JP3499292B2 - ビニル芳香族モノマーとプロポキシル化アリルアルコールとのコポリマー - Google Patents
ビニル芳香族モノマーとプロポキシル化アリルアルコールとのコポリマーInfo
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビニル芳香族モノマーと
アリルアルコールの低分子量プロポキシレートから製造
されるコポリマーに関する。ヒドロキシルおよびオレフ
ィン官能価を有するコポリマーは、樹脂状ポリオールで
あって、ポリウレタン、アルキド樹脂および塗料、メラ
ミン塗料、ならびに不飽和ポリエステルに特に有用であ
る。
アリルアルコールの低分子量プロポキシレートから製造
されるコポリマーに関する。ヒドロキシルおよびオレフ
ィン官能価を有するコポリマーは、樹脂状ポリオールで
あって、ポリウレタン、アルキド樹脂および塗料、メラ
ミン塗料、ならびに不飽和ポリエステルに特に有用であ
る。
【0002】
【従来の技術】酸化プロピレンの異性化によって工業的
に製造されるアリルアルコールは、医薬品、香料(fr
agrance)、および化学中間体(chemica
l intermediate)のためのアリルエーテ
ルおよびアリルエステル誘導体の製造に広く使用されて
いる。アリルアルコールは特徴部分としてヒドロキシル
およびオレフィン官能基を両方とも有していて好都合で
あるが、引火性がありかつ毒性が強いので、慎重なとり
扱いが必要である。多くの用途において、プロポキシル
化アリルアルコール(すなわち、アリルアルコールと1
または2当量の酸化プロピレンとの反応生成物)がアリ
ルアルコールの好ましい代用物である。プロポキシル化
アリルアルコールは同じ官能基(および同程度の反応
性)を有するが、揮発性と毒性が小さいからである。
に製造されるアリルアルコールは、医薬品、香料(fr
agrance)、および化学中間体(chemica
l intermediate)のためのアリルエーテ
ルおよびアリルエステル誘導体の製造に広く使用されて
いる。アリルアルコールは特徴部分としてヒドロキシル
およびオレフィン官能基を両方とも有していて好都合で
あるが、引火性がありかつ毒性が強いので、慎重なとり
扱いが必要である。多くの用途において、プロポキシル
化アリルアルコール(すなわち、アリルアルコールと1
または2当量の酸化プロピレンとの反応生成物)がアリ
ルアルコールの好ましい代用物である。プロポキシル化
アリルアルコールは同じ官能基(および同程度の反応
性)を有するが、揮発性と毒性が小さいからである。
【0003】アリルアルコールはビニル芳香族モノマー
たとえばスチレンと共重合する(たとえば、米国特許第
2,894,938号および第2,940,946号明
細書を参照されたい)。これらのモノマーの間の反応性
の大きな違いのため、工程はアリルアルコールの大きな
過剰下で実施される。未反応アリルアルコールは蒸留に
よって回収され、重合反応器に再循環させられる。得ら
れるエチレン/アリルアルコールコポリマーは、各種の
製品、たとえばポリエステル、脂肪酸エステル乳濁液、
およびウルアルキド(uralkyd)に使用される。
スチレン/アリルアルコールコポリマーのポリエーテル
ポリオールへの不溶性により、このコポリマーのポリウ
レタンフォームにおける有用性が制限される。
たとえばスチレンと共重合する(たとえば、米国特許第
2,894,938号および第2,940,946号明
細書を参照されたい)。これらのモノマーの間の反応性
の大きな違いのため、工程はアリルアルコールの大きな
過剰下で実施される。未反応アリルアルコールは蒸留に
よって回収され、重合反応器に再循環させられる。得ら
れるエチレン/アリルアルコールコポリマーは、各種の
製品、たとえばポリエステル、脂肪酸エステル乳濁液、
およびウルアルキド(uralkyd)に使用される。
スチレン/アリルアルコールコポリマーのポリエーテル
ポリオールへの不溶性により、このコポリマーのポリウ
レタンフォームにおける有用性が制限される。
【0004】HultとJohansson(J.Po
lym.Sci.,PartA,Polym.Che
m.Ed.29(1991)9)は、スチレンを、12
mol%までのエチレングリコールモノアリルエーテル
またはプロピレングリコールモノアリルエーテルの存在
下で重合させ、アリルエーテルはスチレンと共重合せ
ず、スチレンの重合を妨げる、と結論している。
lym.Sci.,PartA,Polym.Che
m.Ed.29(1991)9)は、スチレンを、12
mol%までのエチレングリコールモノアリルエーテル
またはプロピレングリコールモノアリルエーテルの存在
下で重合させ、アリルエーテルはスチレンと共重合せ
ず、スチレンの重合を妨げる、と結論している。
【0005】ビニル芳香族モノマーと不飽和を含む高分
子量のポリエーテルポリオールとのコポリマーは公知で
ある。たとえば、米国特許第3,823,201号(P
izziniほか)明細書は、ビニルモノマーを、官能
価2〜6、好ましい当量250〜5000、および不飽
和0.10〜0.70meg/gを有するポリエーテル
ポリオールと反応させることによって作られるグラフト
コポリマー分散体を教示している。米国特許第4,26
4,755号(Cross)明細書は、スチレンを、ヒ
ドロキシル官能価3〜4を有する飽和脂肪族ポリオール
のモノアリルエーテルまたはジアリルエーテルと共重合
させることによって製造される、ヒドロキシル官能価を
有するビニルコポリマーを教示している。得られるコポ
リマーは、ヒドロキシル価45〜100、および数平均
分子量7,000〜20,000を有する。
子量のポリエーテルポリオールとのコポリマーは公知で
