TWI649120B - 具有稠合芳香族醯亞胺錨定基之丙烯酸系分散劑 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種聚合分散劑,其包括具有至少一個側向附接醯亞胺基之丙烯酸系主幹,其中該醯亞胺之羰基以化學鍵結至稠合芳香族環。該芳香族環可經各種拉電子基或電子釋放基取代。其希望該分散劑亦包括聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、及聚烯烴之溶劑溶解鏈。
Description
本發明關於具有至少一個醯亞胺錨定基之丙烯酸系聚合物分散劑,其中該醯亞胺之羰基以化學鍵結至稠合芳香族環,如萘。
本發明揭示的技術關於聚合丙烯酸系分散劑。
因此,所揭示的技術解決改良具有側接芳香族醯亞胺錨定段之分散劑性能的問題。
所揭示的技術提供一種類似丙烯酸系型聚合物之聚合分散劑,因為該聚合物之主幹衍生自包含單體選自丙烯酸、丙烯酸之酯、丙烯酸之醯胺、苯乙烯、帶有含氧或氮之其他官能基的丙烯酸酯、帶有含氧或氮之其他官能基的苯乙烯、具有化學附接醯亞胺基(其中醯亞胺之羰基直接化學鍵結稠合芳香族之碳原子)之基於丙烯酸或苯乙烯的單體、視情況及經聚醚、聚酯、聚烯烴、及/或聚丙烯酸酯之溶劑溶解鏈官能化之基於丙烯酸或苯乙烯的巨單體之聚合丙烯酸系型單體。
該聚合分散劑特徵為具有a)與特定物質(如
顏料或填料)有利地交互作用之芳香族醯亞胺錨定基,及b)與其中分散粒子之介質有利地交互作用之溶劑溶解基。該分散劑將粒子在介質中膠體性安定化成為分散相。該介質可為水、極性有機介質、或非極性有機介質。
該介質支配用於分散劑之溶劑溶解鏈,因為一些溶劑溶解鏈(例如聚醚)與高極性介質(如水)有利地交互作用,其他的溶劑溶解鏈(聚丙烯酸酯與聚烯烴)則與非極性介質有利地交互作用。介質可為聚合的或熱塑性的。較佳的最終組成物為墨水、研磨基料、塗料、著色及/或填充塑膠。
該分散劑可為具有至少二個嵌段之嵌段共聚
物。該分散劑可具有其中溶劑溶解鏈在終端之嵌段結構,且可具有其中一些溶劑溶解鏈為二個錨定聚合物主幹段之間的本質上線形鏈之嵌段結構。該分散劑之較佳版本使用衍生自有溶劑溶解鏈附接之乙烯不飽和巨單體的溶劑溶解鏈。當將該巨單體以各種丙烯酸系及苯乙烯型單體共聚合時,溶劑溶解鏈在一處附接分散劑主幹,而溶劑溶解鏈之另一末端可自由延伸至連續介質中。具有側向附接側接溶劑溶解鏈之分散劑經常稱為梳形聚合物。
本發明提供一種組成物,其包含粒狀固體、
有機或水性介質、及式(1)之化合物,其中G為CH3或H基、或其混合物,及A、B、C、與D如下所定義。A為包含稠合芳香族醯亞胺基之部分;B與C為丙烯酸酯之
酯部分或苯乙烯型單體;D為聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、及/或聚烯烴鏈,其藉各種連接基鍵聯式1之主幹。已知式1之E部分為分散劑之錨定段,且已知式1之F部分為溶解部分。
在另一具體實施例中,這些分散劑係藉乙烯
不飽和單體與選用巨單體的活性聚合製造。活性自由基聚合提供在分散劑聚合期間按指定次序加入指定單體與巨單體(而完全控制嵌段及梳型聚合分散劑)之機會。
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。
除非另有指示,否則各所述化學成分之量係排除可習慣上存在於市售材料之任何溶劑或稀釋劑油,即按有效化學物計而提出。然而除非另有指示,否則在此引用的各化學物或組成物應被解讀為商業級材料,其可含有異構物、副產物、衍生物、及其他通常認可在商業級出現的材料。在單體或重複單元中使用(甲基)係表示選用甲基。
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,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。
本發明之一目的為提供能改良色彩強度或其
他的著色性質,增加粒狀固體負載,及/或形成改良的分散液之化合物,其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,同時亦改良最終組成物之亮度。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或黃化。
本發明之分散劑使用具有側接(側向附接)醯
亞胺之基於丙烯酸系及/或苯乙烯的單體,其中該醯亞胺之羰基化學鍵結稠合芳香族環(如環烷環),成為連續介質(如極性或非極性溶劑)中粒狀材料(如顏料與填料)用之錨定基。從主幹生成的側接基如式2-9所示。這些極性及非極性溶劑可為塑膠材料或彈性材料。該分散劑一般具有通常錨定粒子之錨定部分,及通常與介質有利地交互作用,且當作為分散劑時針對粒子之凝集及/或黏聚提供一些膠體安定形式之溶解部分。
其中羰基化學鍵結稠合芳香族環之本發明醯亞胺可以顏料錨定官能性作用。式2-9提供廣泛範圍之可被併入丙烯酸系聚合物中的稠合芳香族醯亞胺部分。較佳的稠合芳香族環包括萘、蒽、菲,及每個醯亞胺基之較佳稠合環數量通常為2至6個,且較佳為2或3個。其希望每個聚合分散劑具有1至50個醯亞胺基附接稠合芳香族環,且更希望為約2至約25個。其希望醯亞胺與稠合芳香族環之重量百分比為分散劑重量之約1至約35重量百分比,且更希望為約1至約15或25重量百分比。在此重量百分比計算中,醯亞胺包括醯亞胺環、稠合芳香族環、及其R1取代基;但不包括R2或R2與分散劑聚合物主幹之間的任何基。
A為包含稠合芳香族醯亞胺之部分,及在醚、酯、與醯胺型鍵聯中包含1或2至30個碳原子之伸烴基,且視情況包含至多3、4、或5個氧原子、及至多3、4、或5個氮原子之連接基,如以下式2-10所示而非限制,其中式中具有下標之部分表示式1之碳主幹、及至式1之碳主幹的碳-碳鍵。不被視為式2-9、11-18、及20-27之一部分,而是表示該等式連接至式1之主幹處。
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H、或拉電子基(如-NO2、-SO2NR’2、-C(O)R’、-SO3M、鹵基(例如-Cl或-Br)、-NH2、或-OR’)、或電子釋放基(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界定的非H基數量可為0至2、0至1、0、或1)。例如R1可為-H、-CH3、-Cl、-Br、-NO2、-SO3M、或-CN(一般而言,當a可為非零時,R1可為-Cl、-Br、-SO3M、或-NO2);其希
望芳香族醯亞胺之芳香族環(Q)部分的取代基R1不形成第二雜環,尤其是不形成第二醯亞胺環、或二羧酸之酐環。
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,及該取代基可為羥基或鹵基(一般為Cl或Br)、或其混合物。
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;伸烴羰基係定義為包括至少一個羰基之伸烴基。R2可包括氧及/或氮原子,其中R2之每個氧或氮有至少二個碳原子,其包括R2中的醚、酯、與醯胺型鍵聯。
R3獨立為伸烷基,其可為碳數為1-25之線形或分支。
X可為O、S、C(=O)、NR’、或N,較佳為O、NR’、N。
b可為1或2,當b=1時X可為O、S、C(=O)、或-NR’,當b=2時X可為N。
式(10)所示的醯亞胺可藉由將稠合芳香族酐以胺基醇、二或多胺、胺基羧酸、或其組合反應而製備。
其中R1、Q、a、d、與R2如前所定義,X’為NH2、NH、COOH、或OH。
用以製備其中R2為C1至C20伸烴基,及X’為OH之式(10)之醯亞胺的典型胺基醇之實例可為乙醇胺、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、1,3-二胺基-2-丙醇、或其混合物。
