TWI428172B - 製造分散物之裝置以及製造分散物之方法 - Google Patents

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Description

製造分散物之裝置以及製造分散物之方法 發明領域
本發明係關於一種製造分散物之裝置及製造分散物之方法。本發明進一步係關於一種製造乳液、懸浮液、及膠乳之裝置，及其製造方法。
相關申請案之交互參照
本案為非臨時專利申請案，本案請求美國臨時專利申請案第60/875,657號，申請日2006年12月19日名稱「製造分散物之裝置以及製造分散物之方法」之優先權，該案全文揭示併入此處彷彿於後文完整再現。
 發明背景
大致上已知聚胺基甲酸酯分散物用於不同領域之用途。可採用使用多種設備之不同方法諸如批次法或連續法來製造此種分散物。
美國專利第6,720,385號揭示水性聚胺基甲酸酯膠乳，該膠乳係由包括多異氰酸酯組分及多元醇組分之預聚物配方製備，其中5%至40%重量比多元醇組分為環氧乙烷，係呈施用為端帽之環氧乙烷形式施用至環氧丙烷或更高碳之氧基伸烷基聚氧伸烷基多元醇，以及不大於45%重量比之多元醇組分為環氧乙烷。
美國專利第5,959,027號揭示有窄分子量聚合散度及次微米粒徑之一種聚胺基甲酸酯/脲/硫脲膠乳，其製法係經由 首先製備聚胺基甲酸酯/脲/硫脲預聚物之高內相比(HIPR)乳液，然後於此種條件下讓該乳液與鏈延長劑接觸來形成聚合物膠乳。
美國專利第5,688,842號揭示一種製備高內相比乳液而無相轉換之方法，包含下列步驟：a)於乳化用量及安定用量之界面活性劑存在下，於分散器內合併具有流速R1 之一連續相液流及具有流速R2 之一分散相液流；以及b)以足夠量之剪力可以R2 ：R1 充分恆定來混合合併之液流，來形成高內相比乳液，而無相轉換或內相逐步分散入外相；其中R2 ：R1 涵蓋一範圍，該範圍之下限係由一點所界定，於該處，高內相比乳液之體積平均粒徑開始顯示對R2 ：R1 之轉換相依性，以及其中該範圍之上限係恰巧於R2 ：R1 ，於該處進行高內相比乳液之相轉換。
美國專利第5,539,021號揭示一種製備高內相比乳液而無相轉換之方法，包含下列步驟：a)於乳化用量及安定用量之界面活性劑存在下，於分散器內合併具有流速R1 之一連續相液流及具有流速R2 之一分散相液流；以及b)以足夠量之剪力可以R2 ：R1 充分恆定來混合合併之液流，來形成高內相比乳液，而無相轉換或內相逐步分散入外相；其中R2 ：R1 涵蓋一範圍，該範圍之下限係由一點所界定，於該處，高內相比乳液之體積平均粒徑開始顯示對R2 ：R1 之轉換相依性，以及其中該範圍之上限係恰巧於R2 ：R1 ，於該處進行高內相比乳液之相轉換。
美國專利案4,742,095揭示一種製造水性聚胺基甲酸酯 －脲分散物之連續方法，係經由將可乳化之以異氰酸基為端基之預聚物與水性介質於低剪力、定子－轉子動態混合機內混合，該混合機係於約500 rpm至8000 rpm速度操作，利用約0.3至10.0瓦/立方厘米至10.0瓦/立方厘米之混合功率及至少約0.1升之混合體積，水相及預聚物之平均滯留時間為約1秒至30秒，通過動態混合機之總流速至少為約50千克/小時；以及(b)(a)所製備之分散之以異氰酸基為端基之預聚物與多胺鏈延長劑反應來形成水性聚胺基甲酸酯－脲分散物。
美國專利申請公告案2004/0242764揭示一種製造聚胺基甲酸酯乳液之方法，係經由將實質上不含有機溶劑，每一個分子至少含有兩個異氰酸基之胺基甲酸酯預聚物與水乳化，以及完成鏈延長。
儘管發展更為安定之分散物進行大量研究努力，但仍然需要有製造有最佳粒徑、固體成分含量、及較少穢垢之分散物之改良式製造裝置；此外進一步需要有此種分散物之改良製法。
 發明概要