ある。たとえば、米国特許第3,823,201号(P
izziniほか)明細書は、ビニルモノマーを、官能
価2〜6、好ましい当量250〜5000、および不飽
和0.10〜0.70meg/gを有するポリエーテル
ポリオールと反応させることによって作られるグラフト
コポリマー分散体を教示している。米国特許第4,26
4,755号(Cross)明細書は、スチレンを、ヒ
ドロキシル官能価3〜4を有する飽和脂肪族ポリオール
のモノアリルエーテルまたはジアリルエーテルと共重合
させることによって製造される、ヒドロキシル官能価を
有するビニルコポリマーを教示している。得られるコポ
リマーは、ヒドロキシル価45〜100、および数平均
分子量7,000〜20,000を有する。
【0006】米国特許第4,722,978号(Yu)
明細書は、アリルを末端基とするポリエーテルマクロモ
ノマー(「マクロマー」)を教示している。アリルアル
コールスターター(allylic alcohol
starter)の存在下での、エポキシドまたはグリ
シジルエーテルの陽イオン重合によって、2〜500個
のオキシアルキレン単位を有するマクロマーが得られ
る。このマクロマーはビニルモノマーたとえばスチレン
と共重合する。
明細書は、アリルを末端基とするポリエーテルマクロモ
ノマー(「マクロマー」)を教示している。アリルアル
コールスターター(allylic alcohol
starter)の存在下での、エポキシドまたはグリ
シジルエーテルの陽イオン重合によって、2〜500個
のオキシアルキレン単位を有するマクロマーが得られ
る。このマクロマーはビニルモノマーたとえばスチレン
と共重合する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】アリルモノマーおよび
ビニル芳香族モノマーから誘導される新しいコポリマー
が必要である。好ましくは、このコポリマーはポリエー
テルポリオールに可溶で、またこのコポリマーは重合混
合物から蒸留によって回収するのに十分なほどの揮発性
のモノマーから作られることができるようなものであ
る。各種のアルキド樹脂、ポリウレタン、およびメラミ
ン基剤の製品、特に塗料において有用なコポリマーが望
ましいと思われる。
ビニル芳香族モノマーから誘導される新しいコポリマー
が必要である。好ましくは、このコポリマーはポリエー
テルポリオールに可溶で、またこのコポリマーは重合混
合物から蒸留によって回収するのに十分なほどの揮発性
のモノマーから作られることができるようなものであ
る。各種のアルキド樹脂、ポリウレタン、およびメラミ
ン基剤の製品、特に塗料において有用なコポリマーが望
ましいと思われる。
【0008】
【課題を解決するための手段1】本発明は、ビニル芳香
族モノマーとプロポキシル化アリルアルコールとのコポ
リマーである。プロポキシル化アリルアルコールは化学
式(I)を有し、この化学式において、Aはオキシプロ
ピレン基であり、nはオキシプロピレン基の平均数であ
って、2以下の値を有する。
族モノマーとプロポキシル化アリルアルコールとのコポ
リマーである。プロポキシル化アリルアルコールは化学
式(I)を有し、この化学式において、Aはオキシプロ
ピレン基であり、nはオキシプロピレン基の平均数であ
って、2以下の値を有する。
【0009】
CH2 =CH−CH2 −−(A)n−−OH(I)
【0010】このビニル芳香族/プロポキシル化アリル
アルコールコポリマーは、約80mgKOH/g〜約2
60mgKOH/gの範囲内のヒドロキシル価(hyd
roxyl number)と、約500〜約3500
の範囲内の数平均分子量とを有する。
アルコールコポリマーは、約80mgKOH/g〜約2
60mgKOH/gの範囲内のヒドロキシル価(hyd
roxyl number)と、約500〜約3500
の範囲内の数平均分子量とを有する。
【0011】
【発明の効果】本発明には、ビニル芳香族/プロポキシ
ル化アリルアルコールコポリマーから作られる、ポリウ
レタン、アルキド樹脂および塗料、メラミン基剤の塗
料、ならびに不飽和ポリエステル樹脂が含まれる。本発
明のコポリマーは、ポリエーテルへの溶解度が高められ
たため、スチレン/アリルアルコールコポリマーに比し
て、ポリウレタンにおける有用性が増した。
ル化アリルアルコールコポリマーから作られる、ポリウ
レタン、アルキド樹脂および塗料、メラミン基剤の塗
料、ならびに不飽和ポリエステル樹脂が含まれる。本発
明のコポリマーは、ポリエーテルへの溶解度が高められ
たため、スチレン/アリルアルコールコポリマーに比し
て、ポリウレタンにおける有用性が増した。
【0012】本発明で使用するプロポキシル化アリルア
ルコールは平均2個以下のオキシプロピレン単位を有す
るので、ビニル芳香族モノマーとの共重合において過剰
に使用するのに十分な揮発性を有する。未反応プロポキ
シル化アリルアルコールは蒸留によって効果的に回収し
て再使用される。この特徴により、約50mol%まで
のプロポキシル化アリルアルコール反復単位を含むコポ
リマーの合成が可能になる。
ルコールは平均2個以下のオキシプロピレン単位を有す
るので、ビニル芳香族モノマーとの共重合において過剰
に使用するのに十分な揮発性を有する。未反応プロポキ
シル化アリルアルコールは蒸留によって効果的に回収し
て再使用される。この特徴により、約50mol%まで
のプロポキシル化アリルアルコール反復単位を含むコポ
リマーの合成が可能になる。
【0013】
【課題を解決するための手段2】本発明のコポリマー
は、ビニル芳香族モノマーとプロポキシル化アリルアル
コールとの反復単位を有する。本発明で有効なビニル芳
香族モノマーは、芳香環に結合した−CH=CH2 基を
有する芳香族化合物である。適当なビニル芳香族モノマ
ーとしては、スチレン、アルキル置換スチレン(たとえ
ば、4−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、
2,6−ジメチルスチレン)、ハロゲン化スチレン(た
とえば、4−クロロスチレン、ジクロロスチレン、ジブ
ロモスチレン、トリブロモスチレン)、ビニルナフタレ
ンその他、およびこれらの混合物があるが、これらのみ
には限定されない。大きな橋かけ度が必要な場合、小さ
な割合のジビニルまたはポリビニル芳香族モノマーたと
えばジビニルベンゼンを含ませることができるが、モノ
ビニル芳香族モノマーのみを使用するのが好ましい。ス
チレンおよびハロゲン化スチレンが好ましいビニル芳香
族モノマーである。
は、ビニル芳香族モノマーとプロポキシル化アリルアル
コールとの反復単位を有する。本発明で有効なビニル芳
香族モノマーは、芳香環に結合した−CH=CH2 基を
有する芳香族化合物である。適当なビニル芳香族モノマ
ーとしては、スチレン、アルキル置換スチレン(たとえ
ば、4−メチルスチレン、4−t−ブチルスチレン、
2,6−ジメチルスチレン)、ハロゲン化スチレン(た
とえば、4−クロロスチレン、ジクロロスチレン、ジブ
ロモスチレン、トリブロモスチレン)、ビニルナフタレ
ンその他、およびこれらの混合物があるが、これらのみ
には限定されない。大きな橋かけ度が必要な場合、小さ
な割合のジビニルまたはポリビニル芳香族モノマーたと
えばジビニルベンゼンを含ませることができるが、モノ
ビニル芳香族モノマーのみを使用するのが好ましい。ス
チレンおよびハロゲン化スチレンが好ましいビニル芳香
族モノマーである。
【0014】プロポキシル化アリルアルコールを、前記
ビニル芳香族モノマーと共重合させる。適当なプロポキ
シル化アリルアルコールは、前記化学式(I)を有し、
この式において、Aはオキシプロピレン基であり、nは
このプロポキシル化アリルアルコールに含まれるオキシ
プロピレン基の平均数であって、2以下の値を有する。
このプロポキシル化アリルアルコールに含まれるオキシ
プロピレン基は、合成法に応じて構造−OCH(C
H3 )−CH2 −および−OCH2 −CH(CH3)−
の一方または両方を有する。適当なプロポキシル化アリ
ルアルコールは、たとえば米国特許第3,268,56
1号および4.618,703号明細書、ならびにJ.
Am.Chem.Soc.71(1949)1152に
述べてあるように、塩基触媒の存在下でアリルアルコー
ルを2当量までの酸化プロピレンと反応させることによ
って製造することができる。これらの文献を参照された
い。また、適当なプロポキシル化アリルアルコールは、
たとえば、J.Am.Chem.Soc.71(194
9)1152に述べてあるように、酸触媒反応によって
も製造することができる。好ましいプロポキシル化アリ
ルアルコールは、nが約1.4〜約1.8の範囲内の値
を有するものである。
ビニル芳香族モノマーと共重合させる。適当なプロポキ
シル化アリルアルコールは、前記化学式(I)を有し、
この式において、Aはオキシプロピレン基であり、nは
このプロポキシル化アリルアルコールに含まれるオキシ
プロピレン基の平均数であって、2以下の値を有する。
このプロポキシル化アリルアルコールに含まれるオキシ
プロピレン基は、合成法に応じて構造−OCH(C
H3 )−CH2 −および−OCH2 −CH(CH3)−
の一方または両方を有する。適当なプロポキシル化アリ
ルアルコールは、たとえば米国特許第3,268,56
1号および4.618,703号明細書、ならびにJ.
Am.Chem.Soc.71(1949)1152に
述べてあるように、塩基触媒の存在下でアリルアルコー
ルを2当量までの酸化プロピレンと反応させることによ
って製造することができる。これらの文献を参照された
い。また、適当なプロポキシル化アリルアルコールは、
たとえば、J.Am.Chem.Soc.71(194
9)1152に述べてあるように、酸触媒反応によって
も製造することができる。好ましいプロポキシル化アリ
ルアルコールは、nが約1.4〜約1.8の範囲内の値
を有するものである。
【0015】本発明のビニル芳香族/プロポキシル化ア
リルアルコールコポリマーは、約80mgKOH/g〜
約260mgKOH/gの範囲内の、好ましくは約10
0mgKOH/g〜約200mgKOH/gの範囲内の
ヒドロキシル価(number)を有する。このコポリ
マーの数平均分子量は、約500〜約3500、好まし
くは約1000〜約2000の範囲内にある。本発明の
コポリマーは、一般に2よりも大きな平均ヒドロキシル
官能価(functionalities)を有し、好
ましくは約2〜約6、さらに好ましくは約3〜約5の平
均ヒドロキシル官能価を有する。
リルアルコールコポリマーは、約80mgKOH/g〜
約260mgKOH/gの範囲内の、好ましくは約10
0mgKOH/g〜約200mgKOH/gの範囲内の
ヒドロキシル価(number)を有する。このコポリ
マーの数平均分子量は、約500〜約3500、好まし
くは約1000〜約2000の範囲内にある。本発明の
コポリマーは、一般に2よりも大きな平均ヒドロキシル
官能価(functionalities)を有し、好
ましくは約2〜約6、さらに好ましくは約3〜約5の平
均ヒドロキシル官能価を有する。
【0016】本発明のコポリマーの製造に用いるビニル
芳香族モノマーとプロポキシル化アリルアルコールの相
対量は臨界的でなく、物理的性質を制御するために必要
に応じて調節することができる。好ましいコポリマー
は、少なくとも約10mol%のプロポキシル化アリル
アルコール反復単位を有する。好ましくは、ビニル芳香
族モノマー反復単位とプロポキシル化アリルアルコール
反復単位とのモル比は、約50:50〜約90:10の
範囲内にある。さらに好ましい範囲は、約60:40〜
約70:30である。
芳香族モノマーとプロポキシル化アリルアルコールの相
対量は臨界的でなく、物理的性質を制御するために必要
に応じて調節することができる。好ましいコポリマー
は、少なくとも約10mol%のプロポキシル化アリル
アルコール反復単位を有する。好ましくは、ビニル芳香
族モノマー反復単位とプロポキシル化アリルアルコール
反復単位とのモル比は、約50:50〜約90:10の
範囲内にある。さらに好ましい範囲は、約60:40〜
約70:30である。
【0017】本発明のコポリマーは、遊離基開始剤の存
在下で、ビニル芳香族モノマーとプロポキシル化アリル
アルコールとを共重合させることによって製造させる。
ビニル芳香族モノマーはプロポキシル化アリルアルコー
ルよりもずっと速く反応するので、この共重合はプロポ
キシル化アリルアルコールの大きな過剰下で実施するの
が好ましい。この過剰は、10〜50mol%のプロポ
キシル化アリルアルコール反復単位を有するコポリマー
を得るために必要である。
在下で、ビニル芳香族モノマーとプロポキシル化アリル
アルコールとを共重合させることによって製造させる。
ビニル芳香族モノマーはプロポキシル化アリルアルコー
ルよりもずっと速く反応するので、この共重合はプロポ
キシル化アリルアルコールの大きな過剰下で実施するの
が好ましい。この過剰は、10〜50mol%のプロポ
キシル化アリルアルコール反復単位を有するコポリマー
を得るために必要である。
【0018】未反応プロポキシル化アリルアルコールは
任意の適当な手段好ましくは蒸留によって回収し、重合
反応器に戻す。したがって、プロポキシル化アリルアル
コールが平均2個以下のオキシプロピレン単位しか含ま
ず、未反応物質が蒸留によってポリマーから回収されて
最使用されるようにすることが重要である。オキシプロ
ピレン単位の平均数が2を越えると、未反応プロポキシ
ル化アルコールをポリマー生成物から蒸留するのが簡単
ではなくなり、したがって10〜50mol%のプロポ
キシル化アリルアルコール反復単位を有するポリマーの
製造が実施不可能になる。
任意の適当な手段好ましくは蒸留によって回収し、重合
反応器に戻す。したがって、プロポキシル化アリルアル
コールが平均2個以下のオキシプロピレン単位しか含ま
ず、未反応物質が蒸留によってポリマーから回収されて
最使用されるようにすることが重要である。オキシプロ
ピレン単位の平均数が2を越えると、未反応プロポキシ
ル化アルコールをポリマー生成物から蒸留するのが簡単
ではなくなり、したがって10〜50mol%のプロポ
キシル化アリルアルコール反復単位を有するポリマーの
製造が実施不可能になる。
【0019】本発明のビニル芳香族/プロポキシル化ア
リルアルコールコポリマーの製造工程において、重合温
度、開始剤半減期、およびビニル芳香族モノマーの添加
速度は、重合中の任意の時点における反応器内の未反応
ビニル芳香族モノマーの濃度を最小限におさえるために
調節するのが好ましい。したがって、プロポキシル化ア
リルアルコールはすべて重合開始時に反応器内に存在す
るのが好ましく、一方ビニル芳香族モノマーの大部分は
重合中に徐々に添加する。ビニル芳香族モノマーは、反
応器内に高濃度のビニル芳香族モノマーが蓄積するのを
避けるのに十分なだけゆっくりと添加する。大きなビニ
ル芳香族モノマー添加速度が必要な場合、この工程は適
当な開始剤を用いて高温で実施することができる。
リルアルコールコポリマーの製造工程において、重合温
度、開始剤半減期、およびビニル芳香族モノマーの添加
速度は、重合中の任意の時点における反応器内の未反応
ビニル芳香族モノマーの濃度を最小限におさえるために
調節するのが好ましい。したがって、プロポキシル化ア
リルアルコールはすべて重合開始時に反応器内に存在す
るのが好ましく、一方ビニル芳香族モノマーの大部分は
重合中に徐々に添加する。ビニル芳香族モノマーは、反
応器内に高濃度のビニル芳香族モノマーが蓄積するのを
避けるのに十分なだけゆっくりと添加する。大きなビニ
ル芳香族モノマー添加速度が必要な場合、この工程は適
当な開始剤を用いて高温で実施することができる。
【0020】遊離基開始剤は、所望の重合温度とモノマ
ー添加速度を考慮して選択する。好ましい遊離基開始剤
は、当該重合温度において割合に短い半減期を有する過
酸化物およびアゾタイプの化合物である。好ましくは、
開始剤半減期は選択された重合温度において約30秒〜
約30分の範囲内にある。当業者は、遊離基開始剤供給
者から入手できる文献を十分に調べて適当な開始剤を選
択することができる。そのような文献には通常、それぞ
れの開始剤のいろいろな温度における半減期が示されて
いる。一般に、所望の反応温度において割合に短い半減
期を有する開始剤を選択する。
ー添加速度を考慮して選択する。好ましい遊離基開始剤
は、当該重合温度において割合に短い半減期を有する過
酸化物およびアゾタイプの化合物である。好ましくは、
開始剤半減期は選択された重合温度において約30秒〜
約30分の範囲内にある。当業者は、遊離基開始剤供給
者から入手できる文献を十分に調べて適当な開始剤を選
択することができる。そのような文献には通常、それぞ
れの開始剤のいろいろな温度における半減期が示されて
いる。一般に、所望の反応温度において割合に短い半減
期を有する開始剤を選択する。
【0021】プロポキシル化アリルアルコールとビニル
芳香族モノマーは、これらのモノマーを共重合させるの
に十分で、かつビニル芳香族モノマーが反応器内に蓄積
するのを防ぐのに十分な高さの温度で共重合させられ
る。好ましい重合温度は約100℃〜約250℃の範囲
