[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN105121509B - 遥爪n‑烷基化聚酰胺聚合物和共聚物 - Google Patents

遥爪n‑烷基化聚酰胺聚合物和共聚物 Download PDF

Info

Publication number
CN105121509B
CN105121509B CN201480020934.XA CN201480020934A CN105121509B CN 105121509 B CN105121509 B CN 105121509B CN 201480020934 A CN201480020934 A CN 201480020934A CN 105121509 B CN105121509 B CN 105121509B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyamide
distant pawl
carbon atom
branched
pawl polyamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480020934.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105121509A (zh
Inventor
G·埃尔德迪
N·波拉麦迪
J·T-Y·赖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lubrizol Advanced Materials Inc
Original Assignee
Lubrizol Advanced Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lubrizol Advanced Materials Inc filed Critical Lubrizol Advanced Materials Inc
Publication of CN105121509A publication Critical patent/CN105121509A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105121509B publication Critical patent/CN105121509B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/265Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids from at least two different diamines or at least two different dicarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/28Preparatory processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/26Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/34Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from polyamines and polycarboxylic acids using polymerised unsaturated fatty acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C08G69/36Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino acids, polyamines and polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/40Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/44Polyester-amides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Polyamides (AREA)

Abstract

低玻璃化转变温度聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺由形成叔酰胺键的单体形成。这些聚酰胺可与共反应物一起使用以形成具有理想聚酰胺性能的高分子量或交联聚合物。

