JP2023516667A - ポリオールブロックコポリマー - Google Patents

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Abstract

本発明は、一般的構造B-A-(B)nの(ポリ)オールブロックコポリマーに関するが、ここで、ブロックAは、ポリカーボネートブロック又はポリエステルブロックであり、ここで、n=t-1であって、且つt=ブロックAの上の反応性末端残基の数であり、ここで、ブロックBは、ポリエーテルカーボネートブロックであり、そしてここで、コポリマー鎖末端の70%を越えるものが、一級ヒドロキシル基末端となっている。本発明は更に、そのようなコポリマーを製造するためのプロセス、及びそのようなコポリマーを組み入れた生成物にも関する。

Description

本発明は、ポリカーボネート(A)及びポリエーテルカーボネートブロック(B)を一般式BA(B)nの構造で含み、70%を越える一級ヒドロキシル末端基を有する(ポリ)オールブロックコポリマー、一般的に二つの別々の反応で実施される、2段のステッププロセスによる、そのような(ポリ)オールブロックコポリマーを製造するためのプロセス、並びに、そのようなコポリマー又はそれらの残基を取り入れた製品及び組成物に関する。
ポリウレタン用途で使用されるポリオールが、一級ヒドロキシル末端基を有しているのが、一般的に望ましいが、その理由は、それらの一級ヒドロキシル基のイソシアネートとの反応性が、(より反応性の低い二級ヒドロキシルに比較して)高いからである。ポリエーテルポリオールは、一般的には、水酸化ナトリウム若しくは水酸化カリウムを使用する塩基性触媒作用によるか、又はいわゆる複金属シアニド(double metal cyanide=DMC)触媒を使用することによって製造される。水酸化物触媒は、有利なことには、エチレンオキシド(EO)及びプロピレンオキシド(PO)の両方と反応することが可能であり、POベースのポリオールをEOで末端キャップして、全部が一級ヒドロキシル末端基を有するポリオールを得ることができる。残念ながら、その水酸化物触媒プロセスには、中和、濾過、及び乾燥を含む、長たらしい精製が含まれる。更には、アルカリ性触媒は、より高い分子量では、不飽和で非ヒドロキシル末端基の形成を促進して、ポリオールの官能価を低下させ、ポリウレタンの品質を低下させる。DMC触媒は、より高い分子量でも、不飽和末端基の量が極めて低いポリオールを生成し、いかなる精製も必要としない。しかしながら、DMC触媒は、POよりもEOとの反応性が低く、EOで末端キャップされて、100%一級ヒドロキシル末端基を有するPOポリオールを、効果的に生成させることができない。それに代えて、EOのほとんどが、反応して長いポリエチレンオキシド鎖となり、高分子量成分(これは、ポリウレタン製品の品質を低下させる)及び、ほとんどが反応性のより低い二級ヒドロキシル末端基を有するPOポリオールが後に残る。
不飽和が少なく、所望の官能価、及び高い比率の一級ヒドロキシル末端基を有する、約2000より高い分子量を有するポリオールを製造するためには、主として、DMC触媒を使用してPOベースのポリオールを製造し、次いでこれに、複雑な精製プロセスを必然的に伴う水酸化物触媒を使用して、EOを末端キャップすることが必要であった。これは、効率が低く、且つ高コストである。
DMC触媒を用いて、一級ヒドロキシル末端基を増やす目的で、特許文献1及び特許文献2パンフレットに開示されているような、各種の方法が提案されてきた。これには、一般的には、主としてPOフィードで開始し、反応が続いている間に、フィード中のEOの比率を増やすことが含まれる。この方法では、約40~60%の一級ヒドロキシル含量が実証されている。
エポキシド及び二酸化炭素と共にDMC触媒を使用して、いわゆる「ポリエーテルカーボネート」ポリオールを製造することも公知である。特許文献3、特許文献4、及び特許文献5に開示されているものも含めて、各種の方法が挙げられる。典型的には、これらのプロセスでは、ポリオールの中に、ある程度のCO含量を可能とするために、高い圧力を必要とする。それらのポリオールは、主としてPOを用いて実施されているので、そのため、極めて低い(5%未満の)一級ヒドロキシル含量を有している。
特許文献6には、DMCを使用してポリエーテルカーボネートポリオールを作製するための方法が開示されており、そこでは、溶媒(環状のプロピレンカーボネート又はエチレンカーボネート)中でDMCを用いて、最初にCO及びPOを用いてポリオールを作製し、次いで、EO/POの比率を上げて末端キャップしている。この方法では、一級ヒドロキシル含量の最大値が、65%であるとされている。
Covestroからの特許文献7及び特許文献8には、開始剤(starter)化合物の存在下に、CO及びアルキレンオキシドからポリエーテルカーボネートポリオールを製造するためのDMC触媒の使用が開示されている。ポリエーテルカーボネートポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリカーボネートを含む多くのH-官能性開始剤化合物が列挙されている。
DMC単独で製造されたポリエーテルカーボネートポリオールは、一般に、高分子鎖の中央にエーテル結合を多く含み、ヒドロキシル末端基に向かってカーボネート基がより多くなる構造を有する。このことは、カーボネート結合よりもエーテル基の方が熱及び塩基性条件に対し実質的に安定であることから、有利ではない。
特許文献9には、ポリカーボネートのブロックと親水性のブロック(たとえば、ポリエーテル)とを有するブロックコポリマーの製造が開示されている。両端にポリカーボネートブロックを有するポリエーテルブロックを有する、各種の構造が記載されている。いくつかの例には、ポリエーテル末端ブロックを有するポリカーボネートブロックが含まれている。2ポット式製造法が記載されており、いくつかの例においては、第一の反応においてカーボネート触媒を用いて、交互ポリカーボネートブロックを製造し、それに続けて反応を失活させ、ポリオールを、溶媒及び未反応のモノマーから単離させ、次いで第二のバッチ反応で、DMC触媒を使用して、(COの非存在下に)、親水性オリゴマー、たとえばポリ(アルキレンオキシド)を組みこんでいる。いくつかの例では、エーテルブロックとしてエチレンオキシドを使用しているが、一級と二級のヒドロキシル末端基の比率の定量は実施されていない。それらのポリマーは、石油の高次回収における用途がある。
国際公開第2001/044347号 国際公開第2004/111107号 国際公開第2008/058913号 国際公開第2008/013731号 米国特許第6762278号明細書 米国特許第10174151号明細書 国際公開第2015/059068号 米国特許出願公開第2015/0259475号明細書 国際公開第2010/062703号
有利なことには、ポリカーボネート開始剤及びDMC触媒を、エポキシド及びCOと共に使用することによって、極めて高い一級ヒドロキシル含量(70%より大、更には80%より大の一級ヒドロキシル末端基)を有する(ポリ)オールを製造することができるということが見出された。(第一の反応混合物から直接、又は精製した開始剤物質を使用することによって)カーボネート開始剤を使用することが、DMC触媒を用いた、COの存在下における末端キャッピングを促進させるのに有利である。
各種のCO含量、低レベルの不飽和、高い一級ヒドロキシル含量を有する(ポリ)オールを、作製することが可能であり、そして水酸化物触媒の場合に使用されたような精製プロセスも必要ない。したがって、そのプロセスは、金属水酸化物触媒、DMC触媒(単独)よりも有利であり、カーボンフットプリントの低い(ポリ)オールを作製するためにCOの使用が可能となる。
有利なことには、その低分子量のポリカーボネート(ポリ)オール開始剤は、単離する必要がなく、一つの反応器の中で作製し、そして触媒、未反応モノマー又は溶媒を何も除去することなく、第二の反応器の中に直接移行させることが可能である。
本発明の第一の態様においては、一般的構造B-A-(B)nの(ポリ)オールブロックコポリマーが提供されるが、ここで、ブロックAは、ポリカーボネート又はポリエステルブロックであり、ここで、n=t-1であって、且つt=ブロックAの上の反応性末端残基の数であり、ここで、ブロックBは、ポリエーテルカーボネートブロックであり、そしてここで、コポリマー鎖末端の70%を越えるものが、一級ヒドロキシル基末端となっている。
コポリマー鎖末端の、好ましくは75%超、より好ましくは80%超が、一級ヒドロキシル基末端となっている。
そのポリマー鎖が、均等に末端キャップされているのが好ましい。均等に末端キャップされているということは、平均して、そのポリマー鎖の75%超が、EO残基を用いて末端キャップされている、より典型的には、そのポリマー鎖の85%超が、EO残基を用いて末端キャップされている、最も典型的には、そのポリマー鎖の少なくとも90%が、EO残基を用いて末端キャップされているということを意味している。
そのAブロックは、典型的には、70%超のカーボネート結合を有しており、そして、そのBブロックは、典型的には、50%未満のカーボネート結合を有している。
ブロックAのポリカーボネートは、アルキレンオキシド及びCOから、本明細書における態様において定義されたプロセスに加えて、各種適切な方法で作製することもまた可能である。たとえば、ポリカーボネートジオールは、ホスゲンと、ジヒドロカルビルカーボネートたとえば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、又はジフェニルカーボネートとを反応させることにより、調製することができる。ポリカーボネートの例は、たとえば、欧州特許出願公開第A1359177号明細書に見出される。
典型的には、ブロックAが、ポリアルキレンカーボネートブロックであり、より典型的には、アルキレンオキシド及びCOから誘導され、最も典型的には、アルキレンオキシド及びCOが、そのブロックの中の残基の少なくとも90%、特には、そのブロックの中の残基の少なくとも95%、より特には、そのブロックの中の残基の少なくとも99%、最も特には、そのブロックの中の残基の約100%を占め、アルキレンオキシド及びCOの残基である。最も典型的には、ブロックAは、エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド残基を含むが、任意選択的に、他のアルキレンオキシド残基、たとえばブチレンオキシド、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、及びグリシジルカーボネートも含む。典型的には、ブロックAのアルキレンオキシド残基の少なくとも50%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基であり、より典型的には、ブロックAのアルキレンオキシド残基の少なくとも70%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基であり、最も典型的には、ブロックAのアルキレンオキシド残基の少なくとも90%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基、特にこのレベルでは、エチレンオキシドである。
典型的には、ブロックAのカーボネートは、COから誘導される、すなわち、そのカーボネートには、CO残基が含まれる。ブロックAは、典型的には70~100%の間、より典型的には80~100%の間、最も典型的には90~100%の間のカーボネート結合を有している。その(ポリ)オールブロックコポリマーのポリカーボネートブロックのAは、少なくとも76%のカーボネート結合、好ましくは少なくとも80%のカーボネート結合、より好ましくは少なくとも85%のカーボネート結合を有していてよい。ブロックAは、98%未満のカーボネート結合、好ましくは97%未満のカーボネート結合、より好ましくは95%未満のカーボネート結合を有していてよい。任意選択的に、ブロックAは、75%~99%の間のカーボネート結合、好ましくは77%~95%の間のカーボネート結合、より好ましくは80%~90%の間のカーボネート結合を有している。
驚くべきことには、本発明のブロックAは、より多くの一級ヒドロキシル末端の、Bブロックの中への取込みを容易にすることが見出された。したがって、それぞれのBブロックに結合されたブロックAは、驚くべきことには、アルキレンオキシドとの反応に適応していて、そのため、その(ポリ)オールブロックコポリマーは、70%超の一級ヒドロキシル末端、典型的には、75%超、より好ましくは、80%超の一級ヒドロキシル末端を有している。
典型的には、ブロックBには、エチレンオキシド、及び任意選択的にその他のアルキレンオキシド残基が含まれる。典型的には、アルキレンオキシド残基は、そのブロックの中に少なくとも90%の非カーボネート官能基残基、特には、そのブロックの中に少なくとも95%の非カーボネート官能基残基、より特には、そのブロックの中に少なくとも99%の非カーボネート官能基残基を与え、最も特には、そのブロックの中に約100%の非カーボネート官能基残基、アルキレンオキシドの残基である。典型的には、エチレンオキシド残基が、ブロックBの中に、5~100%のアルキレンオキシド残基、より典型的には10~100%、最も典型的には10~50%のアルキレンオキシド残基を形成する。典型的には、ブロックBは、少なくともエチレンオキシド残基とプロピレンオキシド残基との混合物である。典型的には、ブロックBのアルキレンオキシド残基の少なくとも50%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基であり、より典型的には、ブロックBのアルキレンオキシド残基の少なくとも70%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基であり、最も典型的には、ブロックBのアルキレンオキシド残基の少なくとも90%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基、特にこのレベルでは、エチレンオキシドである。一般的に、一級ヒドロキシル末端を形成させるためには、少なくともその末端アルキレンオキシド残基が、エチレンオキシド残基である。典型的には、その末端アルキレンオキシド残基の少なくとも70%が、エチレンオキシド残基であり、その末端アルキレンオキシド残基の、より典型的には少なくとも75%、最も典型的には少なくとも80%が、エチレンオキシド残基である。少ない割合の、他のアルキレンオキシドが一級ヒドロキシル末端を形成することもまた可能ではあるが、そのような一級ヒドロキシルの配置は、妨害のないメチレン炭素では、開環が優先されるため、異常である。
一般的には、2個以上のアルキレンオキシドが使用される場合、ブロックBの中の50%を越えるエチレンオキシド残基が、Aブロックの終端よりは、コポリマーの終端により近いコポリマー鎖の中に組みこまれ、より典型的には、エチレンオキシド残基の60%超、最も典型的には、少なくとも70%が、そのように組みこまれる。
任意選択的に、ブロックBが、そのカーボネート基の中に、CO残基を組み入れる。典型的には、その(ポリ)オールブロックコポリマーのポリエーテルカーボネートブロックであるBが、40%未満のカーボネート結合、好ましくは35%未満のカーボネート結合、より好ましくは30%未満のカーボネート結合を有していてよい。ブロックBは、少なくとも5%のカーボネート結合、好ましくは少なくとも10%のカーボネート結合、より好ましくは少なくとも15%のカーボネート結合を有していてよい。任意選択的に、ブロックBが、1%~50%の間のカーボネート結合、好ましくは5%~45%の間のカーボネート結合、より好ましくは10%~40%の間のカーボネート結合を有していてもよい。
その(ポリ)オールブロックコポリマーのポリエーテルカーボネートブロックであるBが、少なくとも60%のエーテル結合、好ましくは少なくとも65%のエーテル結合、より好ましくは少なくとも70%のエーテル結合を有していてもよい。その(ポリ)オールブロックコポリマーのポリエーテルカーボネートブロックであるBが、95%未満のエーテル結合、好ましくは90%未満のエーテル結合、より好ましくは85%未満のエーテル結合を有していてもよい。任意選択的に、ブロックBが、50%~99%の間のエーテル結合、好ましくは55%~95%の間のエーテル結合、より好ましくは60%~90%の間のエーテル結合を有していてもよい。
その(ポリ)オールブロックコポリマーのポリカーボネートブロックであるAが、エーテル結合を更に含んでいてもよい。ブロックAが、24%未満のエーテル結合、好ましくは20%未満のエーテル結合、より好ましくは15%未満のエーテル結合、たとえば10%未満、たとえば5%未満のエーテル結合を有していてもよい。ブロックAが、少なくとも1%のエーテル結合、たとえば少なくとも2%のエーテル結合、又は更には少なくとも5%のエーテル結合を有していてもよい。任意選択的に、ブロックAが、0%~25%の間のエーテル結合、好ましくは1%~20%の間のエーテル結合、より好ましくは1%~15%の間のエーテル結合を有していてもよい。
任意選択的に、本発明のブロックAが、一般的に、交互ポリカーボネート(ポリ)オール残基であってもよい。
そのアルキレンオキシドが非対称のものであれば、そのポリカーボネートは、0~100%の間の頭-尾結合、好ましくは40~100%の間の頭-尾結合、より好ましくは50~100%の間の頭-尾結合を有していてよい。そのポリカーボネートは、頭-頭結合、尾-尾結合、及び頭-尾結合が、そのアルキレンオキシドの非立体選択的な開環を示唆する、1:2:1のオーダーの統計的分布を有していてよいし、或いは、それが、50%より大、任意選択的に60%より大、70%、80%より大、又は90%より大のオーダーの頭-尾結合を優先的に有していてもよい。
典型的には、本発明の(ポリ)オールブロックコポリマーの中で、エチレンオキシド残基が、その(ポリ)オールブロックコポリマー中にアルキレンオキシド残基の0~100%、その(ポリ)オールブロックコポリマー中にアルキレンオキシド残基の典型的には5~70%、より典型的には10~60%、最も典型的には、その(ポリ)オールブロックコポリマー中にアルキレンオキシド残基の10~40%を形成し、そして/又は、その(ポリ)オールブロックコポリマー中で、そのアルキレンオキシド残基の少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、又は30%が、エチレンオキシド残基である。
開始剤を含む本発明のAブロックは、次式のように定義することができる:
-A’-Z’-Z-(Z’-A’)
したがって、そのコポリマーのポリブロック構造は、次式のように定義することができる:
B-A’-Z’-Z-(Z’-A’-B)
[式中、n=t-1であって、且つt=ブロックAの上の末端OH基の残基の数であり;そしてそれぞれのA’が、独立して、少なくとも70%のカーボネート結合を有するポリカーボネート鎖であり、そして、それぞれのBが、独立して、50~99%のエーテル結合及び少なくとも1%のカーボネート結合を有するポリエーテルカーボネート鎖であり、そしてZ’-Z-(Z’)が、開始剤残基である]。その(ポリ)オールは、少なくとも70%の一級ヒドロキシル末端基を有している。
疑念を避けるために付言すれば、t=1である場合には、n=0であり、そしてそのポリブロック構造は、次式であり:
-B-A’-Z’-Z
主張されている「一級ヒドロキシル基末端となっているコポリマー鎖末端の%」は、末端停止されている、OH官能性の鎖末端のパーセントを指している。
そのポリカーボネートブロックには、次の構造を有していてよい、-A’-が含まれる:
Figure 2023516667000001
[式中、(p:q)の比率は、少なくとも(7:3)であり;そして
e1及びRe2は、ブロックAを調製するために使用されたアルキレンオキシドの素質に依存する]。
そのポリエーテルカーボネートブロックBは、次の構造を有していてよい:
Figure 2023516667000002
[式中、w:vの比率は、1:1以上であり;そして
e3及びRe4は、ブロックBを調製するために使用されたアルキレンオキシドの素質に依存する]。
それぞれのRe1、Re2、Re3、又はRe4は、独立して、H、ハロゲン、ヒドロキシル、又は任意選択的に置換されたアルキル(たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、-CHCl、-CH-OR20、-CH-OC(O)R12、又は-CH-OC(O)OR18)、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアルキル、又はヘテロアルケニルから選択することが可能であり:好ましくは、H、又は任意選択的に置換されたアルキルから選択される。
e1及びRe2、又はRe3及びRe4は、合体して、飽和、部分的不飽和又は不飽和の、炭素及び水素原子、並びに任意選択的に1個又は複数のヘテロ原子を含む環を形成してもよい。
上で述べたように、Re1、Re2、Re3、及びRe4の素質は、その反応で使用されたアルキレンオキシドに依存するであろう。たとえば、そのアルキレンオキシドがシクロヘキセンオキシド(CHO)である場合には、Re1及びRe2(又はRe3及びRe4)が合体して、6員のアルキル環(たとえば、シクロヘキシル環)を形成するであろう。そのアルキレンオキシドがエチレンオキシドである場合には、Re1及びRe2(又はRe3及びRe4)は、Hであるであろう。そのアルキレンオキシドがプロピレンオキシドである場合には、Re1(又はRe3)がHであり、そしてRe2(又はRe4)が、メチルであるであろう(或いは、Re1(又はRe3)がメチルであるであろう、そしてRe2(又はRe4)がHであるであろうが、それは、そのアルキレンオキシドが、ポリマー骨格の中に、どのようにして加えられるかに依存する。そのアルキレンオキシドがブチレンオキシドである場合には、Re1(又はRe3)が、Hであるであろうし、そしてRe2(又はRe4)が、エチルであるであろう(その逆も成立する)。そのアルキレンオキシドがスチレンオキシドである場合には、Re1(又はRe3)が、水素であるであろうし、そしてRe2(又はRe4)が、フェニルであるであってもよい(その逆も成立する)。そのアルキレンオキシドが、グリシジルエーテルである場合には、Re1(又はRe3)がエーテル基(-CH-OR20)であるであろうし、そしてRe2(又はRe4)がHであるであろう(その逆も成立する)。そのアルキレンオキシドが、グリシジルエステルである場合には、Re1(又はRe3)がエステル基(-CH-OC(O)R12)であるであろうし、そしてRe2(又はRe4)がHであるであろう(その逆も成立する)。そのアルキレンオキシドが、グリシジルカーボネートである場合には、Re1(又はRe3)がカーボネート基(CH-OC(O)OR18)であるであろうし、そしてRe2(又はRe4)がHであるであろう(その逆も成立する)。
