TWI667265B - 具有多個芳香族醯亞胺錨定基團的分散劑及獲致其之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭述一種聚胺基甲酸酯分散劑，其包含多異氰酸酯與a)供應錨定醯亞胺基團之成分，其中該醯亞胺之羰基鍵結至稠合或非稠合芳香族環，b)至少一個溶劑溶解化(solvent-solubilizing)鏈，及其他選用成分的反應產物，而建立分子量或調節分散劑與各種微粒或連續介質的交互作用。

Description

具有多個芳香族醯亞胺錨定基團的分散劑及獲致其之方法
本發明關於一種具有一個或以上的對附接各分散劑分子之芳香族環或稠合芳香族側接的醯亞胺基團之分散劑。側接芳香族環或稠合芳香族的醯亞胺基團產生特別良好的錨定效果，且希望各分散劑分子具有多個此種基團。本發明亦揭示及請求使用該分散劑結合水性、極性或非極性有機介質及粒狀固體之組成物。
許多種調配物，如印墨、油漆、研磨基料、及塑膠材料，需要能將粒狀固體均勻地分配於極性有機介質或非極性有機介質中的有效分散劑。關於印墨，印墨製造者希望產生高解析度及品質的印刷產品。印刷方法迎合範圍不斷擴張的基材、樹脂及顏料之適用性是個挑戰。顏料分散液應與所使用的不同調配物相容而確保良好的最終塗層之黏附性及抗性。不良的顏料分散性或安定性會造成極性有機液體介質或非極性有機液體介質(例如印墨或塗料)內的黏聚或沉降，而降低光澤及美學訴求。
美國專利第7,265,197號揭示以下式之分散劑將顏料分散於印墨組成物中：
其中R1分別選自由H與CH3所組成的群組，及n為4至400之整數。
國際公告WO 2008/028954號揭示在極性及非極性有機介質中均含有終端酸性基之醯亞胺分散劑化合物，其中該分散劑化合物由以下結構表示：
其中T為-(CH2)3-或-CH2CH(CH3)-；R’為H、或C1-50-視情況經取代烴基、或C1-50-視情況經取代烴羰基；Y為C2-4-伸烷氧基；x為2至90；及q為1或2，其條件為在式(1a)中，當q為1時T為(CH2)3-，及當q為2時，T為-(CH2)3-或-CH2CH(CH3)-。
美國專利第5,688,312號揭示一種印墨組成物，其包含著色劑及醯亞胺或雙醯亞胺，在約125至約180℃之溫度黏度為約1厘泊至約10厘泊。該醯亞胺或雙醯亞胺可藉由反應對苯二甲酸酐與單或二胺而製備。該單胺可為例如十二胺或硬脂胺。該二胺可為1,12-十二碳二胺。
國際專利申請案WO 2007/139980號揭示至少一種二酐與至少二種彼此不同的反應物的反應產物，各反應物均含有一級或二級胺基、羥基或硫醇基官能基，及至少一種該反應物為聚合性。該反應產物可用於如印墨及塗料之組成物。
美國專利第6,440,207號揭示一種如下而製備水性系統用之可分散的乾性有機顏料之方法：(a)研磨含有以下的混合物：(1)一種或以上的有機顏料，(2)相對該有機顏料為至少約1重量百分比之一種或以上的芳香族聚環氧烷分散劑，(3)相對該有機顏料為0至約10重量百分比之該有機顏料實質上不溶解於其中的研磨液，(4)相對該有機顏料為0至約55重量百分比之一種或以上的分散劑(2)以外的研磨添加劑，及(5)相對該有機顏料為0至約20重量百分比之一種或以上的表面處理添加劑；(b)視情況對該經研磨顏料添加(6)其量為使總固體含量不低於約10%之一種或以上的該有機顏料實質上不溶解於其中的液體，與(7)一種或以上的多價金屬鹽及/或一種或以上的四級銨鹽；及(c)隔離該經研磨有機顏料。該芳香族聚環氧烷分散劑可藉由在含有250克之去離子水的熱壓器中反應19.8克(0.100莫耳)之1,8-萘二甲酸酐、與105克(0.105莫耳)之JeffamineTM XTJ-506(83重量百分比之環氧乙烷，17重量百分比之環氧丙烷)而製備。將熱壓器密封，攪拌加熱至150℃，及在150℃維持5小時。在反應已冷卻之後，將生成的棕色液體排放至燒杯中，然後對其添加15克之去色木炭。在攪拌過夜之後，將懸 浮液過濾且將濾塊以水清洗而產生大約500克之琥珀色濾液，其具有23.63%固體含量。該乾性顏料可用於水系油漆系統。
2013年4月25日提出的國際專利申請案PCT/US13/038114號，發明名稱為「芳香族分散劑組成物(Aromatic Dispersant Composition)」(Shooter、Thetford、與Richards)，揭示一種聚合物，其包含具有至少一個非稠合芳香族醯亞胺側接基團之聚合物鏈，其中該聚合物由下式表示：
其中Pol為同元聚合物鏈或共聚物鏈，其中該聚合物鏈選自由聚(醚)、聚(酯)、聚(酯醯胺)、聚(醯胺)、聚(伸烷基)、及其混合物所組成的群組，Q為含有4n+2個π-電子之非稠合芳香族環，其中n=2或以上，及Q以形成5或6員醯亞胺環之方式鍵結至該醯亞胺基團。其進一步揭示一種包含粒狀固體、非極性有機介質、及在其中揭示的聚合物之研磨基料、油漆或印墨組成物。
2013年4月24日提出的國際專利申請案PCT/US13/037928號，發明名稱為「芳香族分散劑組成物(Aromatic Dispersant Composition)」(Shooter、Thetford 與Richards)，揭示一種聚合物，其包含具有至少一個稠合芳香族醯亞胺側接基團之聚合物鏈，其中該聚合物由下式表示：
其中Pol可為環氧乙烷之同元聚合物鏈、或環氧乙烷之共聚物鏈，其中該環氧乙烷組成該共聚物鏈之40重量百分比至99.99重量百分比；及Q可為含有4n+2個π-電子之非稠合芳香族環，及Q以形成5或6員醯亞胺環之方式鍵結至該醯亞胺基團。亦揭示一種包含粒狀固體(一般為顏料或填料)、水性介質、及在其中揭示的聚合物鏈之研磨基料、油漆或印墨組成物。
本發明所揭示的技術將至少一個醯亞胺基團，及在另一具體實施例中將4個或以上的醯亞胺基團附接至分散劑分子，而對分散於極性或非極性有機介質中的各種粒狀材料提供強化錨定。該醯亞胺基團為芳香族醯亞胺基團，其表示醯亞胺環之羰基化學鍵結至單一或稠合芳香族環。
本發明之一目的為提供可改良色彩強度或其他的著色性質，增加粒狀固體負載，及/或形成具有改良 的最終組成物亮度之改良的分散液之化合物，同時亦製造黏度低且分散液安定性良好，粒度低且粒度分布低(一般降到平均150奈米或以下，例如70-135奈米之範圍)，霧值低，光澤改良，及噴射性增加(尤其是當組成物為黑色時)之組成物。本發明之組成物在周圍儲存、及高溫儲存條件下亦安定，而降低最終塗層之變色/黃化。
以下藉非限制例證之方式揭述各種較佳特點及具體實施例。
已知一些上述材料會在最終調配物中交互作用，使得最終調配物之成分異於最初添加者。例如(例如清潔劑之)金屬離子可能會移動至其他分子之其他酸性或陰離子性位置。如此形成的產物，包括將本發明之組成物用於其意圖用途時形成的產物，可能不易被簡單說明。儘管如此，所有的此種修改及反應產物均包括於本發明之範圍內；本發明包含摻合上述成分而製備的組成物。
本發明之聚合物在此可作為各種小粒子分散液(如可懸浮顏料及微粒於各種水性、極性及分極性介質中)用之分散劑。雖然不希望受理論侷限，但每聚合物之一個或以上的醯亞胺基團助於將聚合物錨定於一些利於與醯亞胺之芳香族基團及/或與醯亞胺基團本身交互作用的顏料或微粒。聚合物(Pol)之大小及其上的位置相對 醯亞胺基團及其附帶芳香族基團之大小及位置被用以將聚合物對顏料及/或分散劑之可能錨定最適化。
本發明揭示一種包含具有至少一個，及在另一具體實施例中為至少二、三、或四個終端及/或側接醯亞胺基團之聚合物鏈的聚合物，其中各醯亞胺基團化學鍵結至芳香族環(單一芳香族或稠合芳香族環)，該聚合物由式(1)表示：
其中各變數各獨立如下：R1可為Q環上任何可用於鍵結至取代基之位置的取代基，且R1可獨立由H、或拉電子基團(如-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、鹵基(例如-Cl或-Br)、-NH2、或-OR’)、或電子釋放基團(如1至3個碳原子之烷基，例如-CH3)之一或以上表示(一般而言，當R1可為H以外時，Q上的非H取代基數量由a界定，其可為0至2、0至1、0、或1)，更佳為R1可為-H，視情況及-Cl、-Br、-SO3M、或-NO2；其中M可為H、金屬陽離子、NR’4 +、或其混合物；各R’可獨立為-H、一般含有1至20或1至10個碳原子之視情況經取代烷基，且R’之取代基可 為羥基、或鹵基(一般為Cl或Br)、或其混合物；其希望芳香族醯亞胺之芳香族環(Q)部分上的取代基R1不形成第二雜環，尤其是不形成第二醯亞胺、或二羧酸之酐；Q可為含有4n+2個π-電子之稠合或非稠合芳香族環，其中n=1或以上(更希望為1至3、或1至2、或1、或2)，及Q可以形成5或6員醯亞胺環(一般為5員)之方式鍵結至醯亞胺；b為1或2，及當b為1時，醯亞胺基團在終端且以一化學鍵附接至Pol，及當b為2時，醯亞胺基團為以二化學鍵附接至Pol之側鏈；d為1、2、或3；更佳為1或2，且最佳為1；其表示可能有1至3個醯亞胺基團在R2之不同碳原子處附接至R2；W’為在胺基、羥基、或羧酸與異氰酸酯之間形成化學鍵之習知反應中，胺基、羥基、或羰基，較佳為含醯亞胺基團之胺基或羥基，與異氰酸酯之反應殘基(例如氮、氧、或直接鍵結)；當b為2時，W’之一或二可衍生自被該異氰酸酯反應之二級胺，且可位於醯亞胺與另一W’基團之間的R2鍵聯基中，當b為2時各W’基團可為相同或不同；w為1或以上，更希望為1、2、3、或4至30，更希望為1、2、3、4至25，且較佳為1、2、3、4至10或20；R2可為C1至C20、或C1至C12、或C1至C6伸烴基(hydrocarbylene group)、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6伸烴羰基(hydrocarbonylene group)(當 R2含有超過2個碳原子時，該伸烴基或伸烴羰基可為線形或分支)、或其混合物；R2可包括氧及/或氮原子，其中R2之每個氧或氮有至少2個碳原子，這些包括R2中的醚、酯、與醯胺型鍵聯；Pol為包含至少二個胺基甲酸酯及/或脲鍵聯、及至少一個選自由聚醚、聚烯烴、聚酯、與聚丙烯酸酯側接終端鏈、或該等終端鏈的混合物所組成的群組之溶劑溶解化(solvent-solubilizing)鏈之聚胺基甲酸酯。雖然該式可被解讀成表示Pol與W’之間的單鍵，但Pol與各W’之間的鍵可使一個或以上的終端及/或側接側鏈醯亞胺基團(如w所界定)在Pol上的一個或以上的位置附接至Pol，及使各醯亞胺基團藉一個或以上的鍵(如b所界定)附接至Pol。
該溶劑溶解化鏈希望為選自聚醚、聚烯烴、聚酯、或聚丙烯酸酯、或其混合物。在此具體實施例中希望各溶劑溶解化鏈含有僅約一個與異氰酸酯反應之基團。較佳為該基團位於聚合物之鏈末端。較佳為該基團為羥基或胺基，更佳為羥基。這些與異氰酸酯反應之基團亦稱為具有Zerewitinoff氫之基團。已知胺基甲酸酯化學中的Zerewitinoff氫存在於OH、SH、CO2H、<NH、與NH2上。為了本案之目的，本文偏好對異氰酸酯為反應性之羥基與胺基。聚醚、聚酯、或聚丙烯酸酯之較佳數量平均分子量為200-20,000克/莫耳，更佳為300-10,000克/莫耳，且最佳為500-5,000克/莫耳。甚至更佳為700-4,000克/莫耳之分子量。為了控制分散劑之 結構，希望溶劑溶解化鏈在用以形成分散劑(線形錨定段)之反應條件下僅具有平均一個與異氰酸酯反應之基團(較佳為在自鏈終端起1-17個原子內)。各溶劑溶解化鏈僅具有一個異氰酸酯反應性基團促使該鏈為來自錨定段之終端溶解基，而非為二線形錨定段之間的鏈延長劑。
在一具體實施例中，該水性溶解鏈為聚醚鏈。在一具體實施例中，該聚合物鏈可為以下的聚(醚)：(i)聚環氧乙烷同元聚合物，或(ii)環氧乙烷與環氧丙烷的共聚物，其中環氧乙烷之重量百分比大於環氧丙烷之重量百分比。此型聚醚一般被用於水系組成物。
