JP2002513816A - 可塑剤としてのビシクロオクタン誘導体 - Google Patents
可塑剤としてのビシクロオクタン誘導体Info
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- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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Abstract
(57)【要約】
イソソルビドエステル類、イソソルビドポリエステル類、イソソルビドエーテル類、イソソルビドカーボネート類、イソソルビドチオエーテル類、イソソルビドチオエステル類、イソソルビドアミド類、イソソルビド(チオ)ウレタン類、イソソルビド尿素、イソソルビドホスフェート類およびイソソルビドホスホネート類を可塑剤として用いることを記述する。また、イソソルビドの代わりに相当するジオール類、例えばイソマンニドおよび同様な化合物(ベースとして働くイソソルビドの環酸素原子が炭素または他のヘテロ原子に置き換わっている)を用いることも可能である。特に、本発明はイソソルビド、イソマンニドなどのC3−C11アルカノエート類に関する。本化合物を特にポリ(塩化ビニル)に入れる可塑剤として用いるが、場合によりこれと一緒に通常の可塑剤、例えばフタル酸ジオクチルなどを用いることも可能である。
Description
【0001】 本発明は、ビシクロ[3.3.0]オクタン誘導体を熱可塑性プラスチックを
包含するポリマー類用の可塑剤または溶媒として用いることに関する。
包含するポリマー類用の可塑剤または溶媒として用いることに関する。
【0002】 可塑剤は、熱可塑性プラスチック材料、例えばポリ(塩化ビニル)および他の
ポリマー系(polymer systems)などにとって不可欠な成分であ
る。最も通常に用いられる可塑剤はジカルボン酸のジエステルであり、その中で
フタル酸のジエステルが可塑剤市場で先頭に立つ可塑剤であり(89%)、その
中の約半分を異性体ジイソオクチルエステルが構成している。現存の可塑剤は一
般に満足されるものではあるが、可塑剤の範囲を広げることが求められている。
更に、現存の可塑剤は例外なく実質的に石油製品を基にしているが、それらをで
きるだけ再生可能な原料に置き換えるのが望ましい。フタル酸ジアルキルを置き
換えることができれば、これも環境および健康の観点から同様に望ましいことで
ある。
ポリマー系(polymer systems)などにとって不可欠な成分であ
る。最も通常に用いられる可塑剤はジカルボン酸のジエステルであり、その中で
フタル酸のジエステルが可塑剤市場で先頭に立つ可塑剤であり(89%)、その
中の約半分を異性体ジイソオクチルエステルが構成している。現存の可塑剤は一
般に満足されるものではあるが、可塑剤の範囲を広げることが求められている。
更に、現存の可塑剤は例外なく実質的に石油製品を基にしているが、それらをで
きるだけ再生可能な原料に置き換えるのが望ましい。フタル酸ジアルキルを置き
換えることができれば、これも環境および健康の観点から同様に望ましいことで
ある。
【0003】 イソソルビド(isosorbide)とジカルボン酸(アジピン酸、スベリ
ン酸、セバシン酸およびドデカン二酸)を基にしていて分子量が10,000を
越えるポリエステルをPVC用可塑剤として用いることがBraun and
Bergmann(Angew.Makromol.Chem.199(199
2),191−205)によって提案された。特開平8−173788号には、
ソルビタンとイソソルビドの脂肪酸ジエステルを乳化剤として用いることが記述
されている。特開昭59−175408号には炭素原子数が9以上の脂肪酸とイ
ソソルビドのエステルを化粧品で用いることが開示されている。WO 96/3
3689には、ジメチルイソソルビドを包含する可塑化用溶媒を化粧品で用いら
れるフィルム形成油中水エマルジョンで用いることが記述されている。
ン酸、セバシン酸およびドデカン二酸)を基にしていて分子量が10,000を
越えるポリエステルをPVC用可塑剤として用いることがBraun and
Bergmann(Angew.Makromol.Chem.199(199
2),191−205)によって提案された。特開平8−173788号には、
ソルビタンとイソソルビドの脂肪酸ジエステルを乳化剤として用いることが記述
されている。特開昭59−175408号には炭素原子数が9以上の脂肪酸とイ
ソソルビドのエステルを化粧品で用いることが開示されている。WO 96/3
3689には、ジメチルイソソルビドを包含する可塑化用溶媒を化粧品で用いら
れるフィルム形成油中水エマルジョンで用いることが記述されている。
【0004】 我々は、ここに、イソソルビドおよび類似誘導体(低い分子量を有する)を基
とするエステルおよびエーテルがポリマー材料用の可塑剤および溶媒として優れ
た特性を有することを見い出した。このような誘導体を添付請求の範囲に定義す
る。このような誘導体の中心単位(central unit)はビシクロ[3
.3.0]オクタン−4.8−ジイル系であり、それの2位および6位の炭素原
子がヘテロ原子、例えば硫黄、特に酸素に置き換わっていても構わない。側鎖が
4位および8位に付いている時にはエーテル、エステル、(チオ)カーボネート
