[发明专利]聚氨酯分散剂

说明书

本申请是2004年5月11日提交的题为“聚氨酯分散剂”的中国专利申请200480016162.9的分案申请。

本申请要求2003年5月15日提交的GB 0311121.8的优先权。

发明领域

本发明涉及聚氨酯分散剂，还涉及含有分散于非水性有机介质特别是极性有机介质中的颗粒状固体的分散体、研磨料、涂料和油墨，包括用于非接触印刷方法如“按需滴墨(Drop-on-demand)”印刷方法中的油墨。尤其是，分散剂显示出基本上为线形的主链，其侧向连接有溶剂溶解性的聚酯、聚丙烯酸、聚醚或聚烯烃侧链，所述侧链的包括这些侧链的混合。

发明背景

包含聚氧乙烯侧链的聚氨酯是已知的并已在专利文献中公开。例如，EP 060,430公开了制备具有聚环氧烷烃侧链的聚氨酯的方法，其特征在于用作初始醇的聚环氧烷烃具有被不大于3个碳原子隔开的至少两个自由羟基，其中羟基与二异氰酸酯反应。聚氨酯可用来使泡沫、乳化液和分散体稳定或去稳定。它们也可与颜料或填料一起使用。但是没有提到聚氨酯可用作非水性介质中的分散剂，特别是制备非水性研磨料、涂料和油墨中的分散剂。

JP1995179801 A公开了具有聚氨酯主链的水溶性丙烯酸接枝共聚物。接枝共聚物具有羧酸官能团，其可被结合到主链或接枝的丙烯酸部分中。

发明概述

本发明提供了包含颗粒状固体、有机介质和聚氨酯分散剂的非水性组合物，其中聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链和侧向连接的聚酯、聚丙烯酸、聚醚或聚烯烃的溶剂溶解性侧链，其中侧链包括这些侧链的混合。

发明详述

本发明提供了包含颗粒状固体、有机介质和聚氨酯分散剂的非水性组合物，其中聚氨酯分散剂具有基本上为线形的主链和侧向连接的聚酯、聚丙烯酸(特别是聚丙烯酸酯)、聚醚或聚烯烃的溶剂溶解性侧链，其中侧链包括这些侧链的混合。溶剂溶解性侧链的最优选择取决于有机介质的极性。在一个实施方案中，存在聚烯烃，在另一个实施方案中，不存在聚烯烃。

在一个实施方案中，非水性组合物任选地包含5wt％或更少的水，优选小于2wt％，更优选小于0.5wt％，最优选没有水。

然而聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃侧链可包含远离聚氨酯主链的末端的羟基，非常优选的是，这种链带有与异氰酸酯不反应的[端]基，特别是C_1-50的烃基，因为这在分散剂的制备过程中限制了任何交联。烃基可任选地为支化烷基、环烷基、芳基或芳烷基。

环烷基优选为C_3-6环烷基，如环丙基，特别是环己基。

芳基优选为C_6-10芳基，如萘基，特别是苯基，它们可被卤素、C_1-20烷基或C_1-20烷氧基取代。

芳烷基优选为2-苯基乙基，特别是苯基，其中苯环任选地可被卤素、C_1-20烷基或C_1-20烷氧基取代。

聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯或聚烯烃链的烷基端基的长度很大程度依赖于有机介质的性质。因而，例如，当有机介质为极性有机液体时，烃基优选为可为线形或支化的C_1-12烷基。烃基包括乙基、丙基、异丙基或其混合。当聚氨酯分散剂包含聚醚侧链时，优选末端的烷基为C_1-4烷基，例如甲基，因为它们容易商购。当有机介质为非极性有机液体时，优选末端的烷基包含大于8个碳原子。也优选烷基为支化的，因为这有助于在非极性有机液体中的溶解度。

聚醚链优选为聚(C_2-4环氧烷烃)，其包含相对于聚(C_2-4环氧烷烃)总重量的小于60％，更优选小于40％，特别优选20％重量比的环氧乙烷。

(C_2-4环氧烷烃)基团的亚烷基部分可为线形或优选支化的，可通过环氧烷烃如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的(共)聚获得，或由四氢呋喃获得。共聚物可为无规共聚物或嵌段共聚物。

优选地，聚醚链可由环氧丙烷获得。也优选，分散剂的聚醚链可由聚(C_2-4环氧烷烃)单C_1-10烷基醚，特别是甲基或丁基醚获得。