用以製備其中R2為C1至C20伸烴基,及X’為NH2或NH之式(10)之醯亞胺的典型二或多胺之實例包括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-1,4-二胺、戊-1,5-二胺、己-1,6-二胺、十二碳-1,12-二胺、二伸乙三胺、或其混合物。其可藉酐與二胺(如乙二胺)的反應製備,如Dalton Transactions,2003,4537-4545所揭述。
用以製備其中R2為C1至C20伸烴羰基,及X’為OH之式(10)之醯亞胺的典型胺基羧酸(或胺基酸)之實例可為胺基-C2-20-伸烷(烯)基羧酸,且可或不含超過一個
羧酸基,且可或不含超過一個胺基。該胺基羧酸可或不含其他含雜原子之基,如羥基。該伸烷(烯)基可為線形或分支。該胺基羧酸之伸烷(烯)基含有不超過12個碳原子。指定實例包括11-胺基十一酸、12-胺基十二酸、6-胺基己酸、4-胺基丁酸、天冬胺酸、麩胺酸、離胺酸、天冬醯胺酸、麩醯胺酸、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。
所屬技術領域者熟知對Q內4n+2個π電子
所定義的技術特點為休克耳(Hückel)定律。一般而言,n可等於2(即π電子數量為10)、或3(即π電子數量為14)。
一般而言,Q係基於1,8-萘酐、1,2-萘酐、或
其混合物。在一具體實施例中,Q係基於1,8-萘酐、1,2-萘酐、或2,3-萘二甲酸酐。
Q可基於萘醯亞胺,如4-硝基-1,8-萘二甲醯
亞胺或3-硝基-1,8-萘二甲醯亞胺(當一個R1=NO2時)、4-氯-1,8-萘二甲醯亞胺(當一個R1=Cl時)、4-硫醯基-1,8-萘二甲醯亞胺或3-硫醯基-1,8-萘二甲醯亞胺(當一個R1=SO3H時)、或其混合物。
在一具體實施例中,當R1不為H時,由“a”所定義的非H基數量可為1或2。當R1不為H時,由R1所定義的基可拉電子(如-NO2基、-SO3M基、或鹵基,一般為-Cl或-Br),一般為拉電子。當R1拉電子時,R1可相對醯亞胺基為間位取代或對位取代、或其混合物。在一具體實施例中,R1可相對醯亞胺基為間位取代。
在一具體實施例中,當R1不為H時,由a所定義的非H基數量可為0。
R1一般可為氫。
R’可為具有線形或分支烷基之烷基或視情況經取代烷基。
由R’所定義的烷基包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一基、十二基、十三基、十四基、十五基、十六基、十七基、十八基、十九基、二十基、或其混合物。在一具體實施例中,R’可衍生自烷醇。
在一具體實施例中,由式(10)表示的醯亞胺得自/可得自包含以下之方法:將(i)胺基酸或(ii)胺基醇、或(iii)二胺或多胺,以芳香族二酸或酐、或其他的酸形成衍生物(如二酯、二醯胺、二氯化二酸)反應,而分別形成酸官能化芳香族醯亞胺或羥基官能化芳香族醯亞胺、或胺基官能化芳香族醯亞胺。形成醯亞胺之反應可在所屬技術領域者已知的利於醯亞胺形成之充分高溫進行,例如至少100℃、或120℃或150℃至200℃。
該丙烯酸系分散劑可為以溶劑溶解鏈之斷續分支錨定的嵌段型或梳型聚合物或嵌段。丙烯酸系分散劑可限於一對嵌段,或者可其可為具有3個或以上的嵌段之交錯共聚物。與連續介質交互作用之溶解鏈可橫向附接丙烯酸系型主幹,或者其可在終端附接或附接成為共聚物分散劑中的嵌段。
本發明提供一種組成物,其包含粒狀固體、
有機或水性介質、及式(1)之化合物:
其中G為CH3或H基、或其混合物;A為包含稠合芳香族醯亞胺基之部分,且側接聚合CH2=C(G)-的重複單元;B為衍生自聚合乙烯不飽和單體(其丙烯酸系及/或苯乙烯型單體為至少80,更希望為85、90、或95莫耳百分比)之部分;C類似B,為衍生自聚合乙烯不飽和單體(其丙烯酸系及/或苯乙烯型單體為至少80,更希望為85、90、或95莫耳百分比)之部分,丙烯酸系型單體係定義為丙烯酸及丙烯酸之酯,其中酯之烷氧基具有1至25個碳原子,且視情況包括環氧化物基及/或羥基;D為衍生自包含聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、聚烯烴、及其混合物的巨單體之部分;式1具有下標E之部分為含醯亞胺之共聚物的錨定段,且一般以丙烯酸系分散劑之10-60重量百分比存在,特佳為30-50重量百分比;式1具有下標F之部分為共聚物之安定段,且一般以40-90重量百分比存在,特佳為50-70重量百分比;
A與B可在具有下標E之式1之片段中無規或嵌段共聚合;C與D可在具有下標F之式1之片段中無規或嵌段共聚合;在嵌段或梳形共聚物中,B部分與C不同,及L可與J相同;在梯度共聚物中,B部分可與C相同,但是L與J不同:該共聚物可分段使得醯亞胺官能基A分布在聚合物鏈之末端(E)(例如E-F-E嵌段共聚物),或者在聚合物鏈中間(例如F-E-F嵌段共聚物);分散劑中K+L+J+N之和使聚合物具有大於1000,較佳為大於2000,尤其是大於3000克/莫耳之數量平均分子量。
K、L、J、N、E、與F為非負整數,且將K+L+J+N之和適當乘以E或F使得數量平均分子量小於100000,較佳為小於60000,尤其是小於40000。有時K、L、J、N、E、與F之一或以上為零,但是其絕不均為零。其希望分散劑數量平均分子量為約1000至約100,000,且較佳為約2,000至約60,000克/莫耳。
該嵌段共聚物包含稠合芳香族醯亞胺單體作為式1具有下標E之片段的一部分、及一種或以上的丙烯酸系單體。
E=1且F=1
K不等於0
L視情況等於0
J不等於0
N等於0
該嵌段共聚物包含稠合芳香族醯亞胺單體、及至少一種巨單體。該巨單體可為至少一種分子量為300-10,000,包含聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、或聚烯烴的聚合物鏈之乙烯不飽和單體。
E=1且F=1
K不等於0
L視情況等於0
J視情況等於0
N不等於0
E>1且F>1,E與F在全部聚合物鏈無規分布。
K不等於0
L視情況等於0
J不等於0
N等於0
該具有巨單體之無規共聚物包含稠合芳香族醯亞胺單體、及一種或以上的巨單體。E>1且F>1,E與F在全部聚合物鏈無規分布。
K不等於0
L視情況等於0
J視情況等於0
N不等於0
結構中的A部分帶有前述稠合芳香族醯亞胺結構,且在聚合物主幹與稠合芳香族醯亞胺結構之間有鍵聯基。主幹中A基側接的重複單元通常為丙烯酸系型或苯乙烯型,但是可為經取代丙烯酸系或經取代苯乙烯。聚合物主幹與稠合芳香族醯亞胺結構之氮之間的連接基可具有1至30個碳原子,至多3、4、或5個氧原子,及至多3、4、或5個氮原子。通常聚合物主幹與稠合芳香族醯亞胺之氮之間的連接基可包括酯、醯胺、醚、及式2-9所示的其他鍵聯。
B與C為衍生自聚合乙烯不飽和單體之部
分,其中B與C包含烷基或芳香族基,如式11-13所詳述。C較佳為衍生自式11,因為其形成立體安定段F,但視情況可衍生自式12及/或13。B較佳為衍生自式12或13,因為其形成錨定段E,但是B可視情況衍生自式11。
R4為碳數為1-25之線形、環狀、或分支烷基,R3如前所定義,R5為H、-CH3、或碳數為1-25之線形或分支烷基(一般為線形),R5可含有醚基。
聚合而形成具有側接B及C基的分散劑聚合物主幹的單體包括各種(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酸、及各種苯乙烯與經取代苯乙烯單體。可作為可共聚合乙烯不飽和單體之典型甲基丙烯酸烷酯與丙烯酸烷酯
包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸異莰酯。典型芳香族單體為(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-第三丁基苯乙烯、4-第三丁氧基苯乙烯。
