流变控制用组合物的制作方法
【专利说明】流变控制用组合物
[0001] 说明书
[0002] 本发明涉及一种组合物、其用途和含有所述组合物的制品。
[0003] 为了控制液体系统（特别是液体涂布系统）的流变，实践中使用有机改性膨润土、 二氧化硅、氢化蓖麻油和聚酰胺蜡。
[0004] 使用这些流变助剂的一个缺点在于他们通常以干燥固体形式获得。因此，在使用 前在溶剂和剪切力的帮助下首先将所述流变助剂崩解，从而形成半成品。作为选择，未被分 解的流变助剂也能够通过利用靶向温度控制将其引入液体涂布体系而使用。如果根据目标 设置该温度控制未发生，则通常在最终的涂布体系中出现晶体，这些可能引起涂布方面的 缺陷。
[0005] 使用这些流变助剂的一个通常缺点在于他们引起清澈的透明涂层浑浊和模糊。此 外，也不希望应对能够在加工过程中产生尘埃的干燥的粉末产品。
[0006] 通过特定脲化合物的溶液而提供这些流变控制剂的液体应用替代品。此类溶液实 践中经常使用，并且描述于例如EP-A-1188779。典型的溶剂或载体介质是极性/非质子性 溶剂和/或所谓的离子性液体（其实际上代表熔融盐），所述离子性液体在中等温度条件 (通常小于80°C，理想为室温）下是液体。应当承认的是，溶解的脲化合物的流变控制性通 常相当良好，但是在许多情况下需要经进一步优化的流变控制行为。经优化的行为通常不 仅表现在流变有效性的改善方面，在某些情况下还表现在与应用相关制剂（例如结合剂） 的相容性的改善方面。
[0007] 因此本发明的目的是提供相应的尚品质流变控制剂。
[0008] 该问题的解决方案是一种组合物，所述组合物含有：
[0009] i) 15重量％~95重量％的氧化合物（A)，
[0010] ii) 5重量％~75重量％的脲化合物（B)，
[0011] iii) 0重量％~50重量％的离子生成性化合物（ionogenic compound) (C)，和
[0012] iv)0重量％~35重量％的有机溶剂（D)，
[0013] 其中所述氧化合物（A)具有70g/mol~600g/mol的摩尔质量，不具有脲基，并且 以根据通式（I)的形式存在：
[0014]
[0015] 所述通式（I)中：
[0016] 各情况下的R1相同或不同，并且由氢和/或含有1~16个碳原子的支化或非支 化的饱和或不饱和有机残基表示，
[0017] 各情况下的R2和R3相同或不同，并且在各情况下相互独立地由含有1~12个碳原 子的支化或非支化的饱和或不饱和有机基团表示，条件是R 1和R2与和R1和R2连接的CO-N 基团一起能够形成具有4~10个环原子的环，并且R2和R3与连接R2和R 3的N原子一起能 够形成具有4~7个环原子的环，其中R\R2和R3总计具有4~40个碳原子、1~8个来自 由O和N组成的组中的杂原子和总计1~2个通过单键连接的氧原子，所述通过单键连接 的氧原子以醚、酯或羟基官能团存在，
[0018] 所述脲化合物（B)具有350g/mol~60, 000g/mol的摩尔质量和至少一个脲基，
[0019] 所述离子生成性化合物（C)含有阳离子和阴离子成分，并且与所述氧化合物（A) 和与所述脲化合物（B)不同，以及
[0020] 所述有机溶剂（D)不含有脲基和离子性基团，并具有至多两个选自由氮和氧组成 的组中的杂原子。
[0021] 如上所述，根据本发明，仅相关的"通过单键连接的氧原子"是以醚、酯或羟基存在 的氧原子。
[0022]
[0023] 优选的是通过单键连接的氧原子是以醚或酯官能团存在的氧原子。（在这些中并 且在所有其他结构图像中，在功能片段的情况下，星号表示结构片段的连接位置）。
[0024] 成分（A)、⑶、（C)和或⑶各自以各种物质的形式（例如作为混合物）存在。可 选地是，根据本发明的组合物还可以含有与组分（A)、（B)、（C)和或（D) -起的额外组分。