單羥基聚醚可藉烷醇、環烷醇、與酚之烷氧化製備。這些聚醚有效具有350-3000之分子量。該聚醚可為市售，如得自Sigma-Aldrich Chemical Company之聚(乙二醇)甲基醚，如平均Mn~350、550、750、或2000之聚(乙二醇)甲基醚。聚醚胺可藉由將單醇引發劑僅以環氧乙烷，或者以環氧乙烷與環氧丙烷的混合物反應形成醇封端聚合物鏈，繼而將該醇封端聚合物鏈轉化成胺而製備。該聚醚胺可為市售，如得自Huntsman Corporation之Surfonamine®胺。Surfonamine®胺之指定實例為L-100(環氧丙烷對環氧乙烷混合比例為3/19)、及L-207(環氧丙烷對環氧乙烷混合比例為10/32)、L-200(環氧丙烷對環氧乙烷混合比例為3/41)、及L-300(環氧丙烷對環氧乙烷混合比例為8/58)。括號中的數字分別為環氧丙烷與環氧乙烷之大約重複單元。該聚醚胺可藉由胺基醇之烷氧化而獲得，如美國專利第5,879,445號所述(尤其是第2欄第50行至第7欄第50行的揭示內容)。
在一具體實施例中，該溶劑溶解化鏈為聚醚鏈。在一具體實施例中，該聚合物鏈可為以下的聚(醚)：(i)聚環氧丙烷同元聚合物，或(ii)聚環氧丁烷同元聚合物，或(iii)環氧丙烷及/或環氧丁烷，選擇性與環氧乙烷的共聚物，其中環氧乙烷之重量百分比小於環氧丙烷及/或環氧丁烷之重量百分比。此型聚醚一般被用於溶劑介質中。此型聚醚可藉烷醇、環烷醇、與酚之烷氧化製備。這些聚醚有效具有300-3000之分子量。該聚醚可為市售，如得自Sigma-Aldrich Chemical Company之平均Mn~340、1000、或2000之聚(丙二醇)一丁基醚，或得自Sigma-Aldrich Chemical Company之聚(丙二醇-共-乙二醇)一丁基醚，或得自Cognis之Breox® B-系列PAGs B15、B35、B55、B75、B125、B225、B335。聚醚胺可藉由將單醇引發劑僅以環氧丙烷或環氧丁烷，或者以環氧丙烷與環氧乙烷的混合物反應形成醇封端聚合物鏈，繼而將該醇封端聚合物鏈轉化成胺而製備。該聚醚胺可為市售，如得自Huntsman Corporation之Surfonamine®胺。Surfonamine®胺之指定實例為B60(環氧乙烷對環氧丙烷比例為1比9)、B100(環氧丙烷)、B200(環氧乙烷對環氧丙烷比例為6比29)。括號中的數字分別為環氧丙烷與環氧乙烷之大約重複單元。聚醚共聚物可為無規或嵌段共聚物。在一具體實施例中，較佳為該聚醚鏈可得自聚環氧乙烷及/或聚環氧丙烷。亦較佳為分散劑之聚醚鏈可得自聚(C2-4-氧化伸烷基)單-C1-18-烷基醚，尤其是C1-4-烷基醚，如甲基醚或丁基醚。
在該溶劑溶解化鏈為聚丙烯酸酯(有時稱為聚丙烯酸系)之具體實施例中，其較佳為得自丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯之聚合。聚烷基(甲基)丙烯酸酯可藉(甲基)丙烯酸酯單體之自由基聚合製備。聚丙烯酸酯可在例如巰基醇或巰基酸之單羥基官能基鏈轉移劑存在下製備，而賦與單官能基。其他的乙烯基單體，如苯乙烯、乙烯酯等，可被共聚合至該聚丙烯酸酯中，條件為其不顯著負面影響在分散劑之所選溶劑系統中的溶解度，或者與芳香族醯亞胺負面交互作用。在一具體實施例中，非丙烯酸酯單體少於該聚丙烯酸酯的全部重複單元之30、少於20、及少於10莫耳百分比(即該聚丙烯酸酯有至少70、80、或90莫耳百分比之重複單元得自丙烯酸酯單體)。典型巰基醇包括2-巰基乙醇、1-巰基-2-丙醇、3-巰基-1-丙醇、1-巰基-2-丙醇、4-巰基-1-丁醇、6-巰基-1-己醇、4-巰基酚。可使用的典型巰基羧酸包括巰基乙酸、巰基丙酸、巰基丁酸、巰基戊酸、巰基己酸、巰基辛酸、巰基月桂酸。較佳為該聚合可在非官能性自由基引發劑存在下實行，非官能性自由基引發劑例如偶氮型引發劑。合適的偶氮型引發劑之實例包括2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙異丁酸二甲酯、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮雙(1-環己腈)、2-(胺甲醯基偶氮)-異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4,4-三甲基戊烷)。較佳引發劑為2,2’-偶氮雙異丁腈、與1,1’-偶氮雙(1-環己腈)。
或者，聚(甲基)丙烯酸烷酯可藉任何聚合技術製備，如離子性聚合、基團轉移聚合(GTP)、原子轉移自由基聚合(ATRP)、氮氧化物中介自由基聚合(NMRP)、單電子轉移自由基聚合(SET-LRP)、碲化物中介聚合(TERP)、或自由基加成分割聚合(RAFT)，其使用具有一個對異氰酸酯為反應性之基團的官能性引發劑或鏈終止劑，例如羥基官能性RAFT試劑。RAFT試劑揭示於許多公開文件，如WO 2006/020281及US 7,279,591。
對異氰酸酯為反應性之官能基可在聚(甲基)丙烯酸酯之聚合之前或之後被引入聚丙烯酸酯溶解鏈上。
在一具體實施例中，當將相當非極性介質用於分散劑時，該溶劑溶解化鏈可為聚烯烴，如衍生自聚合及共聚合C2-C20烯烴(包括二烯烴)、及各種未取代與經烷基取代苯乙烯。這些聚合物對所屬技術領域為已知的。一種較佳聚合物為聚異丁烯。這些聚合物可易於在一終端經羥基、胺基、或succan基(可藉由以二胺、多胺、或胺基醇反應而進一步衍生化)官能化而提供異氰酸酯反應性官能基。
在該溶劑溶解化鏈為聚酯之具體實施例中，聚酯鏈可藉由將C3-C18二元酸以C1至C10多元醇反應而形成。此得自二元酸與多元醇之聚酯對所屬技術領域為已知的。較佳為衍生自羥基羧酸(包括其內酯衍生物)之聚酯鏈，尤其是衍生自伊普西隆-己內酯、或伊普西隆-己內酯與德他-戊內酯的混合物。此聚酯亦已知為聚(氧 基伸烷(烯)基羰基)鏈，其中伸烷(烯)基具有1至17個碳原子，且可為線形或分支，及可視情況包括碳對碳雙鍵(名稱中之(烯))。該氧基伸烷(烯)基羰基可以從左至右或從右至左版本存在於聚合物中(其表示重複單元中可首先為羰基，或者可先為氧基)。
特佳為該聚(氧基伸烷基羰基)鏈可衍生自二種不同的羥基羧酸或其內酯。
較佳為用於極性介質之聚(氧基伸烷基羰基)鏈(以下稱為POAC鏈)含有C1-7-伸烷基。該鏈之親水性/親脂性本性可依分散劑是否被用於將粒狀固體分散於極性或非極性介質中而廣泛變化。因此，當欲將分散劑用於將粒狀固體分散於非極性介質中時，較佳為使用一種或以上的含C7-17-伸烷(烯)基之羥基羧酸。當希望將分散劑用於將粒狀固體分散於極性介質中時，較佳為一種或以上，尤其是全部的羥基羧酸或其內酯均含有C1-6-伸烷基。
該羥基羧酸可為線形或分支，飽和或不飽和。
含C7-17-伸烷(烯)基之羥基羧酸的實例為蓖麻油酸、12-羥基硬脂酸、12-羥基十二酸、5-羥基十二酸、5-羥基癸酸、與4-羥基癸酸。
含C1-6-伸烷基之羥基羧酸的實例為羥乙酸、乳酸、5-羥基戊酸、與6-羥基己酸。
當POAC鏈含有一個或以上的C1-6-伸烷基時，其較佳為藉由聚合一種或以上的內酯而得。內酯之 實例為丙內酯、丁內酯、戊內酯、與己內酯。特佳為該內酯為德他-戊內酯或伊普西隆-己內酯，其視情況經C1-8-烷基，更佳為C1-6-烷基，且尤其是C1-4-烷基取代。此烷基之實例為甲基與第三丁基。將德他-戊內酯與伊普西隆-己內酯共聚合而得POAC鏈則得到特別有用的效果。在以下，德他為δ及伊普西隆為ε。
羥基羧酸或其內酯之共聚合生成具有終端羥基及終端羧酸基團之POAC鏈(以下稱為POAC化合物)。POAC化合物可在羥基及/或羧酸基團被含有與異氰酸酯酯進行加成反應之官能基(如羥基、硫醇基、或胺基)的化合物反應。然而，較佳為POAC化合物與多異氰酸酯經由POAC化合物之羥基進行加成反應。
POAC鏈可藉由首先將羥基羧酸以多異氰酸酯之異氰酸酯基反應，繼而以額外的羥基羧酸或其內酯聚合而建立POAC鏈而製備。然而，較佳為首先製備POAC化合物且將其以多異氰酸酯之異氰酸酯基反應。在此情形，較佳為在聚合鏈終止劑存在下進行羥基羧酸或其內酯之共聚合。鏈終止劑可含有硫醇、一級或二級胺基，但是較佳為含有羥基，其與POAC化合物之羧酸基團反應而分別形成硫酯、醯胺、或酯基。衍生自二種不同的羥基羧酸或其內酯，且其含有經由羰基附接至POAC鏈之鏈終止劑的POAC化合物為下式之化合物：[T-O-(C(=O)A-O)n-(C(=O)B-O)m]-H其中T為鏈終止基團； A與B為不同的C1-17-伸烷(烯)基；n與m為整數；及n+m為2至200。
上式所示之POAC化合物在以下稱為TPOAC醇。
POAC鏈或TPOAC醇易藉由將羥基羧酸或其內酯，較佳為在惰性大氣中在聚合終止劑存在下，且較佳為在酯化觸媒存在下一起加熱而製備。該反應可在不與原料或POAC化合物或TPOAC醇反應之惰性溶劑存在下進行。較佳為該反應無溶劑而進行。一般而言，反應溫度為120至180℃之間。
酯化觸媒之實例為四烷基鈦酸酯，如四丁基鈦酸酯；有機酸之鋅鹽，如乙酸鋅；有機酸之錫鹽，如辛酸錫；脂肪族醇之鋯鹽，如異丙氧化鋯；甲苯膦酸、磷酸、或強有機酸，如三鹵乙酸，例如三氟乙酸。
如以上所示，當在T-OH存在下聚合不同的羥基羧酸或其內酯時，鏈終止劑較佳為含有羥基。
T為視情況經取代C1-35-烴基，且可為芳香族、脂環、雜環、或脂肪族，其可為線形或分支，飽和或不飽和。
較佳為T含有不超過20個碳原子，且更佳為不超過12個碳原子。
選用取代基包括鹵素、C1-6-烷氧基、酯(即-OCO-)、醯胺、胺基甲酸酯、與醚基。當T-OH含有一個或以上的醚基時，其較佳為可衍生自環氧丙烷及/或環 氧乙烷。因此，T-OH可為單羥基醇、或經環氧丙烷及/或環氧乙烷(共)聚合之酚。單羥基醇之實例為C1-20-脂肪族醇，其可為線形或分支，飽和或不飽和，如苯氧基乙醇、辛醇、C1-18-脂肪醇、壬醇、乙醇、丁醇、與甲醇。經環氧丙烷及/或環氧乙烷(共)聚合之酚的實例為壬酚與萘酚。
當T含有酯、醯胺、或胺基甲酸酯基團時，此基團可藉由使用二元酸、或酐、或二異氰酸酯，將含胺基或羥基之T的鏈碎片以二醇、二胺、與胺基醇鍵聯而製造。可如此交聯T的鏈碎片之化合物的實例為對苯二甲酸、己二酸、順丁烯二酸、苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐、與甲苯二異氰酸酯。二醇、二胺、與胺基醇之實例包括乙二醇、丙二醇、乙二胺、與乙醇胺。
在一較佳類別的分散劑中，T為C1-35-烷基，更佳為C1-20-烷基，尤其是C1-12-烷基，且有合適的O或N原子連接POAC鏈。
反之，溶劑溶解化聚醚、聚烯烴、聚酯、或聚丙烯酸酯(在此具體實施例中較佳為終端的)鏈可含有對異氰酸酯之反應性比偶合終端基團低之第二終端基團，極佳為此終端溶解鏈帶有一個對異氰酸酯不為反應性之終端基團，尤其是C1-35-烴基，因為如此限制在分散劑製備期間的任何交聯。該烴基可為視情況分支烷基、環烷基、芳基、或芳烷基。
該環烷基較佳為C3-6-環烷基，如環丙基，尤其是環己基。該芳基較佳為C6-10-芳基，如萘基，尤其是 苯基，其可經鹵素、C1-20-烷基、或C1-20-烷氧基取代。該芳烷基較佳為2-苯基乙基，尤其是苄基，其中苯環視情況經鹵素、C1-20-烷基、或C1-20-烷氧基取代。
聚酯、聚醚、及/或聚丙烯酸酯鏈之烷基終端基團的長度主要依有機介質之本性而定。因此，例如當有機介質為極性有機液體時，烴基較佳為C1-12-烷基，其可為線形或分支。該烴基包括乙基、丙基、異丙基、或其混合物。當聚胺基甲酸酯分散劑含有聚醚終端鏈時，終端烷基因其商業易得性而較佳為C1-4烷基，例如甲基。當有機介質為非極性有機液體時，較佳為終端烷基含有大於8個碳原子。亦較佳為該烷基為分支，因為如此有助於在非極性有機液體中溶解。
