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1、(10)申请公布号 CN 102958591 A(43)申请公布日 2013.03.06CN102958591A*CN102958591A*(21)申请号 201180027710.8(22)申请日 2011.04.2161/327,749 2010.04.26 USB01F 17/34(2006.01)C08F 220/06(2006.01)C08F 220/26(2006.01)(71)申请人路博润高级材料公司地址美国俄亥俄(72)发明人 D塞特福特 PJ桑德兰德JD斯科菲尔德(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038代理人孙悦(54) 发明名称分散剂组合物(57。
2、) 摘要本发明涉及包含颗粒状固体、有机介质和(甲基)丙烯酸类聚合物的组合物。本发明还涉及新化合物和(甲基)丙烯酸类聚合物用作分散剂(通常为颜料分散剂)的用途。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2012.12.05(86)PCT申请的申请数据PCT/US2011/033389 2011.04.21(87)PCT申请的公布数据WO2011/139580 EN 2011.11.10(51)Int.Cl.权利要求书5页 说明书18页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 5 页 说明书 18 页1/5页21.一种组合物,其包含颗粒状固体(通常为颜料或填料)、。
3、有机介质(通常有机介质可以是塑料或有机液体)和包含由(a)-(c)和任选存在的(d)表示的重复单元的(甲基)丙烯酸类聚合物:(a)至少1或5mol-50mol(或10mol-50mol,或15mol-45mol)的式(1)表示的重复单元:(b)0.1或0.5mol-20mol(或0.5mol-20mol,或1mol-15mol)的式(2)表示的重复单元:(c)至少25.5mol-94.5mol(或33mol-89mol,或40mol-70mol)的式(3)表示的重复单元:和(d)任选的0mol-10mol(或0mol-4.5mol,或0mol-2mol或0mol)的选自由以下构成的组的重复单元。
4、:苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸烷基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其混合物;其中各权 利 要 求 书CN 102958591 A2/5页3R1独立地为氢或甲基;X独立地为-O-、NR2(通常为-O-);R2独立地为氢或烃基;Y独立地为-(CHR3-CH2O)mR4;R3独立地为-H、-CH3或-CH2CH3或其混合;m为3-45,或3-30;R4独立地为烃基(通常为包含1-25、或1-18或1-8个碳原子的烷基、芳基或烷芳基);和M+独立地为金属阳离子(通常为碱金属阳离子、碱土金属阳离子)或铵阳离子(通常由氨或胺或烷醇胺得到)。2.权利要求1的组合物,其中各R1为氢;X为-O-;Y独。
5、立地为-(CHR3-CH2O)mR4,R3独立地为-H或-CH3,R4独立地为通常包含1-8个碳原子的烃基,和M+可以独立地为铵阳离子。3.权利要求1的组合物,其中各R1为氢;X为-O-;Y独立地为-(CHR3-CH2O)mR4;R3为-H,R4独立地为包含1-8个碳原子的烃基,和M+独立地为铵阳离子。4.权利要求1的组合物,其中各R1为氢,X为NR2,R2独立地为氢或烃基,Y独立地为-(CHR3-CH2O)mR4,R3独立地为-H或-CH3,R4独立地为通常包含1-8个碳原子的烃基,和M+可以独立地为铵阳离子。5.权利要求1的组合物,其中各R1为氢,X为NR2,R2独立地为氢或烃基,Y独立地。
6、为-(CHR3-CH2O)mR4,R3为-H,R4独立地为包含1-8个碳原子的烃基,和M+独立地为铵阳离子。6.前述权利要求1-5任一项的组合物,其中所述(甲基)丙烯酸类聚合物具有范围在1000-100,000或1000-50,000的数均分子量。7.前述权利要求1-6任一项的组合物,其中所述聚合物以如下量包括一种或多种重复单元(a)-(c)和任选存在的(d):(a)10mol-50mol的式(1)表示的重复单元;(b)1mol-15mol的式(2)表示的重复单元;(c)33mol-89mol的式(3)表示的重复单元;(d)0mol-2mol的选自由以下构成的组的重复单元:苯乙烯、乙烯基甲苯、。
