JP3113018B2 - 4−アセトキシスチレンポリマーからの4−ヒドロキシスチレンポリマーの製造方法 - Google Patents

4−アセトキシスチレンポリマーからの4−ヒドロキシスチレンポリマーの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術的分野】本発明は、4−ヒドロキシスチレ
ンのポリマー分野に関するものであり、詳しくは前記ポ
リマーの調製方法に関するものである。更に詳しくは、
本発明は、ヒドロキシルアミンを用いて4−アセトキシ
スチレンのポリマーを加水分解することによって、4−
ヒドロキシスチレンのポリマーを調製する方法に関する
ものである。
【0002】
【発明の背景】p−ビニルフェノールとしても知られて
いる4−ヒドロキシスチレンのホモポリマーとコポリマ
ーは、金属処理組成物、フォトレジスト、エポキシ樹
脂、及びエポキシ樹脂硬化剤を製造するのに用いられる
公知の組成物である。4−ヒドロキシスチレンのポリマ
ーは、4−ヒドロキシスチレンモノマーを重合させるこ
とによって製造することができる。しかしながら、前記
のモノマーは、室温下において不安定な化合物であり、
冷蔵庫によって提供される低温下で貯蔵して、自然重合
を防止しなければならない。しかし低温下でも、前記モ
ノマーは、ゆっくりと重合して、低分子量ポリマーとな
る。
【0003】4−ヒドロキシスチレンモノマーが不安定
であることから、出発化合物として、4−ヒドロキシス
チレンの酢酸エステルと4−アセトキシスチレンを用い
る別の方法で、4−ヒドロキシスチレンのポリマーを調
製して来た。4−アセトキシスチレンは、容易に重合及
び共重合して、低、中、及び高分子量ポリマーになるこ
とができる安定なモノマーである。それらの方法は、4
−アセトキシスチレンモノマーを重合させ、次に4−ア
セトキシスチレンポリマーのフェノール性エステル基を
加水分解することによって4−ヒドロキシスチレンポリ
マーを製造することを含んでいる。
【0004】コーソン(Corson)らの、ビニルフェノー
ルとイソプロペニルフェノールの調製、J.Org.C
hem.544−549(1958)(「コーソンら」
として後に引用する)は、フェノールから4−ヒドロキ
シスチレンを調製する方法を記載している。その方法に
よれば、フェノールをアシル化して4−ヒドロキシアセ
トフェノンにし、次にそれをアセチル化して4−アセト
キシアセトフェノンにする。前記の4−アセトキシアセ
トフェノンを水素化して4−アセトキシフェニル メチ
ルカルビノールにし、次にそれを脱水して4−アセトキ
シスチレンにする。4−アセトキシスチレンは、水酸化
カリウムを用いてケン化し、4−ヒドロキシスチレンに
する。
【0005】パッカム(Packham)の、ポリ−4−ヒドロ
キシスチレンから誘導したキレート化ポリマー、J.o
f the Chemical Society 26
17−2624(1964)は、アルカリ性水性ジオキ
サン中においてポリマーを還流することによって、架橋
ポリ(4−ヒドロキシスチレン)を加水分解する方法を
記載している。アルシャディー (Arshady) らの、固相
ペプタイド合成のためのフェノール樹脂:スチレンとp
−アセトキシスチレンの共重合、12J.ofPoly
mer Science 2017−2025(197
4)は、ジオキサン中ヒドラジン水和物を用いて、スチ
レンとp−アセトキシスチレンのコポリマーを加水分解
して、ビニルフェノールポリマーにする方法を記載して
いる。チェン(Chen) らの、漆の形態学的類似体。ジメ
チルスルホキシド中における過硫酸アンモニウム開始に
よるパルラン(Pulluan) 上へのp−ヒドロキシスチレ
ンのグラフト、23 J.Polymer Scien
ce: PolymerChem.ED.1283−12
91(1985)は、ヒドラジン水和物を用いてp−ア
セトキシスチレングラフトパルランをp−ヒドロキシス
チレンパルランにする方法を記載している。ナカムラら
の、ポリヒドロキシスチレン誘導体の水素結合に対する
置換基の効果、15 Polymer J.361−3
66(1983)は、塩酸を用いて、アセトン中に溶か
したポリ(p−アセトキシスチレン)を加水分解して、
ポリ(p−ヒドロキシスチレン)にする方法を記載して
いる。
【0006】米国特許第2,276,138号は、メチ
ル化ナトリウムを用いて、メタノール中で、ポリ(4−
アセトキシスチレン)をエステル交換反応させる方法を
記載している。酢酸根の約84%が、交換反応によって
除去される。