明顯之變體為溶劑溶解化聚酯、聚烯烴、聚醚、及/或聚丙烯酸酯終端鏈本身可為此種鏈的混合物。因此，例如聚酯側鏈可含有聚醚部分，且反之亦然。
聚胺基甲酸酯分散劑中成分的溶劑溶解性(溶解化)終端鏈(例如聚醚、聚烯烴、聚酯、及/或聚丙烯酸酯)之總重量百分比在一具體實施例中較佳為不小於聚胺基甲酸酯分散劑之5%，在另一具體實施例中不小於20%，更佳為不小於30%，尤其是不小於40重量百分比。亦較佳為，按分散劑重量計，聚胺基甲酸酯分散劑中溶劑溶解性終端鏈之總重量百分比不大於80%，更佳為不大於70%，尤其是不大於60%。在一具體實施例中，聚胺基甲酸酯分散劑中溶劑溶解性終端鏈之總重量百分比不大於60%，例如40%至60%。以上的重量百分比為按 胺基甲酸酯分散劑最終重量計，包括芳香族醯亞胺基團、及選用的交聯與修改劑基團。
本發明之聚胺基甲酸酯聚合物可藉所屬技術領域已知的任何方法製備。一般而言，聚胺基甲酸酯分散劑可藉由將一種或以上的多異氰酸酯組分(a)以一種或以上的溶劑溶解化鏈、一種或以上的包含芳香族醯亞胺基團與對異氰酸酯為反應性之基團之化合物、一種或以上的選用交聯成分、及一種或以上的選用修改成分反應而得。在一具體實施例中，通常為單反應性之溶劑溶解化聚醚、聚烯烴、聚酯、或聚丙烯酸系鏈係在聚胺基甲酸酯合成開始時僅以多異氰酸酯、及其內具有芳香族醯亞胺基團之對異氰酸酯基為反應性之化合物引入。
該聚胺基甲酸酯分散劑之數量平均分子量較佳為不小於2,000，更佳為不小於2,500，尤其是不小於3,000。亦較佳為聚胺基甲酸酯聚合物之數量平均分子量不大於30,000，更佳為不大於20,000，尤其是不大於15,000克/莫耳。
W可為任何可與異氰酸酯基反應之基團，例如胺基、羥基、羧基。
w為1或以上，更希望為2、3、或4至100，更希望為2、3、或4至25，且較佳為2、3、或4至20。
本發明提供一種包含粒狀固體，有機或水性介質，及具有聚酯、聚醚、聚烯烴、或聚丙烯酸酯側接溶解鏈、與醯亞胺之聚胺基甲酸酯分散劑的組成物。
該醯亞胺由式1b表示。
其中R1、Q、a、b、d、W、與R2如前所定義。
W’為在胺基、羥基、或羧酸與異氰酸酯之間之習知反應中，胺基、羥基、或羰基，較佳為含醯亞胺基團之胺基或羥基，與異氰酸酯之反應殘基。
Pol為包含至少一種平均官能度為3至10之多異氰酸酯與聚烯烴、聚醚、聚丙烯酸酯、或聚酯溶劑溶解化鏈之反應產物之聚胺基甲酸酯。
希望最初反應用以製造此具體實施例之分散劑的多異氰酸酯而產生3或以上的異氰酸酯官能性。這些包括可藉二異氰酸酯與多元醇的加成反應而獲得者，如： 或者可藉雙脲反應而得自二異氰酸酯者，如：OCN-(CH2)o-N-(CONH(CH2)oNCO)2
或者為可藉二異氰酸酯之環化而得之多異氰酸酯，如：
商標產品：Desmodur® HL
商標產品：Desmodur® IL
商標產品：Polurene® KC
商標產品：Polurene® HR
苯亞甲基二異氰酸酯-異佛酮二異氰酸酯-異三聚氰酸酯(公司：SAPICI)
三聚合異佛酮二異氰酸酯(Chemische Werke Huls之異三聚氰酸酯-T1890)
可如市售產品而得的多異氰酸酯的進一步實例包括Desmodur VL(得自Bayer，基於二異氰酸二苯基甲烷酯(MDI)之多異氰酸酯)、Desmodur A 4370(得自Bayer，基於二異氰酸異佛酮酯(IPDI)之多異氰酸酯)、Polurene KD(得自SAPICI，基於二異氰酸甲苯酯(TDI)之多異氰酸酯)、Uronal RA.50(得自Galstaff，基於TDI之多異氰酸酯)、Polurene A(得自SAPICI，基於TDI-三羥甲基丙烷(TMP)之多異氰酸酯)、Polurene MC(得自SAPICI，基於TMP-IPDI之多異氰酸酯)、Polurene MD.70(得自SAPICI，基於TMP-TDI-,MDI之多異氰酸酯)。
許多種多異氰酸酯以混合物市售。術語「平均官能度」表示多異氰酸酯中自由異氰酸酯基的統計平均數，且為多異氰酸酯之平均分子量，與考量異氰酸酯基數量之異氰酸酯當量的比例。
該多異氰酸酯可為脂肪族或脂環，但是較佳為芳香族。
實例為二異氰酸六亞甲基酯、二異氰酸異佛酮酯、二異氰酸4,4’-二苯基甲烷酯、二異氰酸2,4-苯亞甲基酯、與二異氰酸2,6-苯亞甲基酯，包括其混合物。
用以與多異氰酸酯反應而製造更高官能度多異氰酸酯之化合物較佳為含有至少二個羥基及/或一級或二級胺基。實例為三羥甲基丙烷、二乙醇胺、三乙醇胺，但尤其是含2個與異氰酸酯反應之基團的化合物，例如脂肪族二醇，如乙二醇、丙二醇、丁-1,3-二醇、丁-1,4-二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、與1,10-癸二醇。
製造更高官能度多異氰酸酯之其他較佳化合物為脂肪族二胺，如乙二胺、1,3-丙二胺、六亞甲二胺、1,12-二胺基十二烷、及式V-NH(CH2)3NH2之化合物，其中V為長脂肪族鏈，如牛油。製造更高官能度多異氰酸酯之化合物的其他較佳實例為胺基醇，如乙醇胺、對十六基胺基乙醇，含有醚基之二醇，如二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇，及乙氧化脂肪族胺。
如前所示，該分散劑類似於US 4,647,647、US 4,795,796、US 5,399,294、US 5,425,900、及WO 97/26984中所揭示者，但是呈現優異的性質。這些揭示之內容藉由引用納入本文。
在一具體實施例中，各具有大於2之異氰酸酯官能度的Pol平均應較佳為含有一個或以上的溶劑溶解化鏈，其條件為殘留一個或以上的未與該溶劑溶解化鏈反應之未反應異氰酸酯基(來自該多異氰酸酯)。這些「自由」殘留異氰酸酯基中，視情況一些自由異氰酸酯基可以交聯劑反應而鍵聯二個帶有一個或以上的溶劑溶解化鏈之多異氰酸酯分子，且殘留的自由異氰酸酯可被式2-7之醯亞胺化合物反應，其中R1與R2如前所定義，及R3為H或1至6個碳原子之低碳烷基，較佳為H。
其中W為羥基(-OH)之式2的實例可藉由將酐以胺基醇反應而製備。該胺基醇可為乙醇胺、3-胺基-1-丙醇、4-胺基丁醇、2-胺基丁醇、2-胺基-2-甲基-1-丙醇、5-胺基-1-戊醇、5-胺基-2-戊醇、2-胺基-3-甲基-1-丁醇、6-胺基-1-己醇、2-胺基-1-己醇、絲胺醇(serinol)、4-胺基環己醇、2-(2-胺基乙氧基)乙醇。其可使用胺基醇的混合物。
其中W為胺基(-NHR3)之式2的實例可藉由將酐以二胺反應而製備，如Dalton Transactions,2003,4537-4545所揭述。二胺之實例包括1-甲基-1,3-丙二胺、正亞甲基乙二胺、1,2-二胺基乙烷、丙-1,3-二胺、丁烷 -1,4-二胺、戊烷-1,5-二胺、己烷-1,6-二胺、十二烷-1,12-二胺。其可使用二胺的混合物。
其中W為羧酸基(-CO2H)之式2的實例可藉由將酐以胺基羧酸反應而製備。該胺基羧酸可為11-胺基十一酸、12-胺基十二酸、6-胺基己酸、4-胺基丁酸、天門冬胺酸、麩胺酸、離胺酸、天門冬醯胺酸、麩醯胺、蘇胺酸、絲胺酸、半胱胺酸、β-丙胺酸、甘胺酸、與肌胺酸。其可使用胺基羧酸的混合物。
式3之一實例係藉由將2莫耳當量之酐以1莫耳當量之1,3-二胺基-2-丙醇反應(其中W為-OH)，或者以1莫耳當量之二伸乙三胺反應(其中W為-NH)而合成。
在式4中，W可為相同的基團或兩種不同的基團。當將1莫耳當量之酐以1莫耳當量之3-胺基-1,2-丙二 醇、或2-胺基-2-甲基-1,3-丙二醇反應(其中在兩種情形，各醯亞胺之W均為-OH)，或者以1莫耳當量之二伸乙三胺反應(其中一個W為-NH-且另一個為-NH2)時，合成式4之一實例。另一實例為當將1莫耳當量之酐以1莫耳當量之2-(3-胺基丙胺)乙醇反應時，其中一個W為-NH-且另一個為-OH，如式5所示。
其中一個W為-NH-且另一個為-OH之式4之另一實例可藉由將酐以二胺反應形成式2之醯亞胺(其中W為-NH2)，然後可將自由胺基以丙烯酸2-羥基乙酯反應產生式6之醯亞胺而合成。
另一實例為當將2莫耳當量之酐以1莫耳當量之三伸乙四胺反應時，且在此情況，兩個W均為-NH-，如式7所示。
《醯亞胺合成》
醯亞胺係以熔化物或在溶劑中，在100-200℃之間的溫度製備。該合成會涉及揮發性溶劑(沸點<100℃)以改良試劑混合，然後將溫度提高到高於此溶劑之沸點而蒸餾。
較佳為醯亞胺係在聚合溶劑中製備而免於隔離此中間產物。最高反應溫度依此溶劑之沸點而定，合適溶劑之實例為甲苯(沸點=110-111℃)、二甲苯(沸點=137-140℃)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(沸點=145-146℃)、二丙二醇甲基醚乙酸酯(沸點=200℃)、二乙二醇二丁基醚(沸點=256℃)、四乙二醇二甲基醚(沸點=275-276℃)、或其混合物。亦可使用溶劑溶解化鏈作為稀釋劑而製備醯亞胺，其條件為在溶劑溶解化鏈之鏈末端的基團不與酐反應。
較佳為在以多異氰酸酯反應之前形成醯亞胺，如果有醯胺與醯亞胺的混合物，則可藉由延長加熱而在聚合程序期間或聚合程序之後將醯胺轉化成醯亞胺。為了達成高醯亞胺轉化可能需要觸媒，且最終產物中仍會有一些醯胺。
式4之一實例為將酐以胺基羧酸反應。胺基羧酸之實例包括11-胺基十一酸、12-胺基十二酸、6-胺基己酸、4-胺基丁酸、β-丙胺酸、甘胺酸、與肌胺酸、或其混合物。
依照本發明，將至少一種異氰酸酯以溶劑溶解化鏈反應，且將其餘部分以如式2-4之醯亞胺反應，如果需要分子量更高的分散劑，則視情況及交聯劑。較佳的醯亞胺衍生自視情況經取代之稠合芳香族環，如環烷環。欲衍生醯亞胺之酐的實例為1,2-萘二甲酸酐、1,8-萘二甲酸酐、2,3-萘二甲酸酐、4-硝基-1,8-萘二甲酸酐、3-硝基-1,8-萘二甲酸酐、4-氯-1,8-萘二甲酸酐、4-複硫-1,8-萘二甲酸酐、或3-複硫-1,8-萘二甲酸酐。
當多異氰酸酯具有4或以上之平均官能度時，至少25-75%之異氰酸酯基被溶劑溶解化鏈反應，及其餘75-25%被如式2-4所示的醯亞胺反應。視情況可存在交聯劑，使得25-75%之異氰酸酯基被溶劑溶解化鏈反應，1-25%之異氰酸酯基被交聯劑反應，及其餘27-75%被式3-5之醯亞胺反應。
當異氰酸酯具有3之平均官能度時，10-90%之異氰酸酯被溶劑溶解化鏈反應，及其餘20-80%被如式2-4所示的醯亞胺反應。視情況可有交聯劑，使得希望20-80%，且更希望為30-70%之異氰酸酯基被溶劑溶解化鏈反應，0或1-30%之異氰酸酯基被交聯劑反應，及希望其餘30-70%，更希望40-60%被式2-4之醯亞胺反應。
本發明提供一種包含粒狀固體，有機或水性介質，及具有聚酯、聚醚、聚烯烴、聚丙烯酸酯、或其混合物之側接溶解化鏈、與具有醯亞胺之側接側鏈的聚胺基甲酸酯分散劑之組成物。
各醯亞胺由式1b表示：
R1可為Q環上任何可用於鍵結至取代基之位置的取代基，且R1可獨立由-H、或拉電子基團(如-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、鹵基(例如-Cl或-Br)、-NH2、或-OR’)、或電子釋放基團(如烷基，例如-CH3)之一或以上表示(一般而言，當R1可為-H以外時，由a界定之非H基數量可為0至2、0至1、0、或1)。例如R1可為-H、-CH3、-Cl、或-Br、-NO2、-SO3M、或-CN(一般而言，當a可為非零時，R1可為-Cl、-Br、-SO3M、或-NO2)；M可為H、金屬陽離子、NR’4 +、或其混合物；R’可為-H、一般含有1至20或1至10個碳原子之視情況經取代烷基，及取代基可為羥基、或鹵基(一般為Cl或Br)、或其混合物。
