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174_091-001BP-TW

發佈日期 : 2009-04-29
公告號 I262193
專利名稱 活性自由基起始劑及其應用(全文下載)
LIVING RADICAL INIFERTER AND APPLICATIONS THEREOF
公告/公開日 2006/09/21
證書號 I262193
申請日 2002/04/10
申請號 091107257
國際分類 C08F-020/14
公報卷期 33-27
發明人 胡毓祥 HU, YU-SHIANG
林育葳 LIN, YU-WEI
王振乾 WANG, CHENG-CHIEN
陳志勇 CHEN, CHUN-YUNG
申請人 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY 臺南市東區大學路1號
代理人名 蔡坤財
摘要 一種活性自由基起始劑及其應用,本發明之活性自由基起始劑係包含一內醯胺化合物與一硫醇化合物並可應用於乙烯系單體均聚物或共聚物聚合反應中,例如甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(Styrene)、丙烯酸丁酯(Butyl Acrylate)、甲基丙烯酸異丁酯(Iso-Butyl Methacrylate)、丙烯酸正丁酯(n-Butyl Methacrylate)、丙烯酸(Acrylic Acid)、甲基丙烯酸(Methacrylic Acid)、丙烯醯胺(Acrylamide)、丙烯(Acrylonitrile)、或乙烯基醋酸(Vinyl Acetate)等或上述混合單體之聚合反應中。本發明之活性自由基起始劑具有降低膠凝效應、提高玻璃轉移溫度與熱裂解溫度的優點,可製造品質良好之聚合物,也可降低生產成本與危險性,從而提高生產競爭力。
專利範圍 1.一種活性自由基起始劑,係應用於一乙烯系聚合反應中,該乙烯系聚合反應至少包括進行一加熱步驟,使一乙烯系單體與該活性自由基起始劑於一溫度下加熱一時間,其中該活性自由基起始劑係至少包括:
一內醯胺化合物;以及
一硫醇化合物。
2.如申請專利範圍第1項所述之活性自由基起始劑,其中該內醯胺化合物與該硫醇化合物之重量比例為1:99至99:1之間。
3.如申請專利範圍第2項所述之活性自由基起始劑,其中該硫醇化合物與該內醯胺化合物之重量比例為1:1至1:50之間。
4.如申請專利範圍第1項所述之活性自由基起始劑,其中該內醯胺化合物係為包含至少一內醯胺官能基與具有C4至C12之烴基連接鏈段者。
5.如申請專利範圍第4項所述之活性自由基起始劑,其中該內醯胺化合物係選自於由2-砒咯酮(2-Pyrrolidinone)、w-辛內醯胺(w-Octalactam)、���-己內醯胺(���-Caprolactam)、與w-十二碳內醯胺(w-Laurinlactam)所組成之一族群。
6.如申請專利範圍第1項所述之活性自由基起始劑,其中該硫醇化合物係為包含至少一硫醇官能基與C2至C25烴基鏈段者。
7.如申請專利範圍第6項所述之活性自由基起始劑,其中該硫醇化合物之烴基鏈段具有氫氧基取代基與羧基取代基二者擇一。
8.如申請專利範圍第6項所述之活性自由基起始劑,其中該硫醇化合物係選自於由n-十二烷基硫醇(n-Dodecyl Mercaptan (H3C-(CH2)11-SH))、3-硫氫丙酸(3-Mercaptopropionic Acid (HOOC-CH2-CH2-SH))、與2-硫氫乙醇(2-Mercaptoethanol (HO-CH2-CH2-SH))所組成之一族群。
9.如申請專利範圍第1項所述之活性自由基起始劑,其中該內醯胺化合物為���-己內醯胺,且該硫醇化合物為n-十二烷基硫醇。
10.如申請專利範圍第1項所述之活性自由基起始劑,其中該乙烯系單體為選自由甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(Styrene)、丙烯酸丁酯(Butyl Acrylate)、甲基丙烯酸異丁酯(Iso-Butyl Methacrylate)、丙烯酸正丁酯(n-Butyl Methacrylate)、丙烯酸(Acrylic Acid)、甲基丙烯酸(Methacrylic Acid)、丙烯醯胺(Acrylamide)、丙烯(Acrylonitrile)、乙烯基醋酸(Vinyl Acetate)及其單體混合物所組成之一族群。
11.一種乙烯系聚合物之製造方法,至少包括:
提供一反應器;
加入一第一乙烯系單體於該反應器中;
加入一活性自由基起始劑於該反應器中,其中該活性自由基起始劑係至少包括一內醯胺化合物與一硫醇化合物;以及
進行一第一加熱步驟,使該反應器於一溫度下加熱一時間,藉以形成該乙烯系聚合物。
12.如申請專利範圍第11項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該第一乙烯系單體係選自於由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯醯胺、丙烯、乙烯基醋酸及其混合物所組成之一族群。
13.如申請專利範圍第11項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該內醯胺化合物與該硫醇化合物之重量比例為1:99至99:1之間。
14.如申請專利範圍第12項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該硫醇化合物與該內醯胺化合物之重量比例為1:1至1:50之間。
15.如申請專利範圍第11項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該內醯胺化合物係為包含至少一內醯胺官能基與具有C4至C12之烴基連接鏈段者。
16.如申請專利範圍第15項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該內醯胺化合物係選自於由2-砒咯酮、w-辛內醯胺、���-己內醯胺、與w-十二碳內醯胺所組成之一族群。
17.如申請專利範圍第11項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該硫醇化合物係為包含至少一硫醇官能基與C2至C25烴基鏈段者。
18.如申請專利範圍第17項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該硫醇化合物之烴基鏈段具有氫氧基取代基與羧基取代基二者擇一。
19.如申請專利範圍第17項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該硫醇化合物係選自於由H3C-(CH2)11-SH、HOOC-CH2-CH2-SH、與HO-CH2-CH2-SH所組成之一族群。