7、(甲基)丙烯酸烷基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其混合物。8.前述权利要求1-6任一项的组合物,其中所述聚合物以如下量包括一种或多种重复单元(a)-(c)和任选存在的(d):(a)15mol-45mol的式(1)表示的重复单元;(b)1mol-15mol的式(2)表示的重复单元;(c)40mol-70mol的式(3)表示的重复单元;(d)0mol-1mol的选自由以下构成的组的重复单元:苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸烷基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其混合物。9.前述权利要求1-6任一项的组合物,其中所述聚合物以如下量包括以下的一种或多种重复单元(a)-(c)和任选存在的(d)。
8、:(a)15mol-45mol的式(1)表示的重复单元;权 利 要 求 书CN 102958591 A3/5页4(b)1mol-15mol的式(2)表示的重复单元;(c)40mol-70mol的式(3)表示的重复单元;(d)0mol的选自由以下构成的组的重复单元:苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸烷基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其混合物。10.前述权利要求1-9任一项的组合物,其中所述(甲基)丙烯酸类聚合物以选自所述组合物的0.25wt-35wt和0.5wt-30wt的范围存在。11.前述权利要求1-10任一项的组合物,其中所述有机介质是有机液体或塑料材料。12.权利要求11的组合物,。
9、其中所述有机液体基于所述有机液体的总量包括至少0.1wt的极性有机液体。13.前述权利要求1-12任一项的组合物,其中塑料材料是热固性树脂。14.前述权利要求1-10任一项的(甲基)丙烯酸类聚合物用作分散剂、通常为塑料材料中的颜料分散剂的用途。15.(甲基)丙烯酸类聚合物(通常是丙烯酸类聚合物),包括由(a)至任选存在的组分(e)表示的重复单元:(a)至少1或5mol-50mol(或10mol-50mol,或15mol-45mol)的式(1)表示的重复单元:(b)0.1mol-25mol(或0.5mol-20mol,或1mol-15mol)的式(2)表示的重复单元:(c)至少25.5mol-9。
10、4.5mol(或33mol-89mol,或40mol-70mol)的式(3)表示的重复单元:权 利 要 求 书CN 102958591 A4/5页5和(d)任选的0mol-10mol(或0mol-4.5mol,或0mol-2mol或0mol)的选自由以下构成的组的重复单元:苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸烷基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(也可以称作单体)及其混合物;其中各R1为氢或甲基;X为-O-、NR2(通常为-O-);R2为氢或烃基(通常烃基(例如烷基、芳基或烷芳基)可以包含1-10或1-50个碳原子);Y为-(CHR3-CH2O)mR4;R3为-H、-CH3或-CH2CH3或其混。
11、合物(R3为-H、-CH3、或其混合物);m可以为3-45、或3-30的整数;R4为烃基(通常为包含1-25、或1-18或1-8个碳原子的烷基、芳基或烷芳基);和M+为金属阳离子(通常为碱金属阳离子、碱土金属阳离子)、或铵阳离子(通常由氨、或胺例如烷醇胺得到);和(e)当式(1)中X是NR2且R2是H时,能够用1-35mol的由式(3)表示的重复单元使至多1-35mol的由式(1)表示的重复单元环化脱水以得到由式(4)的重复单元表示的酰亚胺:16.权利要求15的组合物,其中所述(甲基)丙烯酸类聚合物以选自所述组合物的0.25wt-35wt和0.5wt-30wt的范围存在。17.前述权利要求1-。
12、10任一项的组合物,其中所述有机介质是有机液体或塑料材料。18.权利要求17的组合物,其中所述有机液体基于所述有机液体的总量包括至少0.1wt的极性有机液体。权 利 要 求 书CN 102958591 A5/5页619.前述权利要求15-18任一项的组合物,其中塑料材料是热固性树脂。权 利 要 求 书CN 102958591 A1/18页7分散剂组合物发明领域0001 本发明涉及包含颗粒状固体、有机介质和(甲基)丙烯酸类聚合物的组合物。本发明进一步涉及新型聚合物和(甲基)丙烯酸类聚合物作为分散剂的用途。0002 发明背景0003 通常将矿物填料例如碳酸钙添加到塑料(例如不饱和聚酯树脂)中以提供。
13、增强作用、提高硬度并降低总配制成本。加热时会吸热分解释放水的其他矿物填料例如三水合氧化铝已知在塑料例如不饱和聚酯复合材料中具有阻燃作用。然而,添加显著量的填料通常会提高系统的总粘度。分散剂通常用于在混合过程中浸湿干填料、降低粘度并使制剂更易于使用。磷酸酯是非常有效的分散剂,但由于与固化机理的冲突,因此它们不能用于手动和喷雾成型应用中。0004 下面总结了公开用于介质(例如塑料)的分散剂的多篇参考文献。0005 美国专利5,300,255公开了包含由具有不超过8个碳原子的羟基羧酸与五氧化二磷或硫酸反应得到的聚酯的分散剂。该分散剂可用于非极性介质,例如芳香族溶剂和塑料。0006 美国专利5,130。