、チオエーテル、チオエステル、アミド、(チオ)ウレタン、尿素、ホスフェー
トまたはホスホネートの形態を取り得る。エステルが好適であるが、また、カー
ボネート、ウレタン、特にエーテルも有利に使用可能である。可塑化効果に加え
て難燃効果が望まれる時にはホスフェートおよびホスホネートが好適である。
とするエステルおよびエーテルがポリマー材料用の可塑剤および溶媒として優れ
た特性を有することを見い出した。このような誘導体を添付請求の範囲に定義す
る。このような誘導体の中心単位(central unit)はビシクロ[3
.3.0]オクタン−4.8−ジイル系であり、それの2位および6位の炭素原
子がヘテロ原子、例えば硫黄、特に酸素に置き換わっていても構わない。側鎖が
4位および8位に付いている時にはエーテル、エステル、(チオ)カーボネート
、チオエーテル、チオエステル、アミド、(チオ)ウレタン、尿素、ホスフェー
トまたはホスホネートの形態を取り得る。エステルが好適であるが、また、カー
ボネート、ウレタン、特にエーテルも有利に使用可能である。可塑化効果に加え
て難燃効果が望まれる時にはホスフェートおよびホスホネートが好適である。
【0005】 このように結合させる側鎖は好適には長さが中程度のアルキル基である。長さ
が中程度は炭素原子数が少なくとも3、好適には炭素原子数が少なくとも4、特
に(エーテルの場合)、炭素原子数が少なくとも6から炭素原子数が10または
12さえ意味する。アルキル、アルケニルなどを言及する場合、このような用語
は個々の使用に応じて線状基および分枝基の両方を包含し、分枝基、例えばイソ
ブチル、イソオクチル、イソノニル、2−エチルヘキシルおよび相当するアシル
基、または分枝していない基が好適であり得る。適切なアルカノイル基の例には
ブタノイル、ヘキサノイル、2−エチル−ヘキサノイル、オクタノイル、デカノ
イル、そして不飽和基、例えばベンジ(ゾ)イルおよびウンデセノイルなどが含
まれる。アルキル基の混合物も同様に適切であり、それらの平均鎖長は好適には
C4−C12である。
が中程度は炭素原子数が少なくとも3、好適には炭素原子数が少なくとも4、特
に(エーテルの場合)、炭素原子数が少なくとも6から炭素原子数が10または
12さえ意味する。アルキル、アルケニルなどを言及する場合、このような用語
は個々の使用に応じて線状基および分枝基の両方を包含し、分枝基、例えばイソ
ブチル、イソオクチル、イソノニル、2−エチルヘキシルおよび相当するアシル
基、または分枝していない基が好適であり得る。適切なアルカノイル基の例には
ブタノイル、ヘキサノイル、2−エチル−ヘキサノイル、オクタノイル、デカノ
イル、そして不飽和基、例えばベンジ(ゾ)イルおよびウンデセノイルなどが含
まれる。アルキル基の混合物も同様に適切であり、それらの平均鎖長は好適には
C4−C12である。
【0006】 また、二酸とジオールから作られたオリゴエステル側基、例えば置換もしくは
未置換であってもよいこはく酸とイソソルビドから作られたポリエステル側基、
またはヒドロキシ酸、例えばヒドロキシステアリン酸またはカプロラクトンから
作られたオリゴエステル側基にアルキルもしくはアルカノイル基を末端基として
結合させることも可能である。中心単位のいずれかの側に結合させるそのような
オリゴマー状側基の鎖長は、繰り返し単位の数が1−20、好適には1−10、
最も好適には1−5の鎖長であり、分子量は好適には約600から2000の範
囲である。
未置換であってもよいこはく酸とイソソルビドから作られたポリエステル側基、
またはヒドロキシ酸、例えばヒドロキシステアリン酸またはカプロラクトンから
作られたオリゴエステル側基にアルキルもしくはアルカノイル基を末端基として
結合させることも可能である。中心単位のいずれかの側に結合させるそのような
オリゴマー状側基の鎖長は、繰り返し単位の数が1−20、好適には1−10、
最も好適には1−5の鎖長であり、分子量は好適には約600から2000の範
囲である。
【0007】 本発明に従う誘導体の製造は本質的に公知な様式で実施可能である。式I中の
Xが酸素原子を表す誘導体の製造はイソソルビドまたは異性体ジアンヒドロヘキ
シトール(dianhydrohexitols)、例えばイソマンニド(is
omannide)およびイソイジド(isoidide)などから出発して実
施可能である。前記ジアンヒドロヘキシトールは相当する単糖類(グルコース、
マンノース)および二糖類および多糖類(スクロース、マルトース、ラクトース
、澱粉、セルロース、ガラクトマンナンなど)から入手可能である。X原子の1
つが窒素または硫黄原子である誘導体の製造は適切なアミノまたはチオ糖を用い
た同様な様式で実施可能である。X原子の両方が硫黄原子である誘導体の製造は
、1,4−ジチアペンタレン−3−オンから出発して実施可能であり、それに還
元および付加を受けさせることでそれを4,8−二置換2,6−ジチアビシクロ
オクタンに変化させることができる。Y基の1つが窒素または硫黄原子を含有す
る誘導体は、相当する2−アミノ−もしくは2−チオ糖、例えばキチンの加水分
解生成物などから入手可能である。側鎖の導入はエステル化(例えば反応性カル
ボン酸誘導体を用いた)、エーテル化、イソシアネート付加などで実施可能であ
る。ポリエステル側基の導入は本質的に公知の様式で実施可能であり、適切なジ