Q可為含有4n+2個π-電子之稠合或非稠合芳香族環，其中n=1或以上(一般為1至3、或1至2、或1)，及Q可以形成5或6員醯亞胺環(一般為5員)之方式鍵結至醯亞胺。
b為1或2，及當b為1時，醯亞胺基團在終端且以一化學鍵附接至Pol，及當b為2時，醯亞胺基團為以二化學鍵附接至Pol之側鏈。
d為1、2、或3；更佳為1或2，且最佳為1；其表示可能有1至3個醯亞胺基團在R2之不同碳原子處附接至R2。
R2可為C1至C20、或C1至C12、或C1至C6伸烴基、或C1至C20、或C1至C12、或C1至C6伸烴羰基(當R2含有超過2個碳原子時，該伸烴基或伸烴羰基可為線形或分支)、或其混合物；視情況R2中該伸烴基可每2個碳原子含有至多一個氧或氮鍵聯。
Pol為包含至少一個多異氰酸酯，與至少一員選自包含聚醚、聚酯、聚烯烴、或聚丙烯酸酯溶解鏈、或其混合物的群組之溶劑溶解化鏈的反應產物之聚胺基甲酸酯。
W可為任何可與異氰酸酯基反應之基團，例如胺基、羥基、羧基。w為1或以上，更希望為2、3、或4至30，更希望為1、2、3、4至25，且較佳為1、2、3、4至10或20。
較佳為具有3至6之平均官能度的多異氰酸酯。市售具有3至6個異氰酸酯基之多異氰酸酯的替代物可使用具有二個或以上的反應性異氰酸酯基之多異氰酸酯，將其以羥基官能度超過二之多元醇、或具有超過二之胺系官能度之多胺反應。
與多異氰酸酯進行加成反應的溶劑溶解化鏈之量可依分散劑之最終用途而廣泛變化，尤其是該分散劑是否用於將粒狀固體分散於極性介質中或非極性介質中。
在另一具體實施例中，各多異氰酸酯分子應平均較佳為含有一個或以上的溶劑溶解化鏈，其條件為殘留一個或以上的異氰酸酯基未與溶劑溶解化鏈反應。
在這些「自由」殘留異氰酸酯基中，將一個自由異氰酸酯基視情況以交聯劑反應而鍵聯2個帶有一個或以上的溶劑溶解化鏈之多異氰酸酯分子，且將其餘異氰酸酯視情況以「修改劑」反應；尤其是對於本發明之醯亞胺，其中醯亞胺之羰基附接至稠合或非稠合芳香族環。其可使用額外的選用修改劑以調整分散劑而用於極性或非極性介質。因此，在多異氰酸酯具有約3之平均官能度的情況下，將較佳為至少0.8個，且更佳為約1個異氰酸酯基以溶劑溶解化鏈反應。當多異氰酸酯具有3至6之平均官能度時，其可以每個多異氰酸酯分子超過一個溶劑溶解化鏈而反應。殘留「自由」異氰酸酯基可被選用交聯劑或修改劑反應，雖然較佳為至少一個殘留自由異氰酸酯基被式1b之醯亞胺修改劑反應。
多異氰酸酯與溶劑溶解化鏈、選用交聯劑、及至少一種式1b之醯亞胺修改劑的反應可同時進行，但是較佳為循序進行。多異氰酸酯與溶劑溶解化鏈之間的反應如此造成15%至50%之可用異氰酸酯基的反應。較佳為不大於40%，更佳為不大於35%，尤其是不大於30%之可用異氰酸酯基被反應。
當含有一個或以上的溶劑溶解化鏈之多異氰酸酯視情況被交聯劑反應時，至多45%之最初異氰酸酯基可被選用交聯劑反應，更佳為不大於40%，甚至更佳為不大於35%，尤其是不大於30%之最初異氰酸酯基可被選用交聯劑反應。較佳為溶劑溶解化鏈之量大於選用交聯劑之量。
當多異氰酸酯與溶劑溶解化鏈及選用交聯劑的反應一起發生時，不少於40%，尤其是不少於45%之最初異氰酸酯基被反應。被溶劑溶解化鏈及選用交聯劑反應的異氰酸酯基之數量不大於75%，較佳為不大於65%，更佳為不大於55%，尤其是不大於50%之最初異氰酸酯基。最後，將殘留自由異氰酸酯基以至少一種式1b之醯亞胺修改劑反應。
選用交聯劑較佳為通式8之化合物，D-(E)p，其中E為OH、NH2、NHR4、-CO2H；p為2或3；D為分子量不大於4000克/莫耳，且含有二個或以上的碳原子，及可含有醚、硫醚、酯(即OCO)、醯胺、胺基甲酸酯、碸、或-Si(CH3)2-O-基之脂肪族、環脂肪族及/或芳香族基團，及R4為C1-8-烷基，尤其是C1-4-烷基。較佳為E為羥基及/或羧酸，且特佳為D-(E)p為二醇、羥基羧酸、或二元酸。
式8之交聯劑的實例為二醇、三醇、二胺、二烷醇胺、C2-12單烷醇胺、二羥基二烷基硫化物、及二羥基碸，如丁二醇、己二醇、環己烷二甲醇、新戊二醇、乙二醇、經烷基取代二烷醇胺、丙三醇、三羥甲基丙烷、 脂肪酸二烷醇醯胺、硫乙二醇、二-(4-羥基苯基)碸，羥基羧酸，如12-羥基硬脂酸、乳酸、蓖麻油酸、4-羥基苯甲酸，胺基羧酸，如4-胺基丁酸、6-胺基己酸、11-胺基十一酸，及二元酸，如丙二酸、琥珀酸、己二酸、與癸二酸。
交聯劑亦可含有具有二個或以上的對異氰酸酯為反應性之基團之溶劑溶解化鏈。含溶劑溶解化鏈之較佳交聯劑為多元醇，如聚伸烷基二醇，較佳為含有C2-4-伸烷基部分，且更佳為伸乙基部分，可得自上述內酯使用上列二醇與三醇的聚合之聚酯多元醇與聚醚/酯多元醇。市售聚酯多元醇包括得自Perstorp之CAPA®多元醇，如CAPA 2047A、2043、2054、2085、2100、與2121。較佳多元醇為具有400至4000克/莫耳，且更佳為500至2000道耳頓，尤其是600-1500克/莫耳之分子量者。丁二醇與乙二醇為多元醇之較佳原料。具有3個羥基之多元醇可得自如三羥甲基丙烷之三元醇作為原料。聚乙二醇為較佳的聚伸烷基二醇。
式2之交聯劑的其他實例為可藉羥基羧酸之酯化，或藉二醇與二羧酸或其酐的反應而得的單羥基-單羧酸。該二醇較佳為聚(C2-4-伸烷基二醇)，尤其是聚乙二醇。亦較佳為二醇之分子量大於二羧酸或酐之分子量。單胺基單羧酸可以類似方式得到。
式2之交聯劑的其他實例為可藉由將二醇以二羧酸或其酐反應而得的二羧酸。該二醇較佳為聚(C2-4-伸烷基二醇)，尤其是聚乙二醇。亦較佳為二醇之分子量 大於二羧酸或酐之分子量。較佳為該二羧酸交聯劑在羧酸基之間含有至少8個碳原子，其可經醯胺、醚、酯(即OCO)、硫醚、碸及/或胺基甲酸酯基取代。二羧酸化合物之實例為聚乙二醇(MW 1000)與順丁烯二酸酐及/或苯二甲酸酐的反應產物。
最後，將任何「自由」殘留異氰酸酯基以醯亞胺反應而生成式1b之鍵結醯亞胺。在一具體實施例中，至少一個下式之醯亞胺附接至各Pol。在一更佳具體實施例中，至少2、3、或4個式1b之醯亞胺附接至各Pol。 其中R1、R2、a、b、Q、d、與W’如前所定義。
視情況亦可將額外的修改劑以任何殘留自由異氰酸酯基反應。通常任何化合物均可作為額外的選用修改劑，其條件為含有可與異氰酸酯基反應之基。任何額外修改劑之本質依分散劑之最終用途而定。
在另一具體實施例中，任何額外的選用修改劑均含有可與異氰酸酯基反應之基，如-OH、NH2、NHR5、或SH，其中R5為C1-8-烷基，尤其是C1-4-烷基，且具有：i)至少一個三級胺基、或含至少一個無氫原子之鹼性環氮原子的雜環基，其中胺基或雜環基可藉含有至 多10個碳原子之伸烷基附接至反應性基-OH、NH2、NHR’、或SH；或ii)至少一個酸性官能基，其可藉含有至多18個碳原子之伸烴基附接至反應性基-OH、NH2、NHR’、或SH，且可含有三級胺原子；或iii)至少一個OH基，其可如縮醛而存在；或iv)至少一個-Si(OR3)t(R4)3-t基，其中R3與R4均為C1-10-烷基，及t為1至3；或v)含至少一個無氫原子之鹼性環氮原子的雜環基，其可藉由將丙烯酸酯或環氧化物以雜環環系統反應而得；或vi)i)-v)之組合。
較佳為含具有環氮原子之雜環基的額外選用修改劑附接至反應性基-OH、-NH2、-NHR’、或-SH(較佳為藉C1-5-伸烷基)。較佳的雜環基為視情況經取代***、嘧啶、咪唑、吡啶、啉、吡咯啶、哌、苯并咪唑、苯并噻唑及/或三。取代基可為C1-6，尤其是C1-4烷基或烷氧基或胺基。
如前所示，含至少一個三級胺基或雜環基之選用修改劑可經由含有至多10個碳原子之伸烷基，較佳為C2-8-伸烷基，尤其是C2-4-伸烷基，附接至反應性基-OH、-NH2、-NHR’、或-SH。其亦可經由含有與該伸烷基相同量碳原子之聚醚基附接。
含至少一個三級胺基或雜環基之選用修改劑的指定實例為N,N-二乙基-1,4-丁二胺、1-(2-胺基乙基)- 哌、2-(1-吡咯啶基)-乙胺、4-胺基-2-甲氧基嘧啶、2-二甲胺基乙醇、1-(2-羥基乙基)-哌、4-(2-羥基乙基)-啉、2-巰基吡啶、2-巰基苯并咪唑。特佳為含至少一個三級胺基或雜環基之選用修改劑為N,N-二甲基-1,3-丙二胺、4-(2-胺基乙基)-吡啶、2-胺基-6-甲氧基苯并噻唑、4-(胺基甲基)-吡啶、N,N-二烯丙基三聚氰胺、3-胺基-1,2,4***、1-(3-胺基丙基)-咪唑、4-(2-羥基乙基)-吡啶、1-(2-羥基乙基)-咪唑、或3-巰基-1,2,4-***。這些化合物之特徵為其每個分子含有至少一個Zerewitinoff-活性氫原子，該氫原子較佳為與異氰酸酯基反應，及其另外含有含氮且不與異氰酸酯基反應而形成脲之鹼性基。此鹼性基之特徵亦為其pKa值，例如於US 3,817,944、US 4,032,698、及US 4,070,388中所述。
較佳為含可與異氰酸酯反應之基-OH、NH2、NHR’、或SH的額外選用修改劑藉含有至多17個碳原子之伸烴基附接至至少一個酸性基，且可含有三級胺原子。
含至少一個酸性基之選用修改劑的指定實例為巰基乙酸、巰基丙酸、巰基琥珀酸、巰基苯甲酸、蓖麻油酸、12-羥基硬脂酸、羥基乙酸、羥基琥珀酸、羥基丁酸、胺基丁酸、4-胺基苯基乙酸、4-胺基苯甲酸、胺基乙酸、羥基乙磺酸、羥基丙磺酸、巰基乙磺酸、胺基甲磺酸、3-胺基丙磺酸、胺基苯磺酸、N-(2-羥基乙基)乙二胺三乙酸、(2-羥基乙基)乙二胺三乙酸、N-(2-羥基乙基)亞胺基二乙酸、4-胺基苯膦酸、與3-胺基丙-1-膦酸。
含一個或以上的OH基之選用修改劑的指定 實例為有機多元醇，如乙二醇、丙二醇、1,12-十二碳二醇、1,4-雙(羥基甲基)環己烷、苯基乙二醇、二乙二醇、丁二醇、三乙二醇、二丙二醇、2-丁-1,4-二醇、3-己-2,5-二醇、甘油、1,2,4-丁三醇、三乙醇胺、2,2-雙(羥基甲基)-1,3-丙二醇、1,2,7,8-辛四醇、二季戊四醇、N,N,N’N’-肆(2-羥基丙基)乙二胺。
含胺基之單羥基或多羥基化合物的較佳指定實例為乙醇胺、3-胺基丙醇、異丙醇胺、2-甲胺基乙醇、2,2’-胺基乙氧基乙醇、1-胺基丙-2,3-二醇、2-胺基-2-乙基丙-1,3-二醇、2-丁胺基乙醇、參(羥基甲基)胺基乙烷、2-環己胺基乙醇、3-胺基-2,2-二甲基-1-丙醇、4-胺基-1-丁醇、與2-胺基-1-苯基丙-1,3-二醇。
如果如上所述，使用具有數個異氰酸酯反應性基之選用修改劑，如羥基酸、胺基酸、二醇、或胺基醇，則這些型式的修改劑若以小於可用自由異氰酸酯基的比例使用便會導致交聯反應。反應方向亦依改變個別NCO反應性基之反應性、及反應條件而定。如果使用具有一級或二級胺基之選用修改劑，則與多異氰酸酯的反應幾乎完全經由胺基官能基發生。如果使用具有二個類似的羥基之選用修改劑，則對多異氰酸酯之加成會經由二個羥基發生。為了避免形成不欲的交聯結構，對各欲反應的異氰酸酯基提供大約1莫耳之選用修改劑為重要的，故使用稍微過量的選用修改劑為有利的，較佳為10莫耳百分比，且更佳為5莫耳百分比為適當的。
在實質上避免交聯反應之條件下，可視情況 將聚胺基甲酸酯分散劑中的任何羥基以含至少二個羧酸基之多羧酸或其酐反應，或者以多磷酸反應而產生具有酸性官能基之產物。
可接受具有數個異氰酸酯反應性基之選用修改劑(如上所述的羥基酸、胺基酸、二醇、三醇、或胺基醇)亦被使用作為選用交聯劑，故可視情況在添加式1b之醯亞胺化合物之前或之後使用相同的化合物。