B或C(較佳為B)可衍生自聚合各種官能性丙
烯酸酯或苯乙烯單體,且形成聚合物主幹之側接結構,如式14-18所詳述。該聚合物主幹以表示式1之碳主幹,亦對各側接基B或C,為至式1之碳主幹的碳-碳鍵,如式14-18所表示。
R3如前所定義,
上式中的R6可為-O-C(=O)-CH3、COOH、Br、Cl、F、NO2。
形成作為B或C之官能基的乙烯不飽和單體
之實例包括(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯、3-乙烯基苯甲酸、4-乙基烯基苯甲酸、4-乙醯基苯乙烯、氯化4-乙烯基苄基、2-溴苯乙烯、3-溴苯乙烯、4-溴苯乙烯、2-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、4-氯苯乙烯、4-氯-α-甲基苯乙烯、2,6-二氯苯乙烯、2-氟苯乙烯、3-氟苯乙烯、4-氟苯乙烯、2,6-二氟苯乙烯、3-硝基苯乙烯。
D為含有至少一種溶劑溶解聚合物鏈之部
分,其可為聚烯烴、聚(丙烯酸酯)、聚酯、或聚(醚)。數量平均分子量亦可在300至5000、或500至3000、或1000至2500克/莫耳之範圍。
在一具體實施例中,D可包含由式19所表示
的丙烯酸系聚合物,其中表示式1之碳主幹至由式19所表示的聚合物之碳-碳鍵。
Q為1至200之整數;P為1至200之整數;G與R4如前所定義;Init為引發劑段。
較佳為該聚(甲基)丙烯酸酯可藉鈷中介催化鏈轉移聚合(CCTP)製備,如Macromol.ChemPhys 2003,204,1406-1418所揭述。一實例為藉催化鏈轉移自由基聚合使用鈷觸媒單體而製備巨單體,如US6521715號專利之實施例1所揭述。
在一具體實施例中,D部分包含由下式(20)-(27)至少之一所衍生的聚合物鏈:
在一具體實施例中,Y1由表1.0所詳示的溶劑溶解聚合物表示,其中溶劑溶解係表示包括水溶解聚合物,如含環氧乙烷聚合物;在一具體實施例中,Y2由表2.0所詳示的溶劑溶解聚合物表示;R3如前所定義;R7表示一般具有1至20個碳原子之伸烷基,且該伸烷基可為線形或分支(一般為線形);P為1至200之整數;及Q為1至200之整數。
當Y1或Y2為聚醚時,該鏈可衍生自在羥基官能基(甲基)丙烯酸酯與觸媒存在下,環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、或環氧乙基苯、及其混合物之聚合。較佳的單體為丙烯酸羥基乙酯或甲基丙烯酸羥基乙酯。
當Y1或Y2為聚酯時,合適的內酯之實例包括β-丙內酯、視情況及經C1-6-烷基取代δ-戊內酯與ε-己內酯,如β-甲基-δ-戊內酯、δ-戊內酯、ε-己內酯、2-甲基-ε-己內酯、3-甲基-ε-己內酯、4-甲基-ε-己內酯、5-第三丁基-ε-己內酯、7-甲基-ε-己內酯、4,4,6-ε-己內酯、三甲基-ε-己內酯、4,6,6-三甲基-ε-己內酯、或其混合物。在一具體實施例中,B為含有至少一個可衍生自δ-戊內酯與ε-己內酯的聚酯鏈之部分。該羥基羧酸可為飽和或不飽和,線形或分支。合適的羥基羧酸之實例為羥乙酸、
乳酸、5-羥基戊酸、6-羥基己酸、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、4-羥基癸酸、或其混合物。
當D衍生自聚丙烯酸酯時,Y1或Y2為聚(丙
烯酸酯),較佳為丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯,例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯。
該聚合物亦可藉任何涉及功能性引發劑、終
止劑、或轉移劑之已知聚合技術製備。較佳的技術為在功能性鏈轉移劑存在下的(甲基)丙烯酸烷酯之自由基聚合,繼而以異氰酸乙烯酯反應。較佳為在巰基乙醇存在下聚合(甲基)丙烯酸烷酯,繼而以異氰酸異丙烯基-二甲基苄酯(由Cytec市售之TMI®)、或甲基丙烯酸異氰酸基乙酯反應。或者,(甲基)丙烯酸烷酯之原子轉移自由基聚合(ATRP)繼而以丙烯酸反應,如US6936656 B2號專利之實施例2所揭述。
應注意,較不希望將利用鏈轉移劑(如硫代羰
基硫基)之RAFT(reversible addition fragmentation transfer,可逆加成片段轉移)聚合用於製備Y1或Y2,因為RAFT鏈末端在共聚物合成期間對乙烯基單體仍具活性。
在一具體實施例中,該接枝共聚物可藉由將由式(a)、(b)、(c)、及(d)所表示的單體一起聚合而製備:
其中G、A、B、C、及D與以上所定義相同。
該共聚物可藉由將乙烯不飽和單體一起聚合,或者藉聚合物與各種指定官能基及連接基之後聚合官能化而製備。較佳為將乙烯不飽和單體與必要官能基及選用巨單體一起聚合。對於接枝共聚物合成,自由基聚合較佳,對於嵌段共聚物合成,活性自由基聚合較佳。任何受控制/活性聚合均可用於此階段,其包括原子轉移自由基聚合(ATRP)、單電子轉移活性自由基聚合(SET-LRP)、氮氧化物中介自由基聚合(NMRP)、自由基加成片段轉移(RAFT)聚合、碘轉移聚合、硒中心自由基中介聚合、碲化物中介聚合(TERP)、二苯基乙烯(stilbine)中介聚合。
在一具體實施例中,該接枝共聚物在鏈轉移劑存在下藉自由基聚合而聚合。自由基鏈轉移劑之實例包括催化性鈷鏈轉移劑或硫醇類。硫醇類特別有用。在另一具體實施例中,該接枝共聚物在RAFT試劑(可逆加成、片段鏈轉移劑)存在下藉自由基聚合而聚合。
該硫醇類之實例包括2-巰基乙醇、3-巰基丙
醇、巰丙二醇、巰甘油、巰乙酸、巰丙酸、巰乳酸、巰丁二酸、巰乙酸異辛酯、3-巰基丙酸正丁酯、巰乙酸正丁酯、乙二醇二巰基乙酸酯、三羥甲基丙烷三巰乙酸酯、或其混合物。如果聚合係在溶劑中實行,則硫醇類之較佳實例包括巰乙酸異辛酯、3-巰基丙酸正丁酯、巰乙酸正丁酯、乙二醇二巰基乙酸酯、三羥甲基丙烷三巰乙酸酯、或其混合物。在一具體實施例中,該硫醇為3-巰基丙酸正丁酯。
RAFT鏈轉移劑之實例包括1-(2-吡咯啶酮)
羧二硫代酸苄酯(benzyl 1-(2-pyrrolidinone)carbodithioate)、(1,2-苯二羧醯亞胺)羧二硫代酸苄酯、1-吡咯羧二硫代酸2-氰基丙-2-酯、1-吡咯羧二硫代酸2-氰基丁-2-酯、1-咪唑羧二硫代酸苄酯、N,N-二甲基-S-(2-氰基丙-2-基)二硫胺甲酸酯、N,N-二乙基-S-苄基二硫胺甲酸酯、1-(2-吡咯酮)羧二硫代酸氰基甲酯、二硫代苯甲酸異丙苯酯、2-十二基磺醯基硫羰基磺醯基-2-甲基-丙酸丁酯、黃原酸O-苯基-S-苄酯、S-(2-乙氧基羰基丙-2-基)二硫胺甲酸N,N-二乙酯、二硫代苯甲酸、4-氯二硫代苯甲酸、黃原酸O-乙基-S-(1-苯基乙基)酯、黃原酸O-乙基-S-(2-(乙氧基羰基)丙-2-酯)、黃原酸O-乙基-S-(2-氰基丙-2-酯)、黃原酸O-乙基-S-(2-氰基丙-2-酯)、黃原酸O-乙基-S-氰基甲酯、黃原酸O-五氟苯基-S-苄酯、3-苄硫基-5,5-二甲基環己-2-烯-1-硫酮、3,3-二(苄硫基)丙-2-烯二硫代酸苄酯、S,S’-貳(α,α’-二取代-α”-乙酸)-三硫代碳酸酯、S-烷基
-S’-(α,α’-二取代-α”-乙酸)-三硫代碳酸酯、二硫代苯甲酸苄酯、二硫代苯甲酸1-苯基乙酯、二硫代苯甲酸2-苯基丙-2-酯、二硫代苯甲酸1-乙醯氧基乙酯、陸(硫苯甲醯基硫甲基)苯、1,4-貳(硫苯甲醯基硫甲基)苯、1,2,4,5-肆(硫苯甲醯基硫甲基)苯、1,4-貳(2-(硫苯甲醯基硫)丙-2-基)苯、二硫代苯甲酸1-(4-甲氧基苯基)乙酯、二硫代乙酸苄酯、二硫代乙酸乙氧基羰基甲酯、二硫代苯甲酸2-(乙氧基羰基)丙-2-酯、二硫代苯甲酸2,4,4-三甲基戊-2-酯、二硫代苯甲酸2-(4-氯苯基)丙-2-酯、二硫代苯甲酸3-乙烯基苄酯、二硫代苯甲酸4-乙烯基苄酯、二乙氧基膦基二硫代甲酸S-苄酯、三硫代過苯甲酸第三丁酯、4-氯二硫代苯甲酸2-苯基丙-2-酯、1-二硫代萘甲酸2-苯基丙-2-酯、4-氰基戊酸二硫代苯甲酸酯、四硫代對苯二甲酸二苄酯、三硫代碳酸二苄酯、二硫代苯甲酸羧基甲酯、或具有二硫代苯甲酸酯端基之聚(環氧乙烷)、或其混合物。