Description

遥爪N-烷基化聚酰胺聚合物和共聚物
发明领域
本发明涉及在约70℃以下为液体并可反应到其它聚合物材料中以赋予理想性能的遥爪聚酰胺。许多聚酰胺,例如各种尼龙聚合物,在约80℃以下的温度下为固体,因此难以均匀地反应到其它聚合物材料中。将聚酰胺或者带有氮的聚酰胺前体的氮原子N-烷基化消除氢键,使得本公开内容的聚酰胺熔点较低并且更加可溶。
发明背景
Industrial and Engineering Chemistry的第38卷(1946年10月)第1016-1019页,标题Melting Points of N-Substituted Polyamides,作者B.S.Biggs,C.J.Frosch和R.H.Erickson研究了聚酰胺的氮上的取代影响和聚酰胺熔点与取代的程度和类型的关系。
标题为Research in the Field of Synthesis of Condensation of a N-alkylated Hexamethylenediamine的汇编稿,作者A.L.Klebanskii和M.S.Vilesova(1957),包括描述聚酰胺的基本性能(结晶度、拉伸强度、在有机溶剂中的稳定性等)的VI.Synthesis of Polyamines Starting with N-Alkylated Hexamethylenediamine,Production of Partly N-alkylated Polyamides,第1820-1823页;并且VII.Preparationof Completely N-alkylated Polyamides and Coupling of Their Chains with aDiisocyanate,第1824-1828页描述了通过与二异氰酸酯偶联而使聚酰胺链延伸。
US 4,992,500描述了用松香衍生物乳化的聚酰胺水分散体。
Makromol.Chem.第184卷(1983)第1957-1965页公开了由N-甲基十二内酰胺。Polymer第41卷(2000)第7653-7866页,标题Crystallization Behavior of Poly(N-methyldodecano-12-lactam)公开了N-甲基十二-12-内酰胺的均聚物。
J.of Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.第28卷(1990)第1473-1482页,标题Polyurethane Elastomers with Hydrolytic and ThermoxidativeStability.I.Polyurethanes with N-Alkylated Polyamide Soft Blocks公开了具有N-烷基化聚酰胺键的聚氨酯。
J.of Polym.Sci.Part A:Polym.Chem.第28卷(1990),标题PolyurethaneElastomers with Hydrolytic and Thermoxidative Stability.II.Polyurethanes withN-Alkylated Polyamide Soft Blocks公开了其中胺上的烷基为甲基、乙基、异丙基或丁基且二酸为碳酸酯的共聚酰胺。
US 5,610,224公开了用于涂料组合物中的离子和非离子聚酰胺改性聚氨酯聚合物,形成方法和包含这些聚合物的涂料组合物。
EP 594 292 A1描述了与内酯反应的N-烷基化氨基醇。该反应产物与二羧酸的二酯或二羧酸的酐反应。
标题为Compositions for Golf Equipment并转让给Acushnet Company的US 7,276,570公开了包含热塑性、热固性、可浇注或可研磨弹性体组合物的高尔夫球,所述组合物包含至少一种具有连接在其上的多个阴离子结构部分的聚合物。该组合物可用作高尔夫球结构的一部分。
International J.of Adhesion&Adhesives第22卷(2002)第75-79页,标题Polyamides Derived from Piperazine and Used for Hot-melt Adhesives:Synthesisand Properties公开了哌嗪与乙二胺和二聚脂肪酸的共聚物。
WO2006/053777 A1,Novartis Pharma Gmbh公开了包含聚酰胺预聚物的可交联聚(氧化烯),其可用于提供可用作接触透镜中的组分的水溶性预聚物。
US 2008/0090956 A1公开了包含酰胺结构单元的水稀释性羟基官能聚氨酯,它们的制备方法和由它们制备的含水涂料组合物。
US 2008/0223519(等同于WO2008/070762),标题Polyamide Polyols andPolyurethanes,Methods for Making and Using,and Products Made Therefrom公开了聚合和非聚合二胺与二羧酸和羟基取代羧酸的反应产物。它还公开了聚酰胺与二异氰酸酯的反应。
EP 449419 A1描述了使伯氨基醇与酸封端聚酰胺醚反应以产生羟基封端聚合物。
发明概述
本发明涉及骨架结构中包含N-烷基化酰胺基团的低分子量聚酰胺低聚物和遥爪聚酰胺(包括共聚物)。这些聚合物作为软链段用于制备热塑性、热固性和弹性体树脂和那些树脂的水基分散体。这些聚酰胺聚合物的独特特征是其在20至50或80℃的温度下作为液体加工的能力,这使得它们适于进一步反应和聚合,从而形成各种热塑性或热塑性弹性体组合物。
发明详述
定义
以下术语具有如下文所述定义:遥爪聚合物,定义为包含两个反应性端基的大分子,可用作交联剂、增链剂以及各种大分子结构,包括嵌段和接枝共聚物、星形、超支化或树状聚合物的重要结构部分。聚二烯、聚酯、聚醚和聚碳酸酯类型的遥爪聚合物是本领域中熟知的。具有选自伯或仲羟基、伯或仲胺和羧酸的官能端基的这些现有技术遥爪聚合物与补充反应物反应以形成具有遥爪前体性能的较大聚合物。加工具有低熔点的聚酰胺遥爪物是不容易的。
我们使用括号表示:1)一些任选存在的事物,使得(多种)单体意指一种或多种单体,或者(甲基)丙烯酸酯意指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯,2)限定或进一步定义先前提到的术语,或者3)列举较窄的实施方案。
聚酯多元醇赋予良好的机械性能和UV耐受性,但它们的缺点是差的耐水解性。聚醚多元醇具有比聚酯更好的水解稳定性,但在UV耐受性方面不足。聚碳酸酯多元醇提供与具有一定提高硬度的聚酯相比改进的耐水解性,但它们比其它多元醇贵一个数量级。聚二烯多元醇是有用的,但是太疏水而不能很好地与极性基质相互作用。取决于来自二烯单体的残余不饱和,将一些聚二烯多元醇氢化以降低降解机制。因此,新一类遥爪聚酰胺将帮助克服这些问题。
已制备了具有低粘度、低玻璃化转变温度、受抑制的结晶度、低酸值,具有各种氮或酰胺:烃重量比(或者亲水/疏水平衡),且具有可控数目的氢键或非氢键酰胺基团的胺封端聚酰胺低聚物。
已由常规二官能酸和胺制备了一系列聚酰胺低聚物。初始低聚物包含胺端基并在与二异氰酸酯的反应中形成聚酰胺-聚脲骨架。然而,这些结构中强氢键的存在使得它们甚至在低分子量下是非常硬的(高玻璃化转变),因此不适于进一步结构改性或者制备较高分子量聚合物或交联网络。我们发现这些聚合物上N-烷基的取代使得它们是软的且容易加工。
本发明涉及聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺,其对例如通过水解或UV降解导致的断链具有耐受性,作为大分子单体、预聚物或聚合物链段用于制备较高分子量聚合物和/或交联聚合物网络。由于酰胺键的较高热稳定性,所得聚合物或网络具有比来自聚醚和/或聚酯的类似聚合物或网络更好的热稳定性。聚合物由中等分子量聚酰胺低聚物和可与低聚物末端上的共反应性基团形成化学键的共反应物形成。这些聚合物具有它们作为低聚物由其制备形成最终聚合物的相当大重量%的聚酰胺低聚物的许多性能。改变低聚物的分子量和组成可用于实现所需性能。它们也可用于制备聚脲/氨基甲酸酯。术语聚脲/氨基甲酸酯用于指具有脲键、氨基甲酸酯键或这类键的混合物的聚合物。组合物可包含少量其它聚合物和材料作为物理混合物或者其中其它聚合物或材料可共反应到聚酰胺中。
术语聚酰胺低聚物指具有2个或更多个酰胺键的低聚物,或者有时描述酰胺键的量。聚酰胺低聚物的子集为遥爪聚酰胺。遥爪聚酰胺为具有高百分数或指定百分数的单一化学类型的两个官能团,例如2个末端胺基团(意指伯、仲或混合物)、2个末端羧基、2个末端羟基(也意指伯、仲或混合物)或者2个末端异氰酸酯基团(意指脂族、芳族或混合物)的聚酰胺低聚物。优选满足遥爪的定义的%二官能范围为至少70或80,更理想地至少90或95摩尔%低聚物为二官能的,这与较高或较低官能度相反。反应性胺封端遥爪聚酰胺为其中末端基团都为胺类型,伯或仲及其混合物,即排除叔胺基团的遥爪聚酰胺低聚物。
本发明第一部分为聚酰胺链段对由遥爪低聚物制备的聚合物中的聚酯、聚醚或聚碳酸酯软链段的取代。聚酰胺链段对聚酯、聚醚或聚碳酸酯链段的替代或取代可以为部分或完全的。由于聚醚和聚酯中它们更容易断链的潜势,最佳的环境耐受性,包括热稳定性,会由聚酯和聚醚链段的完全替代产生。在一些实施方案中,一些聚酯和或聚醚链段可能保留在遥爪聚酰胺或聚酰胺低聚物中以便它们能够将弹性体部分软化或者改变所得聚合物与其它聚合物表面的相容性。当来自聚酯或聚醚的聚合物通过水解或UV活化断链降解时,聚合物的分子量降低,使得聚合物或链段很快损失其拉伸强度、断裂伸长率、耐溶剂性等。
本发明第一部分即软聚酰胺链段对软聚醚或聚酯链段的取代的第二个优点是聚酰胺链段倾向于促进在多种极性基质如玻璃、尼龙和金属上比聚酯或聚醚基聚合物更好的润湿和附着力。聚酰胺的疏水/亲水性质可通过使用聚酰胺中烃与酰胺键或氮原子的不同重量比调整。相对于酰胺键部分具有大的脂族烃部分的二酸、二胺、氨基羧酸和内酰胺倾向于为疏水的。当烃与酰胺键或氮原子的重量比变得较小时,聚酰胺为更亲水的。提高聚合物中的聚酰胺量可提高在具有与聚酰胺类似或相容表面的基质上的附着力。
由聚酰胺链段制备的聚合物可具有良好耐溶剂性。溶剂可导致聚合物变形和溶胀,由此导致聚合物过早失效。溶剂可导致涂层溶胀并在二者之间的界面处从基质上分层。
应当指出,许多现有技术聚酰胺为高熔点结晶聚酰胺,例如尼龙-6、尼龙-6,6、尼龙-6,10,其在太高,例如超过100℃的温度下熔融,而不能用作软链段,如果需要块状(blocky)热塑性聚合物的话。在一些现有技术出版物中,仅加入经常为结晶或高Tg聚酰胺类型的聚酰胺以提高与聚酰胺相容的基底的表面相互作用。为产生较低Tg聚合物,将软(低Tg)聚酯、聚醚或聚碳酸酯加入聚酰胺链段中以提供较低复合Tg弹性体链段。在其它现有技术出版物中,仅将一些聚酰胺键插入聚合物中以改变聚合物的极性,提高耐溶剂性或者提高软化温度。
本专利申请的一个目的是在包含一个或多个聚酰胺链段的遥爪低聚物中使用高百分数的酰胺键以提供对来自水解的断链和/或UV活化断链的耐受性。因此,许多实施方案描述软链段,其中软链段中的重复单元之间的总键的高百分数为酰胺键。一些实施方案可容许重复单元之间的一些键不同于酰胺键。
由常规聚酰胺得到低Tg聚酰胺软链段的重要改变是在形成聚酰胺中使用具有仲胺端基的单体。由仲胺和羧酸类基团形成的酰胺键称为叔酰胺键。伯胺与羧酸类基团反应形成仲酰胺。仲酰胺的氮原子具有连接的氢原子,所述氢原子通常与相邻酰胺的羰基氢键结合。分子内H-键引起具有高熔点的结晶度并且可充当交联,从而降低链移动性。使用叔酰胺基团,酰胺键的氮上的氢与氢键一起消除。当聚合物以本体(bulk)聚合物试样存在时,与具有氢连接在其上的仲酰胺基团相比,具有连接在其上的一个额外烷基的叔酰胺键具有降低的与附近酰胺基团的极性相互作用。降低的极性相互作用意味着包含酰胺键的玻璃或结晶相在比为仲酰胺基团的类似酰胺基团更低的温度下熔融。得到仲胺反应物,叔酰胺键的前体,的一种方法是用烷基取代含胺单体的氮原子。得到仲胺反应物的另一方法是使用其中胺氮为环结构的一部分的杂环分子。哌嗪为其中两个氮原子都是仲型且为杂环的一部分的常见环二胺。
降低聚酰胺软链段的Tg的另一改变是除形成聚酰胺的最小数目的单体外,使用至少一种其它单体。因此,对于由内酰胺聚合例如由N-甲基-十二烷基内酰胺形成的聚酰胺,技术人员会在用于聚合的单体中包含其它内酰胺、氨基羧酸、二胺或二羧酸以改变由单体形成的酰胺键之间的间距(在重复单元中),使得聚酰胺中酰胺键之间的间距沿着骨架是不规则的,例如各个低聚物中对一些重复单元而言不是相同的物理尺寸。对于氨基羧酸的聚合,技术人员会在用于聚合的单体混合物中包含其它内酰胺、氨基羧酸、二胺或二羧酸(单体的主要反应性基团之间具有不同的物理长度)以改变酰胺键之间重复单元之中的间距。改变单体上的端基也可破坏极性酰胺键的间距中的规则性并降低共聚物的有效Tg。因此,C6氨基羧酸与小部分C6二酸和C6二胺共聚可破坏酰胺键的规则性,因为二酸和二胺单元会使酰胺基的取向从头-尾取向变成尾-头取向,轻微破坏酰胺键的间距沿着聚酰胺骨架的均匀性。通常在进行该程序时,技术人员将尝试加入提高或降低用作聚酰胺中主要单体的单体的酰胺形成端基之间原子数目的破坏单体。技术人员还可使用具有环状结构的第二破坏单体,例如哌嗪,其中2个亚甲基原子形成环的上半部分且2个亚甲基原子形成环的下半部分的环二胺单体,以破坏由二酸与二胺单体反应形成的聚酰胺的规则性,其中在二胺的氮原子之间具有2个亚甲基原子。
表述使用共聚方法降低聚酰胺的Tg以及因此硬度的另一方法是聚酰胺的特征是在a、b或c内:
a)当所述酰胺键衍生自一种或多种单体的聚合且多于90摩尔%所述单体衍生自选自内酰胺和氨基羧酸单体的单体的聚合时,则所述聚酰胺定义为至少两种不同单体的共聚物(意指所述单体的特征是为至少两种不同的单体,因为它们具有在胺与羧酸基团之间不同间距长度的烃基部分,其中所述至少两种不同单体各自以所述聚酰胺中的总内酰胺和/或氨基羧酸单体至少10%,更理想地至少20或30%的摩尔浓度存在),或者
b)当所述酰胺键衍生自两种或更多种单体的聚合且多于90摩尔%所述单体衍生自二羧酸和二胺单体的聚合时,则所述聚酰胺定义为至少三种不同单体的三元共聚物(意指所述酰胺键由选自二羧酸和二胺单体的至少三种不同单体形成,其中所述至少三种不同单体的特征是彼此不同之处在于在二羧酸的羧酸基团之间的不同间距长度或者在二胺的胺基团之间不同间距长度的烃基,其中所述至少三种不同单体各自以所述聚酰胺中的总单体的至少10摩尔%,更理想地至少20或30摩尔%的浓度存在),或者
c)条件是如果所述酰胺键衍生自二羧酸、二胺和内酰胺和/或氨基羧酸单体的组合的聚合,使得总二羧酸单体和二胺单体以至少10摩尔%,更理想地至少20或30摩尔%的浓度存在于单体混合物中且总内酰胺和氨基羧酸单体以至少10摩尔%,更理想地至少20或30摩尔%的浓度存在于单体混合物中,则不存在关于需要其它不同单体的限制。
一般而言,具有几乎相同量的两种或更多种不同的酰胺形成单体产生沿着聚酰胺骨架在酰胺键之间的不同间距,并提供结晶熔融和玻璃化转变温度的最佳降低。例如,两种不同二胺的50:50摩尔混合物是理想的。两种不同二酸的50:50摩尔混合物是理想的。内酰胺与二酸和二胺的33:33:33摩尔混合物是理想的。
我们使用术语低Tg,玻璃化转变温度,即使我们意识到多数聚酰胺链段起初是低分子量且可能不容易测量低分子量低聚物的Tg,测量的值会显著地受分子量影响。例如具有如通过差示扫描量热法(DSC)测量为70、80或90℃以上的Tg值的高Tg聚合物倾向于甚至在低分子量下形成固体或凝胶。因此,聚酰胺低聚物、遥爪聚酰胺以及甚至来自遥爪聚酰胺或聚酰胺低聚物的低聚物在本说明书中通常由其在具体温度下的粘度描述。低Tg聚酰胺低聚物定义为如果20,000克/摩尔以上分子量的话,具有50℃以下,更理想地25或0℃以下的Tg的那些组合物。
在一个实施方案中,遥爪低聚物或遥爪聚酰胺具有如通过Brookfield圆盘式粘度计以5rpm圆盘旋转测量在70℃的温度下小于100,000cps,更理想地在70℃下小于15,000或10,000cps,仍更理想地在60或50℃下小于100,000cps,更优选在60℃下小于15,000或10,000cps;仍更优选在50℃下小于15,000或10,000cps的粘度。理想地,这些粘度为不具有溶剂或增塑剂的净(neat)遥爪预聚物或聚酰胺低聚物的那些。这些粘度值促进遥爪聚酰胺与共反应物或颗粒材料在理想的反应以合理速率进行且不想要的反应如副反应不明显程度地发生的合适条件下混合。在一些实施方案中,遥爪聚酰胺可用溶剂稀释以实现这些范围内的粘度。
本说明书的许多低聚物、遥爪物和聚合物通过所需单体上的反应性基团的缩合反应而制备。内酰胺聚合成聚酰胺通过链聚合方法产生类似的酰胺键并且是本领域中熟知的。羧酸基团与胺或羟基之间的这些缩合反应是熟知的并且通过催化剂和或水的脱除驱动。由羧酸基团和胺基团的反应形成酰胺可通过硼酸、硼酸酯、硼烷、亚磷酸、磷酸盐、磷酸酯、胺、酸、碱、硅酸盐和硅倍半氧烷催化。其它催化剂、条件等可在教课书如Larock的“Comprehensive Organic Transformations”中得到。
反应性基团的缩合反应定义为在单体之间产生化学键。并入低聚物或聚合物中的单体部分定义为来自特定单体的重复单元。一些单体如氨基羧酸,或者与二胺的一端反应的二酸的一端,在单体由单体变成聚合物的重复单元时损失一个水分子。其它单体如内酰胺、异氰酸酯、与异氰酸酯反应的胺、与异氰酸酯反应的羟基等不释放一部分分子到环境中,而是所有单体保留在所得聚合物中。
我们将聚酰胺低聚物定义为每低聚物具有2个或更多酰胺键的分子量低于20,000克/摩尔,例如通常低于10,000、5,000、2,500或2000克/摩尔的物质。稍后我们定义酰胺键或者在各低聚物物质中每重复单元提供平均一个酰胺键的单体的优选百分数。聚酰胺低聚物的子集为遥爪低聚物。遥爪聚酰胺具有与以上聚酰胺低聚物相同的分子量优选值。术语遥爪早先已经定义。多种聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺可随着缩合反应连接以形成通常100,000克/摩尔以上的聚合物。
一般而言,酰胺键由羧酸基团与胺基团的反应或者内酰胺的开环聚合例如其中环结构中的酰胺键转化成聚合物中的酰胺键形成。在一个优选实施方案中,单体的大部分胺基团为仲胺基团或者内酰胺的氮为叔酰胺基团。仲胺基团在胺基团与羧酸反应形成酰胺时形成叔酰胺基团。就本公开内容而言,酰胺例如内酰胺中的羰基被认为衍生自羧酸基团。内酰胺的酰胺键由氨基羧酸的羧酸基团与相同氨基羧酸的胺基团反应形成。在一个实施方案中,我们想要用于制备聚酰胺中的小于20、10或5摩尔%单体在酰胺键聚合中具有3或更多的官能度。这降低聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺中的支化。
本公开内容的聚酰胺低聚物和遥爪聚酰胺可包含少量酯键、醚键、氨基甲酸酯键、脲键等,如果用于形成这些键的其它单体对聚合物的意欲用途而言有用的话。这容许其它单体和低聚物包含在聚酰胺中以提供可能需要且用100%聚酰胺链段低聚物不能实现的具体性能。有时,加入的聚醚、聚酯或聚碳酸酯提供较软、例如较低Tg的链段。有时,理想的是将聚酰胺的羧酸端基或者伯或仲胺端基转化成能够缩聚的其它官能端基。具有羧酸端基的遥爪聚酰胺可通过遥爪聚酰胺与具有2个羟基端基的聚醚或者具有1个氨基、伯或仲和1个羟基端基的聚醚反应而转化成具有羟基端基的低聚物。这显示于表1,实施例E、F和G中并且为优选的实施方案。具有聚醚链段的低聚物或聚合物容易由于UV暴露而链断裂。UV暴露对尼龙6-聚乙二醇嵌段共聚物的嵌段共聚物的影响报告于Gauvin,Pascal;Lemaire,Jacques的Makromolekulare Chemie(1987),188(5),971-986中。有时,使用不产生酰胺键的用于内酰胺的低聚物链聚合的引发剂。有时,聚醚可用作聚酰胺的链段或一部分以降低所得聚酰胺低聚物的Tg,或者提供聚酰胺低聚物的软链段。有时,例如具有羧酸或胺端基的可能二官能的聚酰胺链段可用2个聚醚末端链段(例如来自JeffamineTM D230)官能化以进一步降低聚酰胺低聚物的Tg或者提供聚酰胺低聚物中的软链段,并产生具有胺或羟基端基的遥爪聚酰胺。有时,将羧酸封端遥爪聚酰胺链段通过与氨基醇,例如N-甲基氨基乙醇或HN(Rα)(Rβ)反应而官能化,其中Rα为C1-C4烷基,且Rβ包含醇基团和C2-C12亚烷基,或者Rα和Rβ可互连以形成C3-C16亚烷基,包括环状结构和侧羟基(例如在2-羟甲基哌啶中),其中一个可产生具有末端羟基的遥爪聚酰胺。仲胺(与羟基相反)与羧酸的反应可通过使用100%摩尔过量的氨基醇并在160℃+/-10或20°下进行反应而获益。过量氨基醇可在反应以后通过蒸馏除去。在一个实施方案中,遥爪聚酰胺的官能伯或仲胺基团与2或4至10个碳原子的内酯(例如戊内酯或己内酯(valero or caprolactone))和/或3-30个碳原子的羟基羧酸反应以产生在所述遥爪聚酰胺上的衍生自所述内酯或所述羟基羧酸的1个或2个羟基官能端基。最佳地,来自所述内酯或羟基羧酸的仅一个重复单元加在所述遥爪聚酰胺的各端上。
如早先所述,许多酰胺形成单体产生平均每重复单元1个酰胺键。这些包括相互反应时的二酸和二胺、氨基羧酸和内酰胺。当我们讨论这些单体或者来自这些单体的重复单元时,我们通常意指这些单体、它们的重复单元及其反应性等价物(意指产生与所述单体相同的重复单元的单体)。这些反应性等价物为可包括二酸的酐、二酸的酯等。这些单体在与同一组的其它单体反应时还产生在所形成的重复单元的两端上的酰胺键。因此,我们使用酰胺键的百分数以及来自酰胺形成单体的重复单元的摩尔百分数和重量百分数。酰胺形成单体用于指在正常酰胺形成缩合连接反应中形成平均每重复单元1个酰胺键的单体。
在一个实施方案中,连接烃型键的含杂原子键的总数的理想地至少10摩尔%,更理想地至少25、45或50,仍更理想地至少55、60、70、75、80、90或95摩尔%的特征是为酰胺键。杂原子键为其中杂原子连接低聚物或聚合物的通常表征为烃的两个部分(或者具有碳-碳键,例如烃键)的键,例如酰胺、酯、氨基甲酸酯、脲、醚键。当聚酰胺中的酰胺键的量提高时,聚酰胺中来自酰胺形成单体的重复单元的量提高。
在一个实施方案中,理想地至少25重量%,更理想地至少30、40、50,更理想地至少60、70、80、90或95重量%聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺为来自酰胺形成单体的重复单元,也确定为在重复单元两端上形成酰胺键的单体。这类单体包括内酰胺、氨基羧酸、二羧酸和二胺。
在一个实施方案中,理想地,聚酰胺低聚物或遥爪多胺中的至少25、50、65、75、76、80、90或95摩尔%酰胺键为叔酰胺键。如先前所解释的,叔酰胺键由内酰胺与叔酰胺的开环聚合或者仲胺与羧酸基团的反应产生。
叔酰胺键%的计算:
酰胺键总数的%叔酰胺键以以下方程式计算:
其中n为单体的数目;
指数i指特定单体;
wtertN为在聚合中形成或者为叔酰胺键的一部分的单体中的平均氮原子数目(注意:形成端基的胺在聚合期间不形成酰胺基团且wtertN中排除它们的量);
wtotalN为在聚合中形成或者为叔酰胺键的一部分的单体中的平均氮原子数目(注意:形成端基的胺在聚合期间不形成酰胺基团且wtotalN中排除它们的量),且ni为具有指数i的单体的摩尔数。
酰胺键%的计算:
所有含杂原子键(连接烃键)总数的%酰胺键由以下方程式计算:
其中wtotalS为单体中含杂原子键(连接烃键)的平均数和在聚酰胺聚合期间通过与带有羧酸的单体反应而由该单体形成的含杂原子键(连接烃键)的数目的和。如本文所用术语“烃键”恰好是重复单元中由连续碳-碳键(即不具有杂原子如氮或氧)形成的各重复单元的烃部分。该烃部分为氧化乙烯或氧化丙烯的亚乙基或亚丙基部分;十二烷内酰胺的十一烷基、乙二胺的亚乙基基团和己二酸的(CH2)4(或亚丁基)基团。
优选的酰胺或叔胺形成单体包括二羧酸、二胺、氨基羧酸和内酰胺。优选的二羧酸为其中二羧酸的亚烷基部分为2-36个碳原子,任选每3或10个二酸碳原子、更优选4-36个碳原子(二酸包含比亚烷基部分多2个碳原子)包含至多1个杂原子的环状、线性或支化(任选包含芳族基团)的亚烷基。这些包括二聚脂肪酸、氢化二聚酸、癸二酸等。一般而言,我们优选具有较大亚烷基的二酸,因为这通常提供具有较低Tg值的聚酰胺重复单元。
优选的二胺包括具有至多60个碳原子,任选对于每3或10个二胺碳原子包含1个杂原子(除2个氮原子外)且任选包含各种环状、芳族或杂环基团的那些,条件是胺基团中的一个或两个为仲胺,优选的式为:
其中Rb为直连键或者2-36个碳原子,更优选2或4至12个碳原子的线性或支化(任选为或者包含环状、杂环或芳族部分)的亚烷基(任选每10个二胺碳原子包含至多1或3个杂原子);且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子,更优选1或2至4个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接,更理想地Rc和Rd为1或2至4个碳原子。
这类二胺包括来自Albermarle的EthacureTM 90(推测而言,N,N’-双(1,2,2-三甲基丙基)-1,6-己二胺);来自Dorfketal的ClearlinkTM 1000,或者来自Huntsman的JefflinkTM 754;N-甲基氨基乙醇;其中亚烷基具有2-4个碳原子且具有约40或100至2000的分子量的二羟基封端、羟基和胺封端或者二胺封端的聚(氧化烯);N,N’-二异丙基-1,6-己二胺;N,N’-二(仲丁基)苯二胺;哌嗪;高哌嗪(homo-piperazine);和甲基哌嗪。JefflinkTM754具有结构:
ClearlinkTM 1000具有结构:
具有芳族基团的另一二胺为:N,N’-二(仲丁基)苯二胺,参见以下结构:
优选的二胺为其中两个胺基团都为仲胺的二胺。
优选的内酰胺为其中包含4-12个碳原子的直链或支化亚烷基链段的内酰胺,使得内酰胺的氮上不具有取代基的环结构具有总计5-13个碳原子(当其包含羰基时)且内酰胺的氮上的取代基(如果内酰胺为叔酰胺的话)为1-8个碳原子的烷基,更理想地1-4个碳原子的烷基。十二烷基内酰胺、烷基取代的十二烷基内酰胺、己内酰胺、烷基取代的己内酰胺和具有较大亚烷基的其它内酰胺为优选的内酰胺,因为它们提供具有较低Tg值的重复单元。氨基羧酸具有与内酰胺相同的碳原子数目。理想地,氨基羧酸的胺与羧酸基团之间的线性或支化亚烷基中的碳原子数目为4-12,且胺基团(如果它是仲胺基团的话)的氮上的取代基为具有1-8个碳原子,更优选1或2至4个碳原子的烷基。优选具有仲胺基团的氨基羧酸。
在一个实施方案中,理想地至少50重量%,更理想地至少60、70、80或90重量%所述聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺包含来自二酸和二胺的重复单元,其具有下式的重复单元结构:
其中Ra为二羧酸的亚烷基部分且为2-36个碳原子、任选每3或10个二羧酸碳原子包含至多1个杂原子、更优选4-36个碳原子(二酸包含比亚烷基部分多2个碳原子)的环状、线性或支化(任选包括芳族基团)亚烷基,且其中Rb为直连键或者2至36或60个碳原子、更优选2或4至12个碳原子的线性或支化(任选为或者包含环状、杂环或芳族部分)亚烷基(任选每10个碳原子包含至多1或3个杂原子),且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子、更优选1或2至4个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接,更理想地Rc和Rd为1或2至4个碳原子的烷基。
在一个实施方案中,理想地至少50重量%,更理想地至少60、70、80或90重量%所述聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺包含以下结构的来自内酰胺或氨基羧酸的重复单元:
取决于引发剂类型,重复单元在衍生自内酰胺或氨基羧酸的低聚物中可以为多种取向,其中各个Re独立地为4-12个碳原子的线性或支化亚烷基,且各个Rf独立地为1-8,更理想地1或2至4个碳原子的线性或支化烷基。
上述聚酰胺低聚物和遥爪聚酰胺用于通过使聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺与具有2个或更多个在与聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺的官能团(例如聚酰胺的这些官能团包括伯和仲胺、伯或仲羟基或者羧酸基团)反应时可形成化学键的反应性基团的共反应物反应而制备聚合物。共反应物上的反应性基团可以为异氰酸酯,或者对于特定遥爪聚酰胺,它们可以为羟基、胺或羧酸基团。
我们由常规二官能酸和胺制备了一系列聚酰胺低聚物。这些低聚物包含胺端并在与二异氰酸酯的反应中形成聚酰胺-聚脲骨架。与聚酯和聚醚链段相比,我们的新分散体聚合物中的聚酰胺结构嵌段提供优异的水解稳定性、优秀的热和UV耐受性以及较好的总机械性能。另外,相对于来自与异氰酸酯反应的多元醇的氨基甲酸酯键,这些聚酰胺低聚物中的胺链端在与异氰酸酯反应时形成脲键。这些聚脲键已知具有较强的分子间吸引力,其行为更加像真正的交联聚合物,产生与氨基甲酸酯相比的性能优点,包括但不限于较好的耐溶剂性和弹性。
具有其它聚合物的常规共混物
本发明聚酰胺低聚物或遥爪聚酰胺可通过本领域技术人员已知的方法与相容性聚合物和聚合物分散体组合。这类聚合物、聚合物溶液和分散体包括A.S.Teot.“Resins,Water-Soluble”:Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.John Wiley&Sons.第3版,第20卷,H.F.Mark等人编辑,第207-230页(1982)中所述那些。
应用
本发明低聚或遥爪聚酰胺用作用作涂料、膜、纤维、粘合剂或者模塑或压出商品的聚合物组合物中的组分。
工作实施例
在这些实施例中,使用以下试剂:
Jeffamine-D230:二伯胺封端聚丙二醇,Mn=230克/摩尔
IPA:异丙醇
DBTL:二月桂酸二丁锡
EC-90:来自Albermarle的EthacureTM 90N,N’-双(1,2,2-三甲基丙基)-1,6-己二胺)
PTMO-270:约270克/摩尔分子量的聚(四氢呋喃)二醇
聚酰胺A
将所有二酸、哌嗪(量:配方中“嵌段”和“二胺”的和)和水在N2气氛下装入反应器中。将反应器加热至100℃并将水蒸发。继续加热至170℃并在该温度下保持3小时。将反应器的压力降至1-30毫巴,并继续反应另外10小时。产物在室温下为轻微黄色糊,具有<3.0mgKOH/g聚合物的酸值。端基为仲胺。
聚酰胺B
将所有所有二酸、EC-90和硼酸在N2气氛下装入反应器中。将反应器加热至250℃并在该温度下保持5小时。将反应器冷却至130℃并将哌嗪装入反应器中(量:配方中“嵌段”和“二胺”的和)。将反应器加热至170℃并使聚合物在大气压力下反应2小时。将反应器的压力降至1-30毫巴并继续反应另外10小时。产物在室温下为轻微黄色糊,具有<3.0mg KOH/g聚合物的酸值。端基为仲胺。
聚酰胺C
将所有二酸、哌嗪、高哌嗪、2-甲基哌嗪和水在N2气氛下装入反应器中。将反应器加热至100℃并将水蒸发。继续加热至180℃并将反应器在该温度下保持3小时。将反应器冷却至130℃并将乙二胺装入反应器中。将反应器加热至170℃并使聚合物在大气压力下反应2小时。将反应器的压力降至1-30毫巴并继续反应另外10小时。产物在室温下为轻微黄色糊,具有<3.0mg KOH/g聚合物的酸值。端基为伯胺。
聚酰胺D
将所有二酸、哌嗪和水在N2气氛下装入反应器中。将反应器加热至100℃并将水蒸发。继续加热至180℃并保持该温度3小时。将反应器冷却至130℃并将Jeffamine-D230装入反应器中。将反应器加热至170℃并使聚合物在大气压力下反应2小时。将反应器的压力降至1-30毫巴并继续反应另外10小时。产物在室温下为轻微黄色糊,具有<3.0mg KOH/g聚合物的酸值。端基为伯胺。
表1聚酰胺低聚物
表1聚酰胺低聚物(续)
关于聚酰胺E的一般程序.聚合物的骨架通过内酰胺的开环聚合制备,其中酰胺基团中的氮部分或完全烷基化。加入末端嵌段并将混合物在大气压力下在170℃下保持3小时。施加真空并保持该温度3小时。将聚合物冷却至室温。
关于聚酰胺F的一般程序:将二酸、二胺和水加热至200℃2小时。加入末端嵌段并将混合物在大气压力下在170℃下保持3小时。施加真空并保持该温度3小时。将聚合物冷却至RT。
聚酰胺G1
将所有二酸、哌嗪和水在N2气氛下装入反应器中。将反应器加热至100℃并将水蒸发。继续加热至180℃并保持该温度3小时。产物在室温下为白色糊,具有羧酸端基。
聚酰胺G2
将聚酰胺G1和PTMO装入反应器中。将反应器加热至180℃并使聚合物在大气压力下反应3小时。加入DBTL催化剂并将反应器的压力降至1-30毫巴。继续在180℃下反应另外4小时,然后在200℃下反应4小时。产物在室温下为轻微黄色糊,具有<3.0mg KOH/g聚合物的酸值。端基为伯醇。
通过引用将以上提及的各文件结合到本文中。除实施例中,或另外明确说明外,在本说明书中描述量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数量应当理解被措辞“约”修饰。除非另有说明,所有%和配制值基于摩尔量。除非另有说明,所有分子量为数均分子量。除非另有说明,本文提及的各个化学品或组合物应当理解为可含有异构体、副产物、衍生物和通常应当理解存在于商品级中的其它这类材料的商品级材料。然而,除非另有说明,各个化学组分的量表示为排除了通常可存在于商业材料中的任何溶剂或稀释剂。应当理解本文所述量、范围和比的上限和下限可独立地组合。类似地,本发明各个元素的范围和量可以与任何其它元素的范围或量一起使用。本文所用,表述“基本由…组成”容许包括不实质上影响所考虑的组合物的基本和新特征的物质。本文所述所有本发明实施方案由开放性和包括性意见(即使用“包含…”语句)以及封闭性和排他性意见(即使用“由…组成”语句)中预期并由其读取。如本文所用,使用括号表示:1)任选存在,使得(多种)单体意指一种或多种单体,或者(甲基)丙烯酸酯意指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯,2)限定或进一步定义先前提到的术语,或者3)列举较窄的实施方案。
尽管显示了某些代表性实施方案和细节以阐述本发明,本领域技术人员应了解可不偏离本发明的范围而作出本文的各种变化和改变。

Claims (44)

1.一种遥爪聚酰胺,其包含:
a)重复单元,其衍生自由重复单元与选自羧基或者伯或仲胺的官能端基之间的键连接的单体的聚合,其中至少70摩尔%遥爪聚酰胺具有恰好2个选自氨基或羧酸端基的相同官能类型的官能端基;
b)聚酰胺链段,其包含至少2个酰胺键,其特征在于衍生自胺与羧基反应,且所述聚酰胺链段包含衍生自选自内酰胺、氨基羧酸、二羧酸和二胺的两种或更多种单体的聚合的重复单元;
c)其中连接烃型键的含杂原子键的总数的至少10%的特征是为酰胺,且
d)其中至少25%酰胺键的特征是为叔酰胺键,其中至少60重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
其中Ra为二羧酸的亚烷基部分且为2-36个碳原子、任选每3或10个二羧酸碳原子包含至多1个杂原子的环状、线性或支化、任选包括芳族基团的亚烷基,且
其中Rb为直连键或者2-60个碳原子、线性或支化、任选为或者包含环状、杂环或芳族部分、任选每3或10个碳原子包含至多3个杂原子的亚烷基,且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接。
2.根据权利要求1的遥爪聚酰胺,其中至少76%所述酰胺键的特征是为叔酰胺键且所述聚酰胺部分的特征在a)、b)或c)内:
a)当所述酰胺键衍生自酰胺形成单体的聚合且至少90摩尔%所述酰胺形成单体选自内酰胺和氨基羧酸单体时,则所述聚酰胺定义为至少两种不同单体的共聚物,
b)当所述酰胺键衍生自酰胺形成单体的聚合且至少90摩尔%所述酰胺形成单体为二羧酸和二胺单体的组合量时,则所述聚酰胺定义为至少三种不同单体的三元共聚物,或者
c)当所述酰胺键衍生自二羧酸、二胺和内酰胺和/或氨基羧酸单体的组合的聚合,使得全部二羧酸单体和二胺单体以10摩尔%或更多存在,且总内酰胺和/或氨基羧酸单体以10摩尔%或更多存在于单体混合物中时,则不存在关于需要其它不同单体的限制。
3.根据权利要求1或2的遥爪聚酰胺,其中所述遥爪聚酰胺中所述酰胺键中衍生自选自所述内酰胺、氨基羧酸、二羧酸和二胺的单体的总重复单元构成所述遥爪聚酰胺的至少50重量%。
4.根据权利要求1或2的遥爪聚酰胺,其中所述聚酰胺链段中所述酰胺键中衍生自选自所述内酰胺、氨基羧酸、二羧酸和二胺的单体的总重复单元构成所述遥爪聚酰胺的至少80重量%。
5.根据权利要求1的遥爪聚酰胺,其中至少70重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
其中Ra为二羧酸的亚烷基部分且为2-36个碳原子、任选每3或10个二羧酸碳原子包含至多1个杂原子的环状、线性或支化、任选包括芳族基团的亚烷基,且
其中Rb为直连键或者2-60个碳原子的线性或支化、任选为或者包含环状、杂环或芳族部分的、任选每10个碳原子包含至多3个杂原子的亚烷基,且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接。
6.根据权利要求2的遥爪聚酰胺,其中至少70重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
其中Ra为二羧酸的亚烷基部分且为2-36个碳原子、任选每3或10个二羧酸碳原子包含至多1个杂原子的环状、线性或支化、任选包括芳族基团的亚烷基,且
其中Rb为直连键或者2-60个碳原子的线性或支化、任选为或者包含环状、杂环或芳族部分的、任选每10个碳原子包含至多3个杂原子的亚烷基,且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接。
7.根据权利要求5的遥爪聚酰胺,其中至少80重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
其中Ra为二羧酸的亚烷基部分且为2-36个碳原子的环状、线性或支化、任选包括芳族基团、任选每3或10个二羧酸碳原子包含至多1个杂原子的亚烷基,且
其中Rb为直连键或者2-60个碳原子的线性或支化、任选为或者包含环状、杂环或芳族部分、任选每10个碳原子包含至多3个杂原子的亚烷基,且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接。
8.根据权利要求6的遥爪聚酰胺,其中至少80重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
其中Ra为二羧酸的亚烷基部分且为2-36个碳原子的环状、线性或支化、任选包括芳族基团、任选每3或10个二羧酸碳原子包含至多1个杂原子的亚烷基,且
其中Rb为直连键或者2-60个碳原子的线性或支化、任选为或者包含环状、杂环或芳族部分、任选每10个碳原子包含至多3个杂原子的亚烷基,且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接。
9.根据权利要求7的遥爪聚酰胺,其中至少90重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
其中Ra为二羧酸的亚烷基部分且为2-36个碳原子的环状、线性或支化、任选包括芳族基团、任选每3或10个二羧酸碳原子包含至多1个杂原子的亚烷基,且
其中Rb为直连键或者2-60个碳原子的线性或支化、任选为或者包含环状、杂环或芳族部分、任选每10个碳原子包含至多3个杂原子的亚烷基,且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接。
10.根据权利要求8的遥爪聚酰胺,其中至少90重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
其中Ra为二羧酸的亚烷基部分且为2-36个碳原子的环状、线性或支化、任选包括芳族基团、任选每3或10个二羧酸碳原子包含至多1个杂原子的亚烷基,且
其中Rb为直连键或者2-60个碳原子的线性或支化、任选为或者包含环状、杂环或芳族部分、任选每10个碳原子包含至多3个杂原子的亚烷基,且Rc和Rd单独地为1-8个碳原子的线性或支化烷基,或者Rc和Rd连接在一起以形成1-8个碳原子的单一线性或支化亚烷基,或者任选Rc和Rd中的一个在碳原子上与Rb连接。
11.根据权利要求5的遥爪聚酰胺,其中Rc和Rd为1至4个碳原子的烷基。
12.根据权利要求6的遥爪聚酰胺,其中Rc和Rd为1至4个碳原子的烷基。
13.根据权利要求1的遥爪聚酰胺,其中所述单元衍生自二胺单体的聚合。
14.根据权利要求5的遥爪聚酰胺,其中所述单元衍生自二胺单体的聚合。
15.根据权利要求6的遥爪聚酰胺,其中所述单元衍生自二胺单体的聚合。
16.根据权利要求11的遥爪聚酰胺,其中所述单元衍生自二胺单体的聚合。
17.根据权利要求12的遥爪聚酰胺,其中所述单元衍生自二胺单体的聚合。
18.根据权利要求5的遥爪聚酰胺,其中所述单元衍生自哌嗪聚合。
19.根据权利要求6的遥爪聚酰胺,其中所述单元衍生自哌嗪聚合。
20.根据权利要求5的遥爪聚酰胺,其中至少50重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
所述重复单元衍生自内酰胺和氨基羧酸的单体,其中各个Re独立地为5-12个碳原子的线性或支化烷基,且各个Rf独立地为1-8个碳原子的线性或支化烷基。
21.根据权利要求6的遥爪聚酰胺,其中至少50重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
所述重复单元衍生自内酰胺和氨基羧酸的单体,其中各个Re独立地为5-12个碳原子的线性或支化烷基,且各个Rf独立地为1-8个碳原子的线性或支化烷基。
22.根据权利要求7的遥爪聚酰胺,其中至少50重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
所述重复单元衍生自内酰胺和氨基羧酸的单体,其中各个Re独立地为5-12个碳原子的线性或支化烷基,且各个Rf独立地为1-8个碳原子的线性或支化烷基。
23.根据权利要求8的遥爪聚酰胺,其中至少50重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
所述重复单元衍生自内酰胺和氨基羧酸的单体,其中各个Re独立地为5-12个碳原子的线性或支化烷基,且各个Rf独立地为1-8个碳原子的线性或支化烷基。
24.根据权利要求13的遥爪聚酰胺,其中至少50重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
所述重复单元衍生自内酰胺和氨基羧酸的单体,其中各个Re独立地为5-12个碳原子的线性或支化烷基,且各个Rf独立地为1-8个碳原子的线性或支化烷基。
25.根据权利要求18的遥爪聚酰胺,其中至少50重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
所述重复单元衍生自内酰胺和氨基羧酸的单体,其中各个Re独立地为5-12个碳原子的线性或支化烷基,且各个Rf独立地为1-8个碳原子的线性或支化烷基。
26.根据权利要求19的遥爪聚酰胺,其中至少50重量%所述遥爪聚酰胺链段包含以下结构的重复单元:
所述重复单元衍生自内酰胺和氨基羧酸的单体,其中各个Re独立地为5-12个碳原子的线性或支化烷基,且各个Rf独立地为1-8个碳原子的线性或支化烷基。
27.根据权利要求1或5或6或13或18或19的遥爪聚酰胺,其中所述聚酰胺具有所述2个羧基端基并且进一步与具有一个末端胺和一个末端羟基或者2个末端羟基的聚醚分子反应以提供所述遥爪聚酰胺的末端嵌段,所述聚酰胺在加入所述末端链段以后具有至少80摩尔%末端伯或仲羟基端基。
28.根据权利要求1或5或6或13或18或19的遥爪聚酰胺,其具有官能端基,其中至少80摩尔%官能端基为仲胺基团。
29.根据权利要求1或5或6或13或18或19的遥爪聚酰胺,其具有官能端基,其中至少80摩尔%官能端基为伯胺基团。
30.根据权利要求1或5或6或13或18或19的遥爪聚酰胺,其中遥爪聚酰胺具有200至10,000克/摩尔的重均分子量。
31.根据权利要求1或5或6或13或18或19的遥爪聚酰胺,其中遥爪聚酰胺具有200至5,000克/摩尔的重均分子量。
32.根据权利要求30的遥爪聚酰胺,其中不具有溶剂的所述遥爪聚酰胺具有通过Brookfield圆盘式粘度计以5rpm圆盘旋转测量在70℃下小于100,000cps的粘度。
33.根据权利要求31的遥爪聚酰胺,其中不具有溶剂的所述遥爪聚酰胺具有通过Brookfield圆盘式粘度计以5rpm圆盘旋转测量在70℃下小于100,000cps的粘度。
34.根据权利要求30的遥爪聚酰胺,其中不具有溶剂的所述遥爪聚酰胺具有通过Brookfield圆盘式粘度计以5rpm圆盘旋转测量在60℃下小于100,000cps的粘度。
35.根据权利要求31的遥爪聚酰胺,其中不具有溶剂的所述遥爪聚酰胺具有通过Brookfield圆盘式粘度计以5rpm圆盘旋转测量在60℃下小于100,000cps的粘度。
36.根据权利要求1或5或6或13或18或19的遥爪聚酰胺,其中所述遥爪聚酰胺进一步包含至少一个选自聚酯链段、聚醚链段和聚碳酸酯链段的低聚物链段。
37.根据权利要求1或5或6或13或18或19的遥爪聚酰胺,其中所述聚酰胺具有所述2个羧基端基且进一步与具有3-16个碳原子且具有一个仲胺基团和一个羟基的氨基醇反应以提供所述遥爪聚酰胺的羟基端基。
38.根据权利要求27的遥爪聚酰胺,其中所述聚酰胺在加入所述末端羟基以后具有至少80摩尔%末端伯或仲羟基端基。
39.遥爪聚酰胺,其包含:
a)2个选自羟基、羧基或者伯或仲胺的官能端基;
b)包含至少2个酰胺键的聚酰胺链段,所述酰胺键的特征是衍生自胺与羧基反应,且所述聚酰胺链段包含衍生自选自内酰胺、氨基羧酸、二羧酸和二胺的两种或更多种单体的聚合的重复单元;其中至少25%酰胺键衍生自仲胺基团与羧基的反应,且所述遥爪聚酰胺的特征是为具有通过Brookfield圆盘式粘度计以5rpm圆盘旋转测量在70℃下小于100,000cps的粘度的液体,其中所述单元衍生自二胺单体的聚合,并且其中Rc和Rd为1至4个碳原子的烷基。
40.根据权利要求39的遥爪聚酰胺,其中所述遥爪聚酰胺的特征是200-10,000克/摩尔的重均分子量且包含破坏酰胺组分之间的氢键的多种酰胺形成重复单元。
41.根据权利要求39或40的遥爪聚酰胺,其中所述2个官能端基选自伯或仲胺基团,且所述遥爪聚酰胺进一步与2或4至10个碳原子的内酯和/或3-30个碳原子的羟基羧酸反应以产生一个或多个衍生自所述内酯或所述羟基羧酸的羟基官能端基。
42.根据权利要求41的遥爪聚酰胺,其中通过所述遥爪聚酰胺与所述内酯和/或所述羟基羧酸的所述反应产生每聚酰胺2个官能羟基端基。
43.根据权利要求39的遥爪聚酰胺,其中所述遥爪聚酰胺的特征是具有2个衍生自具有2个末端羧基端基的遥爪聚酰胺与具有3-16个碳原子的氨基醇反应的末端羟基,且所述氨基醇具有1个仲胺基团和1个羟基以提供所述遥爪聚酰胺的羟基端基。
44.根据权利要求43的遥爪聚酰胺,其中所述聚酰胺在加入所述末端羟基以后具有至少80摩尔%末端伯或仲羟基端基。
CN201480020934.XA 2013-02-13 2014-02-03 遥爪n‑烷基化聚酰胺聚合物和共聚物 Active CN105121509B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361764211P 2013-02-13 2013-02-13
US61/764,211 2013-02-13
PCT/US2014/014422 WO2014126739A1 (en) 2013-02-13 2014-02-03 Telechelic n-alkylated polyamide polymers and copolymers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105121509A CN105121509A (zh) 2015-12-02
CN105121509B true CN105121509B (zh) 2018-02-06