含有至少一個烷氧矽基之選用修改劑的指定實例為3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、4-胺基苯基三乙氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、4-胺基丁基二甲基甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、雙[3-(三乙氧基矽烷基)丙基]胺、與三甲氧基矽烷基丙基二伸乙三胺。
較佳為可藉由將丙烯酸酯或環氧化物以雜環系統反應而得的含有雜環基之選用修改劑為式J-X-θ之化合物，其中J表示含有至少一個氮原子之雜環結構，X為含有至少三個原子之鏈，及θ為OR5或N(R5)(R6)基，其中R5為H或R7-L1基，其中R7表示具有至少二個原子之鏈且L1為羥基或胺基，及R6表示R7-L1基。較佳為X在相對J基之γ-位置具有羰基，例如該化合物可得自丙烯酸酯與雜環結構。其可使用雜環化合物之自由酸(θ為OH)、或其醯胺或酯。
可藉由將丙烯酸酯或環氧化物以雜環系統反 應而得的含有雜環基之選用修改劑的較佳實例為(甲基)丙烯酸之羥基乙酯及羥基丙酯與雜環系統的反應產物，其中將以下附接至雜環結構之氮：丙酸-2-羥基乙酯、丙酸-2-羥基丙酯、2-甲基丙酸-2-羥基乙酯、與2-甲基丙酸-2-羥基丙酯、及其乙氧化及/或丙氧化衍生物。較佳為丙烯酸酯。
或者，化合物J-X-θ可藉由將環氧化物，如環氧丙醇，以雜環結構反應而得。當使用環氧丙醇時，該雜環結構含有1,2-二羥基丙基取代基附接至氮。
藉由與丙烯酸酯或環氧化物反應而用以製備該選用修改劑之雜環結構的實例為哌、咪唑、苯并咪唑、咪唑啉、吡咯啶、吡唑、1,2,4-***、苯并***、茚唑、1-H-四唑(包括其經取代衍生物)。較佳雜環為吡咯啶、1,2,4-***、吡唑、咪唑、及其衍生物。
可藉由將丙烯酸酯或環氧化物以雜環系統反應而得的含雜環基之選用修改劑的實例為3-苯并咪唑-1-基丙酸-2-羥基乙酯、1,2-二羥基-3-苯并咪唑-1-基丙烷、3-吡唑-1-基丙酸-2-羥基乙酯、3-(2-苯基-2-咪唑-1-基)丙酸-2-羥基乙酯、3-(1H,2,4-***-1-基)丙酸-2-羥基乙酯、3-(1,2,4H-***-4-基)丙酸-2-羥基乙酯、3-(1H-苯并***-1-基)丙酸-2-羥基乙酯、3-(2H-苯并***-2-基)丙酸-2-羥基乙酯、3-咪唑-1-基丙酸-2-羥基乙酯、與3-(2-甲基咪唑-1-基)丙酸-2-羥基乙酯。
如同本發明之前述態樣，殘留在胺基甲酸酯 分散劑中的任何異氰酸酯基均可藉由以如正丁醇、甲醇、或乙胺之簡單胺及醇反應而移除。
所有涉及多異氰酸酯的反應均可藉所屬技術領域已知的任何方法進行。因此，其可在惰性溶劑存在下進行，惰性溶劑例如脂肪族或芳香族烴、醚、與醯胺。指定溶劑之實例為二甲苯、二、與二甲基甲醯胺。涉及異氰酸酯基之反應亦可在觸媒存在下進行，觸媒例如二月桂酸二丁錫、乙醯丙酮酸鐵、二氮雙環辛烷、或三伸乙二胺。
〔產業上之利用可能性〕
存在於組成物中的粒狀固體可為任何在相關溫度下實質上不溶於有機介質，且希望在其中以其細微分割形式安定化之無機或有機固體材料。該粒狀固體可為顆粒狀材料、纖維、薄板之形式，或者為粉末，經常為發泡粉末(blown powder)之形式。在一具體實施例中，該粒狀固體為顏料。
藉光散射技術測量，該粒狀固體(一般為顏料或填料)可具有直徑為10奈米至10微米、或10奈米至1、2、3、或5微米、或20奈米至1、2、3、或5微米之粒度。
合適的固體之實例為溶劑印墨用之顏料；油漆及塑膠材料用之顏料、增量劑、填料、發泡劑、與阻燃劑；染料，尤其是分散染料；溶劑染浴用之光學亮光劑及紡織助劑；印墨、調色劑、及其他的溶劑應用系統用之顏料；油系與逆乳化鑽泥用之固體；乾洗液中的塵 狀與固體粒子；金屬；陶瓷、壓電陶瓷印刷、耐火體、磨料、鑄造、電容器、燃料電池、磁性流體、導電性印墨、磁性記錄介質、水處理、與碳氫土壤復育用之粒狀陶瓷材料及磁性材料；有機與無機奈米分散固體；電池中電極用之金屬、金屬氧化物、及碳；複合材料用之纖維，如木材、紙、玻璃、鋼、碳與硼；以及以有機介質中分散液施用的殺生物劑、農藥、及醫藥品。
在一實施例中，該固體為得自例如「染料索引第三版(Third Edition of the Colour Index)(1971)」及後續修訂版與其補編中在標題為「顏料(Pigments)」之章節所述的任何認可之顏料種類的有機顏料。有機顏料之實例為得自偶氮、雙偶氮、三偶氮、縮合偶氮、偶氮色澱、萘酚顏料、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)、蒽嘧啶、蒽醌、苯并咪唑酮、咔唑、二酮基吡咯并吡咯、黃士酮、靛染料、陰丹士林、異二苯并蒽酮、異陰丹士林、異吲哚啉酮、異吲哚啉、異紫蒽酮(isoviolanthrone)、金屬錯合物顏料、、苝、迫位酮、皮蒽酮(pyranthrone)、吡唑并喹唑啉酮(pyrazoloquinazolone)、喹吖酮、喹啉黃、硫靛、三芳碳陽離子顏料、三苯二(triphendioxazine)、、及酞花青系列(尤其是銅酞花青與其核鹵化衍生物)、以及酸、鹼、與媒染劑染料之色澱者。碳黑雖然狹義而言為無機性，但因其分散性質而表現較似有機顏料。在一具體實施例中，有機顏料為酞花青，尤其是銅酞花青、單偶氮、雙偶氮、陰丹士林、蒽嵌蒽醌、喹吖酮、二酮基吡咯并吡咯、苝、及碳黑。
無機顏料之實例包括金屬氧化物，如二氧化 鈦、金紅石二氧化鈦、與表面塗覆二氧化鈦；不同顏色的鈦氧化物，如黃色與黑色；不同顏色的鐵氧化物，如黃色、紅色、棕色、與黑色；鋅氧化物；鋯氧化物；鋁氧化物；氧基金屬化合物，如釩酸鉍、鋁酸鈷、錫酸鈷、鋅酸鈷、鉻酸鋅；及錳、鎳、鈦、鉻、銻、鎂、鈷、鐵、或鋁之兩種或以上的混合金屬氧化物；普魯士藍；朱紅；群青；磷酸鋅、硫化鋅；鈣與鋅之鉬酸鹽與鉻酸鹽；金屬效果顏料，如鋁薄片、銅、及銅/鋅合金；珠光薄片，如碳酸鉛與氧氯化鉍。
無機固體包括增量劑與填料，如研磨與沉澱碳酸鈣、硫酸鈣、氧化鈣、草酸鈣、磷酸鈣、膦酸鈣、硫酸鋇、碳酸鋇、氧化鎂、氫氧化鎂、天然氫氧化鎂或氫氧鎂石、沉澱氫氧化鎂、碳酸鎂、白雲石、三氫氧化鋁、氫過氧化鋁或水鋁石、矽酸鈣與鎂、鋁矽酸鹽(包括奈米黏土)、高嶺土、微晶高嶺石(包括皂土、水輝石、與皂石)、球黏土(包括天然、合成、與可膨脹)、雲母、滑石(包括白雲母、金雲母、鋰雲母、與綠泥石)、白堊、合成與沉澱氧化矽、發煙氧化矽、金屬纖維與粉末、鋅、鋁、玻璃纖維、耐火纖維、碳黑(包括單與多壁式碳奈米管)、強化與非強化碳黑、石墨、巴克明思特富勒烯(Buckminsterfullerene)、瀝青烯、石墨烯、鑽石、氧化鋁、石英、珍珠岩、偉晶岩、矽膠、木粉、木屑(包括軟與硬木)、鋸屑、粉化紙/纖維、纖維素纖維(如洋麻、***、瓊麻、亞麻、棉花、棉絨、黃麻、苧麻、稻殼或粗糠、酒椰葉(raffia)、香蒲蘆葦、椰子纖維、椰殼纖維、 油棕櫚纖維、木棉、香蕉葉、果肉(caro)、卡羅阿葉(curaua)、龍舌蘭葉、紐西蘭劍麻(harakeke)葉、蕉麻、甘蔗渣、麥桿、竹片、麵粉、MDF等)、蛭石、沸石、水滑石、得自發電廠之飛灰、焚化污泥灰、火山灰(pozzolanes)、鼓風爐熔渣、石棉、白石棉、斜方角閃石、青石棉、矽灰石、鎂鋁海泡石等；粒狀陶瓷材料，如氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化鈰、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、碳化矽、碳化硼、混合氮化矽-鋁、及金屬鈦酸鹽；粒狀磁性材料，如過渡金屬(經常為鐵與鉻)之磁性氧化物，例如γ-Fe2O3、Fe3O4、與摻雜鈷之氧化鐵，亞鐵酸鹽，例如亞鐵酸鋇；及金屬粒子，例如金屬鋁、鐵、鎳、鈷、銅、銀、金、鈀、與鉑、及其合金。
其他可用的固體材料包括阻燃劑，如五溴二苯基醚、八溴二苯基醚、十溴二苯基醚、六溴環十二烷、聚磷酸銨、三聚氰胺、三聚氰酸三聚氰胺酯、氧化銻與硼酸銻；殺生物劑或工業微生物試劑，如「Kirk-Othmer化學科技百科(Kirk-Othmer’s Encyclopedia of Chemical Technology)」，第13卷，1981，第3版之章節「工業微生物試劑(Industrial Microbial Agents)」的表2、3、4、5、6、7、8、與9所述者，及農藥，如殺真菌劑粉唑醇(flutriafen)、貝芬替(carbendazim)、四氯異苯腈(chlorothalonil)、與鋅錳乃浦(mancozeb)。
在一具體實施例中，存在於本發明組成物中的有機介質為塑膠材料，及在另一具體實施例中為有機液體。該有機液體可為非極性或極性有機液體。關於有 機液體之術語「極性」，其表示有機液體可形成中至強鍵，如Crowley等人在「塗漆工藝期刊(Journal of Paint Technology)」，第38卷，1966，第269頁，標題為「從三維接近溶解度(A Three Dimensional Approach to Solubility)」之文章所述。此有機液體通常具有5或以上的氫鍵數，如上述文章所定義。
合適的極性有機液體之實例為胺、醚(尤其是低碳烷基醚)、有機酸、酯、酮、二醇、二醇醚、二醇酯、醇、及醯胺。許多此種適當強度氫鍵液體之指定實例示於Ibert Mellan之標題為「相容性與溶解度(Compatibility and Solubility)」之書(在1968年由Noyes Development Corporation出版)中第39-40頁之表2.14，且這些液體均在在此使用的術語「極性有機液體」之範圍內。
在一具體實施例中，該極性有機液體為二烷基酮、烷屬羧酸與醇之烷酯，尤其是含至多且包括總共6個碳原子之液體。該極性有機液體之實例包括二烷基與環烷基酮，如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮、二異丙基酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮、甲基異戊基酮、甲基正戊基酮、與環己酮；烷酯，如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯、丙酸甲酯、乙酸甲氧基丙酯、與丁酸乙酯；二醇及二醇酯與醚，如乙二醇、2-乙氧基乙醇、3-甲氧基丙基丙醇、3-乙氧基丙基丙醇、乙酸2-丁氧基乙酯、乙酸3-甲氧基丙酯、乙酸3-乙氧基丙酯、與乙酸2-乙氧基乙酯；烷醇，如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、與異丁醇(亦已知為2-甲基丙 醇)、萜品醇，及二烷基與環狀醚，如二***與四氫呋喃。在一具體實施例中，該溶劑為烷醇、烷屬羧酸、及烷屬羧酸之酯。在一具體實施例中，本發明適合實質上不溶於水性介質之有機液體。此外，所屬技術領域者應了解，有機液體中可存在少量水性介質(如二醇、二醇醚、二醇酯、與醇)，其條件為全部有機液體實質上不溶於水性介質。
可作為極性有機液體之有機液體的實例為膜形成樹脂，如適合用以製備印墨、油漆、及用於各種應用(如油漆與印墨)之薄片者。此樹脂之實例包括聚醯胺，如VersamidTM與WolfamidTM，及纖維素醚，如乙基纖維素與乙基羥乙基纖維素、硝基纖維素、與纖維素乙酸丁酸酯樹脂，包括其混合物。油漆樹脂之實例包括短油醇酸/三聚氰胺-甲醛、聚酯/三聚氰胺-甲醛、熱固性丙烯酸系/三聚氰胺-甲醛、長油醇酸、中油醇酸、短油醇酸、聚醚多元醇，及多介質樹脂，如丙烯酸系與脲/醛。
該有機液體可為多元醇，即具有兩個或以上的羥基之有機液體。在一具體實施例中，多元醇包括α-ω二醇或α-ω二醇乙氧化物。