カルボン酸とジオールの重縮合またはヒドロキシ酸の重縮合などで導入可能であ
る。
Xが酸素原子を表す誘導体の製造はイソソルビドまたは異性体ジアンヒドロヘキ
シトール(dianhydrohexitols)、例えばイソマンニド(is
omannide)およびイソイジド(isoidide)などから出発して実
施可能である。前記ジアンヒドロヘキシトールは相当する単糖類(グルコース、
マンノース)および二糖類および多糖類(スクロース、マルトース、ラクトース
、澱粉、セルロース、ガラクトマンナンなど)から入手可能である。X原子の1
つが窒素または硫黄原子である誘導体の製造は適切なアミノまたはチオ糖を用い
た同様な様式で実施可能である。X原子の両方が硫黄原子である誘導体の製造は
、1,4−ジチアペンタレン−3−オンから出発して実施可能であり、それに還
元および付加を受けさせることでそれを4,8−二置換2,6−ジチアビシクロ
オクタンに変化させることができる。Y基の1つが窒素または硫黄原子を含有す
る誘導体は、相当する2−アミノ−もしくは2−チオ糖、例えばキチンの加水分
解生成物などから入手可能である。側鎖の導入はエステル化(例えば反応性カル
ボン酸誘導体を用いた)、エーテル化、イソシアネート付加などで実施可能であ
る。ポリエステル側基の導入は本質的に公知の様式で実施可能であり、適切なジ
カルボン酸とジオールの重縮合またはヒドロキシ酸の重縮合などで導入可能であ
る。
【0008】 本発明に従う誘導体をポリマー材料に導入する時の加工は本質的に公知の様式
で実施可能である。一般的には、当該ポリマーと本可塑剤を100:1から1:
9の範囲の比率で混合してもよい。この比率は好適には10:1から10:8で
ある。本発明に従う可塑剤または可塑化用溶媒に加えて、他の通常成分、例えば
安定剤、流動改良剤、顔料、抗酸化剤、UV吸収剤、難燃剤、充填材、オリゴマ
ー状もしくはポリマー状の樹脂またはワニス、反応性モノマー類、活性化剤、開
始剤、乾燥剤、滑剤、ワックス、溶媒、殺生物剤なども用いる。それには、例え
ばカルシウム、マグネシウム、亜鉛またはバリウムの有機化合物、β−ケト化合
物、β−ケトエステル、β−アミノクロトネート類、ウラシル誘導体、ジヒドロ
ピリジン誘導体、立体障害フェノール類、立体障害アミン類、ホスファイト類、
ポリオール類およびヒドロタルサイトなどが含まれ得る。また、本発明に従う可
塑剤を公知の可塑剤、例えばフタル酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル、アゼ
ライン酸ジアルキルおよびセバシン酸ジアルキル、フタル酸アルキルベンジル、
トリメリット酸トリアルキル、トリアリールホスフェート、クエン酸エステル、
安息香酸アルキル、そしてアジピン酸またはアゼライン酸を基とするポリエステ
ル類などと有利に組み合わせることも可能であり、従って相溶性、再生可能性、
分解性および可塑化特性の意味で最適な組み合わせを達成することも可能である
。
で実施可能である。一般的には、当該ポリマーと本可塑剤を100:1から1:
9の範囲の比率で混合してもよい。この比率は好適には10:1から10:8で
ある。本発明に従う可塑剤または可塑化用溶媒に加えて、他の通常成分、例えば
安定剤、流動改良剤、顔料、抗酸化剤、UV吸収剤、難燃剤、充填材、オリゴマ
ー状もしくはポリマー状の樹脂またはワニス、反応性モノマー類、活性化剤、開
始剤、乾燥剤、滑剤、ワックス、溶媒、殺生物剤なども用いる。それには、例え
ばカルシウム、マグネシウム、亜鉛またはバリウムの有機化合物、β−ケト化合
物、β−ケトエステル、β−アミノクロトネート類、ウラシル誘導体、ジヒドロ
ピリジン誘導体、立体障害フェノール類、立体障害アミン類、ホスファイト類、
ポリオール類およびヒドロタルサイトなどが含まれ得る。また、本発明に従う可
塑剤を公知の可塑剤、例えばフタル酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキル、アゼ
ライン酸ジアルキルおよびセバシン酸ジアルキル、フタル酸アルキルベンジル、
トリメリット酸トリアルキル、トリアリールホスフェート、クエン酸エステル、
安息香酸アルキル、そしてアジピン酸またはアゼライン酸を基とするポリエステ
ル類などと有利に組み合わせることも可能であり、従って相溶性、再生可能性、
分解性および可塑化特性の意味で最適な組み合わせを達成することも可能である
。
【0009】 本発明に従う誘導体は任意のポリマー系の可塑化および/または可溶化で使用
可能であり、そのような任意のポリマー系には熱可塑性プラスチック(PVCな
ど)、ゴム、インク、コーティング(coatings)、接着剤、シーラント
(sealants)、発泡体(foams)および熱硬化樹脂などが含まれる
。
可能であり、そのような任意のポリマー系には熱可塑性プラスチック(PVCな
ど)、ゴム、インク、コーティング(coatings)、接着剤、シーラント
(sealants)、発泡体(foams)および熱硬化樹脂などが含まれる
。
【0010】 可塑剤としての使用例を以下に示す。本可塑剤は、例えばI. Skeist(編集), H
andbook of Adhesives, 第3版, Van Nostrand Reinhold, NY(1990), およびH.F.