在RAFT鏈轉移劑存在下的聚合在Handbook
of Radical Polymerization,Krzysztof Matyjaszewski與Thomas P.Davis編輯,2002,第12章,第629至690頁,John Wiley and Sons Inc.出版(以下稱為「Matyjaszewski等人」)中詳述。RAFT聚合的聚合物機構之討論係示於Matyjaszewski等人之第664至665頁之12.4.4段。
如果將溶劑用於聚合方法,則合適的溶劑包
括醇,如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、丁氧基
乙醇;酮,如丙酮、丁酮、戊酮、己酮、與甲基乙基酮;乙酸、丙酸、與丁酸之烷酯,如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸甲氧基丙酯;醚,如四氫呋喃、二乙基醚、與乙二醇及聚乙二醇一烷基及二烷基醚,如賽咯蘇與卡必醇;及二元醇,如乙二醇與丙二醇;及其混合物。
酯及/或酮、以及酯及/或酮與醇的混合物特別有用。在一具體實施例中,將乙酸丁酯與乙酸甲氧基丙酯、及乙酸丁酯或乙酸甲氧基丙酯與醇的混合物作為溶劑。
聚合可在任何適合所選擇的溶劑之溫度進
行。一般而言,聚合可在溶劑存在下在50℃至150℃、或60℃至120℃之範圍的溫度進行。
其可使用任何聚合引發劑。在一具體實施例
中,該聚合引發劑為任何自由基聚合引發劑;及引發劑之選擇受聚合溫度及聚合方法影響。用於此方法之聚合引發劑在所屬技術領域為已知的,且選自習知自由基引發劑,如有機過氧化物及偶氮化合物。所使用的特定自由基引發劑依欲聚合的單體材料、及方法條件而定。一般而言,引發劑之量按100重量份之單體計可為0.005重量份至5.00重量份之範圍。然而,按100重量份之單體計為0.01重量份至2.00重量份特別有用。
合適的過氧化物引發劑之實例包括二醯基過
氧化物、二烷基過氧基二碳酸酯、第三烷基過氧基酯、單過氧基碳酸酯、二過氧基縮醛、二烷基過氧化物、第三烷基氫過氧化物、及酮過氧化物。二醯基過氧化物之實例為過氧化二苯甲醯基、過氧化二(2,4-二氯苯甲醯
基)、過氧化二乙醯基、過氧化二月桂醯基、過氧化二癸醯基、過氧化二異壬醯基、琥珀酸過氧化物。合適的偶氮引發劑之實例包括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-環己碳化腈)、2-(胺甲醯基偶氮)-異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4,4-三甲基戊烷)。
聚合溫度依所使用的引發劑型式而定。在一
具體實施例中,選擇該引發劑使得聚合可在50℃至100℃、或60℃至90℃之間的溫度實行。一般而言,用於本發明之引發劑包括過氧化月桂醯基、過氧化苯甲醯基、1,1’-偶氮雙(1-環己碳化腈)、或2,2’-偶氮雙異丁腈。
式(1)之A部分可衍生自如式(a)所表示的含
乙烯基單體的聚合,或者可由式2-9表示。
式(a)可藉式(10)之醯亞胺與乙烯基單體的反
應製備。一實例為將胺基乙氧基乙醇以萘二甲酸酐反應而形成式(10)之醇官能基醯亞胺,其中X’為OH,b為1,R2為-(CH2)2-O-(CH2)2-,其然後可在聚合後以丙烯酸反應,而形成由式(2)所表示的稠合芳香族醯亞胺基。
式(a)可藉式(10)之醯亞胺與乙烯基單體的反
應製備。一實例為將胺基乙氧基乙醇以萘二甲酸酐反應而形成式(10)之醇官能基醯亞胺,其中X’為OH,b為1,R2為-(CH2)2-O-(CH2)2-,其然後可在聚合後以甲基丙烯酸或氯化甲基丙烯醯基反應,而形成由式(3)所表示的稠合芳香族醯亞胺基。
式(a)可藉式(10)之醯亞胺與乙烯基單體的反
應製備。一實例為將6-胺基己酸以萘二甲酸酐反應而形成式(10)之酸官能基醯亞胺,其中X’為OH,b為1,R2為-(CH2)5C(=O)-,其然後可在聚合後以甲基丙烯酸羥基乙酯反應,而形成由式(4)所表示的稠合芳香族醯亞胺基。
式(a)可藉式(10)之醯亞胺與乙烯基單體的反
應製備。一實例為將胺基乙氧基乙醇以萘二甲酸酐反應而形成式(10)之醇官能基醯亞胺,其中X’為OH,b為1,R2為-(CH2)2-O-(CH2)2-,其然後可在聚合後以甲基丙烯酸異氰酸基乙酯反應,而形成由式(5)所表示的稠合芳香族醯亞胺基。
式(a)可藉式(10)之醯亞胺與乙烯基單體的反
應製備。一實例為將胺基乙氧基乙醇以萘二甲酸酐反應而形成式(10)之醇官能基醯亞胺,其中X’為OH,b為1,R2為-(CH2)2-O-(CH2)2-,其然後可在聚合後以異氰酸異丙烯基-α,α-二甲基苄酯(得自Cytec之TMI®)反應,而形成由式(6)所表示的稠合芳香族醯亞胺基。
式(a)可藉式(10)之醯亞胺與乙烯基單體的反
應製備。一實例為將乙二胺以萘二甲酸酐反應而形成式(10)之胺官能基醯亞胺,其中X’為NH2,b為1,R2為-(CH2)2-,其然後可在聚合後以甲基丙烯酸環氧丙酯反應,而形成由式(7)所表示的稠合芳香族醯亞胺基。
式(a)可藉式(10)之醯亞胺與乙烯基單體的反應製備。一實例為將6-胺基己酸以萘二甲酸酐反應而形
成式(10)之酸官能基醯亞胺,其中X’為OH,b為1,R2為-(CH2)5C(=O)-,其然後可在聚合後以甲基丙烯酸環氧丙酯反應,而形成由式(8)所表示的稠合芳香族醯亞胺基。
式(a)可藉式(10)之醯亞胺與乙烯基單體的反
應製備。一實例為將乙二胺以萘二甲酸酐反應而形成式(10)之胺官能基醯亞胺,其中X’為NH2,b為1,R2為-(CH2)2-,其然後可在聚合後以甲基丙烯酸乙醯乙醯氧基乙酯反應,而形成由式(9)所表示的稠合芳香族醯亞胺基。
式(10)之醯亞胺可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溶劑之沸點而藉蒸餾移除溶劑。
在溶劑中製備式(10)之醯亞胺則免於隔離此
中間產物。最高反應溫度依所使用的溶劑之沸點而定,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。
在反應之前形成式(10)之醯亞胺,如果有醯
胺與醯亞胺的混合物,則可在聚合方法期間或聚合方法之後將醯胺轉化成醯亞胺。為了達成高醯亞胺轉化且最終產物中仍會有一些醯胺,其可能需要觸媒。
本發明製備式(10)之聚合物之方法可在週期表之任何惰氣所提供的惰性大氣中進行,一般為氮。
存在於組成物中的粒狀固體可為任何在相關溫度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,經常為發粉之形式。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;油系與反乳液鑽泥用之固體;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、鑄模、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;纖維,如木材、紙、玻璃、鋼、複合材料用之碳與硼;以及以有機介質中分散液施用的殺生物劑、農藥、及醫藥品。
在一具體實施例中,該固體為得自例如Third
