使用颜料分散体来制备聚合物的方法技术

本发明专利技术提供一种使用在升高的温度下稳定的颜料分散体来制备聚合物的方法，其中该分散体包含颜料、溶剂和分散剂，该分散剂是聚醚官能化多元酸的盐。能化多元酸的盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用颜料分散体来制备聚合物的方法


[0001]所公开的技术涉及一种使用在升高的温度下是稳定的颜料分散体来制备着色聚合物的方法。

技术实现思路

[0002]本专利技术涉及一种使用在升高的温度下稳定的颜料分散体来制备聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供颜料分散体，所述颜料分散体包含(a)具有沸腾温度(T)的溶剂，其中所述溶剂包含乙二醇或乙二醇低聚物，或者由乙二醇或乙二醇低聚物组成，(b)颜料，例如炭黑，和(c)分散剂，(2)添加沸点高于温度(T)的材料，以及(3)至少将所述分散体加热到所述溶剂的沸腾温度(T)。
[0003]本专利技术中所使用的分散剂包含P和X的盐。P是经由以下物质的反应所形成的聚醚官能化多元酸中间体：(i)含马来酸酐的聚合物，(ii)聚醚单亲核试剂C，以及(iii)任选地，非聚合的单亲核试剂D。X可以是碱金属、碱土金属、氨、胺或它们的混合物。
[0004]在本文所述方法中使用的分散剂中，含马来酸酐的聚合物具有式(A)
n
‑
(B)
m
‑
(E)
q
，其中，A是具有以下结构的马来酸酐单元：
[0005][0006]B是具有以下结构的苯乙烯或取代的苯乙烯单元：
[0007][0008]其中R是H或CH3，优选H，R
′
是卤素、硝基(NO2)基团，或者任选地包含氧原子的C1至C
10
烷基基团或芳族基团，e是0至5，例如1至5，或0，并且E来源于包含2至45个碳原子的单不饱和单体，其可以任选地包含醚、酯、酰胺、叔胺、酸、卤素，但不包含醇、伯胺和仲胺。在含马来酸酐的聚合物中，n是10至50，m是10至150，q是0至200，优选0，条件是n与m的比率介于1:1与1:6之间。
[0009]聚醚单亲核试剂C包含6至70个乙二醇重复单元，并且任选地包含丙二醇重复单元和/或丁二醇重复单元，条件是所有重复单元的至少50％或至少70％是乙二醇。聚醚单亲核试剂C包含单个醇、伯胺或仲胺基团。非聚合的单亲核试剂D是具有1至22个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和的烷基或芳基链，并且包含单个醇、伯胺或仲胺基团，以及任选地一个或多个叔胺、卤化物或硝基基团，条件是D基本上不含酸基团或不含酸基团。
[0010]在聚醚官能化多元酸P中，A的总摩尔数的10％至100％、或30％至100％、或50％至
100％、或70％至100％与C反应；并且A的总摩尔数的0％至80％、或0％至50％、或0％至25％与D反应；条件是在重复单元A与C和D反应之后，至少20％、或至少30％、或至少40％、或至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％的A必须包含羧酸基团，并且不超过10％、或0％至10％、或0％至5％的A单元仍能够处于它们的酸酐形态；
[0011]本专利技术还包括上述分散剂在升高的温度下提供稳定的颜料分散体的用途。
具体实施方式
[0012]定义.为了简化本公开，我们将在“甲基”周围使用括号来指示所命名的分子可以任选地包括甲基取代基，诸如(甲基)丙烯酸将是指甲基丙烯酸和/或丙烯酸，而(甲基)丙烯酸甲酯将是指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。我们希望本文使用的聚醚可以是无规聚醚或嵌段聚醚，并且不希望它们将聚醚限制为任何特定重复单元的单个嵌段或多个嵌段。我们将使用符号表示C(＝O)
‑
OH来代表任何形态的羧酸，诸如酸形态、盐形态，或者如果两个羧酸在物理上相邻并且能够形成酸酐环，则代表酸酐形态。如果C(＝O)
‑
OH与酰胺键的氮相邻，则我们还会预期它能够转化成C(＝O)
‑