【0007】米国特許第3,547,858号は、不飽
和アルコールのエステルポリマーを溶融状態で加水分解
剤と反応させる方法を含む、ヒドロキシル基含有ポリマ
ーの製造方法を記載している。加水分解反応において、
エステル基は、ヒドロキシル基で置換される。加水分解
剤としては、水、好ましくは低級アルキルアルコールを
用いることができる。
【0008】米国特許第4,544,704号は、相転
移剤として少量の塩化ベンジルトリメチルアンモニウム
を用いながら、メタノールとトルエン中水性水酸化ナト
リウムによって、スチレンとp−イソプロペニルフェニ
ルアセテートのコポリマーを加水分解する方法を記載し
ている。
【0009】米国特許第4,678,843号は、4−
アセトキシスチレンのポリマーを加水分解して、p−ビ
ニルフェノールのポリマーにする方法を記載している。
アンモニアは、加水分解触媒である。4−アセトキシス
チレンは、水混和性溶剤中に溶かす。該溶液にアンモニ
アガス又は水酸化アンモニウムを加え、温度約50−1
50℃において、アセトキシ基を加水分解してフェノー
ル基にするのに十分な時間、加水分解反応を行う。加水
分解反応の終わりに、湿潤二酸化炭素ガスを、該反応溶
液の表面下に散布して溶液中に導入し、アンモニウム塩
を除去する。4−ヒドロキシスチレンポリマーを回収し
て、有機溶剤溶液として用いる。4−ヒドロキシスチレ
ンは、真空蒸留によって、全ての溶剤を除去するか、又
は溶液からポリマーを沈殿させることによって、固体と
して回収することができる。
【0010】米国特許第2,869,194号は、触媒
として水酸化第四アンモニウムを用いるメタノリシスに
よる4−アセトキシスチレンポリマーの加水分解によっ
てポリ−(4−ビニルフェノール)を製造する方法を記
載している。4−アセトキシスチレンポリマーは、水混
和性溶剤中に溶かす。水酸化アンモニウムを加え、温度
約50− 80℃において、アセトキシ基を加水分解す
るのに十分な時間、反応を行う。反応生成物を温度約5
0 − 150℃まで加熱して、水酸化第四アンモニウム
の分解生成物と酢酸メチルを蒸留して除去する。
【0011】米国特許第4,822,862号は、水酸
化アルカリ金属、水酸化アンモニウム、水酸化第四アン
モニウム、又は水溶性アミンのような塩基を用いて、4
−アセトキシスチレンのホモポリマー又はコポリマーを
加水分解することによって、p−ビニルフェノールのホ
モポリマーとコポリマーを製造する方法を記載してい
る。加水分解反応は、水中4−アセトキシスチレンポリ
マー含有懸濁液において、ポリマーを分離せずに起こ
る。反応塊を酸性にして固体ポリマーを濾過し、それを
洗浄し乾燥させて、懸濁液からビニルフェノールポリマ
ーを回収するか、又はみょうばんを用いて懸濁液を凝集
させて酸性にした後、固体ポリマーを回収して洗浄し、
乾燥させて、ビニルフェノールポリマーを回収する。
【0012】米国特許第4,857,601号は、アル
コール中又は水中において酸又は塩基を用いながら、4
−アセトキシスチレンとムコン酸ジアルキル又はソルビ
ン酸アルキルとのコポリマーを選択的に加水分解して、
p−ビニルフェノールとムコン酸ジアルキルとのコポリ
マー、又はソルビン酸アルキルとのコポリマーにする方
法を記載している。前記の反応体コポリマーは、アルキ
ル又は水性塩基中において、スラリーにする。生成物
は、アルコール中又は水性塩基中に溶けており、水溶液
として回収する。
【0013】米国特許第4,868,256号は、水酸
化テトラメチルアンモニウム、水性NH3、NaOH、
HCl、及びH2SO4のような塩基又は酸を用いて、
3,5−ジブロモ−4−アセトキシスチレンポリマーを
加水分解して、3,5−ジブロモ−4−アセトキシスチ
レンポリマーにする方法を記載している。
【0014】米国特許第4,877,843号は、酸又
は塩基を用いて、アルコール又は水中にスラリーにした
不飽和酸のアリルエステルと4−アセトキシスチレンと
のコポリマーを選択的に加水分解して、不飽和酸のアリ
ルエステルとp−ビニルフェノールとのコポリマーにす
る方法を記載している。反応が、アルコール中のアルコ
ーリシス反応である場合、ポリマーは、水中で沈殿させ
凝集させることによって回収することができる。水性塩
基中において加水分解反応を行う場合は、酸を用いて沈
殿させることによって、溶液からポリマーを回収するこ
とができる。用いるアルコールは、1 − 4個の炭素原
子を有するアルコールである。用いる酸は、水溶液中に
おける解離定数が2未満の鉱酸と有機酸であり、用いる
塩基は、水酸化アルカリ金属、アルコキシド、水酸化第
