JP2007532749A - 多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリマー材料は益々多くのカテゴリーの製品において使用されており、たとえば、車、船舶、飛行機用部品、電子産業及び他の先進産業、ならびに、塗料及び他のコーティング、特殊包装などにおいて使用されている。製品の新規のカテゴリーでのポリマー材料の使用は製品特性によってのみ制限される。このため、高められた耐スクラッチ性、改良された耐候性、高められたUV耐性、高められた耐薬品性、ならびに、酸化防止、耐腐食性に関する改良された特性などの改良された特性を有するポリマーを開発することが継続的に求められている。
X−B−Si(−Y)3
(式中、Yは加水分解性残基から選ばれ、X−Bは基本的にT基に対応する)。この方法はたとえば、本願の出願人のWO公報第0208343号に記載されている。ゾルゲル法はコスト効率がよく、そのため、好ましい原料からマイルドな条件下で、すなわち、高圧や高温を使用せずに、極端な希釈などの特別の注意を要しないで、工業規模で行なうことができる。このように、ゾルゲル法によって製造される超枝分かれポリマーの特性に対応する特性を有する粒状ポリマーは多くの分野で産業上利用可能である。
本発明の目的は、粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーをベースとする成分、材料、添加剤及び/又は材料組成物の製造方法を提供することである。
上記の目的は請求項1に規定のとおりの方法によって達成される。別の態様によると、本発明は請求項2に規定されるとおりの方法に関する。
Si−OR+H−OH Si−OH+ROH
Si−OH+HO−Si Si−O−Si+H2O
又は
Si−OR+HO−Si Si−O−Si+ROH
本発明によると、多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーは規定されるとおりの順序で少なくとも2つの工程を含むゾルゲル法によって製造される。
i)R1、R2の少なくとも1つがHであるときに、第一級及び第二級アミンに典型的な反応によって、X−B基中のN−H水素原子を置換することができる少なくとも1つの反応体を添加すること、及び/又は
ii)コアのX−B基中のN原子に付加して、N原子を完全に又は部分的に第四級ニトロニウムイオンに転化させることができる酸を添加すること。
a)非加水分解性置換基X−B基でのエポキシドによるN−H水素原子の置換であって、アミノアルコールを形成する。
b)ケトン又はアルデヒドによるアミノアルコールの置換であって、オキサゾリジンを形成する。
実験1
超枝分かれ有機/無機ハイブリッドポリマーのゾルゲル法による製造
a)221.4g(1.00モル)のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(A−1100、GE Silicones, USA)を、ホースクーラ及びマグネティックスターラを有する1000ml丸底フラスコに入れた。93.6g(0.60モル)のブチルジグリコール(BDG)及び22.5g(1.30モル)の水及び1.00gのTinuvin 123 (Ciba Specialty Chemicals, Switzerland)の混合物を添加した。混合物を還流下で110℃のオイルバス中で45分間加熱した。その後、オイルバス温度110〜160℃で約1000ミリバールから20ミリバール未満の真空勾配で、揮発性反応生成物又は反応体を真空蒸留で除去した。丸底フラスコ中の圧力が10分間20ミリバール以下に達したときに蒸留を止めた。約192mlの蒸留物を回収した。反応生成物は透明で、無色の液体であり、ガードナーカラーは1であった(ガードナーカラースケール/ASTM D1544)。
実験1と同様のゾルゲル法による多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの製造であるが、工程b)においてたのエポキシド化合物又はエポキシド化合物の混合物を用いた。以下の生成物が調製された。
例4に対する比較例であり、エポキシド2として二官能エポキシドを用いる。
実験2に対する比較例であり、工程b)は工程a)の前に行なわれた。
ゾルゲル法による多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの製造で、製造の間にUV吸収剤をも含む。