本發明為一種製造分散物之裝置及製造分散物之方法。該製造分散物之裝置包括一第一定子，一第二定子，罩住該第一定子及該第二定子之一殼體，設置於該第一定子與該第二定子間，藉此形成一第一室及一第二室之一轉子，進入該第一室之至少一個第一入口，及離開該第二室 之至少一個出口。該裝置視需要可包括進入該第二室之至少一個額外第二入口。該製造聚胺基甲酸酯分散物之方法包括下列步驟：(1)提供一個製造一分散物之裝置，包括一第一定子，一第二定子，罩住該第一定子及該第二定子之一殼體，設置於該第一定子與該第二定子間，藉此形成一第一室及一第二室之一轉子，進入該第一室之至少一個第一入口，離開該第二室之至少一個出口；以及任選地進入該第二室之一個或多個額外第二入口；(2)將一預聚物相及一水相透過該第一入口導入該第一室內；(3)乳化該預聚物相於該水相；(4)藉此製造一預聚物乳液；(5)將一鏈延長劑透過該第二入口而導入於該第二室內之乳液；(6)將該預聚物之鏈延長；以及(7)藉此製造一聚胺基甲酸酯分散物。
圖式簡單說明
供本發明舉例說明，圖式中舉例說明一個範例形式；但須了解本發明並非囿限於所示之確切配置及器械。
第1圖為根據本發明之分散物製造裝置之第一實施例；第2圖為第1圖之分散物製造裝置之分解視圖；第3圖為第一定子之平面圖；第4A圖為第二定子之平面圖；第4B圖為遠端端帽之平面圖；第5A圖為轉子之仰視側視圖；第5B圖為第5A圖之轉子之第一表面之平面圖；第5C圖為第5A圖之轉子之第二表面之平面圖；以及第6圖為根據本發明之分散物製造裝置之第二實施例。
 較佳實施例之詳細說明
參照附圖，其中類似之數目指示類似之元件，於第1圖及第2圖中，顯示根據本發明之製造分散物之裝置10之第一實施例。參照第1－5圖，製造分散物之裝置10包括一第一定子12、一第二定子14、罩住第一定子12及第二定子14之一殼體16、設置於第一定子12與第二定子14間之一轉子18，藉此形成一第一室(圖中未顯示)及一第二室(圖中未顯示)，進入該第一室(圖中未顯示)之至少一個第一入口20，及由該第二室(圖中未顯示)送出之至少一個出口22。裝置10視需要可包括進入該第二室(圖中未顯示)之至少一個額外第二入口24。
參照第1－2圖，殼體16可具有任一種形狀；例如殼體16可具有圓柱形。殼體16罩住第一定子12及第二定子14。
參照第1、2及3圖，第一定子12具有任一種形狀；例如第一定子12具有圓形。第一定子12進一步包括一通道72。第一定子12可設有任何數目之大致為環形之定子齒26；例如第一定子12可設有至少兩個大致為環形之定子齒26。此外，第一定子12可設有比第二定子14至少更多一個大致為環形之定子齒26。各個大致為環形之定子齒26於圓周方向設有多個梳形齒28。開縫30設置於多個梳形齒28之各個梳形齒間。大致為環形之定子齒26可進一步彼此隔開任何距離32。大致為環形之定子齒26間之距離可為可協助於第一室(圖中未顯示)比第二室(圖中未顯示)更高剪力之距離；例 如大致為環形之定子齒26間之距離32可小於如第5B圖所示，第二定子14之大致為環形之定子齒34間之距離40，容後詳述。第一定子12進一步包括至少一個第一入口。第一定子12例如包括一個或多個額外第一入口20’及/或20”。另外，參照第6圖，製造分散物之裝置10可設有第一入口21，其中該第一入口21係透過通道72而與第一室(圖中未顯示)作流體連通。另外，製造分散物之裝置10可設有入口20、20’、20”，及/或21(圖中未顯示)之組合。第一定子12進一步包括耦聯至第二定子14之裝置42。耦聯裝置42包括但非限於互鎖機構、螺帽、螺栓及螺絲。
參照第1、2及4A圖，第二定子14可具有任何形狀；例如第二定子14可具有圓形。第二定子14可設有任何數目之大致為環形之定子齒34；例如，第二定子14可設有至少兩個大致為環形之定子齒34。此外，第二定子14可設有比第一定子12至少更少一個之大致為環形之定子齒34。各個大致為環形之定子齒34於圓周方向設有多個梳形齒36。開縫38設置於多個梳形齒36之各齒間。大致為環形之定子齒34可彼此隔開任何距離40。大致為環形之定子齒34間之距離40可為可協助於第二室(圖中未顯示)比第一室(圖中未顯示)更低剪率之距離；例如，大致為環形之定子齒34間之距離40可大於如第2圖所示，第一定子12之大致為環形之定子齒26間之距離32，如前文詳細說明。第二定子14進一步包括至少一個出口22。第二定子14視需要可包括至少一個第二入口24。第二定子14例如可包括額外第二入口24’及/或 24”。第二定子14進一步包括耦聯至第一定子12之耦聯裝置46。耦聯裝置46包括但非限於互鎖機構、螺帽、螺栓及螺絲。
參照第1、2及4B圖，製造分散物之裝置10進一步包括一遠端帽48。遠端帽48包括至少一個出口22。遠端帽48視需要可包括至少一個第二入口24。遠端帽48例如可包括額外第二入口24、24’、及/或24”。遠端帽48進一步包括耦聯第二定子14至第一定子12之耦聯裝置46。耦聯裝置46包括但非限於互鎖機構、螺帽及螺栓、及螺絲。
參照第1、2及5A－C圖，轉子18可具有任何形狀例如轉子18可具有圓盤形。轉子18例如可設有一通道72’。轉子18包括一第一表面50及一第二表面52。第一表面50係與第一定子12互補，而第二表面52係與第二定子14互補。第一表面50係與第一定子12並排，藉此形成第一室(圖中未顯示)。第二表面52係與第二定子14並排，藉此形成第二室。轉子18進一步包括將一轉軸(圖中未顯示)耦聯至電源例如電動馬達(圖中未顯示)之耦聯裝置54。耦聯至轉軸(圖中未顯示)之耦聯裝置54包括但非限於互鎖機構、螺帽及螺栓、及螺絲。第一表面50可設有任何數目之大致為環形之轉子齒56；例如第一表面50可設有至少兩個大致為環形之轉子齒56。此外，第一表面50可設有比第二表面52至少多一個之大致為環形之轉子齒56。各個大致為環形之轉子齒56於圓周方向設有多個梳形齒58。於多個梳形齒58之各齒間設有開縫60。大致為環形之轉子齒56可彼此隔開任何距離62。大致為環形之轉子齒56 間之距離62可為適合協助第一室(圖中未顯示)之剪力比第二室(圖中未顯示)更高之距離；例如大致為環形之轉子齒56間之距離62可小於第二表面52之大致為環形轉子齒64間之距離70，容後詳述。第二表面52可設有任何數目之大致為環形轉子齒64；例如第二表面52可設有至少兩個大致為環形轉子齒64。此外，第二表面52可設有比第一表面至少少一個大致為環形轉子齒64。各個大致為環形轉子齒64於圓周方向涉有多個梳形齒66。多個梳形齒66之各齒間設有開縫68。大致為環形轉子齒64可彼此隔開任何距離70。大致為環形轉子齒64間之距離70可為適合協助第二室(圖中未顯示)之剪力比第一室(圖中未顯示)更低之距離；例如大致為環形轉子齒64間之距離70係大於第一表面50之大致為環形之轉子齒56間之距離62，容後詳述。
參照第1圖及第6圖，製造分散物之裝置10進一步包括耦聯至電源之耦聯裝置74。耦聯至電源之耦聯裝置74包括但非限於互鎖機構、螺帽及螺栓、及螺絲。
參照第4B圖，製造分散物之裝置10進一步包括習知冷卻系統。習知系統包括一冷卻入口47與一出口49做流體連通，藉此於遠端帽48或殼體16之外層上形成一冷卻區段(圖中未顯示)。冷卻入口47可被供給冷卻液，其中該冷卻液行進通過該冷卻區段，然後經由冷卻出口49送出，藉此來冷卻製造分散物之裝置10。
將就一種製造例如聚胺基甲酸酯分散物之方法進一步說明本發明；但本發明並非囿限於此，可經由製造分散物 之裝置10來製造其它聚合物分散物。
於操作中，容後詳述之預聚物相經由第一入口20而被導入第一室內；容後詳述之水相及容後詳述之界面活性劑經由第一入口20’及/或入口20”而被導入第一室內(圖中未顯示)。預聚物透過高剪力而乳化進入水相，藉此形成預聚物乳液。然後預聚物乳液行進進入第二室(圖中未顯示)，容後詳述之鏈延長劑透過第二入口24被導入第二室內。預聚物透過低剪力被鏈延長，藉此形成聚胺基甲酸酯分散物。聚胺基甲酸酯分散物經出口22而離開第二室(圖中未顯示)。
另一種操作中，容後詳述之聚合物相經由第一入口20而被導入第一室內；容後詳述之水相及容後詳述之界面活性劑經由第一入口20’及/或入口20”而被導入第一室內(圖中未顯示)。聚合物透過高剪力而乳化進入水相，藉此形成聚合物乳液。然後聚合物乳液行進進入第二室(圖中未顯示)，容後詳述之稀釋劑相視需要可經由第二入口24而導入第二室內，例如來透過低剪力稀釋聚合物分散物，藉此形成聚合物分散物。聚合物分散物經出口22而離開第二室(圖中未顯示)。
如此處使用，預聚物相一詞係指含有聚胺基甲酸酯預聚物之液流。聚胺基甲酸酯預聚物實質上不含有機溶劑，每一個分子至少有兩個異氰酸基。如此處使用，此種聚胺基甲酸酯預聚物進一步係指聚胺基甲酸酯預聚物，其中以預聚物相之總重為基準，聚胺基甲酸酯預聚物中之有機溶劑含量為10%重量比或以下。欲免除移除有機溶劑之步 驟，以預聚物相之總重為基準有機溶劑含量例如為5%重量比或以下；或另外，以預聚物相之總重為基準，有機溶劑之含量為1%重量比或以下；或另外，以預聚物相之總重為基準，有機溶劑之含量為1%重量比或以下。
本發明所使用之聚胺基甲酸酯預聚物之數目平均分子量例如於1,000至200,000之範圍。由1,000至200,000之個別數值及小範圍皆係含括於此處且揭示於此處；例如聚胺基甲酸酯預聚物具有於2,000至約20,000之範圍之數目平均分子量。
本發明所使用之聚胺基甲酸酯預聚物可藉任一種習知方法製造，例如溶液法、熱熔體法或預聚物混合法。此外，聚胺基甲酸酯預聚物例如可透過多異氰酸酯化合物與含活性氫化合物反應之方法製造，其實例包括1)多異氰酸酯化合物與多元醇化合物反應而未使用有機溶劑之方法；以及2)多異氰酸酯化合物與多元醇化合物於有機溶劑反應，接著去除溶劑之方法。
舉例言之，多異氰酸酯化合物可與含活性氫化合物於20℃至120℃範圍之溫度；或另外，30℃至100℃範圍之溫度，於異氰酸基對活性氫基之相等比例例如由1.1：1至3：1：或另外由1.2：1至2：1之相等比例反應。另外，可使用過量多元醇製備預聚物，藉此協助以羥基為端基之聚合物之製造。
舉例言之，過量異氰酸基視需要可與胺基矽烷反應，藉此將端基轉成異氰酸基以外之反應性基團，諸如烷氧基 矽烷基。
聚胺基甲酸酯預聚物進一步包括可聚合之丙烯酸系、苯乙烯系、或乙烯系單體作為稀釋劑，然後該單體可透過引發劑藉自由基聚合反應聚合。
多異氰酸酯化合物之實例包括2,4－伸甲苯基二異氰酸酯、2,6－伸甲苯基二異氰酸酯、間－伸苯基二異氰酸酯、對－伸苯基二異氰酸酯、4,4’－二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4’－二苯基甲烷二異氰酸酯、2,2’－二苯基甲烷二異氰酸酯、3,3’－二甲基－4,4’－伸聯苯基二異氰酸酯、3,3’－二氯－4,4’－伸聯苯基二異氰酸酯、1,5－伸萘基二異氰酸酯、1,5－伸四氫萘基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、1,6－六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,3－伸環己基二異氰酸酯、1,4－伸環己基二異氰酸酯、伸二甲苯基二異氰酸酯、四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、氫化伸二甲苯基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’－二環己基甲烷二異氰酸酯、3,3’－二甲基－4,4’－二環己基甲烷二異氰酸酯、其異構物、及/或其組合物。
用來製造本發明所使用之聚胺基甲酸酯預聚物之含活性氫化合物包括但非限於例如具有相對較高分子量之化合物(後文稱做高分子量化合物)及具有相對較低分子量之化合物(後文稱做低分子量化合物)。
高分子量化合物之數目平均分子量例如係於由300至20,000之範圍；或另外，於500至5,000之範圍。低分子量化合物之數目平均分子量例如係小於300。此等含活性氫化合 物可單獨使用，或其中兩種或多種可組合使用。
於此等含活性氫化合物中，高分子量化合物之實例包括但非限於脂肪族及芳香族聚酯多元醇類包括基於己內酯之聚酯多元醇類、基於種籽油之聚酯多元醇類、任何聚酯/聚醚混成多元醇類、基於PTMEG之聚酯多元醇類；基於環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷及其混合物之聚酯多元醇類；聚碳酸酯多元醇類；聚縮醛多元醇類；聚丙烯酸酯多元醇類；聚酯醯胺多元醇類；聚硫醚多元醇類；聚烯烴多元醇類諸如飽和或不飽和聚丁二烯多元醇、多元醇、聚硫醚多元醇、聚烯烴多元醇諸如聚丁二烯多元醇等。
至於聚酯多元醇，可使用經由如後文說明之二醇與酸之縮聚合反應所得之聚酯多元醇。
可用來獲得聚酯多元醇之實例包括但非限於乙二醇、丙二醇、1,3－丙二醇、1,4－丁二醇、1,5－戊二醇、3－甲基－1,5－戊二醇、1,6－己二醇、新戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、多乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、貳羥基乙氧基苯、1,4－環己二醇、1,4－環己烷二甲醇、雙酚A、1,3－環己烷二甲醇與1,4－環己烷二甲醇之混合物(優諾索(UNOXOL)－二醇)、氫化雙酚A、間苯二酚、及其環氧烷加合物。
可用來獲得聚酯多元醇之酸之實例包括但非限於丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、順丁烯二酐、反丁烯二酸、1,3－環戊烷二羧酸、1,4－環己烷二羧酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,4－萘二羧酸、2,5－萘二羧酸、2,65－萘二羧酸、萘甲酸、聯苯二羧酸、1,2－貳(苯 氧基)乙烷－p,p’－二羧酸、及此等二羧酸之酐類及酯形成衍生物；以及對－羥基苯甲酸、對－(2－羥基乙氧基)苯甲酸、及此等羥基羧酸之酯形成性衍生物。
也可使用經由環狀酯化合物諸如ε－己內酯之開環聚合反應所得之聚酯及其共聚酯。
聚醚多元醇之實例包括但非限於經由一種或多種有至少兩個活性氫原子之化合物[諸如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、三亞甲基二醇、1,3－丁二醇、1,4－丁二醇、1,6－己二醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、山梨糖醇、蔗糖、糖化烏頭、偏苯三酸、半苯六酸、磷酸、伸乙基二胺、二伸乙基三胺、三異丙醇胺、連苯三酚、二羥基苯甲酸、羥基鄰苯二甲酸、及1,2,3－丙三硫醇]與選自於環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、環氧化苯乙烯、表氯醇、四氫呋喃、及環己烯中之一種或多種化合物進行加成聚合反應所得之化合物。
聚碳酸酯多元醇之實例包括但非限於經由二醇類諸如1,4－丁二醇、1,6－己二醇、及二乙二醇與碳酸二苯酯及光氣反應所得之化合物。
