TWI734738B - 具有提升化學及熱穩定性之含多胺基的高分子分散劑 - Google Patents

Abstract

本發明揭示包括多個胺固著基的高分子分散劑，其由於在三級胺與分散劑其餘部分之間的連接基中來自三級胺之貝他碳原子上有對生二烷基，而提升該胺固著基之化學及熱穩定性。希望分散劑亦包括聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、及/或聚烯烴之溶劑溶解鏈。

Description

具有提升化學及熱穩定性之含多胺基的高分子分散劑

本發明關於用於粒子固著目的之高分子分散劑，其具有多個三級胺基或四級化三級胺基，其中各胺基係藉在烷基相對於氮之貝他(beta,β)碳中有經對生二烷基取代碳之伸烷基而化學鍵結該分散劑。

顏料及其他粒子用之分散劑為已知的。分散劑通常在分子中具有可略為吸引且固著於顏料或粒子表面之固著部分、及利於與連續相交互作用之溶解部分。當該溶解部分固著於顏料或粒子時，溶解部分成為粒子凝集的屏障。

現有許多專利揭示含有三級胺、烷基銨、或四級銨官能基之分散劑，其可用於將分散劑固著於各種粒子，如顏料及填料。為了將顏料均勻分散於非水性介質中，其需要特別設計之分散劑產生具有可接受的黏度及穩定性質之分散液，其在被併入印刷墨水、塗料、或漆料時，使該墨水、塗料、及漆料產生可接受的流動特 徵。

本發明揭示含三級胺/四級胺的分散劑，其中該三級胺/四級胺基係藉伸烷基相對於氮之貝他(β)碳原子中有經對生二烷基取代碳之伸烷基，而化學鍵結分散劑。這些分散劑之熱穩定性優於類似分散劑(在伸烷基之貝他(β)碳原子中無經對生二烷基取代碳)。提升的熱穩定性係由以下例證：a)具有該分散劑之調配物在暴露於熱時較不趨於黃化，及b)該分散劑及分散液在老化後的性能(粒度較小，塗層光澤增加，及塗層霧值減小)。

由含三級胺/四級胺的分散劑造成的缺點為分散劑趨於變色。色彩產生(例如黃色或棕色)因暴露於高溫而加重，其對用於將含該分散劑的組成物暴露於高溫之應用，不論是在製造期間或在最終使用時(例如彩色濾光片、調色劑、線圈塗料)均不利。發明人已發現，包含三級或四級胺基的分散劑，其中該三級或四級胺基係藉在伸烷基相對於氮之貝他碳中有經對生二烷基取代碳之伸烷基而化學鍵結該分散劑，為有效的分散劑，及因顯著提升在高溫條件下的色彩穩定性而克服此問題。暴露於高溫亦會由於四級銨鹽之霍夫曼(Hofmann)降解而導致含胺殘基從分散劑釋放。眾所周知，當胺被四級化成為鹽或四級銨基時，因銨基之陰電性及形成自由胺官能性基之電感應效應而為優良脫離基。如果附接銨官能基之烷基之一具有β-氫，則這些氫趨於脫離且在烷基上形成雙鍵，因此使銨官能基自分子的其餘部分脫離，而 加強此成為脫離基的可能性。其通常稱為霍夫曼脫離或降解，且經常在高溫發生。因此，其中存在β-氫的含四級銨基化合物之熱穩定性會有問題。

解決此三級或四級化胺基損失問題的答案為設計胺及其四級銨官能基而無β-氫存在。

以下藉非限制例證說明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習慣上可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、及其他通常認可存在於商業級的材料。在單體或重複單元中使用(甲基)代表選用甲基，如(甲基)丙烯酸甲酯。

已知一些上述材料會在最終調配物中交互作用，使得最終調配物的成分會異於最初添加者。例如(例如清潔劑之)金屬離子會移動到其他分子的其他酸性或陰離子性位置。所形成的產物，包括將本發明之組成物用於其意圖用途時形成的產物，因而可能無法簡單說明。儘管如此，所有此種修改及反應產物均包括於本發明之範圍內；本發明包含混合上述成分所製備的組成物。

以下揭示的技術提供一種高分子分散劑，其 具有三級脂肪族胺(視情況被四級化)，但在作為粒子(如顏料或填料)分散劑之固著基的鍵聯基中無β-氫。該含胺高分子試劑對如用於墨水、塑膠、及漆料之顏料、填料、及強化元件之粒子為良好的分散劑。該分散劑可降低研磨基料之黏度而可增加顏料負載，如此提升產量。其亦強化最終的膜性質，如高光澤、低霧值、低絮凝、及提升的色彩強度。尤其是相較於其他的含胺聚合物，這些型式的含胺且無β-氫的聚合物在高溫不易黃化。

分散劑之量視粒狀材料分散量、及粒狀材料之表面積/克數而定。隨粒度減小，表面積增加，且隨表面積增加，每克需要更多的分散劑。按粒狀固體計，通常

1.0重量%，或希望為>5重量%，或較佳為

10重量%之式1分散劑為有效的。在一具體實施例中，按按粒狀固體計，希望分散劑之量為

130重量%，更希望為

100重量%，更希望為

50重量%，且較佳為

30重量%。

這些含胺高分子分散劑在周圍條件穩定，且不形成毒性降解產物。其在高溫亦穩定，且不釋放胺型降解產物而造成臭味及損失分散液穩定性與性能。後者在將其用於在處理步驟使用高溫之高技術應用及日常用途時，例如噴墨墨水、相變化墨水、塑膠、調色劑、線圈塗料、汽車漆料、與彩色濾光片，特別有利。

這些高分子分散劑希望具有利於與其中分散粒子之介質交互作用之溶劑溶解基。該分散劑在介質中膠態狀地穩定粒子而成為分散相。該介質可為水、極性有機介質、非極性有機介質、或以上成分在使用條件下 的相容/均質摻合物。該介質將支配用於分散劑之溶劑溶解基，因為一些溶劑溶解基(例如聚醚)利於與非常極性介質(如水)交互作用、而其他溶劑溶解基(聚丙烯酸酯與聚烯烴)則利於與非極性介質交互作用。該介質亦可為聚合性或熱塑性，如塑膠、橡膠、或熱塑物。較佳的最終組成物為墨水、研磨基料、塗料、著色的及/或填充的塑膠。

該分散劑亦可為粒子固著重複單元與溶劑溶解重複單元的無規共聚物，或者該分散劑可為具有至少兩個嵌段的嵌段共聚物。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在二固著聚合物主幹段之間的本質上線形鏈之嵌段結構。分散劑之一較佳版本使用衍生自具有附接溶劑溶解鏈之乙烯不飽和巨單體的溶劑溶解鏈。在一具體實施例中，當將該巨單體與各種丙烯酸系及苯乙烯型單體共聚合時，溶劑溶解鏈在溶解鏈之一端附接至分散劑主幹，而溶劑溶解鏈之另一端可自由延伸入連續介質中。此類附接稱為橫向附接或側面附接聚合物主幹。具有橫向附接側接溶解鏈之分散劑經常稱為梳型聚合物，因為延伸的溶解鏈在圖像中可以梳狀齒表示。在許多具體實施例中，側面附接三級胺基及可能的側面附接溶解鏈除外，該聚合物具有本質上線形主幹。在其他具體實施例中，將具有二個或以上的乙烯不飽和基之單體(如二乙烯基苯、二醇二丙烯酸酯、二醇三丙烯酸酯、二醇四丙烯酸酯)共聚合至分散劑中而製造分歧聚合物主幹，成為分散劑 合成之一部分。

經二烷基胺基對生二取代之伸烷基可如下併入：1)將單體(如(甲基)丙烯酸二甲胺基新戊酯)中的不飽和基共聚合至聚合物中；或2)在聚合丙烯型聚合物之前或之後，將N,N-二甲胺基新戊烷二胺以丙烯酸系官能基單體反應。其他的經二烷基胺基對生二取代之伸烷基在以下說明書中揭述。

可作為分散劑之丙烯酸系聚合物可歸類為無規、嵌段、或梳型。然而，區別這些聚合物可能有困難，因為在有些產物中梳型側鏈及/或固著基進入嵌段中，如具有溶解側鏈之聚合物嵌段、及具有固著基之聚合物嵌段。

本發明提供一種包含粒狀固體、有機或水性介質、及式(1)化合物之組成物：

其中G為CH₃或H基。

A為包含三級或四級化脂肪族胺、及包含伸烴基的連接基之部分，其中伸烴基係指二價烴型基，如從5至30個碳原子烴基移除2個氫原子而形成，且視情況在醚、酯、硫、及醯胺型鍵聯中包含至多3、4、或5個氧原子、至多1或2個硫原子、及/或至多3、4、或5個氮原 子，其由下式2-9表示而非限制，其中式1的部分為標號