在一具體實施例中，非極性有機液體為含有脂肪族基團、芳香族基團、或其混合物之化合物。該非極性有機液體包括未鹵化芳香族烴(例如甲苯與二甲苯)、鹵化芳香族烴(例如氯苯、二氯苯、氯甲苯)、未鹵化脂肪族烴(例如含有六個或以上的碳原子之完全及部分飽和兩者之線形與分支脂肪族烴)、鹵化脂肪族烴(例 如二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、三氯乙烷)、及天然非極性有機物(例如蔬菜油、葵花油、菜籽油、亞麻仁油、萜烯、與甘油酯)。
在一具體實施例中，按全部有機液體計，該有機液體包含至少0.1重量百分比、或1重量百分比或以上之極性有機液體。該有機液體視情況進一步包含水。在一具體實施例中，該有機液體無水。
塑膠材料可為熱固性樹脂。可用於本發明之熱固性樹脂包括當加熱、催化、或接受紫外線、雷射光、紅外線、陽離子、電子束、或微波輻射時進行化學反應，且變成相當不可熔之樹脂。熱固性樹脂中的典型反應包括不飽和雙鍵之氧化，涉及環氧基/胺、環氧基/羰基、環氧基/羥基之反應，環氧基與路易士酸或路易士鹼、多異氰酸酯/羥基、胺基樹脂/羥基部分之反應，聚丙烯酸酯之自由基反應，環氧樹脂與乙烯基醚之陽離子性聚合，及矽醇之縮合。不飽和樹脂之實例包括由一種或以上的二元酸或酐與一種或以上的二醇之反應所製造的聚酯樹脂。此樹脂以與反應性單體(如苯乙烯或乙烯基甲苯)的混合物而市售，且經常稱為鄰苯二甲酸樹脂及間苯二甲酸樹脂。進一步實例包括使用二環戊二烯(DCPD)作為聚酯鏈中的共反應物之樹脂。進一步實例亦包括雙酚A二環氧丙基醚與不飽和羧酸(如甲基丙烯酸)的反應產物，繼而以在苯乙烯中的溶液供應，通常稱為乙烯酯樹脂。
在一具體實施例中，該熱固性複合物或熱固 性塑膠可為聚酯、聚乙酸乙烯酯、苯乙烯之聚酯樹脂、聚苯乙烯、或其混合物。
具有羥基官能性(經常為多元醇)之聚合物被廣泛用於熱固性系統，以與胺基樹脂或多異氰酸酯交聯。該多元醇包括丙烯酸系多元醇、醇酸多元醇、聚酯多元醇、聚醚多元醇、與聚胺基甲酸酯多元醇。典型胺基樹脂包括三聚氰胺甲醛樹脂、苯胍胺甲醛樹脂、脲甲醛樹脂、與乙炔脲甲醛樹脂。多異氰酸酯為具有兩個或以上的異氰酸酯基之樹脂，包括單聚脂肪族二異氰酸酯、單聚芳香族二異氰酸酯、及其聚合物。典型脂肪族二異氰酸酯包括二異氰酸六亞甲基酯、二異氰酸異佛酮酯、與二異氰酸氫化二苯基甲烷酯。典型芳香族異氰酸酯包括二異氰酸甲苯酯與二異氰酸二苯基甲烷酯。
如果需要，則本發明之組成物可含有其他成分，例如樹脂(其並非已組成該有機介質)、黏合劑、共溶劑、交聯劑、流化劑、潤濕劑、抗沉積劑、塑化劑、界面活性劑、本發明化合物以外的分散劑、保濕劑、消泡劑、防凹蝕劑(anti-cratering agent)、流變調節劑、熱安定劑、光安定劑、UV吸收劑、抗氧化劑、調平劑、光澤調節劑、殺生物劑、及防腐劑。
該組成物一般含有1至95重量百分比之粒狀固體，精確量依固體本性而定，且該量依固體本性、及固體與極性有機液體的相對密度而定。例如按組成物總重量計，其中固體為有機材料(如有機顏料)之組成物在一具體實施例中含有15至60重量百分比之該固體，而 其中固體為無機材料(如無機顏料、填料、或增量劑)之組成物在一具體實施例中含有40至90重量百分比之該固體。
含有機液體之組成物可藉任何用以製備分散液之習知方法製備。因此可將固體、有機介質、與分散劑以任何次序混合，然後將混合物進行機械處理而將固體粒子縮小成合適尺寸，例如藉高速混合、球磨、籃磨、粒磨、石磨、砂磨、磨碎機研磨、二輥或三輥研磨、塑磨，直到形成分散液。或者可獨立或與有機介質或分散劑之一者一起處理固體而縮小其粒度，然後添加其他成分，及將混合物攪動而提供組成物。該組成物亦可藉由將乾燥固體以分散劑輾磨或研磨，然後於顏料沖洗程序中添加液體介質或在液體介質中將固體混合分散劑而製造。
本發明之組成物特別適合液體分散液。在一具體實施例中，此分散液組成物包含：a)0.5至80份之粒狀固體；b)0.1至79.6份之式(1)之聚合物；及c)19.9至99.4份之有機液體及/或水；其中所有的份均為重量比，且該量(a)+(b)+(c)=100。
在一具體實施例中，成分a)包括0.5至30份之顏料，且此分散液可作為(液體)印墨、油漆、及研磨基料。
如果需要乾燥形式的包含粒狀固體與式(1) 之分散劑的組成物，則有機液體一般為揮發性，使得可易藉簡單的分離手段(如蒸發)將其從粒狀固體移除。在一具體實施例中，該組成物包含有機液體。
如果該乾燥組成物本質上由式(1)之分散劑與粒狀固體組成，則按粒狀固體重量計，其一般含有至少0.2%、至少0.5%、或至少1.0%之式(1)之分散劑。在一具體實施例中，按粒狀固體重量計，該乾燥組成物含有不大於100%、不大於50%、不大於20%、或不大於10重量百分比之式(1)之分散劑。
如前所揭示，本發明之組成物適合用以製備研磨基料，其中在式(1)之化合物存在下，將粒狀固體在有機液體中研磨。
因此本發明之一更進一步觀點提供一種研磨基料，其包括粒狀固體、有機液體、及式(1)之聚合物。
一般而言，按研磨基料總重量計，該研磨基料含有20至70重量百分比之粒狀固體。在一具體實施例中，該粒狀固體不少於研磨基料之10或不少於20重量百分比。此研磨基料可視情況含有在研磨之前或之後添加的黏合劑。
在一具體實施例中，該黏合劑為可在有機液體揮發時黏合組成物之聚合材料。
該黏合劑為包括天然及合成材料之聚合材料。在一具體實施例中，該黏合劑包括聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯系、聚酯、聚胺基甲酸酯、醇酸、多醣(如纖維素)、硝基纖維素、及天然蛋白質(如酪蛋白)。該黏 合劑可為硝基纖維素。在一具體實施例中，按粒狀固體之量計，該黏合劑以超過100%、超過200%、超過300%、或超過400%存在於組成物中。
選用黏合劑在研磨基料中之量可廣泛改變，但是一般為不少於研磨基料的連續/液相之10%，且經常為不少於20重量百分比。在一具體實施例中，該黏合劑之量為不大於研磨基料的連續/液相之50%或不大於40重量百分比。
分散劑在研磨基料中之量依粒狀固體之量而定，但是一般為研磨基料之0.5至5重量百分比。
由本發明之組成物所製造的分散液及研磨基料特別適合用於其中使用能量固化系統(紫外線、雷射光、紅外線、陽離子、電子束、微波)之非水性及無溶劑調配物，且調配物中存在]單體、寡聚物等、或其組合。其特別適合用於塗料，如油漆、清漆、印墨、其他的塗覆材料及塑膠。合適的實例包括其在以下之用途：低、中、與高固體油漆、一般工業油漆(包括烤漆)、二成分及金屬塗漆(如旋管與罐塗料)、粉末塗料、UV硬化性塗料、木材清漆；印墨，如柔版、凹版、平版、微影術、活版或凸版、網版印刷，及包裝印刷之印刷墨水；非接觸印墨，如噴墨印墨，包括連續噴墨與隨選滴液噴墨(其包括熱、壓電、與靜電式)；相變化印墨與熱熔蠟印墨；噴墨印表機用之印墨；及印刷清漆，如套印清漆；多元醇與塑性溶膠分散液；非水性陶瓷法，尤其是帶式流延、凝膠流延、刮刀片、擠壓與噴射模塑型方法，一進一步 實例為製備等壓壓製用之乾燥陶瓷粉；複合物，如片式模塑與塊狀模塑化合物、樹脂轉移模塑、拉擠、手工疊層與噴灑疊層法、匹配模式模塑；建築材料(如流延樹脂)、化妝品、個人保養品，如指甲油、防曬油，黏著劑、調色劑(如液體調色劑)、塑膠材料及電子材料(如顯示器(包括有機發光二極體(OLED)裝置、液晶顯示器置、與電泳顯示器)中彩色濾光片系統用之塗料調配物)、玻璃塗料(包括光纖塗料、反射性塗料、或抗反射塗料)、導電性及磁性印墨與塗料。其可用於顏料與填料之表面修改而改良用於以上應用之乾粉的分散力。塗覆材料之進一步實例示於Bodo Muller及Ulrich Poth之「塗漆調配及塗漆配方-培訓與實務用教科書(Lackformulierung und Lackrezeptur,Lehrbuch für Ausbildung und Praxis)」，Vincentz出版社，Hanover(2003)，及P.G.Garrat之「輻射硬化(Strahlenhartung)」，Vincentz出版社，Hanover(1996)。印刷墨水調配物之實例示於E.W.Flick之「印刷墨水及套印清漆調配物-近期演進(Printing Ink and Overprint Varnish Formulations-Recent Developments)」，Noyes出版社，Park Ridge NJ,(1990)，及後續版本。
在一具體實施例中，本發明之組成物進一步包括一種或以上的額外已知分散劑。
〔實施例〕 《中間產物A》
將十二醇(80份)、ε-己內酯(343.02份)、δ- 戊內酯(300.89份)、與丁氧化鋯(3.43份)在氮下在175℃攪拌16小時。生成產物為藉GPC(THF溶析液，己內酯標準品)測定Mn=1650克/莫耳及Mw=2300之蠟狀固體。
《中間產物B》
將十二醇(54.77份)、ε-己內酯(318.48份)、δ-戊內酯(103份)、與丁氧化鋯(2.38份)在氮下在175℃攪拌16小時。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚己內酯標準品)測定Mn=1650及Mw=2300之蠟狀固體。
《中間產物C》
將十二醇(111.58份)、ε-己內酯(786.02份)、與丁氧化鈦(1.6份)在氮下在160℃攪拌8小時。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚己內酯標準品)測定Mn=1560及Mw=2200之蠟狀固體。
《中間產物D》
將苯基乙醇(11.1份)、ε-己內酯(88.9份)、與二月桂酸二丁錫(0.002份)在氮下在170℃攪拌7小時。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=1100及Mw=3500之蠟狀固體。
〔比較例1(CE1)(CE1類似US4762752之實施例2的組成物但不完全相同(以TolonateTM HDLV2代替Desmodur®N-均為HDI三聚物；及以2-(2-羥基己基)吡啶代替4-(2-羥基己基)吡啶))〕
將中間產物D(15份)溶於二甲苯(21.5份)且裝入多異氰酸酯(7.4份，得自Vencorex之TolonateTM HDT-LV2)於乙二醇二乙酸酯(11.5份)中的溶液。添加二 月桂酸二丁錫(0.004份)且將溶液在氮下加熱至60℃，直到33%之NCO基被反應，如紅外線(IR)分析所測定。將三羥甲基丙烷(0.6份)溶於二甲苯(30份)然後添加。持續加熱直到66%之NCO基被反應，如IR所測定。添加羥基乙基吡啶(1.6份)於乙二醇乙酸酯(12.4份)中的溶液。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=3300及Mw=7300之26固體百分比的泛黃色液體。
〔比較例2(CE2)〕
將多異氰酸酯(20份之得自Bayer之Desmodur® L67 MPA/X)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(64.7份)在氮下在50℃攪拌。添加中間產物A(43份)、與聚酯二醇(1.66份，得自Perstorp之CAPA® 2047A)。將混合物在90℃加熱1小時。將混合物冷卻至70℃，且添加1-(3-胺基丙基)咪唑(2.84份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(20份)。將混合物在70℃攪拌30分鐘，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=3100及Mw=6500之39.5固體百分比的混濁液體。