アルキレンオキシドの混合物が使用された場合、Re1及び/又はRe2(又はRe3及び/若しくはRe4)は、それぞれ、出現ごとに(occurrence)同一にならない可能性もあり、例えば、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの混合物が使用された場合、Re1(又はRe3)は、独立に、水素又はメチルとなり得、Re2(又はRe4)は独立に水素又はメチルとなり得ることも理解されるであろう。
したがって、Re1及びRe2(又はRe3及びRe4)は、水素、アルキル、若しくはアリールから独立に選択することができるか、又はRe1及びRe2(又はRe3及びRe4)が一緒になってシクロヘキシル環を形成することができ、好ましくは、Re1及びRe2(又はRe3及びRe4)は、水素、メチル、エチル、若しくはフェニルから独立に選択することができるか、又はRe1及びRe2(又はRe3及びRe4)が一緒になってシクロヘキシル環を形成することができる。
Z及びZ’が何であるかは、開始剤化合物の性質に応じて異なることになる。
開始剤化合物は、式(III):
Figure 2023516667000003
を有するものとすることができる。
Zは、自身に結合している1又は複数、典型的には2以上の-R基を有することができる任意の基とすることができる。したがって、Zは、任意選択的に置換されたアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクロアルキレン、ヘテロシクロアルケニレン、アリーレン、ヘテロアリーレンから選択することができるか、又はZは、これらの基の任意の組合せとすることができ、例えば、Zは、アルキルアリーレン基、ヘテロアルキルアリーレン基、ヘテロアルキルヘテロアリーレン基、又はアルキルヘテロアリーレン基とすることができる。任意選択的に、Zは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はヘテロアリーレンである。
aは、少なくとも1、典型的には少なくとも2の整数であり、任意選択的に、aは1又は2~8の範囲の整数であり、任意選択的に、aは、2~6の範囲の整数であることが理解されるであろう。
は、それぞれ、-OH、-NHR’、-SH、-C(O)OH、-P(O)(OR’)(OH)、-PR’(O)(OH)、又は-PR’(O)OHとすることができ、任意選択的に、Rは、-OH、-NHR’、又は-C(O)OHから選択され、任意選択的に、Rは、それぞれ、-OH、-C(O)OH又はこれらの組合せである(例えば、Rはそれぞれ-OHである)。
R’は、H又は任意選択的に置換されたアルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルキルとすることができ、任意選択的に、R’は、H又は任意選択的に置換されたアルキルである。
Z’は、反応活性度の高い水素原子を結合に置き換えたことを除いてRに相当する。したがって、各Z’が何であるかは、開始剤化合物のRの定義に応じて異なる。したがって、各Z’は、-O-、-NR’-、-S-、-C(O)O-、-P(O)(OR’)O-、-PR’(O)(O-)、又は-PR’(O)O-(式中、R’は、H又は任意選択的に置換されたアルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルキルとなり得、好ましくは、R’は、H又は任意選択的に置換されたアルキルである)となり得、好ましくはZ’は、-C(O)O-、-NR’-、又は-O-となり得、より好ましくは、各Z’は、-O-、-C(O)O-、又はこれらの組合せとなり得、より好ましくは、各Z’は、-O-となり得ることが理解されるであろう。
好ましくは、(ポリ)オールブロックコポリマーの分子量(Mn)は、約300~20,000Daの範囲にあり、より好ましくは約400~8000Daの範囲にあり、最も好ましくは約500~6000Daの範囲にある。
(ポリ)オールブロックコポリマーのポリカーボネートブロックAの分子量(Mn)は、好ましくは、約200~4000Daの範囲、より好ましくは約200~2000Daの範囲、最も好ましくは約200~1000Da、特に約400~800Daの範囲にある。
(ポリ)オールブロックコポリマーのポリエーテルカーボネートブロックBの分子量(Mn)は、好ましくは、約100~20,000Daの範囲、より好ましくは、約200~10,000Daの範囲、最も好ましくは約200~5000Daの範囲にある。
或いは、ポリエーテルカーボネートブロックB、及びそれに従い(ポリ)オールブロックコポリマーも、高分子量を有することができる。ポリエーテルカーボネートブロックBの分子量(Mn)は、少なくとも約25,000ダルトン、例えば、少なくとも約40,000ダルトン、例えば、少なくとも約50,000ダルトン、又は少なくとも約100,000ダルトンとすることができる。本発明の高分子量(ポリ)オールブロックコポリマーは、約100,000ダルトンを超える分子量を有することができる。
ポリマーのMn、及びそれに従いPDIは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。例えば、GPCは、Agilent 1260 Infinity GPC装置を用いて、2本のAgilent PLgel μ-m mixed-Dカラムを直列に接続して測定することができる。試料は室温(293K)下に、THF中で、流速を1mL/minとし、分子量分布の狭いポリスチレン標準物質(例えば、Agilent Technologiesにより提供されている、Mnが405~49,450g/molの範囲にあるポリスチレン低分子量(low)EasiVials)を基準として測定することができる。任意選択的に、試料をAgilent Technologiesより提供されているポリエチレングリコールeasivials等のポリ(エチレングリコール)標準物質を基準として測定することができる。
典型的には、ブロックA対ブロックBのmol/mol比は、25:1~1:250の範囲にある。通常、ブロックA対ブロックBの重量比は、50:1~1:100の範囲にある。
本発明の第二の態様によれば、本発明の第一の態様による(ポリ)オールブロックコポリマーを含む組成物も提供される。この組成物は、当該技術分野において知られている1種又は複数種の添加剤も含むことができる。添加剤としては、これらに限定されるものではないが、触媒、発泡剤、安定剤、可塑剤、充填剤、難燃剤、消泡剤、及び酸化防止剤を挙げることができる。
充填剤は、無機充填剤又は高分子充填剤、例えば、スチレン-アクリロニトリル(SAN)分散充填剤(dispersion filler)から選択することができる。
発泡剤は、化学的発泡剤又は物理的発泡剤から選択することができる。化学的発泡剤は、典型的には、(ポリ)イソシアネートと反応し、CO等の揮発性化合物を遊離させる。物理的発泡剤は、典型的には、その沸点が低いことに起因して、発泡体を形成する最中に気化する。好適な発泡剤は当業者に知られており、発泡剤の添加量は、定型的な実験を行う事項となり得る。1種若しくは複数種の物理的発泡剤を使用することもできるし、又は1種若しくは複数種の化学的発泡剤を使用することもできるし、更に、1種又は複数種の物理的発泡剤を1種又は複数種の化学的発泡剤と併せて使用することもできる。
化学的発泡剤としては、水及びギ酸が挙げられる。どちらも(ポリ)イソシアネートの一部と反応して、発泡剤として機能することができる二酸化炭素を生成する。或いは、二酸化炭素を直接発泡剤として使用することもでき、こうすることにより、副反応が回避されると共に、尿素架橋の形成が低減されるという利点があり、所望により、水を他の発泡剤と併せて使用することも、単独で使用することもできる。
通常、本発明に使用するための物理的発泡剤は、アセトン、二酸化炭素、任意選択的に置換された炭化水素、及びクロロ/フルオロカーボンから選択することができる。クロロ/フルオロカーボンとしては、ハイドロクロロフルオロカーボン、クロロフルオロカーボン、フルオロカーボン、及びクロロカーボンが挙げられる。フルオロカーボン発泡剤は、典型的には:ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、フルオロエタン、1,1-ジフルオロエタン、1,1,1-トリフルオロエタン、テトラフルオロエタン、ジフルオロクロロエタン、ジクロロモノフルオロメタン、1,1-ジクロロ-1-フルオロエタン、1,1-ジフルオロ-1,2,2-トリクロロエタン、クロロペンタフルオロエタン、テトラフルオロプロパン、ペンタフルオロプロパン、ヘキサフルオロプロパン、ヘプタフルオロプロパン、ペンタフルオロブタンからなる群から選択される。
オレフィン発泡剤、即ち、トランス-1-クロロ-3.3.3-トリフルオロプロペン(LBA)、トランス-1,3,3,3-テトラフルオロ-プロプ-1-エン(HFO-1234ze)、2,3,3,3-テトラフルオロ-プロペン(HFO-1234yf)、シス-1,1,1,4,4,4-ヘキサフルオロ-2-ブテン(HFO-1336mzz)を含有させることもできる。
典型的には、物理的発泡剤として使用するための非ハロゲン化炭化水素は、ブタン、イソブタン、2,3-ジメチルブタン、n-及びi-ペンタン異性体、ヘキサン異性体、ヘプタン異性体、並びにシクロペンタン、シクロヘキサン、及びシクロヘプタン等のシクロアルカンから選択することができる。より典型的には、物理的発泡剤として使用するための非ハロゲン化炭化水素は、シクロペンタン、イソペンタン、及びn-ペンタンから選択することができる。
典型的には、1種又は複数種の発泡剤が存在する場合、これらは、配合物全体の約0~約10部、より典型的には2~6部の量で使用される。水が他の発泡剤と併用される場合、2種の発泡剤の比は幅広く変化させることができ、例えば、発泡剤全体において、水は、1~99重量部、好ましくは、水を25重量部~99重量部を超える。
好ましくは、発泡剤は、シクロペンタン、イソペンタン、n-ペンタンから選択される。より好ましくは、発泡剤は、n-ペンタンである。
典型的な可塑剤は、コハク酸エステル、アジピン酸エステル、フタル酸エステル、フタル酸ジイソオクチル(DIOP)、安息香酸エステル、及びN,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2-アミノエタンスルホン酸(BES)から選択することができる。
典型的な難燃剤は当業者に知られており、ホスホンアミダート(phosphonamidate)、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-ホスファフェナントレン-10-オキシド(DOPO)、塩素化リン酸エステル、トリス(2-クロロイソプロピル)ホスフェート(TCPP)、リン酸トリエチル(TEP)、リン酸トリス(クロロエチル)、リン酸トリス(2,3-ジブロモプロピル)、2,2-ビス(クロロメチル)-1,3-プロピレンビス(ジ(2-クロロエチル)ホスフェート)、リン酸トリス(1,3-ジクロロプロピル)、テトラキス(2-クロロエチル)エチレンジホスフェート、リン酸トリクレジル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸ジアンモニウム、メラミン、ピロリン酸メラミン、尿素リン酸塩、アルミナ、ホウ酸、各種ハロゲン化化合物、酸化アンチモン、クロレンド酸誘導体、リン含有ポリオール、臭素含有ポリオール、窒素含有ポリオール、及び塩素化パラフィンから選択することができる。難燃剤は、混合物全体の0~60部の量で存在することができる。
本発明の組成物はまた、(ポリ)イソシアネートを更に含むことができる。
典型的には、(ポリ)イソシアネートは、1分子当たり2個以上のイソシアネート基を含む。好ましくは、(ポリ)イソシアネートは、ジイソシアネートである。しかしながら、(ポリ)イソシアネートは、トリイソシアネート、テトライソシアネート、イソシアネートポリマー又はオリゴマー等の、より官能基数の高い(higher)(ポリ)イソシアネートとすることもできる。(ポリ)イソシアネートは、脂肪族(ポリ)イソシアネート若しくは脂肪族(ポリ)イソシアネートの誘導体若しくはオリゴマーとすることができ、又は芳香族(ポリ)イソシアネート若しくは芳香族(ポリ)イソシアネートの誘導体若しくはオリゴマーとすることができる。典型的には、(ポリ)イソシアネート成分の官能基数は2以上である。幾つかの実施形態において、(ポリ)イソシアネート成分は、所与の用途のための特定の官能基数を達成するために配合されたジイソシアネート及びより官能基数の高いイソシアネートの混合物を含む。
幾つかの実施形態において、使用される(ポリ)イソシアネートの官能基数は2を超える。幾つかの実施形態において、この種の(ポリ)イソシアネートの官能基数は2~5の間にあり、より典型的には、2~4、最も典型的には、2~3の間にある。
使用可能な好適な(ポリ)イソシアネートとしては、芳香族、脂肪族、及び脂環式ポリイソシアネート並びにこれらの組合せが挙げられる。この種のポリイソシアネートは:1,3-ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6-XDI)、1,4-シクロヘキシルジイソシアネート、1,2-シクロヘキシルジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチルアミンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、2,4-トルエンジイソシアネート(TDI)、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、2,6-トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4’メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(H12MDI)、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-2,4’-ジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)、トリフェニルメタン-4,4’,4”トリイソシアネート、イソシアナトメチル-1,8-オクタンジイソシアネート(TIN)、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、p-テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)、トリス(p-イソシアナトメチル)チオサルフェート、トリメチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート(XDI)、p-キシリレンジイソシアネート(XDI)、1,3,5-ヘキサメチルメシチレントリイソシアネート、1-メトキシフェニル-2,4-ジイソシアネート、トルエン-2,4,6-トリイソシアネート、4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ジフェニルジイソシアネート、4,4’-ジメチルジフェニルメタン-2,2’,5,5’-テトライソシアネート、及びこれらの任意の2種以上の組合せからなる群から選択することができる。更に、(ポリ)イソシアネートは、これらのイソシアネートのいずれかのポリメリック形態(polymeric version)から選択することができ、これらは官能基数が高くても又は低くてもよい。好ましいポリメリックイソシアネートは、MDI、TDI、及びポリメリックMDIから選択することができる。
本発明の第三の態様によれば、本発明の第一の態様のポリオールブロックコポリマー及び(ポリ)イソシアネートを反応させることにより生成するポリウレタンも提供される。ポリウレタンはまた、本発明の第二の態様による組成物及び(ポリ)イソシアネートを反応させることにより生成することもできる。ポリウレタンは、ソフトフォーム(soft foam)、軟質フォーム、インテグラルスキンフォーム、高弾性フォーム、粘弾性又はメモリーフォーム、半硬質フォーム、硬質フォーム(ポリウレタン(PUR)フォーム、ポリイソシアヌレート(PIR)フォーム、及び/又はスプレーフォーム等)、エラストマー(注型エラストマー、熱可塑性エラストマー(TPU)、又はマイクロセルラーエラストマー等)、接着剤(ホットメルト接着剤、感圧接着剤、反応型接着剤等)、シーラント又はコーティング(水系又は溶剤系分散液(PUD)、二液型コーティング、一液型コーティング、無溶剤コーティング等)の形態とすることができる。ポリウレタンは、押出、金型成形(moulding)、射出成形、吹付け(spraying)、発泡、注型、及び/又は硬化を含むプロセスを介して形成することができる。ポリウレタンは、「ワンポット」又は「プレポリマー」法を介して形成することができる。
本発明の第四の態様においては、本発明の第一の態様に従うブロックコポリマー残基を含むポリウレタンもまた提供される。
第四の態様のポリウレタンのブロックコポリマー残基は、本発明の第一の態様に関し定義した1又は複数の特徴のいずれかを含むことができる。
本発明の第五の態様によれば、本発明の第一の態様によるポリオールブロックコポリマー又は本発明の第二の態様による組成物と、過剰の(ポリ)イソシアネート、例えば、OH基1モル当たり少なくとも>1モルのイソシアネート基を有するものとの反応生成物を含むイソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーも提供される。イソシアネート末端プレポリマーを、1種又は複数種の連鎖延長剤(水、ジオール、トリオール、ジアミン等)及び/又は更なるポリイソシアネート及び/又は他の添加剤と反応させることにより、ポリウレタンを形成することができる。
第五の態様のイソシアネート末端のポリウレタンプレポリマーは、本発明の第一の態様において定義された、1種又は複数の特徴を各種有していることができる(そのような特徴が、相互に排他的である場合を除く)。
本発明の第一の態様のポリオールブロックコポリマー及び/又は本発明の第二の態様の組成物に添加することができる触媒は、(ポリ)イソシアネート及びポリオールを反応させるための触媒とすることができる。このような触媒としては、3級アミン化合物及び/又は有機金属化合物等の好適なウレタン触媒が挙げられる。
任意選択的に、三量化触媒を使用することができる。三量化触媒の存在下においてポリイソシアヌレート環の形成が可能になるように、ポリオールに対し過剰の(ポリ)イソシアネート、又はより好ましくは過剰のポリメリックイソシアネートを存在させることができる。これらの触媒のいずれかを、1種又は複数種の他の三量化触媒と併用することができる。
本発明の第六の態様においては、本発明の第一の態様に従う(ポリ)オールブロックコポリマーを含む潤滑剤組成物が提供される。
本発明の第七の態様においては、本発明の第一の態様に従う(ポリ)オールブロックコポリマーを含む界面活性剤組成物が提供される。
本発明の第八の態様においては、DMC触媒を、第一の態様のブロックAに従うポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマー、CO、エチレンオキシド及び任意選択的に1種又は複数のその他のアルキレンオキシドと反応させて、第一の態様に従う(ポリ)オールブロックコポリマーを製造することを含む、(ポリ)オールブロックコポリマーを製造するためのプロセス、又は第一の反応器における第一の反応及び第二の反応器における第二の反応を含む(ポリ)オールブロックコポリマーを製造するためのプロセスもまた提供されるが、ここで、その第一の反応は、開始剤及び任意選択的に溶媒の存在下で、カーボネート触媒を、CO及びアルキレンオキシドと反応させて、第一の態様のブロックAに従うポリカーボネート(ポリ)オールコポリマーを製造する反応であり、そして、第二の反応は、DMC触媒を、第一の反応のポリカーボネート(ポリ)オールコポリマー、CO、エチレンオキシド及び任意選択的に1種又は複数のその他のアルキレンオキシドと反応させて、本発明の第一の態様に従う(ポリ)オールブロックコポリマーを製造する反応である。
そのプロセスには、本発明の第一の態様のブロックコポリマーをモノマー又はさらなるポリマーと反応させて、分子量のより高いポリマーを製造する反応を含む、第三又はさらなる反応が更に含まれていてもよい。
そのモノマー又はさらなるポリマーが、(ポリ)イソシアネートであってもよいし、その第三又はさらなる反応の反応生成物が、ポリウレタンであってもよい。
本発明の第九の態様においては、複数の反応器システムにおける、(ポリ)オールブロックコポリマーを製造するためのプロセスが更に提供される。そのシステムには、第一及び第二の反応器が含まれ、その第一の反応器の中で第一の反応が実施され、そしてその第二の反応器の中で第二の反応が実施される。ここで、その第一の反応は、開始剤及び任意選択的に溶媒の存在下に、カーボネート触媒をCO及びアルキレンオキシドと反応させて、第一の態様のブロックAに従うポリカーボネート(ポリ)オールコポリマーを製造する反応であり、そしてその第二の反応は、DMC触媒を、第一の反応のポリカーボネート(ポリ)オール化合物、CO、エチレンオキシド及び任意選択的に1種又は複数のその他のアルキレンオキシドと反応させて、本発明の第一の態様に従う(ポリ)オールブロックコポリマーを製造する反応である。
個別の反応及び反応器の中で、成分を添加することも可能である。有利なことには、この手段によって、触媒の活性を増大させることが可能となり、それにより、一つの反応の開始時に、全部の原料を加えるようなプロセスに比較して、より効率の高いプロセスとすることができる。反応全体を通じて、成分のいくつかが大量に存在していると、触媒の効率が低下する可能性がある。この原料を別々の反応器の中で反応させることによって、そのような触媒の効率低下を防止し、及び/又は、触媒活性を最適化させることができる。それぞれの反応器の反応条件を個別に設定して、それぞれの触媒での反応を最適化させることができる。
それに加えて、反応の開始時にそれぞれの成分を全量加えることなく、そして第一の反応のための触媒を、第二の反応のための触媒とは別の反応器に加えることによって、より均等な触媒作用を与え、そしてより均質なポリマー生成物を得ることができる。それに加えて、より狭い分子量分布、カーボネート結合に対するエーテル鎖の望ましい比率及び分布、及び/又は改良された(ポリ)オールの安定性を有するポリマーが可能となる。
そのDMC触媒は、事前活性化(pre-activate)させておくことも可能である。そのような事前活性化は、一方又は両方の触媒をアルキレンオキシド(及び任意選択的に他の成分)と混合することにより、達成することができる。DMC触媒の事前活性化は、反応の安全な制御(未反応モノマーの含量の制御不能な増大を防止)を可能とし、予測不能な活性化時間を排除することが可能となるので、有用である。
