚，通常发生不想要的效应，如颜色漂移、液体体系中的粘度提高、漆和涂料的光泽损失，以及塑料中的机械强度和材料均匀性的降低。在实践中，各种类型的化合物可能被考虑用作润湿剂和分散剂。这特别归因于存在许多不同类型的体系的事实，它们特别基于多种多样的粘合剂以及要分散的不同粒子，如颜料、填料和纤维。就无机颜料和填料的分散而言，含酸性基团如磷酸基团、磷酸酯基团、磺酸基团、磺酸酯基团和羧酸基团的分散剂通常提供良好结果。WO95/34593涉及可通过聚乙二醇与内酯和环氧烷反应形成聚合二醇和将所述二醇磷酸化形成磷酸酯而获得的分散剂：所得分散剂具有嵌段样结构，其中环氧烷基链段和内酯基链段以嵌段方式排列。就无机粒子而言，这些分散剂表现出令人满意的的分散稳定作用，但仅代表部分解决方案。US3689531涉及由使用氢氧化钾作为其催化剂的含有内酯、环氧烷和有机单羟基引发剂的混合物的聚合产生的聚合物产物的制造。所得线性嵌段共聚物具有羟基端基，其在实施方案中通过与单羧酸或其相应酐的酯化反应转化成酯基团。考虑到现今使用的无机颜料的多样性，无法充分确保足够稳定化，因此仍然需要进一步改进分散剂的性能。因此本专利技术的一个目的是消除已知的现有技术分散剂的上述缺点，换言之开发提供有效稳定化固体粒子，特别是用于分散无机颜料的分散剂。专利技术概述在第一个方面中，本专利技术提供酸官能化合物，其包含i.至少一个由至少一个醚单元E和至少一个酯单元构成的链段，其中所述醚单元和酯单元通过醚键或通过酯键连接，并且其中醚单元和酯单元数之和为至少3，并且其中醚单元和酯单元以无规次序排列，和ii.至少一个酸性基团，其选自磷酸基团、酸性磷酸酯基团、磺酸基团、酸性磺酸酯基团和羧酸基团，其中所述至少一个酸性基团共价连接到所述至少一个链段上。在进一步方面中，本专利技术提供一种酸官能化合物，其包含：i.至少一个由通过醚键或酯键互相连接的至少一个醚单元和至少一个酯单元构成的链段，其中各链段由两个酯键之间的最大部分界定并且其中醚单元和酯单元数之和为至少3，并且其中所述至少一个链段包含在两个相邻醚单元之间的醚键平均数L和醚单元平均数E，其中根据公式(A):L/(E–1)定义比率R，并且其中当E大于1.0时，R小于1.0，并且当E等于1.0时，L大于0.0；和ii.至少一个酸性基团，其选自磷酸基团、酸性磷酸酯基团、磺酸基团、酸性磺酸酯基团和羧酸基团，其中所述至少一个酸性基团共价连接到所述至少一个链段上。所述至少一个链段的醚单元(E)和酯单元(S)通过醚键或酯键互相连接。醚单元(E)可通过环醚单体如环氧乙烷单体或氧杂环丁烷单体的开环聚合反应形成。酯单元(S)可通过环酯单体如内酯单体的开环聚合反应形成，内酯单体例如为丙内酯、戊内酯、丁内酯、己内酯，优选ε-己内酯。醚键被定义为氧键，即–O–。醚键可在两个相邻醚单元之间形成并可在醚单元和酯单元之间在酯单体的羟基末端位置形成。酯键被定义为羧酸酯键：酯键可在两个相邻酯单元之间形成并可在醚单元和酯单元之间在酯单体的羧酸末端位置形成。所述至少一个链段i.由至少一个醚单元(E)和至少一个酯单元(S)构成。所述至少一个链段i.各自具有总共至少三个由至少一个醚单元E和至少一个酯单元S构成的单元。因此，所述至少一个链段的醚单元平均数E为至少1.0。如果E等于1.0，L需要大于0.0。如果E大于1.0，比率R小于1.0。所述链段中的醚单元和酯单元的序列是本专利技术的基本方面。一方面通常有可能提供醚单元和酯单元的相应嵌段结构，但另一方面有可能生成其中结构单元或多或少无规共聚到链段中的结构(如无规共聚物类型)。根据本专利技术，该链段应该提供酯单元和醚单元的序列，其中提供在两个相邻醚单元之间的醚键平均数L和比率R作为酯单元和醚单元在链段中的无规排列程度的定量量度。根据公式(A)的比率R基于这样的理解：在两个相邻醚单元之间的醚键平均数L与醚单元被酯单元的沿序列的交替的改变(统计或非统计)相关。如果序列由聚醚嵌段和聚酯嵌段的双嵌段结构形成，则在两个相邻醚单元之间的醚键平均数L等于该链段中的醚单元平均数之和E减去一个醚单元(即E–1)。因此，对于聚醚嵌段和聚酯嵌段的双嵌段结构，比率R等于1.0，因为L等于(E-1)。如果所述链段具有被至少一个酯单元中断的几个醚单元序列，在两个相邻醚单元之间的醚键平均数L相应地降低，而该链段中的醚单元平均数E可保持恒定。因此，比率R相应地低于1.0。即R＝L/(E–1)<1.0当比率R小于1.0时，该酸官能化合物提供增强的性质，如增强的作为分散剂的分散能力。特别地，可以改进酸官能化合物在较低温度下的分散稳定性，因为其表现出较低的结晶趋势。当使用酸官能化合物作为分散剂时，酸官能化合物的增强的性质可能是分散体的增强的颜色、增强的光泽和/或粘度的降低。另外，由于其低结晶趋势，酸官能化合物在添加剂组合物中的操作更容易。所述至少一个酸性基团ii.选自磷酸基团、酸性磷酸酯基团、磺酸基团、酸性磺酸酯基团和羧酸基团。这些酸性基团各自是能够给质子的布朗斯台德酸基团。应该指出，根据本专利技术的酸官能化合物对要分散的很宽范围内的固体具有良好的分散效果。这表现为下述事实，不仅可尤其好地分散具有碱性表面的固体，还可分散具有中性表面的固体。根据本专利技术的酸官能化合物因此具有特别高的质量，并可普遍用作润湿剂和分散剂。此外，尤其在颜料浆的情况下，必须确保宽的相容性，以允许这些浆料用于许多不同的树脂、粘合剂、配漆(letdown)体系和涂料中。此外，根据本专利技术的酸官能化合物使得能够无絮凝地施加浆料或用这些浆料制成的粘合剂和涂料。此外，根据本专利技术的酸官能化合物适合作为分散稳定剂，特别是作为乳液稳定剂。由于使用根据本专利技术的酸官能化合物，在分散过程中明确地降低添加的磨碎材料(groundmaterial)的粘度，由此有可能制备具有高固含量的制剂。可由此降低(挥发性)溶剂的量以改善环境安全。概括而言，可以得出结论，根据本专利技术的酸官能化合物降低相应的漆、浆料或塑料制剂的磨碎材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酸官能化合物，其包含/ni.至少一个由至少一个醚单元E和至少一个酯单元构成的链段，其中所述醚单元和酯单元通过醚键或通过酯键连接，并且其中醚单元和酯单元数之和为至少3，并且其中醚单元和酯单元以无规次序排列，和/nii.至少一个酸性基团，其选自磷酸基团、酸性磷酸酯基团、磺酸基团、酸性磺酸酯基团和羧酸基团，其中所述至少一个酸性基团共价连接到所述至少一个链段上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170808 EP 17185302.11.一种酸官能化合物，其包含
i.至少一个由至少一个醚单元E和至少一个酯单元构成的链段，其中所述醚单元和酯单元通过醚键或通过酯键连接，并且其中醚单元和酯单元数之和为至少3，并且其中醚单元和酯单元以无规次序排列，和
ii.至少一个酸性基团，其选自磷酸基团、酸性磷酸酯基团、磺酸基团、酸性磺酸酯基团和羧酸基团，其中所述至少一个酸性基团共价连接到所述至少一个链段上。


