КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ ФОРМЫ СВЕТОСТАБИЛИЗАТОРОВ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ, ПОЛУЧЕННЫЕ ПО МЕТОДИКЕ ГЕТЕРОФАЗНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ Российский патент 2009 года по МПК C08F2/44 C08K5/00 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к концентрированным водным дисперсиям полимеров с частицами менее 1000 нм, содержащим органические светостабилизаторы. Техническая задача - разработка дисперсий с максимальной концентрацией светостабилизатора в полимерной матрице. Предложена концентрированная водная дисперсия полимера, обладающая средним размером частиц, составляющим менее 1000 нм, включающая а) полимерный носитель, полученный посредством гетерофазной радикальной полимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера, включающей С₁-С₁₈акрилаты, С₁-С₁₈метакрилаты, акриловую кислоту, (мет)акриловую кислоту, стирол, винилтолуол, содержащие гидроксигруппы акрилаты или (мет)акрилаты, акрилаты или (мет)акрилаты, полученные из алкоксилированных спиртов, и многофункциональные акрилаты или (мет)акрилаты и их смеси, в присутствии б) неполярного органического светостабилизатора, выбранного из группы, включающей гидроксифенилбензотриазольный поглотитель УФ-излучения, гидроксифенилтриазиновый поглотитель УФ-излучения, гидроксибензофеноновый поглотитель УФ-излучения, поглотитель УФ-излучения - анилид щавелевой кислоты и светостабилизатор - стерически затрудненный амин и их смеси, в которой отношение массы неполярного органического светостабилизатора к массе полимерного носителя составляет более 100 частей светостабилизатора на 100 частей носителя. 5 з.п. ф-лы, 17 табл.

1. Концентрированная водная дисперсия полимера, обладающая средним размером частиц, составляющим менее 1000 нм, включающая
а) полимерный носитель, полученный посредством гетерофазной радикальной полимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера, включающей С₁-С₁₈акрилаты, С₁-С₁₈метакрилаты, акриловую кислоту, (мет)акриловую кислоту, стирол, винилтолуол, содержащие гидроксигруппы акрилаты или (мет)акрилаты, акрилаты или (мет)акрилаты, полученные из алкоксилированных спиртов, и многофункциональные акрилаты или (мет)акрилаты и их смеси, в присутствии
б) неполярного органического светостабилизатора, выбранного из группы, включающей гидроксифенилбензотриазольный поглотитель УФ-излучения, гидроксифенилтриазиновый поглотитель УФ-излучения, гидроксибензофеноновый поглотитель УФ-излучения, поглотитель УФ-излучения - анилид щавелевой кислоты и светостабилизатор - стерически затрудненный амин или их смеси,
в которой отношение массы неполярного органического светостабилизатора к массе полимерного носителя составляет более 100 частей светостабилизатора на 100 частей носителя.

2. Концентрированная водная дисперсия полимера по п.1, дополнительно включающая неионогенное, катионогегное или анионогенное поверхностно-активное вещество.

3. Концентрированная водная дисперсия полимера по п.1, в которой средний размер частиц составляет менее 500 нм.

4. Концентрированная водная дисперсия полимера по п.1, в которой неполярный органический светостабилизатор обладает растворимостью в воде, составляющей менее 1 мас.% при комнатной температуре и атмосферном давлении.

5. Концентрированная водная дисперсия полимера по п.1, в которой гидроксибензофенон имеет формулу I
;
2-гидроксифенилбензотриазол имеет формулу IIa, IIb или IIc
, ;
2-гидроксифенилтриазин имеет формулу III
;
и оксанилид имеет формулу (IV)
;
в которой в соединениях формулы (I) v является целым числом от 1 до 3, и w равно 1 или 2, а заместители Z независимо друг от друга обозначают водород, галоген, гидроксигруппу или алкоксигруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода;
в соединениях формулы (IIa) R₁ обозначает водород, алкил, содержащий от 1 до 24 атомов углерода, фенилалкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода в алкильном фрагменте, циклоалкил, содержащий от 5 до 8 атомов углерода, или радикал формулы

в которой R₄ и R₅ независимо друг от друга обозначают алкил, в каждом случае содержащий от 1 до 5 атомов углерода, или R₄ совместно с радикалом C_nH_2n+1-m образует циклоалкильный радикал, содержащий от 5 до 12 атомов углерода,
m равно 1 или 2,
n является целым числом от 2 до 20 и
М обозначает радикал формулы -COOR₆, в которой
R₆ обозначает водород, алкил, содержащий от 1 до 12 атомов углерода, алкоксиалкил, в каждом случае содержащий от 1 до 20 атомов углерода в алкильном фрагменте и в алкоксильном фрагменте, или фенилалкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода в алкильном фрагменте,
R₂ обозначает водород, галоген, алкил, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, и фенилалкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода в алкильном фрагменте, и
R₃ обозначает водород, хлор, алкил или алкоксигруппу, в каждом случае содержащую 1 до 4 атомов углерода или -COOR₆, в котором является таким, как определено выше, по меньшей мере один из радикалов R₁ и R₂ отличен от водорода;
в соединениях формулы (IIb)
Т обозначает водород или алкил, содержащий от 1 до 6 атомов углерода,
T₁ обозначает водород, хлор или алкил или алкоксигруппу, в каждом случае содержащую от 1 до 4 атомов углерода,
n равно 1 или 2 и,
если n равно 1, то Т₂ обозначает хлор или радикал формулы -ОТ₃ или

и, если n равно 2, то Т₂ обозначает радикал формулы

или -О-Т₉-О-;
в которой Т₃ обозначает водород, алкил, который содержит от 1 до 18 атомов углерода и является незамещенными или содержит в качестве заместителей от 1 до 3 гидроксигрупп или -ОСОТ₆, алкил, который содержит от 3 до 18 атомов углерода, включает одну или несколько групп -О- или -NT₆- и является незамещенными или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу или -ОСОТ₆, циклоалкил, который содержит от 5 до 12 атомов углерода и является незамещенными или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу и/или алкил, содержащий 1 до 4 атомов углерода, алкенил, который содержит от 2 до 18 атомов углерода и является незамещенными или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу, фенилалкил, содержащий 1 до 4 атомов углерода в алкильном фрагменте, или радикал формулы -СН₂СН(ОН)-Т₇ или

Т₄ и Т₅ независимо друг от друга обозначают водород, алкил, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, алкил, который содержит от 3 до 18 атомов углерода и включает одну или несколько групп -О- или -NT₆-, циклоалкил, содержащий от 5 до 12 атомов углерода, фенил, фенил, содержащий в качестве заместителей алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, алкенил, содержащий от 3 до 8 атомов углерода, фенилалкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода в алкильном фрагменте или гидроксиалкил, содержащий от 2 до 4 атомов углерода,
Т₆ обозначает водород, алкил, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, циклоалкил, содержащий от 5 до 12 атомов углерода, алкенил, содержащий от 3 до 8 атомов углерода, фенил, фенил, содержащий в качестве заместителей алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, фенилалкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода в алкильном фрагменте,
Т₇ обозначает водород, алкил, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, фенил, который является незамещенным или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу, фенилалкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода в алкильном фрагменте, или -СН₂ОТ₈,
Т₈ обозначает алкил, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, алкенил, содержащий от 3 до 8 атомов углерода, циклоалкил, содержащий от 5 до 10 атомов углерода, фенил, фенил, содержащий в качестве заместителей алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, или фенилалкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода в алкильном фрагменте,
Т₉ обозначает алкилен, содержащий от 2 до 8 атомов углерода, алкенилен, содержащий от 4 до 8 атомов углерода, алкинилен, содержащий 4 атома углерода, циклогексилен, алкилен, содержащий от 2 до 8 атомов углерода и включающий одну или несколько групп -О-, или радикал формулы -СН₂СН(ОН)СН₂ОТ₁₁ОСН₂СН(ОН)СН₂- или -СН₂-С(СН₂ОН)₂-СН₂-,
Т₁₀ обозначает алкилен, содержащий от 2 до 20 атомов углерода, и который может включать одну или несколько групп -O-, или циклогексилен,
Т₁₁ обозначает алкилен, содержащий от 2 до 8 атомов углерода, алкилен, который содержит от 2 до 18 атомов углерода и включает одну или несколько групп -О-, 1,3-циклогексилен, 1,4-циклогексилен, 1,3-фенилен или 1,4-фенилен, или
Т₁₀ и Т₆ совместно с двумя атомами азота обозначают пиперазиновое кольцо;
в соединениях формулы (IIc) R'₂ обозначает С₁-С₁₈алкил и k является числом от 1 до 4;
в соединениях формулы (III) и равно 1 или 2 и r является целым числом от 1 до 3, заместители Y₁ независимо друг от друга обозначают водород, гидроксигруппу, фенил или галоген, галогенметил, алкил, содержащий от 1 до 12 атомов углерода, алкоксигруппу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, алкоксигруппу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, которая содержит в качестве заместителей группу -СОО(С₁-С₁₈алкил);
если u равно 1, то Y₂ обозначает алкил, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, фенил, который является незамещенным или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу, галоген, алкил или алкоксигруппу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода; алкил, который содержит от 1 до 12 атомов углерода и содержит в качестве заместителей -СООН, -COOY₈, -CONH₂, -CONHY₉, -CONY₉Y₁₀, -NH₂, -NHY₉, -NY₉Y₁₀, -NHCOY₁₁, -CN и/или -OCOY₁₁; алкил, который содержит от 4 до 20 атомов углерода, включает один или большее количество атомов кислорода и является незамещенными или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу или алкоксигруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, алкенил, содержащий от 3 до 6 атомов углерода, глицидил, циклогексил, который является незамещенным или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу, алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода и/или -OCOY₁₁, фенилалкил, который содержит от 1 до 5 атомов углерода в алкильном фрагменте и является незамещенными или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу, хлор и/или метил, -COY₁₂ или -SO₂Y₁₃, или,
если u равно 2, то Y₂ обозначает алкилен, содержащий от 2 до 16 атомов углерода, алкенилен, содержащий от 4 до 12 атомов углерода, ксилилен, алкилен, который содержит от 3 до 20 атомов углерода, включает одну или несколько групп -О- и/или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу, -CH₂CH(OH)CH₂-O-Y₁₅-OCH₂CH(OH)CH₂, -CO-Y₁₆-CO-, -CO-NH-Y₁₇-NH-CO-или -(CH₂)_m-CO₂-Y₁₈-OCO-(CH₂)_m, где m равно 1,2 или 3,
Y₈ обозначает алкил, содержащий 1 до 18 атомов углерода, алкенил, содержащий от 3 до 18 атомов углерода, алкил, который содержит от 3 до 20 атомов углерода, включает один или несколько атомов кислорода или серы или -NT₆- и/или содержит в качестве заместителей гидроксигруппу, алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода и который является замещенным группой P(O)(OY₁₄)₂, -NY₉Y₁₀ или -OCOY₁₁, и/или гидроксигруппу, алкенил, содержащий от 3 до 18 атомов углерода, глицидил, или фенилалкил, содержащий от 1 до 5 атомов углерода в алкильном фрагменте,
Y₉ и Y₁₀ независимо друг от друга обозначают алкил, содержащий от 1 до 12 атомов углерода, алкоксиалкил, содержащий от 3 до 12 атомов углерода, диалкиламиноалкил, содержащий от 4 до 16 атомов углерода, или циклогексил, содержащий от 5 до 12 атомов углерода, или Y₉ и Y₁₀ совместно обозначают алкилен, оксаалкилен или азаалкилен, каждый из которых содержит от 3 до 9 атомов углерода,
Y₁₁ обозначает алкил, содержащий 1 до 18 атомов углерода, алкенил, содержащий от 2 до 18 атомов углерода или фенил,
Y₁₂ обозначает алкил, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, алкенил, содержащий от 2 до 18 атомов углерода, фенил, алкоксигруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода, феноксигруппу, алкиламиногруппу, содержащую от 1 до 12 атомов углерода или фениламиногруппу,
Y₁₃ обозначает алкил, содержащий от 1 до 18 атомов углерода, фенил или алкилфенил, содержащий от 1 до 8 атомов углерода в алкильном радикале,
Y₁₄ обозначает алкил, содержащий от 1 до 12 атомов углерода или фенил,
Y₁₅ обозначает алкилен, содержащий от 2 до 10 атомов углерода, фенилен или группу -фенилен-N-фенилен, в которой М обозначает -О-, -S-, -SO₂-, -СН₂-или -С(СН₃)₂-,
Y₁₆ обозначает алкилен, оксаалкилен или тиаалкилен, в каждом случае содержащий от 2 до 10 атомов углерода, фенилен или алкенилен, содержащий от 2 до 6 атомов углерода,
Y₁₇ обозначает алкилен, содержащий от 2 до 10 атомов углерода, фенилен или алкилфенилен, содержащий от 1 до 11 атомов углерода в алкильном фрагменте, и
Y₁₈ обозначает алкилен, содержащий от 2 до 10 атомов углерода или алкилен, который содержит от 4 до 20 атомов углерода и включает один или несколько атомов кислорода;
в соединениях формулы (IV) х является целым числом от 1 до 3, и заместители L независимо друг от друга обозначают водород, алкил, алкоксигруппу или алкилтиогруппу, в каждом случае содержащую от 1 до 22 атомов углерода, феноксигруппу или фенилтиогруппу.