本発明が、成長中のポリマー鎖にカーボネート及びエーテル結合を付加する反応に関するということは認識されたい。別々の反応とすることによって、第一の反応を進行させた後で、反応の第二のステージを実施することが可能となる。アルキレンオキシド、カーボネート触媒、開始剤化合物、及び二酸化炭素を混合することによって、多数のカーボネート結合を有するポリマーの成長が可能となる。その後で、DMC触媒にその反応生成物を添加することによって、反応を進行させて、成長中のポリマー鎖に対して、エーテル結合のより高い出現率を加えることが可能となる。エーテル結合は、カーボネート結合よりも熱的に安定であり、且つ、PU形成の際に使用されるアミン触媒のような塩基による分解も起こしにくい。したがって、用途では、それに加えて、Aブロックからもたらされるカーボネート結合の高い有益性(たとえば、増大された強度、耐薬品性、油分解及び加水分解両方の抵抗性など)が得られ、その一方で、ポリマー鎖の末端にあるBブロックからの圧倒的多数のエーテル結合による(ポリ)オールの安定性が保持されている。この有益性に、(ポリ)オール上でエチレンオキシドによって得られる一級ヒドロキシル末端基の高い出現率が加わる。
2反応器システムで実施したときの本発明のさらなる有益性は次の点にある:重合反応の制御、低圧力でのポリエーテルカーボネート(ポリ)オールのCO含量の増大(コスト的により効果的なプロセス及びプラント設計が可能となる)、及び高いCO含量を有しながらも、良好な安定性及び実用性能を有する製品の製造。本明細書におけるプロセスは、そのようなプロセスによって、必要とされる要件に合わせた製品の製造を可能とする。
本発明の(ポリ)オールブロックコポリマーは、開始剤化合物及び第一の反応のためのカーボネート触媒の存在下、適切なアルキレンオキシド及び二酸化炭素と、次いで、第二の反応において複金属シアニド(DMC)触媒の存在下、エチレンオキシド及び任意選択的に1種又は複数のその他のアルキレンオキシド、並びに二酸化炭素から調節することが可能である。
本発明のカーボネート触媒は、カーボネート結合を76%超、好ましくは、カーボネート結合を80%超、より好ましくは、カーボネート結合を85%超、最も好ましくは、カーボネート結合を90%超有するポリカーボネート(ポリ)オールを製造する触媒とすることができ、したがって、このような範囲の結合がブロックAに存在することができる。
使用されるアルキレンオキシドの一つが、非対称である(たとえば、プロピレンオキシド)場合には、そのポリカーボネート(ポリ)オールは、高い割合の頭-尾結合、たとえば70%超、80%超、又は90%超の頭-尾結合にあるアルキレンオキシドが含まれている可能性がある。別な状況として、そのような非対称アルキレンオキシドを含むポリカーボネート(ポリ)オールは、立体選択性を有さず、そのような残基の上に約50%の頭-尾結合を有する、(ポリ)オールを与える可能性がある。
カーボネート触媒は、不均一であっても又は均一であってもよい。
カーボネート触媒は、単核金属(mono-metallic)、二核金属(bimetallic)、又は多核金属(multi-metallic)均一錯体とすることができる。
カーボネート触媒は、フェノール又はフェノラート配位子を有することができる。
典型的には、カーボネート触媒は、フェノール又はフェノラート配位子を含む二核金属錯体とすることができる。2種の金属は同一であっても又は異なっていてもよい。
カーボネート触媒は、式(IV):
Figure 2023516667000004
(式中:
Mは、M-(L)で表される金属陽イオンであり;
xは、1~4の整数であり、好ましくは、xは1又は2であり;
Figure 2023516667000005
は、1個又は複数個の多座配位子であり;
Lは、配位している配位子であり、例えば、Lは、中性配位子であっても又は陰イオン性配位子であってもよく、好ましくは、アルキレンオキシドの開環を可能にするものであり;
vは、各Mの原子価及び/若しくは各Mの好ましい配位構造を独立に満たす整数であるか、又は上の式(IV)で表される錯体の全体の電荷が中性になる整数である)の触媒とすることができる。例えば、各vは、独立に、0、1、2又は3であってもよく、例えば、vは、1又は2であってもよい。v>1の場合、Lはそれぞれ異なっていてもよい。
多座配位子という語は、二座、三座、四座、及びより多座の配位子を含む。各多座配位子は、大環状配位子又は鎖状(open)配位子であってもよい。
この種の触媒としては、国際公開第2010022388号パンフレット(金属サレン及び誘導体、金属ポルフィリン、コロール及び誘導体、金属テトラアザアヌレン及び誘導体)、国際公開第2010028362号パンフレット(金属サレン及び誘導体、金属ポルフィリン、コロール及び誘導体、金属テトラアザアヌレン及び誘導体)、国際公開第2008136591号パンフレット(金属サレン)、国際公開第2011105846号パンフレット(金属サレン)、国際公開第2014148825号パンフレット(金属サレン)、国際公開第2013012895号パンフレット(金属サレン)、欧州特許出願公開第2258745(A1)号明細書(金属ポルフィリン及び誘導体)、特開2008-081518(A)号公報(金属ポルフィリン及び誘導体)、中国特許第101412809号明細書(金属サレン及び誘導体)、国際公開第2019126221号パンフレット(金属アミノトリフェノール錯体)、米国特許第9018318号明細書(金属β-ジイミナート錯体)、米国特許第6133402(A)号明細書(金属β-ジイミナート錯体)、及び米国特許第8278239号明細書(金属サレン及び誘導体)に記載されているものが挙げられ、その内容全体、特に、開始剤及び任意選択的な溶媒の存在下に、CO及びアルキレンオキシドを反応させて、ブロックAに従うポリカーボネートポリオールコポリマーを生成させるのに適したカーボネート触媒に関する限り、本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
この種の触媒としては、国際公開第2009/130470号パンフレット、国際公開第2013/034750号パンフレット、国際公開第2016/012786号パンフレット、国際公開第2016/012785号パンフレット、国際公開第2012037282号パンフレット、及び国際公開第2019048878(A1)号パンフレット(全ての二核金属フェノラート錯体)に記載されているものも挙げられ、その内容全体、特に、開始剤及び任意選択的な溶媒の存在下に、CO及びアルキレンオキシドを反応させて、ブロックAに従うポリカーボネートポリオールコポリマーを生成させるのに適したカーボネート触媒に関する限り、本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
カーボネート触媒は、次に示す構造:
Figure 2023516667000006
(式中:
及びMは、Zn(II)、Cr(II)、Co(II)、Cu(II)、Mn(II)、Mg(II)、Ni(II)、Fe(II)、Ti(II)、V(II)、Cr(III)-X、Co(III)-X、Mn(III)-X、Ni(III)-X、Fe(III)-X、Ca(II)、Ge(II)、Al(III)-X、Ti(III)-X、V(III)-X、Ge(IV)-(X)、Y(III)-X、Sc(III)-X、又はTi(IV)-(X)から独立に選択され;
及びRは、水素、ハライド、ニトロ基、ニトリル基、イミン、アミン、エーテル、シリル基、シリルエーテル基、スルホキシド基、スルホニル基、スルフィネート基、若しくはアセチリド基、又は任意選択的に置換されたアルキル、アルケニル、アルキニル、ハロアルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、脂環式、若しくはヘテロ脂環式基から独立に選択され;
は、任意選択的に置換されたアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、又はシクロアルキレンから独立に選択され、ここで、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、及びヘテロアルキニレンには、任意選択的に、アリール、ヘテロアリール、脂肪族環、又はヘテロ脂肪族環が介在していてもよく;
は、H、又は任意選択的に置換された脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂環式、ヘテロ脂環式、アリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、若しくはアルキルアリールから独立に選択され;
は、Cであり、且つEは、O、S、若しくはNHであるか、又はEは、Nであり、且つEは、Oであり;
、E、E、及びEは、N、NR、O、及びSから選択され、ここでE、E、E、又はEがNである場合、
Figure 2023516667000007
Figure 2023516667000008
であり
、E、E、又はEがNR、O、又はSである場合、
Figure 2023516667000009
Figure 2023516667000010
であり
は、H、又は任意選択的に置換された脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂環式、ヘテロ脂環式、アリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、-アルキルC(O)OR19、若しくは-アルキルC≡N、若しくはアルキルアリールから独立に選択され;
Xは、OC(O)R、OSO、OSOR、OSO(R、S(O)R、OR、ホスフィネート、ホスホネート、ハライド、ナイトレート、ヒドロキシル、カーボネート、アミノ、ニトロ、アミド、又は任意選択的に置換された脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂環式、ヘテロ脂環式、アリール、若しくはヘテロアリールから独立に選択され、ここでXは、それぞれ、同一であっても又は異なっていてもよく、Xは、M及びMの間に架橋を形成していてもよく;
は、独立に、水素、又は任意選択的に置換された脂肪族、ハロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂環式、ヘテロ脂環式、アリール、アルキルアリール若しくはヘテロアリールであり;
Gは、存在しないか、又はルイス塩基である中性若しくは陰イオン性供与性配位子から独立に選択される)を有することができる。
基及びR基はそれぞれ、出現ごとに同一であっても又は異なっていてもよく、R及びRは、同一であっても又は異なっていてもよい。
DMC触媒は、少なくとも2個の金属中心及びシアニド配位子を含む複雑な化合物である。DMC触媒は:1種又は複数種の錯化剤、水、金属塩、及び/又は酸(例えば、非化学量論的な量で)の少なくとも1種を更に含むことができる。
この少なくとも2個の金属中心のうち、最初の2個をM’及びM’’で表すことができる。
M’は、Zn(II)、Ru(II)、Ru(III)、Fe(II)、Ni(II)、Mn(II)、Co(II)、Sn(II)、Pb(II)、Fe(III)、Mo(IV)、Mo(VI)、Al(III)、V(V)、V(VI)、Sr(II)、W(IV)、W(VI)、Cu(II)、及びCr(III)から選択することができ、M’は、任意選択的に、Zn(II)、Fe(II)、Co(II)、及びNi(II)から選択され、任意選択的に、M’はZn(II)である。
M’’は、Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Cr(II)、Cr(III)、Mn(II)、Mn(III)、Ir(III)、Ni(II)、Rh(III)、Ru(II)、V(IV)、及びV(V)から選択され、任意選択的に、M’’はCo(II)、Co(III)、Fe(II)、Fe(III)、Cr(III)、Ir(III)及びNi(II)から選択され、任意選択的に、M’’はCo(II)及びCo(III)から選択される。
上述の任意選択的なM’及びM’’の定義は組み合わせることができることが理解されるであろう。例えば、任意選択的に、M’は、Zn(II)、Fe(II)、Co(II)、及びNi(II)から選択することができ、M’’は、任意選択的に、Co(II)、Co(III)、Fe(II)、Fe(III)、Cr(III)、Ir(III)及びNi(II)から選択することができる。例えば、M’は、任意選択的にZn(II)とすることができ、M’’は、任意選択的にCo(II)及びCo(III)から選択することができる。
更なる金属中心が存在する場合、この更なる金属中心は、更にM’又はM’’の定義から選択することができる。
本発明のプロセスに使用することができるDMC触媒の例としては、米国特許第3,427,256号明細書、米国特許第5,536,883号明細書、米国特許第6,291,388号明細書、米国特許第6,486,361号明細書、米国特許第6,608,231号明細書、米国特許第7,008,900号明細書、米国特許第5,482,908号明細書、米国特許第5,780,584号明細書、米国特許第5,783,513号明細書、米国特許第5,158,922号明細書、米国特許第5,693,584号明細書、米国特許第7,811,958号明細書、米国特許第6,835,687号明細書、米国特許第6,699,961号明細書、米国特許第6,716,788号明細書、米国特許第6,977,236号明細書、米国特許第7,968,754号明細書、米国特許第7,034,103号明細書、米国特許第4,826,953号明細書、米国特許第4,500704号明細書、米国特許第7,977,501号明細書、米国特許第9,315,622号明細書、欧州特許出願公開第1568414(A)号明細書、欧州特許出願公開第1529566(A)号明細書、及び国際公開第2015/022290号パンフレットに記載されているものが挙げられ、その内容全体を、特に、本明細書に定義した第一の態様のブロックコポリマーの製造又は本明細書に定義した第8若しくは第九の態様の反応用のDMC触媒に関連する限り、本明細書の一部としてここに援用する。
DMC触媒は:
M’[M’’(CN)
(式中、M’及びM’’は、上に定義した通りであり、d、e、f、及びgは、整数であり、DMC触媒が電気中性を有するように選択される)を含むことが理解されるであろう。任意選択的に、dは3である。任意選択的に、eは1である。任意選択的に、fは6である。任意選択的に、gは2である。任意選択的に、M’は、Zn(II)、Fe(II)、Co(II)、及びNi(II)から選択され、任意選択的に、M’は、Zn(II)である。任意選択的に、M’’は、Co(II)、Co(III)、Fe(II)、Fe(III)、Cr(III)、Ir(III)、及びNi(II)から選択され、任意選択的に、M’’は、Co(II)又はCo(III)である。
これらの任意選択的な特徴のいずれかを組み合わせることもでき、例えば、dは3となり、eは1となり、fは6となり、gは2となり、M’はZn(II)となり、M’’はCo(III)となることが理解されるであろう。
上述の式を有する好適なDMC触媒としては、ヘキサシアノコバルト(III)酸亜鉛、ヘキサシアノ鉄(III)酸亜鉛、ヘキサシアノ鉄(II)酸ニッケル、及びヘキサシアノコバルト(III)酸コバルトを挙げることができる。
DMC触媒の分野においては多くの発展があり、当業者は、DMC触媒が、上述の式に加えて、触媒の活性を高めるための添加剤を更に含むことができることを理解するであろう。したがって、上述の式はDMC触媒の「中核(core)」を成すが、DMC触媒は、1種又は複数種の更なる成分、例えば、少なくとも1種の錯化剤、酸、金属塩、及び/又は水を化学量論的な量又は非化学量論的な量で更に含むことができる。
例えば、DMC触媒は、次式:
M’[M’’(CN)・hM’’’X’’・jR・kHO・lHX’’’
(式中、M’、M’’、X’’’、d、e、f、及びgは、上に定義した通りである)を有することができる。M’’’は、M’及び/又はM’’であってもよい。X’’は、ハロゲン化物イオン、酸化物イオン、水酸化物イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、シアン化物イオン、シュウ酸イオン、チオシアン酸イオン、イソシアン酸イオン、イソチオシアン酸イオン、カルボン酸イオン、及び硝酸イオンから選択される陰イオンであり、任意選択的に、X’’は、ハロゲン化物イオンである。iは、1以上の整数であり、陰イオンX’’の電荷にiを乗じた数が、M’’’の原子価を満たす。rは、対イオンX’’’の電荷に相当する整数である。例えば、X’’’がClである場合、rは1となる。lは0であるか、又は0.1~5の間の数である。任意選択的に、lは0.15~1.5の間の数である。
は、錯化剤又は1種若しくは複数種の錯化剤の組合せである。例えば、Rは、(ポリ)エーテル、ポリエーテルカーボネート、ポリカーボネート、ポリ(テトラメチレンエーテルジオール)、ケトン、エステル、アミド、アルコール(例えば、C1-8アルコール)、尿素等、例えば、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、(メ)エトキシエチレングリコール、ジメトキシエタン、tert-ブチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジグリム、トリグリム、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、3-ブテン-1-オール、2-メチル-3-ブテン-2-オール、2-メチル-3-ブチン-2-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、又はこれらの組合せとすることができ、例えば、Rは、tert-ブチルアルコール、ジメトキシエタン、又はポリプロピレングリコールとすることができる。
上に示したように、本発明に使用されるDMC触媒中に1種を超える錯化剤を存在させることができる。任意選択的に、Rの錯化剤のうちの1種は高分子錯化剤とすることができる。任意選択的に、Rは、高分子錯化剤及び非高分子錯化剤の組合せとすることができる。任意選択的に、錯化剤であるtert-ブチルアルコール及びポリプロピレングリコールの組合せを存在させることができる。
水、錯化剤、酸、及び/又は金属塩がDMC触媒中に存在しない場合、h、j、k、及び/又はlは、それぞれ0となることが理解されるであろう。水、錯化剤、酸、及び/又は金属塩が存在する場合、h、j、k、及び/又はlは、正の数であり、例えば、0~20の間とすることができる。例えば、hは、0.1~4の間とすることができる。jは、0.1~6の間とすることができる。kは、0~20の間とすることができ、例えば、0.1~10の間、例えば、0.1~5の間にある。lは、0.1~5の間、例えば、0.15~1.5の間にある。
高分子錯化剤は、任意選択的に、ポリエーテル、ポリカーボネートエーテル、及びポリカーボネートから選択される。高分子錯化剤は、DMC触媒の約5%~約80重量%の量、任意選択的に、DMC触媒の約10%~約70重量%の量、任意選択的に、DMC触媒の約20%~約50重量%の量で存在することができる。
DMC触媒は、少なくとも2個の金属中心及びシアニド配位子に加えて、1種又は複数種の錯化剤、水、金属塩、及び/又は酸の少なくとも1つも、任意選択的に非化学量論的な量で含むことができる。
例示的なDMC触媒は、式Zn[Co(CN)・hZnCl・kHO・j[(CHCOH](式中、h、k、及びjは上に定義した通りである)を有するものである。例えば、hは、0~4(例えば、0.1~4)とすることができ、kは、0~20(例えば、0.1~10)とすることができ、jは、0~6(例えば、0.1~6)とすることができる。上に記載したように、DMC触媒は複雑な構造を有し、したがって、追加の成分を含む上式は、限定を意図していない。そうではなく、当業者は、この定義が、本発明に使用することができるDMC触媒を網羅するものではないことを理解するであろう。
本発明のポリカーボネートポリオールを形成するためのプロセスに使用することができる開始剤化合物は、ヒドロキシル基(-OH)、チオール(-SH)、少なくとも1個のN-H結合(-NHR’)を有するアミン、少なくとも1個のP-OH結合を有する基(例えば、-PR’(O)OH、PR’(O)(OH)、又は-P(O)(OR’)(OH))、又はカルボン酸基(-C(O)OH)から選択される少なくとも2個の基を含む。
したがって、ポリカーボネートブロックポリエーテルカーボネートポリオールを形成するためのプロセスに使用することができる開始剤化合物は、上に定義した式(III):
Figure 2023516667000011
を有することができる。
第1及び第2反応用の開始剤化合物は、同一であっても又は異なっていてもよい。2種の異なる開始剤化合物を用いる場合、第2反応に2種の開始剤化合物を用いてもよい。その場合、第1反応の開始剤化合物は第1開始剤化合物であり、第2反応は、第1粗反応混合物を、第2開始剤化合物及び複合金属シアン化物(DMC)触媒と、任意選択的に、溶媒及び/又はアルキレンオキシド及び/又は二酸化炭素とを含む第2反応器に添加することを含む。本発明の第2反応は、第1反応の後に少なくとも約1分間、任意選択的に少なくとも約5分間、任意選択的に少なくとも約15分間、任意選択的に少なくとも約30分間、任意選択的に少なくとも約1時間、任意選択的に少なくとも約2時間、任意選択的に少なくとも約5時間実施することができる。連続反応において、これらの期間は、第1反応器にモノマーを添加してから残存モノマーを第2反応器に移すまでの平均期間であることが理解されるであろう。
開始剤化合物が高分子である場合、分子量(Mn)は少なくとも約200Daとするか又は最大約1000Daとすることができる。
例えば、分子量は、約200~1000Da、任意選択的に約300~700Da、任意選択的に約400Daである。
この開始剤化合物又はそれぞれの開始剤化合物は、典型的には、2以上のR基を有し、任意選択的に3以上、任意選択的に4以上、任意選択的に5以上、任意選択的に6以上、任意選択的に7以上、任意選択的に8以上のR基を有し、特に、Rはヒドロキシルである。
上述の特徴のいずれかを組み合わせてもよいことが理解されるであろう。例えば、aは、1又は2~8の間にあり、Rは、それぞれ、-OH、-C(O)OH、又はこれらの組合せとすることができ、Zは、アルキレン、ヘテロアルキレン、アリーレン、又はヘテロアリーレンから選択することができる。
いずれかの反応のため、そして一般的には本発明のポリカーボネート(ポリ)オールを形成させるためのプロセスにおける開始剤化合物の例としては、以下のものが挙げられる:単官能開始剤物質たとえば、アルコール、フェノール、アミン、チオール、及びカルボン酸、たとえば、アルコールたとえば、メタノール、エタノール、1-及び2-プロパノール、1-及び2-ブタノール、直鎖状若しくは分岐状のC~C20-モノアルコールたとえば、tert-ブタノール、3-ブテン-1-オール、3-ブチン-1-オール、2-メチル-3-ブテン-2-オール、2-メチル-3-ブチン-2-オール、プロパルギルアルコール、2-メチル-2-プロパノール、1-tert-ブトキシ-2-プロパノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、3-ヘキサノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、3-オクタノール、4-オクタノール、1-デカノール、1-ドデカノール;フェノール、2-ヒドロキシビフェニル、3-ヒドロキシビフェニル、4-ヒドロキシビフェニル、2-ヒドロキシピリジン、3-ヒドロキシピリジン、及び4-ヒドロキシピリジン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールのモノ-エーテル又はエステル、たとえばエチレングリコールモノ-メチルエーテル及びプロピレングリコールモノ-メチルエーテル、フェノール、たとえば、直鎖状若しくは分岐状のC~C20アルキル置換されたフェノール、たとえば、ノニル-フェノール若しくはオクチルフェノール、単官能カルボン酸たとえば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、及び酪酸、脂肪酸たとえば、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、及びアクリル酸、並びに単官能チオールたとえば、エタンチオール、プロパン-1-チオール、プロパン-2-チオール、ブタン-1-チオール、3-メチルブタン-1-チオール、2-ブテン-1-チオール、及びチオフェノール、又はアミンたとえば、ブチルアミン、tert-ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、アニリン、アジリジン、ピロリジン、ピペリジン、及びモルホリン;及び/又は、以下のものから選択されるジオール、たとえば1,2-エタンジオール(エチレングリコール)、1-3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1-3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,2-ジフェノール、1,3-ジフェノール、1,4-ジフェノール、ネオペンチルグリコール、カテコール、シクロヘキセンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、最高約1500g/molまでのMnを有する、ポリプロピレングリコール(PPG)又はポリエチレングリコール(PEG)、たとえばPPG425、PPG725、PPG1000など、トリオールたとえば、グリセロール、ベンゼントリオール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、トリス(メチルアルコール)プロパン、トリス(メチルアルコール)エタン、トリス(メチルアルコール)ニトロプロパン、トリメチロールプロパン、ポリエチレンオキシドトリオール、ポリプロピレンオキシドトリオール、及びポリエステルトリオール、テトラオール、たとえばカリクス[4]アレーン、2,2-ビス(メチルアルコール)-1,3-プロパンジオール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、又は4個のOH基を有するポリアルキレングリコール(PEG又はPPG)、5個以上の-OH基を有するポリオール、たとえばソルビトール又はポリアルキレングリコール(PEG又はPPG)、又は混合官能基を有する化合物たとえば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、及びフェニルジエタノールアミン。
例えば、開始剤化合物は、単官能性アルコール、例えば、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、1-ヘキサノール、1-オクタノール、1-デカノール、1-ドデカノール、フェノール、例えば、ノニルフェノール若しくはオクチルフェノール、又は単官能性カルボン酸、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、脂肪酸、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、及びアクリル酸とすることができる。
例えば、その開始剤化合物が、例えば以下のようなジオールであってもよい:1,2-エタンジオール(エチレングリコール)、1-2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール(プロピレングリコール)、1,2-ブタンジオール、1-3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,2-ジフェノール、1,3-ジフェノール、1,4-ジフェノール、ネオペンチルグリコール、カテコール、シクロヘキセンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ポリ(カプロラクトン)ジオール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、最高約1500g/molまでのMnを有するポリプロピレングリコール(PPG)又はポリエチレングリコール(PEG)、たとえば、PPG425、PPG725、PPG1000など。その開始剤化合物が、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,12-ドデカンジオール、ポリ(カプロラクトン)ジオール、PPG425、PPG725、又はPPG1000であってよいということは認識されたい。好ましくは、その開始剤化合物が、たとえば以下のようなジオールであってもよい:1,2-エタンジオール(エチレングリコール)、1,3-プロパンジオール(プロピレングリコール)、1,2-ブタンジオール、1-3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,2-ジフェノール、1,3-ジフェノール、1,4-ジフェノール、ネオペンチルグリコール、カテコール、シクロヘキセンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ポリ(カプロラクトン)ジオール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、最高約1500g/molまでのMnを有するポリプロピレングリコール(PPG)又はポリエチレングリコール(PEG)、たとえば、PPG425、PPG725、PPG1000など。その開始剤化合物が、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,12-ドデカンジオール、ポリ(カプロラクトン)ジオール、PPG425、PPG725、又はPPG1000であってよいということは認識されたい。
開始剤化合物のさらなる例としては、以下のものが挙げられる:二酸たとえば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、又はその他の混合官能基を有する化合物、たとえば乳酸、グリコール酸、3-ヒドロキシプロパン酸、4-ヒドロキシブタン酸、5-ヒドロキシペンタン酸。
開始剤化合物が存在する場合、カーボネート触媒に対する比が、約1000:1~約1:1、例えば、約750:1~約5:1、例えば、約500:1~約10:1、例えば、約250:1~約20:1、又は約125:1~約30:1、又は約50:1~約20:1となる量であることができる。これらの比はモル比である。これらの比は、プロセスに使用されるカーボネート触媒の総量に対する開始剤の総量の比である。これらの比は、材料を添加する間維持することができる。
本明細書において定義された第一の態様に従うか、又は本発明の第八及び第九の態様に従ったブロックコポリマーを製造するためのDMC触媒は、事前活性化させておいてもよい。任意選択的に、そのDMC触媒を、反応器2中、又は反応器中、又は別途に事前活性化するのがよい。任意選択的に、そのDMC触媒を、開始剤化合物、又は第一の態様に従うポリカーボネート若しくはポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマー、又は第一若しくは第二の反応の反応生成物と共に事前活性化してもよい。DMC触媒を、第一の反応の反応生成物と共に事前活性化する場合には、その第一の反応の反応生成物の一部又は全部と共に事前活性化してもよい。DMC触媒を、第一の態様の(ポリ)オールブロックコポリマー、B-A’-Z’-Z-(Z’-A’-B)と共に事前活性化してもよく、それらは、反応器の中に添加してもよく、或いは、前段の反応で残存している生成物(いわゆる、「反応ヒール(reaction heel)」)であってもよい。
第八及び第九の態様における(ポリ)オールブロックコポリマーは、本発明の第一の態様の1種又は複数の特徴に従っていてよい。
第一の反応の反応生成物は、低分子量ポリカーボネート(ポリ)オールであってよい。そのポリカーボネート(ポリ)オールの好ましい分子量は、その(ポリ)オールブロックコポリマーの好ましい全体の分子量に依存する。ポリカーボネート(ポリ)オールのブロックAの分子量(Mn)は、ゲル浸透クロマトグラフィーで測定して、約200~約4000Da、約200~約2000Da、約200~約1000Da、又は約400~約800Daの範囲であってよい。
ブロックAは、一般的には、交互ポリカーボネート(ポリ)オールであってよい。
第一の態様のブロックAに従うポリカーボネート若しくはポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマー又は第1反応の生成物を、予備活性化されたDMC触媒を含む別の反応器に供給してもよい。第1生成物を、粗反応混合物として別の反応器に供給してもよい。
本発明の第1反応は、20バール(2MPa)未満のCO圧で、好ましくは10バール(1MPa)未満、より好ましくは8バール(0.8MPa)未満のCO圧で実施することができる。本発明の第2反応は、60バール(6MPa)未満のCO圧で、好ましくは20バール(2MPa)未満、より好ましくは10バール(1MPa)未満、最も好ましくは5バール(0.5MPa)未満のCO圧で実施することができる。
COは、第1反応に連続的に、好ましくは開始剤の存在下に添加することができる。
この2つの反応は、両方共約1バール(0.1MPa)~約60バール(6MPa)、任意選択的に約1バール(0.1MPa)~約40バール(4MPa)、任意選択的に約1バール(0.1MPa)~約20バール(2MPa)、任意選択的に約1バール(0.1MPa)~約15バール(1.5MPa)、任意選択的に約1バール(0.1MPa)~約10バール(1MPa)、任意選択的に約1バール(0.1MPa)~約5バール(0.5MPa)の二酸化炭素圧で実施することができる。
第2反応は、CO中、又はCOとN又はAr等の不活性ガスとの混合物中で実施することができる。
COは、どちらの反応器にも、標準的な方法を介して、例えば、ヘッドスペースに直接、又は反応液中に直接、標準的な方法を介して、例えば、導入管、通気リング(gassing ring)、又は中空軸撹拌機(hollow shaft stirrer)を介して導入することができる。混合は、単一の撹拌機又は多段に構成された撹拌機等の様々な撹拌機の構成を用いて最適化することができる。
第1反応プロセスは、このような比較的低いCO圧で実施され、連続的に添加されるCOは、高CO含有量の(ポリ)オールを低圧で生成することができる。
第1反応は、回分式、半回分式、又は連続式プロセスで実施することができる。回分式プロセスにおいては、カーボネート触媒、アルキレンオキシド、CO、開始剤、及び任意選択的な溶媒が全て反応開始時に存在する。半回分式又は連続式反応においては、カーボネート触媒、アルキレンオキシド、CO、開始剤、及び/又は溶媒の1種又は複数種が反応器に連続的又は半連続的に添加される。
DMCを含む第2反応は、連続式又は半回分式プロセスで実施することができる。半回分式又は連続式プロセスにおいては、DMC触媒、アルキレンオキシド、CO、開始剤、及び/又は溶媒の1種又は複数種が反応に連続的又は半連続的に添加される。
ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマーは、DMC触媒に対して、連続的又は半連続的に添加してよい。ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマーを連続的に添加するのが好ましい。「半連続的(semi-continuously)」という用語は、ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オールを、少なくとも2回に分けて添加し、その内の少なくとも1回は、反応の開始後に添加するということを意味している。ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オールを、数回に分けて添加するのが好ましい。
典型的には、ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマーの少なくとも1回分を、反応開始後に添加する。
典型的には、DMC触媒は、開始剤化合物、又はポリカーボネート若しくはポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマー、又は(ポリ)オールブロックコポリマー反応生成物を用いて事前活性化させておく。
任意選択的に、第2反応器に供給される粗反応混合物は、未反応のアルキレンオキシド及び/又はCO及び又は開始剤を任意の量で含むことができる。
任意選択的に、粗反応混合物の供給物は、任意の量のカーボネート触媒を含んでいてもよい。任意選択的に、カーボネート触媒は、第2反応器に添加する前に除去しておいてもよい。
第1反応のポリカーボネート生成物を、粗生成物と称することができる。
第一の態様のブロックAにおけるポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマー、又は第一の反応のポリカーボネート反応生成物(任意選択的に、未反応のアルキレンオキシド及び/又はカーボネート触媒を含む)を、反応又は第二の反応の中に、一度に、又は連続的若しくは半連続的にフィードするのがよい。第一の反応の反応生成物を、第二の反応器の中に連続的にフィードするのが好ましい。これは、反応1の反応生成物を、DMC触媒のための開始剤として連続的に添加することにより、反応器2の中のDMC触媒が、より制御された形で作用することが可能となるので、有利である。これにより、反応器2の中のDMC触媒の失活を防止することが可能となる。第一の態様のブロックAによるポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマー、又は反応1のポリカーボネートを、第二の反応器の中に、DMCを活性化させるより前にフィードするのがよく、DMC活性化の際に使用することができる。DMC触媒を、第一の態様の(ポリ)オールブロックコポリマー、B-A’-Z’-Z-(Z’-A’-B)と共に事前活性化してもよく、それらは、反応器の中に添加してもよく、或いは、前段の反応で残存している反応生成物(いわゆる、「反応ヒール」)であってもよい。
第1反応器の反応温度は、約0℃~250℃の範囲、好ましくは約40℃~約160℃の範囲、より好ましくは約50℃~120℃の範囲とすることができる。
第2反応器の反応温度は、約50~約160℃の範囲、好ましくは約70~約140℃の範囲、より好ましくは約70~約110℃の範囲とすることができる。
2つの反応器は直列(series)に配置することもできるし、又は反応器を入れ子(nested)にすることもできる。各反応器は、個々に、撹拌槽型反応器、ループ反応器、管型反応器、又は他の標準的な反応器設計とすることができる。
第1反応は、粗反応混合物を第2反応及び反応器に連続的に供給する1を超える反応器内で実施することができる。好ましくは、反応2は、連続方式で運転される。
第1反応の生成物は、後段で第2反応器で使用するために保存しておくこともできる。
有利には、この2種の反応は、それぞれに最適な条件が得られるように独立に運転することができる。2種の反応器が入れ子になっている場合、これらは互いに異なる反応条件を同時に与えるのに有効となり得る。
任意選択的に、ポリカーボネート(ポリ)オールは、第2反応器に添加する前に酸で安定化しておいてもよい。酸は無機酸であっても又は有機酸であってもよい。この種の酸としては、これらに限定されるものではないが、リン酸誘導体、スルホン酸誘導体(例えば、メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸)、カルボン酸(例えば、酢酸、ギ酸、シュウ酸、サリチル酸)、無機酸(例えば、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸)、硝酸、又は炭酸が挙げられる。酸は、イオン交換樹脂等の酸性樹脂の一部とすることもできる。酸性イオン交換樹脂は、強酸性部位(例えば、スルホン酸部位)又は弱酸部位(例えば、カルボン酸部位)等の酸性部位を特徴とする、高分子マトリックス(ポリスチレン又はポリメタクリル酸等)の形態とすることができる。イオン交換樹脂の例としては、Amberlyst(登録商標)15,Dowex Marathon MSC及びAmberlite(登録商標)IRC 748が挙げられる。
本発明の第1及び第2反応は、溶媒の存在下に実施することができるが、このプロセスを溶媒の非存在下に実施できることも理解されるであろう。溶媒が存在する場合、トルエン、ヘキサン、酢酸t-ブチル、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジオキサン、ジクロロベンゼン、塩化メチレン、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、アセトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸n-ブチル、テトラヒドロフラン(THF)等とすることができる。溶媒は、トルエン、ヘキサン、アセトン、酢酸エチル、及び酢酸n-ブチルとすることができる。
溶媒は、材料の1種又は複数種を溶解するように作用することができる。一方、溶媒は担体としても作用することができ、材料の1種又は複数種を懸濁液中に懸濁させるために使用される。溶媒は、本発明のプロセスのステップを行う際に、材料の1種又は複数種を添加しやすくするために必要となる場合もある。
このプロセスには、ある総量の溶媒を用いることができ、この溶媒総量の約1~100%を第1反応で混合し、残りを第2反応に加えることができ;任意選択的に、約1~75%、任意選択的に約1~50%、任意選択的に約1~40%、任意選択的に約1~30%、任意選択的に約1~20%、任意選択的に約5~20%を第1反応で混合する。
カーボネート触媒の総量は低量であってもよく、それにより、本発明の第1反応は、低触媒投入量で実施される。例えば、カーボネート触媒の触媒投入量は、[カーボネート触媒全体]:[エポキシド全体]が約1:500~100,000の範囲、例えば、約1:750~50,000[カーボネート触媒全体]:[エポキシド全体]、例えば、約1:1,000~20,000[カーボネート触媒全体]:[エポキシド全体]となる範囲、例えば、約1:10,000[カーボネート触媒全体]:[エポキシド全体]の範囲とすることができる。上述の比はモル比である。これらの比は、第1反応に使用されるエポキシドの総量に対するカーボネート触媒の総量の比である。
そのプロセスでは、二酸化炭素の全量を採用することができるが、二酸化炭素の全量の約1~99%が、ブロックAに組みこむことができる。その残りは、ブロックBの中に存在する可能性があるが、任意選択的に、約10~95%がブロックAに組みこまれ、任意選択的に約20~90%、任意選択的に約30~85%が、ブロックAに組みこまれる。
そのプロセスでは、アルキレンオキシドの全量を採用することができるが、アルキレンオキシドの全量の約1~95%が、ブロックAの中に組みこまれる。残りのアルキレンオキシドが、ブロックBの中に組みこまれるが、任意選択的に、約5~90%がブロックAの中に組みこまれ、任意選択的に、約10~90%、任意選択的に、約20~90%、任意選択的に、約40~90%、任意選択的に、約40~80%、任意選択的に、約5~50%が、ブロックAの中に組みこまれる。
Bブロックのエチレンオキシドに加えて、エチレンオキシドは、Aブロックの中にも存在しうるが、さらなるアルキレンオキシドが、任意選択的に、Aブロック又はBブロックのいずれかに存在することもあり得る。エチレンオキシドに加えてAブロックで、そしてBブロックでの、さらなるアルキレンオキシドの例としては、以下のものが挙げられる:プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリシジルカーボネート、及びシクロヘキセンオキシド。Bブロックで使用されるアルキレンオキシドは、Aブロックで使用されるアルキレンオキシドと同一であっても、異なっていてもよい。したがって、1種又は複数のアルキレンオキシドの混合物が、それらのブロックの一方、又は両方に存在していてもよい。たとえば、Aブロックが、プロピレンオキシドを含み、そしてBブロックがエチレンオキシドを含んでいてもよいし、或いは両方のブロックがエチレンオキシドを含んでいてもよいし、或いは一方又は両方のブロックが、アルキレンオキシドの混合物、たとえばエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの混合物を使用していてもよい。一方又は両方のブロックの中で、プロピレンオキシドが使用されているのが好ましい。
本発明に使用することができるアルキレンオキシドの例としては、これらに限定されるものではないが、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、置換シクロヘキセンオキシド(リモネンオキシド、C1016O、又は2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、C1122O等)、アルキレンオキシド(エチレンオキシド及び置換エチレンオキシド等)、無置換又は置換オキシラン(例えば、オキシラン、エピクロロヒドリン、2-(2-メトキシエトキシ)メチルオキシラン(MEMO)、2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)メチルオキシラン(ME2MO)、2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)メチルオキシラン(ME3MO)、1,2-エポキシブタン、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリシジルカーボネート、ビニル-シクロヘキセンオキシド、3-フェニル-1,2-エポキシプロパン、2,3-エポキシブタン、イソブチレンオキシド、シクロペンテンオキシド、2,3-エポキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、インデンオキシド、及び修飾された3,5-ジオキサエポキシドが挙げられる。