Mark, Encyclopedia of polymer Science and Engineering, 第2版, NY(1985)
に記述されているように、可塑剤および可塑化用溶媒で公知の様式で用いられる
。 シーラント:本発明の誘導体はシーラントおよびコーキング(caulks)、
例えば1成分もしくは2成分系ポリスルフィドシーラントまたはアクリレート類
もしくはポリシロキサンまたは天然もしくは合成ゴムなどに入れる可塑剤として
使用可能である。シーラントでは本可塑剤に加えて他の成分、即ちエポキシ化不
飽和油(大豆油、魚油、アマニ油)、無機顔料、乾燥剤、充填材および活性化剤
、例えばシリカ、炭酸カルシウム、二酸化チタン、石灰、ゼオライトおよび接着
助剤、例えば有機ケイ素化合物など、および水性または有機溶媒などを用いるこ
とも可能である。 例: 一般的 液状ポリスルフィドポリマーを50% 30−70% エポキシ化大豆油を4% 0−10% シリカを2% 0−5% 二酸化チタンを22% 一般的:無機顔料を1−25% 炭酸カルシウムを5% 一般的: 石灰を2% 充填材、 活性化剤などを1−15% ゼオライトを2% 過酸化カルシウム(硬化剤)を4% 1−10% 本発明に従う可塑剤を2% 1−20% 3−アミノプロピルトリエトキシシランを1% 0.1−2.5% 残り:トルエン 印刷用インク:本発明の誘導体は、レタープレス(レリーフ)、グラビア(凹版
)、オフセット石版(プラノグラフィック)、スクリーン(ステンシル)、静電
(レプログラフィー)およびジェット(インクスプレー)印刷用途用の印刷用イ
ンク調合物に入れる可塑剤または溶媒として使用可能である。印刷用インクで用
いるに適したポリマー系には、アクリレート類、ロジン類、ポリアミド類、ポリ
エステル類、炭化水素樹脂、アルキド樹脂、ニトロセルロース、酢酸セルロース
などが含まれる。 フレクソグラフィックインク調合物の例(phr=100部当たりの部数): 二酸化チタンを35phr 5−45% ポリアミド樹脂を12phr 5−25% ニトロセルロースを2phr 1−10% 本発明の可塑剤を3phr 2−20% 酢酸イソプロピルを5phr 一般的 イソプロパノールを43phr 溶媒を20−60% グラビア用インク調合物の例: 有機顔料または染料を10phr 1−15% 無機増量剤を5phr 1−20% 本発明の可塑剤を5phr 2−20% アクリル系ワニスを12phr 一般的 ニトロセルロース系ワニスを38phr ワニスを20−80% ワックス状化合物を5phr 2−8% エタノールを15phr 一般的 酢酸イソプロピルを10phr 溶媒を5−35% グラビア用インク調合物の例: 有機顔料を12phr 1−15% 二酸化チタンを10phr 一般的:無機顔料を1−20% 本発明の可塑剤を4phr 2−20% マレイン酸系ワニスを15phr 一般的 ニトロセルロース系ワニスを40phr ワニスを20−80% ポリエチレンワックスを4phr 2−8% エタノールを10phr 一般的 酢酸イソプロピルを5phr 溶媒を5−35% スクリーン印刷用インク調合物の例: 有機顔料を3phr 2−20% タルクを25phr 5−40% アクリレート化(acrylated) モノマーを36phr 一般的 1,6−ヘキサンジオールの ジアクリレートを26phr 反応性モノマーを40−75% ベンゾフェノンを10phr 一般的:開始剤を1−15% 本発明の可塑剤を3phr 1−20% 接着剤およびコーティング:本発明の誘導体を接着剤に入れる可塑剤として用い
ることができる。それの機能は柔軟性、湿潤特性および耐水性を向上させる機能
である。本発明の誘導体は、以下に示す種類の接着剤およびシーラント用の可塑
剤として用いられる:天然ゴム、合成ゴム、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、
ネオプレンゴム、イソプレンゴム、イソプレン−ブタジエンゴムおよびそれらの
コポリマー類など;カルボキシル化ゴムおよびカルボキシル官能ポリマー類、例
えばアクリル酸のポリマー類およびコポリマー類など;フェノール樹脂およびア
ミノ樹脂(例えば尿素樹脂、メラミン樹脂);ポリスルフィド樹脂および接着剤
;エポキシ樹脂および接着剤;ポリウレタン類およびイソシアネート官能性接着
剤;ポリビニルアルコールおよびポリ酢酸ビニルおよびアセタール系接着剤;ア
クリレート、シアノアクリレートおよびアクリル酸系接着剤およびそれらのコポ
リマー類;ポリエステルおよびポリアミド;シリコン系接着剤。接着剤の種類に
は下記が含まれる:反応性1成分および2成分接着剤;ホットメルト接着剤;粘
着遅延(delayed−tack)接着剤;溶液接着剤;特に感圧接着剤。 例:ビニル床材用2成分接着剤(two−component vinyl f
looring adhesive) パートA: 一般的 炭化水素樹脂を212.5phr 樹脂 ミネラルスピリットを37.5phr 溶媒 本発明の可塑剤を12.5phr 可塑剤 メタノールを12.5phr 溶媒 ノニオン界面活性剤を7.5phr 界面活性剤 粘土を50phr 充填材 パートB: 高固体量のSBRラテックスを100phr ラテックス/ポリマー ホスフェート系安定剤を0.5phr 水酸化カリウムを0.5phr 消泡剤を0.1phr 水を全固体含有量が60%になる量 水 ゴムおよび熱可塑性弾性重合体:本発明の可塑剤は硬化もしくは未硬化天然もし
くは合成ゴム、そして熱可塑性弾性重合体に入れる可塑剤として使用可能である
。それには通常のゴム全部、特にアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、
クロロプレンゴム(CR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエ
ン(BR)(1から100部、特に5−30部)が含まれる。本誘導体はゴムの
ガラス温度(glass temperature)を低くしかつ引張り強度お
よび破壊時の強度を高める目的で用いられる。 熱硬化性樹脂:本発明の可塑剤は熱硬化性樹脂(例えばポリエステル、アミノ樹
脂)のじん性および伸びを向上させる目的で可塑剤として使用可能である。 発泡体:本発明の誘導体はまたポリマー発泡体、特にポリウレタン発泡体、ポリ
エーテル発泡体およびラテックス(天然もしくは合成ゴム)発泡体に入れる可塑
剤としても使用可能である。これらはそのような発泡体の圧縮強度を向上させ、
気泡の構造を緻密にし、それの絶縁抵抗(insulation resist
ance)を向上させかつそれのじん性または他の化学的、物理的または機械的
特性を向上させる目的で使用可能である。 実施例1:イソソルビドジオクタノエート(ISDO)の製造 Dean−Stark装置が備わっている500mlのフラスコ内で130m
lのキシレンにイソソルビドが25g(0.171モル)でn−カプリル酸が5
4g(0.375モル)でp−トルエンスルホン酸が1.0g入っている溶液を
2時間沸騰させた。冷却後、ジエチルエーテルを250ml加え、その溶液を1
225mlの0.1M NaOHに続いて水で水相が中性のままであるようにな
るまで洗浄した。その有機相を蒸発させることで生成物を65g(95%)単離
した。13 C−NMR(δ,ppm,CDCl3):13.9(−CH3),22.5+24
.7+28.8+31.1+31.5+33.8+70.2+73.3(−CH2−),
73.6+77.7(CHO),80.6+85.8(CHOR),172.7(O
CO). 実施例2−5:イソソルビドジブタノエート(ISDB)、イソソルビドジヘキ
サノエート(ISDH)およびイソソルビドビス(2−エチルヘキサノエート)
(ISDEH)およびイソマンニドジオクタノエート(IMDO)の製造 実施例1の方法を用い、適切なアルカン酸とジアンヒドロヘキシトールから出
発して表題の化合物を得た:
andbook of Adhesives, 第3版, Van Nostrand Reinhold, NY(1990), およびH.F.
