[发明专利]含氧化胺基团的马来酸酐共聚物及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及含氧化胺基团的马来酸酐共聚物、及其用作颜料或填充剂的分散剂的用途。

背景技术

根据现有技术，作为分散剂而言，目前通常采用的是具有酸基和/或碱基的聚丙烯酸酯，它们也可以是盐的形式，它们可通过将相应的单体丙烯酸酯——例如丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸-2-羟基乙基酯及其烷氧基化物——与具有乙烯基双键的其他单体——例如苯乙烯或乙烯基咪唑(参见，例如EP-B-0 311 157)——聚合而制成。但是，也有报道如何通过聚丙烯酸烷基酯的酯交换反应、通过类聚合反应的方式(polymer-analogous reaction)用醇或胺取代烷基，来制备这种分散剂的方法(参见，例如EP-B-0595129、DE-C-39 06 702、EP-A-0 879860)。据称这种类聚合反应方案的优点在于可缩小分子量的分布，并且不含有分裂的或有毒的单体部分。还据称通过这种方式可以制备出由于工业上缺少相应的可聚合单体而无法通过直接聚合来获得的聚合物。一般，上述醇解或氨解通常需要使用强酸性的催化剂，例如硫酸或对甲苯磺酸，或使用金属盐，例如钛酸盐；这些催化剂在所报道的最高达200℃的反应温度下，不仅会导致引起分子量增大的不想要的副反应的发生，还通常会导致色泽强烈的产物的出现，这种有色产物的颜色意味着它们不太适用于，或者甚至完全不适用于要求苛刻的分散工作。

据例如WO 96/14347所述，还通过一种非常类似的方式，使用含可自由基聚合二羧酸的二酯——例如马来酸二烷基酯——的聚合物作为制备分散剂的基础。该文献描述了以下方法：首先使二羧酸烷基酯与羟基-官能化的聚氧化烯发生酯交换反应，继之以随后的与另一种乙烯基式不饱和的单体的共聚反应。此处的缺陷仍是在优选为酸性的催化剂存在下的酯交换步骤需要约160℃的反应温度，而这又会导致与由此所得的分散剂的可能用途相关的上述问题。随后的共聚反应需要加入大量的价格昂贵的有机过氧化物作引发剂，以便能够获得足够的转化率和可重复生产的共聚物。即便如此，特别是在使用平均分子量大于500g/ml的单体的情况下，还是会在反应混合物中残留下相当多的以未反应形式存在的未聚合的单体部分，这些部分也不再能以经济的方式被除去。这是特别不希望的，其原因除了经济上的缺陷之外，还由于多数可自由基聚合的乙烯基化合物所固有的潜在毒性。此外，产物在共聚反应后，其颜色通常也会严重变深。而这又较大地限制了可能的应用。

而且，特别是在高质量的工业涂料领域，例如在汽车的OEM涂饰领域，上述现有技术的分散剂也不能(完全地)满足不同的性能需要。例如，时常，妨碍这些分散剂广泛应用的一些缺陷有时是彼此矛盾的，如：缺少与各种粘合剂的相容性，仅能在加入非常多分散剂的情况下才能达到足够的活性，过长的分散时间，可达到的着色(pigmentation)水平太低，形成的色强度不足、粘度及色调的不变性(尤其是在储存后)、或者由于分散剂而造成的颜料稳定性过低而产生的絮凝与聚集(包括一段时间延迟后所观察到的情况)。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服以上大量的缺陷，提供一种易于制备的并且特别是具有非常好的性能特征的新的分散剂。

令人惊讶地发现，可获得优于现有技术并且不具有上述缺陷的新的分散剂。

这便是含氧化胺基团的马来酸酐共聚物，这种共聚物可通过以下方法制得：

使马来酸酐共聚物的至少1mol％的酸酐基团与选自以下的二胺发生反应，

HR¹N-R²-NR³R⁴

a)

其中

R¹为氢或一个具有1至24个碳原子的一价烃基，

R²为一个具有2至24个碳原子的二价亚烷基，

R³和R⁴为相同或不同的具有1至12个、优选1至6个碳原子的脂族烷基和/或脂环烷基；

然后进行氧化反应，形成以单酰胺基团和/或酰亚胺基团连接的氧化胺基团，所述氧化胺基团具有以下通式(正如本领域普通技术人员所清楚知晓的，曲线在下文中用于表示该标示仅涉及与一种聚合物化合物的一部分)，

优选这样的含氧化胺基团的马来酸酐共聚物，其中另一部分的酸酐基团已与选自以下的醇和/或胺发生了反应，分别形成相应的单酯、单酰胺或酰亚胺结构，

b)通式如下的饱和或不饱和的脂环或环状的一羟基和/或一胺化合物，