JP2019526664A - ポリオキサゾリジノン化合物の合成法 - Google Patents

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Abstract

ポリオキサゾリジノン化合物を製造するための方法であって、触媒(C)の存在下でイソシアネート化合物(A)をエポキシド化合物(B)と反応させる工程を含んでなり、イソシアネート化合物(A)がイソシアネート化合物(A1)を含んでなり、イソシアネート化合物(A1)が、少なくとも2つのイソシアネート基(I1≧2)、好ましくは2つのイソシアネート基(I1=2)を含んでなり、エポキシド化合物(B)が、エポキシド化合物(B1)およびエポキシド化合物(B2)を含んでなり、エポキシド化合物(B2)がエポキシド化合物(B1)と異なり、エポキシド化合物(B1)が、連結基(L1)によって連結される少なくとも2つの末端エポキシド基(F1≧2)、好ましくは2つの末端エポキシド基(F1=2)を含んでなり、エポキシド化合物(B2)が、連結基(L2)によって連結される少なくとも2つの末端エポキシド基(F2≧2))、好ましくは2つの末端エポキシド基(F2=2)を含んでなり、連結基(L2)が、主鎖内に共役多重結合を含まない相互非環式共有結合を含んでなり、エポキシド化合物(B2)が、エポキシド化合物(B1)の末端エポキシド基と、エポキシド化合物(B1)の末端エポキシド基とエポキシド化合物(B2)の末端エポキシド基の合計とのモル比に基づいて、≧0.01モル%〜<10モル%、好ましくは1〜9モル%、より好ましくは3〜8モル%の量で、エポキシド化合物B1およびB2中に存在する方法。

Description

本発明は、触媒の存在下でイソシアネート成分をエポキシド成分と反応させる工程を含む、軟質ポリオキサゾリジノン化合物の製造法に関する。本発明はさらに、そのような化合物、そのような化合物を含んでなる紡糸繊維、およびそのような繊維を含んでなる織物に関する。
オキサゾリジノンは医薬品用途で広く使用されている構造モチーフであり、エポキシドとイソシアネートの付加環化はそれらを製造するための簡便なワンポット合成経路であると思われる。ポリマーオキサゾリジノンは、その特性および用途が現在進行中の研究対象である材料群である。
国際公開第2014/076024A1号は、ルイス酸触媒の存在下でイソシアネート化合物をエポキシド化合物とゆっくり反応させる工程を含んでなるオキサゾリジノン化合物の製造法を開示している。この文献はさらに、そのような方法によって得られるオキサゾリジノン化合物に関し、そのオキサゾリジノン化合物は、ASTM D1209−05(2011)に従って決定された色が≦200であり、オキサゾリジノン化合物のイソシアヌレート副生成物に対するモル比o/iが≧85/15である。最後に、該文献は、1分子当たり2つ以上のNCO基をもつイソシアネート化合物および1分子当たり2つ以上のエポキシ基をもつエポキシド化合物を用いて該文献による方法によって得られ、イソシアネート化合物から誘導される少なくとも2つの単位およびエポキシド化合物から誘導される少なくとも2つの単位を含んでなり、ASTM D1209−05(2011)に従って決定された色が≦200であるオリゴマーまたはポリマーオキサゾリジノン化合物に関する。
欧州特許第2015/060062号は、触媒としてのオニウム塩の存在下でイソシアネート化合物をエポキシド化合物と反応させる工程と、前記方法によって得られるオキサゾリジノン化合物とを含んでなる、活性が高いオキサゾリジノン化合物を選択的に製造する方法を開示している。該発明はさらに、触媒としてのオニウム塩の存在下でポリイソシアネート化合物とポリエポキシド化合物とを反応させることによって得られる、5−置換1,3−オキサゾリジン−2−オン位置異性体に対する位置選択性が≧78%であるポリオキサゾリジノン化合物に関する。
ポリマーオキサゾリジノンは、多くの分野での有用性を制限するやや脆い特性を有することがと報告されている。基材の柔軟性が有益である1つの用途分野は、織物用繊維の分野である。
本出願は、先行技術で知られているものと同等の熱的性質をもち、柔軟性/弾性、特に降伏点または破断点引張伸びが向上した熱可塑性ポリオキサゾリジノンの製造法を提供することを目的とする。
この目的は、ポリオキサゾリジノン化合物を製造するための方法であって、触媒(C)の存在下でイソシアネート化合物(A)をエポキシド化合物(B)と反応させる工程を含んでなり、イソシアネート化合物(A)が、少なくとも2つのイソシアネート基(I≧2)、好ましくは2つのイソシアネート基(I=2)を含んでなり、エポキシド化合物(B)が、エポキシド化合物(B)およびエポキシド化合物(B)を含んでなり、エポキシド化合物(B)がエポキシド化合物(B)と異なり、エポキシド化合物(B)が、連結基(L)によって連結される少なくとも2つの末端エポキシド基(F≧2)、好ましくは2つの末端エポキシド基(F=2)を含んでなり、エポキシド化合物(B)が、連結基(L)によって連結される少なくとも2つの末端エポキシド基(F≧2))、好ましくは2つの末端エポキシド基(F=2)を含んでなり、連結基(L)が、主鎖内に共役多重結合を含まない相互非環式共有結合を含んでなり、エポキシド化合物(B)が、エポキシド化合物(B)の末端エポキシド基と、エポキシド化合物(B)の末端エポキシド基とエポキシド化合物(B)の末端エポキシド基の合計とのモル比に基づいて、≧0.01モル%〜<10モル%、好ましくは1〜9モル%、より好ましくは3〜8モル%の量で、エポキシド化合物(B)および(B)中に存在する方法によって達成される。
発明の具体的説明
本明細書で使用される場合、「オキサゾリジノン化合物」という用語は、ポリイソシアネートとモノエポキシドとの、モノイソシアネートとポリエポキシドとの、またはポリイソシアネートとポリエポキシドとの反応によって得られるオリゴオキサゾリジノン化合物およびポリオキサゾリジノン化合物を指すことを意味する。特に好ましいオリゴ−およびポリオキサゾリジノン化合物は直鎖オリゴ−およびポリオキサゾリジノン化合物である。
本明細書で使用される場合、「イソシアネート化合物」という用語は、1つのイソシアネート基を有するモノイソシアネート化合物(I=1)、2つのイソシアネート基(I=2)またはそれより多くのイソシアネート基(I>2)を有するポリイソシアネート化合物、イソシアネート末端ビューレット、イソシアヌレート、ウレトジオン、カルバメート、およびイソシアネート末端プレポリマーを指すことを意味する。
本明細書で使用される場合、「エポキシド化合物」という用語は、1つの末端エポキシド基をもつモノエポキシド化合物(F=1)および2つの末端エポキシド基(F=2)またはそれより多くの末端エポキシド基(F>2)をもつポリエポキシド化合物を指すことを意味する。
理論に束縛されることを望むものではないが、ポリオキサゾリジノンポリマーに共重合されたエポキシド化合物(B)は最終ポリマーにソフトセグメント特性(soft segment properties)を付与し、したがって柔軟性があるポリマーを製造するのに役立つと考えられる。エポキシド化合物(B)は、エポキシド化合物Bの末端エポキシド基と、エポキシド化合物Bの末端エポキシド基とエポキシド化合物Bの末端エポキシド基の合計とのモル比に基づいて、好ましくは≧1モル%〜≦9モル%、より好ましい≧3モル%〜≦8モル%の量でエポキシド化合物(B)中に存在する。
そのような挙動を担うと考えられているエポキシド化合物(B)の構造上の特徴は、主鎖内の共役多重結合を含まない相互非環式共有結合を含んでなる連結基(L)で連結された2つのエポキシ基である。主鎖内の原子間の単結合は、少なくとも原理上は、結合軸の周りの回転を可能にする。これは主鎖内の二重結合または三重結合には当てはまらない。連結基が分岐構造である場合、2つのエポキシ基の間に単結合の連続した配列(例えば、非共役二重結合)がある限り、分岐中に複数の結合が存在することも可能である。
エポキシド化合物(B)の含有量が少なすぎるかまたは多すぎると、ポリマー鎖同士の所望の柔軟な絡み合い(entanglement)が低すぎるかまたは多すぎることが予想され、高含有量のエポキシド化合物(B)に対してガラス転移温度Tの低下をもたらす。本発明に従って量を選択することによって、バランスがとられ、繊維に紡糸されうるかまたは他の柔軟性がある商品に使用されうる柔軟なポリマー鎖が生じる。
また、イソシアネート化合物(A)を、連続的に、または2つ以上の個々の添加工程で段階的に、エポキシド化合物(B)に添加することが好ましい。これは、反応中にイソシアネート化合物(A)を、連続的に、または前記の段階的に、エポキシド化合物(B)を含有する反応混合物に添加するというように理解されるべきである。イソシアネート成分が、シリンジポンプ、滴下漏斗、またはイソシアネートが反応混合物中にもたらされる他の連続もしくは半連続装置を介して添加される場合も含まれる。反応系には若干の反応後時間が与えられてもよいが、反応は、イソシアネート化合物の添加が終了した直後に本質的に完了すべきである。
イソシアネート化合物(A)の添加率は、イソシアネート化合物(A)とエポキシド化合物(B)の溶媒を除いた合計重量に対して、1分あたり≧0.1重量%〜≦10重量%のイソシアネート化合物(A)の範囲でありうる。
方法の基準(process criteria)として、イソシアネート添加の終了の30分後、好ましくは20分後、より好ましくは10分後で反応混合物のNCO基含有量にもはや変化が(実験的な不確実性の範囲内で)起こらないという条件を確立しうる。これは、例えば、それらのNCO含有量に関する反応混合物の試料のその場(in-situ)IR分光法または分析によって、例えば、DIN ISO 10283による滴定によって観察することができる。
本発明による方法の1つの実施態様では、イソシアネート化合物(A)は反応混合物に連続的に添加される。本発明の意味において「連続的に」とは、イソシアネート化合物(A)が定められた期間にわたって反応混合物に添加されると同時に、反応混合物中に存在するイソシアネート化合物(A)がすべて、オキサゾリジノン化合物に変換されることを意味する。好ましくは、反応混合物中のNCO基の蓄積を避けるために、イソシアネート添加の速度は最大速度以下であり、その反応条件下でイソシアネート化合物(A)はオキサゾリジノン化合物に変換されうる。反応混合物中のNCO基の実際の濃度は、例えばその場IR分光法で観察することができる。NCO基濃度が設定値を超えて増加することが観察された場合、イソシアネーは減速して添加される。好ましくは、イソシアネート化合物(A)は、反応混合物(エポキシド化合物(B)、イソシアネート化合物(A)、触媒(C)、およびオキサゾリジノン化合物からなるが、溶媒は存在しても考慮しない)に、反応混合物中のイソシアネート化合物(A)の濃度が、≦40重量%、好ましくは≦20重量%、よりこのましくは≦15重量%であるような添加速度で添加される。
本発明による方法の別の実施態様では、各個々の添加工程のイソシアネート化合物(A)の添加量は、添加されるイソシアネート化合物(A)の総量の≧0.1重量%〜≦50重量%である。好ましくは、個々の添加工程当たりのイソシアネート化合物の添加量は、添加されるイソシアネート化合物(A)の総量の≧1.0重量%〜≦40重量%、より好ましくは≧5.0重量%〜≦35重量%である。好ましくは、反応混合物(エポキシド化合物(B)、イソシアネート化合物(A)、触媒(C)、およびオキサゾリジノン化合物からなるが、溶媒は存在しても考慮しない)へのイソシアネート化合物(A)の各個々の添加の間の時間間隔は、反応混合物中のイソシアネート化合物(A)の任意の時点における濃度が≦40重量%、好ましくは≦20重量%、より好ましくは≦15重量%であるように選ばれる。反応混合物中のNCO基の実際の濃度は、例えばその場IR分光法によって観察することができる。NCO基濃度が設定値を超えて増加することが観察される場合、添加工程間の時間間隔は増加される。