修飾された3,5-ジオキサエポキシドとしては:
Figure 2023516667000012
が挙げられる。
エポキシド部分は、グリシジルエーテル、グリシジルエステル又はグリシジルカーボネートとすることができる。グリシジルエーテル、グリシジルエステルグリシジルカーボネートの例としては:
Figure 2023516667000013
が挙げられる。
上に述べたように、エポキシド基質は1を超えるエポキシド部分を含むことができる。即ち、これはビスエポキシド、トリスエポキシド、又は多価(multi)エポキシド含有部分とすることができる。1を超えるエポキシド部分を含む化合物の例としては、ビスエポキシブタン、ビスエポキシオクタン、ビスエポキシデカン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、及び3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートが挙げられる。1を超えるエポキシド部分を有する1種又は複数種の化合物の存在下に反応を実施すると、結果として得られるポリマーに架橋が生成し得ることが理解されるであろう。
任意選択的に、第1反応におけるアルキレンオキシド全体の0.1~20%を、1を超えるエポキシド部分を含むアルキレンオキシド基質とすることができる。好ましくは、多価エポキシド基質はビスエポキシドである。
当業者は、アルキレンオキシドを「グリーンな(green)」又は再生可能資源から得ることが可能であることを理解するであろう。アルキレンオキシドは、標準的な酸化化学を用いて得られる脂肪酸及び/又はテルペンから誘導されたもの等の(多価)不飽和化合物から得ることができる。
アルキレンオキシド部分は、-OH部分又は保護された-OH部分を含むことができる。-OH部分は任意の好適な保護基で保護することができる。好適な保護基としては、メチル基又は他のアルキル基、ベンジル、アリル、tert-ブチル、テトラヒドロピラニル(THP)、メトキシメチル(MOM)、アセチル(C(O)アルキル)、ベンゾリル(C(O)Ph)、ジメトキシトリチル(DMT)、メトキシエトキシメチル(MEM)、p-メトキシベンジル(PMB)、トリチル、シリル(トリメチルシリル(TMS)、t-ブチルジメチルシリル(TBDMS)、t-ブチルジフェニルシリル(TBDPS)、トリイソプロピルシリルオキシメチル(TOM)、及びトリイソプロピルシリル(TIPS)等)、(4-メトキシフェニル)ジフェニルメチル(MMT)、テトラヒドロフラニル(THF)、及びテトラヒドロピラニル(THP)が挙げられる。
アルキレンオキシドの純度は、任意選択的に少なくとも98%、任意選択的に>99%である。
材料を添加する速度は、反応温度(発熱)が選択された温度を超えないように選択することができる(即ち、温度がほぼ一定のままとなるように、余分な熱を放散させるのに充分にゆっくりと材料を添加する)。材料が添加される速度は、アルキレンオキシド濃度が選択されたアルキレンオキシド濃度を超えないように選択することができる。
このプロセスは、多分散度が1.0~2.0の間、好ましくは1.0~1.8の間、より好ましくは1.0~1.5の間、最も好ましくは1.0~1.3の間にある(ポリ)オールを生成することができる。
このプロセスは、複合金属シアン化物(DMC)触媒、アルキレンオキシド、開始剤、並びに任意選択的に二酸化炭素及び/又は溶媒を混合することにより、予備活性化された混合物を形成することと、予備活性化された混合物を、第2反応器に、第1反応の粗反応混合物よりも前又は後のいずれかに添加することにより、第2反応混合物を形成することと、を含むことができる。しかしながら、これは、予備活性化された混合物が粗反応混合物と同時に添加されるように連続的に行ってもよい。予備活性化された混合物は、第2反応器内で、DMC触媒、アルキレンオキシド、開始剤、並びに任意選択的に二酸化炭素及び/又は溶媒を混合することにより形成してもよい。予備活性化は、約50℃~160℃、好ましくは約70℃~140℃、より好ましくは約90℃~140℃の温度で行うことができる。予備活性化された混合物を、粗反応1混合物と接触させる前に、約50~160℃の温度で、任意選択的に約70~140℃の温度で混合してもよい。
典型的な反応プロセス全体において、前記カーボネート触媒の量及び前記複合金属シアン化物(DMC)触媒の量は、互いに約300:1~約1:100の予め定められた重量比、例えば、約120:1~約1:75、例えば、約40:1~約1:50、例えば、約30:1~約1:30、例えば、約20:1~約1:1、例えば、約10:1~約2:1、例えば、約5:1~約1:5とすることができる。本発明のプロセスは任意の規模で実施することができる。このプロセスは、工業規模で実施することができる。通常、触媒反応が発熱することは当業者に理解されるであろう。小規模な反応の最中に発生する熱は問題となりにくい。それは、温度上昇があったとしても比較的容易に、例えば、氷浴を使用することによって制御できるためである。より規模の大きい反応、特に工業規模の反応の場合、反応時の発熱は問題となる可能性があり、潜在的な危険性がある。そのため、材料を徐々に添加することによって、触媒反応の速度を制御し、過剰な熱の蓄積を最小限に抑えることができる。反応の速度は、例えば、材料を添加する際の流速を調整することにより制御することができる。したがって、本発明のプロセスは、工業規模の大規模な触媒反応に適用する場合に特に有利となる。
本発明のプロセスの過程で温度は上昇することも又は下降することもある。
前記カーボネート触媒の量及び前記複合金属シアン化物(DMC)触媒の量は、どのカーボネート触媒及びDMC触媒を使用するかに応じて変化することになる。
方法
ゲル浸透クロマトグラフィー
GPC測定を、多分散度の狭いポリ(エチレングリコール)又はポリスチレン標準物質に対し、THF中で、Agilent PLgel Mixed-Dカラムを取り付けたAgilent 1260 Infinity装置を用いて実施した。
定義
本発明の目的に関し、脂肪族基は、直鎖(即ち、非分岐)、分岐、又は環式であってもよく、完全に飽和しているか、又は1若しくは複数の不飽和単位を含んでいてもよいが芳香族ではない、炭化水素部分である。「不飽和」という語は、1又は複数の二重結合及び/又は三重結合を有する部分を意味する。したがって「脂肪族」という語は、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、シクロアルケニル、アルキニル、又はシクロアルケニル基、並びにこれらの組合せを包含することを意図している。
脂肪族基は、任意選択的に、C1-30脂肪族基である、即ち、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30個の炭素原子を有する脂肪族基である。任意選択的に、脂肪族基は、C1-15脂肪族、任意選択的にC1-12脂肪族、任意選択的にC1-10脂肪族、任意選択的にC1-8脂肪族、例えば、C1-6脂肪族基である。好適な脂肪族基としては、直鎖又は分岐のアルキル、アルケニル、及びアルキニル基、並びにこれらを混合したもの、例えば、(シクロアルキル)アルキル基、(シクロアルケニル)アルキル基、及び(シクロアルキル)アルケニル基が挙げられる。
本明細書において使用される「アルキル」という語は、脂肪族部分から1個の水素原子を取り去ることによって誘導された、飽和の直鎖又は分岐鎖炭化水素基を指す。アルキル基は、任意選択的に、「C1-20アルキル基」である、即ち、1~20個の炭素を有する直鎖又は分岐鎖であるアルキル基である。したがって、アルキル基は、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個の炭素原子を有する。任意選択的に、アルキル基は、C1-15アルキル、任意選択的にC1-12アルキル、任意選択的にC1-10アルキル、任意選択的にC1-8アルキル、任意選択的にC1-6アルキル基である。具体的には、「C1-20アルキル基」の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、sec-ペンチル、イソペンチル、n-ペンチル基、ネオペンチル、n-ヘキシル基、sec-ヘキシル、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、n-エイコシル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、n-ヘキシル基、1-エチル-2-メチルプロピル基、1,1,2-トリメチルプロピル基、1-エチルブチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基等が挙げられる。
本明細書において使用される「アルケニル」という語は、少なくとも1個の炭素-炭素二重結合を有する直鎖又は分岐鎖脂肪族部分から1個の水素原子を取り去ることによって誘導される基を指す。本明細書において使用される「アルキニル」という語は、少なくとも1個の炭素-炭素三重結合を有する直鎖又は分岐鎖脂肪族部分から水素原子を取り除くことによって誘導される基を指す。アルケニル基及びアルキニル基は、それぞれ、任意選択的に、「C2-20アルケニル」及び「C2-20アルキニル」、任意選択的に「C2-15アルケニル」及び「C2-15アルキニル」、任意選択的に「C2-12アルケニル」及び「C2-12アルキニル」、任意選択的に「C2-10アルケニル」及び「C2-10アルキニル」、任意選択的に「C2-8アルケニル」及び「C2-8アルキニル」、任意選択的に「C2-6アルケニル」及び「C2-6アルキニル」基である。アルケニル基の例としては、エテニル、プロペニル、アリル、1,3-ブタジエニル、ブテニル、1-メチル-2-ブテン-1-イル、アリル、1,3-ブタジエニル、及びアレニルが挙げられる。アルキニル基の例としては、エチニル、2-プロピニル(プロパルギル)、及び1-プロピニルが挙げられる。
本明細書において使用される「脂環式(cycloaliphatic)」、「炭素環」、又は「炭素環式(carbocyclic)」という語は、3~20個の炭素原子を有する飽和又は部分不飽和の環式脂肪族単環又は多環式(縮合、架橋、及びスピロ縮合を含む)環系、即ち、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個の炭素原子を有する脂環式(alicyclic)基を指す。任意選択的に、脂環式基は、3~15個、任意選択的に3~12個、任意選択的に3~10個、任意選択的に3~8個の炭素原子、任意選択的に3~6個の炭素原子を有する。「脂環式」、「炭素環」、又は「炭素環式」という語は、1又は複数の芳香族又は非芳香族環に縮合している脂肪族環、例えば、脂肪族環上に結合点が存在するテトラヒドロナフチル環も含む。炭素環式基は、多環、例えば、二環又は三環であってもよい。脂環式基は、結合点を有する(linking)又は結合点を有しない1個又は複数個のアルキル置換基を有する脂環式環、例えば、-CH-シクロヘキシルを含むことができることが理解されるであろう。具体的には、炭素環の例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、ノルボルネン、フェニル、シクロヘキセン、ナフタレン、スピロ[4.5]デカン、シクロヘプタン、アダマンタン、及びシクロオクタンが挙げられる。
ヘテロ脂肪族基(ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、及びヘテロアルキニルを含む)は、1個又は複数個のヘテロ原子を更に含む、上に記載した脂肪族基である。したがって、ヘテロ脂肪族基は、任意選択的に2~21個の原子、任意選択的に2~16個の原子、任意選択的に2~13個の原子、任意選択的に2~11個の原子、任意選択的に2~9個の原子、任意選択的に2~7個の原子を含み、少なくとも1個の原子は炭素原子である。任意選択的なヘテロ原子は、O、S、N、P、及びSiから選択される。ヘテロ脂肪族基が2個以上のヘテロ原子を有する場合、ヘテロ原子は同一であっても又は異なっていてもよい。ヘテロ脂肪族基は、置換されていても又は無置換であっても、分岐又は非分岐であっても、環式又は非環式であってもよく、飽和、不飽和、又は部分不飽和基を含む。
脂環式基は、3~20個の炭素原子を有する飽和又は部分不飽和の環式脂肪族単環又は多環(縮合、架橋、及びスピロ縮合を含む)系、即ち、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、又は20個の炭素原子を有する脂環式基である。任意選択的に、脂環式基は、3~15個、任意選択的に3~12個、任意選択的に3~10個、任意選択的に3~8個の炭素原子、任意選択的に3~6個の炭素原子を有する。「脂環式」という語は、シクロアルキル、シクロアルケニル、及びシクロアルキニル基を包含する。脂環式基は、結合点を有する又は結合点を有しない1個又は複数個のアルキル置換基を有する脂環式環、例えば、-CH-シクロヘキシルを含むことができることが理解されるであろう。具体的には、C3-20シクロアルキル基の例として、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、アダマンチル、及びシクロオクチルが挙げられる。
ヘテロ脂環式基は、炭素原子に加えて、任意選択的にO、S、N、P、及びSiから選択される1個又は複数個の環ヘテロ原子を有する、上に定義した脂環式基である。ヘテロ脂環式基は、任意選択的に、同一であっても又は異なっていてもよい1~4個のヘテロ原子を含む。ヘテロ脂環式基は、任意選択的に5~20個の原子、任意選択的に5~14個の原子、任意選択的に5~12個の原子を含む。
アリール基又はアリール環は、5~20個の炭素原子を有し、系内の少なくとも1個の環が芳香族であり、系内の各環が3~12個の環員を含む、単環又は多環系である。「アリール」という語は、単独で又はより大きな部分の一部として、「アラルキル」、「アラルコキシ」、又は「アリールオキシアルキル」のように使用することができる。アリール基は、任意選択的に、「C6-12アリール基」であり、6、7、8、9、10、11、又は12個の炭素原子から構成されるアリール基であり、縮合環基を含む、単環式基又は二環式等である。具体的には、「C6-10アリール基」の例としては、フェニル基、ビフェニル基、インデニル基、アントラシル基、ナフチル基、又はアズレニル基等が挙げられる。インダン、ベンゾフラン、フタルイミド、フェナントリジン、テトラヒドロナフタレン等の縮合環もアリール基に含まれることに留意されたい。
単独で又は他の語の一部として(「ヘテロアラルキル」又は「ヘテロアラルコキシ」等)使用される「ヘテロアリール」という語は、5~14個の環原子、任意選択的に5、6、又は9個の環原子を有し;環状配列内で共有されている6、10、又は14個のπ電子を有し;炭素原子に加えて、1~5個のヘテロ原子を有する基を指す。「ヘテロ原子」という語は、窒素、酸素、又は硫黄を指し、窒素又は硫黄の任意の酸化形態及び窒素の任意の4級化形態を含む。「ヘテロアリール」という語はまた、ヘテロアリール環が1個又は複数個のアリール環、脂環式環、又は複素環式環に縮合しており、ラジカル又は結合点が複素芳香族環上にある基も含む。その例として、インドリル、イソインドリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、インダゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、4H-キノリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、ピリド[2,3-b]-1,4-オキサジン-3(4Η)-オンが挙げられる。したがって、ヘテロアリール基は、単環又は多環である。
「ヘテロアラルキル」という語は、ヘテロアリールで置換されたアルキル基を指し、アルキル部及びヘテロアリール部は、独立に、任意選択的に置換されている。
本明細書において使用される、「複素環」、「複素環式」、「複素環式基」、及び「複素環式環(heterocyclic ring)」という語は互換的に使用され、上に定義したように、炭素原子に加えて、1個又は複数個の、任意選択的に1~4個のヘテロ原子を有する、飽和、部分不飽和、又は芳香族である、安定な5~7員の単環式又は7~14員の二環式の複素環式部分を指す。複素環の環原子に関連して使用される「窒素」という語は、置換された窒素も含む。
脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、及びヘテロアリール基の例としては、これらに限定されるものではないが、シクロヘキシル、フェニル、アクリジン、ベンズイミダゾール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、カルバゾール、シンノリン、ダイオキシン、ジオキサン、ジオキソラン、ジチアン、ジチアジン、ジチアゾール、ジチオラン、フラン、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、インドール、インドリン、インドリジン、インダゾール、イソインドール、イソキノリン、イソオキサゾール、イソチアゾール、モルホリン、ナフチリジン、オキサゾール、オキサジアゾール、オキサチアゾール、オキサチアゾリジン、オキサジン、オキサジアジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、フタラジン、ピペラジン、ピペリジン、プテリジン、プリン、ピラン、ピラジン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、ピリダジン、ピリジン、ピリミジン、ピロール、ピロリジン、ピロリン、キノリン、キノキサリン、キナゾリン、キノリジン、テトラヒドロフラン、テトラジン、テトラゾール、チオフェン、チアジアジン、チアジアゾール、チアトリアゾール、チアジン、チアゾール、チオモルホリン、チアナフタレン、チオピラン、トリアジン、トリアゾール、及びトリチアンが挙げられる。
「ハライド」、「ハロ」、及び「ハロゲン」という語は、互換的に使用され、本明細書において使用される場合、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を意味し、任意選択的に、フッ素原子、臭素原子、又は塩素原子を意味し、任意選択的にフッ素原子を意味する。
ハロアルキル基は、任意選択的に「C1-20ハロアルキル基」、任意選択的に「C1-15ハロアルキル基」、任意選択的に「C1-12ハロアルキル基」、任意選択的に「C1-10ハロアルキル基」、任意選択的に「C1-8ハロアルキル基」、任意選択的に「C1-6ハロアルキル基」であり、それぞれ、少なくとも1個のハロゲン原子、任意選択的に1、2、又は3個のハロゲン原子で置換された、上に記載したC1-20アルキル、C1-15アルキル、C1-12アルキル、C1-10アルキル、C1-8アルキル、又はC1-6アルキル基である。「ハロアルキル」という語は、過フッ素化化合物等の、フッ素化又は塩素化された基を包含する。具体的には、「C1-20ハロアルキル基」の例としては、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、ジフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基等が挙げられる。
本明細書において使用される「アシル」という語は、式-C(O)R(式中、Rは、水素又は任意選択的に置換された脂肪族、アリール、若しくは複素環式基である)を有する基を指す。
アルコキシ基は、任意選択的に「C1-20アルコキシ基」、任意選択的に「C1-15アルコキシ基」、任意選択的に「C1-12アルコキシ基」、任意選択的に「C1-10アルコキシ基」、任意選択的に「C1-8アルコキシ基」、任意選択的に「C1-6アルコキシ基」であり、それぞれ、先に定義したC1-20アルキル、C1-15アルキル、C1-12アルキル、C1-10アルキル、C1-8アルキル、又はC1-6アルキル基に結合しているオキシ基である。具体的には、「C1-20アルコキシ基」の例としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、sec-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ウンデシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-トリデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ペンタデシルオキシ基、n-ヘキサデシルオキシ基、n-ヘプタデシルオキシ基、n-オクタデシルオキシ基、n-ノナデシルオキシ基、n-エイコシルオキシ基、1,1-ジメチルプロポキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、2,2-ジメチルプロポキシ基、2-メチルブトキシ基、1-エチル-2-メチルプロポキシ基、1,1,2-トリメチルプロポキシ基、1,1-ジメチルブトキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、2,2-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、1,3-ジメチルブトキシ基、2-エチルブトキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、3-メチルペンチルオキシ基等が挙げられる。
アリールオキシ基は、任意選択的に「C5-20アリールオキシ基」、任意選択的に「C6-12アリールオキシ基」、任意選択的に「C6-10アリールオキシ基」であり、それぞれ、先に定義したC5-20アリール、C6-12アリール、又はC6-10アリール基に結合しているオキシ基である。
アルキルチオ基は、任意選択的に「C1-20アルキルチオ基」、任意選択的に「C1-15アルキルチオ基」、任意選択的に「C1-12アルキルチオ基」、任意選択的に「C1-10アルキルチオ基」、任意選択的に「C1-8アルキルチオ基」、任意選択的に「C1-6アルキルチオ基」であり、それぞれ、先に定義したC1-20アルキル、C1-15アルキル、C1-12アルキル、C1-10アルキル、C1-8アルキル、又はC1-6アルキル基に結合しているチオ(-S-)基である。
アリールチオ基は、任意選択的に「C5-20アリールチオ基」、任意選択的に「C6-12アリールチオ基」、任意選択的に「C6-10アリールチオ基」であり、それぞれ、先に定義したC5-20アリール、C6-12アリール、又はC6-10アリール基に結合しているチオ(-S-)基である。
アルキルアリール基は、任意選択的に「C6-12アリールC1-20アルキル基」、任意選択的に「C6-12アリールC1-16アルキル基」、任意選択的に「C6-12アリールC1-6アルキル基」であり、これは、任意の位置で上に定義したアルキル基に結合している、上に定義したアリール基である。アルキルアリール基から分子への結合点は、アルキル部を介していてもよく、したがって、任意選択的に、アルキルアリール基は、-CH-Ph又は-CHCH-Phである。アルキルアリール基は、「アラルキル」と称することもできる。
シリル基は、任意選択的に、-Si(Rであり、Rは、独立に、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基である。任意選択的に、各Rは、独立に、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールである。任意選択的に、各Rは、メチル、エチル、又はプロピルから選択されるアルキル基である。
シリルエーテル基は、任意選択的に、OSi(R基であり、各Rは、独立に、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。各Rは、独立に、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、各Rは、任意選択的に置換されたフェニル又は任意選択的に置換されたメチル、エチル、プロピル、若しくはブチル(n-ブチル(nBu)又はtert-ブチル(tBu)等)から選択されるアルキル基である。例示的なシリルエーテル基としては、OSi(Me)、OSi(Et)、OSi(Ph)、OSi(Me)(tBu)、OSi(tBu)、及びOSi(Ph)(tBu)が挙げられる。
ニトリル基(シアノ基とも称する)は、CN基である。
イミン基は、-CRNR基、任意選択的に-CHNRであり、Rは、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基である。Rは、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、Rは、メチル、エチル、又はプロピルから選択されるアルキル基である。
アセチリド基は、三重結合-C≡C-Rを有し、任意選択的に、Rは、水素、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。本発明の目的に関し、Rがアルキルである場合、三重結合は、アルキル鎖の任意の位置に存在することができる。Rは、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、Rは、メチル、エチル、プロピル又はフェニルである。
アミノ基は、任意選択的に、-NH、-NHR10、又は-N(R10であり、R10は、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、シリル基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。アミノ基がN(R10である場合、各R10基は、同一であっても又は異なっていてもよいことが理解されるであろう。各R10は、独立に、無置換の脂肪族、脂環式、シリル、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R10は、メチル、エチル、プロピル、SiMe、又はフェニルである。
アミド基は、任意選択的に、-NR11C(O)-又は-C(O)-NR11-であり、R11は、水素、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。R11は、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R11は、水素、メチル、エチル、プロピル、又はフェニルである。アミド基は、末端に水素、脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基を有してもよい。
エステル基は、本明細書の他の箇所に定義されていない限り、任意選択的に、-OC(O)R12-又は-C(O)OR12-であり、R12は、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。R12は、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R12は、メチル、エチル、プロピル、又はフェニルである。エステル基は、末端に脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基を有することができる。R12が水素である場合、-OC(O)R12-又は-C(O)OR12-で定義される基はカルボン酸基となることが理解されるであろう。
スルホキシドは、任意選択的に-S(O)R13であり、スルホニル基は、任意選択的に-S(O)13であり、R13は、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。R13は、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R13は、メチル、エチル、プロピル又はフェニルである。
カルボキシレート基は、任意選択的に-OC(O)R14であり、R14は、水素、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。R14は、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R14は、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル(例えば、n-ブチル、イソブチル、又はtert-ブチル)、フェニル、ペンタフルオロフェニル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、トリフルオロメチル、又はアダマンチルである。
アセトアミドは、任意選択的に、MeC(O)N(R15であり、R15は、水素、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。R15は、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R15は、水素、メチル、エチル、プロピル又はフェニルである。
ホスフィネート基は、任意選択的に、-OP(O)(R16又は-P(O)(OR16)(R16)であり、各R16は、独立に、水素、又は上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、若しくはヘテロアリール基から選択される。R16は、脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができ、これは、脂肪族、脂環式、アリール、又はC1-6アルコキシで任意選択的に置換されている。任意選択的に、R16は、任意選択的に置換されたアリール又はC1-20アルキル、任意選択的に、C1-6アルコキシ(任意選択的にメトキシ)で任意選択的に置換されたフェニル、又は無置換のC1-20アルキル(ヘキシル、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、ステアリル等)である。ホスホネート基は、任意選択的に、-P(O)(OR16であり、R16は、上に定義した通りである。-P(O)(OR16基のR16の一方又は両方が水素である場合、-P(O)(OR16で定義される基は、ホスホン酸基となることが理解されるであろう。
スルフィネート基は、任意選択的に、-S(O)OR17又は-OS(O)R17であり、R17は、水素、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、ハロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。R17は、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R17は、水素、メチル、エチル、プロピル、又はフェニルである。R17が水素である場合、-S(O)OR17で定義される基は、スルホン酸基となることが理解されるであろう。
カーボネート基は、任意選択的に-OC(O)OR18であり、R18は、水素、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基とすることができる。R18は、任意選択的に置換された脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R18は、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル(例えば、n-ブチル、イソブチル、又はtert-ブチル)、フェニル、ペンタフルオロフェニル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、トリフルオロメチル、シクロヘキシル、ベンジル、又はアダマンチルである。R18が水素である場合、-OC(O)OR18で定義される基は、炭酸基となることが理解されるであろう。
カーボネート官能基(carbonate functional group)は-OC(O)O-であり、好適な供給源から誘導することができる。一般に、これはCOから誘導される。
-アルキルC(O)OR19又は-アルキルC(O)R19基において、R19は、水素、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基である。R19は、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R19は、水素、メチル、エチル、プロピル、ブチル(例えば、n-ブチル、イソブチル、又はtert-ブチル)、フェニル、ペンタフルオロフェニル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、トリフルオロメチル、又はアダマンチルである。
エーテル基は、任意選択的に-OR20であり、R20は、上に定義した脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基であってもよい。R20は、無置換の脂肪族、脂環式、又はアリールとすることができる。任意選択的に、R20は、メチル、エチル、プロピル、ブチル(例えば、n-ブチル、イソブチル、又はtert-ブチル)、フェニル、ペンタフルオロフェニル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシル、トリフルオロメチル、又はアダマンチルである。
上述の基のいずれかがルイス塩基G中に存在する場合、原子価を満たすために、必要に応じて、1又は複数の追加のR基が存在し得ることが理解されるであろう。例えば、アミノ基に関連する追加のR基は、RNHR10を与えるように存在することができ、Rは、水素、上に定義した任意選択的に置換された脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、又はヘテロアリール基である。任意選択的に、Rは、水素又は脂肪族、脂環式、若しくはアリールである。
接尾辞「エン(ene)」が化学基と一緒に使用される場合、例えば、「アルキレン」は、本明細書に定義する基が、他の基との結合点を2個有することを意味することを意図している。本明細書において使用される、それ自体で又は他の置換基の一部としての「アルキレン」という語は、2価、即ち、他の2個の基と結合する点を有するアルキル基を指す。
本明細書において使用される、「任意選択的に置換された」という語は、任意選択的に置換される部分の水素原子の1個又は複数個が適切な置換基に置き換えられていることを意味する。別段の指定がない限り、「任意選択的に置換された」基は、その基の置換可能な各位置に適切な置換基を有することができ、任意の所与の構造の1を超える位置を、特定の基から選択される1を超える置換基で置換することができる場合、その置換基は、どの位置においても、同一であっても又は異なっていてもよい。本発明により想定されている置換基の組合せは、任意選択的に、結果として安定な化合物を形成するものである。本明細書において使用される、「安定な」という語は、化学的に実現可能であり、室温、即ち(16~25℃)で、その検出、単離、及び/又は化学合成における使用が可能になるように、充分に長く存在することができる化合物を指す。
本発明に使用するための任意選択的な置換基としては、これらに限定されるものではないが、ハロゲン、ヒドロキシ、ニトロ、カルボキシレート、カーボネート、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、ヘテロアリールオキシ、アルキルアリール、アミノ、アミド、イミン、ニトリル、シリル、シリルエーテル、エステル、スルホキシド、スルホニル、アセチリド、ホスフィネート、スルホネート、又は任意選択的に置換された脂肪族基、ヘテロ脂肪族基、脂環式基、ヘテロ脂環式基、アリール基、若しくはヘテロアリール基(例えば、ハロゲン、ヒドロキシ、ニトロ、カーボネート、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アミノ、イミン、ニトリル、シリル、スルホキシド、スルホニル、ホスフィネート、スルホネート、又はアセチリドで任意選択的に置換されているもの)が挙げられる。
式(V)において、X基及びG基が1個のM又はM金属中心に結合しているように例示されていたとしても、1又は複数のX基及びG基が、M及びM金属中心の間に架橋を形成する可能性があることが理解されるであろう。
本発明の目的に関し、エポキシド基質は限定されない。したがって、アルキレンオキシドという語は、エポキシド部分(即ち、置換又は無置換のオキシラン化合物)を含む任意の化合物に関連する。置換オキシランとしては、一置換オキシラン、二置換オキシラン、三置換オキシラン、及び四置換オキシランが挙げられる。アルキレンオキシドは、単一のオキシラン部分を含んでいてもよい。アルキレンオキシドは、2個以上のオキシラン部分を含んでいてもよい。
「アルキレンオキシド(alkylene oxide)」という語は、1又は複数のアルキレンオキシドを包含することが意図されていることが理解されるであろう。換言すれば、「アルキレンオキシド」という語は、単一種のアルキレンオキシド又は2種以上の異なるアルキレンオキシドの混合物を指す。例えば、アルキレンオキシド基質は、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドの混合物、シクロヘキセンオキシド及びプロピレンオキシドの混合物、エチレンオキシド及びシクロヘキセンオキシドの混合物、又はエチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びシクロヘキセンオキシドの混合物とすることができる。
ポリカーボネートブロックポリエーテルカーボネート(ポリ)オールという語は、一般に、1つ又は各末端に、実質的に-OH、-SH、及び/又は-NHR’基(C-OH、P-OH、-C(O)OH部分等を包含する)を有するポリマーを指す。R’は、H、又は任意選択的に置換されたアルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルキルとすることができ、任意選択的に、R’は、H又は任意選択的に置換されたアルキルである。
一例として、ポリマーの少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、又は少なくとも約99%が各末端に-OH基を有することができる。当業者は、ポリマーが線状である場合、両末端が-OH基で末端封止されていてもよいことを理解するであろう。ポリマーが分岐状の場合、分岐鎖がそれぞれ-OH基で末端封止されていてもよい。この種のポリマーは、一般に、ポリウレタン等のより分子量の高い(higher)ポリマーの調製に有用である。鎖は官能基の混合物(例えば、-OH及び-SH基)を含むことができ、又は同じ官能基(例えば、全て-OH基)を含むこともできる。
本明細書において使用する「連続的」という語は、材料を添加する方式として定義することができ、又は全体としての反応方法の性質を指すこともできる。
連続方式の添加という意味では、対応する材料は、反応を行う間中、継続して(continually)又は絶えず(constantly)添加される。これは、例えば、材料の流れを一定の流速で又は流速を変化させて添加することにより達成することができる。換言すれば、1種又は複数種の材料が、基本的に中断することなく添加される。但し、実用上の事情を考慮すると、材料を中断せずに添加する際も、例えば、材料を添加する元の容器に材料を補充したり容器を交換したりするために短時間中断することが必要となり得ることに留意されたい。
反応全体が連続的であるという意味では、反応は、長時間、例えば、何日間、何週間、何か月間等に亘り実施することができる。このような連続的反応においては、反応材料を連続的に継ぎ足すことができ、及び/又は反応生成物を抜き出すこともできる。触媒は反応中に消費されない可能性もあるが、抜き出しを行う際に存在する触媒量が激減することもあるため、触媒を補充する場合もあることが理解されるであろう。
連続的反応では、材料の連続的添加を行うことができる。
連続的反応では、材料の半連続な(即ち、回分式又は半回分式)添加を行うこともできる。
本明細書において使用される直列という語は、粗反応混合物を第1反応器から第2反応器に流すことができるように、2以上の反応器が連結されている場合を指す。
本明細書において使用される入れ子という語は、2以上の反応器の一方が他方の内部(within)に位置するように構成されている場合を指す。例えば、本発明において、第2反応器が第1反応器の内側(inside)に位置する場合、両反応器の条件が他方の反応器に影響を与える。
「反応の終端(end part of the reaction)」という用語は、ポリマー鎖の中に組みこまれるべき全部のモノマーの50%が、成長中のポリマー鎖の中に組みこまれるまで、好ましくは、全部の内の75%が、成長中のポリマー鎖の中に組みこまれるまで、より好ましくは、全部のモノマーの90%が、成長中のポリマー鎖の中に組みこまれるまで、最も好ましくは、全部のモノマーの95%が、成長中のポリマー鎖の中に組みこまれるまでの、全反応時間を意味している。
「反応の開始後」という用語は、反応が開始されてからの全時間を意味している。
「(コ)ポリマー」という用語は、ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オールに関連して使用される。それらの括弧を使用して、その化合物がポリカーボネート(ポリ)オールの場合なら、二酸化炭素残基とエポキシド残基の両方が存在しているので、それはコポリマーであろうし、それに対して、その化合物がポリエステル(ポリ)オールの場合なら、(たとえば開環重合を介しての)1種だけのモノマーが使用されたのであれば、それはホモポリマーであろうということを示している。
本明細書で使用される、「(ポリ)オール」という用語は、ポリオール又はモノ-オールを意味しており、そのため、1個又は複数のヒドロキシル基を含み、そして典型的には他の官能基が存在しない有機化合物、たとえばモノ-オール、ジオール、又はトリオールを指している。
実験
例1:第二の容器の中にPOのみの場合の比較例(98%二級)
ヘキサンジオール(2.9g)、触媒(1)(0.2g)、及びEO(30mL)を、100mLの反応器の中に加えた。その容器を加熱して75℃とし、COを用いて加圧して20bar(2MPa)とし、16時間撹拌し、その後で、冷却し、ガス抜きをした。これにより、約1100g/molのポリエチレンカーボネートポリオールが得られた。その反応器の内容物をシュレンクチューブの中に移し、同時に、PO(6mL)及びEtOAc(20mL)を添加した。
別の100mLの反応器の中に、9.2mgのDMC触媒及びPPG400(0.4mL)を加えた。その容器の中に、酢酸エチル(15mL)を注入した。その容器を加熱して、130℃とした。2×0.5gのPOを添加して、DMC触媒の活性を確かなものとした。
その反応器を冷却して85℃とした(COによる圧力が4.5bar(0.45MPa)であった)。次いで、HPLCポンプを介して、第一の反応混合物を添加した。添加には、1時間かけた。その反応を3時間続けさせてから、PO(14g)を、0.5時間かけて添加した。反応を、更に16時間行わせてから、その反応器を冷却して10℃未満とし、圧力を放出させた。直ちに、NMR及びGPCを測定した。
例2:ポリエーテル開始剤を用いた比較例
100mLの反応器にPPG400(15mL)及びDMC(9mg)を添加し、真空下で加熱して130℃とした。数時間かけて、6gスラッグのPOを4回添加したが、それぞれの待ち時間の間、DMCの活性を観察した。2時間の間隔を空けて、COの圧力下で、EO(3×9mL)を添加したが、それぞれの添加の前に、DMCの活性が残っていることを確認した。
例3:
例1にならって、例3を実施したが、ただし、ヘキサンジオール(2.75g)を使用して、ポリエチレンカーボネート-ポリオール(1200g/mol)を作製し、そしてPO(10mL)及びEtOAc(15mL)をシュレンクに添加した。反応器2の中での最終的なPO添加に代えて、EO(9mL)を添加して、ポリオールに末端キャップした。
例4:
例1にならって、例4を実施したが、ただし、ヘキサンジオール(2.75g)を使用して、ポリエチレンカーボネート-ポリオール(1200g/mol)を作製し、そしてEtOAc(15mL)をシュレンクに添加した。反応器2の中での最終的なPO添加に代えて、EO(9mL)を添加して、ポリオールに末端キャップした。
Figure 2023516667000014
2種の異なった文献の方法を使用して、ポリオールの一級ヒドロキシル含量を定量した。
比較例1は、第二の反応においてプロピレンオキシドを単一のエポキシドとして使用すると、生成する一級末端基のパーセントが極めて低いことを示している。方法1では、一級ヒドロキシル基がまったく認められなかったが、それに対して方法2では、12%の一級ヒドロキシル基が定量された。DMC触媒は、PO単独と反応させたときには、約3%の一級末端基を形成するということが一般的に知られているので、方法1の方が、信頼性がより高いと思われる。比較例2では、エチレンオキシド末端キャップになるようにして実施したが、ただし、ポリカーボネートに代えてポリエーテルを開始剤として使用した。方法1では、わずか56%の一級ヒドロキシル末端基しか定量されなかったが、それに対して、方法2では、わずかに高い67%であった。
例3及び4(本発明実施例)では、カーボネート触媒、開始剤、CO、及びエチレンオキシドを反応させることにより製造した、ポリカーボネート開始剤を使用した。それらの違いは、例3では、第二の反応器においてPOとEOとの混合物を使用したのに対して、例4では、第二の反応器では(DMC触媒を活性化させるために1gのPOを用いたことは別にして)EOのみを使用したという点にある。例3及び4は、DMC触媒を活性化させるためにPOを使用したにもかかわらず、約80%の一級ヒドロキシル末端基を示した。このことは、ポリカーボネート開始剤を導入することにより、同一の条件下でも、一級ヒドロキシル含量が実質的に高まることを示している。

Claims (97)

  1. 一般的構造B-A-(B)nの(ポリ)オールブロックコポリマーであって、ブロックAが、ポリカーボネートブロック、又はポリエステルブロックであり、n=t-1であって、且つt=ブロックAの上の反応性末端残基の数であり、ブロックBが、ポリエーテルカーボネートブロックであり、コポリマー鎖末端の70%を越えるものが、一級ヒドロキシル基末端となっている、(ポリ)オールブロックコポリマー。
  2. 前記コポリマー鎖末端の、75%超、より好ましくは80%超が、一級ヒドロキシル基末端となっている、請求項1に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  3. ブロックA対ブロックBのmol/mol比が、(25:1)~(1:250)の範囲である、請求項1又は2に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  4. ブロックAの中に存在する前記カーボネートが、COから誘導される、請求項1~3のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  5. ブロックAが、アルキレンオキシド及びCOから誘導される、請求項1~4のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  6. ブロックAが、アルキレンオキシドから部分的に誘導され、任意選択的に、前記アルキレンオキシドが、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、置換されたシクロヘキセンオキシド(たとえば、リモネンオキシド、C1016O、又は2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、C1122O)、アルキレンオキシド(たとえば、エチレンオキシド及び置換されたエチレンオキシド)、非置換若しくは置換されたオキシラン(たとえば、オキシラン、エピクロロヒドリン、2-(2-メトキシエトキシ)メチルオキシラン(MEMO)、2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)メチルオキシラン(ME2MO)、2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)メチルオキシラン(ME3MO)、1,2-エポキシブタン、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリシジルカーボネート、ビニル-シクロヘキセンオキシド、3-フェニル-1,2-エポキシプロパン、2,3-エポキシブタン、イソブチレンオキシド、シクロペンテンオキシド、2,3-エポキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、インデンオキシド、及び官能化された3,5-ジオキサエポキシドから選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  7. ブロックAが、ポリアルキレンカーボネートブロック、より典型的にはアルキレンオキシド及びCOから誘導されたものである、請求項1~6のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  8. 前記アルキレンオキシド及びCOが、前記ブロックの中の残基(開始剤は一切含まない)の少なくとも90%を与え、特には、前記ブロックの中の残基の少なくとも95%、より特には、前記ブロックの中の残基の少なくとも99%、最も特には、前記ブロックの中の残基(開始剤は一切含まない)の約100%が、アルキレンオキシド及びCOの残基である、請求項1~7のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  9. 前記ブロックAのアルキレンオキシド残基が、エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド残基、任意選択的に、それに加えて、他のアルキレンオキシド残基である、請求項7又は8に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  10. ブロックAの前記アルキレンオキシド残基の少なくとも50%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基であり、より典型的には、ブロックAの前記アルキレンオキシド残基の少なくとも70%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基であり、最も典型的には、ブロックAの前記アルキレンオキシド残基の少なくとも90%が、エチレンオキシド残基又はプロピレンオキシド残基、特にこのレベルでは、エチレンオキシドである、請求項1~9のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  11. ブロックAが、70~100%の間、より典型的には80~100%の間、最も典型的には90~100%の間のカーボネート結合を有しており、及び/又は、前記(ポリ)オールブロックコポリマーの前記ポリカーボネートブロックのAが、少なくとも76%のカーボネート結合、好ましくは少なくとも80%のカーボネート結合、より好ましくは少なくとも85%のカーボネート結合を有しており、及び/又は、ブロックAが、98%未満のカーボネート結合、好ましくは97%未満のカーボネート結合、より好ましくは95%未満のカーボネート結合を有しており、及び/又は、任意選択的に、ブロックAが、75%~99%の間のカーボネート結合、好ましくは77%~95%の間のカーボネート結合、より好ましくは80%~90%の間のカーボネート結合を有している、請求項1~10のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  12. 前記Aブロックが、高いカーボネート含量を有し、前記Bブロックが、低いカーボネート含量を有し、たとえば、前記Aブロックが、70%より高いカーボネート結合を有し、及び/又は、たとえば、前記Bブロックが、50%未満のカーボネート結合を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  13. ブロックBの前記カーボネート残基が、COから誘導される、請求項1~12のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  14. ブロックBが、アルキレンオキシド及びCOから誘導される、請求項1~13のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  15. ブロックBが、部分的に、アルキレンオキシドから誘導され、任意選択的に、前記アルキレンオキシドが、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、置換されたシクロヘキセンオキシド(たとえば、リモネンオキシド、C1016O、又は2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、C1122O)、アルキレンオキシド(たとえば、エチレンオキシド及び置換されたエチレンオキシド)、非置換若しくは置換されたオキシラン(たとえば、オキシラン、エピクロロヒドリン、2-(2-メトキシエトキシ)メチルオキシラン(MEMO)、2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)メチルオキシラン(ME2MO)、2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)メチルオキシラン(ME3MO)、1,2-エポキシブタン、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリシジルカーボネート、ビニル-シクロヘキセンオキシド、3-フェニル-1,2-エポキシプロパン、2,3-エポキシブタン、イソブチレンオキシド、シクロペンテンオキシド、2,3-エポキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、インデンオキシド、及び官能化された3,5-ジオキサエポキシドから選択される、請求項1~14のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  16. ブロックBが、ポリアルキレンカーボネートブロックである、請求項1~15のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  17. ブロックBが、エチレンオキシド残基及び任意選択的に他のアルキレンオキシド残基を含み、典型的には、アルキレンオキシド残基は、前記ブロックの中に少なくとも90%の非カーボネート官能基残基、特には、前記ブロックの中に少なくとも95%の非カーボネート官能基残基、より特には、前記ブロックの中に少なくとも99%の非カーボネート官能基残基を与え、最も特には、前記ブロックの中に約100%の非カーボネート官能基残基が、アルキレンオキシドの残基である、請求項1~16のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  18. エチレンオキシド残基が、ブロックBの中の5~100%の前記アルキレンオキシド残基、より典型的には、ブロックBの中の10~100%、最も典型的には10~50%の前記アルキレンオキシド残基を形成し、及び/又は、ブロックBの中の少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、又は30%の前記アルキレンオキシド残基が、エチレンオキシド残基である、請求項1~17のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  19. ブロックBが、アルキレンオキシド残基の混合物を含み、その他の非エチレンオキシド残基が、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、置換されたシクロヘキセンオキシド(たとえば、リモネンオキシド、C1016O、又は2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、C1122O)、アルキレンオキシド(たとえば、エチレンオキシド及び置換されたエチレンオキシド)、非置換若しくは置換されたオキシラン(たとえば、オキシラン、エピクロロヒドリン、2-(2-メトキシエトキシ)メチルオキシラン(MEMO)、2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)メチルオキシラン(ME2MO)、2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)メチルオキシラン(ME3MO)、1,2-エポキシブタン、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリシジルカーボネート、ビニル-シクロヘキセンオキシド、3-フェニル-1,2-エポキシプロパン、2,3-エポキシブタン、イソブチレンオキシド、シクロペンテンオキシド、2,3-エポキシ-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン、インデンオキシド、及び官能化された3,5-ジオキサエポキシドから選択される、請求項1~18のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  20. ブロックBのアルキレンオキシド残基の少なくとも5%が、エチレンオキシド又はプロピレンオキシド残基であり、より典型的には、ブロックBのアルキレンオキシド残基の少なくとも10%が、エチレンオキシド又はプロピレンオキシド残基、最も典型的には、ブロックBのアルキレンオキシド残基の少なくとも20%が、エチレンオキシド又はプロピレンオキシド残基であり、任意選択的に、ブロックBのアルキレンオキシド残基の少なくとも50%が、エチレンオキシド又はプロピレンオキシド残基、最も特には、ブロックBのアルキレンオキシド残基の少なくとも70%又は90%が、エチレンオキシド又はプロピレンオキシド残基である、請求項1~19のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  21. 末端アルキレンオキシド残基の少なくとも70%が、エチレンオキシド残基であり、前記末端アルキレンオキシド残基の、より典型的には少なくとも75%、最も典型的には少なくとも80が、エチレンオキシド残基である、請求項1~20のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  22. 前記(ポリ)オールブロックコポリマーの前記ポリエーテルカーボネートブロックBが、40%未満のカーボネート結合、好ましくは35%未満のカーボネート結合、より好ましくは30%未満のカーボネート結合を有し、及び/又はブロックBが、少なくとも5%のカーボネート結合、好ましくは少なくとも10%のカーボネート結合、より好ましくは少なくとも15%のカーボネート結合を有し、及び/又はブロックBが、1%~50%の間のカーボネート結合、好ましくは5%~45%の間のカーボネート結合、より好ましくは10%~40%の間のカーボネート結合を有する、請求項1~21のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  23. 前記(ポリ)オールブロックコポリマーの前記ポリエーテルカーボネートブロックBが、少なくとも60%のエーテル結合、好ましくは少なくとも65%のエーテル結合、より好ましくは少なくとも70%のエーテル結合を有し、及び/又は前記(ポリ)オールブロックコポリマーの前記ポリエーテルカーボネートブロックBが、95%未満のエーテル結合、好ましくは90%未満のエーテル結合、より好ましくは85%未満のエーテル結合を有し、及び/又はブロックBが、50%~99%の間のエーテル結合、好ましくは55%~95%の間のエーテル結合、より好ましくは60%~90%の間のエーテル結合を有する、請求項1~22のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  24. 前記(ポリ)オールブロックコポリマーのポリカーボネートブロックであるAが、エーテル結合を更に含む、請求項1~23のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  25. 前記その(ポリ)オールブロックコポリマーのポリカーボネートブロック、Aが、24%未満のエーテル結合、好ましくは20%未満のエーテル結合、より好ましくは15%未満のエーテル結合たとえば、10%未満、たとえば5%未満のエーテル結合を有し、ブロックAが、少なくとも1%のエーテル結合、たとえば少なくとも2%のエーテル結合、又は更には少なくとも5%のエーテル結合を有していてもよく、任意選択的に、ブロックAが、0%~25%の間のエーテル結合、好ましくは1%~20%の間のエーテル結合、より好ましくは1%~15%の間のエーテル結合を有していてもよい、請求項1~24のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  26. 前記コポリマーの前記(ポリ)ブロック構造が、次式で定義される、請求項1~25のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー:
    B-A’-Z’-Z-(Z’-A’-B)
    [式中、n=t-1であって、且つt=ブロックAの上の末端OH基の残基の数であり;それぞれのA’が、独立して、少なくとも70%のカーボネート結合を有するポリカーボネート鎖であり、それぞれのBが、独立して、50~99%のエーテル結合及び少なくとも1%のカーボネート結合を有するポリエーテルカーボネート鎖であり、Z’-Z-(Z’)が、開始剤残基である]。
  27. -A’-が、次の構造を有し:
    Figure 2023516667000015

