JP4829447B2 - 官能化されたマクロマーの製造のための1および多官能価アルコキシアミン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも1価の、好ましくは多価のアルコキシアミン官能価を有する化合物およびその先駆物質に関する。本発明のさらなる目的はエチレン系不飽和モノマーまたはオリゴマーおよびアルコキシ化合物を含む組成物、ラジカル重合法における多官能価アルコキシアミンの重合方法および使用法である。
【0002】
本発明の化合物は低い多分散度(polydispersity)を有する高分子樹脂品を提供する。この重合方法は良好なモノマーのポリマーへの転化効率を伴い進行する。特に、本発明は高められた重合率および高められたモノマーのポリマーへの転化率で、ホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、マルチブロックコポリマー、グラフトコポリマー等を提供する安定なフリーラジカルで媒介された重合法に関する。
【0003】
本発明の多官能価アルコキシアミンはブロックコポリマー、スター形(star)(コ)ポリマー、コーム形(comb)(コ)ポリマー、または特定のポリマー構造が望まれるの他の(コ)ポリマーの製造に特別に有用である。
【0004】
【従来の技術】
慣用のフリーラジカル重合法により製造されるポリマーまたはコポリマーは、一般的に約4より高い広い分子量分布または多分散度を本質的にもつ。フリーラジカル重合法が狭い分子量分布を作るために使用されるのならば、全てのポリマー鎖は殆ど同時に発生させなければならずかつ組合せ方法または不均衡方法により成長するポリマー鎖の成長の停止を回避しなければならない。
【0005】
慣用のラジカル重合反応法は様々な重大な問題、例えば製造されるポリマーの分子量、多分散度、様式の予測または制御の困難性を有する。さらに従来技術におけるバルクにおけるフリーラジカル重合法は、重合反応は強力な発熱性であり高粘度ポリマーにおける有効な熱除去が殆ど不可能であるため、制御が困難である。従来技術のフリーラジカル重合法の発熱特性はしばしばスケールアップ時における反応体の濃度または反応器の大きさを著しく制限する。
【0006】
上述の制御できない重合反応のために、慣用のフリーラジカル重合法におけるゲル形成がまた起こり得、広い分子量分布および/または生成樹脂のろ過、乾燥および操作中の困難を引き起こす。
【0007】
1986年4月8日に発行されたSolomonらのUS−A−4581429公報は、ブロックおよびグラフトコポリマーを含む短鎖またはオリゴマー性ホモポリマーおよびコポリマーを製造するためにポリマー鎖の成長を制御するフリーラジカル重合法を開示する。この方法は式(部分的):R’R”N−O−X(式中、Xは不飽和モノマーを重合できるフリーラジカル種である。)の構造を有する開始剤を使用する。この反応は典型的に低い転化率を有する。特に言及されるラジカルであるR’R”N−O・基は1,1,3,3−テトラエチルイソインドリン、1,1,3,3−テトラプロピルイソインドリン、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2,2,5,5−テトラメチルピロリジンまたはジ−第三ブチルアミンから誘導される。しかしながら、提案された化合物は全ての要求を満たすものではない。特にアクリレートの重合は十分な速度で進行しないしおよびまたはモノマーのポリマーへの転化率も所望の高さでない。
【0008】
US5627248号およびUS5677388はさらに例えばアゾ開始剤、ジスルフィド開始剤、ペルオキシド開始剤および硫黄含有鎖移行剤のようなラジカル開始剤として、それにより作用可能な開裂する結合を含む二官能価アルコキシアミンを開示する。
【0009】
【発明が解決するべき課題】
しかしながら、経済的なフリーラジカル重合技術を使用する規定された分子量をもつ狭い多分散度のポリマー性樹脂の重合方法に対するおよびの製造に対する必要性は未だ存在する。これらの重合方法はまたポリマーの物性、例えば粘度、硬度、ゲル含有率、加工可能性、透明性、高光沢性、耐久性等をも制御するであろう。
【0010】
本発明の開始剤/調節剤、重合法および樹脂製品は種々な特別な用途、例えばポリマーブレンドのための相溶剤として有用なブロックコポリマーの製造のために、または塗料系または塗料技術における使用のための狭い分子量の樹脂またはオリゴマーの製造のための分散剤としておよび熱可塑性フィルムまたはトナー樹脂としておよび液体含浸現像インキ樹脂または電子写真画像法(electrophotographic imaging process)に使用されるインキ用添加剤のように多くの用途に有益である。
【0011】
驚いたことに、本発明の化合物が特にブロック、スター形、コーム形(コ)ポリマー等の(コ)ポリマーを製造するのに非常に好適であることが今や見いだされた。
【0012】
前記化合物の多アルコキシアミン官能価により、それらはテーラーメイドの重合法のために理想的なツールを提供する。枝分かれの程度は1,2,3,4またはさらにそれ以上のアルコキシアミン官能価を選択することによって選ぶことができる。
【0013】
本発明ついてはさらに、開始するラジカル由来の官能性末端基をマクロマーにもたらすのに非常に効率的な開始剤/調節剤を提供するものである。これは、一官能価および多官能価開始剤/調節剤についての場合である。従って本発明の化合物は、今までに容易に得られなかった、広範囲の様々な官能基のマクロマーまたはポリマーの製造を可能にする。
【0014】
官能化されたマクロマーまたはポリマーは次いでさらに適当な変性化合物と反応してさらにポリマー特性を調整することができる。
【0015】
このモノマーの重合は比較的低い温度および短い反応時間においても、特に工業的用途に適当な重合法にする、狭い重合分散性および高いモノマーのポリマーへの転化率のポリマーまたはコポリマーを生じる。得られた(コ)ポリマーは高純度のそして多くの場合無色でそのためさらなる精製を必要としないものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、1つの式(I)、(II)または(III)
【化12】
[式中、R1およびR2は各々互いに独立して水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数3ないし18のアルキニル基またはフェニル基であって、それらは未置換であるかまたはNO2、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基で置換されたものであり;
Aは、その酸素原子を介して炭素原子と結合される安定な遊離ニトロキシルラジカルA・を形成できる基であり;
YはO、NR3またはCHR3−Xa(式中XaはO、SまたはNR3を表す。)を表し;
R3は水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数3ないし18のアルキニル基またはフェニル基であって、それらは未置換であるかまたはNO2、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基で置換されたものであり;
Q1はヒドロキシ基と反応することのできる少なくとも1個の官能基を有する化合物から誘導された有機基または無機基を表し;
Q2は一または多官能価アルコール、一または多官能価アミノアルコール、一または多官能価アミン、一または多官能価メルカプタン、一または多官能価フェノールあるいは一または多官能価チオフェノールから誘導された有機基を表し;および
nは1ないし20の数を表し;
但し、式(I)においては、nが1を表すとき、Q1は
【化13】
を表さず、または、nが2を表すとき、R1はHを表しおよびR2は−CH2−O−第三ブチルを表し、Aは、2,2,6,6−テトラメチルピペリジンまたは2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−カルボン酸を表さない。]で表される化合物である。
【0017】
無機基を意味するQ1は例えば、ハロゲン化無機酸誘導体から誘導されるものである。
【0018】
好ましくはQ1は未置換のまたは置換されたトリアジンから、一または多官能価アルキル化剤から、モノまたはポリカルボン酸または酸誘導体から、モノまたはポリエポキシドから、モノまたはポリイソシアネートから、あるいはPOCl3、SO2Cl2、BCl3またはSiCl4から誘導される。
【0019】
Q1に対する実例は以下に示される
a) 一または多官能価トリアジンの例は:
【化14】
(式中、RfおよびReは炭素原子数1ないし18のアルキル基、フェニル基、炭素原子数1ないし18のアルコキシ基、炭素原子数1ないし18のアルキルチオ基、フェノキシ基、NH(炭素原子数1ないし18のアルキル)基、N(ジ−炭素原子数1ないし18のアルキル基)またはフェニルチオ基を表す。)で表されるトリ−、ジ−、またはモノ−クロロトリアジンである。クロロトリアジンの代わりに相当するフルオロトリアジンを使用することもまた可能である。
【0020】
b)アルキル化剤は原則としてよく知られているものである。一または多官能価アルキル化剤の例は:
【化15】
[式中、Xはハロゲン原子、脂肪族または芳香族スルホネート、例えばトルエンスルホネートまたはメタンスルホネートのような脱離基を表し、
Y1はO、NHまたはN(炭素原子数1ないし18の)アルキル基を表し、および
kおよびnaは1ないし10の数を表し、nbは1ないし20の数を表し;およびR0はいずれかの芳香族または脂肪族の置換基、例えば水素原子、未置換のまたは置換された炭素原子数1ないし18のアルキル基またはフェニル基を表すことができる。]である。
また好ましいものは、Q1としてアリル基を導き出すアルキル化剤としての塩化アリルである。
【0021】
c) モノ−、ジ−、ポリカルボン酸、それぞれの酸クロリド、酸無水物またはエステルに対する例は以下に示すものである:
2ないし20個の炭素原子を含み得る脂肪族モノカルボン酸またはそれらの誘導体。代表例は酢酸、塩化アセチル、無水酢酸、プロピオン酸および誘導体、ステアリン酸、ラウリン酸、ならびに相当する誘導体である。
脂肪族ジカルボン酸は2ないし40個の炭素原子を含み得、脂環式ジカルボン酸は6ないし10個の炭素原子を、芳香族ジカルボン酸は8ないし14個の炭素原子を、脂肪族ヒドロキシカルボン酸は2ないし12個の炭素原子を、および芳香族および脂環式ヒドロキシカルボン酸は7ないし14個の炭素原子を含み得る。
【0022】
適当なジカルボン酸は線状または枝分かれ飽和脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、および脂環式ジカルボン酸である。
適当な脂肪族ジカルボン酸は2ないし40個の炭素原子を含む、例えば蓚酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、ピメリン酸、アジピン酸、トリメチルアジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、および2量体化酸(不飽和脂肪族カルボン酸,例えばオレイン酸の2量体化生成物)、アルキル化マロン酸およびコハク酸例えばオクタデシルコハク酸のような脂肪族カルボン酸である。
【0023】
適当な脂環式ジカルボン酸は:1,3−シクロブタンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,3−および1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−および1,4−(ジカルボキシメチル)シクロヘキサン、4,4’−ジシクロヘキシルジカルボン酸である。
適当な芳香族ジカルボン酸は、特にテレフタル酸、イソフタル酸、o−フタル酸、および1,3−、1,4−、2,6−または2,7−ナフタレンジカルボン酸、4,4 ’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、4,4’−ベンゾフェノンジカルボン酸、1,1,3−トリメチル−5−カルボキシル−3−(p−カルボキシルフェニル)インダン、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、ビス−p−(カルボキシルフェニル)メタンまたはビス−(p−カルボキシルフェニル)エタンである。
二より多くの官能価の酸の例はトリメリト酸、クエン酸、ピロメリト酸またはイタコン酸である。
上記カルボン酸および酸誘導体は、またこれ以降に定義される式(XXXA)における置換基Rに対する例でもある。
【0024】
d)無機酸の反応性誘導体の例は、例えば
【化16】
等のような化合物を導き出すPOCl3、SO2Cl2、SiCl4である。
【0025】
e)本発明の明細書において使用できるエポキシ化合物は、脂肪族、芳香族、脂環式、アルアリファティックまたは複素環式構造をもつものでよく、これらは側鎖としてエポキシ基を含む。エポキシ基はエーテルまたはエステル結合によってグリシジル基のように好ましくは分子の残部と結合しているかそうでなければ、化合物は複素環式アミン,アミドまたはイミドのN−グリシジル誘導体である。このような種類のエポキシ化合物は広く知られており、そして商業的に入手できる。
【0026】
これらは例えば
【化17】
(式中、R””は相当するエポキシ化合物から誘導された有機基を示し、およびnは上記で定義した意味を表す。)のような化合物を導き出すことができる。このエポキシ化合物はエポキシ基、特に、炭素原子、酸素原子、窒素原子または硫黄原子と直接結合する式
【化18】
(式中、R’およびR’”は両方とも水素原子を表し、R”は水素原子またはメチル基を表し、およびneは0を表すか、あるいは、式中、R’およびR’”は一緒になって−CH2−CH2−または−CH2−CH2−CH2−を表し、R”はこの場合、水素原子を表し、およびneは0または1を表す。)で表される基を含む。
【0027】
言及可能なエポキシ化合物の例は以下のものである。
I)分子中にカルボキシル基を少なくとも2個含む化合物とエピクロロヒドリンおよび/またはグリセロールジクロロヒドリンおよび/またはβ−メチルエピクロロヒドリンとを反応させることによって得られるポリグリシジルおよびポリ(β−メチルグリシジル)エステル。反応は塩基の存在下で都合良く行われる。使用できる分子中に少なくとも2個のカルボキシル基を含む化合物は例えば、脂肪族ポリカルボン酸である。このようなポリカルボン酸の例は、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、セバシン酸または2量体化もしくは3量体化リノレン酸である。
代わりに、テトラヒドロフタル酸、4−メチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、または4−メチルヘキサヒドロフタル酸のような脂環式ポリカルボン酸もまた使用可能である。
芳香族ポリカルボン酸もまた使用でき、例えば、フタル酸、イソフタル酸、トリメリト酸およびピロメリト酸である。
同様に使用できるのは、カルボキシル末端を有する付加物、例えばトリメリト酸およびポリオール、例えばグリセロールもしくは2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンである。
【0028】
II) 遊離アルコール系ヒドロキシル基および/またはフェノール系ヒドロキシ基を少なくとも2個含む化合物と適当な置換されたエピクロロヒドリンとを、アルカリ条件下で、または酸触媒の存在下で反応させて次いでアルカリで処理することによって得られるポリグリシジルもしくはポリ(β−メチルグリシジル)エーテル。
このタイプのエーテルは例えば、非環式アルコールから、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコールおよび高級ポリ(オキシエチレン)グリコール、プロパン−1,2−ジオールまたはポリ(オキシプロピレン)グリコール、プロパン−1,3−ジオール、ブタン−1,4−ジオール、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ペンタン−1,5−ジオール、ヘキサン−1,6−ジオール、ヘキサン−2,4,6−トリオール、グリセロール、1,1,1−トリメチロールプロパン、ビストリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ソルビトールから、ならびにポリエピクロロヒドリンから誘導されたものである。
これらは代わりに、1,3−もしくは1,4−ジヒドロキシシクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパンまたは1,1−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキセ−3−エンのような脂環式アルコールから誘導されていてもよく、あるいは、それらはN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アニリンまたはp,p’−ビス(2−ヒドロキシエチルアミノ)ジフェニルメタンのような芳香族核を含む。
エポキシ化合物はまた、単核フェノールから、例えばレゾルシノールまたはヒドロキノンから誘導されていてもよく、あるいはそれらは多核フェノール例えばビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパンまたは4,4−ジヒドロキシフェニルスルホンに基づき、あるいは酸性条件下で得られるホルムアルデヒドとフェノールとの縮合生成物、例えばフェノールノボラックに基づくことができる。
【0029】
III )エピクロロヒドリンと少なくとも2つのアミン水素原子を含むアミンとの反応生成物の脱塩酸化により得られるポリ−(N−グリジル)化合物。これらのアミンは代表的にはアニリン、トルイジン、n−ブチルアミン、ビス(4−アミノフェニル)メタン、m−キシリレンジアミン、またはビス(4−メチルアミノフェニル)メタンならびに、またN,N,O−トリグリシジル−m−アミノフェノールまたはN,N,O−トリグリシジル−p−アミノフェノールである。
ポリ(N−グリシジル)化合物はまた、エチレン尿素または1,3−プロピレン尿素のようなシクロアルキレン尿素のN,N’−ジグリシジル誘導体および5,5−ジメチルヒダントインのようなヒダントインのN,N’−ジグリシジル誘導体をも含む。
【0030】
IV)ポリ(S−グリシジル)化合物は、例えばエタン−1,2−ジオールのようなジチオールもしくはビス(4−メルカプトメチルフェニル)エーテルから誘導されたジ−S−グリシジル誘導体である。
【0031】
V)前記式中、R’およびR”’が一緒になって−CH2−CH2−を表し、およびneが0であるエポキシ化合物は、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、2,3−エポキシシクロペンチルグリシジルエーテルまたは1,2−ビス(2,3−エポキシシクロペンチルオキシ)エタンである。前記式中、R’およびR’”が一緒になって−CH2−CH2−を表し、およびneが1であるエポキシ化合物は、(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシル)メチル3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレートである。
【0032】
f)一および多官能価イソシアネートはよく知られており、広く様々なものが商業的に入手できる。このイソシアネートは下記構造
【化19】
(式中、R””’はイソシアネート化合物から誘導された脂肪族または芳香族有機基を表し、およびnは上記で定義した意味を表す。)を導き出す。
【0033】
イソシアネートの例はジ−、トリ−もしくはテトラ−イソシアネートである。ジイソシアネートは工業的に広く使用されており、そしてそれらの多くは商業的に入手可能である。好ましいジイソシアネートは、
未置換であるか、または炭素原子数1ないし6のアルキル基または炭素原子数1ないし6のアルコキシ基、炭素原子数3ないし8のシクロアルキル基、または未置換であるかまたは炭素原子数1ないし6のアルキル基または炭素原子数1ないし6のアルコキシ基で1もしくは多置換されたヘテロシクロアルキル基により置換されている、一もしくは多置換された炭素原子数2ないし20の直鎖または枝分かれ鎖脂肪族アルキル基によって、
未置換であるか、または炭素原子数1ないし6のアルキル基または炭素原子数1ないし6のアルコキシ基で置換された炭素原子数3ないし8のシクロアルキル基またはヘテロシクロアルキル基により中断され、かつ炭素原子数1ないし6のアルキル基または炭素原子数1ないし6のアルコキシ基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、または炭素原子数3ないし10のヘテロアリール基であり未置換であるかまたは炭素原子数1ないし6のアルキル基または炭素原子数1ないし6のアルコキシ基で1もしくは多置換された基により置換された、炭素原子数2ないし20の直鎖または枝分かれ鎖脂肪族アルキル基によって、あるいは、
フェニル基、ナフチル基もしくは炭素原子数3ないし10のヘテロアリール基で中断され、かつ未置換であるかまたは炭素原子数1ないし6のアルキル基または炭素原子数1ないし6のアルコキシ基で置換された一もしくは多置換された炭素原子数2ないし20の直鎖または枝分かれ鎖脂肪族アルキル基によって、イソシアネート基間の架橋基を形成するものである。
【0034】
直鎖または枝分かれ鎖の炭素原子数1ないし20のアルキル基は、例えばメチル基、エチル基、ならびにプロピル基、ブチル基、ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基またはヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基またはエイコシル基の様々の部位異性体である。
【0035】
炭素原子数1ないし6個のアルコキシ基は直鎖または枝分かれ鎖であり得、例えばメトキシ基、エトキシ基、ならびにプロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基またはヘキソキシ基の様々な部位異性体である。
【0036】
ヘテロシクロアルキル基の例はピロリジン基、ピペリジン基、モルホリン基、オキサゾリジン基、ジオキソラン基またはイソシアヌル酸トリエステル基である。
【0037】
炭素原子数3ないし8のシクロアルキル基は例えば、シクロプロピル基、ジメチルシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基またはシクロオクチル基である。
【0038】
芳香族は例えばフェニル基、ナフチル基またはアントラセニル基を意味する。
【0039】
ヘテロ芳香族基は例えば、ピリジン基、ピリミジン基、ピロール基、フラン基、イミダゾール基、ピラゾール基またはトリアジン基を意味する。
【0040】
ジイソシアヌレートの特別の例は、1,6−ビス[イソシアネート]ヘキサン、5−イソシアナト−3−(イソシアナトメチル)−1,1,3−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビス[5−イソシアナト−1,1,3−トリメチル−フェニル]−2,4−ジオキソ−1、3−ジアゼチジン、3,6−ビス[9−イソシアナトノニル]−4,5−ジ(1−ヘプテニル)シクロヘキセン、ビス[4−イソシアナトシクロヘキシル]メタン、トランス−1,4−ビス[イソシアナト]シクロヘキサン、1,3−ビス[イソシアナトメチル]ベンゼン、1,3−ビス[1−イソシアナトメチルエチル]ベンゼン、1,4−ビス[2−イソシアナトエチル]シクロヘキサン、1,3−ビス[イソシアナトメチル]シクロヘキサン、1,4−ビス[イソシアナト−1−メチルエチル]ベンゼン、ビス[イソシアナト]イソドデシルベンゼン、1,4−ビス[イソシアナト]ベンゼン、2,4−ビス[イソシアナト]トルエン、2,6−ビス[イソシアナト]トルエン、2,4−/2,6−ビス[イソシアナト]トルエン、2−エチル−1,2,3−トリス[3−イソシアナト−4−メチルアニリノカルボニルオキシ]プロパン、N,N’−ビス[3−イソシアナト−4−メチルフェニル]尿素、1,4−ビス[3−イソシアナト−4−メチルフェニル]−2,4−ジオキソ−1,3−ジアゼチジン、1,3,5−トリス[3−イソシアナト−4−メチルフェニル]−2,4,6−トリオキソヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン、1,3−ビス[3−イソシアナト−4−メチルフェニル]−2,4,5−トリオキソイミダゾリジン、ビス[2−イソシアナトフェニル]メタン、(2−イソシアナトフェニル)(4−イソシアナト−フェニル)メタン、ビス[4−イソシアナトフェニル]メタン、2,4−ビス[4−イソアナトベンジル]−1−イソシアナトベンゼン、[4−イソシアナト−3−(4−イソシアナトベンジル)−フェニル][2−イソシアナト−5−(4−イソシアナトベンジル)フェニル]メタン、トリス[4−イソシアナトフェニル]メタン、1,5−ビス[イソシアナト]ナフタレン、または4,4’−ビス[イソシアナト]−3,3’−ジメチルビフェニルである。
【0041】
Q2は一または多官能価アルコール、一または多官能価アミノアルコール、一または多官能価アミン、一または多官能価メルカプタン、一または多官能価フェノールまたは一または多官能価トリフェノールから誘導された有機基である。
【0042】
脂肪族の一または多官能価アルコールは2ないし12個の炭素原子を含むことができ、脂環式ポリオールは5ないし8個の炭素原子を、芳香族ポリオール6ないし16個の炭素原子を含むことができる。
【0043】
分子量150ないし40000を有するポリオキシアルキレングリコールもまた使用できる。
【0044】
芳香族ポリオールは少なくとも2つのヒドロキシ基が1または種々の芳香族ヒドロカルボン酸基と結合しているものである。
【0045】
適当な脂肪族ポリオールは、例えば分子中に特に2ないし12個、好ましくは2ないし6個の炭素原子を含む、直鎖または枝分かれ鎖脂肪族グリコールであるジオールであり、例えばエチレングリコール、1,2−および1,3−プロピレングリコール、1,2−、1,3−、2,3−または1,4−ブタンジオール、ペンチルグリコール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,12−ドデカンジオールである。適当な脂環式ジオールは例えば1,4−ジヒドロキシシクロヘキサンである。他の適当な脂肪族ジオールは、例えば1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、例えばp−キシリレングリコールまたは2,5−ジクロロ−p−キシリレングリコール、2,2−(β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパンおよびポリオキシアルキレングリコール、例えばジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールのような芳香族−脂環式ジオールである。アルキレンジオールは好ましくは直鎖および好ましくは2ないし4個の炭素原子を含む。
【0046】
他の適当な脂肪族ジオールはβ−ヒドロキシアルキル化、特にβ−ヒドロキシエチル化ビスフェノール、例えば2,2−ビス[4’−(β−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパンのようなものである。
【0047】
適当な脂肪族ジオールの別の基は独国公開特許明細書1812003、2342432、2342372および2453326に開示された複素式ジオールである。具体例は、N,N’−ビス(β−ヒドロキシエチル)−5,5−ジメチルヒダントイン、N,N’−ビス(β−ヒドロキシプロピル)−5,5−ジメチルヒダントイン、メチレンビス−[N−(β−ヒドロキシエチル)−5−メチル−5−エチルヒダントイン]、メチレンビス−[N−(β−ヒドロキシエチル)−5,5−ジメチルヒダントイン]、N,N’−ビス(β−ヒドロキシエチル)ベンズイミダゾロン、N,N’−ビス(β−ヒドロキシエチル)−(テトラクロロ)ベンズイミダゾロンまたはN,N’−ビス(β−ヒドロキシエチル)−(テトラブロモ)ベンズイミダゾロンである。
【0048】
適当な芳香族ジオールはおのおの芳香族核にヒドロキシ基をもつ一核のジフェノールおよび、特に二核ジフェノールである。用語、芳香族は、好ましくはフェニレンまたはナフチレン基のような炭化水素芳香族基を意味すると理解するべきである。他には例えばヒドロキノン、レゾルシノール、または1,5−、2,6−および2,7−ジヒドロキシナフタレン、ビスフェノールは特別な言及に値する。
【0049】
適当なトリオールは例えば
【化20】
で表されるものである。
【0050】
ビスフェノールの例は、ビス(p−ヒドロキシフェノール)エーテルまたはビス(p−ヒドロキシフェニル)チオエーテル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2,2’−ビフェニル、フェニルヒドロキノン、1,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、1−フェニル−ビス(p−ヒドロキシフェニル)−メタン、ジフェニル−ビス(p−ヒドロキシフェニル)メタン、ジフェニル−ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼン、2,2−ビス(3’,5’−ジメチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−または2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,1−ジクロロまたは1,1,1−トリクロロ−2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)シクロペンタンおよび特に、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)および1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(ビスフェノール−C)である。
【0051】
ポリアミノアルコールまたはポリアミンは1またはそれ以上のヒドロキシ基をアミノ基で置換することにより上で言及したポリアルコールから得られるものである。
【0052】
相当するアルコールに関する上で言及した芳香族環またはアルキル基に結合できるの第一級アミノ基が好ましい。
【0053】
さらなるポリアルコールの例はエリトロース、トレオース、または、例えばグルコース、フルクトース、マンノース、ガラクトース、タロース、アロース、アルトロース、キシロース。リクソース、リボースもしくはアラビノースのようなヘキソースまたはペントース、またはそれらの相当する還元体である。
【0054】
適当なメルカプタンまたはチオフェノールは上述した実例のものにおける酸素原子を硫黄原子により置換することにより誘導されたようなものである。
【0055】
好ましいものは、式中、R1およびR2は各々互いに独立して水素原子、炭素原子数1ないし12のアルキル基、炭素原子数3ないし12のアルケニル基またはフェニル基を表す、式(I)、(II)または(III)で表される化合物である。
さらに好ましいものは、式中、R1およびR2は各々互いに独立して水素原子、炭素原子数1ないし4のアルキル基を表し、もっとも好ましいものは、水素原子またはメチル基を表すものである。
【0056】
式中、YはOまたはNR3を表す式(II)で表される化合物が好ましい。
より好ましいものは、YがOを表す式(II)で表される化合物である。
【0057】
式中、nは2ないし10、より好ましくは2ないし6、最も好ましくは2ないし4の数を表す式(I)、(II)または(III)で表される化合物がまた、より好ましい。
【0058】
好ましくは、Q1は未置換のもしくは置換されたトリアジンから、モノもしくはポリカルボン酸もしくは酸誘導体から、一または多官能価アルキル化剤から、モノもしくはポリイソシアネートから誘導された有機基である。
【0059】
より好ましくは、Q1は未置換のもしくは置換されたトリアジンから、2ないし6個のカルボキシル基を有する、ポリカルボン酸もしくはポリカルボン酸誘導体から、2ないし6個の官能基を有する、多官能価アルキル化剤から、あるいは2ないし6個のイソシアネート基を有するポリイソシアネートから誘導された有機基である。
Q1の実例は既に言及したような基である。
【0060】
好ましくはQ2は多官能価アルコール、多官能価アミノアルコールまたは多官能価アミンから誘導された有機基である。
【0061】
さらに好ましくは、Q2は2ないし6個のヒドロキシ基を有するポリアルコール、2ないし6個のアミノ基および/またはヒドロキシ基を有するポリアミノアルコールまたは2ないし6個のアミン基を有するポリアミンから誘導された基である。
Q2の実例は既に言及したものである。
【0062】
基Q1およびQ2は基Aがそれに結合するN−O−C結合を開裂し、安定なニトロキシルラジカルN−O・を放出し、C−を中心とするラジカルを創り出すのに必要な温度より下の温度において開裂できる不安定な結合を含まない。特に、−O−O−、−N=N−または−O−C(O)−O−のような基は基Q1またはQ2の一部ではない。
【0063】
基Aから誘導されたラジカルA・は安定な開鎖ニトロキシルラジカルまたは環状ニトロキシルラジカルであり得る。
好ましいものは、安定な環式ニトロキシルラジカルである。
【0064】
式(I)、(II)または(III)中、
Aは好ましくは、式(X)
【化21】
[式中、n1は0または1を表し;
R101、R102、R103は各々互いに独立して水素原子、ハロゲン原子、NO2、シアノ基、−CONR105R106、−(R109)COOR104、−C(O)−R107、−OR108、−SR108、−NHR108、N(R108)2、カルバモイル基、ジ−(炭素原子数1ないし18のアルキル)カルバモイル基、−C(=NR105)(NHR106);
未置換の、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数2ないし18のアルケニル基、炭素原子数2ないし18のアルキニル基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基、または少なくとも1個の窒素原子もしくは酸素原子を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表すか;または
NO2、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基によって置換された、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数2ないし18のアルケニル基、炭素原子数2ないし18のアルキニル基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基、または少なくとも1個の窒素原子もしくは酸素原子を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表すか;または
未置換であるかまたは炭素原子数1ないし4のアルキル基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基で置換されたフェニル基を表すか;あるいは
R102およびR103は結合している炭素原子と一緒になって、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基、(炭素原子数4ないし12のシクロアルカノン)−イル基または少なくとも1個のO原子および/またはNR108基を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表し;あるいは
n1が1の場合には
【化22】
は基
【化23】
を表し
R104は水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基、フェニル基、アルカリ金属カチオンまたはテトラアルキルアンモニウムカチオンを表し;
R105およびR106は水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基、少なくとも1個のヒドロキシル基で置換された炭素原子数2ないし18のアルキル基を表すか、または、それらは一緒になって炭素原子数2ないし12のアルキレン橋または少なくとも1個のO原子または/およびNR108基によって中断された炭素原子数2ないし12のアルキレン橋を表し;
R107は水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基またはフェニル基を表し;
R108は水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基または少なくとも1個のヒドロキシ基により置換されている炭素原子数2ないし18のアルキル基を表し;
R109は炭素原子数1ないし12のアルキレン基または直接結合を表し;
R110は第三級C原子を介して窒素原子に結合された炭素原子数4ないし18のアルキル基、炭素原子数9ないし11のフェニルアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基または少なくとも1個の窒素原子もしくは酸素原子を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表すか;または
NO2、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基によって置換された、第三級C原子を介して窒素原子に結合された炭素原子数4ないし18のアルキル基、炭素原子数9ないし11のフェニルアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基または少なくとも1個の窒素原子もしくは酸素原子を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表し;あるいは
未置換であるかまたは炭素原子数1ないし4のアルキル基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基で置換された、フェニル基、ナフチル基を表し;
n1が1を表す場合
R111は炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基または少なくとも1個の窒素原子もしくは酸素原子を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表すか;または、NO2、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基によって置換された、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基または少なくとも1個の窒素原子もしくは酸素原子を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表すか;あるいは
未置換であるかまたは炭素原子数1ないし4のアルキル基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基で置換された、フェニル基、ナフチル基を表すか;
あるいは多環式の脂環式の環系または多環式の脂環式の環系にして少なくとも1個の二もしくは三価の窒素原子を含むものを表し;
R110とR111とは一緒になって、炭素原子数2ないし12のアルキレン橋、橋上の炭素原子数3ないし12のアルキレン基、または少なくとも1個のO原子もしくはN原子により中断された炭素原子数2ないし12のアルキレン橋であって、未置換であるか、または炭素原子数1ないし18のアルキル基、ヒドロキシ(炭素原子数1ないし4の)アルキル基、フェニル基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基、NO2、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基によって置換されたものを形成し;
R112は水素原子、−(R109)COOR104、シアノ基、−OR108、−SR108、−NHR108、−N(R108)2、−NH−C(O)−R108、
未置換の、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数2ないし18のアルケニル基、炭素原子数2ないし18のアルキニル基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基、または少なくとも1個の窒素原子もしくは酸素原子を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表すか;あるいは
NO2、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基によって置換された、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数1ないし18のアルケニル基、炭素原子数2ないし18のアルキニル基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基、または少なくとも1個の窒素原子もしくは酸素原子を含む炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表すか;あるいは
未置換であるかまたは炭素原子数1ないし4のアルキル基、炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基もしくはジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基で置換された、フェニル基、ナフチル基を表すか;あるいは
R111とR112は結合している炭素原子と一緒になって炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を形成する。]で表される基を表すか;
あるいは、
Aは式XXa、XXbまたはXXc:
【化24】
[式中、
Y1はOまたはCH2を表し;
QはOまたはNR220(式中、R220は水素原子または炭素原子数1ないし18のアルキル基を表す)を表し;
R201は、第三級炭素原子数4ないし18のアルキル基またはフェニル基であって、それらは未置換であるか、またはハロゲン原子、OH、COOR221またはC(O)−R222、(式中R221は水素原子,アルカリ金属原子または炭素原子数1ないし18のアルキル基を表しおよびR222は炭素原子数1ないし18のアルキル基を表す)で置換されたものであり;
R201は炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、少なくとも1個のOもしくはN原子で中断された炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、多環式アルキル基または少なくとも1個のOもしくはN原子で中断された多環式アルキル基を表し;
R202およびR203は独立して、炭素原子数1ないし18のアルキル基、ベンジル基、炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基またはフェニル基であって、それらは未置換であるか、またはハロゲン原子、OH、COOR221もしくはC(O)−R222により置換されているものであり、または炭素原子と一緒になって炭素原子数5ないし12のシクロアルキル環を形成し;
Y1がOである場合には