本発明による方法の別の実施態様では、イソシアネート化合物(A)およびエポキシド化合物(B)を、触媒(C)および/または溶媒を任意選択で含んでなる反応装置に同時に、連続的に、または2つ以上の個々の添加工程で段階的に添加することができる。イソシアネート化合物(A)およびエポキシド化合物(B)は、反応器に入る前に同時に1つの入口を介して混合および添加することができ、または反応器に入ると同時に別々の入口を介して添加することができる。好ましい実施態様では、混合方法は、スタティックミキサーおよび/またはダイナミックミキサーによって実施することができる。
得られるポリオキサゾリジノン化合物の鎖長は、イソシアネート化合物(A)とエポキシド化合物(B)の比率を調整することによって制御することができる。イソシアネート化合物(A)、好ましくはジイソシアネート化合物、およびエポキシド化合物(B)、好ましくはジエポキシド化合物のイソシアネートおよび末端エポキシド基の正確な含有量はそれぞれ、重合反応の前に、例えば、ドイツ標準規格(German standard norm)DIN EN ISO 11909に従ってイソシアネート数(isocyanate number)を測定し、ドイツ標準規格DIN EN 1877−1に従ってエポキシド数(epoxide number)を測定することによって優先的に決定される。反応混合物中のNCO基の末端エポキシド基に対するモル比が≧0.8:1〜≦1.2:1、より好ましくは≧0.9:1〜≦1.1:1であることが好ましい。
本発明を、以下の実施態様および態様に関連させてさらに説明する。文脈上別段の指示がない限り、それらは自由に組み合わせることができる。
本発明による方法のある実施態様では、
(α) イソシアネート化合物(A)が、エポキシド化合物(B)内のエポキシド化合物(B)およびエポキシド化合物(B)に、連続的に、または2つ以上の個々の添加工程で段階的に加えられ、各個々の添加工程において、イソシアネート化合物(A)の添加量が、加えられるイソシアネート化合物(A)の総量の≧0.1重量%〜≦50重量%であり、好ましくは、この量は≧1重量%〜≦40重量%、より好ましくは≧5重量%〜≦20重量%であるか、または
(β) イソシアネート化合物(A)ならびにエポキシド化合物(B)内のエポキシド化合物(B)およびエポキシド化合物(B)が同時に、任意選択で触媒(C)および/または溶媒を含んでなる反応装置に、連続的に、または2つ以上の個々の添加工程で段階的に加えられる。
本発明による方法の好ましい実施態様は(α)である。
本発明による方法のさらなる実施態様では、エポキシド化合物(B)内のエポキシド化合物(B)およびエポキシド化合物(B)は、イソシアネート化合物(A)を含んでなるイソシアネート化合物(A)の添加前に混合されることになる。
本発明による方法のある実施態様では、イソシアネート化合物(A)は、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2−メチルペンタメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート(THDI)、ドデカンメチレンジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、3−イソシアナトメチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12−MDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジイソシアナト−2,2−ジシクロヘキシルプロパン、ポリ(ヘキサメチレンジイソシアネート)、オクタメチレンジイソシアネート、トリレン−α,4−ジイソシアネート、ポリ(プロピレングリコール)トリレン−2,4−ジイソシアネート末端、ポリ(アジピン酸エチレン)トリレン−2,4−ジイソシアネート末端、2,4,6−トリメチル−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−クロロ−6−メチル−1,3−フェニレンジイソシアネート、ポリ[1,4−フェニレンジイソシアネート−コ−ポリ(1,4−ブタンジオール)]ジイソシアネート、ポリ(テトラフルオロエチレンオキシド−コ−ジフルオロメチレンオキシド)α,ω−ジイソシアネート、1,4−ジイソカナトブタン、1,8−ジイソシアナトオクタン、1,3−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトベンゼン、2,4−もしくは2,5−および2,6−ジイソシアナトトルエン(TDI)またはこれらの異性体の混合物、4,4’−、2,4−、もしくは2,2’−ジイソシアナトジフェニルメタンまたはこれらの異性体の混合物、4,4−、2,4’−、または2,2’−ジイソシアナト−2,2−ジフェニルプロパン−p−キシレンジイソシアネートおよびα,α,α’,α’−テトラメチル−m−もしくは−p−キシレンジイソシアネート(TMXDI)、それらの混合物、または上記イソシアネートのビューレット、イソシアヌレート、カルバメート、もしくはウレトジオンからなる群より選択される。
より好ましくは、イソシアネート化合物(A)は、トリレン−α,4−ジイソシアネート、ポリ(プロピレングリコール)トリレン−2,4−ジイソシアネート末端、2,4,6−トリメチル−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−クロロ−6−メチル−1,3−フェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、4,4’−、2,4−、または2,2’−ジイソシアナトジフェニルメタンまたはこれらの異性体の混合物、4,4−、2,4’−、または2,2’−ジイソシアナト−2,2−ジフェニルプロパン−p−キシレンジイソシアネートおよびα,α,α’,α’−テトラメチル−m−または−p−キシレンジイソシアネート(TMXDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトベンゼン、2,4−または2,5−および2,6−ジイソシアナトトルエン(TDI)、またはこれらの異性体の混合物を含んでなる群から選択される。
最も好ましくは、イソシアネート化合物(A)は、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトベンゼン、2,4−または2,5−および2,6−ジイソシアナトトルエン(TDI)またはこれらの異性体の混合物からなる群より選択される。
2つ以上の上記イソシアネート化合物(A)の混合物も使用することができる。
本発明による方法のある実施態様では、エポキシド化合物(B)は、水素化ビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Fジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Sジグリシジルエーテル、9,9−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)フッ素、テトラブロモビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、テトラクロロビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノール−Fジグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノール−Sジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、o−フタル酸ジグリシジル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、ビニルシクロヘキセンジエポキシド、リモネンジエポキシド、二重不飽和脂肪酸C1−C18アルキルエステルのジエポキシド、2−ジヒドロキシベンゼンジグリシジルエーテル、1,4−ジヒドロキシベンゼンジグリシジルエーテル、4,4’−(3,3,5−トリメチルシクロヘキシリデン)ビスフェニルジグリシジルエーテルおよびジグリシジルイソフタレートレゾルシノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、およびo−フタル酸ジグリシジルからなる群より選択される。
より好ましくは、エポキシド化合物(B)は、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、およびビスフェノールFジグリシジルエーテルからなる群より選択される。
最も好ましくは、エポキシド化合物(B)は、ビスフェノールAジグリシジルエーテルおよびビスフェノールFジグリシジルエーテルからなる群より選択される。
2つ以上の上記エポキシド化合物(B)の混合物も使用することができる。
本発明による方法のある実施態様では、エポキシド化合物(B)化合物は式(I):
Figure 2019526664
に従う。
式中、Lは、nが≧1〜≦50(好ましくは≧2〜≦20)の値を有する(CH基であるか、または
式中、Lは、nが≧1〜≦50(好ましくは≧2〜≦20)の値を有する(O−CH基であるか、または
式中、Lは、Rが水素もしくはアルキルであり、nが≧1〜≦50(好ましくは≧2〜≦20)の値を有する(O−CHR−CH基である。
連結基Lのこれらの構造要素は、ポリマー鎖における高度の柔軟性を可能にする。
より好ましくは、エポキシド化合物(B)は、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセリンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、および/またはポリブタジエンジグリシジルエーテルからなる群より選択される。
最も好ましくは、エポキシド化合物(B)は、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルからなる群より選択される。
2つ以上の上記エポキシド化合物(B)の混合物も使用することができる。
本発明による方法の別の実施態様では、ポリオキサゾリドンは、(F=1)をもつ単官能エポキシド化合物(B)、(I=1)をもつ単官能イソシアネート化合物(A)、および/または(I=1)をもつ単官能カルバメート化合物(A)をさらに含んでなる。