Family

ID=50102281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480020934.XA Active CN105121509B (zh) 2013-02-13 2014-02-03 遥爪n‑烷基化聚酰胺聚合物和共聚物

Country Status (10)

Country Link
US (2) US9527961B2 (zh)
EP (2) EP2956494B1 (zh)
JP (2) JP6392787B2 (zh)
KR (3) KR20150120418A (zh)
CN (1) CN105121509B (zh)
CA (1) CA2900046C (zh)
ES (2) ES2671378T3 (zh)
MX (2) MX2015010442A (zh)
TW (1) TWI619742B (zh)
WO (1) WO2014126739A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9312047B2 (en) 2012-06-22 2016-04-12 Honeywell International Inc. Method and compositions for producing polymer blends
GB2513115A (en) 2013-04-15 2014-10-22 Sony Corp Telecommunications apparatus and methods
WO2016030764A2 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Invista North America S.A R.L. Process of making hydrophilic polyamide without excessive foaming
KR102470222B1 (ko) 2014-12-18 2022-11-22 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드 물 분산 가능한 폴리아미드 빌딩 블록
TWI841234B (zh) 2017-04-28 2024-05-01 美商盧伯利索先進材料有限公司 消光聚醯胺-pud
EP3976682A1 (en) 2019-05-30 2022-04-06 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Solvent borne thermoset polyamide urethane and/or urea based coatings
FR3109384B1 (fr) * 2020-04-17 2023-09-01 Arkema France Adhésif thermofusible résistant aux fluides automobiles
EP3945104A1 (en) * 2020-07-27 2022-02-02 Andreas Stihl AG & Co. KG A polymer and a product or article comprising or consisting of the polymer
FR3131319A1 (fr) * 2021-12-23 2023-06-30 Arkema France Copolymere resistant aux lavages

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3839245A (en) * 1972-03-30 1974-10-01 Emery Industries Inc Poly(ether-ester-amide) antistatic compositions derived from dimr acids
US4433117A (en) * 1982-03-23 1984-02-21 Kuraray Co., Ltd. Copolyesteramide and production of the same
JPS6040116A (ja) * 1983-08-12 1985-03-02 Toyobo Co Ltd 重合体の製造方法
JPH01193321A (ja) * 1988-01-28 1989-08-03 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリアミドエラストマーの製造方法
DE3803524A1 (de) 1988-02-05 1989-08-17 Henkel Kgaa Waessrige dispersionen auf basis von thermoplastischen polyamiden und emulgatoren sowie ihre verwendung als klebstoffe
DE3934825A1 (de) * 1989-10-19 1991-04-25 Bayer Ag Polyamidelastomere, ihre herstellung und ihre verwendung
EP0441545A1 (en) * 1990-02-06 1991-08-14 Union Camp Corporation Two-component curable hot-melt resin compositions
DE4006245A1 (de) * 1990-02-28 1991-08-29 Bayer Ag Weiche polyamide und ihre verwendung
US5130382A (en) 1990-03-30 1992-07-14 Texaco Chemical Company Hydroxy terminated polyoxypropylene polyamides
GB9221869D0 (en) 1992-10-19 1992-12-02 Ici Plc Novel polyols
US5610224A (en) 1992-10-30 1997-03-11 Basf Corporation Water dispersible ionic and nonionic polyamide modified polyurethane resins for use in coating composition
US7276570B2 (en) 2004-06-02 2007-10-02 Acushnet Company Compositions for golf equipment
EP1817362B1 (en) 2004-11-22 2010-09-22 Novartis AG Crosslinkable poly(oxyalkylene)-containing polyamide prepolymers
US20090274913A1 (en) * 2006-06-16 2009-11-05 Ube Industries, Ltd. Polyether polyamide elastomer
DE102006046650A1 (de) 2006-09-29 2008-04-03 Bayer Materialscience Ag Wässrige Beschichtungsmittel auf Basis von Polyurethan-Dispersionen
US20080223519A1 (en) 2006-12-06 2008-09-18 Locko George A Polyamide polyols and polyurethanes, methods for making and using, and products made therefrom
US8273845B2 (en) * 2008-09-02 2012-09-25 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Soft thermoplastic elastomer composition
CN101962526A (zh) * 2010-09-30 2011-02-02 烟台德邦电子材料有限公司 一种低粘度二聚酸型聚酰胺热熔胶及其制备方法
JP5766010B2 (ja) * 2011-04-28 2015-08-19 ユニチカ株式会社 水性分散体及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
MX2020008748A (es) 2020-09-28
TWI619742B (zh) 2018-04-01
JP6392787B2 (ja) 2018-09-19
CN105121509A (zh) 2015-12-02
KR20200100878A (ko) 2020-08-26
KR102220819B1 (ko) 2021-02-25
CA2900046A1 (en) 2014-08-21
EP3219745A1 (en) 2017-09-20
ES2961380T3 (es) 2024-03-11
KR102308746B1 (ko) 2021-10-01
KR20150120418A (ko) 2015-10-27
TW201434880A (zh) 2014-09-16
CA2900046C (en) 2019-11-19
US20170081474A1 (en) 2017-03-23
JP2016506990A (ja) 2016-03-07
MX2015010442A (es) 2015-10-05
WO2014126739A1 (en) 2014-08-21
EP2956494A1 (en) 2015-12-23
JP2018090827A (ja) 2018-06-14
US9527961B2 (en) 2016-12-27
EP3219745B1 (en) 2023-09-27
EP2956494B1 (en) 2018-05-02
ES2671378T3 (es) 2018-06-06
KR20210021612A (ko) 2021-02-26
US20160002403A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105121509B (zh) 遥爪n‑烷基化聚酰胺聚合物和共聚物
CN107250195B (zh) 水基聚酰胺和用异氰酸酯将其链延长以形成阳离子水基聚脲分散体
TWI674283B (zh) 液態遠螯預聚物
CN104995228B (zh) 由遥爪n‑烷基化聚酰胺制备的聚合物
CN116583551A (zh) 远螯n-烷基化聚酰胺聚合物和共聚物
WO2016014378A1 (en) Aromatic thermoplastic polyurethanes made from telechelic n-alkylated polyamides

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant