JP2015511935A - 改良されたn−アルキルピロリドン溶媒の使用 - Google Patents
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Abstract
Description
[先行技術の背景]
WO2005/090447(BASF、2005年9月29日)は、NMPの置換溶媒としてN−エチル−2−ピロリドン(DMP)の使用を開示する。しかし、この溶媒は現在、EUで生殖毒性としてリスト化されている。
WO2008/012231(BASF、2008年1月31日)は、NMPの置換溶媒として、1,5−ジメチルピロリドン(DMP)を開示する。その適用は、何ら毒性学的データを与えない。しかしながら、生殖毒性のスクリーニング研究は、またDMPは、NMPと同様の規制の下、生殖毒性があるとして疑われることを示唆している。
本発明の各化合物は、高沸点、極性、非プロトン性、低粘度の有機溶媒、及び水に完全に混和性であることが想定される。それは、再利用でき、非腐食性溶媒であり、高い引火点及び低い表面張力を有することが想定される。それは、無機塩等の無機化合物を溶解することが想定され、脂肪族化合物から芳香族化合物を分離するのに使用されることがあり、また好ましくは、生物学的に分解可能である。比較として、先行技術のピロリドンを表2に掲載する。本発明に係るピロリドンは、市販されているか又は通常の化学的知識に従い製造されてもよい。
1つの態様によると、本発明に係るピロリドンは、溶解剤、希釈剤、抽出剤、洗浄剤、剥離剤、除去剤、脱脂剤、吸収剤、フォトレジスト除去剤及び/又は分散剤として使用するのに適する。
(i)農薬処方で溶媒として本発明に係るピロリドンの使用。
本発明に係るピロリドンは、多くの場合、他の液体で不溶性であり得る又は多くの場合、極性溶媒を要求する殺虫剤、除草剤、殺菌剤、農薬、種子処理製品及び生体調節因子の溶解、希釈又は分散剤として働く効果的な溶媒又は共溶媒として使用されうる。溶媒濃縮物又は乳剤のいずれかは、そのような溶媒を必要とすることがあり、そしてそれらは、更に他の追加の成分(界面活性剤、共溶媒、・・・)と一緒に処方されうる。本発明に係るピロリドンは、好ましい毒性プロフィールのため、育成中の作物に使用されうる。
プラスチック、樹脂、油およびグリースに対するそれらの高い溶解力によって、本発明に係るピロリドンは、様々な洗浄目的で特に工業用洗浄目的、特にポリマー材料、染料及び他の汚染物質の除去のために繊維工業で使用され得る。これらの洗浄目的は、ニス、ペンキおよびセルロース誘導体、ビニル、アクリル及び/又は他の樹脂に基づく別のフィニッシングの効果的な剥離剤としての使用を含む。そのような溶媒は、フィルムの貫通及び基板界面でリフティング作用を発揮するのに貢献する。他の例は、炭素堆積物及び/又は燃焼期間の内部からの他の燃焼性生物の除去である。
本発明に係るピロリドンは、コーティング、スピニング、ラミネーティング、モールディング、押し出し加工及び除去工程と同様に重合反応にとって、効率的な溶媒、溶解剤、希釈剤、抽出剤、吸収剤及び/又は分散剤であり得る。他の溶媒で、不溶性又は溶解が難しい多くの樹脂を含め、多数の樹脂は、本発明に係るピロリドンで溶解されうる。そのような樹脂の制限のないリストは、セルロース誘導体、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルクロリド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、ポリカーボネート、ポリエステルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリウレタン、エポキシ樹脂及び多くの共重合体を含むだろう。1つは、ビニルコーティング、ポリスチレン及びアクリルをベースにした床のフィニッシング剤及び研磨剤、スピニングアクリル系及び他の合成繊維、ブタジエン/アクリロニトリル共重合体と一緒のコーティングタンク塗装インテリア、ポリビニルフルオリドの押し出し、ナイロンモールディング、PVCシート及び成形された製品の製造、ペンキ除去剤、ワイヤー絶縁エナメル及び高温ラミネートの製造、ポリウレタンの調製、エポキシコーティングを適用又は除去、塗料及び他の装飾フィニッシング中の顔料の分散、天然ゴム及びビニルセメント、及び多くの他のもの等の特定の適用の本発明に係るピロリドンの使用が考えられるだろう。
本発明に係るピロリドンは、他の溶媒に溶解するのが難しい多くの薬剤又は化学的化合物の溶解力のため、化学的又は薬剤学的反応を実施する好ましい溶媒であり得る。1つはカルボニル化反応、エステル化反応、二トリルの調製、フッ素化反応、重合化反応及び多くの他のもの等の言及例であろう。
本発明に係るピロリドンは、洗浄及び脱脂操作のマイクロエレクトロニクス製造工業で、またフォトレジストストリッパー剤又はフォトレジスト除去剤として使用される印刷回路基板又はマイクロチップの製造工程で有用な溶媒であり得る。
他の潜在的な適用は、インクシステム又は芳香族、潤滑油又はブタジエンの抽出、ガス精製、及びアセチレンのリカバリー等の多くの化学的抽出プロセスでの使用である。
実験1:ワイヤーエナメル適用の例
出願人は、この実験の実施でLyonelle Sndjongの力添えに特別な感謝を表す。
N−n−ブチル−2−ピロリドン中のポリアミドイミドの調製
3Lの容積の5口の反応容器は、撹拌、冷却チューブ及び還流冷却器を備える。384gの無水トリメリット酸(TMA)、500gのメチレンジフェニル4,4‘−ジイソシアネート(MDI)及び1200gのN−n−ブチル−2−ピロリドン(NBP)を反応器に入れた。その結果混合物を2時間80℃で反応させ、続いて140℃まで加熱しそしてかき混ぜながらその温度で更なる二酸化炭素が形成されなくなるまで保った。その後、ポリマー溶液を55℃に冷却し、そして114gのNBP、144gのキシレン及び166gのナフサ溶媒をポリマー溶液に加えた。上記の手順に従い、Gel Permeation Chromatography(GPC)又は校正のためにポリスチレン(PS)を使用するSize Exclusion Chromatography (SEC)によって決定された、34.3重量%の樹脂濃度、20℃で2210mPa.sの粘度及び8100g/モルの平均分子重量Mwを有するポリアミドイミド溶液を得た。
ポリアミドイミドを溶媒N−n−ブチル−2−ピロリドン中の溶液で得た。
N−メチル−2−ピロリドン中のポリアミドイミドを1200gのN−n−ブチル−2−ピロリドンの置換によって、同様の上記手順を使用して調製した。この手順に従い、34.5重量%の樹脂濃度、20℃で2130mPa.sの粘度及び14400g/モルeq.PSの分子量を有するポリアミドイミド溶液を得た。
裸線の厚さ0.071mmの銅線を絶縁線の伝導体として使用した。そのエナメルをワイヤー上でコーティングし、そして650℃の温度で86m/分のエナメル化スピードで、空気再循環エナメル化機HRD中で16回焼いた。ダイズを適用システムとして使用した。結果として得られた層厚さは0.060mmであった。
OECD 422
生殖毒性をOECD422の規定「Guideline for the testing of chemicals, Combined Repeated Dose Toxicity Study with the Reproduction/Development Toxicity Screening Test、1996年3月22日」に類似する方法で試験した。この試験によると、その方法は、交尾することが許されたオスとメスのラットのいくつかのグループに段階的な投与量で試験物質を投与(好ましくは、経口)することを含む。試験でオスは、交尾前の最低限2週間、交尾期間中及び交尾後約2週間を含む、計画的な殺害の日前の日を含むそれまで、最低限4週間投与される。交尾前投与期間の2週間及び続く交尾及び全体投与期間の少なくとも4週間の生殖能力の観察の組み合わせは、オスの生殖能力及び精子形成の大部分の効果の可能な検出を十分に考慮される。メスは、研究を通じて投与される予定である。
2.1 概要