2.根据权利要求1的酸官能化合物，其中所述至少一个链段由两个酯键之间的最大部分界定并且其中醚单元和酯单元数之和为至少3，并且其中所述至少一个链段包含在两个相邻醚单元之间的醚键平均数L和包含醚单元平均数E，其中根据公式(A):L/(E–1)定义比率R，并且其中当E大于1.0时，R小于1.0。


3.根据权利要求2的酸官能化合物，其中比率R小于0.9，优选R小于0.8，更优选R小于0.7。


4.根据前述权利要求任一项的酸官能化合物，其中所述至少一个链段连接到包含胺基团的聚合起始剂结构部分上，所述胺基团选自叔胺基团、叔胺基团的盐和季铵基团。


5.根据权利要求4的酸官能化合物，其中所述聚合起始剂结构部分经由选自醚基团、酯基团、仲酰胺基团、叔酰胺基团、仲胺基团和叔胺基团的基团直接连接到所述至少一个链段上。


6.根据权利要求4或权利要求5的酸官能化合物，其中所述聚合起始剂结构部分是聚乙烯亚胺。


7.根据前述权利要求任一项的酸官能化合物，其中所述醚单元选自式(III)–[CR302]n-O-，其中n是2或3的整数，且R30互相独立地代表具有1至25个碳原子的有机基团或氢。


8.根据权利要求7的酸官能化合物，其中如果n等于2，至少一个R30代表具有式–R31-O-R32的醚基团，其中R31和R32互相独立地代表具有1至30个碳原子的有机基团。


9.根据前述权利要求任一项的酸官能化合物，其中所述酸官能化合物具有通式：Y(-X-W-Z)q(Ia)，
其中Y以含有1-50...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·欧科尔，I·吉贝豪斯，G·W·让基，M·洛伦茨，
申请(专利权)人：毕克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE