[发明专利]具有2－[2－(2－甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸的酸基聚合物分散剂

说明书

本发明要求2007年4月25日提交的临时申请号60/913,852的权益。 该申请公开的内容在此通过参考引入本文。

背景技术

本发明涉及分散剂和包含纳米颗粒的颗粒分散体，特别是涉及分散 体。

金属氧化物和金属硼化物的纳米颗粒具有重要的商业用途，所述金 属特别是指锌、锆、铈、钛、铝、镧、铟和锡。纳米氧化锆、纳米氧化 铈和纳米氧化铝常用于耐划伤涂层和热传递流体中。此外，经薄层铝氧 化物钝化的铝金属纳米颗粒也用于含能材料的开发应用中。氧化锡铟 (ITO)纳米颗粒用于透明导电涂层、热管理层(heat management layers)、 静电消散应用中。氧化锌和氧化钛(TiO2)可用于抗UV用途中，包括遮 光剂、遮盖物和涂层。金属氧化物纳米颗粒和/或具有金属氧化物表面的 纳米颗粒的其它用途包括磁性材料、多相催化剂、调色剂组合物和陶瓷。

为了能将纳米颗粒(nanoparticle)和/或微颗粒(microparticle)用作 分散体用于母料或用在全配方组合物中，必须将所述颗粒分散到各种液 体和聚合物基体中。该分散体的性质应与要达到的预期作用相一致。例 如，颜色或浑浊的存在在很多的应用(包括墨水和涂层)中都是不能接 受的。另外，所述分散体优选是稳定的，这样就不必在使用前立即制备， 而是能在制备后储存。

美国专利申请公开号No.2003/0032679描述了用市售分散剂在溶剂 中形成的纳米颗粒分散体；该申请在本发明中通过引入作为参考。

发明内容

本发明解决了与常见分散体有关的问题，通过用包含2-[2-(2-甲氧基 乙氧基)乙氧基]乙酸和其衍生物，以及至少一种酸性聚合物分散剂来处 理颗粒表面来实现。这两种类型的分散剂当与有机溶剂组合时能得到透 明且稳定的分散体。另外，这种稳定的分散体可以制备成配制剂，该配 制剂能获得具有很好清晰度的干燥膜。

本发明涉及一种用于表面处理金属或金属氧化物颗粒(如，纳米颗 粒)的组合物。该组合物包含：

i)与纳米颗粒的重量比为大约1∶10至大约5∶1的至少一种表面处理 剂2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸；和

ii)与纳米颗粒的重量比为大约1∶10至大约5∶1的至少一种酸官能聚 合物分散剂。

发明详述

本发明涉及一种用于表面处理金属或金属氧化物颗粒(如，纳米颗 粒)的组合物，该组合物可以与至少一种溶剂组合以获得颗粒分散体。 该分散体反过来又可以与其它材料组合或混入到其它材料中以生产配 制的产品或最终使用的产品。该组合物包含：

i)与纳米颗粒的重量比为大约1∶10至大约5∶1的至少一种表面处理 剂2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸；和，

ii)与纳米颗粒的重量比为大约1∶10至大约5∶1的至少一种酸官能聚 合物分散剂。

尽管可以使用任何合适的酸官能聚合物分散剂，但在众多的酸官能 聚合物化合物中，合适的聚合物分散剂的实例包含选自如下的至少一 种：饱和磷酸酯聚酯或与酸性基团(如Disperbyk110，Disperbyk111) 的共聚物、具有亲颜料基团的高分子嵌段共聚物的溶液(如Disperbyk174)。本发明的一个方面，酸官能聚合物分散剂的至少一种脂肪酸衍 生物用来代替其它酸官能分散剂(如Tego652)或与其它酸性官能分 散剂(如Tego652)联合使用。

尽管可以使用任何合适的溶剂或它们的组合，但这类溶剂的实例包 含选自如下的至少一种：甲基乙基酮、甲苯、丁基乙酸酯溶纤剂(butyl cellosolve acetate)(2-丁氧基乙基乙酸酯)和乙酸丁酯。

本发明的分散体可典型地加入到其它材料中或与其它材料组合以 生产最终使用的产品或配制产品。分散体在配制产品中的量的范围为配 制产品的大约0.1wt％至大约80wt％。本发明的分散体可以在涂层系统 配制的任何一步中加入。

本发明的分散体可以加入到多种配制产品中。在众多产品中，这种 配制产品的实例包含粘合剂、涂层、组合物、层压材料及其它产品。

这些分散体的最终用途是用于相对透明且浑浊度低的涂料、粘合剂 和在有机溶剂中包含金属和金属氧化物纳米颗粒的表面处理剂。