a)221.4g(1.00モル)のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(A−1100、GE Silicones, USA)を、ホースクーラ及びマグネティックスターラを有する1000ml丸底フラスコに入れた。93.6g(0.60モル)のブチルジグリコール(BDG)及び22.5g(1.30モル)の水及び1.00gのTinuvin 123 (Ciba Specialty Chemicals, Switzerland)の混合物を添加した。混合物を還流下で110℃のオイルバス中で45分間加熱した。まだ温かい反応生成物に、36mlのトルエン中に溶解した12.0gのCyasorb UV-1164(Cytec Inc., USA)の加熱された溶液を添加した。その後、オイルバス温度110〜160℃で約1000ミリバールから20ミリバール未満の真空勾配で、揮発性反応生成物又は反応体を真空蒸留で除去した。丸底フラスコ中の圧力が10分間20ミリバール以下に達したときに蒸留を止めた。約226mlの蒸留物を回収した。反応生成物は透明の液体であり、ガードナーカラーは3であった(ガードナーカラースケール/ASTM D1544による)。
多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーのゾルゲル法による製造及び続いて行う2工程変性
a)221.4g(1.00モル)のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(A−1100、GE Silicones, USA)を、ホースクーラ及びマグネティックスターラを有する1000ml丸底フラスコに入れた。93.6g(0.60モル)のブチルジグリコール(BDG)及び22.5g(1.30モル)の水及び1.00gのTinuvin 123 (Ciba Specialty Chemicals, Switzerland)の混合物を添加した。混合物を還流下で110℃のオイルバス中で45分間加熱した。その後、オイルバス温度110〜160℃で約1000ミリバールから20ミリバール未満の真空勾配で、揮発性反応生成物又は反応体を真空蒸留で除去した。丸底フラスコ中の圧力が10分間20ミリバール以下に達したときに蒸留を止めた。約192mlの蒸留物を回収した。反応生成物は無色透明の液体であり、ガードナーカラーは1であった(ガードナーカラースケール/ASTM D1544による)。
実験10に対応する方法で、トリアセトンアミン(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノン、CAS[826−36−8]、Sigma-Aldrich Norway AS)から、ヒンダードアミンのタイプの官能基を有する多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーを調製した。
実験10に対応する方法で、3−ヒドロキシベンズアルデヒド(CAS[100−83−4]、Sigma-Aldrich Norway AS)から、フェノールのタイプの官能基を有する多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーを調製した。
エステルを用いた、ゾルゲル法による多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの製造
a)221.4g(1.00モル)のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(A−1100、GE Silicones, USA)を、ホースクーラ及びマグネティックスターラを有する1000ml丸底フラスコに入れた。93.6g(0.60モル)のブチルジグリコール(BDG)及び22.5g(1.30モル)の水及び1.00gの実験11からの生成物の混合物を添加した。混合物を還流下で110℃のオイルバス中で45分間加熱した。その後、オイルバス温度110〜160℃で約1000ミリバールから20ミリバール未満の真空勾配で、揮発性反応生成物又は反応体を真空蒸留で除去した。丸底フラスコ中の圧力が10分間20ミリバール以下に達したときに蒸留を止めた。約192mlの蒸留物を回収した。反応生成物は無色透明の液体であり、ガードナーカラーは1であった(ガードナーカラースケール/ASTM D1544による)。
イソシアネートを用いた、ゾルゲル法による多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの製造
a)221.4g(1.00モル)のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(A−1100、GE Silicones, USA)を、ホースクーラ及びマグネティックスターラを有する1000ml丸底フラスコに入れた。93.6g(0.60モル)のブチルジグリコール(BDG)及び22.5g(1.30モル)の水及び1.00gの実験11からの生成物の混合物を添加した。混合物を還流下で110℃のオイルバス中で45分間加熱した。その後、オイルバス温度110〜160℃で約1000ミリバールから20ミリバール未満の真空勾配で、揮発性反応生成物又は反応体を真空蒸留で除去した。丸底フラスコ中の圧力が10分間20ミリバール以下に達したときに蒸留を止めた。約192mlの蒸留物を回収した。反応生成物は無色透明の液体であり、ガードナーカラーは1であった(ガードナーカラースケール/ASTM D1544による)。
実験5からの生成物をプラズマ処理されたポリエチレンシート(Borealis AS, Norway)に塗布し、塗布した実験5からの生成物とともにシートを160℃に2時間及び80℃に16時間加熱することで硬化する。40℃で180時間キシレン中に放置したときに、塗膜はポリオレフィン表面から溶解しない。
実験1、2及び9からの生成物を、ポリプロピレンホモポリマー(HG430MO,Borealis AS)中に、Clextral の特別装備のダブルヘリックス押出機によって配合した。多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの量は全ての場合に5%であった。配合された製品をBattenfeld射出成形装置によって2mmの厚さのシートに射出成形した。シートは均一であり、多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーを含まない、射出成形されたポリプロピレンホモポリマーと同じくらい透明であった。
実験11からの製品の粘度をPhysika MCR 300のレオメータで20℃又は90℃で測定した。各サンプルで測定を3回行い、各温度での平均値を計算した。結果を下記の表に示す。比較のために、POSSコンパウンドであるイソオクチル−POSSの粘度(ケージ混合物;Sigma-Aldrich Norway AS, ref.nr.560383)の粘度も測定した。表は、また、同一の温度でのn−ブタノールの粘度値も示している(Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, 71. ed., (1990-1991))。
5リットル反応器中での多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーのゾルゲル法による製造
2824g(12.8モル)のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(DYNASYLAN(商標)AMEO,Degussa AG, Germany)を5リットル反応器(NORMAG Labor-und Prozesstechnik, Ilmenau, Germany)中に入れた。その反応器は温度制御されたヒートマントル、攪拌アセンブリ、温度計、滴下漏斗、還流及び蒸留の間の急速な変更のためのコラムヘッドを有する垂直冷却器、及び、真空コネクション(メンブレンポンプ)を有した。1241g(7.7モル)のブチルジグリコール(BDG)及び298g(16.6モル)の水及び20mgの(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノン、CAS[2564−83−2], Sigma-Aldrich Norway AS)の混合物を還流下に45分間加熱した。その後、オイルバス温度110〜160℃で約1000ミリバールから20ミリバール未満の真空勾配で、揮発性反応生成物又は反応体を真空蒸留で除去した。丸底フラスコ中の圧力が10分間20ミリバール以下に達したときに蒸留を止めた。約2690mlの蒸留物を回収した。反応生成物は透明で、無色の液体であり、ガードナーカラーは1であった(ガードナーカラースケール/ASTM D1544)。
5リットル反応器中での多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーのゾルゲル法による製造
2801g(12.7モル)のγ−アミノプロピルトリエトキシシラン(DYNASYLAN(商標)AMEO,Degussa AG, Germany)を5リットル反応器(NORMAG Labor-und Prozesstechnik, Ilmenau, Germany)中に入れた。その反応器は温度制御されたヒートマントル、攪拌アセンブリ、温度計、滴下漏斗、還流及び蒸留の間の急速な変更のためのコラムヘッドを有する垂直冷却器、及び、真空コネクション(メンブレンポンプ)を有した。821g(7.6モル)の2−ブトキシエタノール(DOWANOL EB, Dow Chemical, USA)及び296g(16.4モル)の水及び16mgの実験11の反応生成物の混合物を還流下に45分間加熱した。その後、オイルバス温度110〜160℃で約1000ミリバールから20ミリバール未満の真空勾配で、揮発性反応生成物又は反応体を真空蒸留で除去した。丸底フラスコ中の圧力が10分間20ミリバール以下に達したときに蒸留を止めた。約2334mlの蒸留物を回収した。反応生成物は透明で、無色の液体であり、ガードナーカラーは1であった(ガードナーカラースケール/ASTM D1544)。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
a)558gの実験19からの反応生成物を70℃に加熱した。その後、625g(4.8モル)のtert-ブチルグリシジルエーテル(BGE)を加え、そして反応混合物を100℃に加熱した。反応は非常に強い発熱性であり、制御可能なヒートマントルによって反応混合物の温度が160℃を超えないように確保した。反応混合物を80℃に冷却した。