Mark, Encyclopedia of polymer Science and Engineering, 第2版, NY(1985)
に記述されているように、可塑剤および可塑化用溶媒で公知の様式で用いられる
。 シーラント:本発明の誘導体はシーラントおよびコーキング(caulks)、
例えば1成分もしくは2成分系ポリスルフィドシーラントまたはアクリレート類
もしくはポリシロキサンまたは天然もしくは合成ゴムなどに入れる可塑剤として
使用可能である。シーラントでは本可塑剤に加えて他の成分、即ちエポキシ化不
飽和油(大豆油、魚油、アマニ油)、無機顔料、乾燥剤、充填材および活性化剤
、例えばシリカ、炭酸カルシウム、二酸化チタン、石灰、ゼオライトおよび接着
助剤、例えば有機ケイ素化合物など、および水性または有機溶媒などを用いるこ
とも可能である。 例: 一般的 液状ポリスルフィドポリマーを50% 30−70% エポキシ化大豆油を4% 0−10% シリカを2% 0−5% 二酸化チタンを22% 一般的:無機顔料を1−25% 炭酸カルシウムを5% 一般的: 石灰を2% 充填材、 活性化剤などを1−15% ゼオライトを2% 過酸化カルシウム(硬化剤)を4% 1−10% 本発明に従う可塑剤を2% 1−20% 3−アミノプロピルトリエトキシシランを1% 0.1−2.5% 残り:トルエン 印刷用インク:本発明の誘導体は、レタープレス(レリーフ)、グラビア(凹版
)、オフセット石版(プラノグラフィック)、スクリーン(ステンシル)、静電
(レプログラフィー)およびジェット(インクスプレー)印刷用途用の印刷用イ
ンク調合物に入れる可塑剤または溶媒として使用可能である。印刷用インクで用
いるに適したポリマー系には、アクリレート類、ロジン類、ポリアミド類、ポリ
エステル類、炭化水素樹脂、アルキド樹脂、ニトロセルロース、酢酸セルロース
などが含まれる。 フレクソグラフィックインク調合物の例(phr=100部当たりの部数): 二酸化チタンを35phr 5−45% ポリアミド樹脂を12phr 5−25% ニトロセルロースを2phr 1−10% 本発明の可塑剤を3phr 2−20% 酢酸イソプロピルを5phr 一般的 イソプロパノールを43phr 溶媒を20−60% グラビア用インク調合物の例: 有機顔料または染料を10phr 1−15% 無機増量剤を5phr 1−20% 本発明の可塑剤を5phr 2−20% アクリル系ワニスを12phr 一般的 ニトロセルロース系ワニスを38phr ワニスを20−80% ワックス状化合物を5phr 2−8% エタノールを15phr 一般的 酢酸イソプロピルを10phr 溶媒を5−35% グラビア用インク調合物の例: 有機顔料を12phr 1−15% 二酸化チタンを10phr 一般的:無機顔料を1−20% 本発明の可塑剤を4phr 2−20% マレイン酸系ワニスを15phr 一般的 ニトロセルロース系ワニスを40phr ワニスを20−80% ポリエチレンワックスを4phr 2−8% エタノールを10phr 一般的 酢酸イソプロピルを5phr 溶媒を5−35% スクリーン印刷用インク調合物の例: 有機顔料を3phr 2−20% タルクを25phr 5−40% アクリレート化(acrylated) モノマーを36phr 一般的 1,6−ヘキサンジオールの ジアクリレートを26phr 反応性モノマーを40−75% ベンゾフェノンを10phr 一般的:開始剤を1−15% 本発明の可塑剤を3phr 1−20% 接着剤およびコーティング:本発明の誘導体を接着剤に入れる可塑剤として用い
ることができる。それの機能は柔軟性、湿潤特性および耐水性を向上させる機能
である。本発明の誘導体は、以下に示す種類の接着剤およびシーラント用の可塑
剤として用いられる:天然ゴム、合成ゴム、例えばブチルゴム、ニトリルゴム、
ネオプレンゴム、イソプレンゴム、イソプレン−ブタジエンゴムおよびそれらの
コポリマー類など;カルボキシル化ゴムおよびカルボキシル官能ポリマー類、例
えばアクリル酸のポリマー類およびコポリマー類など;フェノール樹脂およびア
ミノ樹脂(例えば尿素樹脂、メラミン樹脂);ポリスルフィド樹脂および接着剤
;エポキシ樹脂および接着剤;ポリウレタン類およびイソシアネート官能性接着
剤;ポリビニルアルコールおよびポリ酢酸ビニルおよびアセタール系接着剤;ア
クリレート、シアノアクリレートおよびアクリル酸系接着剤およびそれらのコポ
リマー類;ポリエステルおよびポリアミド;シリコン系接着剤。接着剤の種類に
は下記が含まれる:反応性1成分および2成分接着剤;ホットメルト接着剤;粘
着遅延(delayed−tack)接着剤;溶液接着剤;特に感圧接着剤。 例:ビニル床材用2成分接着剤(two−component vinyl f
looring adhesive) パートA: 一般的 炭化水素樹脂を212.5phr 樹脂 ミネラルスピリットを37.5phr 溶媒 本発明の可塑剤を12.5phr 可塑剤 メタノールを12.5phr 溶媒 ノニオン界面活性剤を7.5phr 界面活性剤 粘土を50phr 充填材 パートB: 高固体量のSBRラテックスを100phr ラテックス/ポリマー ホスフェート系安定剤を0.5phr 水酸化カリウムを0.5phr 消泡剤を0.1phr 水を全固体含有量が60%になる量 水 ゴムおよび熱可塑性弾性重合体:本発明の可塑剤は硬化もしくは未硬化天然もし