内にある。さらに好ましい範囲は約135℃〜約200
℃である。
芳香族モノマーは、これらのモノマーを共重合させるの
に十分で、かつビニル芳香族モノマーが反応器内に蓄積
するのを防ぐのに十分な高さの温度で共重合させられ
る。好ましい重合温度は約100℃〜約250℃の範囲
内にある。さらに好ましい範囲は約135℃〜約200
℃である。
【0022】本発明には、本発明のビニル芳香族/プロ
ポキシル化アリルアルコールコポリマーから作られるポ
リウレタンが含まれる。このコポリマーは、ポリウレタ
ンに普通に使用されるポリオールと同じ範囲のヒドロキ
シル官能価と分子量とを有する。したがって、このコポ
リマーは、ポリウレタン被覆又は塗料(coating
s)、シーラント(sealants)、エラストマ
ー、接着剤、およびフォーム(軟質、硬質、半硬質)に
おいて通常のポリオールと組合わせるかまたはそれらの
代わりに使用することができる。
ポキシル化アリルアルコールコポリマーから作られるポ
リウレタンが含まれる。このコポリマーは、ポリウレタ
ンに普通に使用されるポリオールと同じ範囲のヒドロキ
シル官能価と分子量とを有する。したがって、このコポ
リマーは、ポリウレタン被覆又は塗料(coating
s)、シーラント(sealants)、エラストマ
ー、接着剤、およびフォーム(軟質、硬質、半硬質)に
おいて通常のポリオールと組合わせるかまたはそれらの
代わりに使用することができる。
【0023】たとえば、スチレン/プロポキシル化アリ
ルアルコールコポリマーをポリイソシアネートと反応さ
せてプレポリマーを作ることによって、有用なポリウレ
タン塗料が製造される。このプレポリマーは湿分硬化ま
たは連鎖延長によって塗料を生じる。スチレン/プロポ
キシル化アリルアルコールコポリマーが、随意に、連鎖
延長剤の一部または全部として使用される。もう一つの
例においては、軟質ポリウレタンフォームが製造され
る。本発明のコポリマーをポリエーテルポリオールと混
合して、均一混合物とする。この混合物をワンショット
法で、トルエンジイソシアネート、アミン触媒、スズ触
媒、界面活性剤、および水と混合して、軟質ポリウレタ
ンフォームが製造される。
ルアルコールコポリマーをポリイソシアネートと反応さ
せてプレポリマーを作ることによって、有用なポリウレ
タン塗料が製造される。このプレポリマーは湿分硬化ま
たは連鎖延長によって塗料を生じる。スチレン/プロポ
キシル化アリルアルコールコポリマーが、随意に、連鎖
延長剤の一部または全部として使用される。もう一つの
例においては、軟質ポリウレタンフォームが製造され
る。本発明のコポリマーをポリエーテルポリオールと混
合して、均一混合物とする。この混合物をワンショット
法で、トルエンジイソシアネート、アミン触媒、スズ触
媒、界面活性剤、および水と混合して、軟質ポリウレタ
ンフォームが製造される。
【0024】本発明には、本発明のビニル芳香族/プロ
ポキシル化アリルアルコールコポリマーから製造される
アルキド樹脂も含まれる。このコポリマー、またはこの
コポリマーとグリセリンその他の低分子量ポリオールと
の混合物を、不飽和脂肪酸で部分エステル化して、アル
キド樹脂を生成させる。このアルキド樹脂は有機溶剤と
混合され、樹脂溶液は必要になるまで保存される。乾燥
剤たとえば酢酸鉛または酢酸コバルトをアルキド樹脂溶
液に添加すると、溶液は表面上に広がり、溶剤が蒸留し
て、樹脂が硬化し、本発明のアルキド塗料が残る。適当
な不飽和脂肪酸としては、アルキド樹脂に対して有効な
ことが当業者に知られているものがあり、たとえば、オ
レイン酸、リシノール酸、リノール酸、リノレン酸、リ
カン酸(licanic acid)その他、およびこ
れらの混合物がある。不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸たとえ
ばラウリン酸またはパルミチン酸との混合物も使用でき
る。
ポキシル化アリルアルコールコポリマーから製造される
アルキド樹脂も含まれる。このコポリマー、またはこの
コポリマーとグリセリンその他の低分子量ポリオールと
の混合物を、不飽和脂肪酸で部分エステル化して、アル
キド樹脂を生成させる。このアルキド樹脂は有機溶剤と
混合され、樹脂溶液は必要になるまで保存される。乾燥
剤たとえば酢酸鉛または酢酸コバルトをアルキド樹脂溶
液に添加すると、溶液は表面上に広がり、溶剤が蒸留し
て、樹脂が硬化し、本発明のアルキド塗料が残る。適当
な不飽和脂肪酸としては、アルキド樹脂に対して有効な
ことが当業者に知られているものがあり、たとえば、オ
レイン酸、リシノール酸、リノール酸、リノレン酸、リ
カン酸(licanic acid)その他、およびこ
れらの混合物がある。不飽和脂肪酸と飽和脂肪酸たとえ
ばラウリン酸またはパルミチン酸との混合物も使用でき
る。
【0025】このアルキド樹脂は有機溶剤と混合する代
りに、水に分散させて、水性アルキド塗料配合物を作る
ことができる。このアルキド樹脂の水分散性を改良する
ために、このアルキド樹脂に含まれる遊離水酸基を塩に
転換することができる。たとえば、このアルキド樹脂を
無水フタル酸と反応させて、フタル酸残基(resid
ue)を含む樹脂を生成させることができる。水酸化ナ
トリウムの添加によりフタル酸ナトリウム塩が生じ、本
発明のビニル芳香族/プロポキシル化アリルアルコール
コポリマーから誘導される水分散性のアルキド樹脂が生
成される。
りに、水に分散させて、水性アルキド塗料配合物を作る
ことができる。このアルキド樹脂の水分散性を改良する
ために、このアルキド樹脂に含まれる遊離水酸基を塩に
転換することができる。たとえば、このアルキド樹脂を
無水フタル酸と反応させて、フタル酸残基(resid
ue)を含む樹脂を生成させることができる。水酸化ナ