より好ましくは、単官能エポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)は、フェニルグリシジルエーテル、o−クレシルグリシジルエーテル、m−クレシルグリシジルエーテル、p−クレシルグリシジルエーテル、4−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、1−ナフチルグリシジルエーテル、2−ナフチルグリシジルエーテル、4−クロロフェニルグリシジルエーテル、2,4,6−トリクロロフェニルグリシジルエーテル、2,4,6−トリブロモフェニルグリシジルエーテル、ペンタフルオロフェニルグリシジルエーテル、シクロヘキシルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、グリシジルベンゾエート、グリシジルアセテート、グリシジルシクロヘキシルカルボキシレート、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、C10−C18アルキルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、酸化エチレン、酸化プロピレン、スチレンオキシド、1,2−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、1,2−ヘキセンオキシド、C10−C18アルファオレフィンの酸化物、シクロヘキセンオキシド、一酸化ビニルシクロヘキセン、一酸化リモネン、ブタジエンモノエポキシドおよび/またはN−グリシジルフタルイミド、n−ヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ω−クロロヘキサメチレンイソシアネート、2−エチルヘキシルイソシアネート、n−オクチルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、ステアリルイソシアネート、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、ブチルイソシアネート、イソプロピルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、6−クロロ−ヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、2,3,4−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、3,3,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、2−ノルボルニルメチルイソシアネート、デシルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、テトラデシルイソシアネート、ヘキサデシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、3−ブトキシプロピルイソシアネート、3−(2−エチルヘキシルオキシ)−プロピルイソシアネート、(トリメチルシリル)イソシアネート、フェニルイソシアネート、オルソ、メタ−、パラトリルイソシアネート、クロロフェニルイソシアネート(2,3,4−異性体)、ジクロロフェニルイソシアネート、4−ニトロフェニルイソシアネート、3−トリフルオロメチルフェニルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート(工業用混合物および個々の異性体)、4−ドデシルフェニルイソシアナート、4−シクロヘキシル−フェニルイソシアネート、4−ペンチル−フェニルイソシアネート、4−t−ブチルフェニルイソシアネート、1−ナフチルイソシアネート、好ましくは、N−(p−トリル)カルバメート、4−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、p−トリルイソシアネートN−フェニルカルバメート、N−(o−トリル)カルバメート、N−(p−トリル)カルバメート、N−(4−クロロフェニル)カルバメート、N−(1−ナフチル)カルバメート、N−(2−ナフチル)カルバメート、N−シクロヘキシルカルバメート、N−メチルカルバメート、N−エチルカルバメート、N−(n−プロピル)カルバメート、N−イソプロピルカルバメート、N−ブチルカルバメート、N−ペンチルカルバメートN−ヘキシルカルバメート、ならびにN−オクチルカルバメートからなる群より選択される。
最も好ましくは、単官能エポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)は、パラ−tert.−ブチルフェニルグリシジルエーテル、またはパラトリルイソシアネート−p−トリルイソシアネートN−メチルカルバメートからなる群より選択される。
上記のエポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)のうち2つ以上の混合物も使用することができる。
単官能エポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)は、重合反応の開始時に反応混合物に添加することができる。単官能エポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)はまた、反応中またはイソシアネート化合物(A)、エポキシド化合物(B)、およびエポキシド化合物(B)の反応が完了した後に添加することができる。代替的な実施例では、単官能エポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)は、反応の異なる時点で少しずつ添加してもよい。好ましくは、単官能エポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)は、イソシアネート化合物(A)、エポキシド化合物(B)、およびエポキシド化合物(B)の重合反応の開始時または反応中に添加される。
代替的な実施態様として、過剰の単官能エポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)は、イソシアネート化合物(A)と、エポキシド化合物(B)、エポキシド化合物(B)との間の反応が完了した後の反応混合物に応じて添加される。理論に束縛されることなく、エポキシド化合物(B)および/またはエポキシド化合物(B)とイソシアネート化合物(B)との反応から生じる末端エポキシド基または末端イソシアネート基は、単官能エポキシ化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)との反応によって不活性末端基に変換されると考えられる。過剰量の単官能エポキシド化合物(B)、単官能イソシアネート化合物(A)、および/または単官能カルバメート化合物(A)は、例えば抽出、沈殿、蒸留、ストリッピング、または薄膜蒸発によって、のちに生成物から除去される。
連鎖停止剤として、エポキシド化合物(B)における単官能性エポキシド化合物(B)を、例えばエポキシド化合物(B)のエポキシ基の合計量に対して≧1〜≦10モル%の量で添加することは、遊離NCO基を有しないポリマーをもたらす。これはそれらの化学的安定性を高める。
本発明による方法のある実施態様では、触媒(C)は式(II):
[M(R1)(R2)(R3)(R4)] n− (II)
〔式中、
Mは、窒素、リン、またはアンチモンであり、好ましくはリンであり、
(R1)、(R2)、(R3)、(R4)は互いに独立して、ヘテロ原子および/またはヘテロ原子含有置換基で任意選択で置換される1〜22個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキル基、ヘテロ原子および/またはヘテロ原子含有置換基で任意選択で置換される3〜22個の炭素原子を含む脂環式基、ヘテロ原子および/またはヘテロ原子含有置換基で任意選択で置換される3〜22個の炭素原子を含むC1−C3アルキル架橋脂環式基、ならびに1つ以上の1〜10個の炭素原子を含むアルキル基および/またはヘテロ原子含有置換基および/またはヘテロ原子で任意選択で置換される6〜18個の炭素原子を含むアリール基を含んでなる群から選択され、
ここで、
(R4)は、(R1)、(R2)、および(R3)と異なり、
3〜22炭素原子を含む分岐アルキル基、3〜22炭素原子を含む脂環式基、3〜22炭素原子を含むC1−C3アルキル架橋脂環式基、ならびに6〜18個の炭素原子を含み、任意選択で1つ以上の1〜10炭素原子を含むアルキル基および/またはヘテロ原子含有置換基および/またはヘテロ原子で置換されるアリール基を含んでなる群から選択され、
ここで、
(R1)、(R2)は、6〜18個の炭素原子を含むアリール基であり、
Yは、ハロゲン化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、またはリン酸アニオン、より好ましくは、ハロゲン化物または炭酸塩であり、
nは、1、2、または3の整数である〕
で表される。
本発明の1つの実施態様では、式(II)のMはリンである。
本発明の別の実施態様では、式(II)の(R1)、(R2)、(R3)は互いに独立して、6〜18個の炭素原子を含むアリール基であり、好ましくは式(II)の(R1)、(R2)、(R3)はそれぞれフェニル基である。
本発明の別の実施態様では、式(II)の(R4)は、3〜6個の炭素原子を含む分岐アルキル基、3〜8個の炭素原子を含む脂環式基、1〜12個の炭素原子を含むC1−C3アルキル架橋脂環式基、および6〜18個の炭素原子を含み、ヘテロ原子含有基で任意選択で置換されるアリール基を含んでなる群から選択される。
本発明の別の実施態様では、式(II)の(R4)は、3〜6個の炭素原子を含む分岐アルキル基、3〜8個の炭素原子を含む脂環式基、3〜12個の炭素原子を含むC1−C3アルキル架橋脂環式基、およびヘテロ原子含有基で置換されている6個の炭素原子を含むアリール基を含んでなる群から選択される。
本発明の別の実施態様では、式(II)の(R4)は、3〜6個の炭素原子を含む分岐アルキル基、3〜8個の炭素原子を含む脂環式基、3〜12個の炭素原子を含むC1−C3アルキル架橋脂環式基、少なくとも1つのヘテロ原子含有基で置換され、そのヘテロ原子はO、N、および/またはSから選択されるフェニルを含んでなる群から選択される。
本発明の別の実施態様では、式(II)の(R4)は、3〜6個の炭素原子を含む分岐アルキル基、3〜8個の炭素原子を含む脂環式基、3〜12個の炭素原子を含むC1−C3アルキル架橋脂環式基、およびO−メチル、O−エチル、O−プロピル、O−ブチル、O−フェニル、N−(メチル)2−、N−(エチル)2−、N−(フェニル)2、S−メチル、S−エチル、S−プロピル、S−ブチル、またはS−フェニル基置換されるフェニルを含んでなる群から選択される。
本発明の別の実施態様では、式(II)の(R4)は、i−プロピル、i−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、イソ−ペンチル、ネオ−ペンチル、n−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−エチル−ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、CH2−シクロペンチル、CH2−シクロヘキシル、CH2−シクロヘプチル、CH2−ノルボルニル、CH2−ビシクロ−[2.2.1]−ヘプチル、CH2−アダマンチル、CH2−ビシクロ−[2.2.2]−オクチル、CH2−ツイステイル、CH2−ビシクロ−[3.3.3]−ウンデクイル、2−メトキシフェニル、4−メトキシフェニル、2−エトキシフェニル、4−エトキシフェニル、2−プロポキシフェニル、4−プロポキシフェニル、2−イソプロポキシフェニル、4−イソプロポキシフェニル、2−フェノキシフェニル、4−フェノキシフェニル、2−(N,N−ジメチルアミノ)フェニル、4−(N,N−ジメチルアミノ)フェニル、2−(N,N−エチルメチルアミノ)−フェニル、4−(N,N−エチルメチルアミノ)−フェニル、2−(N,N−ジエチルアミノ)−フェニル、4−(N,N−ジエチルアミノ)−フェニル、2−(N−ピロリジル)−フェニル、4−(N−ピロリジル)−フェニル、2−(メチルチオ)−フェニル、4−(メチルチオ)−フェニル、2−(エチルチオ)−フェニル、および4−(エチルチオ)−フェニルから選択される。
本発明の1つの好ましい実施態様では、式(II)の触媒(C)が使用され、ここで、
Mは、リン、(R1)、(R2)、および(R3)はそれぞれ、フェニル基であり、
(R4)は、3〜22個の炭素原子、好ましくは3〜6個の炭素原子、特に好ましくは4個の炭素原子を含む分岐アルキル基、3〜22個の炭素原子、好ましくは3〜15個の炭素原子、特に好ましくは3〜8個の炭素原子脂環式基、3〜22個の炭素原子、好ましくは3〜15個の炭素原子、特に好ましくは3〜12個の炭素原子を含みC1−C3アルキル架橋脂環式基、および6〜18個の炭素原子を含み、任意選択でヘテロ原子含有基で置換されるアリール基を含んでなる群から選択され、
Yは、ハロゲン化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、またはリン酸アニオン、好ましくは、ハロゲン化物または炭酸アニオン、より好ましくは、塩化物、臭化物、または炭酸塩であり、
nは、1、2、または3の整数である。
本発明の別の好ましい実施態様では、式(II)の触媒(C)が使用され、ここで、
Mは、リン、(R1)、(R2)、および(R3)はそれぞれ、フェニル基であり、
(R4)は、i−プロピル、i−ブチル、sec−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、イソ−ペンチル、ネオ−ペンチル、n−ヘキシル、2−ヘキシル、3−ヘキシル、2−エチル−ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、CH2−シクロペンチル、CH2−シクロヘキシル、CH2−シクロヘプチル、CH2−ノルボルニル、CH2−ビシクロ−[2.2.1]−ヘプチル、CH2−アダマンチル、CH2−ビシクロ−[2.2.2]−オクチル、CH2−ツイステイル、CH2−ビシクロ−[3.3.3]−ウンデクイル、2−メトキシフェニル、4−メトキシフェニル、2−エトキシフェニル、4−エトキシフェニル、2−プロポキシフェニル、4−プロポキシフェニル、2−イソプロポキシフェニル、4−イソプロポキシフェニル、2−フェノキシフェニル、4−フェノキシフェニル、2−(N,N−ジメチルアミノ)フェニル、4−(N,N−ジメチルアミノ)フェニル、2−(N,N−エチルメチルアミノ)−フェニル、4−(N,N−エチルメチルアミノ)−フェニル、2−(N,N−ジエチルアミノ)−フェニル、4−(N,N−ジエチルアミノ)−フェニル、2−(N−ピロリジル)−フェニル、4−(N−ピロリジル)−フェニル、2−(メチルチオ)−フェニル、4−(メチルチオ)−フェニル、2−(エチルチオ)−フェニル、および4−(エチルチオ)−フェニルを含んでなる群から選択され、
Yは、ハロゲン化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、またはリン酸アニオン、好ましくは、ハロゲン化物または炭酸アニオン、より好ましくは、塩化物、臭化物、または炭酸塩であり、
nは、1、2、または3の整数である。
本発明の別の実施態様では、式(II)の触媒(C)が使用され、ここで、
Mは、リン、(R1)、(R2)、および(R3)はそれぞれ、フェニル基であり、
(R4)は、シクロペンチル、シクロヘキシル、CH2−アダマンチル、2−メトキシフェニル、および4−メトキシフェニルを含んでなる群から選択され、
Yは、ハロゲン化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、またはリン酸アニオン、好ましくは、ハロゲン化物または炭酸アニオン、より好ましくは、塩化物、臭化物、または炭酸塩であり、
nは、1、2、または3の整数である。
本発明の別の実施態様では、触媒(C)は、[PPh{p−C(OMe)}]Br、PPh{p−C(OMe)}](CO)、[PPh]Br、[P(n−Bu)]Br、[PPh(CH−アダマンチル)]Br、および[PPh(シクロヘキシル)]Brからなる群より選択される。
本発明の別の実施態様では、式(II)による触媒(C)は、反応混合物に添加されるイソシアネート化合物の量に対して、≧0.0001モル%〜≦10.0モル%の量で存在する。好ましくは、触媒は、≧0.001モル%〜≦5モル%、より好ましくは≧0.01モル%〜≦3モル%の量で存在する。
1つの実施態様では、本発明による方法は溶媒の存在下で行われる。好適な溶媒は、高沸点非プロトン性ハロゲン化芳香族または高沸点非プロトン性脂肪族複素環式溶媒、例えば、N−メチルピロリドン(NMP)、N−エチルピロリドン、環状エチレンカーボネート、環状プロピレンカーボネート、スルホラン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンのさまざまな異性体、トリクロロベンゼンのさまざまな異性体、デカリン、ヘキサメチルリン酸アミド、ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、およびジメチルスルホキシドまたはお互いの間でのもしくはさらなる非プロトン性溶媒との1つ以上の上記溶媒の混合物などである。
好ましい溶媒は、N−メチルピロリドン(NMP)、スルホラン、DMAc、およびオルソジクロロベンゼンからなる群より選択される。
最も好ましい溶媒は、オルソジクロロベンゼンおよび/またはN−メチルピロリドン(NMP)である。
本発明による方法の別の実施態様では、反応は溶媒の非存在下で行われる。好ましくは、反応混合物は、エポキシド化合物(B)、イソシアネート化合物(A)、および触媒(C)、ならびに反応中に形成されるオキサゾリジノン化合物のみを含有する。
本発明による方法の別の実施態様では、反応は、≧130℃〜≦280℃の反応温度、好ましくは≧140℃〜≦240℃の温度、最も好ましくは≧155℃〜≦210℃の温度で行われる。
本発明による方法のある実施態様では、方法は、反応によって得られたポリオキサゾリジノン化合物を単離し、ポリオキサゾリジノン化合物を加熱し、ポリオキサゾリジノン化合物を所望の形状にプレスする工程をさらに含んでなる。
本発明の別の態様は、本発明による方法によって得られるポリオキサゾリジノン化合物である。
本発明のある実施態様では、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で決定されるポリオキサゾリジノン化合物の数平均分子量Mは、例えば、≧320g/mol〜≦10000000g/mol、好ましくは≧480g/mol〜≦600000g/mol、最も好ましくは≧2000g/mol〜≦200000g/molの範囲にありうる。
本発明による化合物のある実施態様では、化合物は、DIN EN ISO 51007に従って10℃/分の加熱速度で決定されるガラス転移温度が≧150℃〜≦200℃である。
本発明はさらに、本発明によるポリオキサゾリジノン化合物を含んでなる紡糸繊維およびそのような紡糸繊維を含んでなる織物に関する。
本発明による方法は、例えば医薬品(pharmaceutics)または抗生物質としての使用に興味深い性質をもつオキサゾリジノン化合物の合成に適している。本発明による方法によって得られるポリオキサゾリジノンは、ポリウレタン化学におけるポリマー基礎的構成要素として特に適している。例えば、エポキシ末端オリゴマーオキサゾリジノン(オリゴオキサゾリジノン)は、ポリオールまたはポリアミンと反応させて発泡体(foams)または熱硬化性樹脂を形成することができる。そのようなエポキシ末端オリゴマーオキサゾリジノンは複合材料の製造にも適している。エポキシ末端オリゴマーオキサゾリジノン(オリゴオキサゾリジノン)は、それらのNCO末端対応物と反応させて、高分子量ポリオキサゾリジノンを形成することもでき、これは透明で高温安定性のある材料として有用である。本発明による方法によって得られる高分子量のポリオキサゾリジノンは、透明で高温安定性のある熱可塑性材料として特に適している。
充填剤、UV安定剤、熱安定剤、帯電防止剤、および顔料などのこれらの熱可塑性物質用の慣用の添加物は、慣用の量で本発明によるポリオキサゾリジノンに添加することができる。外部離型剤、流動剤、および/または難燃剤(例えば、アルキルおよびアリール亜リン酸塩およびリン酸塩、アルキルホスファンおよびアリールホスファンおよび低分子量カルボン酸アルキルおよびアリールエステル、ハロゲン化合物、塩、チョーク、石英粉末、ガラス繊維および炭素繊維、顔料、ならびにそれらの組み合わせ)を添加することによって、離型性、流動性、および/または耐炎性を任意選択で向上させることができる。そのような化合物は、例えば、国際公開第99/55772号、15〜25ページ、および「プラスチック添加剤ハンドブック(Plastics Additives Handbook)」、Hans Zweifel編、第5版2000年、Hanser Publishers、ミュンヘンの対応する章に記載されている。
任意選択で、例えば、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレンをベースとするグラフトポリマーもしくはアクリル酸ゴム(acrylate rubber)をベースとするグラフトコポリマー(例えば、EP−A 640 655に記載のグラフトポリマーを参照されたい)などの他の熱可塑性物質および/または従来の添加物との混合物中の本発明によるポリオキサゾリジノンは、任意の所望の造形品/押出成形品の加工されるとき、既に知られているポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、およびポリエステルが使用されるすべての場合に使用することができる。本発明によるポリオキサゾリジノンのさらなる考えられる用途は以下の通りである。
1.建築、車両、および航空機の多くの領域に、ならびにヘルメットのバイザーとして必要とされることが知られている安全ガラス(panes)
2.フィルム、特にスキー板用フィルムの製造
3.ブロー成形品の製造(米国特許第2 964 794号も参照)、例えば、1〜5ガロンの水瓶
4.透明シート、特に、例えば鉄道駅、温室、照明設備などの建物を覆うための中空チャンバーシート(chamber sheet)の製造。
5.光データ記録媒体の製造
6.交通信号のハウジングまたは交通標識の製造用
7.発泡体の製造用(例えば、DE−B 1 031 507を参照)
8.糸とワイヤーの製造用(例えば、DE−B 1 137 167とDE−A 1 785 137を参照)
9.照明のためのガラス繊維を含む半透明プラスチックとして(例えばDE−A 1 554 020参照)
10.透明および光散乱成形品の製造のための、硫酸バリウム、二酸化チタン、および/または酸化ジルコニウム、または有機ポリマーアクリル酸ゴム(acrylate rubber)を含む半透明プラスチックとして(EP−A 0 634 445、EP−A 269324)
11.例えばレンズホルダーなどの精密射出成形品の製造用
(この目的のために、合計重量に対して約1〜10重量%のMoSを任意選択でさらに含有するガラス繊を含むポリオキサゾリジノンが使用される。)
12.光学機器部品、特に写真用およびフィルムカメラ用のレンズの製造用(例えば、DE−A 2 701 173を参照)