四アンモニウムである。
【0015】米国特許第4,898,916号は、アル
コール中における4−アセトキシスチレンポリマーの酸
触媒エステル交換によるp−ビニルフェノールポリマー
の製造を記載している。4−アセトキシスチレンのポリ
マーを、アルコール中でスラリーにし、更に水溶液中に
おいて2未満の解離定数を有するルイス酸、あるいは鉱
酸又は有機酸の存在下で加水分解して、4−ビニルフェ
ノールのポリマーにする。用いるアルコールは、1 −
4個の炭素原子を有するアルコールである。4−ビニル
フェノールポリマー生成物は、アルコール中の溶液とし
て回収してアルコール溶液として用いるか、あるいは公
知の技術を用いることによって、該溶液から、固体とし
て4−ビニルフェノールポリマーを更に回収することが
できる。米国特許第4,912,173号は、水性窒素
塩基を用いながら、微粒子形態で水中に懸濁させた4−
アセトキシスチレンのポリマーを加水分解して、4−ヒ
ドロキシスチレンのポリマーにする方法を記載してい
る。用いる窒素塩基は、アンモニア、第一、第二又は第
三水溶性アミン、及び水溶性水酸化第四アンモニウムで
ある。水酸化アンモニウムを塩基として用いる場合は、
懸濁ポリマー生成物は懸濁液中に存在しているので、濾
過、デカンテーション又は遠心分離によって、水を除去
する。洗浄し乾燥させれば、ポリマーはすぐに使用でき
る状態となる。他の塩基を用いる場合、粒子は、時々、
柔らかくなるか又は溶解度が高まる。凝集したポリマー
は、上記のように、水を除去し、洗浄し、更に乾燥させ
て回収することができる。可溶性ポリマーは、酸で沈殿
させた後、回収する。
【0016】米国特許第4,962,147号は、重合
媒質の懸濁液中において、アンモニアを用いてポリ(4
−アセトキシスチレン)を加水分解して、ポリ(4−ヒ
ドロキシスチレン)にする方法を記載している。水酸化
アンモニウムとしては、好ましくはアンモニアを用い
る。アンモニアは、好ましくはガス形態で用いて、水性
反応媒質の表面下に導入することもできる。加水分解反
応中、懸濁ポリマーは、固体微粒子形態で懸濁状態のま
まである。
【0017】米国特許第4,965,400号は、3,
5−二置換−4−アセトキシスチレンを加水分解して、
置換4−ヒドロキシスチレン類似体を生成させる方法を
記載している。加水分解剤は、NH3、NaOH、KO
H、水酸化テトラメチルアンモニウム、HCl、又はH
2SO4 である。
【0018】上記の方法の大部分においては、反応体を
溶液状態にして反応させたか、又は4−ヒドロキシスチ
レンポリマー生成物を溶液として回収した。その結果、
反応を提供するのに、大きな反応器容積が必要であっ
た。更に、溶液から固体として生成物を回収するため
に、非溶剤による沈殿、ポリマーの塩形態の酸性化、又
は噴霧乾燥などのようなある種の工程を用いなければな
らなかった。前記の工程は、添加剤及び/又はエネルギ
ーを必要とするので、時間を浪費し且つ不経済であっ
た。
【0019】本発明では、加水分解反応は、懸濁液中で
行うので、ポリマー生成物は懸濁液中に存在している。
固体生成物は完全なもので、濾過のような公知の方法
で、容易に且つ経済的に回収することができる。
【0020】従来法のもう一つの欠点は、反応体ポリマ
ーにおける4−アセトキシスチレンの量が、4−アセト
キシスチレンとそれと共に存在している重合可能なコポ
リマーの総重量を基準として、約50重量%未満である
場合は、しばしば、4−ヒドロキシスチレンコポリマー
への4−アセトキシスチレンコポリマーの申し分のない
加水分解を達成することができない、ということであっ
た。本発明では、存在する4−アセトキシスチレンの量
に関係なく、ヒドロキシルアミンを用いて、4−アセト
キシスチレンのコポリマーを、申し分のない程度まで加
水分解する。
【0021】本発明の上記の利点やその他の利点は、以
下の記述を読めば明確に理解される。
【0022】
【発明の概要】ヒドロキシルアミンを用いて、4−アセ
トキシスチレンのホモポリマー又はコポリマーを加水分
解して、4−ヒドロキシスチレンのホモポリマー又はコ
ポリマーを製造する。ヒドロキシルアミンは、遊離塩基
として、又は塩基で中和させるとヒドロキシルアミンを
生成するヒドロキシルアミンの酸性塩として、反応に用
いることができる。
【0023】反応は懸濁状態の反応体に関して行い、生
成物は懸濁液中に存在する。生成物は、完全な固体粒子
であり、濾過又は同様の技術を用いて、容易に且つ経済
的に回収することができる。
【0024】ホモポリマーの場合には、殆どの場合、9
9.5%未満まで高度に加水分解される。コポリマーの
場合には、反応体コポリマー中に存在する4−アセトキ
シスチレンの量が、4−アセトキシスチレンとそれと共
に存在している重合可能なコポリマーの総重量を基準と
して、実質的に50%未満である時でも、反応体は申し
分のない程度まで加水分解される。
【0025】
【発明の詳細な記述】本発明に従って、ヒドロキシルア
ミンを用いて4−アセトキシスチレンのポリマーを加水
分解し、4−ヒドロキシスチレンのポリマーを製造する
方法を記載する。該方法では、ポリマーの4−アセトキ
シスチレン部分のアセトキシ基を、ヒドロキシル基で置
換して、4−ヒドロキシスチレンポリマーを製造する。
該方法を用いて、4−アセトキシスチレンのホモポリマ
ーを4−ヒドロキシスチレンのホモポリマーへ、及び4
−アセトキシスチレンのコポリマーを4−ヒドロキシス
チレンのコポリマーへ転化させる。ここで用いているポ
リマーという用語は、ホモポリマー又はコポリマーを指
している。
【0026】4−アセトキシスチレンの反応体ポリマー
は、ビーズ形態で懸濁液中にあって、ヒドロキシルアミ
ンによって加水分解されて、完全な固体粒子形態で懸濁
している4−ヒドロキシスチレンのポリマーを生成させ
る。前記のように反応を懸濁液中で行うことによって、
溶剤の使用とそれに伴う困難を排除する。固体ポリマー
生成物を、濾過、デカンテーション又は遠心分離によっ
て、反応塊の残余化合物から分離して、洗浄し乾燥させ
ると、該生成物は、すぐに使用できる状態となる。十分
な量のヒドロキシルアミンを用いると、98.0%を超
える、殆どの場合99.5%を超える量の4−アセトキ
シスチレンポリマーが加水分解されて、4−ヒドロキシ
スチレンの対応ポリマーになる。
【0027】4−アセトキシスチレンモノマーは、参照
文献として本明細書に取り入れているコーソンらの文献
に記載されている方法を用いて、あるいは当業者に公知
の任意の他の方法を用いて製造することができる公知の
化合物である。該モノマーは、例えば過酸化化合物およ
びアゾ化合物のような公知の遊離基触媒を用いて、溶
液、懸濁液、乳濁液中で、又は塊で容易に重合する。前
記の重合は、コモノマーが存在していなくても、起こる
ことができ、それによって生じる生成物はホモポリマー
であるが、一方コモノマーが存在する場合に生じる生成
物は、コポリマーである。4−アセトキシスチレンのホ
モポリマー又はコポリマーの製造方法の例としては、参
照文献として本明細書に取り入れている米国特許第4,
822,862号、第4,912,173号、及び第
4,962,147号に記載されている方法がある。更
に他の公知の方法を用いることもできる。
【0028】共重合の場合に、最も普通に用いられるコ
モノマーは、スチレンである。他のコモノマーとして
は、ビニルトルエン;α−メチルスチレン;オルト−、
メタ−、及びパラ−クロロスチレン及び−ブロモスチレ
ン;ブタジエンのようなジエンモノマー;アクリル酸メ
チル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、及びアクリル酸2−
エチルヘキシルのようなアクリル酸及びメタクリル酸エ
ステルモノマー;アクリロニトリル;メタクリロニトリ
ル;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸
などのような重合可能な酸;及び米国特許第4,87
7,843号に記載されているアリルエステルコモノマ
ーが挙げられる。4−アセトキシスチレンと無水マレイ
ン酸のコポリマーは、ヒドロキシルアミンで加水分解す
ることができるが、その加水分解では、ヒドロキシルア
ミンによって無水マレイン酸の環が開環してしまうの
で、4−ヒドロキシスチレンと無水マレイン酸のコポリ
マーの製造にとっては、ヒドロキシルアミンによる加水
分解は望ましくない、ということに注意すべきである。
【0029】4−アセトキシスチレンの有用なコポリマ
ーは、4−アセトキシスチレンを約1 − 99重量部、
それと共に重合可能なコモノマーを約99 − 1重量部
含んでいる。また別の表現をすれば、前記の有用なコポ
リマー中には、4−アセトキシスチレンと、それと共に
存在している重合可能なコモノマーの総重量を基準とし
て、4−アセトキシスチレンの量は、約1− 99重量
%である。好ましいコポリマーは、4−アセトキシスチ
レンを約25 − 75重量部、コモノマーを約75 −
25重量部含んでいる。
【0030】従来の加水分解法では、4−アセトキシス
チレンと、それと共に存在している重合可能なコモノマ
ーの総重量を基準として、4−アセトキシスチレンを約
50重量%又はそれ以上含むコポリマーを、申し分のな
い程度まで加水分解した。しかしながら、4−アセトキ
シスチレンを、前記の量と比べて、更に少ない量で含有
しているコポリマーは、申し分のない程度まで加水分解
することが難しかった。その理由は、ポリマーの4−ア
セトキシスチレン部分の加水分解を、コモノマーが妨害
するからである。本発明では、4−アセトキシスチレン
とそれと共に存在している重合可能なコモノマーの総重
量を基準として4−アセトキシスチレンを約1重量%含
有している4−アセトキシスチレンコポリマーを、該コ
ポリマーの4−アセトキシスチレン部分が98.0%を
超える割合で加水分解されて4−ヒドロキシスチレン部
分に成るまで、加水分解する。本発明の加水分解剤は、
ヒドロキシルアミンである。ヒドロキシルアミンは、遊
離塩基として、あるいはヒドロキシルアミンによるポリ
マー反応体の加水分解を妨害しない水性アンモニア又は
任意の他の塩基で中和されるヒドロキシルアミン塩酸塩
又はヒドロキシルアミン硫酸塩のようなヒドロキシルア
ミンの酸性塩として、反応に用いることができる。必要
とされるヒドロキシルアミンの化学量論量は、反応にお
いて存在する4−アセトキシスチレンモノマー1モル当
たり、ヒドロキシルアミン1モルである。しかしなが
ら、約110 − 400モル%の過剰量を用いて、4−
アセトキシスチレン部分の加水分解を申し分なく確実に
完了させる。ヒドロキシルアミンは、4−アセトキシス
チレンの固体反応体ポリマー中へ拡散して、それらのア
セトキシ部分と相互作用して、それらをヒドロキシル部
分へ転化させる。
【0031】加水分解反応を行う場合、4−アセトキシ
スチレンのホモポリマー又はコポリマーは、水中に固体
粒子として懸濁させる。粒子サイズは、約0.01 −
2.0mmである。該反応に対して不活性な沈殿防止剤
を用いて、懸濁を助けることができる。前記の沈殿防止
剤の例としては、Rohm and Hass Company が製造し、Ro
hm and Hass Company Technical Bulletin FC-103 1990
年 に記載されている、以前はアクリソール A3(Acry
sol A3) という商標で、現在ではアキュマー1530(A
cumer 1530) という商標で知られている(本明細書で
は、「アクリソール A3」と呼称する)約190,0
00の分子量を有するポリアクリル酸溶液が挙げられ
る。しかしながら、沈殿防止剤を用いる必要はない。遊
離塩基としてヒドロキシルアミンを用いる場合は、好ま
しくはヒドロキシルアミンを水溶液にして、懸濁液に加
える。ヒドロキシルアミンをヒドロキシルアミンの塩と
して反応に用いることができる場合は、前記の塩と、前
記の塩を中和させてヒドロキシルアミンを得るために用
いる塩基を、懸濁液中に加える。公知の撹拌手段によっ
て、反応体を絶えず撹拌して懸濁液の均質性を維持しな
がら、望ましい量の加水分解が得られるまで、約50
− 95℃の温度まで加熱する。
【0032】加熱の程度と反応体の性質に依存して、約
1 − 6時間加水分解が起こり、ポリマーの4−アセト
キシスチレン部分が98.0%を超える割合で、殆どの
場合においては、99.5%を超える割合で、4−ヒド
ロキシスチレンへと転化する。
【0033】反応は、大気条件下、又はわずかに大気を
超える条件下で、バッチ・モードで行う。望ましい色を
有するポリマー生成物を得るために、無酸素環境下で反
応を行う。従って、窒素を反応塊に提供して、前記の環
境を維持する。しかしながら、無酸素環境は、望ましい
色のポリマーを得るためだけに必要であるので、たとえ
酸素が存在していても、ここで述べている加水分解反応
は進行する、ということを理解すべきである。酸素が存
在している場合、ポリマーは、望ましくない暗色を有す
る。
【0034】4−ヒドロスチレンポリマー生成物は、完
全な、反応塊中に溶けない白色固体粒子である。該固体
粒子は、濾過、遠心分離、又はデカンテーションによっ
て、反応塊から容易に分離される。分離した粒子を洗浄
し乾燥させると、すぐに使用できる状態となる。
【0035】以下、実施例を掲げて本発明を更に説明す
るが、本明細書で企図した発明の範囲が、本実施例によ
って限定されると考えるべきではない。
【0036】実施例1 250ml丸底フラスコに、冷水還流凝縮器、熱電対と
窒素パージを備えているサーモウェル、オーバーヘッド
撹拌機、及び外部加熱マンテルを、取り付けた。脱イオ
ン水100g、25重量%ポリアクリル酸水溶液(先に
言及した沈殿防止剤アクリソール A3)4g、重量平
均分子量8750を有する4−アセトキシスチレンホモ
ポリマー20g、及び水9.46gとヒドロキシルアミ
ン遊離塩基9.46g(0.29モル)を含むヒドロキ
シルアミン水溶液を、該フラスコに加えた。
【0037】その反応混合物を撹拌して4−アセトキシ
スチレンポリマーを懸濁させ、2時間45分にわたっ
て、83℃まで加熱した。前記時間の終わりに、懸濁し
ているポリマービーズのサンプルを取り出して、フーリ
エ変換赤外分析法(ここでは「FTIR」と呼称する)
で分析した。その分析から、サンプルは4−ヒドロキシ
スチレンポリマーへと完全に加水分解されている、こと
が分かった。
【0038】反応混合物を冷やし、生成物の懸濁固体粒
子を、濾過して反応塊から取り出した。次に、それらを
脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中で温度70℃にお
いて、一晩乾燥させた。
【0039】実施例2 250ml丸底フラスコに、冷水還流凝縮器、熱電対と
窒素パージを備えているサーモウェル、電磁撹拌機、及
び外部加熱マンテルを取り付けた。脱イオン水100
g、 25重量%ポリアクリル酸水溶液(先に言及した
沈殿防止剤アクリソール A3)4g、分子量16,0
00を有する4−アセトキシスチレンホモポリマー15
g(0.093モル)、及びヒドロキシルアミン塩酸塩
20.4gを、該フラスコに加えた。
【0040】その反応混合物を撹拌して4−アセトキシ
スチレンポリマーを懸濁させ、3時間にわたって、85
℃まで加熱した。前記時間の終わりに、懸濁しているポ
リマービーズをフラスコから取り出して、メタノール中
に入れた。サンプルは、メタノール中で溶解しなかっ
た。そのことは、該サンプルが、実質的に未反応の4−
アセトキシスチレンポリマーであったことを示してい
る。次に、その反応混合物を、最少量の28重量%水性
アンモニアで処理して、pHを10まで上昇させた。1
時間後、ポリマービーズのサンプルを取り出し、メタノ
ールの中に入れて溶かした。サンプルをFTIRで分析
した。その分析から、サンプルは4−ヒドロキシスチレ
ンポリマーへと完全に加水分解されている、ことが分か
った。
【0041】反応混合物を冷やし、生成物の懸濁固体粒
子を、濾過して反応塊から取り出した。次に、それらを
脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中で温度70℃にお
いて、一晩乾燥させた。
【0042】実施例3 500ml丸底フラスコに、冷水還流凝縮器、熱電対と
窒素パージを備えているサーモウェル、オーバーヘッド
撹拌機、及び外部加熱マンテルを取り付けた。脱イオン
水100g、 25重量%ポリアクリル酸水溶液(先に
言及した沈殿防止剤アクリソール A3)4g、重量平
均分子量20,700を有する4−アセトキシスチレン
/スチレンのモル比25/75のコポリマー20g、及
びヒドロキシルアミン硫酸塩32.65gを、該フラス
コに加えた。次にその反応混合物を、最少量の28重量
%水性アンモニアで処理して、pHを10まで上昇させ
た。
【0043】その反応混合物を撹拌して4−アセトキシ
スチレン/スチレン・コポリマーを懸濁させ、3時間に
わたって、85℃まで加熱した。前記時間の終わりに、
懸濁している固体ビーズのサンプルをメタノールの中に
入れた。サンプルは、溶解しなかった。1時間10分
後、別のサンプルを、FTIRで分析した。その分析か
ら、加水分解が完了していない、ことが分かった。2時
間後(本実施例の手順を開始してから6時間10分)、
懸濁ポリマービーズの別のサンプルを取り出して、FT
IRで分析した。その分析からは、該サンプルが、4−
ヒドロキシスチレンコポリマーへと完全に加水分解され
ている、ことが分かった。
【0044】反応混合物を冷やし、生成物の懸濁固体粒
子を、濾過して反応塊から取り出した。次に、それらを
脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中で温度70℃にお
いて、一晩乾燥させた。
【0045】実施例4 500ml丸底フラスコに、冷水還流凝縮器、熱電対と
窒素パージを備えているサーモウェル、オーバーヘッド
撹拌機、及び外部加熱マンテルを取り付けた。脱イオン
水100g、25重量%ポリアクリル酸水溶液(先に言
及した沈殿防止剤アクリソール A3)4g、重量平均
分子量19,800を有する4−アセトキシスチレン/
スチレンのモル比10/90のコポリマー15g、及び