所表示之式1之碳主幹、及至式1之碳主幹之碳-碳鍵。在一具體實施例中，希望該伸烴基中每5個碳原子之氧、氮、與硫原子的總數小於1。在一具體實施例中，希望雜原子(碳或氫以外之原子)限於氧、或氧與氮。

不視為式2-24之一部分，而是表示該式連接式1主幹之處。A之伸烴基鍵聯基含有5個碳或更多的對生二取代伸烷基。

U為氮、氧、或硫官能基，一般為氧或氮，及在氮的情形可含有側接基，如H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基，R₃獨立為伸烷基或伸烴基，其可為碳數1-25之線形或分支，當R₃為伸烴基時，其可含有每3個碳原子為至多1個氮或氧之量的氧或氮原子。

T₂與T₃各獨立為烷基，如Me、Et、Pr，羥基，C₁-C₃-伸烷基，如-CH₂OH，芳基，如苄基或苯基，或-CH(T₄)-N(X₁)(X₂)基；T₄為H，或視情況經取代芳基，如苄基、苯基、或桂醯基，其中取代基為C₁-C₄-烷氧基、羥基、C₁-C₄-烷基、選用鹵素、經雜原子取代之選用C₁-C₄-烷基。桂醯基為PhC(H)=CH-，且Ph(苯基)可如以上所指示而經取代。

X₁與X₂各獨立為烷基、經取代烷基、芳烷基、或烷芳基；較佳為烷基，尤其是甲基；或者X₁、X₂、與氮原子可一起形成5或6個原子之經取代或未取代環結構，視情況具有芳香族性，如X₁、X₂、與氮原子形成吡啶、嗎啉、或咪唑，X₁-N-X₂中的氮原子可被部分或完全四級化；四級化試劑包括硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、氯甲苯、草酸二甲酯；C_2-50烴基環氧化物，如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、氧化苯乙烯、苯基環氧丙基醚等，且結合酸，如乙酸；1,3-丙碸(1,3-propane sultone)；1,4-丁碸；與2-氯乙酸。三級胺官能基可使用酸部分或完全中和而形成三級胺官能基之鹽。合適的酸可為C_1-20有機酸或無機酸，如氫氯酸、硫酸；及芳香族或脂肪族磺酸、磷酸、或羧酸，如甲磺酸、乙酸、甲酸、對甲苯磺 酸、與苯甲酸。

B為將丙烯酸系單體之2個碳及碳對碳雙鍵之任何G基併入主幹之後，丙烯酸系單體或單體混合物的其餘部分，即其為丙烯酸之COOH、丙烯酸烷酯之COO-烷基等，B係在分散劑之粒子固著部分中，因此希望部分丙烯型單體用以將分散劑固著於粒子，如顏料。B亦可為芳香族，其亦可衍生自丙烯醯胺單體，例如二甲基丙烯醯胺，或者其可為已中和的酸。

C為衍生自丙烯酸系單體或單體混合物之部分，如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸之鹽、(甲基)丙烯酸之醯胺、(甲基)丙烯酸烷酯；乙烯不飽和二酸(如伊康酸、順丁烯二酸等)之酸、鹽、與醯胺，尤其是在一具體實施例中，(甲基)丙烯酸的其餘部分、(甲基)丙烯酸之鹽、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺，存在適當比例，以在將碳對碳鍵併入式1結構之主幹之後，調整衍生自含C單體之聚合物對所欲連續介質(例如有機連續介質、或富水連續介質)之溶解度。(甲基)丙烯酸烷酯適合有機連續介質，及(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、或(甲基)丙烯酸之鹽的混合物適合富水連續介質。

D為衍生自包含聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、聚胺甲酸酯、聚烯烴、及其混合物之巨單體之部分，如以上所說明，在一具體實施例中，D為在將碳對碳雙鍵併入式1主幹之後的分子之其餘部分。

括號內之兩型重複單元(具有A與B者)及變數E(表示該重複單元之數量)為共聚物之固著段，且一般以 分散劑之10-60重量百分比，特佳為30-50重量百分比存在。

兩型重複單元(具有C與D者)及變數F(表示該重複單元之數量)為共聚物之穩定段，且一般以分散劑之40-90重量百分比，特佳為50-70重量百分比存在。

A與B在E段中可為無規或嵌段共聚合；C與D在F段中可為無規或嵌段共聚合；A與B之重複單元及C與D之重複單元可為嵌段或無規組態，如A與B之嵌段，然後為C與D之嵌段，然後為另一A與B之嵌段等。

在嵌段或梳型共聚物中，B部分不與C相同，及L可等於J。

在梯度共聚物部分中，B可與C相同，但L不等於J。

該共聚物可被分段，使得三級胺官能基A分布在聚合物鏈(E-F-E)嵌段共聚物之末端，或在聚合物鏈(F-E-F)嵌段共聚物之中間。

其中K、E、與F為至少1；L、J、與N可個別為零，但在同一式1分散劑中，J與N不可均為零。

K+L+J+N之和為非負整數，使得聚合物之分子量大於1000，較佳為大於2,000，尤其是大於3,000。

K+L+J+N之和亦使得分子量小於100,000，較佳為小於60,000，尤其是小於40,000克/莫耳。

〔具體實施例1(嵌段共聚物)〕

一種嵌段共聚物包含在嵌段E中的三級胺單體、及在嵌段F中的一個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

〔具體實施例2(具有巨單體之嵌段共聚物)〕

一種嵌段共聚物包含三級胺單體、及至少一種巨單體。巨單體係定義為包含聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、聚烯烴，聚合物鏈分子量為300-10,000之單體。

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

〔具體實施例3(無規共聚物)〕

E>1且F>1，E與F無規分布於全部聚合物鏈。

K不等於0

L視情況等於0

J不等於0

N等於0

〔具體實施例4(具有巨單體之無規共聚物)〕

具有巨單體之無規共聚物包含三級胺單體、及一種或以上的巨單體。

E>1且F>1，E與F無規分布於全部聚合物鏈。

K不等於0

L視情況等於0

J視情況等於0

N不等於0

B與C為包含烷基或芳香族基之部分，如式10-12所詳述。變數

表示式1之碳主幹、及對至式1之碳主幹之碳-碳鍵。

不視為式10-12之一部分，而是表示該式連接式1主幹之處。

R₄為碳數1-25之線形或分支烷基，R₅為H、-CH₃、或碳數1-25之線形或分支烷基(一般為線形)。

可作為可共聚合乙烯不飽和單體之典型甲基丙烯酸烷酯及丙烯酸烷酯，其中(甲基)表示視情況存在之甲基，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與C可為丙烯酸酯或苯乙烯官能基，如式13-16所定義。符號

表示式1之碳主幹、及至式1之碳主幹之碳-碳鍵。

不視為式13-16之一部分，而是表示該式連接式1主幹之處。

R₆為H、-O-C(=O)-CH₃、COOH、Br、Cl、F、NO₂。

實例為(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、3-乙烯基苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸、4-乙醯氧基苯乙烯、4-乙烯基氯甲苯、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為含有至少一個聚合物鏈之部分，其可為聚烯烴、聚(丙烯酸酯)、聚酯、或聚(醚)。D部分之數量平均分子量亦可在300至5,000、或500至3,000、或1,000至2,500克/莫耳之範圍。

在一具體實施例中，D可為由式16表示的丙烯酸系聚合物，其中In表示來自用以啟動聚合之引發劑的引發劑殘段。

較佳為聚(甲基)丙烯酸酯可藉鈷中介催化鏈轉移聚合方法(CCTP)製備，如Macromol.Chem Phys 2003,204,1406-1418所揭述。一實例為藉催化鏈轉移自由基聚合方法，使用US6521715號專利之實施例1所揭述的鈷觸媒所製備的巨單體。

在一具體實施例中，D部分包含衍生自下式 17-24至少之一的聚合物鏈：

在一具體實施例中，Y₁由表1所示的聚合物表示；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；Q為1至200之整數。

當Y₁或Y₂為聚醚時，該鏈可衍生自環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、或氧化苯乙烯、及其混合物，在羥基官能基(甲基)丙烯酸酯與觸媒存在下的聚合。較佳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C_1-6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、4,4,6-三甲基-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、(甲基)丙烯酸異莰酯。

該聚合物亦可藉任何涉及功能性引發劑、終止劑、或轉移劑之已知的聚合技術製備。較佳技術為(甲基)丙烯酸烷酯在功能性鏈轉移劑存在下的自由基聚合，繼而以乙烯異氰酸酯(vinyl isocyanate)反應。較佳為(甲基)丙烯酸烷酯在巰基乙醇存在下的聚合，繼而以異丙烯-二甲基苄基異氰酸酯(isoprppenyl-dimethylbenzyl isocyanate)(由Cytec以TMI®市售)或甲基丙烯酸異氰醯基乙酯反應。或者為(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。

《胺單體之製備》

三級胺官能基單體之實例為可得自Bimax Chemicals之丙烯酸二甲胺基新戊酯、或由Lubrizol內部 合成的甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯。

三級胺單體可藉由將N,N-二甲胺基新戊二胺以丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸β-羧基乙酯、丙烯醯氯、甲基丙烯醯氯、甲基丙烯酸乙醯乙醯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-異氰醯基乙酯、甲基丙烯酸環氧丙酯、異戊烯基二甲基苯基異氰酸酯、二丙酮丙烯醯胺、或得自Showa Denko之Karenez MOI-EG反應而製備。Karenez MOI-EG具有以下結構：

類似反應示於US 2012/0237465號專利之0332段，其中將甲基丙烯酸甲酯在酯化用之觸媒存在下以3-二甲胺基-2,2-二甲基-1-丙醇反應，且以聚合抑制劑反應。

N,N-二甲胺基新戊二胺可在聚合之前以單體反應，或者在聚合之後以官能基聚合物反應。下表顯示供選擇的胺類：

可與其他化合物反應形成A基的單體先質、或附接聚合物而製造A基之三級胺，可藉許多種技術合成 ，其包括但不限於US 8,766,011號專利所揭述的胺基醇合成方法之技術/方法，其納入此處作為參考。

結構不同的熱穩定三級胺基可藉由在形成胺單體時取代不同的反應物而製造。以上CAS 19059-68-8之結構可在曼尼赫(Mannich)反應條件下由二甲胺、甲醛、與異丁醛形成醛中間物，然後僅氫化成醇而製造。該醇可經由(甲基)丙烯酸之催化酯化反應而反應。

故使用丙醛代替異丁醛可得到以下：

因此就此而言，使用醛(如2-甲基丁醛、2-乙基丁醛、與2-甲基戊醛)製備醇中間物及(甲基)丙烯酸酯，即可提供充分的變化性。

T₂=Me，T₃=Et 2-甲基丁醛

T₂=Me，T₃=Pr 2-甲基戊醛

T₂=Et，T₃=Et 2-乙基丁醛

T₂=Me，T₃=苯基 2-苯基丙醛

其可使用甲醛以外的其他醛，且如此造成變數T₄不為氫。

當以甲醛開始時，T₄可為氫。當使用苯甲醛時，T₄可為苯基。當使用苯基乙醛開始時，T₄可為苄基。如果，則T₄可為桂醯基(Ph-C(H)=C(H)-)，或者如果使用桂皮醛或經取代桂皮醛，則為選用的經C₁-C₅烷基取代桂醯基。

雜芳香族三級胺基已被認可為特別良好的固著基，尤其是咪唑官能基。使用雜芳香族三級胺之含三級胺基之單體可如下所示而製造。脂肪族環狀三級胺基亦可使用此技術製造。

亦可預料各種T₂、T₃、T₄、與三級胺官能基的組合。

《共聚物合成》

該共聚物可藉由將乙烯不飽和單體一起聚合而製造。對於接枝共聚物合成，較佳為自由基聚合，對 於嵌段共聚物合成，較佳為活性自由基聚合。在此階段，任何受控/活性聚合均可使用，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)、自由基加成分裂轉移(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)、二苯基乙烯中介聚合。活性自由基聚合可在分散劑聚合期間將指定單體及巨單體按指定次序加入(而製造完全控制之嵌段及梳型聚合分散劑)。

該分散劑一般具有固著部分，其通常固著於粒子；及溶解部分，其通常利於與介質交互作用，且在作為分散劑時針對粒子凝集及/或黏聚提供一些形式的膠態穩定性。

希望每種聚合分散劑附接1至50個，更希望為約2至約25個三級脂肪族胺基。希望三級脂肪族胺基之重量百分比為分散劑重量之約5至約20重量百分比。關於此重量百分比計算法，該三級胺基包括氮原子、在氮原子上的烷基取代基、來自氮原子之α與β碳原子(其將氮連接分散劑的其餘部分)、及在該α與β碳原子上的任何取代基。希望三級脂肪族胺基之重量百分比恰為所定義的脂肪族胺基之重量百分比，且不包括四級化胺所附帶的相對離子之重量。

《共聚物合成》

在一具體實施例中，該接枝共聚物可藉由將由式(a)、(b)、(c)、與(d)表示的單體一起聚合而製造：

其中G、A、B、C、與D如以上所定義。

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造。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。對於具體實施例4(接枝共聚物)之合成，受控自由基聚合方法為非必要。

在一具體實施例中，該接枝共聚物係藉在鏈轉移劑存在下的自由基聚合而聚合。自由基鏈轉移劑之實例包括催化性鈷鏈轉移劑或硫醇。硫醇特別有用。在另一具體實施例中，該接枝共聚物係藉在RAFT試劑(可逆加成、分裂鏈轉移劑)存在下的自由基聚合而聚合。

硫醇之實例包括2-巰基乙醇、3-巰基丙醇、硫代丙二醇、硫代甘油、硫代羥乙酸、巰丙酸、硫代乳酸、硫代丁二酸、硫代羥乙酸異辛酯、3-巰基丙酸正丁酯、硫代羥乙酸正丁酯、乙二醇雙巰基乙酸酯、三羥甲基丙烷三硫代羥乙酸酯、或其混合物。如果在溶劑中實行聚合，則硫醇之實例包括硫代羥乙酸異辛酯、3-巰基丙酸正丁酯、硫代羥乙酸正丁酯、乙二醇雙巰基乙酸酯、三羥甲基丙烷三硫代羥乙酸酯、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)羰二硫代胺基甲酸(carbodithioate)苄酯、(1,2-苯二甲醯亞胺基)羰二硫代胺基甲酸苄酯、1-吡咯羰二硫代胺基甲酸2-氰基丙-2-酯、1-吡咯羰二硫代胺基甲酸2-氰基丁-2-酯、1-咪唑羰二硫代胺基甲酸苄酯、二硫胺基甲酸N,N-二甲基-S-(2-氰基丙-2-酯)、二硫胺基甲酸N,N-二乙基-S-苄酯、1-(2-吡咯啶酮)硫代胺基甲酸氰基甲酯、二硫代苯甲酸異丙苯酯、2-十二基磺醯基硫代羰基磺醯基-2-甲基丙酸丁酯、黃原酸O-苯基-S-苄酯、二硫胺基甲酸N,N-二乙基-S-(2-乙氧基-羰基丙-2-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-苄基硫代-5,5-二甲基環己-2-烯-1-硫酮、或3,3-二(苄硫基)丙-2-烯二硫代胺基甲酸苄酯、S,S’-貳-(α,α’-二取代-α”-乙酸)-三硫代碳酸酯、S,S’-貳-(α,α’-二取代-α”-乙酸)-三硫代碳酸酯、或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(硫代苯甲醯基硫甲基)苯、1,4-貳(硫代苯甲醯基硫甲基)苯、1,2,4,5-肆(硫代苯甲醯基硫甲基)苯、1,4-貳-(2-(硫代苯甲醯硫基)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、1-二硫代萘二甲酸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更詳細揭述於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」)。RAFT聚合之聚合物機構的討論示於Matyjaszewski等人之12.4.4節之第664至665頁。

如果在聚合方法中使用溶劑，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、二乙醚、及乙二醇與聚乙二醇一烷基與二烷基醚，如2-乙氧基乙醇(cellusolves)與卡必醇；及二醇，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，使用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；及引發劑的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之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過氧化物、二烷基過氧基二碳酸酯、三級烷基過氧酯、單過氧基碳酸酯、二過氧基縮酮、二烷基過氧化物、三級烷基氫過氧化物、及酮過氧化物。二醯過氧化物之實例為過氧化二苯甲醯、過氧化二(2,4-二氯苯甲醯)、過氧化二乙醯、過氧化二月桂醯、過氧化二癸醯、過氧化二異壬醯、過氧化琥珀酸。合適的偶氮引發劑之實例包括2,2’-偶氮貳(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮貳(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮貳異丁腈、2,2’-偶氮貳異丁酸二甲酯、2,2’-偶氮貳(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮貳(1-環己烷碳化腈)、2-(胺基甲醯基偶氮)-異丁腈、2,2’-偶氮貳(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，選擇引發劑使得聚合可在50℃至100℃、或60℃至90℃之溫度實行。一般而言，用於本發明之引發劑包括過氧化月桂醯、過氧化苯甲醯、1,1’-偶氮貳(1-環己烷碳化腈)、或2,2’-偶氮貳異丁腈。

《產業應用》

存在於該組成物中的粒狀固體可為任何無機或有機固態材料，其在有關溫度實質上不溶於有機介質，且希望在其中穩定為細微分割形式。該粒狀固體可為顆粒材料之形式、纖維、小板，或者為粉末之形式，其經常為發泡粉末。在一具體實施例中，該粒狀固體為顏料。

該粒狀固體(一般為顏料或填料)藉光散射測量法測量可具有直徑為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微米之平均粒度。

合適的固體之實例為溶劑墨水用之顏料；漆料與塑膠材料用之顏料、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與紡織輔劑；墨水、調色劑、與其他溶劑塗布系統用之顏料；油系與反乳化鑽井泥漿用之固體；乾式清潔流體中的渣與固態粒子；金屬；陶瓷、壓電陶瓷印刷、耐火材料、磨料、鑄造廠、電容器、燃料電池、鐵磁流體、導電性墨水、磁性記錄介質、水處理與烴土整治用之粒狀陶瓷材料與磁性材料；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、與碳；纖維，如木 材、紙材、玻璃、鋼、複合材料用之碳與硼；及以有機介質中分散液施加的殺生物劑、農藥品、與醫藥品。

在一具體實施例中，該固體為來自任何認可顏料類別之有機顏料，例如在Third Edition of the Colour Index(1971)、及其後續修訂本、及其附刊中，標題為「顏料」之章所揭述。有機顏料之實例為得自偶氮、雙偶氮、參偶氮、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、二酮吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)、黃士酮、靛藍顏料、陰丹士林、異聯苯并蒽酮、異陰丹士林、異吲哚啉酮、異吲哚啉、異紫蒽酮、金屬錯合物顏料、

、苝、紫環酮(perinone)、皮蒽酮、吡唑并喹唑啉酮(pyrazoloquinazolone)、喹吖酮、喹啉黃、硫靛、三芳基

顏料、三苯二

(triphendioxazine)、

、與酞花青顏料系列，尤其是酞花青銅及/或鋅、及其核鹵化衍生物，以及酸、鹼、與媒染劑染料之色澱。碳黑，雖然嚴格而言為無機，但其分散性質表現如同有機顏料。在一具體實施例中，該有機顏料為酞花青(尤其是酞花青銅)、單偶氮、雙偶氮、陰丹士林、蒽嵌蒽醌、喹吖酮、二酮吡咯并吡咯、苝、與碳黑。

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(如黃色與黑色)的鈦氧化物、不同顏色(如黃色、紅色、棕色、與黑色)的鐵氧化物、氧化鋅、氧化鋯、氧化鋁、氧基金屬化合物(如釩酸鉍、鋁酸鈷、錫酸鈷、鋅酸鈷、 鉻酸鈷)、及錳、鎳、鈦、鉻、銻、鎂、鈷、鐵、或鋁之二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(如鋁屑、銅、與銅/鋅合金)、珠光屑(如碳酸鉛與氧氯化鉍)。

無機固體包括增量劑及填料，如研磨與沈澱碳酸鈣、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、沈澱氫氧化鎂、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)、微晶高嶺土(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、合成與沈澱氧化矽、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、巴克明斯特富勒烯(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)、鋸塵、粉化紙/纖維、纖維素纖維(如洋麻、大麻、瓊麻、亞麻、棉、棉絨、黃麻、苧麻、稻殼或皮)、酒椰葉纖維、香蒲(typha reed)、椰子纖維、椰粽、油棕櫚纖維、木棉、蕉葉、果肉、柑桂(curaua)、黃條龍舌蘭葉、紐西蘭亞麻(harakeke)葉、呂宋麻(abaca)、甘蔗渣、稻桿、竹片、麵粉、MDF等，蛭石、沸石、水滑石、來自發電廠的飛塵、垃圾焚化污水污泥灰、火山灰、鼓 風爐渣、石棉、白石棉、直閃石、青石棉、矽灰石、鎂質膨土等，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、與金屬鈦酸鹽；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。

其他可用的固態材料包括阻燃劑，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、多磷酸鋁、三聚氰胺、三聚氰胺三聚氰酸酯、氧化銻與硼酸銻；殺生物劑或工業殺微生物劑，如Kirk-Othmer’s Encyclopedia of Chemical Technology，第13卷，1981，第3版，標題為“Industrial Microbial Agents”之章之表2、3、4、5、6、7、8、與9所述者，及農藥品，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)。

本發明中的連續介質可為水、極性有機溶劑、非極性有機溶劑、或其聚合物或相容摻合物(其中使用相容表示在意圖之溫度、壓力等條件下的單相系統)。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」表示可形成中至強鍵之有機液體，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個或以上之如上述文章所定義的氫鍵數。

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。此中強氫鍵液體的許多指定實例示於Ibert Mellan之標題為“Compatibility and Solubility”之書(Noyes Development Corporation在1968年出版)，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，極性有機液體為二烷基酮、烷屬烴羧酸與烷醇之烷酯，尤其是如含有至多總共6個碳原子(含)之液體。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、二乙酮、二異丙酮、甲基異丁基酮、二異丁酮、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；二醇與二醇酯及醚，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，如二乙醚與四氫呋喃。在一具體實施例中，溶劑為烷醇、烷屬烴羧酸、及烷屬烴羧酸之酯。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，所屬技術領域者會了解，有機液體中可有少量水性介質(如二醇、二醇醚、二醇酯、及醇)，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，如適合用以製備墨水、漆料、及用於各種應用(如塗漆與墨水)之晶片。此樹脂之實例包括聚醯胺，如Versamid^TM與Wolfamid^TM，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、與乙酸丁酸纖維素酯樹脂，包括其混合物。漆料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、聚醚多醇、及多介質樹脂(如丙烯酸系與脲/醛)。

有機液體可為多醇，即具有2個或以上的羥基之有機液體。在一具體實施例中，該多醇包括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、芳香族基、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6個或以上的碳原子(完全及部分飽和)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(例如植物油、葵花油、菜籽油、亞麻仁油、萜烯、與甘油酯)。

在一具體實施例中，該有機液體包含按全部有機液體計為至少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在加熱、催化、或接受紫外線、雷射光、紅外線、陽離子性、電子束、或微波輻射時進行化學反應，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/羥基的反應，環氧基與路易士酸或路易士鹼、多異氰酸酯/羥基、胺基樹脂/羥基部分的反應，聚丙烯酸酯的自由基反應，環氧樹脂與乙烯基醚的陽離子性聚合，及矽醇縮合。不飽和樹脂之實例包括由一種或以上的二酸或酐與一種或以上的二醇的反應所製造的聚酯樹脂。此樹脂常以與反應性單體(如苯乙烯或乙烯基甲苯)的混合物供應，且經常稱為鄰苯二甲酸樹脂與異苯二甲酸樹脂。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，其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、於苯乙烯中的聚酯樹脂、聚苯乙烯、或其混合物。

具有羥基官能基之聚合物(經常為多醇)被廣 泛用於熱固性系統，以與胺基樹脂或多異氰酸酯交聯。該多醇包括丙烯酸系多醇、醇酸多醇、聚酯多醇、聚醚多醇、及聚胺甲酸酯多醇。典型胺基樹脂包括三聚氰胺甲醛樹脂、苯并胍胺甲醛樹脂、脲甲醛樹脂、與乙炔脲甲醛樹脂。多異氰酸酯為具有2個或以上的異氰酸基之樹脂，其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六亞甲二異氰酸酯、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，該熱塑性樹脂包括聚烯烴、聚酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚胺甲酸酯、聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、纖維素與纖維素衍生物。該組成物可以許多方式製備，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(低密度或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、與耐綸12、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚碸、聚碸、聚碳酸酯、聚氯乙烯(PVC)、熱塑性聚胺甲酸酯、乙烯乙酸乙酯(EVA)、Victrex PEEK^TM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)、及丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物(ABS)；及各種其他的聚合摻合物或合體。