b)621gのトリアセトンアミン(TAA)の552gのトルエン中の熱い溶液を加えた。反応混合物を還流下に20分間加熱した。その後、トルエン及び水の共沸混合物を約610g留去した。真空蒸留が20ミリバール以下で、反応混合物中の温度が160℃で手順を止めた。褐色であるが透明な生成物を得て、それは20℃で粘性のゲルであり、90℃で非粘性の液体であった。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
a)551gの実験19からの反応生成物を70℃に加熱した。その後、1460g(5.7モル)のAraldite DY-E(C12-C14アルコールのグリシジルエーテル、Huntsman AG, Switzerland)を加え、そして反応混合物を100℃に加熱した。反応は非常に強い発熱性であり、制御可能なヒートマントルによって反応混合物の温度が160℃を超えないように確保した。反応混合物を80℃に冷却した。
b)280gのヘキサン中の160gの樟脳(CAS[76−22−2], Sigma-Aldrich Norway AS)の160gのトルエン中の熱い溶液を加えた。反応混合物を還流下に20分間加熱した。その後、ヘキサン及び水の共沸混合物を約290g留去した。真空蒸留が20ミリバール以下で、反応混合物中の温度が160℃で手順を止めた。20℃で透明な粘性のゲルであり、90℃で透明な非粘性の液体である生成物を得た。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
480gの実験19からの反応生成物を80℃に加熱した。その後、1562g(12.0モル)のtert-ブチルグリシジルエーテル(BGE)を加え、そして反応混合物を100℃に加熱した。反応は非常に強い発熱性であり、制御可能なヒートマントルによって反応混合物の温度が160℃を超えないように確保した。真空蒸留が20ミリバール以下で、反応混合物中の温度が160℃で手順を止めた。褐色であるが、透明な生成物が得られ、それは20℃で非常に粘性のゲルであり、140℃で非粘性の液体であった。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
140gの実験19からの反応生成物を70℃に加熱した。その後、466g(4.1モル)のε−カプロラクトン(CAS[502−44−3], Sigma-Aldrich Norway AS)を加え、そして反応混合物を100℃に加熱した。2時間後に、627gのAraldite DY-E(C12-C14アルコールのグリシジルエーテル、Huntsman AG, Switzerland)を加え、そして反応混合物を160℃に加熱した。真空蒸留が20ミリバール以下で、反応混合物中の温度が160℃で手順を止めた。420gの蒸留物を留去した。20℃で粘性であり、90℃で非粘性(液体)の透明ゲルが得られた。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
70gの実験19からの反応生成物を、ボロシリケートガラスフラスコ(Schott AG, Germany)中で攪拌下にウォーターバスによって70℃に加熱した。その後、171g(1.5モル)のε−カプロラクトン(CAS[502−44−3], Sigma-Aldrich Norway AS)を加え、そして反応混合物を90℃に加熱した。2時間後に、154gのAraldite DY-E(C12-C14アルコールのグリシジルエーテル、Huntsman AG, Switzerland)を加え、そして反応混合物を攪拌下に4時間、90℃に保持した。その後、反応混合物を40℃で1週間攪拌した。20℃で粘性であり、90℃で非粘性(液体)の透明ゲルが得られた。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
28gの実験19からの反応生成物を、ボロシリケートガラスフラスコ(Schott AG, Germany)中で攪拌下にウォーターバスによって70℃に加熱した。その後、137g(1.5モル)のε−カプロラクトン(CAS[502−44−3], Sigma-Aldrich Norway AS)を加え、そして反応混合物を90℃に加熱した。2時間後に、57gのオレイン酸(CAS[112−80−1], Sigma-Aldrich Norway AS)を加え、そして反応混合物を40℃で16週間攪拌した。20℃で粘性であり、90℃で非粘性(液体)の透明ゲルが得られた。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
35gの実験19からの反応生成物を、ボロシリケートガラスフラスコ(Schott AG, Germany)中に入れた。攪拌下に、31gのプロピレンカーボネート(Hunstman AG, Switzerland)を加え、環境温度で反応混合物を攪拌した。反応は強い発熱性であり、そして20℃で粘性であり、120℃で非粘性(液体)の透明ゲルが得られた。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
14.0gの実験19からの反応生成物を、ボロシリケートガラスフラスコ(Schott AG, Germany)中に入れた。その後、攪拌下に12.3gのプロピレンカーボネート(Hunstman AG, Switzerland)を加え、環境温度で反応混合物を攪拌した。反応は強い発熱性であり、そして20℃で粘性であり、120℃で非粘性(液体)の透明ゲルが得られた。34.1gのラッカー(SZ-006, Rhenania GmbH, Germany)を添加した。この組成物を40℃で40時間攪拌した。変性されたラッカーが得られ、それは当初のラッカーとほぼ同一の貯蔵寿命を有した。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
14gの実験19からの反応生成物を、ボロシリケートガラスフラスコ(Schott AG, Germany)中に入れた。その後、49gのAraldite DY-P(p-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル、Huntsman AG, Switzerland)を攪拌下に添加し、環境温度で反応混合物を攪拌した。反応は強い発熱性であり、そして20℃で粘性であり、120℃で非粘性(液体)の透明ゲルが得られた。
実験19で調製したとおりの多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー中の有機ブランチの成長
15.4gの実験19からの反応生成物を40gの水中に分散させ、ボロシリケートガラスフラスコ(Schott AG, Germany)中に入れた。この分散体を40℃で2時間攪拌し、その後、最初にフィルター紙にとおしてろ過し、その後、テフロン(登録商標)膜フィルター(孔サイズ0.45μm)をとおしてろ過した。ろ液を別のボロシリケートフラスコに入れ、40℃に加熱した。その後、23gのグリシジルメタクリレートと8gのブトキシエタノールとの混合物を攪拌下に添加した。反応混合物を40℃で2時間攪拌した。その後、0.5gのドデシルベンゼンスルホン酸(CAS[25155−30−0], Sigma-Aldrich Norway AS)ナトリウム塩を加えた。非常に良好な貯蔵寿命を有する透明な分散体が得られた。
ポリウレタンフォームの製造
イソシアネートのタイプ:4,4’−メチレンビス(フェニルイソシアネート)98%、MDI,[CAS[101−68−8],Sigma-Aldrich Norway AS)
ポリオールタイプ:テラサン650ポリエーテルグリコール(CAS[25190−06−1], Sigma-Aldrich Norway AS, DuPont製)
GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)又はサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を用いた分子量分析
5μmの粒子及び孔径10000Å〜100Åをベースとする一連のSECカラムを標準ポンプ及び屈折率検知器(RID)とともに用いた。シクロヘキサン又はテトラヒドロフランを移動相及び溶剤として用いた。分子量分析はポリスチレン標品をベースとした。本発明による幾つかの有機/無機ハイブリッドポリマーの結果を下記の表に示す。
PMMA(Plexiglass)をO2プラズマで30秒間処理した(効果500W及びフラックス200標準cm3/分)
実験29のラッカーの製造
塗布:ラッカーをバーコーティング(ロッド番号26)によって、プラズマ処理したPMMAに塗布した。塗布の直後に、シートを100℃のホットエアオーブンに10分間入れた。その後、シートをオーブンから取り出し、空気中で冷却した。
PC
PC(Lexan)をO2プラズマで30秒間処理した(効果500W及びフラックス200標準cm3/分)
実験29のラッカーの製造
塗布:ラッカーをバーコーティング(ロッド番号26)によって、プラズマ処理したPCに塗布した。塗布の直後に、シートを150℃のホットエアオーブンに10分間入れた。その後、シートをオーブンから取り出し、空気中で冷却した。
耐引っ掻き性はErichsen, Germanyからの硬度ペンを用いて試験した。多くの引っかき傷を示した未変性PCに対するのと同一の力(6N)を用いたときに、引っかき傷は観察されなかった。
PP
PPをO2プラズマで30秒間処理した(効果500W及びフラックス200標準cm3/分)
実験29のラッカーの製造
塗布:ラッカーをバーコーティング(ロッド番号26)によって、プラズマ処理したPPに塗布した。塗布の直後に、シートを120℃のホットエアオーブンに10分間入れた。その後、シートをオーブンから取り出し、空気中で冷却した。
木の処理:4層で木のサンプルにブラシ塗布することで多孔性の木をラッカーで処理した。塗布の直後に、木のプレートを80℃のホットエアオーブンに120分間入れた。その後、プレートをオーブンから取り出し、空気中で冷却した。その手順をもう一度繰り返した。
実験29のラッカーの製造
塗布:ラッカーをバーコーティング(ロッド番号26)によって、アルミニウムシートに塗布した。塗布の直後に、シートを250℃のホットエアオーブンに5分間入れた。その後、シートをオーブンから取り出し、空気中で冷却した。
Claims (29)
- 有機ブランチを有する無機コアの形態である、粒状の多分枝の有機/無機ハイブリッドポリマーのゾルゲル法による製造方法であって、
少なくとも以下の2つの工程をその順序で含む、
A)構造:X−B−Si(−Y)3(式中、XはNR1R2であり、R1、R2は水素、飽和もしくは不飽和C1−C18アルキル、置換もしくは非置換アリールから選ばれ、該化合物の炭素鎖は酸素、窒素、硫黄、リン、珪素及びホウ素の1つ以上の元素を含んでよく、及び/又は1つ以上の加水分解可能なシラン単位を含んでよく、又は、R1、R2は酸、アルコール、フェノール、アミン、アルデヒド又はエポキシドなどの1つ以上のタイプの化学物質の縮合生成物又は付加生成物から選ばれ、Bは飽和もしくは不飽和C1−C18アルキレン、置換もしくは非置換アリーレンから選ばれる結合基であり、該物質の炭素鎖は1つ以上の分枝を含んでよく、及び/又は、酸素、窒素、硫黄、リン、珪素及びホウ素の1つ以上の元素を含んでよく、Yはアルコキシ、カルボキシル及びハロゲンなどの加水分解可能な残基から選ばれる)を有するシランの制御された加水分解及び縮合によってコアを調製し、
B)以下の工程によって有機ブランチを成長させる、
i)R1、R2の少なくとも1つがHであるときに、前記コア中のX−B基上のN−H水素原子を、第一級及び第二級アミンに典型的な反応によって置換させることができる少なくとも1つの反応体を添加すること、及び/又は、
ii)前記コア中のX−B基のN原子に付加し、それによって、N原子を完全に又は部分的に第四級ニトロニウムイオンに転化することができる酸を添加すること、
を特徴とする、方法。 - 下記構造を有するシランの制御された加水分解及び縮合によって調製された、少なくとも部分的に加水分解された有機アミノ官能性シランをベースとするゾルゲル法の結果物の変性方法であって、前記シランは構造:X−B−Si(−Y)3(式中、XはNR1Hであり、R1は水素、飽和もしくは不飽和C1−C18アルキル、置換もしくは非置換アリールから選ばれ、該化合物の炭素鎖は酸素、窒素、硫黄、リン、珪素及びホウ素の1つ以上の元素を含んでよく、及び/又は1つ以上の加水分解可能なシラン単位を含んでよく、又は、R1は酸、アルコール、フェノール、アミン、アルデヒド又はエポキシドなどの1つ以上のタイプの化学物質の縮合生成物又は付加生成物から選ばれ、Bは飽和もしくは不飽和C1−C18アルキレン、置換もしくは非置換アリーレンから選ばれる結合基であり、該物質の炭素鎖は1つ以上の分枝を含んでよく、及び/又は、酸素、窒素、硫黄、リン、珪素及びホウ素の1つ以上の元素を含んでよく、Yはアルコキシ、カルボキシル及びハロゲンなどの加水分解可能な残基から選ばれる)を有し、加水分解及び縮合の後のハイブリッドポリマー中のN−H水素原子は有機残基によって置換され、
有機ブランチは、
i)R1、R2の少なくとも1つがHであるときに、コア中のX−B基上のN−H水素原子を、第一級及び第二級アミンに典型的な反応によって置換させることができる少なくとも1つの反応体を添加すること、及び/又は、
ii)コアのX−B基のN原子に付加し、それによって、N原子を完全に又は部分的に第四級ニトロニウムイオンに転化することができる酸を添加すること、
によって調製されることを特徴とする、方法。 - 工程i)におけるN−H水素原子の置換は付加反応によって行なわれることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
- 工程i)におけるN−H水素原子の置換は置換反応によって行なわれることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
- 工程i)におけるN−H水素原子の置換は少なくとも1つの付加反応と少なくとも1つの置換反応の組み合わせによって行なわれることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。
- 前記付加反応はA=B二重結合によるN−H水素原子の置換を含み、A,BはC,O,N,S又はPの元素から選ばれることを特徴とする、請求項3記載の方法。
- 前記付加反応はエポキシ基の開環を含むことを特徴とする、請求項3記載の方法。
- エポキシ基の開環の後に、ケトン又はアルデヒドによる置換を行なう、請求項7記載の方法。