この研究の目的は、4試験項目の効果を検出すること又は交尾(着床)後6日から20日(Caesareanセクション前の日)の試験項目メスのHan Wisterラットの暴露の結果の胚及び胎児の作成をする化合物である。各グループは、100又は500mg/kg/日の投与レベルで1つの試験化合物を受けた。その結果は、蒸留水(Aqua dest)を投与されたネガティブコントロールグループと比較された。
テスト項目:グループ1:Aqua dest(ネガティブコントロール)
グループ2:N−n−ブチルピロリドン
グループ3:N−n−プロピルピロリドン
グループ4:N−n−イソブチルピロリドン
グループ5:N−n−イソプロピルピロリドン
投与レベル:グループ3、5 500mg/kg 体重/日
グループ2、4 100mg/kg 体重/日
実際の体重に対して毎日調整された5mL/kg 体重の標準的な投与量が使用された。
2.2.1 原料データ
死亡率及び一般的な耐性
全てのメスは、計画された死体の解剖まで生きた。
治療期間中、グループ2(N−n−ブチルピロリドン)の1匹のメス及びグループ3(N−n−プロピルピロリドン)の全てのメスで口内出血が観察された。これは試験項目の毒性効果よりも不快感のサインであると考えられた。
グループ5(N−イソプロピルピロリドン)で、4匹の母獣は投与後口内出血があった。これは、試験項目又は試験化合物の取り扱いに対する反応と考えられた。
更なる臨床サインはいずれの投与グループのいずれのメスでも観察されなかった。
グループ2で、平均摂餌量は試験項目又は試験化合物の取り扱いによって影響されたと考えられた。
グループ3で、摂餌量は交尾(着床)6〜9日を越えた治療の開始で統計的に有意に減少した。その後、平均摂餌量はコントロールグループのものと類似した。着床6〜21日の治療期間を超えて、平均摂餌量はコントロールグループと比較してー9.1%であった。この減少は試験項目に関連した影響であると考えられた。
グループ4で、平均摂餌量は研究の間ずっとコントロールグループのものと類似した。
グループ5(N−イソプロピルピロリドン)で、平均摂餌量は治療開始6〜9日後にわずかに減少したが、その後回復した。
グループ2で、平均体重、体重増加及び矯正された体重増加は、コントロールグループのものと類似した。
グループ3で、絶対的な体重は決して統計学的に有意に減少しないが、体重増加は、研究終了まで、交尾後8日から統計的に有意に減少した。治療期間後、体重増加はコントロールグループの49%と比較して36%であった。矯正された体重増加は、統計学的有意性を除き減少した(コントロールグループで11.1%と比較して7.6%)。
グループ4で、平均体重、体重増加及び矯正された体重増加は、試験項目又は試験化合物の取り扱いによって影響を受けなかった。
グループ5(N−イソプロピルピロリドン)で、平均体重増加は、統計学的に有意に減少したが、これは絶対的な体重に明らかに影響しなかった。矯正された体重増加は減少したが、統計学的な有意性はなかった。
死体の解剖で、関連性のある所見は、いずれのグループのいずれのメスにおいても観察されなかった。
2.2.2 胎児のデータ
胎児を子宮から取り除き、それぞれの性別、体重、全体の外見の異常なものを観察し、ペントバルビタールの皮下注射によって犠牲にし、手足を除いて取り出し、皮膚を取り除きそして処分した。保存及び貯蔵のため、死体をAlcian blueと一緒に(軟骨染色のため)エタノール溶液、氷酢酸、Alzarin red Sと一緒に(洗浄及び骨化された骨の染色のため)水酸化カリウム及び水性グリセリンに通し処理した。骨格を観察し、そして全ての異常な所見及び変異を記録した。
試験項目に関連した所見は、いずれのグループのいずれの胎児でも観察されなかった。
胎児の性別の比率はいずれのグループにおいても試験項目の処理によって影響を受けなかった。
グループ3及び5で、胎児の重量は、オス及びメス両方の胎児で統計学的に有意に減少し、ヒストリカルコントロールデータの範囲外であった。この減少は、試験項目に関連した影響であると考えられた。
グループ2及4で、胎児の重量は試験項目の処理によって影響を受けなかった。
グループ2及び4で、試験項目に関連する所見は観察されなかった。
グループ3(N−n−プロピルピロリドン)で、頭蓋骨で頬骨弓融合の発生が増加した。これが試験項目の処理によるものであることを除外できなかった。
更にグループ3(N−n−プロピルピロリドン)で、非骨化頸椎及び過剰肋の発生がわずかに増加した。
グループ5(N−イソブチルピロリドン)で、頸肋の発生が増加した。これらの肋は、末梢部の軟骨を有さず、非永久の構造の結果に終わることがあるが、高発生は、軸骨格の配置でわずかな外乱の兆候を示唆することがある。また、不完全に骨化された頭蓋の構造と同様に頬骨弓融合の発生は、わずかに増加した。
2.3 結論
グループ2(N−n−ブチルピロリドン、100mg/kg 体重/日)で、口内出血が1匹のメスで観察された。摂餌量又は体重の影響は観察されなかった。胎児の重量は試験項目の処理によって影響を及ぼされなかった。試験項目に関連する影響は胎児で観察されなかった。
グループ3(N−n−プロピルピロリドン、500mg/kg 体重/日)で、口内出血は全てのメスで観察された。摂餌量は処理の開始時に統計学的に有意に減少した。体重増加はほとんどの研究の間、統計学的に有意に減少し、矯正された体重増加は統計的有意差なしに減少した。胎児の重量はオス及びメスの両方で統計的に有意に減少し、ヒストリカルコントロールデータの範囲外であった。頭蓋骨で頬骨弓融合の発生が増加し、胎児で非骨化頸椎及び過剰肋の発生がわずかに増加した。
グループ5(N−イソプロピルピロリドン)で、4匹の母獣は投与後、口内出血があった。平均摂餌量及び体重はコントロールグループのものに類似した。体重増加は、統計的に有意に減少し、矯正された体重増加は減少したが、統計学的有意性はなかった。着床後死亡及び胚の再吸収は増加し、母獣につき胎児の数は減少した。腹の子の胎児の平均重量及び胎児の土台は、統計学的に有意に減少した。胎児の試験中、頸肋の明らかな増加の発生が観察された。この高発生は、軸骨格の配置でわずかな外乱の兆候を示唆することがある。不完全に骨化された頭蓋の構造の数は、わずかに増加し、骨格の発育で妨害を示す。
Claims (18)
- N−n−ブチルピロリドン、N−イソブチルピロリドン、N−t−ブチルピロリドン、N−n−ペンチルピロリドン、N−(メチル置換ブチル)ピロリドン、環状メチル置換N−プロピル及びN−ブチルピロリドン、及びN−(メトキシプロピル)ピロリドンからなる群から選択される1又は2以上のピロリドンの非生殖毒性溶媒としての使用。
- 溶媒としてのN−メチルピロリドン(NMP)、N−エチル−2−ピロリドン(NEP)、ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、及びそれらの混合物からなるリストから選択される溶媒の一部又は完全な置換ための使用であって、少なくとも1容量%の選択されたピロリドンの少なくとも1つを含む請求項1に記載の使用。
- 少なくともNMP、NEP、DMAc、又はDMFを含む溶媒中の共溶媒としての、請求項1又は2に記載の使用。
- 溶媒中の共溶媒としての使用であって、該溶媒がNMP、NEP、DMAc、又はDMFの置換の溶媒である第2の溶媒を含み、好ましくは、N−エチル−2−ピロリドン(NEP)、1,5−ジメチル−ピロリドン(DMP)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(DPGME)、大豆油又はコーンオイル由来のメチルエステルと乳酸エチルの混合物、ポリ(エチレングリコール)ジメチルエーテル(一般に、「ポリグリコール」という)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(一般に、「エチルグリコール」という)、1,3−ジオキソラン、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びメチル−5−(ジメチルアミノ)−2−メチル−5−オキソペンタノエートから群から選択される、請求項1〜3のいずれかに記載の使用。
- 溶媒が選択されたピロリドンの少なくとも1つの少なくとも1容量%、好ましくは、少なくとも50容量%を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の使用。
- 溶媒が溶解剤、希釈剤、抽出剤、洗浄剤、剥離剤、除去剤、脱脂剤、吸収剤及び/又は分散剤として使用される、請求項1〜5のいずれかに記載の使用。
- 溶媒が農薬製剤中で溶解剤、希釈剤又は分散剤として使用される、請求項6に記載の使用。
- 溶媒がニス、塗料及び/又はセルロース誘導体、ビニル、アクリル及び/又は他の樹脂に基づく別のフィニッシングの剥離剤として使用される、請求項6に記載の使用。
- 溶媒が炭素堆積物及び燃焼機関の内部からの他の燃焼生成物の除去剤として使用される、請求項6に記載の使用。
- 溶媒がポリマー材料、染料及び他の汚染物質の除去に洗浄剤として使用される、請求項6に記載の使用。
- 溶媒が、重合反応の溶解剤、希釈剤、抽出剤、吸収剤及び/又は分散剤として使用され、またコーティング、スピニング、ラミネーティング、モールディング、押し出し及び除去工程に用いられる、請求項6に記載の使用。
- 請求項6に記載の使用であって、溶媒が樹脂の製造において溶解剤、希釈剤、抽出剤、吸収剤、反応媒体、及び/又は分散剤として使用され、該樹脂はセルロース誘導体、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルクロリド(PVC)、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセテート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエステルイミド、エポキシ樹脂、ポリ(アミドーイミド)樹脂、及びそれらの多くの共ポリマーから成る群から選択され、及びワイヤーエナメルの製造におけるこれらのポリマーの適用プロセスにおける、使用。
- 溶媒がポリテトラフルオロエチレンポリマー及び/又は基質上にそのようなポリマーのいくつかの次の堆積物の製造において、溶解剤、希釈剤、抽出剤、吸収剤、反応媒体、及び/又は分散剤として使用される、請求項6に記載の使用。
- 溶媒が化学的又は薬剤学的反応を行うために溶解剤、希釈剤、抽出剤、吸収剤、反応媒体、及び/又は分散剤として使用される、請求項6に記載の使用。
- 溶媒がマイクロエレクトロニクス製造工業で使用され、印刷回路板及び/又は印刷回路マイクロチップの製造工程でフォトレジスト剥離剤としての使用を含む、請求項6に記載の使用。
- 溶媒が光化学プロセスで抽出剤として使用される、請求項6に記載の使用。
- 溶媒がN−メチルピロリドン(NMP)及びN−n−ブチルピロリドン、N−イソブチルピロリドン、N−t−ブチルピロリドン、N−n−ペンチルピロリドン、環状メチル置換N−プロピル及びN−ブチルピロリドン及びN−(メトキシプロピル)ピロリドンから成る群から選択される1又は2以上のピロリドンを含む溶媒。
- N−メチルピロリドン(NMP)の置換の溶媒である第2の溶媒を含み、好ましくは、N−エチル−2−ピロリドン(NEP)、1,5−ジメチルピロリドン(DMP)、ジプロピレングリコールジメチルエーテル(DPGDME)、大豆油又はコーンオイル由来のメチルエーテルと乳酸エチルの混合物、ポリ(エチレングリコール)、ジメチルエーテル(一般に、「ポリグリム」という)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(一般に、「エチルグリム」という)、1,3−ジオキソラン、ジメチルスルホキシド(DMSO)及びメチル−5−(ジメチルアミノ)−2−メチル−5−(ジメチルアミノ)−2−メチル−5−オキソペンタノエートの群から選択されるものを含み、及び第1の溶媒としてN−n−ブチルピロリドン、N−イソブチルピロリドン、N−t−ブチルピロリドン、N−n−ペンチルピロリドン、環状メチル置換N−プロピル又はN−ブチルピロリドン及びN−(メトキシピロピル)ピロリドンの群から選択される1又は2以上のピロリドンを含む、溶媒。
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