くは合成ゴム、そして熱可塑性弾性重合体に入れる可塑剤として使用可能である
。それには通常のゴム全部、特にアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、
クロロプレンゴム(CR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリブタジエ
ン(BR)(1から100部、特に5−30部)が含まれる。本誘導体はゴムの
ガラス温度(glass temperature)を低くしかつ引張り強度お
よび破壊時の強度を高める目的で用いられる。 熱硬化性樹脂:本発明の可塑剤は熱硬化性樹脂(例えばポリエステル、アミノ樹
脂)のじん性および伸びを向上させる目的で可塑剤として使用可能である。 発泡体:本発明の誘導体はまたポリマー発泡体、特にポリウレタン発泡体、ポリ
エーテル発泡体およびラテックス(天然もしくは合成ゴム)発泡体に入れる可塑
剤としても使用可能である。これらはそのような発泡体の圧縮強度を向上させ、
気泡の構造を緻密にし、それの絶縁抵抗(insulation resist
ance)を向上させかつそれのじん性または他の化学的、物理的または機械的
特性を向上させる目的で使用可能である。 実施例1:イソソルビドジオクタノエート(ISDO)の製造 Dean−Stark装置が備わっている500mlのフラスコ内で130m
lのキシレンにイソソルビドが25g(0.171モル)でn−カプリル酸が5
4g(0.375モル)でp−トルエンスルホン酸が1.0g入っている溶液を
2時間沸騰させた。冷却後、ジエチルエーテルを250ml加え、その溶液を1
225mlの0.1M NaOHに続いて水で水相が中性のままであるようにな
るまで洗浄した。その有機相を蒸発させることで生成物を65g(95%)単離
した。13 C−NMR(δ,ppm,CDCl3):13.9(−CH3),22.5+24
.7+28.8+31.1+31.5+33.8+70.2+73.3(−CH2−),
73.6+77.7(CHO),80.6+85.8(CHOR),172.7(O
CO). 実施例2−5:イソソルビドジブタノエート(ISDB)、イソソルビドジヘキ
サノエート(ISDH)およびイソソルビドビス(2−エチルヘキサノエート)
(ISDEH)およびイソマンニドジオクタノエート(IMDO)の製造 実施例1の方法を用い、適切なアルカン酸とジアンヒドロヘキシトールから出
発して表題の化合物を得た:
【0011】
【化2】
【0012】 実施例6:可塑化PVCの製造 2本ロールカレンダーを用いてPVCコンパウンドからフィルムを142℃で
生じさせた後、DMTA(動的機械的熱分析)でガラス転移温度(Tg)の測定
を行った。 PVCを100部 実施例1に従う可塑剤を50部 ヒドロタルサイトを1.0部 ラウリン酸亜鉛を0.3部 ステアリン酸カルシウムを0.3部 Tgは0℃であり、本可塑剤を添加しない以外は同じ組成のPVCが示したT
gは80℃であり、そして本可塑剤の代わりにフタル酸ジオクチル(DOP)を
同じ量で添加したPVCが示したTgは−13℃であった。−20℃における弾
性係数は109Paであり、40℃における弾性係数は107Paでありそして1
00℃における弾性係数は3・106Paであり、これらの値はDOPを可塑剤
として添加したPVCが示したそれに匹敵する。 実施例7:可塑化PVCの製造 実施例6に従い、下記の化合物: PVCを100部 実施例1−5に従う可塑剤を30−50部 ヒドロタルサイトを1.0部 ラウリン酸亜鉛を0.3部 ステアリン酸カルシウムを0.3部 を基にしてフィルムを得た後、これを小さいロッドにし、それのガラス転移温度
をDMTAで測定しそして引張り試験機で弾性係数および破壊挙動を測定した。
その結果(最適ではないが)をフタル酸ジブチル(DBP)およびフタル酸ジオ
クチル(DOP)を用いた場合と比較し、それを表1に示す。
生じさせた後、DMTA(動的機械的熱分析)でガラス転移温度(Tg)の測定
を行った。 PVCを100部 実施例1に従う可塑剤を50部 ヒドロタルサイトを1.0部 ラウリン酸亜鉛を0.3部 ステアリン酸カルシウムを0.3部 Tgは0℃であり、本可塑剤を添加しない以外は同じ組成のPVCが示したT
gは80℃であり、そして本可塑剤の代わりにフタル酸ジオクチル(DOP)を
同じ量で添加したPVCが示したTgは−13℃であった。−20℃における弾
性係数は109Paであり、40℃における弾性係数は107Paでありそして1
00℃における弾性係数は3・106Paであり、これらの値はDOPを可塑剤
として添加したPVCが示したそれに匹敵する。 実施例7:可塑化PVCの製造 実施例6に従い、下記の化合物: PVCを100部 実施例1−5に従う可塑剤を30−50部 ヒドロタルサイトを1.0部 ラウリン酸亜鉛を0.3部 ステアリン酸カルシウムを0.3部 を基にしてフィルムを得た後、これを小さいロッドにし、それのガラス転移温度
をDMTAで測定しそして引張り試験機で弾性係数および破壊挙動を測定した。
その結果(最適ではないが)をフタル酸ジブチル(DBP)およびフタル酸ジオ
クチル(DOP)を用いた場合と比較し、それを表1に示す。
【0013】
【表1】