於含活性氫化合物中，低分子量化合物為每一個分子有至少兩個活性氫且具有數目平均分子量小於300之化合物，其實例包括但非限於用作為聚酯多元醇原料之二醇組分；多羥基化合物諸如甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、山梨糖醇、及季戊四醇；及胺化合物諸如伸乙基二胺、1,6－六亞甲基二胺、哌、2,5－二甲基哌、異佛爾酮二胺、 4,4’－二環己基甲烷二胺、3,3’－二甲基－4,4’－二環己基甲烷二胺、1,4－環己烷二胺、1,2－丙二胺、肼、二伸乙基三胺、及三伸乙基四胺。
胺基甲酸酯預聚物進一步包括一個親水基團。如此處使用「親水基團」一詞係指陰離子性親水基團(例如羧基、磺酸基、或磷酸基)、或陽離子性親水基團(例如第三胺基、或第四胺基)、或非離子性親水基團(例如由環氧乙烷重複單位所組成之基團，或由環氧乙烷重複單位與另一種環氧烷重複單位所組成之基團)。
於親水基團中，具有環氧乙烷重複單位之非離子性親水基團為較佳，原因在於最終所得之聚胺基甲酸酯乳液具有與它種乳液之絕佳可相容性。羧基及/或磺酸基的導入可有效讓粒徑變更細。
離子基團係指可用作為親水離子基團之官能基，其藉中和而促成於水中之自我分散性，於對團聚加工處理期間提供膠體安定性；於出貨、儲存及與其它添加劑調配期間之安定性。此等親水基團也可導入特殊應用性質諸如黏附性。
當離子基團為陰離子性基團時，用於中和之中和劑例如包括非揮發性鹼諸如氫氧化鈉及氫氧化鉀；以及揮發性鹼諸如第三胺類(例如三甲基胺、三乙基胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、及三乙醇胺)及氨。
當離子基團為陽離子性基團時，有用之中和劑例如包括無機酸類如鹽酸、硫酸、及硝酸；及有機酸類如甲酸及乙酸。
於有離子基團之化合物聚合之前、之中或之後可進行中和。另外，於聚胺基甲酸酯聚合反應期間或之後可進行中和。
欲將親水基團導入聚胺基甲酸酯預聚物，每個分子有至少一個活性氫且有前述親水基團之化合物可用作為含活性氫化合物。每個分子有至少一個活性氫且有前述親水基團之化合物之實例包括：(1)含磺酸基化合物諸如2－氧基乙烷磺酸、酚磺酸、硫基苯甲酸、硫基丁二酸、5－硫基間苯二甲酸、胺基磺酸、1,3－伸苯基二胺－4,6－二磺酸、及2,4－二胺基甲苯－5－磺酸及其衍生物，或經由其共聚合所得之聚酯多元醇；(2)含羧酸之化合物諸如2,2－二羥甲基丙酸、2,2－二羥甲基丁酸、2,2－二羥甲基戊酸、二氧基順丁烯二酸、2,6－二氧基苯甲酸、及3,4－二胺基苯甲酸及其衍生物或經由其共聚合所得之聚酯多元醇；含第三胺基之化合物諸如甲基二乙醇胺、丁基二乙醇胺、及烷基二異丙醇胺及其衍生物或經由其共聚合所得之聚酯多元醇或聚醚多元醇；(3)前述含第三胺基之化合物與第四化劑之反應產物或其衍生物或經由其共聚合所得之聚酯多元酯或聚醚多元醇，該第四化劑諸如甲基氯、甲基溴、二甲基硫酸、二乙基硫酸、苄基氯、苄基溴、伸乙基氯醇、伸乙基溴醇、表氯醇、及溴丁烷；(4)含非離子性基團之化合物諸如聚氧伸乙基二醇或聚氧伸乙基－聚氧伸丙基共聚物二醇，其含有至少30%重量比 之環氧乙烷重複單位以及至少一個活性氫於該聚合物，也具有分子量為300至20,000、聚氧伸乙基－聚氧伸丁基共聚物二醇、聚氧伸乙基－聚氧伸烷基共聚物二醇、及其一烷基醚，或經由其共聚合所得之聚酯－聚醚多元醇；及(5)其組合物。
如此處使用，「界面活性劑」一詞係指當溶解於水或水溶液時可降低表面張力，或降低兩種液體間之界面張力，或一種液體與一種固體間之界面張力之任一種化合物。於本發明之實務中，可用於製備安定分散物之界面活性劑可為陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、兩性離子性界面活性劑或非離子性界面活性劑。陰離子性界面活性劑之實例包括但非限於磺酸鹽類、羧酸鹽類及磷酸鹽類。陽離子性界面活性劑之實例包括但非限於第四胺類。非離子性界面活性劑之實例包括但非限於含環氧烷及聚矽氧之嵌段共聚物界面活性劑，諸如乙氧化醇、乙氧化脂肪酸、山梨聚糖衍生物、羊毛脂衍生物、乙氧化壬酚或烷氧化聚矽氧烷。此外，界面活性劑可為外界面活性劑或內界面活性劑。外界面活性劑為分散液製備期間不會化學反應變成聚合物之界面活性劑。此處有用之外界面活性劑之實例包括但非限於十二烷苯磺酸鹽及月桂基磺酸鹽。內界面活性劑為於分散物製備期間確實會化學反應成為聚合物之界面活性劑。此處有用之內界面活性劑之實例包括但非限於2,2－二羥甲基丙酸及其鹽類、第四化銨鹽、及親水物種諸如聚環氧乙烷多元醇。