トリウムの添加によりフタル酸ナトリウム塩が生じ、本
発明のビニル芳香族/プロポキシル化アリルアルコール
コポリマーから誘導される水分散性のアルキド樹脂が生
成される。
【0026】本発明のコポリマーから誘導されるアルキ
ド樹脂は、ポリウレタン塗料に使用することもできる。
たとえば、スチレン/プロポキシル化アリルアルコール
コポリマーを不飽和脂肪酸で部分エステル化すると、ア
ルキド樹脂が生じる。このアルキド樹脂は、ある程度の
遊離水酸基を含み、ポリイソシアネートと反応してプレ
ポリマーを生じる。次に、このプレポリマーは一つ以上
のアルキド樹脂連鎖延長剤と反応して、アルキド改質ポ
リウレタン(ウルアルキド)塗料を生じる。
ド樹脂は、ポリウレタン塗料に使用することもできる。
たとえば、スチレン/プロポキシル化アリルアルコール
コポリマーを不飽和脂肪酸で部分エステル化すると、ア
ルキド樹脂が生じる。このアルキド樹脂は、ある程度の
遊離水酸基を含み、ポリイソシアネートと反応してプレ
ポリマーを生じる。次に、このプレポリマーは一つ以上
のアルキド樹脂連鎖延長剤と反応して、アルキド改質ポ
リウレタン(ウルアルキド)塗料を生じる。
【0027】本発明には、ビニル芳香族/プロポキシル
化アリルアルコールコポリマーから製造されるメラミン
を基剤とする塗料が含まれる。本発明のコポリマーは、
メラミンタイプの橋かけ剤たとえば商用銘柄のヘキサメ
トキシメチルメラミンと反応して、橋かけされた塗料を
生じる。適当なメラミンタイプの橋かけ剤としては、た
とえば、American Cyanamid Com
panyの製品であるCYMEL303橋かけ剤があ
る。
化アリルアルコールコポリマーから製造されるメラミン
を基剤とする塗料が含まれる。本発明のコポリマーは、
メラミンタイプの橋かけ剤たとえば商用銘柄のヘキサメ
トキシメチルメラミンと反応して、橋かけされた塗料を
生じる。適当なメラミンタイプの橋かけ剤としては、た
とえば、American Cyanamid Com
panyの製品であるCYMEL303橋かけ剤があ
る。
【0028】本発明には、ビニル芳香族/プロポキシル
化アリルアルコールコポリマーから製造される不飽和ポ
リエステル樹脂も含まれる。本発明のコポリマーは、従
来の不飽和ポリエステル合成におけるグリコール成分の
一部または全部の代わりに使用される。たとえば、スチ
レン/プロポキシル化アリルアルコールコポリマーは、
プロピレングリコール、無水マレイン酸、および無水フ
タル酸と反応して、不飽和ポリエステル樹脂を生じる。
この樹脂はスチレンと混合され、遊離基開始剤によって
硬化させられて、硬化した熱硬化性ポリエステル製品が
得られる。
化アリルアルコールコポリマーから製造される不飽和ポ
リエステル樹脂も含まれる。本発明のコポリマーは、従
来の不飽和ポリエステル合成におけるグリコール成分の
一部または全部の代わりに使用される。たとえば、スチ
レン/プロポキシル化アリルアルコールコポリマーは、
プロピレングリコール、無水マレイン酸、および無水フ
タル酸と反応して、不飽和ポリエステル樹脂を生じる。
この樹脂はスチレンと混合され、遊離基開始剤によって
硬化させられて、硬化した熱硬化性ポリエステル製品が
得られる。
【0029】
【実施例】以下に示す実施例は単に本発明を説明するだ
けのものである。当業者には、本発明の意図と特許請求
の範囲とを逸脱することのない多くの変形の存在が確認
されるであろう。
けのものである。当業者には、本発明の意図と特許請求
の範囲とを逸脱することのない多くの変形の存在が確認
されるであろう。
【0030】スチレン/プロポキシル化アリルアルコー
ルコポリマーの製造 例1 プロポキシル化アリルアルコール(平均分子量150,
分子あたり平均1.6個のオキシプロピレン単位、12
00g)を、攪拌器、凝縮器、添加漏斗、温度制御器、
および窒素流入口を備えた、2リットルの反応がまた装
填した。t−ブチルペルベンゾエート(60g)のスチ
レン(600g)溶液を添加漏斗に装入した。この反応
がまを窒素でパージし、プロポキシル化アリルアルコー
ルを135℃に加熱した。スチレン/t−ブチルペルベ
ンゾエート溶液を、135℃で6.5時間かけて少しず
つ添加した。この添加が完了したあと、反応器を25℃
に冷却した。未反応モノマーを、真空(1mmHg)下
でのストリッピングによって除去する一方、混合物を徐
々に250℃まて加熱した。得られたスチレン/プロポ
キシル化アリルアルコールコポリマー(853g)は、
ヒドロキシル価=107mgKOH/gと酸性度=0.
002mgKOH/gとを有する。ポリプロピレングリ
コール標準液を用いたこのコポリマーのゲル浸透クロマ
トグラフィー(GPC=Gel Permeation
Chromatography)分析のによれば、M
w=3700,Mn=1500であった。
ルコポリマーの製造 例1 プロポキシル化アリルアルコール(平均分子量150,
分子あたり平均1.6個のオキシプロピレン単位、12
00g)を、攪拌器、凝縮器、添加漏斗、温度制御器、
および窒素流入口を備えた、2リットルの反応がまた装
填した。t−ブチルペルベンゾエート(60g)のスチ
レン(600g)溶液を添加漏斗に装入した。この反応
がまを窒素でパージし、プロポキシル化アリルアルコー
ルを135℃に加熱した。スチレン/t−ブチルペルベ
ンゾエート溶液を、135℃で6.5時間かけて少しず
つ添加した。この添加が完了したあと、反応器を25℃
に冷却した。未反応モノマーを、真空(1mmHg)下
でのストリッピングによって除去する一方、混合物を徐
々に250℃まて加熱した。得られたスチレン/プロポ
キシル化アリルアルコールコポリマー(853g)は、
ヒドロキシル価=107mgKOH/gと酸性度=0.