[0025] 如下通过确定重均分子量而确定高分子量脲化合物（B)(具有大于约lOOOg/mol 的摩尔质量的那些）的分子量：重均分子量是通过凝胶渗透色谱（GPC)确定的摩尔质量分 布的重量平均数。根据DIN 55672的第2部分确定摩尔质量分布。使用溴化锂的二甲基乙 酰胺溶液（含量5g/l)作为洗脱剂。对于校正，使用分子量1，000, 000g/m〇l至102g/mol的 窄范围线性递增的聚甲基丙烯酸甲酯标准品。总GPC体系（注入器、样品盘、检测器和柱） 的温度为80 °C。
[0026] 根据本发明的组合物具有特别良好的流变有效性（rheologic effectiveness)。 例如，所述组合物的流变有效性可以基于相应的涂料制剂的载荷下稳定性（下垂极限（sag limit))来确定。此外，根据本发明的组合物在应用相关制剂（例如结合剂）中展现宽的相 容性（标准：例如制剂中的斑点、模糊和浑浊）。
[0027] 作为流变控制剂的流变性能或合适性方面的重要因素是两种流变活性剂、即氧化 合物㈧和脲化合物⑶之间的相互作用。
[0028] 在本发明的一个方面，根据本发明的组合物含有：
[0029] i) 30重量％~80重量％的氧化合物（A)，
[0030] ii) 20重量％~55重量％的脲化合物（B)，
[0031] iii)0重量％~15重量％的离子生成性化合物（C)，和
[0032] iv) 2重量％~25重量％的有机溶剂（D)。
[0033] 所述溶剂（D)通常是可行的，但是作为选择也可以免除溶剂。然后一般而言，如果 氧化合物（A)和脲化合物（B)(可选地在离子生成性化合物（C)的存在下）的混合物以液 体形式制备则是有利的。
[0034] 根据本发明的组合物的此类可能无溶剂的实施方式通常含有：
[0035] ⑴40 %~85重量％的氧化合物（A),
[0036] (ii) 15重量％~60重量％的脲化合物（B)，
[0037] (iii)0重量％~5重量％的离子生成性化合物（C)，和
[0038] (iv) O重量％~25重量％的有机溶剂（D)。
[0039] 在进一步的典型实施方式中，根据本发明的组合物含有：
[0040] ⑴45重量％~80重量％的氧化合物（A)，
[0041] (ii) 20重量％~55重量％的脲化合物（B)，
[0042] (iii)O重量％~4重量％的离子生成性化合物（C)，和
[0043] (iv) O重量％~10重量％的有机溶剂（D)。
[0044] 在特别典型的实施方式中，根据本发明的组合物含有：
[0045] ⑴50重量％~75重量％的氧化合物（A)，
[0046] (ii) 25重量％~50重量％的脲化合物（B)，
[0047] (iii)O重量％~3重量％的离子生成性化合物（C)，和
[0048] (iv) O重量％~7重量％的有机溶剂（D)。
[0049] 在本发明的特别实施方式中，50重量％~100重量％的氧化合物（A)的所述通式 (I)以下述方式存在：R 1相同或不同，由氢或者含有1~16个碳原子的支化或非支化的饱 和或不饱和有机基团表示，优选由支化或非支化的C1-C4烷基基团表示，并且R 2和R3与和 R2和R3连接的N原子以及醚氧原子一起能够共同形成具有5~7个环原子的环。
[0050] 接着优选的是50重量％~100重量％的氧化合物（A)的所述通式（I)根据通式 (Ia)存在，
[0051]
[0052] 所述通式（Ia)中：
[0053] R1相同或不同，并且由氢和/或甲基表示，并且
[0054] 在各情况下的&、&、&和X4相同或不同，并且各自相互独立地由氢和/或直链或 支化Cl-C8烷基表示。
[0055] 特别优选的是，在式（Ia)中R1以氢和/或甲基的形式存在，并且X1=X 2=X3 = X4= Ho
[0056] 各氧化合物（A)的制备使用已知的有机化学方法根据结构类型进行。因此， 例如在 GB 2223492、US 3558619、US 2472633、WO 2012/137152、DE 2445192 中和在 Tetrahedron 2005, 61 (46)，10903、Tetrahedron Lett.2012, 53, 3259、Tetrahedron Lett.2010, 51，2319、Applied Catalysis A 2003, 255, 23、Natural Product Research 2009, 23 (5)，479 和 Synth. Commun. 2010, 40 (2)，295 中描述了（Ia)型混合物的制备。
[0057] 在另一特别实施方式中，50重量％~100重量％的所述氧化合物（A)的通式（I) 以下述方式存在：R 1相同或不同，由1或2个通过单键连接的的氧原子（其呈现为醚基和/ 或酯基）以及含有2~16个碳原子的直链或支化有机基团表示，并且各情况下的R 2和R 3 相互独立地由支化或非支化的饱和或不饱和的C1-C8烃基表示。
[0058] 接着优选的是，50重量％~100重量％的所述氧化合物（A)的通式（I)优选以下 述形式存在：各情况下的R 1相同或不同，并且由一种或多种来自由（Ib)和（Ic)组成的组 的通式链段表示
[0059]
[0060] 所述通式（Ib)和（Ic)中
[0061] 各情况下的Rn相同或不同，并且由直链或支化的C1-C8烷基、C5-C7环烷基或苯 基（其中环烷基或苯基可以被取代）表示，并且
[0062] 各情况下的R12相同或不同，由直链或支化的C2-C8亚烷基表示。
[0063] 优选的是在式链段（Ib)和（Ic)中，R11表示甲基或乙基并且R12表示支化或非支 化的(： 4亚烷基。
[0064] 尤为特别优选的是，在此类情况下，存在式链段（Ib)，R11表示甲基并且R 12表示支 化或非支化的(：4亚烷基。
[0065] 各氧化合物（A)的制备优选使用已知的有机化学方法根据结构类型进行。例如， 具有（Ib)或（Ic)型链段的化合物的制备描述于J. of Chemical Education 1982, 59, 1069 和DE 3339386以及US 3417114中。还可以相应地使用另外的有机合成标准方法。例如，一 种方法是使醇与环式羧酸酐反应以形成羧酸半酯（通常的反应条件：在60°C搅拌3小时； 诸如K 2CO3等催化剂可以促进该反应），然后使醇与环式羧酸酐以及亚硫酰氯反应，从而形 成酸基氯官能酯，随后使酸基氯官能酯与相应的仲胺反应以形成酰胺官能酯（通常的反应 条件：在小于〇°C将所述胺放置于芳香烃中，然后通过使酸基与反应性胺在最大0°C的温度 反应，叔胺作为催化剂可以促进该反应）。替代性制备方法例如是：使仲胺与环式羧酸酐反 应以形成羧酸酰胺（通常的反应条件：在小于40°C搅拌24小时），然后使羧酸酰胺的酸基 与亚硫酰氯反应以形成酸基氯官能酰胺，并且使酸基氯官能酰胺与醇反应以形成酰胺官能 酯（通常的反应条件：在小于30°C搅拌）。
[0066] 作为选择，50重量％~100重量％的所述氧化合物（A)的通式（I)以下述方式存 在：R 1相同或不同，并且根据通式链段（Id)表示，
[0067]
[0068] 所述通式（Id)中
[0069] 各情况下的R21相同或不同，由直链或支化的C1-C4烷基表示，并且
[0070] 各情况下的R22相同或不同，由直链或支化的C2-C6亚烷基表示。
[0071] 特别优选的是，在式链段（Id)中R21表示甲基或乙基，R22表示直链或支化的C2-C4 亚烷基。
[0072] 在此类情况下尤其优选的是，在式链段（Id)中，R21表