20.如申請專利範圍第11項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該內醯胺化合物為���-己內醯胺,且該硫醇化合物為n-十二烷基硫醇。
21.如申請專利範圍第11項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該第一加熱步驟之加熱溫度係介於50℃至100℃之間。
22.如申請專利範圍第11項所述之乙烯系聚合物之製造方法,其中該第一加熱步驟之該加熱時間係介於1小時至1天之間。
23.如申請專利範圍第11項所述之乙烯系聚合物之製造方法,更包括:
使該乙烯系聚合物溶於一溶劑中以形成一溶液;
將一第二乙烯系單體加入該溶液中;以及
進行一第二加熱步驟以加熱該溶液,藉以形成一團鏈共聚物。
24.一種乙烯系聚合物之製造方法,至少包括:
提供一反應器;
加入一乙烯系單體混合物於該反應器中;
加入一活性自由基起始劑於該反應器中,其中該活性自由基起始劑係至少包括一內醯胺化合物與一硫醇化合物;以及
進行一加熱步驟,使該反應器於一溫度下加熱一時間,藉以形成一無規共聚物。
25.一種聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,至少包括:
提供一反應器;
加入一甲基丙烯酸甲酯單體於該反應器中;
加入一活性自由基起始劑於該反應器中,其中該活性自由基起始劑係至少包括一內醯胺化合物與一硫醇化合物;以及
進行一第一加熱步驟,使該反應器於一第一溫度下加熱一第一時間,藉以形成該聚甲基丙烯酸甲酯。
26.如申請專利範圍第25項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該內醯胺化合物與該硫醇化合物之重量比例為1:99至99:1之間。
27.如申請專利範圍第26項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該硫醇化合物與該內醯胺化合物之重量比例為1:1至1:50之間。
28.如申請專利範圍第25項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該內醯胺化合物係為包含至少一內醯胺官能基與具有C4至C12之烴基連接鏈段者。
29.如申請專利範圍第28項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該內醯胺化合物係選自於由2-砒咯酮、w-辛內醯胺、���-己內醯胺、與w-十二碳內醯胺所組成之一族群。
30.如申請專利範圍第25項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該硫醇化合物係為包含至少一硫醇官能基與C2至C25烴基鏈段者。
31.如申請專利範圍第30項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該硫醇化合物之烴基鏈段具有氫氧基取代基與羧基取代基二者擇一。
32.如申請專利範圍第31項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該硫醇化合物係選自於由H3C-(CH2)11-SH、HOOC-CH2-CH2-SH、與HO-CH2-CH2-SH所組成之一族群。
33.如申請專利範圍第25項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該內醯胺化合物為���-己內醯胺,且該硫醇化合物為n-十二烷基硫醇。
34.如申請專利範圍第25項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該第一加熱步驟之加熱溫度係介於50℃至100℃之間。
35.如申請專利範圍第25項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該第一加熱步驟之該第一時間係介於1小時至1天之間。
36.如申請專利範圍第25項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,更包括:
使該聚甲基丙烯酸甲酯溶於一溶劑中以形成一溶液;
將一乙烯系單體加入該溶液中,其中該乙烯系單體係不同於該甲基丙烯酸甲酯單體;
進行一第二加熱步驟,使該溶液於一第二溫度下加熱一第二時間,藉以形成一團鏈共聚物。
37.如申請專利範圍第36項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該第二加熱步驟中之第二溫度係介於50℃至100℃之間。
38.如申請專利範圍第36項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該第二加熱步驟中之該第二時間係介於1小時至1天之間。
39.如申請專利範圍第36項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該溶劑為甲苯。
40.如申請專利範圍第36項所述之聚甲基丙烯酸甲酯之製造方法,其中該乙烯系單體為苯乙烯。
圖式簡單說明:
第1圖所繪示為聚甲基丙烯酸甲酯之結構式;
第2圖所繪示為2,2'-偶氮雙異丁之結構式;
第3圖所繪示為過氧化二苯甲醯基之結構式;
第4圖所繪示為內醯胺化合物之結構式;
第5圖所繪示為2-砒咯酮之結構式;
第6圖所繪示為���-己內醯胺之結構式;
第7圖所繪示為利用本發明活性自由基起始劑所進行之聚甲基丙烯酸甲酯聚合反應之反應式;
第8圖所繪示為分別利用本發明活性自由基起始劑系統與習知起始劑系統2,2'-偶氮雙異丁(AIBN)/過氧化二苯甲醯基(BPO)進行聚合反應而得之高分子,其在加熱速率為每分鐘10℃條件下的玻璃轉移溫度比較圖;
第9圖所繪示為分別利用本發明活性自由基起始劑系統與習知起始劑系統2,2'-偶氮雙異丁/過氧化二苯甲醯基進行聚合反應而得之高分子,其在加熱速率為每分鐘20℃條件下的熱裂解溫度比較圖;以及
第10圖所繪示為利用本發明活性自由基起始劑進行甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯單體共聚合反應,該團鏈共聚物(Block Copolymer)的紅外線光譜圖。
雜項資料  
專利權異動
專利申
請案號
授權
註記
質權
註記
讓與
註記
繼承
註記
信託
註記
異議
註記
舉發
註記
消滅
日期
撤銷
日期
專利權
始日
專利權
止日
年費有
效日期
年費有
效年次
091107257     20060921 20220409 20090920 003
申請案件狀態
專利申
請案號
狀態異
動日期
案件申
請日期
實體審查
申請日
相關申
請案號
公開號 公告號 證書號 證書型別 狀態異
動資料
091107257 20060921 20020410       I262193 I262193 發明 初審核准
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