ヒドロキシルアミン硫酸塩8.16gを、該フラスコに
加えた。次にその反応混合物を、最少量の28重量%水
性アンモニアで処理して、pHを10まで上昇させた。
【0046】その反応混合物を撹拌して4−アセトキシ
スチレン/スチレン・コポリマーを懸濁させ、5.5時
間にわたって、87℃まで加熱した。前記時間の終わり
に、懸濁ポリマービーズのサンプルを取り出して、FT
IRで分析した。その分析から、該サンプルは、4−ヒ
ドロキシスチレン/スチレン・コポリマーへと50%を
超える割合で加水分解されている、ことが分かった。
【0047】反応混合物を冷やし、生成物の懸濁固体粒
子を、濾過して反応塊から取り出した。次に、それらを
脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中で温度70℃にお
いて、一晩乾燥させた。
【0048】実施例5 300ml丸底フラスコに、冷水還流凝縮器、熱電対と
窒素パージを備えているサーモウェル、電磁撹拌機、及
び外部加熱マンテルを取り付けた。脱イオン水75g、
25重量%ポリアクリル酸水溶液(先に言及した沈殿防
止剤アクリソール A3)3g、重量平均分子量19,
700を有する4−アセトキシスチレン/スチレンのモ
ル比10/90のコポリマー15g、及びヒドロキシル
アミン塩酸塩8.19gを、該フラスコに加えた。次に
その反応混合物のpHを、上記実施例で述べたように、
水性アンモニアを用いてpH10まで上昇させた。
【0049】その反応混合物を撹拌して4−アセトキシ
スチレンポリマーを懸濁させ、5.5時間にわたって、
85℃まで加熱した。前記時間の終わりに、懸濁ポリマ
ービーズのサンプルを取り出して、FTIRで分析し
た。その分析から、該サンプルは、4−ヒドロキシスチ
レン/スチレン・コポリマーへと90%を超える割合で
加水分解されている、ことが分かった。
【0050】反応混合物を冷やし、生成物の懸濁固体粒
子を、濾過して反応塊から取り出した。次に、それらを
脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中で温度70℃にお
いて、一晩乾燥させた。
【0051】実施例6 250ml丸底フラスコに、冷水還流凝縮器、熱電対と
窒素パージを備えているサーモウェル、オーバーヘッド
撹拌機、及び外部加熱マンテルを取り付けた。脱イオン
水100g、25重量%ポリアクリル酸水溶液(先に言
及した沈殿防止剤アクリソール A3)4g、分子量2
0,700を有する4−アセトキシスチレン/スチレン
のモル比25/75のコポリマー10g、及びヒドロキ
シルアミン塩酸塩6.15gを、該フラスコに加えた。
次に、その反応混合物のpHを、上記実施例で述べたよ
うにして、pH10まで上昇させた。
【0052】その反応混合物を撹拌して4−アセトキシ
スチレン/スチレン・コポリマーを懸濁させ、4時間に
わたって、89℃まで加熱した。前記時間の終わりに、
懸濁ポリマービーズのサンプルを取り出して、FTIR
で分析した。その分析から、該サンプルは、4−ヒドロ
キシスチレン/スチレン・コポリマーへと完全に加水分
解されている、ことが分かった。
【0053】反応混合物を冷やし、生成物の懸濁固体粒
子を、濾過して反応塊から取り出した。次に、それらを
脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中で温度70℃にお
いて、一晩乾燥させた。
【0054】実施例7 250ml丸底フラスコに、冷水還流凝縮器、熱電対と
窒素パージを備えているサーモウェル、オーバーヘッド
撹拌機、及び外部加熱マンテルを取り付けた。脱イオン
水80g、25重量%ポリアクリル酸水溶液(先に言及
した沈殿防止剤アクリソール A3)3.2g、重量平
均分子量34,400を有する4−アセトキシスチレン
/アクリル酸エチルのモル比50/50のコポリマー1
5g、及びヒドロキシルアミン塩酸塩55.61gを、
該フラスコに加えた。次に、その反応混合物のpHを、
上記実施例で述べたようにして、pH10まで上昇させ
た。
【0055】その反応混合物を撹拌して4−アセトキシ
スチレン/アクリル酸エチル・コポリマーを懸濁させ、
1時間で43℃、もう1時間で50℃、更に2時間で6
1℃まで加熱した。前記時間の終わりに、懸濁ポリマー
ビーズのサンプルを取り出して、FTIRで分析した。
その分析から、該サンプルは、4−ヒドロキシスチレン
/アクリル酸エチル・ポリマーへと完全に加水分解され
ている、ことが分かった。
【0056】反応混合物を冷やし、生成物の懸濁固体粒