- 前記付加反応はブロックトイソシアネート又は非ブロックトイソシアネートによるN−H水素原子の置換を含むことを特徴とする、請求項3記載の方法。
- 前記付加反応は環状(酸)無水物又は環状酸誘導体の開環を含むことを特徴とする、請求項3記載の方法。
- 前記酸誘導体はオレイン酸の誘導体であることを特徴とする、請求項10記載の方法。
- 前記付加反応はかかる付加を起こさせることができる反応体の適切な組み合わせによって行われることを特徴とする、請求項3、又は5〜11のいずれか1項記載の方法。
- 前記付加反応の後に、ブランチの重合を含めた、ある数の繰り返しの付加反応を行い、反応体はコアの窒素原子に対してモル過剰で添加されることを特徴とする、請求項3、又は5〜12のいずれか1項記載の方法。
- 前記置換反応は、少なくとも1つの化合物R−X(式中、Xはアミン基によって置換される原子又は原子基であり、R基は非置換飽和もしくは不飽和C1−C24アルキル、置換飽和もしくは不飽和C1−C24アルキル、置換もしくは非置換アリール、脂肪族もしくは芳香族カルボニルから選ばれ、該化合物の炭素鎖は酸素、窒素、硫黄、リン、珪素及びホウ素の1つ以上の元素を含んでよく、又は、酸、アルコール、フェノール、アミン、アルデヒド又はエポキシドなどの1つ以上のタイプの化学物質の縮合生成物又は付加生成物から選ばれる基から選ばれ、原子又は原子基Xは好ましくは、ハロゲン、置換もしくは非置換アルコキシ、フェノキシル、アミン、カルボキシレート、スルホネート、スルフィネート、ホスホネート又はホスフィネートから選ばれる)による反応を含むことを特徴とする、請求項4記載の方法。
- 前記置換反応は少なくとも1つの一官能性カルボン酸誘導体の反応を含むことを特徴とする、請求項4記載の方法。
- 前記置換反応は少なくとも1つのスルフィン酸誘導体の反応を含むことを特徴とする、請求項4記載の方法。
- 工程ii)において添加される酸はルイス酸又はブロンステッド酸であることを特徴とする、請求項1〜16のいずれか1項記載の方法。
- 工程i)におけるN−H水素原子の置換は水性媒体中で行なわれ、及び/又は工程ii)における置換は水性媒体中で行なわれることを特徴とする、請求項1〜17のいずれか1項記載の方法。
- 工程i)及び/又は工程ii)における置換のために少なくとも1つのハロゲン化有機化合物が使用されることを特徴とする、請求項1〜18のいずれか1項記載の方法。
- 工程i)及び/又は工程ii)における置換のために少なくとも1つのフッ素化有機化合物が使用されることを特徴とする、請求項1〜19のいずれか1項記載の方法。
- 請求項1記載の方法又は請求項2記載の方法によって製造されることを特徴とする、有機ブランチを有する無機コアの形態である、ゾルゲル法による、粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー。
- 前記多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーは水性媒体中に分散され又は溶解されていることを特徴とする、請求項21記載の粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー。
- 少なくとも1つの重合性二重結合を含むことを特徴とする、請求項21記載の粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー。
- 前記重合性二重結合は、アクリル基、ビニル基又は不飽和脂肪酸の一部であることを特徴とする、請求項23記載の粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマー。
- 請求項1又は2記載の方法によって製造された、粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの、熱可塑性プラスチック、熱硬化プラスチック、又は、化学組成物中での機能性添加剤としての使用。
- 請求項1又は2記載の方法によって製造された、粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの、酸化防止剤、UV吸収剤又はラジカル掃去剤としての使用。
- 請求項1又は2記載の方法によって製造された、粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの、熱可塑性プラスチック及び熱硬化プラスチック中の架橋剤としての使用。
- 請求項1又は2記載の方法によって製造された、粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの、接着剤、ラッカー及びコーティング製品中の成分としての使用。
- 請求項1又は2記載の方法によって製造された、粒状の多分枝有機/無機ハイブリッドポリマーの、生体活性分子に対する抗体及び適切な分析法によって検知可能なマーカーを同時に担持させるための使用。
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