    [式中、(p:q)の比率は、少なくとも(7:3)である];
    ブロックBが、次の構造を有し、
    Figure 2023516667000016

    [式中、w:vの比率は、1:1以上である];
    e1、Re2、Re3及びRe4が、ブロックA及びBを調製するために使用されたアルキレンオキシドの素性に依存する、請求項26に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  28. それぞれのRe1、Re2、Re3、又はRe4が、独立して、H、ハロゲン、ヒドロキシル、又は任意選択的に置換されたアルキル(たとえば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、-CHCl、-CH-OR20、-CH-OC(O)R12、又は-CH-OC(O)OR18)、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアルキル、又はヘテロアルケニルから選択され、好ましくは、H、又は任意選択的に置換されたアルキルから選択される、請求項27に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  29. e1及びRe2、又はRe3及びRe4が、合体して、飽和、部分的不飽和又は不飽和の、炭素及び水素原子、並びに任意選択的に1個又は複数のヘテロ原子を含む環を形成する、請求項27又は28に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  30. 前記開始剤の残基は、開始剤化合物の性質に依存し、前記開始剤化合物は、式(III):
    Figure 2023516667000017

    [式中、Zは、自身に結合している1個又は複数個の、通常は2個以上の-R基を有することができる任意の基とすることができ、任意選択的に置換されたアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、シクロアルキレン、シクロアルケニレン、ヘテロシクロアルキレン、ヘテロシクロアルケニレン、アリーレン、ヘテロアリーレンから選択してもよく、又はZは、これらの基の任意の組合せであってもよく、例えば、Zは、アルキルアリーレン基、ヘテロアルキルアリーレン基、ヘテロアルキルヘテロアリーレン基、又はアルキルヘテロアリーレン基であってもよく;
    aは、少なくとも1、典型的には少なくとも2である整数であり、任意選択的に、aは、1又は2~8の範囲にあり、任意選択的に、aは、2~6の範囲にあり;
    は、それぞれ、-OH、-NHR’、-SH、-C(O)OH、-P(O)(OR’)(OH)、-PR’(O)(OH)、又は-PR’(O)OHであってもよく、任意選択的に、Rは、-OH、-NHR’、又は-C(O)OHから選択され、任意選択的に、Rは、それぞれ、-OH、-C(O)OH、又はこれらの組合せであり(例えば、Rはそれぞれ-OHである);
    R’は、H又は任意選択的に置換されたアルキル、ヘテロアルキル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルキルであってもよく、任意選択的に、R’は、H又は任意選択的に置換されたアルキルであり;
    Z’は、反応活性度の高い水素原子を結合に置き換えたことを除いてRに相当する]を有する、請求項26~29のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  31. aが、少なくとも2の整数である、請求項30に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  32. 前記開始剤化合物は、アルコール類、フェノール類、アミン類、チオール類、及びカルボン酸等の単官能性開始剤、例えば、アルコール類、例えば、メタノール、エタノール、1-及び2-プロパノール、1-及び2-ブタノール、直鎖若しくは分岐C~C20モノアルコール、例えば、tert-ブタノール、3-ブテン-1-オール、3-ブチン-1-オール、2-メチル-3-ブテン-2-オール、2-メチル-3-ブチン-2-オール、プロパルギルアルコール、2-メチル-2-プロパノール、1-tert-ブトキシ-2-プロパノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、3-ヘキサノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、3-オクタノール、4-オクタノール、1-デカノール、1-ドデカノール、フェノール、2-ヒドロキシビフェニル、3-ヒドロキシビフェニル、4-ヒドロキシビフェニル、2-ヒドロキシピリジン、3-ヒドロキシピリジン、及び4-ヒドロキシピリジン、エチレン、プロピレン、ポリエチレン、ポリプロピレングリコールのモノエーテル若しくはエステル、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテル、フェノール類、例えば、直鎖若しくは分岐C~C20アルキル置換フェノール、例えば、ノニルフェノール若しくはオクチルフェノール、単官能性カルボン酸類、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、及び酪酸、脂肪酸類、例えば、ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、及びアクリル酸、並びに単官能性チオール類、例えば、エタンチオール、プロパン-1-チオール、プロパン-2-チオール、ブタン-1-チオール、3-メチルブタン-1-チオール、2-ブテン-1-チオール、及びチオフェノール、若しくはアミン類、例えば、ブチルアミン、tert-ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、アニリン、アジリジン、ピロリジン、ピペリジン、及びモルホリンから選択され;並びに/又はジオール類、例えば、1,2-エタンジオール(エチレングリコール)、1-3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1-3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,2-ジフェノール、1,3-ジフェノール、1,4-ジフェノール、ネオペンチルグリコール、カテコール、シクロヘキセンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、Mnが約1500g/mol以下のポリプロピレングリコール(PPG)若しくはポリエチレングリコール(PEG)、例えば、PPG425、PPG725、PPG1000、トリオール類、例えば、グリセロール、ベンゼントリオール、1,2,4-ブタントリオール、1,2,6-ヘキサントリオール、トリス(メチルアルコール)プロパン、トリス(メチルアルコール)エタン、トリス(メチルアルコール)ニトロプロパン、トリメチロールプロパン、ポリエチレンオキシドトリオール、ポリプロピレンオキシドトリオール、及びポリエステルトリオール、テトラオール類、例えば、カリックス[4]アレーン、2,2-ビス(メチルアルコール)-1,3-プロパンジオール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、若しくは4個の-OH基を有するポリアルキレングリコール(PEG又はPPG)、ポリオール類、例えば、ソルビトール若しくは5個以上の-OH基を有するポリアルキレングリコール(PEG又はPPG)、若しくはエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、及びフェニルジエタノールアミンなどの混合官能基を有する化合物から選択される、請求項30に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  33. 前記(ポリ)オールの分子量(Mn)は、300~20,000Daの範囲にあり、任意選択的にブロックAの分子量(Mn)は、200~4000Daの範囲にあり、任意選択的にブロックBの分子量(Mn)は、100~20,000Daの範囲にあり、より典型的には、ブロックAの分子量(Mn)は、200~2000Daの範囲、より典型的には200~1000Daの範囲、最も典型的には400~800Daの範囲にあり、及び/又はブロックBの分子量(Mn)は、典型的には200~10,000Daであり、より典型的には200~5000Daである、請求項1~32のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  34. 前記分子量(Mn)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定されたものである、請求項27に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  35. エチレンオキシド残基が、前記(ポリ)オールブロックコポリマー中にアルキレンオキシド残基の0~100%、前記(ポリ)オールブロックコポリマー中にアルキレンオキシド残基の典型的には5~70%、より典型的には10~60%、最も典型的には、前記(ポリ)オールブロックコポリマー中にアルキレンオキシド残基の10~40%を形成し、及び/又は、前記(ポリ)オールブロックコポリマー中で、そのアルキレンオキシド残基の少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、又は30%が、エチレンオキシド残基である、請求項1~34のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  36. ブロックAは、略交互ポリカーボネート(ポリ)オール残基である、請求項1~35のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  37. 請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマーと、触媒、発泡剤、安定剤、可塑剤、充填剤、難燃剤、及び酸化防止剤から選択される1種又は複数種の添加剤とを含む組成物。
  38. (ポリ)イソシアネートを更に含む、請求項37に記載の組成物。
  39. ポリウレタンであって、請求項1~36のいずれか一項に記載のポリオールブロックコポリマー、又は請求項37若しくは38に記載の組成物と、(ポリ)イソシアネートとを反応させることにより製造される、ポリウレタン。
  40. 請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックコポリマー残基を含む、ポリウレタン。
  41. 請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックコポリマー、又は請求項37に記載の組成物と、過剰の(ポリ)イソシアネートとの反応生成物を含む、イソシアネート末端のポリウレタンプレポリマー。
  42. 請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックコポリマー残基を含む、イソシアネート末端のポリウレタンプレポリマー。
  43. 前記(ポリ)イソシアネートと前記ポリオールブロックコポリマーとの反応のための前記触媒が、適切なウレタン触媒たとえば、第三級アミン化合物及び/又は有機金属化合物を含む、請求項37又は38に記載の組成物。
  44. 三量化触媒が存在する、請求項37又は38に記載の組成物。
  45. 前記三量化触媒の存在下にポリイソシアヌレート環の形成が可能となるように、ポリオールに対し過剰の(ポリ)イソシアネート、より典型的には、過剰のポリメリックイソシアネートが存在する、請求項37に記載の組成物。
  46. 請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマーを含む潤滑剤組成物。
  47. 請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマーを含む界面活性剤組成物。
  48. (ポリ)オールブロックコポリマーを製造するためのプロセスであって、DMC触媒を、請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックAに従ったポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマー、CO、エチレンオキシド及び任意選択的に1種又は複数のその他のアルキレンオキシドと反応させて、請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマーを製造することを含む、プロセス。
  49. 第一の反応器における第一の反応及び第二の反応器における第二の反応を含む、(ポリ)オールブロックコポリマーを製造するためのプロセスであって、前記第一の反応が、開始剤及び任意選択的に溶媒の存在下で、カーボネート触媒を、CO及びアルキレンオキシドと反応させて、請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックAに従うポリカーボネート(ポリ)オールコポリマーを製造する反応であり、前記第二の反応が、DMC触媒を、第一の反応のポリカーボネート(ポリ)オールコポリマー、CO、エチレンオキシド及び任意選択的に1種又は複数のその他のアルキレンオキシドと反応させて、請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマーを製造する反応である、プロセス。
  50. 複数の反応器システムの中で、(ポリ)オールブロックコポリマーを製造するためのプロセスであって、前記システムには、第一及び第二の反応器が含まれ、第一の反応が、前記第一の反応器の中で実施され、第二の反応が、前記第二の反応器の中で実施されるが;前記第一の反応が、開始剤及び任意選択的に溶媒の存在下で、カーボネート触媒を、CO及びアルキレンオキシドと反応させて、請求項1~36のいずれか一項に記載の開始剤残基末端のブロックAに従うポリカーボネート(ポリ)オールコポリマーを製造する反応であり、前記第二の反応が、DMC触媒を、前記第一の反応のポリカーボネート(ポリ)オール化合物、CO、エチレンオキシド及び任意選択的に1種又は複数のその他のアルキレンオキシドと反応させて、請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマーを製造する反応である、プロセス。
  51. 請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックコポリマーを、モノマー又はさらなるポリマーと反応させて、分子量のより高いポリマーを製造する反応を含む反応を更に含む、請求項48~50のいずれか一項に記載のプロセス。
  52. 前記モノマー又はさらなるポリマーが、(ポリ)イソシアネートであり、前記反応の生成物がポリウレタンである、請求項51に記載のプロセス。
  53. 前記DMC触媒が、任意選択的に、前記反応器中又は別途に事前活性化され、任意選択的に前記DMCが、開始剤化合物を用いて、又は請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックAに従った前記ポリカーボネート若しくはポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマーを用いて事前活性化されるか、又は請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマーを用いて事前活性化される、請求項48~52のいずれか一項に記載のプロセス。
  54. 1種又は複数のその他のアルキレンオキシドが、エチレンオキシドに加えて、請求項48若しくは51~53の前記反応、又は請求項49~53の第二の反応に添加される場合に、前記反応の終端において、前記エチレンオキシドの添加を、前記他のアルキレンオキシドよりも、mol/molで多くする、請求項48~53のいずれか一項に記載のプロセス。
  55. エチレンオキシドが、請求項48若しくは51~54の前記反応、又は請求項49~54の第二の反応に添加される前記アルキレンオキシドの、5~100%(mol/mol)、より典型的には、10~100%、最も典型的には添加される前記アルキレンオキシドの10~50%(mol/mol)、及び/又は添加される前記アルキレンオキシドの、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、又は30%(mol/mol)を形成する、請求項48~54のいずれか一項に記載のプロセス。
  56. 非対称アルキレンオキシドが添加された場合に、前記反応が、40~100%の間の頭-尾結合、好ましくは70%超、80%超、又は90%超の頭-尾結合を有するポリカーボネートを形成させることが可能である、請求項49~55のいずれか一項に記載のプロセス。
  57. 請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックAに従う前記ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オールコポリマーが、前記DMC触媒との前記反応のために、粗反応混合物として、前記反応器、又は第二の反応器に、任意選択的に、連続的又は半連続的にフィードされ、前記反応器又は第二の反応器が、事前活性化されたDMC触媒を含む、請求項48~56のいずれか一項に記載のプロセス。
  58. 前記第1反応は、20バール(2MPa)未満、より好ましくは10バール(1MPa)未満、最も好ましくは8バール(0.8MPa)未満のCO圧力下で実施される、請求項48~57のいずれか一項に記載のプロセス。
  59. 前記第2反応は、60バール(6MPa)未満、好ましくは20バール(2MPa)未満、より好ましくは10バール(1MPa)未満、最も好ましくは5バール(0.5MPa)未満のCO圧力下で実施される、請求項48~58のいずれか一項に記載のプロセス。
  60. 前記COは、前記第1反応に連続的に、好ましくは開始剤の存在下に添加される、請求項48~59のいずれか一項に記載のプロセス。
  61. 前記第1反応は、回分式、半回分式、又は連続式プロセスとすることができる、請求項48~60のいずれか一項に記載のプロセス。
  62. 前記第2反応は、連続式プロセス又は半回分式プロセスとすることができる、請求項48~61のいずれか一項に記載のプロセス。
  63. 前記反応器又は第2反応器に供給される前記粗反応混合物は、ある量の未反応アルキレンオキシド及び/又はCO及び/又は開始剤を含む、請求項57~62のいずれか一項に記載のプロセス。
  64. 前記カーボネート触媒は、前記粗反応混合物中に存在する、請求項57~63のいずれか一項に記載のプロセス。
  65. 前記カーボネート触媒は、前記反応器又は第2反応器の添加される前に前記粗反応混合物から除去される、請求項57~63のいずれか一項に記載のプロセス。
  66. 前記第1反応器内の反応温度は、約0℃~250℃の範囲、好ましくは約40℃~約160℃の範囲、より好ましくは約50℃~120℃の範囲にある、請求項48~65のいずれか一項に記載のプロセス。
  67. 前記反応器又は第2反応器内の反応温度は、約50~約160℃の範囲、好ましくは約70~約140℃の範囲、より好ましくは約70~約110℃の範囲にある、請求項48~66のいずれか一項に記載のプロセス。
  68. 前記反応器は直列に配置されている、請求項48~67のいずれか一項に記載のプロセス。
  69. 前記反応器は入れ子になっている、請求項48~67のいずれか一項に記載のプロセス。
  70. 前記第1及び第2反応器は、温度及び/又は圧力等の異なる反応条件を互いに同時に提供するのに有効である、請求項69に記載のプロセス。
  71. 前記粗反応混合物は、前記反応器又は第2反応器に添加される前に酸で安定化される、請求項57~70のいずれか一項に記載のプロセス。
  72. 前記プロセスには、ある総量のアルキレンオキシドが用いられ、アルキレンオキシドの前記総量の約1~100%は前記第1反応で混合され、任意の残部は前記第2反応で添加され;任意選択的に、約5~90%、任意選択的に約10~90%、任意選択的に約20~90%、任意選択的に約40~90%、任意選択的に約40~80%、任意選択的に約5~50%が前記第1反応で混合される、請求項48~71のいずれか一項に記載のプロセス。
  73. 前記第1反応におけるアルキレンオキシド全体の0.1~20%は、1を超えるエポキシド部分を含むアルキレンオキシド基質、好ましくはビスエポキシドである、請求項48~72のいずれか一項に記載のプロセス。
  74. 前記カーボネート触媒は、カーボネート結合を76%超有するポリカーボネート鎖を生成することができる触媒である、請求項48~73のいずれか一項に記載のプロセス。
  75. 前記カーボネート触媒は、フェノール又はフェノラート配位子を含む金属触媒である、請求項48~74のいずれか一項に記載のプロセス。
  76. 前記カーボネート触媒は、フェノール又はフェノラート配位子を含む二核金属錯体である、請求項48~75のいずれか一項に記載のプロセス。
  77. 前記カーボネート触媒は、式(IV):
    Figure 2023516667000018

    (式中、Mは、M-(L)で表される金属陽イオンであり;
    xは、1~4の整数であり、
    Figure 2023516667000019

    は、1又は複数の多座配位子であり;
    Lは、配位している配位子であり;
    vは、Mの原子価及び/若しくはMの好ましい配位構造を満たす整数であるか、又は上式(IV)で表される錯体の全体の電荷が中性になる整数である)の触媒である、請求項48~76のいずれか一項に記載のプロセス。
  78. 前記カーボネート触媒は、次に示す構造:
    Figure 2023516667000020

    (式中、M及びMは、Zn(II)、Cr(II)、Co(II)、Cu(II)、Mn(II)、Mg(II)、Ni(II)、Fe(II)、Ti(II)、V(II)、Cr(III)-X、Co(III)-X、Mn(III)-X、Ni(III)-X、Fe(III)-X、Ca(II)、Ge(II)、Al(III)-X、Ti(III)-X、V(III)-X、Ge(IV)-(X)、又はTi(IV)-(X)から独立に選択され;
    及びRは、水素、ハライド、ニトロ基、ニトリル基、イミン、アミン、エーテル基、シリル基、シリルエーテル基、スルホキシド基、スルホニル基、スルフィネート基、若しくはアセチリド基、又は任意選択的に置換されたアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、脂環式基、若しくはヘテロ脂環式基から独立に選択され;
    は、任意選択的に置換されたアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、アリーレン、ヘテロアリーレン、又はシクロアルキレンから独立に選択され、ここで、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、及びヘテロアルキニレンには、アリール、ヘテロアリール、脂肪族環、又はヘテロ脂肪族環が任意選択的に介在していてもよく;
    は、H又は任意選択的に置換された脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂環式、ヘテロ脂環式、アリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、若しくはアルキルアリールから独立に選択され;
    はCであり、且つEはO、S、若しくはNHであるか、又はEはNであり、且つEはOであり;
    、E、E、及びEは、N、NR、O、及びSから選択され、E、E、E、又はEがNである場合、
    Figure 2023516667000021


    Figure 2023516667000022

    であり、E、E、E、又はEがNR、O、又はSである場合、
    Figure 2023516667000023


    Figure 2023516667000024

    であり;
    は、H、又は任意選択的に置換された脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂環式、ヘテロ脂環式、アリール、ヘテロアリール、アルキルヘテロアリール、-アルキルC(O)OR19、若しくは-アルキルC≡N、若しくはアルキルアリールから独立に選択され;
    Xは、OC(O)R、OSO、OSOR、OSO(R、S(O)R、OR、ホスフィネート、ハライド、ナイトレート、ヒドロキシル、カーボネート、アミノ、アミド、又は任意選択的に置換された脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂環式、ヘテロ脂環式、アリール、若しくはヘテロアリールから独立に選択され、Xは、それぞれ、同一であっても異なっていてもよく、Xは、M及びMの間に架橋を形成していてもよく;
    は、独立に、水素又は任意選択的に置換された脂肪族、ハロ脂肪族、ヘテロ脂肪族、脂環式、ヘテロ脂環式、アリール、アルキルアリール、若しくはヘテロアリールであり;
    Gは、存在しないか又はルイス塩基である中性若しくは陰イオン性供与性配位子から独立に選択される)を有する、請求項48~77のいずれか一項に記載のプロセス。
  79. 前記カーボネート触媒は、本明細書において定義する式(IV)の触媒、金属サレン触媒、金属ポルフィリン触媒、金属テトラアザアヌレン触媒、及び金属β-ジイミナート触媒から選択される、請求項48~76のいずれか一項に記載のプロセス。
  80. 前記DMC触媒は、少なくとも2個の金属中心及びシアニド配位子に加えて:1種若しくは複数種の錯化剤、水、金属塩、及び/又は酸の少なくとも1種も、任意選択的に非化学量論的な量で含む、請求項48~79のいずれか一項に記載のプロセス。
  81. 前記DMC触媒は、金属塩の溶液を、金属シアン化物塩の溶液で、錯化剤、水、及び/又は酸の少なくとも1種の存在下に処理することにより調製され、任意選択的に、前記金属塩は、式M’(X’)(式中、M’は、Zn(II)、Ru(II)、Ru(III)、Fe(II)、Ni(II)、Mn(II)、Co(II)、Sn(II)、Pb(II)、Fe(III)、Mo(IV)、Mo(VI)、Al(III)、V(V)、V(VI)、Sr(II)、W(IV)、W(VI)、Cu(II)、及びCr(III)から選択され、
    X’は、ハロゲン化物イオン、酸化物イオン、水酸化物イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、シアン化物イオン、シュウ酸イオン、チオシアン酸イオン、イソシアン酸イオン、イソチオシアン酸イオン、カルボン酸イオン、及び硝酸イオンから選択される陰イオンであり、
    pは、1以上の整数であり、前記陰イオンの電荷にpを乗じるとM’の原子価を満たす)を有し;前記金属シアン化物塩は、式(Y)M’’(CN)(A)(式中、M’’はFe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Cr(II)、Cr(III)、Mn(II)、Mn(III)、Ir(III)、Ni(II)、Rh(III)、Ru(II)、V(IV)、及びV(V)から選択され、
    Yは、プロトン又はアルカリ金属イオン又はアルカリ土類金属イオン(K等)であり、
    Aは、ハロゲン化物イオン、酸化物イオン、水酸化物イオン、硫酸イオン、シアン化物イオン、シュウ酸イオン、チオシアン酸イオン、イソシアン酸イオン、イソチオシアン酸イオン、カルボン酸イオン、及び硝酸イオンから選択される陰イオンであり;
    q及びbは、1以上の整数であり;
    cは、0又は1以上の整数であってもよく;
    陰イオンY、CN、及びAの電荷にq、b、及びcをそれぞれ乗じたものの合計(例えば、Y×q+CN×b+A×c)は、M’’の原子価を満たす)を有し;
    前記少なくとも1種の錯化剤は、(ポリ)エーテル、ポリエーテルカーボネート、ポリカーボネート、ポリ(テトラメチレンエーテルジオール)、ケトン、エステル、アミド、アルコール、尿素、又はこれらの組合せから選択され、
    任意選択的に、前記少なくとも1種の錯化剤は、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、(メ)エトキシエチレングリコール、ジメトキシエタン、tert-ブチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジグリム、トリグリム、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、及びsec-ブチルアルコール、3-ブテン-1-オール、2-メチル-3-ブテン-2-オール、2-メチル-3-ブチン-2-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、又はこれらの組合せから選択され;
    前記酸が存在する場合、式HX’’’(式中、X’’’は、ハロゲン化物イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、塩素酸イオン、炭酸イオン、シアン化物イオン、シュウ酸イオン、チオシアン酸イオン、イソシアン酸イオン、イソチオシアン酸イオン、カルボン酸イオン、及び硝酸イオンから選択される陰イオンであり、rは、対イオンX’’’の電荷に対応する整数である)を有する、請求項48~80のいずれか一項に記載のプロセス。
  82. 前記DMC触媒は、式:
    M’[M’’(CN)
    (式中、M’及びM’’は、請求項79に定義した通りであり、d、e、f、及びgは、整数であり、前記DMC触媒が電気的中性を有するように選択され、
    任意選択的に、dは3であり、eは1であり、fは6であり、gは2である)を含む、請求項48~81のいずれか一項に記載のプロセス。
  83. 前記DMC触媒は、式:
    M’[M’’(CN)・hM’’’X’’・jR・kHO・lHX’’’
    (式中、M’、M’’、d、e、f、及びgは、請求項79に定義した通りであり、M’’’は、M’及び/又はM’’であり、X’’は、ハロゲン化物イオン、酸化物イオン、水酸化物イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、シアン化物イオン、シュウ酸イオン、チオシアン酸イオン、イソシアン酸イオン、イソチオシアン酸イオン、カルボン酸イオン、及び硝酸イオンから選択される陰イオンであり、iは、1以上の整数であり、前記陰イオンX’’の電荷にiを乗じたものがM’’’の原子価を満たし、h、j、k、及びlは、それぞれ独立に、0又は正の数であり、rは、対イオンX’’’の電荷に対応する整数であり、Rは、錯化剤又は1種若しくは複数種の錯化剤の組合せである)を含む、請求項48~80のいずれか一項に記載のプロセス。
  84. 前記DMC触媒は、Zn[Co(CN)(亜鉛ヘキサシアノコバルト酸塩)をベースとする、請求項48~83のいずれか一項に記載のプロセス。
  85. 前記DMC触媒は、亜鉛ヘキサシアノコバルト酸塩であり、前記1種又は複数種の配位子は、アルコール及びポリオールから選択される、請求項48~84のいずれか一項に記載のプロセス。
  86. 前記1種又は複数種の錯化剤は、ジメトキシエタン、tert-ブチルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエーテルカーボネート、ポリ(テトラメチレングリコール)、ポリカーボネートから選択される、請求項83に記載のプロセス。
  87. 請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックAに従う前記ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オールコポリマーが、前記反応器又は第二の反応器の中に、一度の操作で、又は任意選択的に、連続若しくは半連続式でフィードされ、前記第一の反応の生成物が、未反応のアルキレンオキシド及び/又はカーボネート触媒を含む、請求項48~86のいずれか一項に記載のプロセス。
  88. 請求項1~36のいずれか一項に記載のブロックAに従う前記ポリカーボネート若しくはポリエステル(ポリ)オールコポリマー、又は請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマーが、アルキレンオキシド及びCOの添加より前に、前記反応器又は第二の反応器の中で、前記DMC触媒を事前活性化させるのに使用される、請求項48~87のいずれか一項に記載のプロセス。
  89. 前記第一又は第二の反応において、同一又は異なったアルキレンオキシドが使用される、請求項48~88のいずれか一項に記載のプロセス。
  90. 前記第1又は第2反応に使用される前記アルキレンオキシドは、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、又はプロピレンオキシド及びエチレンオキシドの混合物を含む、請求項48~89のいずれか一項に記載のプロセス。
  91. 前記ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマーが、DMC、CO、エチレンオキシド、及び任意選択的に他のアルキレンオキシドの反応混合物に添加される、請求項48~90のいずれか一項に記載のプロセス。
  92. 前記ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマーが、前記DMC触媒に、連続的又は半連続的に添加され、好ましくは前記ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマーが、連続的に添加される、請求項48~91のいずれか一項に記載のプロセス。
  93. 前記ポリカーボネート又はポリエステル(ポリ)オール(コ)ポリマーの少なくとも独立した1回分が、反応開始後に添加される、請求項48~92のいずれか一項に記載のプロセス。
  94. 請求項48~93のいずれか一項に記載のプロセスによって、得ることが可能であるか、又は得られる、請求項1~36のいずれか一項に記載の(ポリ)オールブロックコポリマー。
  95. 前記ポリウレタンが、ソフトフォーム、軟質フォーム、インテグラルスキンフォーム、高レジリエンスフォーム、粘弾性若しくはメモリーフォーム、半硬質フォーム、硬質フォーム(たとえば、ポリウレタン(PUR)フォーム、ポリイソシアヌレート(PIR)フォーム、及び/又はスプレーフォーム)、エラストマー(たとえば、キャストエラストマー、熱可塑性エラストマー(TPU)、又はミクロセルラーエラストマー)、接着剤(たとえば、ホットメルト接着剤、感圧接着剤、又は反応性接着剤)、シーラント又はコーティング(たとえば、水系又は溶媒分散体(PUD)、二成分コーティング、一成分コーティング、無溶媒コーティング)の形態にある、請求項39又は40に記載のポリウレタン。
  96. 前記ポリウレタンが、押出成形法、金型成形法、射出成形法、スプレー法、発泡法、鋳造法及び/又は加硫法を含むプロセスを介して成形される、請求項95に記載のポリウレタン。
  97. 前記ポリウレタンが、「ワンポット」プロセス又は「プレポリマー」プロセスを介して成形される、請求項95又は96に記載のポリウレタン。
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