[发明专利]聚醚烷醇胺分散剂

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求享有于2004年5月13日提交的美国临时申请序列号60/570,600的优先权。

背景信息

本发明总体上涉及表面活性剂，更具体地说，涉及聚醚烷醇胺表面活性剂，这些表面活性剂衍生自环氧树脂和单官能胺端基聚醚。

有一类聚合物，有时被本领域技术人员称作“梳型聚合物”，因为这类聚合物包含相对长且疏水或亲水的主链，该主链有附在该主链上的大量支链，其中这些支链类似于梳子的齿。这些支链本身也可以是疏水或亲水的。在这些梳型聚合物中，梳子基底的化学性质有时与梳子支化齿的化学性质大相径庭。在这些情况下，这类聚合物可以是有表面活性的，因此可以在各种各样的最终用途中用作分散性聚合物。

美国专利No.6,506,821B1公开了通过将芳香族聚环氧化物与聚氧化烯胺以在3.6∶1和10∶1之间的当量比(环氧当量∶胺当量)反应得到的环氧树脂。由于这些树脂的环氧基含量很高，因此它们不溶于水而且不适宜作为颜料分散剂。美国申请No.20050020735公开了一种通过将1)单官能或多官能的芳香族环氧化物与2)聚氧化烯基单胺反应而制备的分散剂，其中90％到100％的环氧基发生了反应。本发明的聚合物也是通过将脂肪族聚环氧化物与单官能、胺端基聚醚反应而获得的。然而，我们意外地发现了，当使用过量的环氧树脂时，有色配方的粘度远远低于一个本领域普通技术人员所能预料的。

发明概述

本发明的一个实施方案提供了由如下结构定义的分散性聚合物，并包括它们的混合物：

其中R₁可以是任何C₁-C₁₀₀烃基；R₂可以是由如下结构定义的任何烷氧基化的烃基：

其中R₃是任何C₁至约C₂₄烃基；X₁、X₂、X₃、X₄、X₅和X₆在每次出现时独立地选自由氢、甲基和乙基组成的组，附带条件是连在同一烷氧基单元上的两个X基中的至少一个是氢；p、q和r可以各自独立地是在零和约100之间的任何整数，包括零在内，附带条件是p、q和r中至少一个不是零；其中n是在1和约50之间的任何整数。在本发明的一个优选形式中，当所述烃基为芳香族烃基时，n是在1和约10之间的任一整数。在另一个实施方案中，当所述烃基为脂肪族烃基时，n是在约1和50之间的任一整数。

在另一个实施方案中，本发明提供了由如下结构定义的水溶性的分散性聚合物，并包括它们的混合物：

其中R₁可以是任何C₁-C₁₀₀脂肪族或芳香族烃基；R₂可以是由如下结构定义的任何烷氧基化烃基：

其中R₃选自由氢和任何C₁至约C₂₄烃基组成的组；X₁、X₂、X₃、X₄、X₅和X₆在每次出现时独立地选自由氢、甲基和乙基组成的组，附加条件是连在同一烷氧基单元上的两个X基中的至少一个是氢；p、q和r可以各自独立地是在零和约100之间的任一整数，包括零在内，附加条件是且p、q和r中至少一个不是零；而且其中n是在1和约50之间的任一整数，且s是0或1。在本发明的一个优选形式中，当所述烃基是芳香族烃基时，n是在1和约10之间的任一整数。在另一实施方案中，当烃基是脂肪族烃基时，n为在约1和20之间的任一整数。

发明详述

根据本发明的一个实施方案，梳型聚合物可通过将单官能、胺端基聚醚与多元醇的缩水甘油醚反应而制备。由这种方法得到的产物可以方便地称为聚醚烷醇胺。根据本发明的一个优选实施方案，所述胺端基聚醚(ATP)反应物的存在量足以保证在存在的所述胺(类)的氮原子上的活性氢原子的总数至少在化学计量上等于存在于所存在的多元醇的所有缩水甘油醚中的环氧基的量。