如果需要，則本發明之組成物可含有其他成分，例如樹脂(尚未組成有機介質者)、黏合劑、共溶劑 、交聯劑、流體化劑、潤濕劑、抗沈降劑、塑化劑、界面活性劑、本發明之化合物以外的分散劑、保濕劑、消泡劑、抗凹陷劑、流變調節劑、熱穩定劑、光穩定劑、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、防霧劑、晶核生成劑、發泡劑、阻燃劑、處理助劑、界面活性劑、塑化劑、熱穩定劑、UV吸收劑、抗氧化劑、芳香劑、脫模助劑、抗靜電劑、殺微生物劑、殺生物劑、偶合劑、潤滑劑(外部與內部)、衝擊調節劑、滑動劑、空氣釋放劑、及黏度抑制劑。

該組成物一般含有1至95重量百分比之粒狀固體(分散相)，精確量依固體本質及連續介質之相對密度而定。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重量百分比之固體。

含有有機液體之組成物可藉任何已知用以製備分散液之習知方法製備。因此，固體、有機介質、及分散劑可以任何次序混合，然後將混合物進行機械處理而將固體粒度降低到適當大小，例如藉高速混合、球磨、籃式研磨、珠磨、石礫研磨、砂磨、磨碎機研磨、二輥或三輥研磨、塑料研磨，直到形成分散液。或者可處 理固體而獨立、或者與有機介質或分散劑一起降低其粒度，然後添加其他成分，及攪拌混合物而提供組成物。該組成物亦可藉由將乾燥固體與分散劑研磨或磨粉，然後在顏料沖洗方法中添加液態介質、或者將固體在液態介質中混合分散劑而製造。

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。因此可將固體、熱塑性聚合物、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降低並分散固體顆粒到適當大小，例如藉班布里(Banbury)混合、帶式摻合、雙螺絲擠壓、雙輥研磨、在布斯(Buss)共捏合機中複合、或類似設備。亦可製造特定塑膠或橡膠中的主批顏料，然後可以另外的塑膠或橡膠稀釋該主批而製造最終組成物。

本發明之組成物特別適合液態分散液。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)聚合物；及c)19.9至99.4份之有機液體及/或水；其中相對份均為重量比，及量(a)+(b)+(c)=100。

在一具體實施例中，成分a)包含0.5至30份之顏料，且此分散液可作為(液態)墨水、漆料、及研磨基料。

如果需要乾燥形式的包含粒狀固體及式(1)分散劑之組成物，則該有機液體一般為揮發性，使得其可易於藉簡單的分離手段從粒狀固體移除，如蒸發。在 一具體實施例中，該組成物包含有機液體。

如果乾燥組成物本質上由式(1)分散劑及粒狀固體組成，則其一般含有按粒狀固體重量計為至少0.2%、至少0.5%、或至少1.0%之式(1)分散劑。在一具體實施例中，該乾燥組成物含有按粒狀固體重量計為不超過100%、不超過50%、不超過20%、或不超過10重量百分比之式(1)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，其中將粒狀固體在有機液體中在式(1)化合物存在下研磨。

因此，本發明之一又進一步態樣提供包含粒狀固體、有機液體、及式(1)聚合物之研磨基料。

一般而言，該研磨基料含有按研磨基料總重量計為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黏合劑，其在研磨之前或之後加入。

在一具體實施例中，該黏合劑為在有機液體揮發時可黏合組成物之高分子材料。

黏合劑為包括天然及合成材料之高分子材料。在一具體實施例中，黏合劑包括聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯系、聚酯、聚胺甲酸酯、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，該黏合劑以按粒狀固體之量計為超過100%、超過200%、超過300%、或超 過400%存在於組成物中。

研磨基料中選用黏合劑之量可在廣泛限度內改變，但是一般不小於研磨基料之連續/液相的10%，且經常不小於20重量百分比。在一具體實施例中，該黏合劑之量不大於研磨基料之連續/液相的50%、或不大於40重量百分比。

研磨基料中分散劑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。

由本發明之組成物製造的分散液及研磨基料特別適合用於其中使用能量硬化性系統(紫外線、雷射光、紅外線、陽離子性、電子束、微波)之非水性及無溶劑調配物，且在該調配物中有單體、寡聚物、或其組合。其特別適合用於塗料，如漆料、清漆、墨水、其他的塗覆材料、及塑料。合適的實例包括將其用於低、中、及高固體漆料、一般工業漆料(包括烤漆)、二成分及金屬塗漆(如線圈與罐塗料)、粉末塗料、UV硬化性塗料、木材清漆；墨水，如柔版、凹版、膠版、平版、活版或凸版、網版印刷，及封裝印刷用印刷墨水，非撞擊性墨水，如噴墨墨水，包括連續噴墨與控制液滴噴墨，其包括熱、壓電式、與靜電式、相變化墨水與熱熔蠟墨水，噴墨印表機用之墨水，及印刷清漆，如套印清漆；多醇及塑性溶膠分散液；非水性陶瓷方法，尤其是帶式流延、凝膠流延、刮刀片、擠壓、及噴射模塑型方法，一進一步實例為用於等靜壓用之乾燥陶瓷粉之製備；複合物，如片式模塑與整體模塑化合物、樹脂轉移模塑、拉擠成 型、手工積層與噴灑積層方法、匹配模塑；構造材料(如澆注樹脂)、化妝品、個人保養品(如指甲油、防曬劑)、黏著劑、調色劑(如液態調色劑)、塑膠材料與電子材料(如顯示器(包括有機發光二極體(OLED)裝置、液晶顯示器、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(包括光學纖維塗料、反射塗料、或抗反射塗料)、導電性與磁性墨水及塗料。其可用於表面修飾顏料及填料，而改良用於以上應用之乾粉的分散力。塗料材料之進一步實例示於Bodo Muller,Ulrich Poth,Lackformulierung und Lackrezeptur,Lehrbuch fr Ausbildung und Praxis,Vincentz Verlag,Hanover(2003)，及P.G.Garrat,Strahlenhartung,Vincentz Verlag,Hanover(1996)。印刷墨水調配物之實例示於E.W.Flick,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。

本發明在此可用於製造各種進入墨水、塗料、及著色的或填充的高分子系統中的粒子分散液。

[實施例]

比較例包含甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DMAEMA)，及專利實施例包含甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(DMANPMA)。以此方式證明在相對氮原子之β位置的2個甲基之影響。

中間物A

將ε-己內酯(200份)與1-十二醇(23.32份)在氮下於120℃一起攪拌。然後添加氯化亞錫觸媒(0.002份)，且將反應物在氮下於120℃攪拌大約20小時。然後將反應物冷卻至70℃。然後添加3-異丙烯基-α,α-二甲基苄基異氰酸酯(26.5份)與二月桂酸二丁錫(0.25份)。將反應物在氮下攪拌大約2小時。在2小時之後殘留極少或無異氰酸酯。在冷卻到20℃之後得到聚酯蠟狀固體。將產物以尺寸篩除層析術相對聚苯乙烯標準品特徵化而為Mn=2200及Mw=2600。

中間物B

將甲基丙烯酸2-羥基乙酯(20份)、ε-己內酯(168.39份)、δ-戊內酯(52.31份)、與氫醌(0.14份)在氮下於120℃攪拌。添加氯化亞錫(II)(0.02份)，且將反應物於120℃攪拌18小時。在冷卻到20℃之後得到產物為蠟狀固體，藉GPC相對聚己內酯標準品測定為Mn=2400及Mw=3100。

〔比較例1(CE1)具有習知丙烯酸酯嵌段、及具有得自DMAEMA的橫向附接習知三級胺之丙烯酸嵌段的嵌段共聚物分散劑〕

將丙烯酸正丁酯(20.00份)、2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫代羰基)磺醯基]丙酸丁酯(4.20份，得自 Lubrizol之CTA-1)、2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.10份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(30.00份)在氮下於80℃攪拌。將2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.30克)與丙烯酸正丁酯(50.00克)經4小時裝載到反應混合物，且加熱直到單體已聚合，如NMR所測定。然後將2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.30克)與丙烯酸2-(二甲胺基)乙酯(30.00克)在80℃經5小時裝載到反應混合物。然後添加2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.10克)，且將反應混合物在85℃加熱1小時。藉NMR分析測定，反應達到98.5轉化百分比，且生成產物藉GPC相對聚苯乙烯標準品測定為Mn=9000及Mw=12200。將氯甲苯(13.26份)與丙二醇一甲基醚乙酸酯(147份)經10分鐘裝載到反應混合物，且將生成溶液在氮下於70℃攪拌總共15小時。生成產物具有39.0%之最終固體含量。

〔比較例2(CE2)依照US8268925 B2號專利所揭述的方法合成具有聚己內酯齒、及具有得自DMAEMA的橫向附接三級胺基之主幹之梳型聚合物〕

中間物A(70份)、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(15份)、甲基丙烯酸甲酯(15份)、與巰基丙酸丁酯(1.0份)在氮下於90℃攪拌。添加1,1’-偶氮貳(環己烷碳化腈)(1.0份)，且將反應混合物在90℃攪拌9小時。生成產物為蠟狀固體，藉GPC以聚苯乙烯標準品測定為Mn=11480及Mw=30900。

〔比較例3(CE3)具有聚乙二醇齒、及具有得自DMAEMA的橫向附接三級胺基之聚丙烯酸酯主幹之梳型高分子分散劑〕

將聚乙二醇一甲基醚甲基丙烯酸酯(34.85份，數量平均分子量500)、3-巰基丙酸丁酯(1.36份)、與甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(13.67份)溶於乙酸丁酯(40.00份)。將反應混合物加熱到75℃，然後將2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.332份)與乙酸丁酯(9.70份)裝載到反應，且在75℃加熱24小時。NMR顯示單體已聚合，及將乙酸丁酯溶劑從生成聚合物移除，然後將其再溶於水(56.80份)中成為43.0固體百分比。生成聚合物藉GPC相對聚苯乙烯標準品測定為Mn=5400及Mw=9240。

〔本發明實施例1具有習知丙烯酸酯溶解嵌段、及具有得自DMANPMA的橫向附接三級胺之丙烯酸酯固著嵌段之嵌段共聚物分散劑〕

將甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(10份)、2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫代羰基)磺醯基]丙酸丁酯(4.20份，得自Lubrizol之CTA-1)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(30.00份)、與2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.10份)在氮下於80℃攪拌。將甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(20份)與2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.20份)經4小時裝載到反應混合物直到單體轉化結束，如NMR所測定。將丙烯酸正丁酯(70份)與2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.70份)經5小時裝載到反應混合物。然後添加2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.10份)，且將反應混合物加熱到85℃經1小時。藉NMR分析測定，反應達到98.0轉化百分比，且生成產物藉GPC測定為Mn=9000及Mw=20600。將生成產物以丙二醇一甲基醚乙酸酯(147份)稀釋成為36固體百分比。

〔本發明實施例2具有習知丙烯酸酯溶解嵌段、及具有得自DMANPMA的橫向附接三級胺與得自BZMA的芳香族丙烯酸酯之丙烯酸酯固著嵌段之嵌段共聚物分散劑〕

將丙烯酸正丁酯(75.1份)、2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫代羰基)磺醯基]丙酸丁酯(5.88份，得自Lubrizol之CTA-1)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(87.56份)、與2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.86份)在氮下於75℃攪拌90分鐘。將丙烯酸正丁酯(102.51份)、2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.35份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(99.24份)經90分鐘裝載到反應混合物直到單體轉化結束，如NMR所測定。將甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(37.71份)、甲基丙烯酸苄酯(37.6份)、2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.35份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(76.42份)經60分鐘裝載到反應混合物。將反應攪拌18小時。藉NMR分析測定，反應達到98.0單體轉化百分比，且生成產物藉GPC針對聚苯乙烯標準品測定為Mn=19200及Mw=35000。生成產物具有51固體百分比之固體含量。

〔本發明實施例3具有習知丙烯酸酯溶解嵌段、及具有得自將甲基丙烯酸異氰醯基乙酯以3-(二甲胺基)-2,2-二甲基丙-1-醇反應的橫向附接三級胺之丙烯酸酯固著嵌段之嵌段共聚物分散劑〕

將丙烯酸正丁酯(15份)、2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫代羰基)磺醯基]丙酸丁酯(1.55份，得自Lubrizol之CTA-1)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(17.6份)、與2,2’-偶 氮貳(2-甲基丙腈)(0.1份)在氮下於70℃攪拌60分鐘。將丙烯酸正丁酯(20份)、2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.05份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(20.05份)經25分鐘裝載到反應混合物直到單體聚合，如NMR所測定。將甲基丙烯酸2-異氰醯基乙酯(7.5份)、甲基丙烯酸苄酯(7.5份)、2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.05份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(15.05份)經15分鐘裝載到反應混合物。將反應攪拌18小時。藉NMR分析測定，反應達到98.0轉化百分比，及對生成產物添加3-(二甲胺基)-2,2-二甲基丙-1-醇(6.34份)與丙二醇一甲基醚乙酸酯(5.39份)。將反應在70℃攪拌4小時直到無NCO存在，如IR所測定。生成產物為淡黃色溶液，藉GPC針對聚苯乙烯標準品測定為Mn=12400及Mw=20500。生成產物為55固體百分比。

移除樣品(50.43份)，及將硫酸二甲酯(3.64份)裝載到剩餘材料(65.75份)，且將反應混合物在25℃攪拌18小時。對生成產物添加丙二醇一甲基醚乙酸酯(29.85份)而生成固體含量為43.6%之黃色溶液。

〔本發明實施例4具有習知聚己內酯溶解齒、及具有得自DMANPMA的橫向附接三級胺之丙烯酸酯固著嵌段之梳型共聚物分散劑〕

依照CE2製備接枝共聚物，除了以甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(DMANPMA)代替甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(EMAEMA)。生成產物冷卻成為蠟狀固體，藉GPC測定為Mn=10100及Mw=28800。

將聚丙烯酸(6.43份，Mn=1800)在氮下於50℃ 經10分鐘裝載到攪拌聚醚胺(53.6份，得自Huntsman之Surfonamine B200)。將反應混合物加熱到70℃經2小時，然後加熱到120℃經20小時。裝載乙酸甲氧基丙酯(60份)，繼而為N,N,2,2-四甲基-1,2-丙二胺(3.47份)與乙酸甲氧基丙酯(3.47份)。將反應混合物加熱到70℃經5小時，加熱到100℃經7小時，然後加熱到120℃經8小時。生成產物為琥珀色液體且固體含量=51.0%。

〔本發明實施例6具有習知聚(環氧乙烷)溶解齒、及具有得自DMANPMA的橫向附接三級胺之丙烯酸酯固著嵌段之梳型共聚物分散劑〕

將聚乙二醇一甲基醚甲基丙烯酸酯(35.04份，Mn=500)、3-巰基丙酸丁酯(1.33份)、與甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(19.26份)溶於乙酸丁酯(40.07份)。將反應混合物加熱到75℃，然後將2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.3311份)與乙酸丁酯(9.77)裝載到反應，且在75℃加熱24小時。NMR顯示單體已聚合，及將乙酸丁酯溶劑從生成聚合物移除，然後將其再溶於水(56.08份)中成為46.53固體百分比。生成聚合物藉GPC針對分子量標準品測定為Mn=5320及Mw=11650。

〔本發明實施例7具有習知聚(己內酯)溶解齒、及具有得自DMANPMA的橫向附接三級胺之丙烯酸酯固著嵌段之梳型共聚物分散劑〕

將中間物B(46.67份)、甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(16.67份)、甲基丙烯酸苄酯(3.33份)、3-巰基丙酸丁酯(2.75份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(100.59份)、與 2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.23份)在氮下於70℃攪拌1小時。添加2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.23份)與丙二醇一甲基醚乙酸酯(3.75份)，且將反應混合物攪拌又1小時直到反應已聚合，如NMR所測定。

將中間物B(93.33份)、甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(33.34份)、甲基丙烯酸苄酯(6.67份)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(201.18份)、與2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.46份)經1小時加入該反應混合物。將反應混合物在70℃加熱20小時。

藉NMR分析測定，反應達到98轉化百分比，且生成產物藉GPC測定為Mn=12600及Mw=25200。生成產物為透明溶液，具有40%之固體含量。

移除樣品(121.71份)，及對剩餘材料(387.5份)添加硫酸二甲酯(20.09份)與丙二醇一甲基醚乙酸酯(23份)。將反應混合物在氮下於50℃攪拌21小時。生成產物為淡黃色溶液，具有42.6%之固體含量。

<分散劑黃化之評估>

將實施例1-7在金屬盤中稱重，使得在溶劑蒸發後剩1克。然後將該盤置於烤箱中在70-250℃經15分鐘，或在70℃經5日。

加熱前後之色彩係基於1-18之加德納(Gardner)色彩尺度，其中1=透明膜(無色彩)及18=深色膜(高度著色)。

<分散液測試1>

將CE1及實施例1(4.37份)與丙烯酸系樹脂(1.05份，得自Allnex之Macrynal® SM565/70BA)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(23.63份)。添加3毫米玻璃珠(125份)及紅色顏料(5.95份，得自BASF之Irgazine Red® D3630)，及將內容物以Skandex振動機研磨4小時。生成分散液為流體，及使用Microtrac之Nanotrac^TM 250粒度分析儀測定粒度。將生成分散液(5份)沈降至羥化樹脂(3.49份，得自Allnex之Macrynal® SM565/70BA)與多異氰酸酯硬化劑(2.53份，得自Bayer之Desmodur® N3390)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(2.53份)的溶液中。生成塗層呈現高光澤，如Byk Gardner霧值-光澤計所測定。