Edition of the Colour Index(1971)及後續版本與其附件在標題為“Pigments”之章節所揭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、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、異蒽酮紫、金屬錯合物顏料、、苝、迫位酮、皮蒽酮、吡唑并喹唑啉酮、喹吖酮、喹啉黃、硫靛、三芳碳陽離子顏料、三苯并二 、、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;波斯藍;朱紅;群青;磷酸鋅、硫化鋅;鈣與鋅之鉬酸與鉻酸鹽;金屬效果顏料,如薄鋁片、銅、及銅/鋅合金;薄珠光片,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、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、煙製氧化矽、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)、瀝青稀、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、拉菲亞樹(raffia)、香蒲(typha reed)、椰子纖維、椰鬃、油棕櫚纖維、木棉、香蕉葉、卡羅(caro)、橙皮(curaua)、龍舌蘭葉、紐西蘭亞麻(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、鼓風爐熔渣、石綿、白石綿、斜方角閃石、青石綿、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-氮化鋁、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、與摻鈷氧化鐵,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、多磷酸銨、三聚氰胺、三聚氰胺三聚氰酸酯、氧化銻與硼酸銻;殺生物劑或工業微生物試劑,如Kirk-Othmer’s Encyclopedia of Chemical Technology,第13卷,1981,第3版之章節“Industrial Microbial Agents”的表2、3、4、5、6、7、8、與9所揭述者,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。術語「極性」係關於有機液體,其表示有機液體可形成中至強鍵,如Crowley等人在Journal of Paint Technology,第38卷,1966,第269頁,標題為“A Three Dimensional Approach to Solubility”之文章所揭述。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“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、烷屬羧酸與烷醇之烷酯,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,有機液體中可有少量水性介質(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、長鏈醇酸、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,該多元醇包括α-ω二醇或α-ω二醇乙氧化物。
在一具體實施例中,該非極性有機液體為含
有脂肪族基、芳香族基之化合物、或其混合物。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或熱塑性樹脂。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、紅外線、陽離子、電子束、或微波照射時進行化學反應,且變成相當難溶之樹脂。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,包括單體的脂肪族二異氰酸酯、單體的芳香族二異氰酸酯、及其聚合物。典型脂肪族二異氰酸酯包括六亞甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰
酸酯、與氫化二苯基甲烷二異氰酸酯。典型芳香族異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯與二苯基甲烷二異氰酸酯。
在一具體實施例中,熱塑性樹脂包括聚烯
烴、聚酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚胺基甲酸酯、聚苯乙烯系、聚(甲基)丙烯酸酯、纖維素、及纖維素衍生物。
該組成物可以許多種方式製備,但是典型方法為熔化混合及乾燥固體摻合。合適的熱塑物之實例包括(低密度、線形低密度或高密度)聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚對苯二甲酸伸丁酯(PBT)、耐綸6、耐綸6/6、耐綸4/6、耐綸6/12、耐綸11、耐綸12、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚碸、聚碸、聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、熱塑性聚胺基甲酸酯、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、Victrex PEEKTM聚合物(如氧基-1,4-伸苯氧基-1,4-伸苯基-羰基-1,4-伸苯基聚合物)、與丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物(ABS);及各種其他的聚合性摻合物或合體。
如果需要,則本發明之組成物可含有其他成
分,例如樹脂(其未組成該有機介質)、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、防堵塞劑、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。
如果需要,則含有塑膠材料之組成物可含有
其他成分,例如本發明之化合物以外的分散劑、抗起霧
劑、晶核生成劑、發泡劑、阻燃劑、處理助劑、界面活性劑、塑化劑、熱安定劑、UV吸收劑、抗氧化劑、香料、脫模助劑、抗靜電劑、殺微生物劑、殺生物劑、偶合劑、潤滑劑(外部及內部)、撞擊調節劑、助滑劑、空氣釋放劑、與黏度抑制劑。
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混合在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,然後以顏料沖洗法添加液體介質或在液體介質中將固體混合分散劑而製造。
含有塑膠材料之組成物可藉任何已知用以製
備熱塑性化合物之習知方法製備。因此可按任何順序混
合固體、熱塑性聚合物與分散劑,然後將混合物進行機械處理而將固體粒子縮減成合適的大小,例如藉班布瑞(Banbury)混合、帶式摻合、二螺絲擠壓、二輥研磨、在布斯(Buss)共捏合器或類似設備中複合。
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具體實施例提供