【0014】 実施例8:可塑化NBRの製造 カーボンブラック、安定剤、架橋剤およびさらなる通常の添加剤を含有する商
業的アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)コンパウンドに40℃で本発
明に従う可塑剤[イソソルビドビス(2−エチルヘキサノエート)(ISDEH
)]を20phr添加した。この混合物を広範(extensive)に混合し
た後、寸法が180x120x1mmのダイスを用いてそれに加硫を170℃で
受けさせた。この加硫時間は7分間であった。この加硫を受けさせた材料を50
%の相対湿度下で2日間条件付けした後、ISO 37に従って打ち抜いた。引
張り強度試験機(Zwick Z010)を用いて機械的特性を測定した。IS
O 1184に従い、E−モデュラス(E−modulus)を1mm/分で測
定し、他の特性を500mm/分で測定した。表2にその結果を示し、標準偏差
を括弧内に示す。
業的アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)コンパウンドに40℃で本発
明に従う可塑剤[イソソルビドビス(2−エチルヘキサノエート)(ISDEH
)]を20phr添加した。この混合物を広範(extensive)に混合し
た後、寸法が180x120x1mmのダイスを用いてそれに加硫を170℃で
受けさせた。この加硫時間は7分間であった。この加硫を受けさせた材料を50
%の相対湿度下で2日間条件付けした後、ISO 37に従って打ち抜いた。引
張り強度試験機(Zwick Z010)を用いて機械的特性を測定した。IS
O 1184に従い、E−モデュラス(E−modulus)を1mm/分で測
定し、他の特性を500mm/分で測定した。表2にその結果を示し、標準偏差
を括弧内に示す。
【0015】
【表2】
【手続補正書】特許協力条約第19条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成11年8月23日(1999.8.23)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 [式中、Rは、C5−C11アルキルまたはアルケニルを表す ] で表されるビシクロ[3.3.0]オクタン誘導体のポリマー用可塑剤または溶
媒としての使用。
媒としての使用。
【請求項2】 前記ビシクロオクタン誘導体を可塑化を受けさせるべき合成
ポリマー100部当たり1−900重量部、特に10−80重量部用いる請求項 1記 載の使用。
ポリマー100部当たり1−900重量部、特に10−80重量部用いる請求項 1記 載の使用。
【請求項3】 フタル酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキルもしくはセバシ
ン酸ジアルキル、またはトリメリット酸トリアルキル、ホスフェート、クエン酸
エステルおよび/またはポリエステルもまた用いる請求項1または2記載の使用
。
ン酸ジアルキル、またはトリメリット酸トリアルキル、ホスフェート、クエン酸
エステルおよび/またはポリエステルもまた用いる請求項1または2記載の使用
。
【請求項4】 前記ポリマーがPVCである請求項1−3のいずれか1項記
載の使用。
載の使用。
【請求項5】 前記ポリマーがゴムである請求項1−3のいずれか1項記載
の使用。
の使用。
【請求項6】 コーティングまたは接着剤に可塑性を与えるための請求項1
−3のいずれか1項記載の使用。
−3のいずれか1項記載の使用。
【請求項7】 インクに可塑性を与えるための請求項1−3のいずれか1項
記載の使用。
記載の使用。
【請求項8】 シーラントに可塑性を与えるための請求項1−3のいずれか
1項記載の使用。
1項記載の使用。
【請求項9】 ポリマー発泡体に可塑性を与えるための請求項1−3のいず
れか1項記載の使用。
れか1項記載の使用。
【請求項10】 RがC5−C11アルキルまたはC5−C11アルケニルを表す 、 式Iで表されるビシクロ[3.3.0]オクタン誘導体。
【請求項11】 可塑剤の混合物であって、請求項10記載のビシクロ[3
.3.0]オクタン誘導体を20−90重量%およびフタル酸ジアルキル、アジ
ピン酸ジアルキル、セバシン酸ジアルキル、またはトリメリット酸トリアルキル
、ホスフェート、クエン酸エステル、安息香酸アルキルおよび/またはポリエス
テルを10−80重量%含んで成る可塑剤混合物。
.3.0]オクタン誘導体を20−90重量%およびフタル酸ジアルキル、アジ
ピン酸ジアルキル、セバシン酸ジアルキル、またはトリメリット酸トリアルキル
、ホスフェート、クエン酸エステル、安息香酸アルキルおよび/またはポリエス
テルを10−80重量%含んで成る可塑剤混合物。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年4月10日(2000.4.10)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 [式中、 Rは、C5−C10 アルキルまたはアルケニルを表す] で表されるビシクロ[3.3.0]オクタン誘導体のポリマー用可塑剤または溶
媒としての使用。
媒としての使用。
【請求項10】 可塑剤の混合物であって、請求項1記載のビシクロ[3.