子を、濾過して反応塊から取り出した。次に、それらを
脱イオン水で洗浄し、真空オーブン中で温度70℃にお
いて、一晩乾燥させた。
【0057】特有な態様に関して、本発明を説明して来
たが、当業者は、本発明の精神から逸脱せずに、その特
有な態様を改良することができる。添付の特許請求の範
囲は別にして、上記した該態様の詳細な説明によって、
本発明が制限されると考えるべきではない。
フロントページの続き (72)発明者 ブラッド・エル・スミス アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 28105,マシュース,オールド・ポン ド・レーン 1307 (56)参考文献 特開 平2−47114(JP,A) 特開 平1−188502(JP,A) 特開 平2−104555(JP,A) 特開 平2−302406(JP,A) 特開 昭63−199705(JP,A) 特開 昭63−117007(JP,A) 特開 昭63−23902(JP,A) 特開 平4−279608(JP,A) 特開 平2−311505(JP,A) 特表 平5−502252(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 8/12 C08F 12/22 - 12/24

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4−アセトキシスチレンポリマーを、ヒ
    ドロキシルアミンを用いて懸濁液中で加水分解する工程
    を含む、懸濁液中で4−ヒドロキシスチレンのポリマー
    を製造する方法。
  2. 【請求項2】 4−アセトキシスチレンのポリマーが、
    4−アセトキシスチレンのホモポリマーであり、4−ヒ
    ドロキシスチレンのポリマーが、4−ヒドロキシスチレ
    ンのホモポリマーである、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 4−アセトキシスチレンのポリマーが、
    4−アセトキシスチレンとコモノマーとのコポリマーで
    あり、4−ヒドロキシスチレンのポリマーが、4−ヒド
    ロキシスチレンとコモノマーとのコポリマーである、請
    求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 ヒドロキシルアミンが、遊離塩基の形態
    である、請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 反応工程の前に、ヒドロキシルアミンの
    酸性塩からヒドロキシルアミンを誘導する工程をさらに
    含む、請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 4−アセトキシスチレンポリマーの4−
    アセトキシスチレン部分を、99.5%を超える割合で
    4−ヒドロキシスチレン部分へと転化させる、請求項1
    に記載の方法。
  7. 【請求項7】 反応工程を、温度約50−95℃の下で
    行う、請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】 4−アセトキシスチレンのポリマーが、
    固体状態である、請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 4−アセトキシスチレンのポリマーが、
    水性媒質中において懸濁している、請求項8に記載の方
    法。
  10. 【請求項10】 4−アセトキシスチレンのポリマー
    が、サイズ約0.01−約2.0mmの粒子である、請
    求項8に記載の方法。
  11. 【請求項11】 ヒドロキシルアミンが、水溶液中に存
    在している、請求項1に記載の方法。
  12. 【請求項12】 2−アセトキシスチレンコポリマー中
    の2−アセトキシスチレンの量が、4−アセトキシスチ
    レンとコモノマーの4−アセトキシスチレンコポリマー
    の重量を基準として、1−99重量%である、請求項3
    に記載の方法。
  13. 【請求項13】 反応工程の結果として、固体状態の4
    −ヒドロキシスチレンのポリマーを生成させる工程をさ
    らに含む、請求項1または8に記載の方法。
  14. 【請求項14】 反応工程を、無酸素状態下で行う、請
    求項1に記載の方法。
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