14、,463公开了包含由-己内酯与多磷酸反应得到的聚醚/聚酯的分散剂。0007 美国专利6,051,627公开了包括由氧化乙烯和氧化丙烯与多磷酸反应得到聚醚的分散剂。0008 美国专利4,281,071公开了将有机亚磷酸盐用于降低具有填料的不饱和聚酯树脂组合物的粘度的用途。0009 US 3,332,793公开了非磷酸盐分散剂。US 3,332,793公开了基于随后与多胺反应的以羧酸封端的聚醚/聚酯链的悬浮剂。0010 多个文件公开了聚丙烯酸的甲氧基聚乙二醇酯及其作为分散剂的用途。0011 EP2 065 403A公开了用于将聚丙烯酸及其盐的甲氧基聚乙二醇酯在含水系统中作为石膏、水泥和颜料的分散剂。
15、的工艺。0012 EP1 061 089A公开了作为水泥超级增塑剂的用有机胺改性的聚丙烯酸的甲氧基聚乙二醇酯。0013 US5,840,114公开了由直接酯化/酰胺化制备的聚羧酸的甲氧基聚乙二醇酯和甲氧基聚乙二醇酰胺。0014 US5,476,885公开了由甲氧基聚乙二醇与(甲基)丙烯酸反应制备的聚(甲基)丙烯酸的甲氧基聚乙二醇酯。0015 德国专利DE 3325738公开了通过用C16-18醇乙氧基化物对聚丙烯酸直接酯化制备的产物。0016 发明概述0017 本发明的发明人发现了本文公开的组合物能够实现以下中的至少一种:提高颗粒状固体的负载量、提供增强的固化性能、形成改善的分散体和降低粘度。。
16、0018 以下式(1)和式(2)表示的重复单元的摩尔百分比可以由本领域技术人员公知的说 明 书CN 102958591 A2/18页8多种技术测定。所述技术包括NMR或通过酸值滴定测量。0019 在一种实施方案中,本发明提供了(甲基)丙烯酸类聚合物(通常是丙烯酸类聚合物),其包含由(a)至任选存在的组分(d)表示的重复单元:0020 (a)至少1或5mol-50mol(或10mol-50mol或15mol-45mol)的式(1)表示的重复单元:0021 0022 (b)0.1mol-25mol(或0.5mol-20mol,或1mol-15mol)的式(2)表示的重复单元:0023 0024 (。
17、c)至少25.5mol-94.5mol(或33mol-89mol,或40mol-70mol)的式(3)表示的重复单元:0025 0026 和0027 (d)任选的0mol-10mol(或0mol-4.5mol,或0mol-2mol,或0mo l)的选自由以下构成的组的重复单元:苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸烷基酯、说 明 书CN 102958591 A3/18页92-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(也可以称作单体)及其混合物;0028 其中各0029 R1可以独立地为氢或甲基;0030 X可以独立地为-O-、NR2(通常为-O-);0031 R2可以独立地为氢或烃基(通常该烃基(例如烷基、芳基。
18、或烷芳基)可以包含1-100或1-50个碳原子)。通常R2可以是氢;0032 Y可以独立地为(CHR3-CH2O)mR4;0033 R3可以独立地为-H、-CH3或-CH2CH3或其混合物;在一种实施方案中,R3可以独立地为-H、-CH3或其混合物;在一种实施方案中,R3可以为-H或-H和-CH3的混合物;在一种实施方案中,R3可以为-H;0034 m可以为3-45或3-30的整数;0035 R4可以独立地为烃基(通常为包含1-25、或1-18或1-8个碳原子的烷基、芳基或烷芳基);和0036 M+可以独立地为金属阳离子(通常为碱金属阳离子、碱土金属阳离子)或铵阳离子(通常由氨或胺(例如烷醇胺。
19、)得到)。0037 R3可以为-H和-CH3的混合物,通常-H与-CH3之比不低于75mol-H:25mol-CH3。在一种实施方案中,R3可以为-H和-CH3的混合,且-H与-CH3之比为85mol-H:15mol-CH3。0038 在一种实施方案中,本发明提供一种组合物,其包含颗粒状固体(通常为颜料或填料)、有机介质(通常该有机介质可以为塑料或有机液体)和包括由上述(a)-(c)和任选存在的(d)表示的重复单元的(甲基)丙烯酸类聚合物。0039 在一种实施方案中,本发明提供一种组合物,其包含颗粒状固体、有机介质和包括由上述(a)-(c)和任选存在的(d)表示的重复单元的(甲基)丙烯酸类聚合。