13.光透過キャリアとして、特に光導体ケーブルとして(EP−A 0 089 801)
14.電気伝導体用およびプラグハウジングおよびプラグコネクタ用の電気絶縁材料として
15.香水、シェービングローション、肌の発汗に対する耐性が向上した携帯電話ハウジングの製造
16.ネットワークインターフェース機器
17.有機光伝導体用の担体材料として
18.ランプ、例えば、サーチヘッドライト、いわゆるヘッドランプ、光拡散ガラス(panes)または内部レンズ、および長距離ランプの製造用
19.人工肺、透析器などの医療用途向け
20.例えば、瓶や、台所用品、チョコレート型などの食料品用途向け
21.任意選択でABSまたは好適なゴムとの好適な混合物(blends)の形態で、例えばバンパーなど、燃料や潤滑剤との接触が発生しうる自動車分野での使用向け
22.例えば、回転競技のポールやスキーブーツのバックルなどのスポーツ用品向け
23.例えばキッチンシンクおよび郵便箱などの家庭用品のハウジング用
24.例えば配電バックスなどのハウジング用
25.電動歯ブラシ用ハウジングおよびヘアドライヤー用ハウジング
26.洗浄液に対する耐性が向上した透明な洗濯機の窓(portholes)。
27.安全メガネ、バイザー、または光学矯正メガネ
28.キッチンフューム、特に油蒸気に対する耐性が向上したキッチン設備用のランプカバー
29.薬剤用包装フィルム
30.チップボックス(Chip boxes)およびチップ支持体
31.例えば肥育小屋のドアまたは動物の檻などの他の用途向け
32.安全ヘルメット
同様にして本出願は、本発明によるポリマーからの成形品および成型品および押出成形品を提供する。
本発明を以下のスキームおよび実施例を参照してさらに説明するが、それらによって限定することを望むものではない。
エポキシド
エポキシドB:ビスフェノール−A−ジグリシジルエーテル(Epikote樹脂162)、純度+99%、Hexion、ドイツ
エポキシドB:ジエチレングリコールジグリシジルエーテル(Denacol EX−850)ナガセケムテックス株式会社(Nagase Chem Tex Corporation)、日本
エポキシドB:パラ−tert.−ブチルフェニルグリシジルエーテル(94%、Denacol EX−146、ナガセケムテックス株式会社、日本)
イソシアネート
イソシアネートA:2,4−トルエンジイソシヤネート(Toluenediisoyanate)>99% 2,4−異性体、Covestro AG、ドイツ
溶媒
純度99.5%、無水のN−メチルピロリジノン(NMP)はシグマ‐アルドリッチ、ドイツから入手した。
純度99%、無水のオルト−ジクロロベンゼン(o−DCB)はシグマ‐アルドリッチ、ドイツから入手した。
触媒
触媒C:下記のように合成した[PPh{p−C(OMe)}]Br
ガラスフラスコ(20mL)に4−ブロモアニソール(381.5mg、2.04mmol)、PPh(562mg、2.14mmol)、NiBr(22.3mg、0.10mmol)、およびエチレングリコール(0.68mL、12.19mmol)を入れた。長さが0.3cmのマグネチックスターラーバーを用いて混合物を室温で10分間撹拌した(600rpm)。次いでフラスコを180℃に設定した熱油浴に20分間入れた。次いで油浴の加熱を止め、反応混合物を30分以内に室温に冷やした。ジクロロメタン(35mL)を粗反応混合物に加え、有機層を水で3回、ブラインで1回洗浄し、MgSO上で乾燥し、濾過し、溶媒を部分真空下で部分的に除去した。褐色の高粘性流体が得られ、それをジクロロメタン(約2mL)で希釈した。フラスコを激しく振盪しながら、ジエチルエーテル(15mL)をこの混合物に添加した。白色沈殿物が得られ、それを集め、ジエチルエーテルで2回洗浄し、部分真空中で乾燥して生成物を白色固体として得た。
ポリオキサゾリジノンの特徴付け
ポリオキサゾリジノンの平均鎖長は、特定の反応に用いるイソシアネート化合物Aとエポキシド化合物Bの相対モル比によって調整した。
エポキシド末端ポリオキサゾリジノンが望ましい場合は、ジエポキシドを過剰に使用する。下記の等式1(式1)は、用いるジイソシアネートとジエポキシド化合物のモル比に基づいて、オリゴマーおよび/またはポリマー生成物の平均鎖長nを計算するための一般的な数式を与える。
n=1/[{(モル単位でのジエポキシドの量)/(モル単位でのジイソシアネートの量)}−1] (式1)
イソシアネート基末端ポリオキサゾリジノンが望ましい場合は、イソシアネート化合物Aを過剰に使用する。下記の等式2(式2)は、用いるイソシアネート化合物Aとエポキシド化合物Bとエポキシド化合物Bとのモル比に基づいて、オリゴマーおよび/またはポリマー生成物の平均鎖長nを計算するための一般式を与える。
n=1/[{(モル単位でのイソシアネート化合物Aの量)/(モル単位でのエポキシド化合物Bおよびエポキシド化合物Bの量)}−1] (式2)
固体赤外(IR)分光法
ダイヤモンドプローブヘッドを装備したBruker ALPHA−P IR分光計で固体IR分析を行った。試料のIRスペクトルを得る前に、周囲の空気に対してバックグラウンドスペクトルを記録した。その後、試料の少量試料(small sample)(数ミリグラム)をダイヤモンドプローブに適用し、IRスペクトルを、4cm−1の解像度で4000〜400cm−1の範囲で得た32のスペクトルを平均するOPUS6.5ソフトウェアを用いて、分光計に接続されたコンピューター上で記録した。
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)
GPC測定は、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc、流量0.6mL 分−1)中で40℃にて行った。カラムセットは4つの連続したカラム(GRAM3000、HEMA300、HEMA40、HEMA40)から構成された。HP1200オートサンプラーを使用して、試料(濃度5〜15g L−1、注入量100μL)を注入した。カラムの出口での濃度を追跡するためにUV検出器を使用した。PSS WinGPC Unityソフトウェアパッケージを使用して生データを処理した。分子量分布を計算するための基準として既知の分子量のポリスチレンを使用した。GPCで測定された数平均分子量を実施例においてM(GPC)と呼ぶ。
NMR分光法(NMR)
ポリマー生成物のNMRスペクトルを400MHz Bruker AV400分光計で記録し、Bruker TopSpin V3.2ソフトウェアで処理した。DMSO−d6(ジメチルスルホキシドd6、99.80%、eurisotop)を重水素化溶媒として適用した。
熱重量分析(TGA)
ポリオキサゾリジノンの安定性を熱重量分析(TGA)によって特徴付けた。Mettler Toledo TGA/DSC1で測定を行った。試料(6〜20mg)を10K/分の加熱速度で25℃から600℃に加熱し、相対的な重量損失は温度に応じて続いた。データ分析にはソフトウェアSTARe SW 11.00を使用した。分解温度として正弦波減量曲線の変曲点が記載されている。
示差走査熱量測定(DSC)
ガラス転移点をMettler Toledo DSC1で記録した。試料(4〜10mg)を10K/分の加熱速度で25℃から250℃に加熱し、
データ分析にはソフトウェアSTAR SW 11.00を使用した。ガラス転移温度の決定には接線分析法(tangential analysis method)を用いた。低温での接線と中温域での接線の交点と、中温域での接線と高温での接線の交点との中点が記載されている。報告されているTgは3回目の加熱サイクルから得られた。
ポリオキサゾリジノンから作製されたポリマー箔の加工パラメーター
3〜4gのポリオキサゾリジノン粉末を均一にポリイミドホイル上に置き、そして第2のポリイミドホイルで覆った。これを2枚の12mm鋼板の間に置き、230℃に予め熱したホットプレスに移した。粉末を400Nで4分間加熱して全ての閉じ込められた空気を除去し、続いて2300Nで240秒間プレスして0.4mmのポリマー箔を得た。6000Nにてさらに600秒で0.25mmのポリマー箔が得られ、22300Nにてさらに600秒で0.20mmのポリマー箔が得られた。
室温に冷却した後、調製したままの状態の箔を、50mmステンレス鋼カッターを用いて50mm(直径)のポリマーディスクに手動で切りそろえた。
ポリオキサゾリジノンから作製された箔の柔軟性試験(Flexibility testing)
50mm(1)の直径、0.2mm〜0.4mmのさまざまな厚さ(2)を有するスキーム1のポリマーディスク((i)上面図、(ii)側面図)を、まっすぐなエッジをもつ硬質で耐久性のあるポリスチレンブロック(3)の上面に固定してポリマーディスクを適度に曲げた(4)。半径方向内側を向く円周から測定した10mm(5)の部分を表面に固定し、40mm(6)のディスクの残りの部分を自由に吊り下げ(freely suspended)、次いでディスクを下方に曲げ、それらが離れて別々になる角度を記録した。この試験の曲げ最小可能角度は0°(7)であり、最大可能角度は90°(8)であった。測定中、温度を22.5℃で一定に保ち、測定は240秒を超えなかった。ポリマーディスク(1)の固定として、ポリプロピレンテープを使用した(各ストリップについて170mm×50mm、ポリプロピレンテープ−EAN8717868050673、厚さ40μm、66mリールに帯電防止コーティング有り)。各測定の前に、ポリマーおよびポリスチレンブロック(3)の表面をイソプロパノールで洗浄した。各測定後にテープを交換した。曲げ角度を決定するための測定装置は、精度が1°であるべきである(従って、測定誤差は±1°の範囲内にあるべきである)。ポリマーディスクの曲げは、ステンレス鋼ピンセットを用いて(好ましくは広い先端部、3〜5mmで)手動で行われる。曲げの0°(7)の最小可能角度から90°(8)の最大可能角度までの曲げ速度は、10°/秒または1cm/秒を超えるべきではない。ディスクの反りおよび曲げを考慮するために、曲げ角度は、ブロックにおけるディスクの接触領域と、ピンセットによって掴まれて下方に引っ張られるディスクの領域とを結ぶ直線とがなす角度として定義される。ポリマーディスク(1)が破断する曲げ角度(9)は破断角度(10)と呼ばれる。
弾性率/降伏点/破断点伸び
試料を、7mmの前可塑化ピストンと3mmの射出プランジャーを備えたformica PLASTマイクロ(mikro-)−射出成形機(シリンダー温度270〜280℃、型温度150〜160℃、射出速度180〜200mm/s)で、対応する試験棒(test bar)に変換した。
弾性率および降伏点/破断点伸びを決定するための引張試験は、ISO527(1996年版)に従って室温(23℃)で肩付き試験棒(shouldered test bars)(1,7mm×19,5mm×0,3mm)を用いて行った。
ポリオキサゾリジノン化合物の調製
比較例1 イソシアネートA と、n(B )/(n(B )+n(B ))=0%であってエポキシドB が存在しないエポキシドB とエポキシドB の混合物との反応によるポリオキサゾリジノンの合成