<分散液測試2>

將EX2(58.37份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(61.63份)。添加1毫米玻璃珠(190份)及紅色顏料(30.0份 ，得自BASF之Irgazin Red® D3630)，及將內容物以Dispermat® F1研磨機在2500rpm研磨1小時。將生成分散液(110份)過濾以移除玻璃珠，然後以丙二醇一甲基醚乙酸酯(36.7份)稀釋，且添加0.1毫米鋯珠(70份)。將內容物以WAB Dyno® Research Mill研磨機在3000rpm研磨30分鐘。使用TA Instruments流變計測定，生成黏度在10秒^-1小於0.3Pa.S，且藉Malvern Zetasizer Nano-S90測定，分散液之粒度為D50=183奈米及D90=470奈米，且Z平均=157奈米。

<分散液測試3>

將CE2及實施例4或5(按100活性百分比計為1.9份)與丙烯酸系樹脂(1.05份，得自Allnex之Macrynal® SM565/70BA)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(23.3份)。添加3毫米玻璃珠(125份)及藍色顏料(8.75份，得自BASF之Heliogen Blue® L6700F)，及將內容物以Skandex振動機研磨4小時。然後將生成分散液(29.17份)沈降至羥化樹脂(36.45份，得自Allnex之Macrynal® SM565/70BA)與多異氰酸酯硬化劑(3.24份，得自Bayer之Desmodur® N3390)於丙二醇一甲基醚乙酸酯(41.98份)的溶液中。生成塗層呈現高光澤。

<分散液測試4>

將CE3及實施例6(按100活性百分比計為0.5 份)溶於水(7.5份)。添加3毫米玻璃珠及藍色顏料(2份，得自BASF之Heliogen Blue® L6700F)，及將內容物以水平振動機研磨16小時。以玻璃珠移動貫穿研磨基料之自由度測定生成研磨基料之黏度。使用CE3則生成研磨基料膠化，而使用實施例6則生成研磨基料呈現優良的流動性。

將實施例3及實施例7(按100活性百分比計為0.6份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯。添加3毫米玻璃珠(17份)及紅色顏料(1.5份，得自BASF之Irgazin Red® L3630)，及將內容物以水平振動機研磨16小時。以玻璃珠移動貫穿研磨基料之自由度測定生成研磨基料之黏度。生成研磨基料呈現優良的流動性。

實施例8。將甲基丙烯酸丁酯(43.75份)、甲基丙烯酸甲酯(43.75份)、2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫代羰基)磺醯基]丙酸丁酯(8.82份，得自Lubrizol之CTA-1)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(85.25份)在氮下於75℃攪拌30分鐘。立刻將溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(5.0份)之2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.29份)裝載到反應混合物，及將內容物在75℃攪拌又60分鐘。立刻再度將溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(5.0份)之2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.29份)裝載到反應混合物，及將內容物在75℃攪拌又105分鐘。然後將甲基丙烯酸丁酯(43.75份)與甲基丙烯酸甲酯(43.75份)經70分鐘裝載到反應混合物，同時裝載溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(89.69份)之2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.29份)。將內容物在75℃加熱55分鐘直到單體轉化結束，如 NMR所測定。在75℃經55分鐘裝載甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(75份)，同時裝載溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(35份)之2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.29份)。然後將2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.25份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(40.29份)之額外進料經55分鐘裝載到反應混合物。將反應在氮下於75℃攪拌18小時直到單體轉化結束，如NMR所測定。生成產物為淡黃色溶液，藉GPC針對聚苯乙烯標準品測定為Mn=12800及Mw=18860。生成產物具有49.6%之固體含量，及41.3毫克KOH/克之胺值。

實施例9-11為重複實施例8，除了改變單體比例、引發劑、及RAFT試劑，以改變分散劑之分子量或胺值。

實施例12。實施例12為重複實施例9，除了已將聚合物以硫酸二乙酯四級化。藉GPC針對聚苯乙烯標準品測定，四級化前的分子量為Mn=14200及Mw=21500。產物具有49.18%之固體含量，及66.6毫克KOH/克之胺值。將此產物(400份)冷卻到50℃，且添加乙二醇丁基醚 (119.24份)與硫酸二乙酯(18.28份)。將反應混合物在氮下於50℃攪拌18小時。生成分散劑為淡黃色溶液，具有39.32%之固體含量，及藉滴定測定為44.36毫克KOH/克之胺值。

實施例13。實施例13為重複實施例9，除了將聚合物以硫酸二乙酯四級化。藉GPC針對聚苯乙烯標準品測定，四級化前的分子量為Mn=14200及Mw=21500。生成產物具有49.18%之固體含量，及66.6毫克KOH/克之胺值。將此產物(400份)冷卻到50℃，且添加硫酸二乙酯(36.6份)與乙二醇丁基醚(146.68份)，及將反應混合物在氮下於50℃攪拌18小時。生成分散劑為淡黃色溶液，具有40.75%之固體含量，及藉滴定測定為25毫克KOH/克之胺值。

實施例14。將甲基丙烯酸丁酯(60份)、2-甲基-2-[(十二基磺醯基硫代羰基)磺醯基]丙酸丁酯(4.08份，得自Lubrizol之CTA-1)、丙二醇一甲基醚乙酸酯(108.11份)在氮下於80℃攪拌30分鐘。將2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.13份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(5份)，且立即裝載到反應混合物及在氮下於80℃攪拌60分鐘。將又一份2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.13份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(5.0份)，且立即裝載到反應混合物，然後將內容物在80℃攪拌60分鐘。然後將甲基丙烯酸丁酯(62.5份)經60分鐘裝載到反應混合物，同時裝載溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(9.0份)之2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.27份)。將內容物在80℃攪拌又20小時直到單體轉化結束，如 NMR所測定。將丙二醇一甲基醚乙酸酯(82.99份)裝載到反應容器，然後在80℃經60分鐘裝載甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(96.25份)，同時裝載溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(13.67份)之2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(0.41份)。將反應混合物在氮下於80℃攪拌18小時直到單體轉化結束，如NMR所測定。將樣品從反應混合物移除，且藉GPC針對聚苯乙烯標準品測定為Mn=19600及Mw=29900。生成樣品具有49.4%之固體含量，及62.13毫克KOH/克之胺值。將其餘反應混合物(400份)冷卻到室溫，及添加硫酸二甲酯(13.96份)與乙二醇丁基醚(114.96份)，且將反應混合物在氮下於25℃攪拌18小時。生成產物為淡黃色溶液，具有39.5%之固體含量，及藉滴定測定為35毫克KOH/克之胺值。

實施例15。將中間物B(25o份)、甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(225份)、甲基丙烯酸苄酯(25份)、3-巰基丙酸丁酯(9.92份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(493.17份)在氮下於80℃攪拌。將2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(3.35份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(40份)，且經120分鐘加入反應混合物。將反應在80℃加熱又18小時直到單體轉化結束，如NMR所測定。藉GPC測定，生成產物為Mn=7500及Mw=19300。生成產物為48.7固體百分比之淡黃色溶液，及藉滴定測定為60.50毫克KOH/克之胺值。

將產物(400份)冷卻到50℃，及添加硫酸二乙酯(33.24份)與乙二醇丁基醚(136.88份)，且將反應混合物在氮下於50℃攪拌18小時。生成分散劑為53.45固體百分 比含量之淡黃色溶液，及藉滴定測定為34.50毫克KOH/克之胺值。

實施例16。將中間物B(350份)、甲基丙烯酸二甲胺基新戊酯(62.5份)、甲基丙烯酸苄酯(87.5份)、3-巰基丙酸丁酯(7.17份)、與丙二醇一甲基醚乙酸酯(495.07份)在氮下於80℃攪拌。將2,2’-偶氮貳(2-甲基丙腈)(2.42份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(14.52份)，且經120分鐘加入反應混合物。將反應在80℃加熱又18小時直到單體轉化結束，如NMR所測定。藉GPC測定，生成產物為Mn=10800及Mw=28600。生成產物為49.2固體百分比之透明溶液，及藉滴定測定為17.04毫克KOH/克之胺值。

