JP2009132920A - 芳香族ヒドロキシ官能化された特定の添加剤を用いたdmc触媒によるポリエーテルアルコールの製造方法 - Google Patents
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
- C08G2650/58—Ethylene oxide or propylene oxide copolymers, e.g. pluronics
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Abstract
【解決手段】一置換または複数置換されていてもよく、かつ、芳香族系に少なくとも1つのヒドロキシル基を有する1種以上の芳香族構造を有する化合物からなる、任意選択により混合された1種以上のOH添加剤が、重合前または重合中に反応混合物に添加されることを特徴とする方法。
【選択図】なし
Description
A−OH(I)
(式中、Aは芳香族構造要素であり、−OHはAと直接結合したヒドロキシル基を表す)。
・1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン(CAS番号40601−76−1)、または合成α−トコフェロール(CAS番号10191−41−0)などの混合されたトコフェロール(ビタミンE、合成、または天然混合物として)。
・テトラキスメチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)メタン(CAS番号6683−19−8);
・オクタデシル3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート(CAS番号2082−79−3);
・3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸のC9〜C11直鎖または分岐鎖アルキルエステル;
・3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸のC7〜C9分岐鎖アルキルエステル(CAS番号125643−61−0);
・3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸のC13〜C15直鎖または分岐鎖アルキルエステル(CAS番号171090−93−0);
・2,2’−チオジエチレン−ビス[3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](CAS番号41484−35−9);
・1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート(CAS番号27676−62−6);
・1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン(CAS番号1709−70−2);
・N,N’−ヘキサメチレン−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオンアミド](CAS番号23128−74−7);
・1,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナモイル)ヒドラジン(CAS番号32687−78−8);
・2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール(CAS番号991−84−4);
・2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(CAS番号128−39−2);
・2,6−ジ−tert−ブチルフェノール(CAS番号128−37−0);
・2,6−ジ−tert−ブチル−4−メトキシフェノール(CAS番号489−01−0);
・3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンズアルデヒド(CAS番号207226−32−2);
・3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシアセトフェノン(CAS番号14035−3−3−−7);
・2,6−ジ−tert−ブチル−α−メトキシ−p−クレゾール(CAS番号87−9−7−−8);
・2,6−ジフェニルフェノール(CAS番号2432−11−3);
・2,4,6−トリフェニルフェノール;
・1,3,5−トリフェニル−2,4−ジヒドロキシベンゼン;
立体障害が比較的緩やかな(sterically relatively undemanding)置換フェノール、例えば、1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)−トリオン(CAS番号40601−76−1);2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)(CAS番号119−47−1);4,4’−ブチリデンビス−(2−tert−ブチル−5−メチルフェノール)(CAS番号85−60−9);2,2’−イソブチリデン−ビス(4,6−ジメチルフェノール)(CAS番号33145−10−7);および、1,1,3−トリス(2’−メチル−4’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチルフェニル)ブタン(CAS番号1843−03−4);2,5−ジ−tert−アミルヒドロキノン(CAS番号79−74−3);2,2’−メチレンビス(4−メチル)−6−(1−メチルシクロヘキシル)フェノール(CAS番号77−62−3);4,4’−チオビス(2−tert−ブチル−5−メチルフェノール)(CAS番号96−69−5);2,2’−チオ−ビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)(CAS番号90−66−4);および、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート](CAS番号36443−68−2)、4,6−ビス(ドデシルチオメチル)−o−クレゾール(CAS番号110675−26−8)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)(CAS番号35958−30−6);4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール(CAS番号110553−27−0)。
R1−H (IV)
R1−[(CR6R2−CR5R3−O)nH]m
またはR1−[(CR5R3−CR6R2−O)nH]m
(IIIa)
および
R1−[(CHR2−CH(CH2OR4)−O)nH]m
またはR1−[(CH(CH2OR4)−CHR2−O)nH]m
(IIIb)
式中、R1は、ヒドロキシル基または有機出発化合物の基のいずれかを表し、この場合、少なくとも1個の炭素原子を有する基であり、
mは、1〜8であり、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜4であり、
nは、1〜12,000であり、好ましくは1〜800であり、より好ましくは4〜400であり、特に好ましくは20〜200であり、
R2基、R3基、R4基、R5基、およびR6基の定義は、式(IIa)または(IIb)の定義に対応する。
まず、3リットルのオートクレーブにポリプロピレングリコール(重量平均モル質量Mw=2000g/mol)215.7g、亜鉛ヘキサシアノコバルテート−DMC触媒0.0295g、およびテトラキスメチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)−メタン(CAS[6683−19−8])5.9g(DMC触媒の200倍の質量に相当する)を窒素下で供給し、攪拌しながら130℃に加熱する。存在する任意の揮発性成分を除去するため、反応器を30ミリバールの内圧まで排気する。DMC触媒の活性化のため、プロピレンオキシド20.0g部を添加する。反応が開始し、内圧の低下が起こった後、更にプロピレンオキシド964gを、連続的に、冷却しながら、75分以内で、130℃および最大1.5バールの反応器内圧にて計測供給する。130℃で30分間の連続反応に続いて、脱気段階とする。ここで、残存するプロピレンオキシドなどの揮発性成分を減圧下130℃での蒸留により除去する。最終物ポリエーテルを90℃未満に冷却し、反応器から取り出す。
実施例1aと同様に実施される実験において、添加剤テトラキスメチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)メタン(CAS[6683−19−8])の量を1.80gに減少する(DMC触媒の61倍の質量に相当する)。
実施例1aと同様に実施される別の実験において、添加剤テトラキスメチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)メタン(CAS[6683−19−8])の量を0.60gに減少する(DMC触媒の20倍の質量に相当する)。
実施例1d:
実施例1aと同様に実施される別の対照実験において、現在までの従来技術に従い、アルコキシル化の開始時にポリプロピレングリコール/DMC触媒混合物に添加剤を添加しない。
実施例2a:
まず、3リットルのオートクレーブにポリプロピレングリコールモノアリルエーテル(重量平均モル質量Mw=400g/mol)180.0g、亜鉛ヘキサシアノコバルテート−DMC触媒0.085g、およびテトラキスメチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)メタン(CAS[6683−19−8])4.25g(DMC触媒の50倍の質量に相当する)を窒素下で供給し、攪拌しながら130℃に加熱する。存在する任意の揮発性成分を除去するため、反応器を30ミリバールの内圧まで排気する。DMC触媒の活性化のため、プロピレンオキシド36.0g部を添加した。反応が開始し、内圧の低下が起こった後、エチレンオキシド396gとプロピレンオキシド1269gを混合物として、冷却しながら、連続的に、90分以内で、130℃および最大1.5バールの反応器内圧にて計量供給する。130℃での30分間の連続的反応の後、脱気段階とする。ここで、残存するプロピレンオキシドなどの揮発分を減圧下130℃で蒸留により除去する。最終物ポリエーテルを60℃未満に冷却し、反応器から取り出す。
実施例2aと同様に実施される実験において、アルコキシル化の開始時に、添加剤C14/C15−脂肪アルコール−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート(CAS[171090−93−0])2.8gをポリプロピレングリコール−モノアリルエーテル/DMC触媒混合物に添加する。
実施例2aと同様に実施される実験において、添加剤2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(CAS[128−37−0])2.8g(DMC触媒の33倍の質量に相当する)を、ポリプロピレングリコール−モノアリルエーテル/DMC触媒混合物にアルコキシル化の開始時に添加する。
実施例2aと同様の実験において、添加剤である2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(CAS[128−37−0])5,6g(DMC触媒の66倍の過剰質量に相当する)をアルコキシル化の出発時にポリプロピレングリコールモノアリルエーテル/DMC触媒混合物に添加する。
実施例2aと同様の実験において、添加剤であるテトラキスメチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)メタン(CAS番号6683−19−8)2.1g(DMC触媒の25倍の過剰質量に相当する)をアルコキシル化の出発時にポリプロピレングリコールモノアリルエーテル/DMC触媒混合物に添加する。
実施例2aと同様の実験において、添加剤であるテトラキスメチレン(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナメート)メタン(CAS番号6683−19−8)1.0g(DMC触媒の12倍の過剰質量に相当する)をアルコキシル化の出発時にポリプロピレングリコールモノアリルエーテル/DMC触媒混合物に添加する。
実施例2aと同様に実施される別の対照実験において、今までの従来技術に従ってポリプロピレングリコールモノアリルエーテル/DMC触媒混合物にアルコキシル化の開始時に添加剤を添加しない。
Claims (20)
- 複合金属シアン化物触媒(DMC触媒)を用いた重合による多分散性が増加したポリエーテルアルコールの製造方法であって、一置換または複数置換されていてもよく、かつ、芳香族系に少なくとも1つのヒドロキシル基を有する1種以上の芳香族構造を有する化合物からなる、任意選択により混合された1種以上のOH添加剤が、重合前または重合中に反応混合物に添加されることを特徴とする方法。
- 前記生成されたポリエーテルアルコールの多分散性Mw/Mnが、前記OH添加剤なしで、その他は同じ反応条件の下で生成されたポリエーテルと比較して高いことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記DMC触媒と前記OH添加剤との質量比が、1〜5から1〜1000であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記生成されたポリエーテルアルコールの多分散性が、前記OH添加剤なしで行った方法と比較して、少なくとも10パーセント高いことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記多分散性Mw/Mnの絶対値が、前記OH添加剤なしで行った方法と比較して、少なくとも0.1高いことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記添加剤が、式(I)
A−OH (I)
(式中、Aは芳香族構造要素であり、−OHはAと直接結合しているヒドロキシル基を表す)で表されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリエーテルアルコールの製造方法。 - 前記芳香族系は、好ましくは、ヒドロキシル官能基の近傍で、アルキル、アリール、またはイオウ、窒素、または酸素などのヘテロ原子を含むことができる少なくとも1つの基により置換されていることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリエーテルアルコールの製造方法。
- 前記ヒドロキシル基の近傍の前記芳香族系に存在する基が、置換された、場合によっては複数置換されたアルキル基またはアリール基、特にtert−ブチル基、ブチル基、プロピル基、イソプロピル基、エチル基、またはフェニル基であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリエーテルアルコールの製造方法。
- 前記芳香族系は、ヘテロ芳香族性または炭素芳香族性であり、好ましくはフェニル基、ピリジル基、ピリル基、ピリミジル基、ナフチル基、アントラシル基であり、前記基は更に置換されていてもよいことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリエーテルアルコールの製造方法。
- 式(IIIa)または(IIIb)
R1−[(CR6R2−CR5R3−O)nH]m
またはR1−[(CR5R3−CR6R2−O)nH]m
(IIIa)
R1−[(CHR2−CH(CH2OR4)−O)nH]m
またはR1−[(CH(CH2OR4)−CHR2−O)nH]m
(IIIb)
(式中、R1は、ヒドロキシル基または少なくとも1つの炭素原子を有する基のいずれかであり、mは、1〜8であり、nは1〜12,000であり、R2またはR3およびR5またはR6は、共にあるいは独立して、H、あるいは飽和または任意選択により一不飽和または多不飽和であり、任意選択により1価または多価であり、さらに置換されていてもよい炭化水素基であり;ここで、前記R5基およびR6基は、各々、1価の炭化水素基である)で表されるポリエーテルアルコールが、置換されたフェノールおよび/またはポリフェノールを添加剤として添加することにより製造されることを特徴とする、請求項1〜9いずれか一項に記載のポリエーテルアルコールの製造方法。 - 式(IIa)のアルキレンオキシド
R1−[(CR6R2−CR5R3−O)nH]m
またはR1−[(CR5R3−CR6R2−O)nH]m
(IIIa)
R1−[(CHR2−CH(CH2OR4)−O)nH]m
またはR1−[(CH(CH2OR4)−CHR2−O)nH]m
(IIIb)
(式中、R1は、ヒドロキシル基または少なくとも1つの炭素原子を有する基のいずれかであり、mは1〜8であり、nは0〜12,000であり、式中、R2、R3、R4、R5およびR6は、共にあるいは独立して、Hあるいは飽和または任意選択により一不飽和または多不飽和であり、任意選択により1価または多価であり、さらに置換されていてもよい炭化水素基であり;ここで、前記R5基およびR6基は、各々、1価の炭化水素基であり、前記炭化水素基がフラグメントYを介して脂環式に架橋されていてもよく、Yは0、1または2個のメチレン単位を有するメチレン架橋であってもよい)で表されるポリエーテルアルコールおよびこれらの混合物の請求項1〜10のいずれか一項に記載の製造方法。 - 式(IIa)のR2またはR3の2つの基の少なくとも1つが水素であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の、式(IIIa)および(IIIb)で表されるポリエーテルオールの製造方法。
- 用いる式(IIa)または(IIb)のアルキレンオキシドが、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−または2,3−ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、1,2−ドデセンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、2,3−エポキシ−1−プロパノール、またはビニルシクロへキセンオキシドまたはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載のポリエーテルアルコールの製造方法。
- 8.000g/mol未満の平均モル質量を有し、かつ、アリルアルコール、ヘキサノール、ブタノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、2−エチルヘキサノール、イソノナノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、ジポリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、およびグリセロールなどの出発アルコールに基づく前記ポリエーテルアルコールが、1.2以上の多分散性を有することを特徴する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 8.000g/mol未満の平均モル質量を有する前記ポリエーテルアルコールが、1.4以上の多分散性を有することを特徴する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法により製造され、式(IIIa)または(IIIb)
R1−[(CR6R2−CR5R3−O)nH]m
またはR1−[(CR5R3−CR6R2−O)nH]m
(IIIa)
R1−[(CHR2−CH(CH2OR4)−O)nH]m
またはR1−[(CH(CH2OR4)−CHR2−O)nH]m
(IIIb)
(式中、R1は、ヒドロキシル基または有機出発化合物の基のいずれかを表し、少なくとも1つの炭素原子を有する基であり、mは1〜8であり、nは1〜12,000であり、R2基、R3基、R4基、R5基およびR6基の定義は、それぞれ、式(IIa)または(IIb)の定義に対応する)で表される多分散性が増加したポリエーテルアルコール(ここで、前記ポリエーテルアルコールの多分散性は、Si−H添加剤を用いずに同じ反応条件を用いて製造されたポリエーテルアルコールと比較して高い)およびこれらの混合物を含む組成物。 - 式(IIIa)および(IIIb)
R1−[(CR6R2−CR5R3−O)nH]m
またはR1−[(CR5R3−CR6R2−O)nH]m
(IIIa)
R1−[(CHR2−CH(CH2OR4)−O)nH]m
またはR1−[(CH(CH2OR4)−CHR2−O)nH]m
(IIIb)
(式中、mは1〜6であり、nは1〜800である)で表される請求項16に記載のポリエーテルアルコールおよびこれらの混合物を含む組成物。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法により得ることができる、式(IIIa)および(IIIb)で表されるポリエーテルアルコールを使用したポリウレタンの製造。
- 請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法により得ることができる、式(IIIa)および(IIIb)で表されるポリエーテルアルコールを使用したポリエーテルシロキサンの製造。
- 請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法により得ることができる、式(IIIa)および(IIIb)で表されるポリエーテルアルコールを使用した界面活性物質または界面活性剤の製造。
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