3.0]オクタン誘導体を20−90重量%およびフタル酸ジアルキル、アジピ
ン酸ジアルキル、セバシン酸ジアルキル、またはトリメリット酸トリアルキル、
ホスフェート、クエン酸エステル、安息香酸アルキルおよび/またはポリエステ
ルを10−80重量%含んで成る可塑剤混合物。
3.0]オクタン誘導体を20−90重量%およびフタル酸ジアルキル、アジピ
ン酸ジアルキル、セバシン酸ジアルキル、またはトリメリット酸トリアルキル、
ホスフェート、クエン酸エステル、安息香酸アルキルおよび/またはポリエステ
ルを10−80重量%含んで成る可塑剤混合物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB ,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE,G H,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 4C050 AA01 BB04 CC04 EE02 FF01 GG03 HH01 4J002 AC001 BD031 CF002 EA026 EH097 EH127 EH147 EL096 EU066 EV306 EW016 EW047 FD022 FD026 FD027 GH00 GJ00
Claims (15)
- 【請求項1】 式I: 【化1】 [式中、 Xは、−CH2−、−O−、−S−、−NR1−または−POOR2−を表し、 Yは、−O−、−O−CO−、−O−CO−O−、−O−CS−S−、−S−、
−S−CO−、−O−CO−NH−、−S−CO−NH−、−NH−CO−、−
NH−CO−NH−、−O−POOR2−または−O−POOR2−O−を表し、
Rは、R3またはCH3COを表すか、或はY=Oの時には、−SiR2 3、−Si
R2 2−OR2、−{CO−D−CO−O−E−O}n−(CO)pR3または−{CO−
E−O}n−(CO)pR3を表し、 R1は、C1−C4アルキルまたはC1−C4アルカノイルを表し、 R2は、C1−C4アルキルを表し、 R3は、C2−C18アルキル、C2−C18アルケニル、C3−C10シクロアルキルま
たはC7−C18アリールアルキルを表すが、ここで、メチレン基の1つ以上が酸
素原子に置き換わっていてもよく、 Dは、C2−C10アルキレンまたはC2−C10アルケニレンを表し、 Eは、C2−C10アルキレン、シクロアルキレンまたはビシクロアルキレンを表
すが、ここで、メチレン基の1つ以上が酸素原子に置き換わっていてもよく、 nは、1から20、特に1から10の数であり、そして pは、0または1である] で表されるビシクロ[3.3.0]オクタン誘導体のポリマー用可塑剤または溶
媒としての使用。 - 【請求項2】 Xが−O−を表す請求項1記載の使用。
- 【請求項3】 Yが−O−CO−を表す請求項1または2記載の使用。
- 【請求項4】 RがC3−C10アルキルまたはC3−C10アルケニルを表す請
求項1−3のいずれか1項記載の使用。 - 【請求項5】 前記ビシクロオクタン誘導体を可塑化を受けさせるべき合成
ポリマー100部当たり1−900重量部、特に10−80重量部用いる請求項
1−4のいずれか1項記載の使用。 - 【請求項6】 フタル酸ジアルキル、アジピン酸ジアルキルもしくはセバシ
ン酸ジアルキル、またはトリメリット酸トリアルキル、ホスフェート、クエン酸
エステルおよび/またはポリエステルもまた用いる請求項1−5のいずれか1項
記載の使用。 - 【請求項7】 前記ポリマーがPVCである請求項1−6のいずれか1項記
載の使用。 - 【請求項8】 前記ポリマーがゴムである請求項1−6のいずれか1項記載
の使用。 - 【請求項9】 コーティングまたは接着剤に可塑性を与えるための請求項1
−6のいずれか1項記載の使用。 - 【請求項10】 インクに可塑性を与えるための請求項1−6のいずれか1
項記載の使用。 - 【請求項11】 シーラントに可塑性を与えるための請求項1−6のいずれ
か1項記載の使用。 - 【請求項12】 ポリマー発泡体に可塑性を与えるための請求項1−6のい
ずれか1項記載の使用。 - 【請求項13】 Xが、−CH2−、−O−、−S−、−NR1−または−P
OOR2−を表し、 Yが、−O−CO−または−O−CO−O−、−O−POOR2−または−O−
POOR2−O−を表し、そして RがC3−C10アルキルまたはC3−C10アルケニルを表す、 式Iで表されるビシクロ[3.3.0]オクタン誘導体。 - 【請求項14】 Xが−O−を表し、Yが−O−CO−を表しそしてRがC 4 −C8アルキルを表す、 式Iで表されるジアンヒドロヘキシトールジエステルである請求項7記載のビシ
クロ[3.3.0]オクタン誘導体。 - 【請求項15】 可塑剤の混合物であって、請求項1−6のいずれか1項記
載のビシクロ[3.3.0]オクタン誘導体を20−90重量%およびフタル酸
ジアルキル、アジピン酸ジアルキル、セバシン酸ジアルキル、またはトリメリッ
ト酸トリアルキル、ホスフェート、クエン酸エステル、安息香酸アルキルおよび
/またはポリエステルを10−80重量%含んで成る可塑剤混合物。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1008477 | 1998-03-04 | ||
NL1008477 | 1998-03-04 | ||
PCT/NL1999/000115 WO1999045060A1 (en) | 1998-03-04 | 1999-03-04 | Bicyclooctane derivatives as plasticisers |
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WO (1) | WO1999045060A1 (ja) |
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