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,且調配物中有單體、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(如旋管與罐裝塗料)、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;非衝擊印墨,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,如片式模塑與整體模塑化合物、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)、陶瓷、個人保養指甲油、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(包括有機發光二極管(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、Ulrich Poth、Lackformulierung、與Lackrezeptur之Lehrbuch fr Ausbildung und Praxis,Vincentz Verlag,Hanover(2003),及P.G.Garrat、Strahlenhartung之Vincentz Verlag,Hanover(1996)。印刷墨水調配物之實例示於E.W.Flick之Printing Ink and Overprint Varnish Formulations-Recent Developments,Noyes Publications,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。
本發明可用於製造各種作為墨水、塗料、及著色或填充聚合物系統之粒子分散液。
在以下實施例中,將聚酯巨單體(中間產物A)、與甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸酯官能基稠合芳香族(環烷基)醯亞胺共聚合而合成接枝共聚物。
將ε-己內酯(558.49重量份)、1-十二醇(65.12份)、與氯化錫(II)(0.005份)在氮下在120℃攪拌18小時。將混合物冷卻至70℃,及添加異氰酸3-異丙烯基-α,α-二甲基苄酯(70.33份)、與二月桂酸二丁錫(1.0份),且在氮下攪拌7小時,直到無異氰酸酯殘留(如IR所測定)。生成產物(具有終端十二基非官能性端基之可聚合聚(己內酯))為藉GPC(聚苯乙烯標準品)測定Mn=2900及Mw=3800之蠟狀固體。
將2-(2-胺基乙氧基乙醇)(3.68重量份)溶於
丙二醇一甲基醚乙酸酯(70份),且將混合物在氮下在120℃攪拌。以15分鐘裝入1,8-萘二甲酸酐(6.37份),且將混合物在120℃攪拌又2小時,直到無酐殘留(如IR所證實)。如此形成醯亞胺反應物。將混合物冷卻至90℃,然後添加甲基丙烯酸異氰酸基乙酯(5.44份),繼而為二月桂酸二丁錫(0.04份)。如此形成可共聚合形式的醯亞胺反應物。將混合物在90℃攪拌又30分鐘,直到無異氰酸酯殘留(如IR所證實)。對此混合物裝入聚酯巨單體(70份,中間產物A)、甲基丙烯酸甲酯(15份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(70份)、3-巰基丙酸丁酯(1份)、與1,1’-偶氮雙(環己碳化腈)(1.0份)。將混合物在氮下在90℃攪拌10小時,直到無單體殘留(如重量分析所測定)。生成產物為藉GPC測定Mn=5000及Mw=11300之具有分散劑之透明黃色溶液。
將實施例1(0.8重量份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(7.2份)。添加玻璃珠(17份,3毫米)、與紅色顏料(2.0份,得自Ciba之Cromophtal red A2B),且將內容物以水平搖動機研磨16小時。生成的研磨基料為流動性分散液。具有相同的成分,但無分散劑之對照實驗生成高黏性凝膠。
將丙烯酸丁酯(100.14份)、丙二醇一甲基醚
乙酸酯(100.97份)、與丙酸丁基-2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫羰基)磺醯基]酯(8.49份,得自Lubrizol之CTA-1)在氮下在75℃攪拌。添加偶氮雙異丁腈(0.41份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(10.14份),且將混合物在75℃加熱40分鐘,然後添加偶氮雙異丁腈(0.41份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(10.14份),且將反應混合物在75℃加熱120分鐘。以2小時將丙烯酸丁酯(75.19份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(65.86份)、與偶氮雙異丁腈(0.41份)加入反應混合物。然後以2小時將甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯(75份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(75份)、與偶氮雙異丁腈(0.82份)加入反應混合物。將混合物在75℃加熱又18小時。生成的黃色液體為49.53固體百分比,且藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=15300及Mw=22600。
在室溫以10分鐘將1,8-萘二甲酸酐(10.21份)於水(73.23份)的漿液裝入乙二胺(24.99份)於水(40.36份)的溶液。將混合物在70℃加熱10分鐘,然後趁熱過濾。將生成的黃色結晶固體丟棄,及將溶液冷卻至室溫。藉過濾回收生成的黃色沉澱及真空乾燥,其為中間產物B。NMR分析證實產物形成。
將甲基丙烯酸丁酯(237份)、丙二醇一甲基醚
乙酸酯(240份)、與2-巰基乙醇(6.08份)在氮下在90℃攪拌。添加1,1’-偶氮雙(環己碳化腈)(2.34份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(12份),且將反應混合物在90℃加熱8小時。移除分析用之樣品(12.14份),且生成的透明液體具有50.28重量百分比之固體。對剩餘產物添加異氰酸3-異丙烯基-α,α-二甲基苄酯(15.3份,得自Cytec之TMI®)、與二月桂酸二丁錫(0.49份)。將反應混合物在氮下在90℃攪拌8小時,直到無異氰酸酯殘留。生成的透明液體為48.61固體百分比,且藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=2100及Mw=5500。
將1-十二醇(57.24份)、ε-己內酯(336.70份)、與δ-戊內酯(104.57份)在氮下在100℃一起攪拌。添加丁氧化鋯(1.68份),且將反應物在氮下在175℃攪拌18小時。在冷卻至20℃之後,得到的產物為藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚己內酯標準品)測定具有Mn=1600及Mw=2100之蠟狀固體。將產物在氮下在70℃攪拌。添加異氰酸3-異丙烯基-α,α-二甲基苄酯(63.7份,得自Cytec之TMI®)、與二月桂酸二丁錫(2.0份)。然後將反應加熱至90℃歷時19小時,直到無異氰酸酯殘留,如IR所測定。得到的產物為黏性液體。
將1-十二醇(31.32份)、與ε-己內酯(268.67
份)在氮下一起攪拌。添加氯化錫(II)(0.002份),且將反應物加熱至120℃歷時18小時。在冷卻至20℃之後,得到的產物為藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚己內酯標準品)測定具有Mn=2800及Mw=3800之蠟狀固體。將產物在氮下在70℃攪拌。添加異氰酸3-異丙烯基-α,α-二甲基苄酯(33.84份)、與二月桂酸二丁錫(0.45份)。然後將反應在70℃加熱7小時,直到無異氰酸酯殘留,如IR所測定。得到的生成產物為蠟狀固體。