20、物。0040 在一种实施方案中,本发明提供了包括由上述(a)-(c)和任选存在的(d)表示的重复单元的(甲基)丙烯酸类聚合物作为分散剂(通常是塑料中的颗粒状分散剂)的用途。0041 在一种实施方案中,本发明提供了包括由上述(a)-(c)和任选存在的(d)表示的重复单元的(甲基)丙烯酸类聚合物作为本文公开的组合物中的分散剂的用途。0042 发明详述0043 本发明提供了如此处上述公开的组合物。0044 本文所用的术语“(甲基)丙烯基”表示丙烯酸或甲基丙烯酸类单元。对于条目(d),重复单元量是由不饱和单体命名类别的一个或多个不饱和单体进行链聚合得到的重复单元,即重复单元是没有在将单体结合到聚合物中。
21、是被消耗的碳碳双键的命名单体。不饱和单体的链聚合是技术人员公知的。0045 由上述(a)-(c)和任选存在的(d)表示的(甲基)丙烯酸类聚合物可以具有包括以下的组成:0046 (a)5或10mol-50mol的式(1)表示的重复单元;0047 (b)0.5mol-20mol的式(2)表示的重复单元;0048 (c)25.5mol-94.5mol的式(3)表示的重复单元;0049 (d)0mol-4.5mol的选自由以下构成的组的重复单元:苯乙烯、乙烯基甲苯、说 明 书CN 102958591 A4/18页10(甲基)丙烯酸烷基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其混合物。0050 由上述(a)。
22、-(c)和任选存在的(d)表示的(甲基)丙烯酸类聚合物可以具有包括以下的组成:0051 (a)10mol-50mol的式(1)表示的重复单元;0052 (b)1mol-15mol的式(2)表示的重复单元;0053 (c)33mol-89mol的式(3)表示的重复单元;0054 (d)0mol-2mol的选自由以下构成的组的重复单元:苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸烷基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其混合物。0055 由上述(a)-(c)和任选存在的(d)表示的(甲基)丙烯酸类聚合物可以具有包括以下的组成:0056 (a)15mol-45mol的式(1)表示的重复单元;0057 (b)1。
23、mol-15mol的式(2)表示的重复单元;0058 (c)40mol-70mol的式(3)表示的重复单元;0059 (d)0mol的选自由以下构成的组的重复单元:苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸烷基酯、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸及其混合物。0060 本发明的(甲基)丙烯酸类聚合物可以具有范围在1000-100,000或1000-50,000的数均分子量。0061 在一种实施方案中,各R1可以独立地为氢,X可以独立地为-O-,Y可以独立地为-(CHR3-CH2O)mR4;R3可以独立地为-H或-CH3,R4可以独立地为通常包含1-8个碳原子的烃基,M+可以独立地为铵阳离子。0062 在一。
24、种实施方案中,各R1可以独立地为氢,X可以独立地为NR2,R2可以独立地为氢或烃基,Y可以独立地为-(CHR3-CH2O)mR4,R3可以独立地为-H或-CH3;R4可以独立地为通常包含1-8个碳原子的烃基,M+可以独立地为铵阳离子。0063 在一种实施方案中,各R1可以独立地为氢,X可以独立地为-O-,Y可以独立地为-(CHR3-CH2O)mR4,R3可以为-H;R4可以独立地为通常包含1-8个碳原子的烃基;M+可以独立地为铵阳离子。0064 在一种实施方案中,各R1可以独立地为氢,X可以独立地为NR2,R2可以独立地为氢或烃基,Y可以独立地为-(CHR3-CH2O)mR4;R3可以为-H;。
25、R4可以独立地为通常包含1-8个碳原子的烃基;M+可以独立地为铵阳离子。0065 R2和R4可以为烷基、芳基或烷芳基。烷基可以为直链、支化的或环状的。0066 R4例如可以为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十二烷基、2-甲基十二烷基、十三烷基、5-甲基十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、2-甲基十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基或其混合物。0067 当X是-O-时,式(1)的X-Y基团可以得自聚亚烷基二醇单取代烷基醚或其混合物。聚亚烷基二醇单取代烷基醚可以是通常包含乙二醇的均聚物、或无规或嵌段共聚物。通常,如果X-Y包含丙二醇取代基,则其作为与乙二醇的无规或嵌段共聚物存在。0068 例如,X-Y基团可以得自甲氧基聚乙二醇、乙氧基聚乙二醇、丙氧基聚乙二醇、丁氧基聚乙二醇、甲氧基聚丙二醇、乙氧基聚丙二醇、丙氧基聚丙二醇、或丁氧基聚丙二醇。说 明 书CN 102958591 A10。