反応を、らせんスターラーを用いて1700mlのステンレス鋼製オートクレーブ中で行った。反応装置に、182gのo−ジクロロベンゼン中のエポキシドB(182.04g、535mmol)とエポキシドB(4.113g、21mmol)および触媒C(4.902g、11mmol、2mol%)を入れた。続いてアルゴンでフラッシングした後、反応装置を密封し、混合物を撹拌(300rpm)しながら175℃に加熱した。175℃に達した後、378gの乾燥o−DCB中のジイソシアネート1(95.00g、545mmol)の溶液を、HPNポンプ(Knauer)を用いて90分かけて添加した(5.4g/分)。17.5時間の全反応時間後、272gのNMPを添加し、反応物を30分間撹拌した。次いで、反応混合物を室温まで冷却した。得られた反応混合物を2000mlのメタノールに注いだ。生じた沈殿物を、IKA製のT25 ULTRA TURRAX(登録商標)を用いて細断し、メタノール中で16時間撹拌した。その後、それを濾過によって集め、メタノールで2回洗浄した。得られた粉末を8×10−3ミリバールで1日乾燥した。
オキサゾリジノンカルボニル基の存在はν〜=1749cm−1の特徴的なIRシグナルによって確かめられた。
プロトンNMRスペクトルは、オキサゾリジノン部分に特徴的な(例えば、4.9ppmや4.1ppm)、δ 7.66−7.53(m)、7.50−7.40(m)、7.35−7.22(m)、7.15−6.95(m)、6.92−6.75(dd)、6.73−6.66(m)、5.09−4.94(s)、4.74(s)、4.36(s)、4.29−3.99(m)、3.93−3.83(m)、3.82−3.70(m)、2.21(s)、1.55(s)、1.23(s)ppmの特徴的なプロトンシグナルを示した。1.23ppmのシグナルはt.−Bu末端基に特徴的である。
GPCで測定した数平均分子量は9399g/molである。
ポリオキサゾリジノン化合物は419℃まで熱的に安定であった。
ガラス転移温度は175℃であった。
実施例2 イソシアネートA と、n(B )/(n(B )+n(B ))=3%であるエポキシドB 、エポキシドB 、およびエポキシドB の混合物との反応によるポリオキサゾリジノンの合成
反応を、らせんスターラーを用いて1700mlのステンレス鋼製オートクレーブ中で行った。反応装置に、176gのo−ジクロロベンゼン中のエポキシドB(176,58g、519mmol)、エポキシドB(3,501g、16mmol)、とエポキシドB(4.113g、21mmol)および触媒C(4.902g、11mmol、2mol%)を入れた。続いてアルゴンでフラッシングした後、反応装置を密封し、混合物を撹拌(300rpm)しながら175℃に加熱した。175℃に達した後、440gの乾燥o−DCB中のイソシアネートA(95.00g、545mmol)の溶液を、HPNポンプ(Knauer)を用いて90分かけて添加した(5.4g/分)。5.5時間の全反応時間後、267gのNMPを添加し、反応物を30分間撹拌した。次いで、反応混合物を室温まで冷却した。得られた反応混合物を2000mlのメタノールに注いだ。生じた沈殿物を、IKA製のT25 ULTRA TURRAX(登録商標)を用いて細断し、メタノール中で16時間撹拌した。その後、それを濾過によって集め、メタノールで2回洗浄した。得られた粉末を8×10−3ミリバールで1日間乾燥した。
オキサゾリジノンカルボニル基の存在はν〜=1749cm−1の特徴的なIRシグナルによって確かめられた。
プロトンNMRスペクトルは、オキサゾリジノン部分に特徴的な(例えば、4.9ppmや4.1ppm)、δ 7.66−7.61(m)、7.49−7.41(m)、7.35−7.25(m)、7.16−6.99(m)、6.88−6.77(dd)、6.75−6.69(m)、5.11−4.98(s)、4.74(s)、4.38(s)、4.30−4.00(m)、3.99−3.96(m)、3.95−3.86(m)、3.80−3.75(m)、3.58−3.46(m)、2.23(s)、1.56(s)、1.24(s)ppmの特徴的なプロトンシグナルを示した。1.24ppmのシグナルはt.−Bu末端基に特徴的である。
GPCで測定した数平均分子量は12177g/molである。
ポリオキサゾリジノン化合物は418℃まで熱的に安定であった。
ガラス転移温度は175℃であった。
実施例3 イソシアネートA と、n(B )/(n(B )+n(B ))=5%であるエポキシドB 、エポキシドB 、およびエポキシドB の混合物との反応によるポリオキサゾリジノンの合成
反応を、らせんスターラーを用いて1700mlのステンレス鋼製オートクレーブ中で行った。反応装置に、172gのo−ジクロロベンゼン中のエポキシドB(172.94g、508mmol)、エポキシドB(5.836g、26.76mmol)、とエポキシドB(4.112g、21mmol)および触媒C(4.902g、11mmol、2mol%)を入れた。続いてアルゴンでフラッシングした後、反応装置を密封し、混合物を撹拌(300rpm)しながら175℃に加熱した。175℃に達した後、371gの乾燥o−DCB中のイソシアネートA(95.00g、545mmol)の溶液を、HPNポンプ(Knauer)を用いて90分かけて添加した(5.4g/分)。5.5時間の全反応時間後、272gのNMPを添加し、反応物を30分間撹拌した。次いで、反応混合物を室温まで冷却した。得られた反応混合物を2000mlのメタノールに注いだ。生じた沈殿物を、IKA製のT25 ULTRA TURRAX(登録商標)を用いて細断し、メタノール中で16時間撹拌した。その後、それを濾過によって集め、メタノールで2回洗浄した。得られた粉末を8×10−3ミリバールで1日乾燥した。
オキサゾリジノンカルボニル基の存在はν〜=1749cm−1の特徴的なIRシグナルによって確かめられた。
プロトンNMRスペクトルは、オキサゾリジノン部分に特徴的な(例えば、4.9ppmや4.1ppm)、δ 7.66−7.61(m)、7.49−7.41(m)、7.35−7.25(m)、7.16−6.99(m)、6.88−6.77(dd)、6.75−6.69(m)、5.11−4.98(s)、4.74(s)、4.38(s)、4.30−4.00(m)、3.99−3.96(m)、3.95−3.86(m)、3.80−3.75(m)、3.58−3.46(m)、2.23(s)、1.56(s)、1.24(s)ppmの特徴的なプロトンシグナルを示した。1.24ppmのシグナルはt.−Bu末端基に特徴的である。
GPCで測定した数平均分子量は18260g/molである。
ポリオキサゾリジノン化合物は414℃まで熱的に安定であった。
ガラス転移温度は181℃であった。
実施例4 イソシアネートA と、n(B )/(n(B )+n(B ))=8%であるエポキシドB 、エポキシドB 、およびエポキシドB の混合物との反応によるポリオキサゾリジノンの合成
反応を、らせんスターラーを用いて1700mlのステンレス鋼製オートクレーブ中で行った。反応装置に、167gのo−ジクロロベンゼン中のエポキシドB(167,48g、420mmol)、エポキシドB(9,337g、43mmol)、とエポキシドB(4.113g、21mmol)および触媒C(4.902g、11mmol、2mol%)を入れた。続いてアルゴンでフラッシングした後、反応装置を密封し、混合物を撹拌(300rpm)しながら175℃に加熱した。175℃に達した後、460gの乾燥o−DCB中のイソシアネートA(95.00g、545mmol)の溶液を、HPNポンプ(Knauer)を用いて90分かけて添加した(5.4g/分)。5.5時間の全反応時間後、267gのNMPを添加し、反応物を30分間撹拌した。次いで、反応混合物を室温まで冷却した。得られた反応混合物を2000mlのメタノールに注いだ。生じた沈殿物を、IKA製のT25 ULTRA TURRAX(登録商標)を用いて細断し、メタノール中で16時間撹拌した。その後、それを濾過によって集め、メタノールで2回洗浄した。得られた粉末を8×10−3ミリバールで1日乾燥した。
オキサゾリジノンカルボニル基の存在はν〜=1749cm−1の特徴的なIRシグナルによって確かめられた。
プロトンNMRスペクトルは、オキサゾリジノン部分に特徴的な(例えば、4.9ppmや4.1ppm)、δ 7.66−7.61(m)、7.49−7.41(m)、7.35−7.25(m)、7.16−6.99(m)、6.88−6.77(dd)、6.75−6.69(m)、5.11−4.98(s)、4.74(s)、4.38(s)、4.30−4.00(m)、3.99−3.96(m)、3.95−3.86(m)、3.80−3.75(m)、3.58−3.46(m)、2.23(s)、1.56(s)、1.24(s)ppmの特徴的なプロトンシグナルを示した。1.24ppmのシグナルはt.−Bu末端基に特徴的である。
GPCで測定した数平均分子量は11290g/molである。
ポリオキサゾリジノン化合物は419℃まで熱的に安定であった。
ガラス転移温度は173℃であった。
実施例5 イソシアネートA と、n(B )/(n(B )+n(B ))=10%であるエポキシドB 、エポキシドB 、およびエポキシドB の混合物との反応によるポリオキサゾリジノンの合成
反応を、らせんスターラーを用いて1700mlのステンレス鋼製オートクレーブ中で行った。反応装置に、121gのo−ジクロロベンゼン中のエポキシドB(120,72g、355mmol)、エポキシドB(8,600g、39mmol)、とエポキシドB(3.030g、16mmol)および触媒C(3.612g、8mmol、2mol%)を入れた。続いてアルゴンでフラッシングした後、反応装置を密封し、混合物を撹拌(300rpm)しながら175℃に加熱した。175℃に達した後、396gの乾燥o−DCB中のイソシアネートA(70.00g、402mmol)の溶液を、HPNポンプ(Knauer)を用いて90分かけて添加した(5.4g/分)。5.5時間の全反応時間後、258gのNMPを添加し、反応物を30分間撹拌した。次いで、反応混合物を室温まで冷却した。得られた固化反応混合物を2000mlのメタノールに加えた。粗沈殿物を、IKA製のT25 ULTRA TURRAX(登録商標)を用いて細断し、メタノール中で16時間撹拌した。その後、それを濾過によって集め、メタノールで2回洗浄した。得られた粉末を8×10−3ミリバールで1日乾燥した。
さまざまな極性非プロトン溶媒(例えば、NMP、DMAc、DMSO)またはそれらの混合物にポリマーを溶解させることはできなかった。
オキサゾリジノンカルボニル基の存在はν〜=1749cm−1の特徴的なIRシグナルによって確かめられた。
プロトンNMRスペクトルは、オキサゾリジノン部分に特徴的な(例えば、4.9ppmや4.1ppm)、δ 7.66−7.61(m)、7.49−7.41(m)、7.35−7.25(m)、7.16−6.99(m)、6.88−6.77(dd)、6.75−6.69(m)、5.11−4.98(s)、4.74(s)、4.38(s)、4.30−4.00(m)、3.99−3.96(m)、3.95−3.86(m)、3.80−3.75(m)、3.58−3.46(m)、2.23(s)、1.56(s)、1.24(s)ppmの特徴的なプロトンシグナルを示した。1.24ppmのシグナルはt.−Bu末端基に特徴的である。
ポリマーはDMSO d6に完全に溶解できなかった。
DMAc中でGPCによって測定した可溶性部分の数平均分子量は12595g/molである。
ポリオキサゾリジノン化合物は394℃まで熱的に安定であった。
ガラス転移温度は176℃であった。
Figure 2019526664
軟質エポキシド化合物(B)を含有する本発明の実施例2〜4によるポリオキサゾリドン化合物1は、比較例で示した軟質エポキシド化合物(B)を含有しないポリオキサゾリドン化合物と比較して、同様のガラス転移温度Tおよび分解温度Tを示す。比較例5に示すように高すぎる濃度のBを適用すると、分解温度Tは低下する。
実施例1〜5の柔軟性の比較
柔軟性を、上記で概説した柔軟性試験に従って評価した。結果を次の表に示す。
Figure 2019526664
「90+」は、この試験中に試料ディスクが90°の最大可能角で破断しなかったことを示す。比較例の試料は、65度および46度の角度で破断した。
弾性率/破断点伸び
Figure 2019526664
ジエポキシドBの組み込みは、より柔軟なポリマーをもたらす。このことは、実施例3の上記試験挙動の最大可能曲げ角(90°)への到達および比較例1の80°〜46°での早期の破断に加えて、比較試料1と比較して実施例3の破断時張力がより高く、破断点伸びがより高いことによっても示される。同時に、実施例3の弾性率は、比較試料(comparative sample)1のものと比べてわずかに低いだけである。全体として、Bの組み込みは、比較例における脆性破壊とは対照的に、より強い破壊挙動をもたらす。

Claims (15)

  1. ポリオキサゾリジノン化合物を製造するための方法であって、触媒(C)の存在下でイソシアネート化合物(A)をエポキシド化合物(B)と反応させる工程を含んでなり、
    前記イソシアネート化合物(A)がイソシアネート化合物(A)を含んでなり、
    前記イソシアネート化合物(A)が、少なくとも2つのイソシアネート基(I≧2)、好ましくは2つのイソシアネート基(I=2)を含んでなり、
    前記エポキシド化合物(B)が、エポキシド化合物(B)およびエポキシド化合物(B)を含んでなり、
    前記エポキシド化合物(B)が前記エポキシド化合物(B)と異なり、
    前記エポキシド化合物(B)が、連結基(L)によって連結される少なくとも2つの末端エポキシド基(F≧2)、好ましくは2つの末端エポキシド基(F=2)を含んでなり、前記エポキシド化合物(B)が、連結基(L)によって連結される少なくとも2つの末端エポキシド基(F≧2)、好ましくは2つの末端エポキシド基(F=2)を含んでなり、
    前記連結基(L)が、主鎖内に共役多重結合を含まない相互非環式共有結合を含んでなり、
    前記エポキシド化合物(B)が、前記エポキシド化合物(B)の前記末端エポキシド基と、前記エポキシド化合物(B)の前記末端エポキシド基と前記エポキシド化合物(B)の末端エポキシド基の合計とのモル比に基づいて、≧0.01モル%〜<10モル%、好ましくは1〜9モル%、より好ましくは3〜8モル%の量で、前記エポキシド化合物BおよびB中に存在する、方法。
  2. (α)前記イソシアネート化合物(A)が、前記エポキシド化合物(B)内の前記エポキシド化合物(B)および前記エポキシド化合物(B)に、連続的に、または2つ以上の個々の添加工程で段階的に加えられ、各個々の添加工程において、前記イソシアネート化合物(A)の添加量が、加えられる前記イソシアネート化合物(A)の総量の≧0.1重量%〜≦50重量%であり、
    (β)前記イソシアネート化合物(A)ならびに前記エポキシド化合物(B)内の前記エポキシド化合物(B)および前記エポキシド化合物(B)が同時に、任意選択で前記触媒(C)および/または溶媒を含んでなる反応装置に、連続的に、または2つ以上の個々の添加工程で段階的に加えられる、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記イソシアネート化合物(A)が、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2−メチルペンタメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート(THDI)、ドデカンメチレンジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、3−イソシアナトメチル−3,3,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、IPDI)、ジイソシアナトジシクロヘキシルメタン(H12−MDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、4,4’−ジイソシアナト−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジイソシアナト−2,2−ジシクロヘキシル−プロパン、ポリ(ヘキサメチレンジイソシアネート)、オクタメチレンジイソシアネート、トリレン−α,4−ジイソシアネート、ポリ(プロピレングリコール)トリレン−2,4−ジイソシアネート末端、ポリ(アジピン酸エチレン)トリレン−2,4−ジイソシアネート末端、2,4,6−トリメチル−1,3−フェニレンジイソシアネート、4−クロロ−6−メチル−1,3−フェニレンジイソシアネート、ポリ[1,4−フェニレンジイソシアネート−コ−ポリ(1,4−ブタンジオール)]ジイソシアネート、ポリ(テトラフルオロエチレンオキシド−コ−ジフルオロメチレンオキシド)α,ω−ジイソシアネート、1,4−ジイソカナトブタン、1,8−ジイソシアナトオクタン、1,3−ビス(1−イソシアナト−1−メチルエチル)ベンゼン、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトベンゼン、2,4−もしくは2,5−および2,6−ジイソシアナトトルエン(TDI)またはこれらの異性体の混合物、4,4’−、2,4−、もしくは2,2’−ジイソシアナトジフェニルメタンまたはこれらの異性体の混合物、4,4−、2,4’−、または2,2’−ジイソシアナト−2,2−ジフェニルプロパン−p−キシレンジイソシアネートおよびα,α,α’,α’−テトラメチル−m−もしくは−p−キシレンジイソシアネート(TMXDI)、それらの混合物、または上記イソシアネートのビューレット、イソシアヌレート、カルバメート、もしくはウレトジオンからなる群より選択される、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記エポキシド化合物(B)が、水素化ビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Fジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Sジグリシジルエーテル、9,9−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)フッ素、テトラブロモビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、テトラクロロビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノール−Aジグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノール−Fジグリシジルエーテル、テトラメチルビスフェノール−Sジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、o−フタル酸ジグリシジル、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、ビニルシクロヘキセンジエポキシド、リモネンジエポキシド、二重不飽和脂肪酸C1−C18アルキルエステルのジエポキシド、2−ジヒドロキシベンゼンジグリシジルエーテル、1,4−ジヒドロキシベンゼンジグリシジルエーテル、4,4’−(3,3,5−トリメチルシクロヘキシリデン)ビスフェニルジグリシジルエーテルおよびジグリシジルイソフタレートレゾルシノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタレート、およびo−フタル酸ジグリシジルからなる群より選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記エポキシド化合物(B)が、式(I):
    Figure 2019526664
    に従い、
    式中、(L)が、nが≧1〜≦50の値を有する(CH基であるか、または
    式中、(L)が、nが≧1〜≦50の値を有する(O−CH基であるか、または
    式中、(L)が、Rが水素もしくはアルキルであり、nが≧1〜≦50の値を有する(O−CHR−CH基である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記エポキシド化合物(B)が、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセリンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、およびポリブタジエンジグリシジルエーテルからなる群より選択される、請求項5に記載の方法。
  7. ポリオキサゾリドンが、F=1の単官能エポキシド化合物(B)、(I)=1の単官能イソシアネート化合物(A)、および/または(I)=1の単官能カルバメート化合物(A)をさらに含んでなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記単官能エポキシド化合物(B)、前記単官能イソシアネート化合物(A)、および/または前記単官能カルバメート化合物(A)が、フェニルグリシジルエーテル、o−クレシルグリシジルエーテル、m−クレシルグリシジルエーテル、p−クレシルグリシジルエーテル、4−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、1−ナフチルグリシジルエーテル、2−ナフチルグリシジルエーテル、4−クロロフェニルグリシジルエーテル、2,4,6−トリクロロフェニルグリシジルエーテル、2,4,6−トリブロモフェニルグリシジルエーテル、ペンタフルオロフェニルグリシジルエーテル、シクロヘキシルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、グリシジルベンゾエート、グリシジルアセテート、グリシジルシクロヘキシルカルボキシレート、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、C10−C18アルキルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、酸化エチレン、酸化プロピレン、スチレンオキシド、1,2−ブテンオキシド、2,3−ブテンオキシド、1,2−ヘキセンオキシド、C10−C18アルファオレフィンの酸化物、シクロヘキセンオキシド、一酸化ビニルシクロヘキセン、一酸化リモネン、ブタジエンモノエポキシドおよび/またはN−グリシジルフタルイミド、n−ヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ω−クロロヘキサメチレンイソシアネート、2−エチルヘキシルイソシアネート、n−オクチルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、ステアリルイソシアネート、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、ブチルイソシアネート、イソプロピルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、6−クロロ−ヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