6. Концентрированная водная дисперсия полимера по п.1, в которой стерически затрудненный амин выбран из группы, включающей бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)себацат, бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)сукцинат, бис(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)себацат, бис(1-октилокси-2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)себацат, бис(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)-н-бутил-3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензилмалонат, продукт конденсации 1-(2-гидроксиэтил)-2,2,6,6-тетраметил-4-гидроксипиперидина и янтарной кислоты, линейные или циклические продукты конденсации N,N'-бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамина и 4-трет-октиламино-2,6-дихлор-1,3,5-триазина, трис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)нитрилотриацетат, тетракис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)-1,2,3,4-бутан-тетракарбоксилат, 1,1'-(1,2-этанди-ил)бис(3,3,5,5-тетраметилпиперазинон), 4-бензоил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин, 4-стеарилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин, бис(1,2,2,6,6-пентаметилпиперидил)-2-н-бутил-2-(2-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензил)малонат, 3-н-октил-7,7,9,9-тетраметил-1,3,8-триазаспиро[4.5]декан-2,4-дион, бис(1-октилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидил)сукцинат, линейные или циклические продукты конденсации N,N'-бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамина и 4-морфолино-2,6-дихлор-1,3,5-триазина, продукт конденсации 2-хлор-4,6-бис(4-н-бутиламино-2,2,6,6-тетраметилпиперидил)-1,3,5-триазина и 1,2-бис(3-аминопропиламино)этана, продукт конденсации 2-хлор-4,6-ди(4-н-бутиламино-1,2,2,6,6-пентаметилпиперидил)-1,3,5-триазина и 1,2-бис(3-аминопропил)аминоэтана, 8-ацетил-3-додецил-7,7,9,9-тетраметил-1,3,8-триазаспиро[4.5]декан-2,4-дион, 3-додецил-1-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)пирролидин-2,5-дион, 3-додецил-1-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)пирролидин-2,5-дион, смесь 4-гексадецилокси- и 4-стеарилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидинов, продукт конденсации N,N'-бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамина и 4-циклогексиламино-2,6-дихлор-1,3,5-триазина, продукт конденсации 1,2-бис(3-аминопропиламино)этана и 2,4,6-трихлор-1,3,5-триазина, а также 4-бутиламино-2,2,6,6-тетраметилпиперидина (регистрационный номер CAS No.[136504-96-6]); N-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)-н-додецилсукцинимид, N-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)-н-додецилсукцинимид, 2-ундецил-7,7,9,9-тетраметил-1-окса-3,8-диаза-4-оксоспиро[4,5]декан, продукт реакции 7,7,9,9-тетраметил-2-циклоундецил-1-окса-3,8-диаза-4-оксоспиро-[4,5] декана и эпихлоргидрина, 1,1-бис(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил-оксикарбонил)-2-(4-метоксифенил)этен, N,N'-бисформил-N,N'-бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамин, сложный диэфир 4-метоксиметиленмалоновой кислоты с 1,2,2,6,6-пентаметил-4-гидроксипиперидином, поли[метилпропил-3-окси-4-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)]силоксан, продукт реакции сополимера малеинового ангидрида и α-олефина с 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидином, 1,2,2,6,6-пентаметил-4-аминопиперидин, 2,4-бис[N-(1-циклогексилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ил)-N-бутиламино]-6-(2-гидроксиэтил)амино-1,3,5-триазин, 1-(2-гидрокси-2-метилпропокси)-4-октадеканоилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин, 5-(2-этилгексаноил)оксиме-тил-3,3,5-триметил-2-морфолинон или соединение

в котором n равно от 1 до 15.