〔比較例3(CE3)(CE3類似US4762752之實施例3的組成物但不完全相同(以Tolonate HDLV2代替Desmodur®N-均為HDI三聚物，及以4-(2-胺基乙基)吡啶取代1-(2-胺基乙基)哌))〕
將聚(乙二醇)甲基醚(15份，Mn=750)溶於二甲苯(15份)且裝入多異氰酸酯(7.2份，得自Vencorex之TolonateTM HDT-LV2)於二甲苯(1.5份)/乙二醇二乙酸酯 (21.5份)中的溶液。添加二月桂酸二丁錫(0.004份)且將溶液在氮下加熱至50℃，直到33%之NCO基被反應，如IR分析所測定。將聚(乙二醇)(6.1份，Mn=900)溶於二甲苯(15份)然後加入，且在50℃持續加熱直到66%之NCO基被反應，如IR所測定。將4-(2-胺基乙基)吡啶(1.6份)溶於乙二醇二乙酸酯(10份)，然後加入反應混合物。將反應混合物加熱至70℃歷時2小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=2000及Mw=3000之26固體百分比的泛黃色液體。
〔比較例4(CE4)〕
將琥珀酸酐(4.21份)在氮下在120℃以1小時裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(4.45份)於聚(乙二醇)甲基醚(40.33份，Mn=750)的攪拌溶液。將反應冷卻至90℃，且添加聚(乙二醇)甲基醚(31.05份，Mn=750)繼而為多異氰酸酯(25份，得自Vencorex之TolonateTM HDT-LV2)。將反應混合物在氮下在90℃攪拌4小時，然後裝入二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.1份)，且將反應混合物在90℃加熱16小時，及在120℃加熱3小時，直到無異氰酸酯基殘留。將產物以水(105.04份)稀釋成50.6固體百分比。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=4700及Mw=9100之混濁棕色液體。
〔實施例1(EX1)〕
將1,8-萘二甲酸酐(2.27份)在氮下在120℃裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(1.32份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(50份)的攪拌溶液。將反應混合物在120℃攪拌4.5小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應冷卻至70℃，且添加中間產物A(48.17份)、己內酯二醇(3.34份，得自Perstorp之CAPA® 2047A)、多異氰酸酯(20份，得自Bayer之Desmodur® L67 MPA/X)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(45.98份)。將混合物在氮下在70℃加熱13小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=4600克/莫耳及Mw=13000之混濁黃色液體。
〔實施例2(EX2)〕
將3-硝基-1,8-萘二甲酸酐(2.78份)在氮下在120℃裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(1.20份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(50份)的攪拌溶液。將反應在120℃攪拌10.5小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應冷卻至70℃，且添加中間產物A(48.17份)、己內酯二醇(3.34份，得自Perstorp之CAPA® 2047A)、多異氰酸酯(20份，得自Bayer之Desmodur® L67 MPA/X)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(46.75份)。將混合物在氮下在70℃加熱2.5小時，然後添加二月桂酸二丁錫(0.21份)，且將反應混合物在120℃攪拌又5.0小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=6800及Mw=15600之透明紅色液體。
〔實施例3(EX3)〕
將1,8-萘二甲酸酐(7.22份)在氮下在120℃裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(3.90份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(57.76份)的攪拌溶液。將反應混合物在146℃攪拌6.5小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應冷卻至90℃，且添加中間產物A(20.47份)、多異氰酸酯(17份，得自Bayer之Desmodur® L67 MPA/X)、與1,8-二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.1份)。將混合物在氮下在90℃加熱1小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=1500及Mw=3100之40.1固體百分比的混濁黃色液體。
〔實施例4(EX4)〕
將1,8-萘二甲酸酐(2.26份)在氮下在120℃裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(1.24份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(40份)的攪拌溶液。將反應混合物在120℃攪拌1小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應冷卻至90℃，且添加中間產物A(44.98份)、多異氰酸酯(20份，得自Bayer之Desmodur® IL BA)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(8.86份)，及將混合物在90℃攪拌2.5小時。添加1,8-二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.17份)，且將混合物在氮下在90℃加熱1小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=5300及Mw=12600之50.3固體百分比的混濁黃色液體。
〔實施例5(EX5)〕
將1,8-萘二甲酸酐(3.68份)在氮下在120℃ 裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(1.99份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(58.11份)的攪拌溶液。將反應在120℃攪拌6小時，及在145℃攪拌4.5小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應混合物冷卻至90℃，且添加中間產物B(27.23份)、聚酯二醇(0.37份，得自Solvay之CAPA® 2043)、多異氰酸酯(13份，得自Bayer之Desmodur® MPA/X)、與1,8-二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.1份)，且將混合物在氮下在90℃攪拌1小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=3000及Mw=6700之42固體百分比的混濁黃色液體。
〔實施例6(EX6)〕
將1,8-萘二甲酸酐(1.13份)在氮下在120℃裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(0.61份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(40份)的攪拌溶液。將反應混合物在120℃攪拌1小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應混合物冷卻至90℃，且添加中間產物B(43.31份)、聚酯二醇(2.81份，得自Solvay之CAPA® 2100)、多異氰酸酯(20.01份，得自Bayer之Desmodur® IL BA)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(8.23份)，及將混合物在氮下在90℃攪拌6小時。然後添加二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.16份)，且將混合物在氮下在90℃攪拌1小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=7500及Mw=17200之51.9固體百分比的混濁黃色液體。
〔實施例7(EX7)〕
將1,8-萘二甲酸酐(2.64份)在氮下在120℃ 裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(1.45份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(30份)的攪拌溶液。將反應混合物在120℃攪拌1小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應冷卻至90℃，且添加中間產物B(30.91份)、聚酯二醇(2.87份，得自Solvay之CAPA® 2100)、多異氰酸酯(20.03份，得自Bayer之Desmodur® IL BA)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(8.21份)，及將混合物在氮下在90℃攪拌6小時。然後添加二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.15份)，且將混合物在氮下在90℃攪拌1小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=5700及Mw=14100之50.32固體百分比的混濁黃色液體。
〔實施例8(EX8)〕
將1,8-萘二甲酸酐(1.13份)在氮下在120℃裝入3-胺基-1,2-丙二醇(0.56份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(40份)的攪拌溶液。將反應混合物在120℃攪拌1小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應混合物冷卻至90℃，且添加中間產物B(43.27份)、多異氰酸酯(20.00份，得自Bayer之Desmodur® IL BA)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(5.34份)，及將混合物在氮下在90℃攪拌1小時。然後添加二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.23份)，且將混合物在氮下在90℃攪拌1小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=11200及Mw=22100之50.4固體百分比的混濁黃色液體。