、2,3,4−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、3,3,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、2−ノルボルニルメチルイソシアネート、デシルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、テトラデシルイソシアネート、ヘキサデシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、3−ブトキシプロピルイソシアネート、3−(2−エチルヘキシルオキシ)−プロピルイソシアネート、(トリメチルシリル)イソシアネート、フェニルイソシアネート、オルソ、メタ−、パラトリルイソシアネート、クロロフェニルイソシアネート(2,3,4−異性体)、ジクロロフェニルイソシアネート、4−ニトロフェニルイソシアネート、3−トリフルオロメチルフェニルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート(工業用混合物および個々の異性体)、4−ドデシルフェニルイソシアナート、4−シクロヘキシル−フェニルイソシアネート、4−ペンチル−フェニルイソシアネート、4−t−ブチルフェニルイソシアネート、1−ナフチルイソシアネート、好ましくは、N−(p−トリル)カルバメート、4−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、p−トリルイソシアネートN−フェニルカルバメート、N−(o−トリル)カルバメート、N−(p−トリル)カルバメート、N−(4−クロロフェニル)カルバメート、N−(1−ナフチル)カルバメート、N−(2−ナフチル)カルバメート、N−シクロヘキシルカルバメート、N−メチルカルバメート、N−エチルカルバメート、N−(n−プロピル)カルバメート、N−イソプロピルカルバメート、N−ブチルカルバメート、N−ペンチルカルバメートN−ヘキシルカルバメート、ならびにN−オクチルカルバメートからなる群より選択される、請求項7に記載の方法。
  9. 前記触媒(C)が、式(II):
    [M(R1)(R2)(R3)(R4)] n− (II)
    〔式中、
    Mが、窒素、リン、またはアンチモン、好ましいくはリンであり、
    (R1)、(R2)、(R3)、(R4)が互いに独立して、ヘテロ原子および/またはヘテロ原子含有置換基で任意選択で置換される1〜22個の炭素原子を含む直鎖または分岐アルキル基、ヘテロ原子および/またはヘテロ原子含有置換基で任意選択で置換される3〜22個の炭素原子を含む脂環式基、ヘテロ原子および/またはヘテロ原子含有置換基で任意選択で置換される3〜22個の炭素原子を含むC1−C3アルキル架橋脂環式基、ならびに1つ以上の1〜10個の炭素原子を含むアルキル基および/またはヘテロ原子含有置換基および/またはヘテロ原子で任意選択で置換される6〜18個の炭素原子を含むアリール基を含んでなる群から選択され、
    ここで、
    (R4)が、(R1)、(R2)、および(R3)と異なり、
    3〜22炭素原子を含む分岐アルキル基、3〜22炭素原子を含む脂環式基、3〜22炭素原子を含むC1−C3アルキル架橋脂環式基、ならびに6〜18個の炭素原子を含み、任意選択で1つ以上の1〜10炭素原子を含むアルキル基および/またはヘテロ原子含有置換基および/またはヘテロ原子で置換されるアリール基を含んでなる群から選択され、
    ここで、
    (R1)、(R2)は、6〜18個の炭素原子を含むアリール基であり、
    Yは、ハロゲン化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、またはリン酸アニオン、より好ましくはハロゲン化物または炭酸塩であり、
    nが、1、2、または3の整数である〕
    で表される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記反応が、高沸点非プロトン性ハロゲン化芳香族または高沸点非プロトン性脂肪族複素環式溶媒中で行われる、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記反応が、≧130℃〜≦280℃の反応温度で行われる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法によって得られる、ポリオキサゾリジノン化合物。
  13. 数平均分子量Mが、≧320g/mol〜≦10000000g/mol、好ましくは≧480g/mol〜≦600000g/mol、最も好ましくは≧2000g/mol〜≦200000g/molの範囲である、請求項12に記載のポリオキサゾリジノン化合物。
  14. 請求項12または13に記載のポリオキサゾリジノン化合物を含んでなる、紡糸繊維。
  15. 請求項14に記載の紡糸繊維を含んでなる、織物。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3640276A1 (en) * 2018-10-16 2020-04-22 SABIC Global Technologies B.V. High heat epoxy-terminated polyoxazolidones, compositions, methods of manufacture, and uses thereof
CN115785800B (zh) * 2022-10-18 2023-07-11 广州市嵩达新材料科技有限公司 一种光固化导热涂层及其制备方法
CN115612096A (zh) * 2022-11-02 2023-01-17 广州市嵩达新材料科技有限公司 一类聚噁唑烷酮预聚物及其制备方法与应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6069120A (ja) * 1983-06-27 1985-04-19 シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト 熱硬化性反応樹脂混合物

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2964794A (en) 1956-05-17 1960-12-20 Bayer Ag Blown articles from high molecular weight thermoplastic polycarbonates and method of making same
DE1031507B (de) 1956-08-16 1958-06-04 Bayer Ag Schaumstoffe
DE1785137U (de) 1959-01-14 1959-03-12 Karl Moessner Kombiniertes, universelles schalt- und steuerpult fuer elektrisch betriebens spielzeug bekannter firmen.
BE595521A (ja) 1959-10-01 1900-01-01
JPS5231000B2 (ja) 1972-11-29 1977-08-11
JPS5235299A (en) * 1975-09-16 1977-03-17 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Prcess for preparing flame-retarded isocyanurata resins
DE2701173C2 (de) 1977-01-13 1983-02-10 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verwendung von Polycarbonaten zur Herstellung von Linsen für Photo- und Filmkameras
JPS58179224A (ja) 1982-03-18 1983-10-20 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 光学用樹脂組成物および光学用素子
CA1337104C (en) 1986-11-18 1995-09-26 William James Work Light-scattering thermoplastic polymers
GB8912952D0 (en) * 1989-06-06 1989-07-26 Dow Rheinmuenster Epoxy-terminated polyoxazolidones,process for the preparation thereof and electrical laminates made from the epoxy-terminated polyoxazolidones
JP2829555B2 (ja) 1992-08-20 1998-11-25 三菱電機株式会社 微細レジストパターンの形成方法
GB9314604D0 (en) 1993-07-14 1993-08-25 Dow Deutschland Inc Light diffuser composition
DE4328656A1 (de) 1993-08-26 1995-03-02 Bayer Ag Flammwidrige, spannungsrißbeständige Polycarbonat-ABS-Formmassen
MY119540A (en) 1998-04-24 2005-06-30 Ciba Spacialty Chemicals Holding Inc Increasing the molecular weight of polyesters
EP2516499A1 (en) * 2009-12-22 2012-10-31 Dow Global Technologies LLC Oxazolidone ring contaning adducts
BR112015010973A2 (pt) 2012-11-14 2017-08-29 Bayer Materialscience Ag Método para a produção de compostos de oxazolidinona
EP3143060B8 (en) 2014-05-12 2020-10-28 Covestro Intellectual Property GmbH & Co. KG Catalysts for the synthesis of oxazolidinone compounds
WO2015173101A1 (en) * 2014-05-12 2015-11-19 Covestro Deutschland Ag Method for the production of polyoxazolidinone polymer compounds

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6069120A (ja) * 1983-06-27 1985-04-19 シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト 熱硬化性反応樹脂混合物

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