聚胺基甲酸酯預聚物典型係使用鏈延長劑來延長鏈。聚胺基甲酸酯製備技藝界之熟諳技藝人士已知有用之任一種鏈延長劑皆可用於本發明。此等鏈延長劑典型具有分子量30至500，至少有兩個含活性氫基。多胺類屬於鏈延長劑之較佳類別。其它材料特別為水可用來延長鏈長度，故為用於本發明之目的之鏈延長劑。特佳鏈延長劑為水或水與胺之混合物，例如胺化聚丙二醇類諸如傑法明(Jeffamine)D－400及其它得自漢茲曼化學公司(Huntsman Chemical Company)之產品、胺基乙基哌、2－甲基哌、1,5－二胺基－3－甲基－戊烷、異佛爾酮二胺、伸乙基二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、三伸乙基五胺、乙醇胺、呈任一種立體異構物形式之離胺酸及其鹽、己二胺、肼及哌。於本發明之實務中，鏈延長劑可呈鏈延長劑於水之溶液而使用。
本發明所使用之鏈延長劑之實例包括水；二胺類諸如伸乙基二胺、1,2－丙二胺、1,6－六亞甲基二胺、哌、2－甲基哌、2,5－二甲基哌、異佛爾酮二胺、4,4’－二環己基甲烷二胺、3,3’－二甲基－4,4’－二環己基甲烷二胺、1,2－環己二胺、1,4－環己二胺、胺基乙基乙醇胺、胺基丙基乙醇胺、胺基己基乙醇胺、胺基乙基丙醇胺、胺基丙基丙醇胺、及胺基己基丙醇胺；多胺類諸如二伸乙基三胺、二伸丙基三胺、及三伸乙基四胺；肼類；醯肼類。此等鏈延長劑可單獨使用或組合使用。
如此處使用，「水相」一詞係指水；聚乙酸乙烯酯、聚乙烯－乙酸乙烯酯、聚丙烯酸、及聚丙烯酸－苯乙烯之乳液； 聚苯乙烯－丁二烯、聚丙烯腈－丁二烯、及聚丙烯酸－丁二烯之膠乳；聚乙烯及聚烯烴離子單體聚合物之水性分散液；及聚胺基甲酸酯、聚酯、聚醯胺及環氧樹脂之各種水性分散液。
如此處使用「聚合物相」一詞係指聚乙酸乙烯酯、聚乙烯－乙酸乙烯酯、聚丙烯酸、及聚丙烯酸－苯乙烯之乳液；聚苯乙烯－丁二烯、聚丙烯腈－丁二烯、及聚丙烯酸－丁二烯之膠乳；聚乙烯及聚烯烴離子單體聚合物之水性分散液；及聚胺基甲酸酯、聚酯、聚醯胺及環氧樹脂之各種水性分散液。
如此處使用，「稀釋劑相」一詞係指水；聚乙酸乙烯酯、聚乙烯－乙酸乙烯酯、聚丙烯酸、及聚丙烯酸－苯乙烯之乳液；聚苯乙烯－丁二烯、聚丙烯腈－丁二烯、及聚丙烯酸－丁二烯之膠乳；聚乙烯及聚烯烴離子單體聚合物之水性分散液；及聚胺基甲酸酯、聚酯、聚醯胺及環氧樹脂之各種水性分散液。
可未悖離本發明之精髓及主要屬性而以其它形式具體實施，如此須參照隨附之申請專利範圍而非前文說明書來指示本發明之範圍。
10‧‧‧製造分散物之裝置
12‧‧‧第一定子
14‧‧‧第二定子
16‧‧‧殼體
18‧‧‧轉子
20、20’、20”‧‧‧第一入口
21‧‧‧第一入口
22‧‧‧出口
24、24’‧‧‧第二入口
26‧‧‧大致為環形之定子齒
28‧‧‧梳形齒
30‧‧‧開縫
32‧‧‧距離
34‧‧‧大致為環形之定子齒
36‧‧‧梳形齒
38‧‧‧開縫
40‧‧‧距離
42‧‧‧耦聯裝置
46‧‧‧耦聯裝置
47‧‧‧冷卻入口
48‧‧‧遠端帽
49‧‧‧冷卻出口
50‧‧‧第一表面
52‧‧‧第二表面
54‧‧‧耦聯裝置
56‧‧‧大致為環形之定子齒
58‧‧‧梳形齒
60‧‧‧開縫
62‧‧‧距離
64‧‧‧大致為環形之轉子齒
66‧‧‧梳形齒
68‧‧‧開縫
70‧‧‧距離
72‧‧‧通道
74‧‧‧耦聯裝置
第1圖為根據本發明之分散物製造裝置之第一實施例；第2圖為第1圖之分散物製造裝置之分解視圖；第3圖為第一定子之平面圖；第4A圖為第二定子之平面圖； 第4B圖為44遠端端帽之平面圖；第5A圖為轉子之仰視側視圖；第5B圖為第5A圖之轉子之第一表面之平面圖；第5C圖為第5A圖之轉子之第二表面之平面圖；以及第6圖為根據本發明之分散物製造裝置之第二實施例。
10‧‧‧製造分散物之裝置
12‧‧‧第一定子
14‧‧‧第二定子
16‧‧‧殼體
20、20’、20”‧‧‧第一入口
22‧‧‧出口
24、24’‧‧‧第二入口
48‧‧‧遠端帽
74‧‧‧耦聯裝置

Claims (11)

  1. 一種製造分散物之裝置，包含：一第一定子；一第二定子，其具有比該第一定子更少數之環形定子齒；罩住該第一定子及該第二定子之一殼體；一轉子，其中該轉子係設置於該第一定子與該第二定子間，藉此形成一第一室及一第二室，其中該第一室為高剪力室，以及該第二室為第一剪力室；進入該第一室之至少一個第一入口；以及由該第二室送出之至少一個出口。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該裝置進一步包括進入該第二室之至少一個第二入口。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該轉子具有一第一表面及一第二表面，以及該第二表面具有比該第一表面更少數之環形轉子齒。
  4. 一種製造一聚胺基甲酸酯分散物之方法，包含下列步驟：提供一個製造一分散物之裝置，包含一第一定子；一第二定子；罩住該第一定子及該第二定子之一殼體；一轉子，其中該轉子係設置於該第一定子與該第二定子間，藉此形成一第一室及一第二室； 進入該第一室之至少一個第一入口；由該第二室送出之至少一個出口；及進入該第二室之至少一個第二入口；將一預聚物相及一水相透過該第一入口導入該第一室內；乳化該預聚物相於該水相；藉此製造一預聚物乳液；將一鏈延長劑透過該第二入口而導入於該第二室內之乳液；將該預聚物之鏈延長；以及藉此製造一聚胺基甲酸酯分散物。
  5. 如申請專利範圍第4項之製造一聚胺基甲酸酯分散物之方法，其中該第一室為高剪力室，以及該第二室為第一剪力室。
  6. 如申請專利範圍第4項之製造一聚胺基甲酸酯分散物之方法，其中該第二定子具有比該第一定子更少數之環形定子齒。
  7. 如申請專利範圍第4項之製造一聚胺基甲酸酯分散物之方法，其中該轉子具有一第一表面及一第二表面，以及該第二表面具有比該第一表面更少數之環形轉子齒。
  8. 一種製造聚合物分散物、乳液或膠乳之方法，包含下列步驟：提供一個製造一分散物之裝置，包含一第一定子； 一第二定子；罩住該第一定子及該第二定子之一殼體；一轉子，其中該轉子係設置於該第一定子與該第二定子間，藉此形成一第一室及一第二室；進入該第一室之至少一個第一入口；由該第二室送出之至少一個出口；及任選地進入該第二室之至少一個第二入口；將一聚合物相及一水相透過該第一入口導入該第一室內；乳化該聚合物相於該水相；藉此製造一聚合物乳液；視需要可透過該任選的第二入口，將該稀釋劑相導入該第二室內；以及藉此製造該聚合物分散物、乳液或膠乳。
  9. 如申請專利範圍第8項之製造聚合物分散物之方法，其中該第一室為高剪力室，以及該第二室為第一剪力室。
  10. 如申請專利範圍第8項之製造聚合物分散物之方法，其中該第二定子具有比該第一定子更少數之環形定子齒。
  11. 如申請專利範圍第8項之製造聚合物分散物之方法，其中該轉子具有一第一表面及一第二表面，以及該第二表面具有比該第一表面更少數之環形轉子齒。
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