實施例17。將實施例16(400份)冷卻到50℃，及添加硫酸二乙酯(63.18份)與乙二醇丁基醚(186.76份)，且將反應混合物在氮下於50℃攪拌18小時。生成分散劑為淡黃色溶液，具有40.21%之固體含量，及藉滴定測定為1.35毫克KOH/克之胺值。

<黃化資料及分散液資料>

將實施例8-17在金屬盤中稱重，使得在溶劑蒸發後剩1克。然後將該盤置於烤箱中在230℃經15分鐘。加熱前後之色彩係基於1-18之加德納(Gardner)色彩尺度，其中1=透明膜(無色彩)及18=深色膜(高度著色)。

<分散液測試5>

將實施例8-17(按50活性百分比計為2.0份)溶於丙二醇一甲基醚乙酸酯(7.0份)。添加1毫米玻璃珠(17份)及顏料綠58(1.0份，得自DIC之Fastogen^® Green A110)，及將內容物以水平振動機研磨總共48小時(3×16小時研磨)。以玻璃珠移動貫穿研磨基料之自由度測定生成研磨基料之黏度，且所有的研磨基料均呈現優良的流動性。研磨基料之粒度係使用Microtrac之Nanotrac^TM 250粒度分析儀測定。所有的研磨基料之粒度平均D50均小於200奈米。

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。應了解，除了在實施例中或另有明確指示之處之外，本說明中所有的指定材料量、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。

在此使用的連接術語「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「本質上組成(consisting essentially of)」及「組成(consisting of)」作為替代性具體實施例，其中「組成」排除任何未指定的要素或步驟，及「本質上組成」可包括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。

雖然為了例證在此所述的本發明技術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，在此所述的本發明技術之範圍僅受以下申請專利範圍限制。

Claims (26)

1. 一種高分子分散劑，其包含式1之衍生自聚合α-β不飽和烯烴單體的烯烴主幹，及該單體具有選自A、B、C、與D之側接基，或被後聚合(post polymerization)官能化而具有該側接基A、B、C、與D；該分散劑為具有無規或嵌段次序的以下重複單元之無規或嵌段共聚物：

   

   其中K、E、與F為至少1；L、J、與N可個別為零，但在同一式1分散劑中，J與N不可均為零；其中該K、L、J、N、E、與F為非負整數，及K、L、J、N、E、與F值係使得該分散劑具有約1,000至約100,000克/莫耳之數量平均分子量；其中G為CH₃或H基，其中變數

   

   表示式1之碳主幹，及式1之烯烴主幹與側接基A、B、C、或D之間的碳-碳鍵，

   

   不視為該式側接基A、B、C、或D之一部分，而是表示該式連接式1主幹之處；其中該分散劑具有下式之至少一種主幹重複單元、或至少一種高分子主幹嵌段：

   

   其中E為無規或嵌段高分子分散劑中此重複單元的平均總數，及式25特徵為被該三級胺或四級化三級胺基A化學附接之粒子固著重複單元或嵌段，按該分散劑重量計，該式25為該分散劑之約10至約60重量百分比；及至少一重複單元或至少一高分子主幹嵌段具有下式：

   

   其中F為該高分子分散劑中呈無規或嵌段次序的平均重複單元之和，該式26特徵為該分散劑之溶劑溶解嵌段，且為該分散劑之約40至約90重量百分比；該式26為分子量為300至5,000克/莫耳之高分子段，或者含有其可為分子量為300至5,000克/莫耳之高分子段D，及特徵為溶劑溶解高分子段；其中A可為

   

   

   

   

   

   

   

   

   U包含氮、氧、或硫官能基，一般為氧或氮，及當U包含氮時，U含有側接H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基，R₃獨立為伸烷基或伸烴基，其可為碳數1-25之線形或分支，當R₃為伸烴基時，其可含有每3個碳原子為至多1個氮或氧之量的氧或氮原子，T₂與T₃各獨立為烷基、羥基C₁-C₃-伸烷基、芳基、或-CH(T₄)-N(X₁)(X₂)基；T₄為H，或視情況經取代的芳基，其中取代基為C₁-C₄-烷氧基、羥基、C₁-C₄-烷基、選用鹵素、經雜原子取代之選用C₁-C₄-烷基，X₁與X₂各獨立為烷基、經取代烷基、芳烷基、或烷芳基；或者X₁、X₂、與氮原子可一起形成5或6個原子之經取代或未取代環結構，視情況具有芳香族性， X₁-N-X₂結構中的氮原子可被部分或完全四級化；及/或被部分或完全中和，B與C可為下示的式10、11、或12：

   

   

   

   R₄為碳數為1-25之線形或分支烷基，R₅為H、-CH₃、或碳數1-25之線形或分支烷基，及當N為非零的正整數時，D包含分子量為300至5,000克/莫耳之高分子段，及特徵為溶劑溶解高分子段，其中該高分子段選自聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚、聚烯烴、或聚醚與聚酯的共聚物。
2. 如請求項1之高分子分散劑，其中該高分子分散劑中式25之嵌段共聚物為粒子固著嵌段，且在分散劑中為1或2個嵌段之形式，而式26為溶劑溶解嵌段，且以1或2個嵌段之形式存在。
3. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中N為零(其表示無巨單體)，且式26之溶劑溶解嵌段由具有側接C基之重複單元的單體先質形成，及J為大到足以使溶解鏈之數量平均分子量為300至5,000克/莫耳之整數。
4. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中N為至少1，及F為至少1(其表示該分散劑為梳型分散劑)。
5. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中D選自式17至24：

   

   及Y₁與Y₂選自聚醚同元聚合物或共聚物、得自內酯及/或含有2至26個碳原子之羥基羧酸的聚酯、聚醚-共-聚酯、聚丙烯酸酯、聚烯烴、或其混合物。
6. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中D包含數量平均分 子量為300至5,000克/莫耳之聚(環氧烷)，且F乘以N之積為1至50。
7. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中D包含數量平均分子量為500至3,000克/莫耳之聚(環氧烷)，F乘以N之積為3至50，及該聚(環氧烷)為該分散劑之50至70重量百分比。
8. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中D包含數量平均分子量為300-5,000克/莫耳之聚酯溶劑溶解鏈，且F乘以N之積為1至50。
9. 如請求項8之高分子分散劑，其中D包含數量平均分子量為500至3,000克/莫耳之衍生自同元或共聚合羥基羧酸的聚酯、或得自該具有2至18個碳原子之羥基羧酸的內酯，F乘以N之積為3至50，及其中該分散劑之50至70重量百分比為該聚酯。
10. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中D包含數量平均分子量為300至5,000克/莫耳之聚烯烴或聚丙烯酸酯，及其中F乘以N之積為1至50。
11. 如請求項10之高分子分散劑，其中D包含數量平均分子量為500至3,000克/莫耳之聚烯烴或聚丙烯酸酯，及其中F乘以N之積為3至50。
12. 如請求項1或2之高分子分散劑，其具有約2,000至約60,000克/莫耳之數量平均分子量。
13. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中K乘以E之積為2至約25。
14. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中A為

    

    及U包含氧或氮，及當該U包含氮時，U包含側接H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基。
15. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中A為

    

    及U包含氧或氮，及當該U包含氮時，U包含側接H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基。
16. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中A為

    

    及U包含氧或氮，及當該U包含氮時，U包含側接H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基。
17. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中A為

    

    及U包含氧或氮，及當該U包含氮時，U包含側接 H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基。
18. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中A為

    

    及U包含氧或氮，及當該U包含氮時，U包含側接H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基。
19. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中A為

    

    及U包含氧或氮，及當該U包含氮時，U包含側接H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基。
20. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中A為

    

    及U包含氧或氮，及當該U包含氮時，U包含側接H、C_1-6烷基、或C_2-6醯基。
21. 如請求項1或2之高分子分散劑，其中A為

    
22. 一種含分散劑的組成物，其包含分散形式的粒子、連續介質、及如請求項1至21中任一項之高分子分散劑；其中該粒子與式23之該固著嵌段交互作用，及該包含水、極性有機介質、或非極性有機介質之連續介質與式24之該溶解嵌段交互作用。
23. 如請求項22之組成物，其中該組成物為研磨基料、漆料、或墨水。
24. 如請求項22或23之組成物，其中該粒狀固體為顏料或填料。
25. 如請求項22或23之組成物，其進一步包含黏合劑。
26. 如請求項22或23之組成物，其中該高分子分散劑係以該組成物之0.5重量百分比至30重量百分比之範圍之量存在。