將甲基丙烯酸2-乙基己酯(50份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(43.75份)、與鈷觸媒(0.0025份,Co(II)(二硼二氟化雙4,4’-二甲基二苯乙二酮二肟),US5962609號專利,式V)在氮下在90℃攪拌。添加於丙二醇一甲基醚乙酸酯(5份)中的1,1’-偶氮雙(環己碳化腈)(0.25份),且將反應混合物在90℃加熱18小時。生成的透明液體為54.3重量百分比的固體,且藉GPC(聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=1800及Mw=3400。
將丙烯酸丁酯(74.53份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(70.08份)、與丙酸丁基-2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫羰基)磺醯基]酯(5.83份,得自Lubrizol之CTA-1)在氮下在75℃攪拌。添加偶氮雙異丁腈(0.25份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(10.3份),且將混合物在75℃加熱40分
鐘,然後添加偶氮雙異丁腈(0.25份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(3.0份)。將反應混合物在75℃加熱120分鐘。
以2小時將丙烯酸丁酯(101.30份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(102.44份)、與偶氮雙異丁腈(0.35份)加入反應混合物。然後以2小時將甲基丙烯酸環氧丙酯(12.66份)、甲基丙烯酸甲酯(63.42份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(74.2份)、與偶氮雙異丁腈(0.57份)裝入反應混合物。將內容物在氮下攪拌18小時。生成產物為具有49.9重量百分比的固體含量之黃色液體。
將中間產物C(21份)、甲基丙烯酸丁酯(3
份)、甲基丙烯酸環氧丙酯(1.16份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(7.16份)、與丁基-3-巰基丙酸酯(0.298份)在氮下在90℃攪拌。添加1,1’-偶氮雙(環己碳化腈)(0.298份),且將反應混合物在90℃攪拌18小時。生成產物為具有48.61重量百分比的固體含量之黃色液體。
將聚丙二醇丙烯酸酯(29.18份,Mn=475)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(27.68份)、與丙酸丁基-2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫羰基)磺醯基]酯(2.29份,得自Lubrizol之CTA-1)在氮下在75℃攪拌。添加偶氮雙異丁腈(0.1份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(3.89份),且將混合物在75℃攪拌60分鐘。添加偶氮雙異丁腈(0.1份),且將反應混合物在75℃攪拌30分鐘。以90分鐘將聚丙二醇丙烯酸酯(38.91份,Mn=475)、丙二醇一甲基醚乙酸
酯(38.91份)、與偶氮雙異丁腈(0.13份)裝入反應混合物。然後以60分鐘添加甲基丙烯酸甲酯(24.32份)、甲基丙烯酸環氧丙酯(4.86份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(29.40份)、與偶氮雙異丁腈(0.22份)。然後將反應在氮下攪拌18小時。生成產物為具有48.9重量百分比的固體含量之黃色液體。
將中間產物D(14份)、甲基丙烯酸丁酯(4
份)、甲基丙烯酸環氧丙酯(2份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(20.6份)、與丁基-3-巰基丙酸酯(0.3份)在氮下在90℃攪拌。添加1,1’-偶氮雙(環己碳化腈)(0.3份),且將反應混合物在90℃攪拌24小時。其獲得產物為具有52.4重量百分比的固體含量之琥珀色液體。
將中間產物E(14份)、甲基丙烯酸丁酯(4份)、甲基丙烯酸環氧丙酯(2份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(20.6份)、與丁基-3-巰基丙酸酯(0.3份)在氮下在90℃攪拌。添加1,1’-偶氮雙(環己碳化腈)(0.3份),且將反應混合物在90℃攪拌20小時。其獲得產物為具有52.0重量百分比的固體含量之琥珀色液體。
將中間產物F(25.78份)、甲基丙烯酸丁酯(4份)、甲基丙烯酸環氧丙酯(2份)、與乙酸丁酯(8.22份)在氮下在90℃攪拌。添加偶氮雙(環己碳化腈)(0.3份),且將反應混合物在90℃加熱20小時。產物為具有56重量百分比的固體含量之琥珀色液體。
共聚物G之組成物係基於美國專利第
5852123號之實施例13。
將中間產物F(45份)、苯乙烯(11.7份)、甲基
丙烯酸甲酯(7.02份)、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯(2.34份)、與乙酸丁酯(22.59份)在氮下在90℃攪拌。添加1,1’-偶氮雙(環己碳化腈)(0.68份)、與乙酸丁酯(5份),且將反應混合物在90℃加熱18小時。
生成產物為具有54.8重量百分比的固體含量之透明液體。
將共聚物A(30.04份)在氮下在70℃攪拌。添
加中間產物B(2.7份),且將混合物加熱至70℃歷時18小時,加熱至80℃歷時4小時,及加熱至100℃歷時18小時。生成產物為具有58.4重量百分比的固體含量之黃色溶液,且藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=20500及Mw=112500。
將中間產物B(0.92份)加入共聚物B(32.9份)。將混合物在室溫攪拌1小時,然後在50℃攪拌1小時,然後在70℃攪拌18小時。生成產物為具有49.33重量百分比的固體含量之黃色溶液,且藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=4100及Mw=15200。
將共聚物C(40份)在氮下在50℃攪拌。添加中間產物B(1.64份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(1.64克),且將反應混合物攪拌及加熱至70℃歷時24小時。然後將反應加熱至80℃歷時6小時。生成產物為46.62固體百分比之琥珀色液體,且藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=3900及Mw=105500。
將共聚物D(41.2份)在氮下在50℃攪拌。添加中間產物B(3.38份),且將反應混合物加熱至70℃歷時24小時。得到的產物為52.24固體百分比之琥珀色液體,且藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=4300及Mw=16700。
將共聚物E(41.2份)在氮下在50℃攪拌。添加中間產物B(3.41份),且將反應混合物加熱至70℃歷時24小時。得到的產物為62.4固體百分比之琥珀色液體,且藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=4900及Mw=19600。