002mgKOH/gとを有する。ポリプロピレングリ
コール標準液を用いたこのコポリマーのゲル浸透クロマ
トグラフィー(GPC=Gel Permeation
Chromatography)分析のによれば、M
w=3700,Mn=1500であった。
【0031】例2
例1の手順に従ったが、t−ブチルペルベンゾエートの
代わりにVAZO67開始剤(2,2′−アゾビス(2
−メチルブチロニトリル)、DuPontの製品)60
gを使用した点が異なる。得られたスチレン/プロポキ
シル化アリルアルコールコポリマー(764g)は、プ
ロポキシル化アリルアルコールから誘導される反復単位
を25.7mol%含む(炭素13NMR分析によ
る)。ヒドロキシル価=114mgKOH/g、酸性度
<0.001mgKOH/gであった。GPCデータ
は、Mw=2460、Mn=1250を示した。
代わりにVAZO67開始剤(2,2′−アゾビス(2
−メチルブチロニトリル)、DuPontの製品)60
gを使用した点が異なる。得られたスチレン/プロポキ
シル化アリルアルコールコポリマー(764g)は、プ
ロポキシル化アリルアルコールから誘導される反復単位
を25.7mol%含む(炭素13NMR分析によ
る)。ヒドロキシル価=114mgKOH/g、酸性度
<0.001mgKOH/gであった。GPCデータ
は、Mw=2460、Mn=1250を示した。
【0032】例3ジブロモスチレン/プロポキシル化アリルアルコールコ
ポリマーの製造 プロポキシル化アリルアルコール(例1と同じ)を、例
1のものと同じ装備の1リットルの反応がまに装填し
た。ジブロモスチレン(250g)とVAZO67開始
剤(25g)との混合物を、添加漏斗に装入した。反応
器を窒素でパージしたあと、プロポキシル化アリルアル
コールを135℃に加熱し、次にジブロモスチレン/開
始剤溶液を135℃で6.0時間かけて少しずつ添加し
た。この添加が完了したあと、反応器を25℃に冷却し
た。未反応モノマーを真空下でのストリッピングによっ
て除去する一方、混合物を徐々に200℃まで加熱し
た。得られたコポリマーは、プロポキシル化アリルアル
コールの反復単位を47.4mol%含む。ヒドロキシ
ル価144mgKOH/g。酸性度0.009mgKO
H/g。GPCの結果は、Mw=2040、Mn=90
0。
ポリマーの製造 プロポキシル化アリルアルコール(例1と同じ)を、例
1のものと同じ装備の1リットルの反応がまに装填し
た。ジブロモスチレン(250g)とVAZO67開始
剤(25g)との混合物を、添加漏斗に装入した。反応
器を窒素でパージしたあと、プロポキシル化アリルアル
コールを135℃に加熱し、次にジブロモスチレン/開
始剤溶液を135℃で6.0時間かけて少しずつ添加し
た。この添加が完了したあと、反応器を25℃に冷却し
た。未反応モノマーを真空下でのストリッピングによっ
て除去する一方、混合物を徐々に200℃まで加熱し
た。得られたコポリマーは、プロポキシル化アリルアル
コールの反復単位を47.4mol%含む。ヒドロキシ
ル価144mgKOH/g。酸性度0.009mgKO
H/g。GPCの結果は、Mw=2040、Mn=90
0。
【0033】以下の例は本発明の説明のみを意図するも
のである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって定め
られる。
のである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって定め
られる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
C08G 63/49 C08G 63/49
C08L 25/02 C08L 25/02
29/06 29/06
C09D 125/02 C09D 125/02
129/06 129/06
161/28 161/28
175/04 175/04
C09J 129/06 C09J 129/06
175/04 175/04
C09K 3/10 C09K 3/10 D
//(C08G 18/62 C08G 101:00
101:00)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
C08F 212/00 - 212/36
C08F 216/00 - 216/38
CA(STN)
Claims (20)
- 【請求項1】(a)ビニル芳香族モノマーと、(b)化
学式(I) CH2 =CH−CH2 −−(A)n−−OH (I) を有するプロポキシル化アリルアルコールであって、A
がオキシプロピレン基であり、nがこのプロポキシル化
アリルアルコールに含まれるオキシプロピレン基の平均
数であって、2以下の値であるプロポキシル化アリルア
ルコールとの反復単位から成り、80mgKOH/g〜
260mgKOH/gの範囲内のヒドロキシル価と、5
00〜3500の範囲内の数平均分子量とを有すること
を特徴とするコポリマー。 - 【請求項2】 ビニル芳香族モノマーが、スチレン、ア
ルキル置換スチレン、ハロゲン化スチレン、およびこれ
らの混合物から成るグループから選択されることを特徴
とする請求項1のコポリマー。 - 【請求項3】 2〜6の範囲内の平均ヒドロキシル官能
価を有することを特徴とする請求項1のコポリマー。 - 【請求項4】 ビニル芳香族モノマー反復単位とプロポ
キシル化アリルアルコール反復単位とのモル比が50:
50〜90:10の範囲内にあることを特徴とする請求
項1のコポリマー。 - 【請求項5】 請求項1のコポリマーから製造されるこ
とを特徴とするポリウレタン塗料、接着剤、シーラン
ト、エラストマー、またはフォーム。 - 【請求項6】 請求項1のコポリマーを不飽和脂肪酸で
エステル化することによって製造されることを特徴とす
るアルキド樹脂。 - 【請求項7】 請求項6のアルキド樹脂から誘導される
ことを特徴とするアルキド塗料。 - 【請求項8】 請求項7の水性アルキド塗料。
- 【請求項9】 請求項1のコポリマーから製造されるこ
とを特徴とするメラミンを基剤とする塗料。 - 【請求項10】 請求項1のコポリマーから製造される
ことを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂。 - 【請求項11】(a)スチレンと、(b)化学式(I) CH2 =CH−CH2 −−(A)n−−OH (I) を有するプロポキシル化アリルアルコールであって、A
がオキシプロピレン基であり、nがこのプロポキシル化
アリルアルコールに含まれるオキシプロピレン基の平均
数であって、1.4〜1.8の範囲内の値であるプロポ
キシル化アリルアルコールとの反復単位から成り、80
mgKOH/g〜260mgKOH/gの範囲内のヒド
ロキシル価と、500〜3500の範囲内の数平均分子
量とを有することを特徴とするコポリマー。 - 【請求項12】 2〜6の範囲内の平均ヒドロキシル官
能価を有することを特徴とする請求項11のコポリマ
ー。 - 【請求項13】 ビニル芳香族モノマー反復単位とプロ
ポキシル化アリルアルコール反復単位とのモル比が5
0:50〜90:10の範囲内にあることを特徴とする
請求項11のコポリマー。 - 【請求項14】 請求項11のコポリマーから製造され
ることを特徴とするポリウレタン塗料、接着剤、シーラ
ント、エラストマー、またはフォーム。 - 【請求項15】 請求項11のコポリマーを不飽和脂肪
酸でエステル化することによって製造されることを特徴