作为酰亚胺的一部分。我们将使用术语“烃基”来描述除去一个氢的烃类基团。本说明书中的烃基将意味着类似烃，并且对于基团中每四个碳原子可以最多包括一个氧或氮原子，但优选地只有碳原子和氢原子。亚烃基将意味着除去两个氢原子的烃。亚烃基对于基团中每两个碳原子还将任选地最多包括一个氧或氮原子，但优选地只有碳原子和氢原子。为避免疑问，我们在对羧酸基团或羰基基团进行计数时，会将二羧酸和酰亚胺的酸酐按两个羰基基团计数。
[0013]本专利技术涉及一种形成在升高的温度下稳定的颜料分散体的方法。该方法包括以下步骤：(1)制备分散体，其包含(a)具有沸腾温度(T)的溶剂，其中该溶剂包含乙二醇或乙二醇低聚物，或者由乙二醇或乙二醇低聚物组成，(b)颜料，和(c)分散剂，(2)添加沸点高于温度(T)的材料，以及(3)将该分散体加热到至少为溶剂的沸腾温度(T)的温度。本专利技术还包括分散剂在升高的温度下提供稳定的颜料分散体的用途。
[0014]本专利技术中所使用的溶剂包含乙二醇或乙二醇低聚物，或它们的混合物。在一个实施方案中，溶剂包含乙二醇，或者由乙二醇组成。在另一个实施方案中，溶剂包含乙二醇低聚物，或者由乙二醇低聚物组成。在溶剂包含乙二醇低聚物或由乙二醇低聚物组成的情况下，这些低聚物可以包含2至5个乙二醇重复单元。如果用于本专利技术的分散体包含一种或多种其他共溶剂，则这些溶剂可以选自水、链烷醇、链烷羧酸和链烷羧酸酯，以及本领域技术人员已知的其他溶剂。在一个实施方案中，溶剂将具有至少180℃、或至少190℃、或至少195℃、或至少200℃的沸腾温度。例如，乙二醇具有197℃的沸腾温度。在其中使用溶剂或乙二醇低聚物的混合物的实施方案中，沸腾温度是指初始沸腾温度，或者混合物的任何组分沸腾时的温度。
[0015]本专利技术中所使用的分散剂包含P和X的盐。其中，P是经由以下物质的反应所形成的聚醚官能化多元酸中间体：(i)含马来酸酐的聚合物，(ii)聚醚单亲核试剂C，以及(iii)任选地，非聚合的单亲核试剂D。X是碱金属、碱土金属、氨、胺或它们的混合物。
[0016]含马来酸酐的聚合物具有式(A)
n
‑
(B)
m
‑
(E)。在含马来酸酐的聚合物中，A是具有以下结构的马来酸酐单元：
[0017][0018]B是具有以下结构的苯乙烯或取代的苯乙烯单元：
[0019][0020]其中R是H或CH3，优选H，R
′
是卤素、硝基(NO2)基团，或者任选地包含氧原子的C1至C
10
烷基基团或芳族基团。变量e可以是0至5，例如1至5，或0。
[0021]E来源于包含2至160个碳原子或2至45个碳原子的单不饱和单体，其可以任选地包含醚、酯、酰胺、叔胺、酸、卤素，但不包含醇、伯胺和仲胺。在一个实施方案中，E包含例如具有以下结构的(甲基)丙烯酸重复单元：
[0022][0023]其中R是H或CH3，优选H，并且R1是任选地包含两个杂原子的C1至C
10
烷基基团或芳族基团，或者重均分子量(MW)是150至3000并且以C1至C
20
烷基基团封端的环氧乙烷聚醚和/或环氧丙烷聚醚。在另一个实施方案中，E包含例如具有以下结构的(甲基)丙烯酰胺单元：
[0024][本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备着色聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供颜料分散体，所述颜料分散体包含：(i)溶剂，所述溶剂包含乙二醇或乙二醇低聚物，或者由乙二醇或乙二醇低聚物组成；(ii)分散剂，所述分散剂包含P和X的盐；其中P是经由以下物质的反应所形成的聚醚官能化多元酸中间体：(i)含马来酸酐的聚合物，(ii)聚醚单亲核试剂C，以及(iii)任选地，非聚合的单亲核试剂D，并且X是碱金属、碱土金属、氨、胺或它们的混合物；(i)其中所述含马来酸酐的聚合物具有式(A)
n
‑
(B)
m
‑
(E)
q
；其中A是具有以下结构的马来酸酐单元：B是具有以下结构的苯乙烯或取代的苯乙烯单元：其中R是H或CH3，R
′
是卤素、硝基基团，或者任选地包含氧原子的C1至C
10
烷基基团或芳族基团，并且e是0至5；E来源于包含2至160个或2至45个碳原子的单不饱和单体，其可以任选地包含醚、酯、酰胺、叔胺、酸、卤素，但不包含醇、伯胺和仲胺；其中n是10至50，m是10至150，q是0至200，条件是n与m的比率介于1；1与1:6之间；其中所述聚醚单亲核试剂C包含6至70个乙二醇重复单元，并且任选地包含丙二醇重复单元和/或丁二醇重复单元，条件是所有重复单元的至少50％或至少70％是乙二醇，并且其中所述聚醚单亲核试剂C包含单个醇、伯胺或仲胺基团；其中所述非聚合的单亲核试剂D是具有1至22个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和的烷基或芳基链，并且包含单个醇、伯胺或仲胺基团，以及任选地一个或多个叔胺、卤化物或硝基基团，条件是D基本上不含酸基团或不含酸基团；并且其中A的总摩尔数的10％至100％、或30％至100％、或50％至100％、或70％至100％与C反应；并且A的总摩尔数的0％至80％、或0％至50％、或0％至25％与D反应；条件是在重复单元A与C和D反应之后，至少20％、或至少30％、或至少40％、或至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％的A必须包含羧酸基团，并且不超过10％、或0％至10％、或0％至5％的A单元仍能够处于它们的酸酐形态；(iii)颜料；(b)提供二酸或二酯单体；(c)将所述单体与所述颜料分散体混合；以及(d)将所述单体与所述颜料分散体混合物加热到至少180℃，或至少190℃，或至少195
℃，或至少200℃，至少250℃。2.根据权利要求1所述的方法，其中P与X的重量比是30:1至1:1，或15:1至1:1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中E包含具有以下结构的(甲基)丙烯酸重复单元：其中R是H或CH3，并且R1是包含两个杂原子的C1至C
10
烷基基团或芳族基团，或者重均分子量(MW)是150至3000并且以C1至C
20
烷基基团封端的环氧乙烷聚醚和/或环氧丙烷聚醚。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中E包含具有以下结构的(甲基)丙烯酰胺重复单元：其中R是H或CH3，R2和R3各自独立地是H或者包含杂原子的C1至C
20
烷基基团或芳基基团，或者重均分子量(MW)是150至3000并且以C1至C
20
烷基基团封端的环氧乙烷聚醚和/或环氧丙烷聚醚，条件是R2和R3不能都是H。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中E包含具有以下结构的(甲基)丙烯酰胺重复单元：其中R是H或CH3，R2和R3连接在一起以形成C2至C
16
环状基团。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中E包含具有以下结构的乙烯基重复单元：其中R是H或CH3，并且R4是H或者任选地包含杂原子诸如氧或卤化物的C1至C
20
烷基基团或芳基基团，或者MW是150至3000并且以C1至C
20
环状基团封端的环氧乙烷聚醚和/或环氧丙烷聚醚。7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中E来源于具有2至45个碳原子的单不饱和单体，并且其中R1、R2、R3或R4包括MW是150至3000并且以C1至C
20
环状基团封端的环氧乙烷聚醚和/或环氧丙烷聚醚或者由所述环氧乙烷聚醚和/或环氧丙烷聚醚组成，其中所述聚醚中的碳原子是除所述单不饱和单体中的n个碳原子之外的碳原子。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中X是胺。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中X包含胺和碱金属和/或碱土金属的混合物，并且其中所述碱金属和/或碱土金属占X的按重量计不超过50％或40％或30％或20％或10％。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述颜料包含炭黑，或者由炭黑组成。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述溶剂包含乙二醇，或者由乙二醇组成。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述溶剂包含具有2至5个乙二醇重复单元的乙二醇低聚物，或者由所述乙二醇低聚物组成。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述分散体包含0.5重量％至40重量％的颜料、0.5重量％至40重量％的分散剂，以及20重量％至99重量％的溶剂。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述单体包括对苯二甲酸双(2
‑
羟乙基)酯、2
‑
羟乙基对苯二甲酸，或它们的混合物。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述单体包括对苯二甲酸双(2
‑
羟乙基)酯或由对苯二甲酸双(2
‑
羟乙基)酯组成。16.根据权利要求13所述的方法，其中所述单体包括2
‑
羟乙基对苯二甲酸或由2
‑
羟乙基对苯二甲酸组成。17.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述单体包括对苯二甲酸二甲酯与低级脂族二醇的反应产物，或对苯二甲酸与低级脂族二醇的反应产物，或者由所述反应产物组成。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述低级脂族二醇包括乙二醇或由乙二醇组成。19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中所述聚合物是聚对苯二甲酸乙二醇酯。20.颜料分散体在制造聚合物中的用途，其中所述颜料分散体包含：溶剂，其中所述溶剂包含乙二醇或乙二醇低聚物，或者由乙二醇或乙二醇低聚物组成；颜料；以及分散剂，所述分散剂包含P和X的盐；其中P是经由以下物质的反应所形成的聚醚官能化多元酸中间体：(i)含马来酸酐的聚合物，(ii)聚醚单亲核试剂C，以及(iii)任选地，非聚合的单亲核试剂D，并且X是碱金属、碱土金属、氨、胺或它们的混合物；(i)其中所述含马来酸酐的聚合物具有式(A)
n
‑
(B)
m
‑
(E)
q
；其中A是具有以下结构的马来酸酐单元：B是具有以下结构的苯乙烯或取代的苯乙烯单元：
其中R是H或CH3，R
′
是卤素、硝基基团，或者任选地包含氧原子的C1至C
10
烷基基团或芳族基团，并且e是0至5；E来源于包含2至160个或2至45个碳原子的单不饱和单体，其可以任选地包含醚、酯、酰胺、叔胺、酸、卤素，但不包含醇、伯胺和仲胺；其中n是10至50，m是10至150，q是0至200，条件是n与m的比率介于1；1与1:6之间；其中所述聚醚单亲核试剂C包含6至70个乙二醇重复单元，并且任选地包含丙二醇重复单元和/或丁二醇重复单元，条件是所有重复单元的至少50％或至少70％是乙二醇，并且其中所述聚醚单亲核试剂C包含单个醇、伯胺或仲胺基团；其中所述非聚合的单亲核试剂D是具有1至22个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和的烷基或芳基链，并且包含单个醇、伯胺或仲胺基团，以及任选地一个或多个叔胺、卤化物或硝基基团，条件是D基本上不含酸基团或不含酸基团；并且其中A的总摩尔数的10％至100％、或30％至100％、或50％至100％、或70％至100％与C反应；并且A的总摩尔数的0％至80％、或0％至50％、或0％至25％与D反应；条件是在重复单元A与C和D反应之后，至少20％、或至少30％、或至少40％、或至少50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％的A必须包含羧酸基团，并且不超过...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：路博润先进材料公司，
类型：发明
国别省市：