R204およびR212は、OH、O(アルカリ−金属)、炭素原子数1ないし18のアルコキシ基、ベンジルオキシ基、NR223R224(式中、R223およびR224は互いに独立して水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基またはフェニル基を表す。)であって、未置換であるか、またはハロゲン原子、OH、COOR221もしくはC(O)−R222により置換されたものを表し;
Y1がCH2である場合には
R204はOH、炭素原子数1ないし18のアルコキシ基、ベンジルオキシ基、O−C(O)−(炭素原子数1ないし18の)アルキル基またはNR223R224を表し;
R212は、基:C(O)−R225[式中、R225はOH、炭素原子数1ないし18のアルコキシ基、ベンジルオキシ基、NR223R224(式中、R223およびR224は互いに独立して水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基またはフェニル基を表す。)であって、未置換であるか、またはハロゲン原子、OH、COOR221もしくはC(O)−R222により置換されたものを表す。]を表し;
R205、R206、R207およびR208は互いに独立して炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基またはフェニル基を表すか;あるいは
R205とR206および/またはR207とR208は炭素原子と一緒になって、炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基を形成するか;
R209およびR210は互いに独立して水素原子、ホルミル基、炭素原子数2ないし18のアルキルカルボニル基、ベンゾイル基、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、少なくとも1個のO原子もしくはN原子により中断されている炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、ベンジル基またはフェニル基であって、未置換であるかまたはハロゲン原子、OHもしくはCOOR221またはC(O)−R222で置換されてたものであり;
R211はホルミル基、炭素原子数2ないし18のアルキルカルボニル基、ベンゾイル基、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、少なくとも1個のO原子もしくはN原子により中断されている炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、ベンジル基またはフェニル基であって、未置換であるかまたはハロゲン原子、OHもしくはCOOR221またはC(O)−R222で置換されたものである。]で表される基を表すか;あるいは
Aは式(XXX)
【化25】
(式中、G1、G2、G3、G4は独立して、炭素原子数1ないし6のアルキル基を表すか、またはG1とG2またはG3とG4は、あるいはG1とG2とG3とG4は、一緒になって炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基を形成し;
G5、G6は独立してH、炭素原子数1ないし18のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、または基COO炭素原子数1ないし18のアルキル基を表す。)表される構造要素を含む基を表すか、または
Aは式(XLa)または(XLb)
【化26】
[式中、
R301、R302、R303およびR304は、互いに独立して、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数3ないし18のアルキニル基または;OH、ハロゲン原子もしくは基:−O−C(O)−R305により置換された、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数3ないし18のアルキニル基;少なくとも1個のO原子および/またはNR305基によって中断された炭素原子数2ないし18のアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基、または炭素原子数6ないし10のアリール基を表すか、あるいはR301とR302および/またはR303とR304は、結合している炭素原子と一緒になって炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表し;
R305、R306およびR307は、独立して、水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基または炭素原子数6ないし10のアリール基を表し、
Z1はOまたはNR308を表し;
R308は水素原子、OH、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数3ないし18のアルキニル基;OH、ハロゲン原子もしくは基:−O−C(O)−R305の1個以上により置換された、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数3ないし18のアルキニル基;少なくとも1個のO原子および/またはNR305基によって中断された炭素原子数2ないし18のアルキル基、炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基、または炭素原子数6ないし10のアリール基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基、炭素原子数5ないし10のヘテロアリール基、−C(O)−炭素原子数1ないし18のアルキル基、−O−炭素原子数1ないし18のアルキル基、−COO−炭素原子数1ないし18のアルキル基を表し;
Q4は直接結合または2価基:CR309R310、CR309R310−CR311R312、
CR309R310CR311R312CR313R314、C(O)またはCR309R310C(O)(式中、R309、R310、R311、R312、R313およびR314は独立して水素原子、フェニル基または炭素原子数1ないし18のアルキル基を表す。)を表す。]で表される基を表す。
【0065】
ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子であり、好ましくは塩素原子または臭素原子である。
【0066】
様々な置換基におけるアルキル基は直鎖または枝分かれ鎖であってよい。炭素原子数1ないし18のアルキル基の例は、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2−ブチル基、イソブチル基、第三ブチル基、ペンチル基、2−ペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、第三オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、またはオクタデシル基である。
【0067】
炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基は代表的には、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基またはメチルシクロヘキチル基である。
【0068】
少なくとも1個のOもしくはN原子で中断されたシクロアルキル基は例えば、2−テトラヒドロピラン−イル基、テトラヒドロフラン−イル基、1,4−ジオキサン−イル基、ピロリジン−イル基、テトラヒドロチオフェン−イル基、ピラゾリジン−イル基、イミダゾリジン−イル基、ブチロラクトン−イル基、カプロラクタム−イル基である。
【0069】
アルカリ金属の例はリチウム、ナトリウムまたはカリウムである。
OHにより置換されたアルキル基は代表的には2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基または2−ヒドロキシブチル基である。
炭素原子数1ないし18のアルコキシ基の例はメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、オクトキシ基、ドデシルオキシ基またはオクダデシルオキシ基である。
【0070】
炭素原子数1ないし8のアルコキシ基により、好ましくは炭素原子数1ないし4のアルコキシ基により、特別にはメトキシ基またはエトキシ基により置換された炭素原子数1ないし18のアルキル基は代表的には2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル基、2−メトキシプロピル基、2−エトキシプロピル基、3−ブトキシプロピル基、3−オクトキシプロピル基および2−メトキシブチル基である。
【0071】
ジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基により置換された炭素原子数1ないし18のアルキル基は、好ましくは例えばジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、2−ジメチルアミノエチル基、2−ジエチルアミノエチル基、3−ジメチルアミノプロピル基、3−ジエチルアミノプロピル基、3−ジブチルアミノプロピル基および4−ジエチルアミノブチル基である。
【0072】
炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基により置換された炭素原子数1ないし18のアルキル基は、好ましくは例えばメチルアミノ基、エチルアミノ基、2−メチルアミノエチル基、2−エチルアミノエチル基、3−メチルアミノプロピル基、3−エチルアミノプロピル基、3−ブチルアミノプロピル基および4−エチルアミノブチル基である。
【0073】
炭素原子数1ないし4のアルキルチオ基は、好ましくは例えばメチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基およびイソブチルチオ基である。
炭素原子数2ないし18のアルキルカルボニル基は例えばアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ペンチルカルボニル基、ヘキシルカルボニル基またはドデシルカルボニル基である。
炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基は例えばベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基である。
【0074】
少なくとも1個のO原子で中断された炭素原子数3ないし18のアルキル基は、例えば−CH2−CH2−O−CH2−CH3、−CH2−CH2−O−CH3、−CH2−CH2−O−CH2−CH2−CH2−O−CH2−CH3である。それは好ましくはポリエチレングリコールから誘導される。一般的記載は((−CH2)a−O)b−H/CH3(式中、aは1ないし6の数を表し、およびbは2ないし10の数を表す。)で表されるものである。
【0075】
炭素原子数2ないし12のアルキレン橋、好ましくは、炭素原子数2ないし6のアルキレンの橋の例は例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン橋である。
少なくとも1個のNもしくはO原子で中断された炭素原子数2ないし12のアルキレン橋は例えば、
例えば−CH2−O−CH2−CH2−、−CH2−O−CH2−CH2−CH2−または−CH2−O−CH2−CH2−CH2−CH2−、−CH2−O−CH2−CH2−O−CH2−、−CH2−NH−CH2−CH2−、−CH2−NH−CH2−CH2−CH2−、−CH2−NH−CH2−CH2−CH2−CH2−、−CH2−NH−CH2−CH2−NH−CH2−または−CH2−NH−CH2−CH2−O−CH2−である。
【0076】
炭素原子数4ないし12のシクロアルカノン−イル基の例はシクロペンタノン−イル基、シクロヘキサノン−イル基またはシクロヘプタノン−イル基である。1,2または3個の炭素原子数1ないし4のアルキル基もしくは炭素原子数1ないし4個のアルコキシ基により置換されたフェニル基は、代表的にはメチルフェニル基、ジメチルフェニル基、トリメチルフェニル基、第三ブチルフェニル基、ジ−第三メチルフェニル基、3,5−ジ−第三ブチル−4−メチルフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基およびブトキシフェニル基である。
【0077】
多環式の脂環式の環系の例はアダマンタン、キュバン(cuban)、ツウィスタン(twistane)、ノルボルナン、ビシクロ[2.2.2]オクタンまたは
ビシクロ[3.2.1]オクタンである。
多環式の複素脂環式の環系の例はヘキサメチレンテトラミン(ウロトロピン)である。
【0078】
炭素原子数1ないし18のモノカルボン酸の例はギ酸、酢酸、プロピオン酸、フェニル酢酸、シクロヘキサンカルボン酸、モノ−、ジ−、トリクロロ−酢酸、またはモノ−、ジ−、トリフルオロ−酢酸である。他の適当な酸は安息香酸、クロロ安息香酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、クロロベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、メチルホスホン酸またはフェニルホスホン酸である。
【0079】
炭素原子数2ないし12のアルカノイル基は例えば、プロピオニル基、ブチリル基、オクタノイル基、ドデカノイル基であるが、好ましくはアセチル基である。
炭素原子数4ないし12のアルケニレン基は特に2−ブテニレン、2−ペンテニレン基または3−ヘキセニレン基である。
【0080】
炭素原子数6ないし12のアリーレン基は、例えばo−、m−もしくはp−フェニレン基、1,4−ナフチレン基または4,4’−ジフェニレン基である。
上述したカルボン酸の基は各々の場合式(−CO)xR(式中、xは上記の定義と同じ意味であり、およびRの意味は与えられた定義から生じるものである。)で表される基を意味すると理解するべきである。
炭素原子数1ないし18のアルカノイルオキシ基は例えば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチリルオキシ基、バレリルオキシ基、ラウロイルオキシ基、パルミトイルオキシ基およびステアロイルオキシ基である。
【0081】
カルボン酸の1価の基は例えば、アセチル基、カプロイル基、ステアロイル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ベンゾイル基、またはβ−(3,5−ジ−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル基である。
1価のシリル基は例えば、式−(CjH2j)−Si(Z’)2Z”(式中、jは2ないし5の範囲の整数を表し、そしてZ’およびZ”は、互いに独立して炭素原子数1ないし4のアルキル基または炭素原子数1ないし4のアルコキシ基を表す。)で表される基である。
【0082】
ジカルボン酸の二価の基は例えば、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、スベロイル基、セバコイル基、マレオイル基、イタコニル基、フタロイル基、ジブチルマロニル基、ジベンジルマロニル基、ブチル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロニル基またはビシクロヘプテンジカルボニル基である。
他の適当な酸はQ1の説明において既に言及したものである。
【0083】
式(X)で表される基Aの先駆物質である、ニトロキシルラジカルは公知であり、WO99/03984、EP−A−0891986またはWO98/13392に記載された内容に従って製造できる。
幾つかの代表例は以下に示すものである。
【化27】
【0084】
式XXa、bおよびcで表される基Aの先駆物質である、ニトロキシルラジカルは公知であり、WO00/07981に記載された内容に従って製造できる。幾つかの代表例は以下に示すものである。
【化28】
【0085】
式XXXで表される基Aの先駆物質である、ニトロキシルラジカルは公知であり、GB2335190に記載された内容に従って製造できる。
幾つかの代表例は以下に示すものである。
さらにまた、DE2621841、US4’131’559およびDE2630798は例えば、相当する1−オキソ化合物に対応する中間体である、2,6−ジエチル−2,3,6−トリメチルー4−オキソピペリジンおよび2,6−ジプロピル−3−エチル−2,6−ジメチル−4−オキソピペリジンの製造を記載する。
2,2−ジメチル−6,6−ジアルキル−4−オキソピペリジンの他の製造方法はF. Asinger, M. Thiel, H. Baltz, Monatshefte fur Chemie 88, 464(1957)または.J.Org. Chem. 58 4837,(1993)においてJ.Bobbittt et al.により記載された方法である。
ピペリジン化合物の1−オキソ−ピペリジン誘導体への酸化は技術的によく知られており、そして例えば、Synthetic Chemistry of Stable Nitroxides, CRC press, Boca Ranton 1994においてL.B.Volodarsky, V.A. Reznikov, V.I. Ovcharenkoにより記載されている。
2,2,6,6−テトラメチルピペリジンの先駆物質は公知であり、そして一部は商業的に入手可能である。
例を以下に示す。
【化29】
【0086】
式XLで表される基Aの先駆物質である、ニトロキシルラジカルもまた公知である。
前記化合物はWO98/30601、WO98/44008またはGB2342649に記載された内容に従って製造できる。
