稳定的颜料分散体组合物制造技术

本发明专利技术提供一种形成在升高的温度下稳定的颜料分散体的方法，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。盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】稳定的颜料分散体组合物


[0001]本专利技术所公开的技术涉及一种颜料分散体，其在升高的温度下是稳定的并且可以用于制备着色聚合物。

技术实现思路

[0002]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，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，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)将该分散体加热到至少溶剂的沸腾温度(T)。
[0003]本专利技术中所使用的分散剂包括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)多元酸Z，(ii)任选地，聚醚单亲核试剂C，和(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。
[0004]在本文所述方法中使用的分散剂中，多元酸Z具有式(A)
n
‑
(B)
m
‑
(E)
t
‑
(G)
q
。在多元酸Z中，A是具有以下结构的羧酸重复单元：
[0005][0006]R选自H、CH3或CH2COOH，并且R
′
选自H或COOH，条件是当R是H时，R
′
仅可以是COOH。在多元酸Z中，B是具有2至30个碳原子的烷基或芳基重复单元，任选地被卤化物、醚或硝基基团取代，条件是B基本上不含酸官能团或不含酸官能团。另外，在多元酸Z中，E是具有以下结构的重复单元：
[0007][0008]其中R
″
是H或CH3，Y是
‑
P(＝O)
‑
(OH)
k
或
‑
S
‑
(＝O)2‑
OH，并且W是主链碳原子与Y的P或S原子之间的直接连接或者是具有1至7个碳原子的亚烃基连接基团，所述亚烃基连接基团任选地包括醚、酯或酰胺连接基团，并且k为1或2。另外，在多元酸Z中，G是具有以下结构的重复单元：
[0009][0010]R
″
是H或CH3，J是环氧乙烷或环氧丙烷，其中至少50％或至少70％的J是环氧乙烷，L是H或者具有1至20个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和链，任选地含有羰基基团以与J和L之间的氧原子形成酯，并且r为1至100。在多元酸Z中，n为10至200或20至100，m为0至40
或0至20，t为0至20，并且q为0至70，条件是n为所有重复单元(n+m+t+q)的至少30％。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还包含单个醇、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。
[0011]在聚醚官能化的多元酸P中，如果q为1或更大，则重复单元A的总摩尔数的0％至50％与C反应，或者如果q为0，则A的总摩尔数的10％至50％与C反应。另外，在聚醚官能化的多元酸P中，A的总摩尔数的0％至30％与D反应。在上文所述的分散剂中，A的一个或多个羧酸重复单元与聚醚亲核试剂C和/或非聚合亲核试剂D反应以形成一个或多个键，其中这些键选自(i)由聚醚亲核试剂C和/或非聚合亲核试剂D的醇基团与A的羧酸重复单元的反应产物形成的酯键；(ii)由聚醚亲核试剂C和/或非聚合亲核试剂D的伯胺或仲胺与A的羧酸重复单元的反应产物形成的盐键和/或酰胺键；或者(iii)由聚醚亲核试剂C和/或非聚合亲核试剂D的伯胺基团与相同的重复单元A或邻近的重复单元A的两个邻近的羧酸的反应产物形成的酰亚胺键。
[0012]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
[0013]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。
[0014]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。
[0015]本专利技术中所使用的溶剂包括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。
[0016]本专利技术中所使用的分散剂包括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)多元酸Z，(ii)任选地，聚醚单亲核试剂C，和(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。
[0017]多元酸Z具有式(A)
n
‑
(B)
m
‑
(E)
t
‑
(G)
q
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成在升高的温度下稳定的颜料分散体的方法，包括：(1)制备分散体，所述分散体包含(a)溶剂，其中所述溶剂具有沸腾温度(T)，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；以及(c)分散剂，所述分散剂包括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)多元酸Z，(ii)任选地，聚醚单亲核试剂C，和(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)其中多元酸Z具有式(A)
n
‑
(B)
m
‑
(E)
t
‑
(G)
q
；其中A是具有以下结构的羧酸重复单元：R选自H、CH3或CH2COOH，并且R
′
选自H或COOH，条件是当R是H时，R
′
仅可以是COOH，B是具有2至30个碳原子的烷基或芳基重复单元，所述重复单元任选地被卤化物、醚或硝基基团取代，条件是B基本上不含酸官能团或不含酸官能团，E是具有以下结构的重复单元：其中R
″
是H或CH3，Y是
‑
P(＝O)
‑
(OH)
k
或
‑
S
‑
(＝O)2‑
OH，并且W是主链碳原子与Y的P或S原子之间的直接连接或者是具有1至7个碳原子的亚烃基连接基团，所述亚烃基连接基团任选地包括醚、酯或酰胺连接基团，并且k为1或2；G是具有以下结构的重复单元：其中R
″′
是H或CH3，J是环氧乙烷或环氧丙烷，其中至少50％或至少70％的J是环氧乙烷，L是H或者具有1至20个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和链，任选地含有羰基基团以与J和L之间的氧原子形成酯，并且r为1至100；其中n为10至200或20至100，m为0至40或0至20，t为0至20，并且q为0至70，条件是n为所有重复单元(n+m+t+q)的至少30％；(ii)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；
(iii)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；其中如果q为1或更大，则重复单元A的总摩尔数的0％至50％与C反应，如果q为0，则A的总摩尔数的10％至50％与C反应，并且A的总摩尔数的0％至30％与D反应；(2)添加沸点高于温度(T)的物质；以及(3)将所述分散体加热到至少所述溶剂的所述沸腾温度(T)。2.根据权利要求1所述的方法，其中A的一个或多个羧酸重复单元与聚醚亲核试剂C和/或非聚合亲核试剂D反应以形成一个或多个键，其中所述键选自(i)由聚醚亲核试剂C和/或非聚合亲核试剂D的醇基团与A的羧酸重复单元的反应产物形成的酯键；(ii)由聚醚亲核试剂C和/或非聚合亲核试剂D的伯胺或仲胺与A的羧酸重复单元的反应产物形成的盐键和/或酰胺键；或者(iii)由聚醚亲核试剂C和/或非聚合亲核试剂D的伯胺基团与相同的重复单元A或邻近的重复单元A的两个邻近的羧酸的反应产物形成的酰亚胺键。3.根据权利要求1或2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。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中A衍生自(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸或它们的混合物。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中C包含1至15个或1至10个丙二醇重复单元。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中X是胺。7.根据权利要求6所述的方法，其中X是胺，所述胺选自聚亚乙基亚胺、链烷醇胺或它们的混合物。8.根据权利要求6所述的方法，其中X包含多个胺基团。9.根据权利要求1至8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。10.根据权利要求1至9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。11.根据权利要求1至9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，或者由乙二醇低聚物组成。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。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述沸点高于温度(T)的物质选自对苯二甲酸双(2
‑
羟乙基)酯、2
‑
羟乙基对苯二甲酸、或它们的混合物。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，...

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