將共聚物F(40.35份)在氮下在85℃攪拌。添加中間產物B(3.34份),且將反應混合物在85℃加熱2小時,然後在100℃加熱18小時。得到的產物為60重量百分比固體之琥珀色液體,且藉GPC(四氫呋喃溶析液,聚苯乙烯標準品)測定具有Mn=2400及Mw=5400。
其係基於美國專利第5852123號之實施例13,除了以氫氧化四乙銨代替氫氧化苄基三甲銨。
將共聚物G(50份)在氮下在50℃攪拌。添加苯二甲醯亞胺(1.52份)、與乙酸丁酯(1.52份),繼而為氫氧化四乙銨於異丙醇之0.1M溶液(0.31份)。將內容物在100℃保持16小時,直到酸值小於2毫克KOH/克。得到的生成產物為62.7百分比固體之混濁黃色液體,且具有Mn=4400及Mw=13500。
將實施例2-7(按50固體百分比計為1.0份)溶於乙酸丁酯(7.0份)。添加玻璃珠(17份,3毫米)、與紅色顏料(2.0份)Cromophtal red A2B(得自Ciba),且將內容物以水平搖動機研磨16小時。生成的研磨基料為流動性分散液,例外為比較例1膠化。該研磨基料的粒度(PS)係藉由將分散液(0.1份)以丙二醇一甲基醚乙酸酯(20份)稀釋,然後使用Nanotrac粒度分析儀評估而評估。
將實施例5、6、7、CE1、及CE2(按50固體
百分比計為1.0份)溶於乙酸丁酯(7.0份)。添加玻璃珠(17份,3毫米)、與紅色顏料(2.0份)Cromophtal red A2B(得自Ciba),且將內容物以水平搖動機研磨16小時。將生成的研磨基料(1.0份)在丙烯酸系黏合劑(2.0份,得自Cytec之Macrynal®樹脂SMC565)中沉降。然後將該分散液以3號K棒塗佈在黑白卡上。使用Byk-Gardner霧值-光澤計評估生成塗層之光澤及霧值。實例5、6、與7呈現較比較例2高的光澤及低的霧值。比較例1太濃而不沉降。
以上參考的各文件均納入此處作為參考,其
包括任何請求優先權益之先行申請案,不論以上是否特別列出。提及任何文件絕非同意此文件在法律上合格作為先行技藝,或者貢獻所屬技術領域者之常識。應了解,除了在實施例中或另有明確指示之處之外,本說明中所有指定材料量、反應條件、分子量、碳原子數量等之數值均以文字「約」修飾。應了解,在此所述的上下限、範圍、及比例限制均可獨立組合。類似地,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。
在此使用的轉折術語「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,但對所屬技術領域者而言很明顯的,其中可進行各種變化及修改而不背離本發明之範圍。關於此點,本發明之範圍僅受以下申請專利範圍限制。
Claims (21)
- 一種聚合分散劑,其包含衍生自聚合α-β不飽和烯烴單體之烯烴主幹,其中i)該主幹重複單元之至少80重量百分比係衍生自聚合具有由(甲基)丙烯酸、CH=C(G)-C(=O)-Z-、CH=C(G)、或CH=C(G)所表示的α-β-烯烴部分之單體,其中G為H或CH3,及Z為氮或氧鍵聯原子;ii)至少一種用以形成主幹之單體係在聚合之前或之後以至少一個醯亞胺基官能化,其中該醯亞胺之羰基直接化學鍵結至稠合芳香族環之碳原子;iii)其中該分散劑具有1,000至100,000克/莫耳之數量平均分子量;及iv)其中該分散劑具有至少一個聚合主幹嵌段,其特徵為有該醯亞胺基對其化學附接之錨定嵌段,且該聚合主幹亦有至少一個分子量為300至5,000克/莫耳且特徵為溶劑溶解聚合段之聚合段對其附接。
- 如請求項1之聚合分散劑,其中該分散劑具有該至少一個錨定主幹部分,且該至少一個特徵為溶劑溶解聚合段之聚合段係化學鍵結至主幹部分,又其中該溶劑溶解聚合段之總重量為該分散劑重量之40至90重量百分比,及該錨定主幹部分具有至少一個官能性醯亞胺基,且為該分散劑之10至60重量百分比。
- 如請求項1之聚合分散劑,其中該分散劑具有依照以下式1之結構:其中各G獨立地為CH3或H基、或其混合物;A為包含稠合芳香族醯亞胺之部分;B為-CH2-C(G)-之側接部分,其衍生自聚合乙烯不飽和單體,其丙烯酸系及/或苯乙烯型單體為至少80莫耳百分比;C為衍生自聚合乙烯不飽和單體之部分,其丙烯酸系及/或苯乙烯型單體為至少80莫耳百分比,丙烯酸系型單體係定義為丙烯酸及丙烯酸之酯,其中該酯之烷氧基具有1至25個碳原子,且視情況包括環氧化物基及/或羥基;D為包含選自由聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、聚烯烴、及其混合物所組成的群組其中之一之部分(moiety),其具有300至5000克/莫耳之數量平均分子量,且經由鍵聯基附接該聚合主幹,或者係衍生自聚合一巨單體,該巨單體分子量為300至5000克/莫耳且包含選自由乙烯不飽和基、及側接聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、聚烯烴、及其混合物所組成的群組其中之一;K為1至50,L與J各為0至499,及N為從0至50;E為1至30,及F為1至30;附帶E之聚合物段為錨定段,及附帶F之聚合物段為該分散劑之溶劑溶解部分。
- 如請求項3之聚合分散劑,其中該聚合分散劑係揭述為其中E為1或2且為錨定嵌段數量,及F為1或2且為溶劑溶解嵌段數量之嵌段共聚物。
- 如請求項3之聚合分散劑,其中該聚合分散劑係揭述為其中E為1至50且為錨定段數量,及F為1至50且為溶劑溶解段數量之梳形共聚物。
- 如請求項3或5之聚合分散劑,其中C包含至少90莫耳百分比之選自由C1-25醇與羧酸分子之酯、羧酸分子、及苯環所組成的群組之分子,及N為0。
- 如請求項3或5之聚合分散劑,其中D包含數量平均分子量為300至5000克/莫耳之聚(環氧烷),及N為1至50。
- 如請求項7之聚合分散劑,其中D包含數量平均分子量為500至3000克/莫耳之聚(環氧烷),N為3至50,及該聚(環氧烷)為該分散劑之50至70重量百分比。
- 如請求項3或5之聚合分散劑,其中D包含數量平均分子量為300至5000克/莫耳之聚酯溶劑溶解鏈,及N為1至50。
- 如請求項9之聚合分散劑,其中D包含數量平均分子量為500至3000克/莫耳之聚酯,其衍生自同元聚合或共聚合羥基羧酸、或具有2至18個碳原子之該羥基羧酸之內酯,N為3至50,及其中該分散劑之50至70重量百分比為該聚酯。
- 如請求項3或5之聚合分散劑,其中D包含數量平均分子量為300至5000克/莫耳之聚烯烴或聚丙烯酸酯,及N為1至50。
- 如請求項11之聚合分散劑,其中D包含數量平均分子量為500至3000克/莫耳之聚烯烴或聚丙烯酸酯,及N為3至50。
- 如請求項1或2之聚合分散劑,其數量平均分子量為2000至60,000克/莫耳。
- 如請求項3至5中任一項之聚合分散劑,其中K為2至25。
- 如請求項1或2之聚合分散劑,其中該醯亞胺之羰基直接鍵結稠合芳香族環之碳原子的稠合芳香族環包含2至4個稠合芳香族環。
- 如請求項15之聚合分散劑,其中該稠合芳香族環包含萘型稠合芳香族環。
- 一種組成物,其包含粒狀固體,水、極性或非極性有機介質,及具有至少一個醯亞胺側接基之聚合分散劑,其中該醯亞胺之羰基直接鍵結至稠合芳香族環之碳原子,其中該聚合分散劑係如請求項1至16中任一項之聚合分散劑。
- 如請求項17之組成物,其中該組成物為研磨基料、油漆、或墨水。
- 如請求項17或18之組成物,其中該粒狀固體為顏料或填料。
- 如請求項17或18之組成物,其進一步包含黏合劑。
- 如請求項17或18之組成物,其中該聚合分散劑以該組成物之0.5重量百分比至30重量百分比之範圍之量存在。
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