とするアルキド樹脂。 - 【請求項16】 請求項15のアルキド樹脂から誘導さ
れることを特徴とするアルキド塗料。 - 【請求項17】 請求項16の水性アルキド塗料。
- 【請求項18】 請求項11のコポリマーから製造され
ることを特徴とするメラミンを基剤とする塗料。 - 【請求項19】 請求項11のコポリマーから製造され
ることを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂。 - 【請求項20】(a)スチレンと、(b)化学式(I) CH2 =CH−CH2 −−(A)n−−OH (I) を有するプロポキシル化アリルアルコールであって、A
がオキシプロピレン基であり、nがこのプロポキシル化
アリルアルコールに含まれるオキシプロピレン基の平均
数であって、1.4〜1.8の範囲内の値であるプロポ
キシル化アリルアルコールとの反復単位から成り、10
0mgKOH/g〜200mgKOH/gの範囲内のヒ
ドロキシル価と、1000〜2000の範囲内の数平均
分子量とを有し、スチレン反復単位とプロポキシル化ア
リルアルコール反復単位とのモル比が50:50〜9
0:10の範囲内にあることを特徴とするコポリマー。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/098114 | 1993-07-28 | ||
US08/098,114 US5382642A (en) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | Copolymers of allyl alcohol propoxylates and vinyl aromatic monomers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0790025A JPH0790025A (ja) | 1995-04-04 |
JP3499292B2 true JP3499292B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=22267235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16289094A Expired - Fee Related JP3499292B2 (ja) | 1993-07-28 | 1994-06-22 | ビニル芳香族モノマーとプロポキシル化アリルアルコールとのコポリマー |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (5) | US5382642A (ja) |
EP (1) | EP0637596B1 (ja) |
JP (1) | JP3499292B2 (ja) |
CA (1) | CA2124735C (ja) |
DE (1) | DE69405496T2 (ja) |
DK (1) | DK0637596T3 (ja) |
ES (1) | ES2106456T3 (ja) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5444141A (en) * | 1994-07-06 | 1995-08-22 | Arco Chemical Technology, L.P. | Process for making vinyl aromatic/allylic alcohol copolymers |
US5480954A (en) * | 1994-09-21 | 1996-01-02 | Arco Chemical Technology, L.P. | Allyl ester copolymers with allylic alcohols or propoxylated allylic alcohols |
US5475073A (en) * | 1994-11-18 | 1995-12-12 | Arco Chemical Technology, L.P. | Hydroxy-functional acrylate resins |
JPH09291106A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Kansai Paint Co Ltd | 分子量分布の狭い硬化性スチレン系樹脂の製造方法 |
US5646225A (en) * | 1996-05-13 | 1997-07-08 | Arco Chemical Technology, L.P. | Water-reducible resins for coatings and inks |
US5886114A (en) * | 1996-10-21 | 1999-03-23 | Arco Chemical Technology, L.P. | Process for making vinyl aromatic/allyl alcohol copolymers |
US5919874A (en) * | 1997-07-28 | 1999-07-06 | Arco Chemical Technology, L.P. | Process for making hydroxy-functional acrylic resins having low residual allyl monomer content |
WO1999019374A1 (en) * | 1997-10-15 | 1999-04-22 | Arco Chemical Technology, L.P. | Resins from n-alkenyl amides and allylic monomers |
US5973073A (en) * | 1998-04-06 | 1999-10-26 | Arco Chemical Technology, L.P. | Two-component aqueous polyurethane coatings |
AU4371199A (en) * | 1998-06-01 | 1999-12-20 | Arco Chemical Technology L.P. | Process for making allylic/ethylenic copolymers |
US6075108A (en) * | 1998-10-06 | 2000-06-13 | Arco Chemical Technology, L.P. | Carbamate-functional allyl monomers and polymers therefrom |
US20040266982A1 (en) * | 1999-07-09 | 2004-12-30 | Clement Katherine S | Polymerization of alkylene oxides onto functionalized initiators |
CN100391999C (zh) | 1999-07-09 | 2008-06-04 | 陶氏环球技术公司 | 利用金属氰化物催化剂和不饱和引发剂化合物的烯化氧的聚合 |
US6294607B1 (en) | 1999-09-08 | 2001-09-25 | Arco Chemical Technology, L.P. | Ultra-high-solids acrylic coatings |
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