[发明专利]聚合分散剂

说明书

相关申请

本申请是于1998年6月9日递交的、申请号为09/093,778、发明名称为“牙齿修复组合物”的美国专利申请以及于1999年5月6日递交的、申请号为09/306,628、发明名称为“牙齿修复组合物”的美国专利申请的部分继续申请，这两件申请的全文被引用并作为本申请的参考文献。

技术领域

本发明涉及聚合分散剂，更具体地涉及基于磷酸酯的酯分散剂，该分散剂在非水悬浮溶液中是有效的，因为可聚合基团在聚合后强化了组合物的强度。

背景技术

对于将固体混合进液体介质中需要很高的机械力。为了降低所需要的分散力，众所周知的是使用可以促进混合作用的分散剂。分散剂已被用在油漆、模塑组合物、涂料、塑性组合物、印刷油墨、合成树脂体系等中。被混合入液体介质的固体包括如色料，填料和纤维。

第5,151,218号美国专利公开了不同结构的磷酸酯分散剂。该专利发现，在一个宽的应用范围内，作为分散剂的某些结构的用途是有限的。如果一个化合物和该体系不能完全相适应，由于与环境介质未充分作用，将出现不充分分散，而且还会出现与发浑、斑点相关的潜在沉淀现象和粘度增加。因此需要开发研制适用于宽的应用范围及宽的用途的分散剂。

在一些应用场合，希望在悬浮液中尽可能多地分散固体。例如在合成树脂体系中，希望可聚合树脂的量最小，而填料、纤维和色料的量最大。影响分散在悬浮液中的固体的体积份额(充填量)的主要因素是颗粒间的相互作用。分散剂通过它的分散能力降低颗粒间的相互作用，能改善悬浮液的流动性(降低粘度)，因此允许更高的充填量。非水体系中的分散剂通过空间稳定机理降低颗粒间的相互作用。分散剂层吸附在颗粒的表面，因而使颗粒之间保持隔离状态，并降低粘度。分散剂的结构必须包含一个在树脂中可以具有空间稳定性的长链，而且分散剂还必须能在颗粒表面牢固地吸附。因此更进一步需要提供一种分散剂，该分散剂在含有可聚合树脂的高填充的非水悬浮液中有分散效果。

发明简述

本发明提供一种可聚合的单磷酸酯分散剂，一种含有可聚合的单磷酸酯分散剂的高填充非水悬浮液，以及通过使悬浮液中的树脂基质与分散剂的共聚作用而形成固化物品的方法。

本发明的分散剂包括磷酸酯官能团、聚酯官能团和可聚合的端基。该分散剂是三官能团化合物。本发明的示例性分散剂是具有以下结构式的单磷酸酯：其中R是(甲基)丙烯酸酯基或乙烯基。其他的例子是R为下述(甲基)丙烯酸酯基之一的分散剂：乙氧基异丁烯酰基、乙氧基丙烯酰基、聚氧丙基异丁烯酰基、甘油基二异丁烯酰基、和二季戊四醇五丙烯酰基。在树脂和填料的悬浮液中分散剂的加入，一般情况下该分散剂在悬浮液中的含量可高达5重量％，可以使填料的充填量增加，而填料的充填量增加可以降低收缩量，降低热膨胀系数，并改变由此固化的物品的物理性质。通过对优选实施方案和实施例的描述可以使这些和其它目的及本发明的优点变得更加明显。详细描述

本发明提供了一类以磷酸酯为基础的分散剂，该分散剂对于高填充的非水悬浮液是有效的。该分散剂是一种三官能团分子，其与固体颗粒物质的表面键合，通过空间稳定机理降低颗粒间的相互作用，而且可以与树脂基质共聚。通过与固体表面的键合，无机固体颗粒物质与磷酸酯基团或离子结合在一起。磷酸酯离子对无机物质具有亲和力。隔离基团如聚酯基渗透入树脂而改善它的空间稳定性。可聚合的端基，既可是单体也可以是共聚物，例如乙烯基、异丁烯酸酯基或丙烯酸酯基，能使分散剂和树脂基质共聚。在本发明的分散剂中存在这些官能团可使其能够与宽范围的树脂体系、特别是以(甲基)丙烯酸酯基(即异丁烯酸酯基或丙烯酸酯基)为基础的树脂体系，具有优异的可混性。与不加入本发明的分散剂的配方相比较，在填充的树脂配方中加入本发明的分散剂可使所得到的固化物品在聚合时具有更低的收缩性，而且还有更低的热膨胀系数以及通常更好的性质。另外，分散剂和树脂基质的共聚使固体颗粒和树脂基质之间的键合得到改善。

按照本发明的一个方面，在以(甲)丙烯酸酯为基础的牙齿修复组合物配方中加入本发明的新颖的分散剂可以使填料的充填量增加并降低粘度，悬浮液固化后，可以得到收缩性降低、热膨胀系数降低并且物理性质得到改善的牙齿修复物。