〔實施例9(EX9)〕
將1,8-萘二甲酸酐(3.68份)在氮下在120℃裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(1.99份)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(45份)的攪拌溶液。將反應混合物在120℃攪拌5小時，然後在146℃攪拌5.5小時，直到無酐殘留(如IR所測定)。將反應混合物冷卻至90℃，且添加中間產物C(27.86份)、多異氰酸酯(13份，得自Bayer之Desmodur® L 67 MPA/X)、二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.15份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(13.5份)，且將混合物在氮下在90℃攪拌1小時，直到無異氰酸酯基殘留。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=3000及Mw=6400之47.8固體百分比的混濁黃色液體。
〔實施例10(EX10)〕
將1,8-萘二甲酸酐(8.14份)在氮下在120℃以1小時裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(4.41份)於聚(乙二醇)甲基醚(40份，Mn=750)的攪拌溶液。將反應混合物冷卻至90℃，且添加聚(乙二醇)甲基醚(31.88份，Mn=750)，繼而為多異氰酸酯(25份，得自Vencorex之TolonateTM HDT-LV2)。將反應混合物在氮下在90℃加熱6小時，然後裝入二氮雙環[5.4.0]十一-7-烯(0.1份)，且將反應混合物在90℃加熱1小時，直到無異氰酸酯基殘留。將產物以水(109.43份)稀釋成50固體百分比。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=4300及Mw=6600之混濁棕色液體。
〔實施例11(EX11)〕
將1,8-萘二甲酸酐(15.95份)在氮下在120℃ 以1小時裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(8.64份)於聚(乙二醇)甲基醚(36.75份，Mn=750)的攪拌溶液。將反應混合物冷卻至90℃，且添加聚(乙二醇)(9.19份，Mn=1000)，繼而為多異氰酸酯(31.10份，得自Vencorex之TolonateTM HDT-LV2)。將反應混合物在氮下在90℃加熱16小時，然後在120℃加熱3小時，直到無異氰酸酯基殘留。將產物以水(101.63份)稀釋成50固體百分比。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=3000及Mw=7800之混濁棕色液體。
〔實施例12(EX12)〕
將1,8-萘二甲酸酐(8.14份)在氮下在120℃以1小時裝入2-(2-胺基乙氧基)乙醇(4.47份)於聚(乙二醇)甲基醚(71.65份，Mn=1000)的攪拌溶液。將反應混合物冷卻至90℃，且添加聚(乙二醇)甲基醚(24.19份，Mn=1000)，繼而為多異氰酸酯(25份，得自Vencorex之TolonateTM HDT-LV2)。將反應混合物在氮下在90℃加熱2小時，然後在120℃加熱2小時，直到無異氰酸酯基殘留。將產物以水(133.45份)稀釋成50固體百分比。生成產物為藉GPC(THF溶析液，聚苯乙烯標準品)測定Mn=3000及Mw=6500之混濁棕色液體。
《分散液測試1》
將CE1、CE2、EX1、或EX2(按40%活性物計為4.75份)溶於丙烯酸系樹脂(1.05份，得自Cytec之Macrynal® SMC565)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(20.45份)而製備分散液。添加3毫米玻璃珠(125份)、與藍色顏料 (8.75份，得自BASF之Heliogen® Blue L6700F)，且將內容物以Skandex搖動機研磨4小時。在EX1或EX2存在下得到比CE1或CE2小的平均粒度。平均粒度D50及D90係使用Nanotrac粒度分析儀測定。
《分散液測試2》
將各分散劑CE1、CE3、或EX3-9(按50%活性物計為1.0份)溶於乙酸丁酯(7重量份)而製備分散液。添加3毫米直徑玻璃珠(17份)、與紅色顏料(得自BASF之Cromopthal® Red A2B，2.0份)，且將內容物以水平搖動機研磨16小時。藉玻璃珠移動通過研磨基料之自由度測定生成研磨基料之黏度。所有的本發明實施例均呈現優良的流動性，而CE1及CE3形成靜置時膠化的分散液。
《分散液測試3》
將各分散劑10-12(按50%活性物計為1.0份) 溶於水(7重量份)而製備分散液。添加3毫米直徑玻璃珠(17份)、與紅色顏料(得自Clariant之Inkjet Magenta E5B02，2.0份)，且將內容物以水平搖動機研磨16小時。藉玻璃珠移動通過研磨基料之自由度測定生成研磨基料之黏度。所有的本發明實施例均呈現優良的流動性，而CE3及CE4形成黏性或靜置時膠化的分散液。分散液之粒度係使用Malvern Zetasizer測定。
《分散液測試4》
將各分散劑EX10-12(按50%活性物計為2.0份)溶於水(6.5重量份)而製備分散液。添加3毫米直徑玻璃珠(17份)、與黑色顏料(得自Birla carbon之Raven 5000 Ultra，1.5份)，且將內容物以水平搖動機研磨16小時。藉玻璃珠移動通過研磨基料之自由度測定生成研磨基料之黏度。所有的本發明實施例均呈現優良的流動性，而CE3及CE4形成黏性液體或靜置時膠化的分散液。分散液之粒度係使用Malvern Zetasizer測定。
以上參考的各文件均藉由引用併入本文，其包括任何請求優先權益之先行技藝申請案，不論以上是否特別列出。應了解，在此所述的上限及下限量、範圍、及比例限制均可獨立組合。同樣地，本發明各要素之範圍及量可連同任何其他要素之範圍或量一起使用。
在此使用的連接詞「包含(comprising)」，其與「包括(including)」、「含有(containing)」、或「特徵為(characterized by)」同義，為包容性或開放式，且不排除額外的未陳述要素或方法步驟。然而，在此每次詳述「包含(comprising)」則意圖為該術語亦包含片語「本質上本質上由...組成(consisting essentially of)」及「由...組成(consisting of)」作為替代性具體實施例，其中「由...組成」排除任何未指定的要素或步驟，及「本質上由...組成」可包含實際上不影響所考量的組成物或方法之必要或基本及新穎特徵之額外的未陳述要素或步驟。
雖然為了例證本發明之目的而已顯示特定的代表性具體實施例及細節，但其中可進行各種變化及修改而不背離本發明之範圍對所屬技術領域者為顯而易知。關於此點，本發明之範圍僅受以下申請專利範圍限制。

Claims (16)

  1. 一種包含具有至少一個醯亞胺基團之聚合物鏈的聚合物，其中各醯亞胺基團化學鍵結至芳香族環，該聚合物由式(1)表示：其中各變數獨立為：R1可為Q環上任何可用於鍵結取代基之位置的取代基，及R1可獨立由拉電子基團或電子釋放基團之一或以上表示；a為0至2；Q為含有4n+2個π-電子之稠合或非稠合芳香族環，其中n=1或以上，及Q可以形成5或6員醯亞胺環之方式鍵結至該醯亞胺；b為1或2，及當b為2時，醯亞胺基團為以二化學鍵附接至Pol之側鏈；d為1、2、或3；其表示可能有1至3個醯亞胺基團在R2之不同碳原子處附接至R2；R2可為C1至C20伸烴基(hydrocarbylene group)、或C1至C20伸烴羰基(hydrocarbonylene group)、或其混合物；R2可包括氧及/或氮原子，其中R2之每個氧或氮有至少2個碳原子，這些包括R2中的醚、酯、與醯胺型鍵聯；W’為氮原子、氧原子、或直接鍵結；當b為2時，W’之一可衍生自與該異氰酸酯反應之二級胺，且可位於醯亞胺與另一W’基團之間的R2鍵聯基中，當b為2時各W’基團可為相同或不同；Pol為包含至少二個胺基甲酸酯及/或脲鍵聯，及至少一種聚醚終端鏈的聚胺基甲酸酯；w為1或以上。
  2. 如請求項1之聚合物，其中Q為單一苯環或萘環。
  3. 如請求項1之聚合物，其中該至少一種聚醚在分子一端具有至少一個對異氰酸酯基為反應性而形成化學鍵之化學基團，但不具有第二遠側位置的對異氰酸酯基為反應性而形成化學鍵之化學基團，其為距該聚醚中的該第一反應性基團超過17個連續主幹原子之分子中的化學基團，因此製造僅在一點附接至聚合物之聚醚，且該聚醚之任何額外末端作為鏈端。
  4. 如請求項1之聚合物，其中用於該Pol之溶劑溶解化(solvent-solubilising)聚醚具有300至5000克/莫耳之數量平均分子量。
  5. 如請求項1之聚合物，其中用於該Pol之該聚醚包含該聚合物的20至80重量百分比。
  6. 如請求項1之聚合物，其中該聚合物具有至少二個具有下式之醯亞胺基團：其在該Pol之至少二個分開位置附接至Pol。
  7. 如請求項1之聚合物，其中該衍生自以下結構的反應物：或或或其中R1、R2、Q、d、b及a如請求項1所定義。
  8. 如請求項1之聚合物，其中該Q為萘。
  9. 如請求項1之聚合物，其中每聚合物平均至少一個R1為-SO3H、-Cl、-Br、-NO2基團。
  10. 一種獲得如請求項1之聚合物的方法，其包含：a)尋求具有至少三個反應性異氰酸酯基之多異氰酸酯分子，該多異氰酸酯分子作為該Pol之建構嵌段，及作為當與含羥基或胺基物種反應時形成胺基甲酸酯及/或脲鍵聯之異氰酸酯基的來源；b)將該多異氰酸酯分子之該反應性異氰酸酯基中之至少一者與至少一種聚醚反應而形成終端鏈；c)將該多異氰酸酯之該反應性異氰酸酯基中之至少一者與下式之含醯亞胺基團分子反應：其中b為1或2，及d為1、2、或3；且R1、Q、R2、a如前所定義；而將該醯亞胺基團附接至該Pol，W可為任何可與異氰酸酯基反應之基團，其係選自胺基、羥基、及羧酸；d)視情況將該多異氰酸酯分子之該反應性異氰酸酯基與至少一種二或更高官能性的交聯劑反應，而將多個異氰酸酯基偶合至單一Pol中；e)視情況將該多異氰酸酯分子之該反應性異氰酸酯基與至少一種用於該Pol之修改劑反應。
  11. 如請求項10之方法，其中該聚合物含有至多30個下式之醯亞胺基團：
  12. 如請求項10或11之方法，其中將選用的額外修改劑與該多異氰酸酯之反應性異氰酸酯基之至多10莫耳百分比反應。
  13. 如請求項10或11之方法，其中該具有至少三個反應性異氰酸酯基之多異氰酸酯分子選自市售多異氰酸酯，二聚或三聚多異氰酸酯；與具有二或更多個對異氰酸酯基為反應性之基的多元醇、多胺、或胺基醇反應之二異氰酸酯及/或多異氰酸酯。
  14. 一種組成物，其包含a)粒狀固體，b)包含極性有機或水性介質之介質，及c)由如請求項1至9中任一項之聚合物所示之聚合物。
  15. 如請求項14之組成物，其中該組成物為研磨基料、油漆、或印墨。
  16. 一種組成物，其包含：具有至少一個終端醯亞胺基團之聚合物鏈，該醯亞胺基團化學鍵結至芳香族基團或稠合芳香族基團，其中該聚合物由如請求項1至9中任一項之聚合物表示；粒狀固體；及(i)極性有機介質、(ii)水、或其摻合物。
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