[發明專利]接枝共聚物顏料分散劑

有效

• 申請號: 201080028802.3
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN102459375A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: S-H·馬
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: C08F290/04
• 分類號: C08F290/04;C09D151/00;C09D7/02;C09D17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孟慧嵐;李炳愛

相關申請的交叉引用

本專利申請要求美國臨時申請序列號61/220,668、61/220,672、61/220,675和61/220,681(提交于2009年6月26日)的優先權，其公開內容以引用方式并入本文用于所有目的，如同進行了充分闡述一樣。

公開領域

本公開涉及能夠將各種有機顏料和無機顏料分散以形成顏料分散體的接枝共聚物。該顏料分散體尤其適用于形成溶劑型有顏料的涂料組合物。

發明背景

這樣的聚合材料是眾所周知的：它們能夠有效地在有機溶劑內分散顏料并用于形成顏色均勻的顏料分散體，而該顏料分散體可用于配制水性和溶劑型涂料組合物。此類顏料分散體廣泛應用于例如汽車和卡車的外部涂層。

過去針對顏料分散劑開展的許多研究都采用了無規共聚物，但此類相對低效的材料如今逐漸被結構化的顏料分散劑所取代，例如授予BYK-Chemie?GmbH的US?2002/0137865中所描述的那些。接枝共聚物一般由接枝至聚合物主鏈上的大分子單體構成，并且在大分子單體、主鏈或兩者上連結有一種或多種稱之為顏料錨固基團的基團，所述顏料錨固基團被設計用來吸附于顏料顆粒表面上，從而使聚合物固定在顏料表面。

過去的研究表明，接枝共聚物是優異的分散劑，而含有某些顏料錨固基團的接枝共聚物可能還存在某些顯著的缺點。例如，顏料錨固基團不可選擇性地吸附某些顏料類型和/或可能會被極性溶劑或涂料組合物中存在的其他極性基團移除出顏料表面。分散劑未能有效固定到顏料顆粒表面是令人大為失望的，因為這會使顏料顆粒發生絮凝或聚集，最終可能造成涂層的顏色質量很差。

因此仍然需要改善顏料分散劑的性能，具體地講需要尋找到新的接枝共聚物，使其能夠更有效地分散各種顏料，尤其是在涂料組合物中。

發明內容

本公開涉及包含接枝共聚物的顏料分散劑，所述接枝共聚物具有聚合物主鏈和連結到主鏈的側鏈，其中所述接枝共聚物由包含以下的單體混合物形成：

a)在2重量％至20重量％范圍內的乙烯基咪唑單體；以及

b)在55重量％至85重量％范圍內的大分子單體；以及其中大分子單體包含聚合的烯鍵式不飽和單體，并且所述重量百分比基于接枝共聚物的總重量。

本公開還涉及包含顏料分散劑的顏料分散體以及包含顏料分散劑的涂料組合物。

發明詳述

通過閱讀以下發明詳述，本領域的普通技術人員將更容易了解本公開的特點和優點。應當理解，為清楚起見而在不同實施方案中所描述的所述公開的某些特征也可以組合的方式在單個實施方案中給出。相反，為清楚起見，在單個實施方案中描述的本公開的多個特征也可單獨提供或以任何子組合的方式提供。

同樣，使用“一個”或“一種”來描述本文所述的元件和組件。這僅是為了方便而為之，并且給出一般意義上的本公開的范圍。除非上下文特別地另外指明，否則該描述應被理解為包括一個或至少一個，并且該單數還包括復數。

除非明確地另外指明，否則在本專利申請中指明的各個范圍內使用的數值被描述為近似值，如同所述范圍內的最小值和最大值之前均有單詞“約”一樣。這樣，在所述范圍之上或之下的微小變化值均可用于獲得與這些范圍內的值基本上相同的結果。而且，這些范圍的公開均旨在表示連續的范圍，其包括最大值和最小值之間的每一個值。

如本文所用，“M_w”是指重均分子量，而“M_n”是指數均分子量。任何指定值或范圍的單位均為道爾頓。通過凝膠滲透色譜法(GPC)使用聚苯乙烯標準品來測定分子量。

術語“大分子單體”是指具有至少兩個重復單元并且具有可通過自由基聚合技術來聚合的烯鍵式不飽和基團的聚合物。在一些實施方案中，烯鍵式不飽和基團可為末端烯鍵式不飽和基團。在一些實施方案中，合適的大分子單體可具有在約1,000至50,000范圍內的M_w。在其它實施方案中，大分子單體的M_w可在1,000至40,000的范圍內，并且在其它實施方案中，大分子單體的M_w可在1,000至30,000的范圍內。在大分子單體與其它烯鍵式不飽和單體發生聚合時，大分子單體的烯鍵式不飽和部分成為接枝聚合物主鏈的一部分，而大分子單體的剩余部分形成接枝共聚物的側鏈。