幾つかの代表例は以下に示すものである。
【化30】
【化31】
【0087】
好ましい化合物は式(I)または(II)中、Aは式(X)
(式中、n1は1を表し、
R101はシアノ基を表し;
R102およびR103は互いに独立して未置換の炭素原子数1ないし12のアルキル基またはフェニル基を表すか、またはR102およびR103は結合している炭素原子と一緒になって炭素原子数5ないし7のシクロアルキル基を形成し、
R110は第三級C原子を介して窒素原子と結合している炭素原子数4ないし12のアルキル基、炭素原子数9ないし11のフェニルアルキル基またはフェニル基を表し;
R111は炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数7ないし9のフェニルアルキル基または炭素原子数3ないし12のシクロアルキル基を表すか;あるいは
R110およびR111は一緒になって、未置換のまたは炭素原子数1ないし4のアルキル基により置換された炭素原子数2ないし6のアルキレン橋を形成し;およびR112は炭素原子数1ないし4のアルキル基を表す。)で表される基であるか;あるいは
式中、Aは式(XXa)
[式中、R201は第三級炭素原子数4ないし8のアルキル基を表し;
R202およびR203はメチル基、エチル基を表すかまたは炭素原子と一緒になって炭素原子数5ないし6のシクロアルキル環を形成し;
R204は炭素原子数1ないし18のアルコキシ基、ベンジルオキシ基またはNR223R224(式中、NR223およびR224は互いに独立して水素原子または炭素原子数1ないし8のアルキル基を表す。)を表す。]で表される基を表すか;あるいは
Aは式(XXb)
(式中、QはOを表し、
R205、R206、R207およびR208は互いに独立してメチル基またはエチル基を表すか;または
R205とR206および/またはR207とR208は炭素原子と一緒になって炭素原子数5ないし6のシクロアルキル環を形成し;
R209およびR210は互いに独立してホルミル基、炭素原子数2ないし8のアルキルカルボニル基、ベンゾイル基、炭素原子数1ないし8のアルキル基,ベンジル基またはフェニル基を表す。)で表される基を表すか;あるいは
Aは式(XXc)
[式中、Y1はOを表し、
R205、R206、R207およびR208は互いに独立してメチル基またはエチル基を表すか;または
R205とR206および/またはR207とR208は炭素原子と一緒になって炭素原子数5ないし6のシクロアルキル環を形成し;
R211はホルミル基、炭素原子数2ないし18のアルキルカルボニル基、ベンゾイル基、炭素原子数1ないし18のアルキル基、ベンジル基またはフェニル基を表し、および
R212はOH、炭素原子数1ないし18のアルコキシ基、ベンジルオキシ基、NR223R224(式中、NR223およびR224はおのおの互いに独立して水素原子または炭素原子数1ないし18のアルキル基を表す。)を表す。]で表される基を表すか;
または
Aは式(XXXA)、(XXXB)または(XXXO)
【化32】
[式中、
G1、G2,G3およびG4は、独立して炭素原子数1ないし4のアルキル基を表すか、G1とG2は一緒になってかつG3とG4は一緒になって、あるいはG1とG2は一緒になってまたはG3とG4は一緒になってペンタメチレン基を表し、
G5とG6は独立して水素原子または炭素原子数1ないし4のアルキル基を表し;mは1ないし4の数を表し;
pは1ないし3の数を表し;
mが1の場合、Rは、水素原子、中断されていない炭素原子数1ないし18のアルキル基または1またはそれ以上の酸素原子によって中断された炭素原子2ないし18のアルキル基、シアノエチル基、ベンゾイル基、グリシジル基;2ないし18個の炭素原子をもつ脂肪族カルボン酸の、7ないし15個の炭素原子をもつ脂環式カルボン酸の、または3ないし5個の炭素原子をもつα,β−不飽和カルボン酸の、または7ないし15個の炭素原子をもつ芳香族カルボン酸の、1価の基であって、これら各々のカルボン酸は脂肪族、脂環式または芳香族部分において1ないし3個の基:−COOZ12(式中、Z12はH、炭素原子数1ないし20のアルキル基、炭素原子数3ないし12のアルケニル基、炭素原子数5ないし7のシクロアルキル基、フェニル基、またはベンジル基を表す)により置換され得るものであり;あるいは
Rはカルバミン酸またはリン含有酸の1価の基または1価のシリル基を表し
mが2の場合、Rは炭素原子数2ないし12のアルキレン基、炭素原子数4ないし12のアルケニレン基、キシリレン基;2ないし36個の炭素原子をもつ脂肪族ジカルボン酸の2価の基、または、8ないし14個の炭素原子をもつ脂環式または芳香族ジカルボン酸の2価の基、8ないし14個の炭素原子をもつ脂肪族、脂環式または芳香族ジカルバミン酸の2価の基であって、これらの各々のジカルボン酸は脂肪族、脂環式または芳香族部分で1または2個の基:−COOZ12により置換され得るものであり;あるいは
Rはリン含有酸の2価の基または2価のシリル基を表し;
mが3である場合、Rは脂肪族、脂環式または芳香族部分において−COOZ12により置換され得る脂肪族、脂環式または芳香族トリカルボン酸の3価の基、芳香族トリカルバミン酸の3価の基、またはリン含有酸の3価の基、または3価のシリル基を表し;
mが4である場合、Rは脂肪族、脂環式または芳香族テトラカルボン酸の4価の基を表し:
pは1,2または3を表し;
R401は炭素原子数1ないし12のアルキル基、炭素原子数5ないし7のシクロアルキル基、炭素原子数7ないし8のアラルキル基、炭素原子数2ないし18のアルカノイル基、炭素原子数3ないし5のアルケノイル基またはベンゾイル基を表し;
pが1を表す場合、
R402は未置換のまたはシアノ基、カルボニル基またはカルバミド基で置換された、炭素原子数1ないし18のアルキル基、炭素原子数5ないし7のシクロアルキル基、炭素原子数2ないし8のアルケニル基を表すか、またはグリシジル基、式−CH2CH(OH)−Z4で表される基または式−CO−Z4−または−CONH−Z4(式中、Z4は水素原子、メチル基またはフェニル基を表す)で表わされる基を表し;
pが2を表す場合
R402は炭素原子数2ないし12のアルキレン基、炭素原子数6ないし12のアリーレン基、キシリレン基、基:−CH2CH(OH)CH2−O−B−O−CH2CH(OH)CH2−(式中、Bは炭素原子数2ないし10のアルキレン基、炭素原子数6ないし15のアリーレン基または炭素原子数6ないし12のシクロアルキレン基を表す。)で表される基を表し、但し、
R401はアルカノイル基、アルケノイル基またはベンゾイル基ではなく;またはR402は脂肪族、脂環式または芳香族ジカルボン酸またはジカルバミン酸の2価のアシル基を表すか、または基−CO−を表し;あるいは
pが1の場合、R401およびR402は一緒になって脂肪族もしくは芳香族1,2−または1,3−ジカルボン酸の環式アシル基を表し得;あるいは
R402は基
【化33】
(式中、T7およびT8は独立して水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基を表すか、またはT7およびT8は一緒になって炭素原子数4ないし6のアルキレン基または3−オキサペンタメチレン基を表し、
pが3の場合
R402は2,4,6−トリアジニル基を表す。]で表される基を表すか;
あるいは
式(XLa)または(XLb)中、
R301、R302、R303およびR304は互いに独立して、未置換であるかまたはOHまたは基−O−C(O)−R305により置換された炭素原子数1ないし4のアルキル基を表すか、または、R301とR302および/またはR303とR304は結合している炭素原子と一緒になって、炭素原子数5ないし6のシクロアルキル基を形成し;
R305は水素原子または炭素原子数1ないし4のアルキル基を表し;
R306およびR307は独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し;
Z1はOまたはNR308を表し;
Q4は直接結合または2価の基:CH2、CH2CH2、CH2−CH2−CH2、C(O)、CH2C(O)またはCH2−CH−CH3;
R308は水素原子、炭素原子数1ないし4のアルキル基、OHにより置換された炭素原子数1ないし4のアルキル基、あるいはベンジル基を表す、化合物である。
【0088】
さらに好ましい化合物は、式(XXXA)、(XXXB)または(XXXO)中、G1およびG3はメチル基を表しおよびG2およびG4はエチル基またはプロピル基を表すか、あるいはG1およびG2はメチル基を表しおよびG3およびG4はエチル基またはプロピル基を表す化合物である。
【0089】
特に好ましいのは、式(XXXA)中、G1およびG3はメチル基を表しおよびG2およびG4はエチル基またはプロピル基を表すか、あるいはG1およびG2はメチル基を表しおよびG3およびG4はエチル基またはプロピル基を表し、G5およびG6のうち一方が水素原子を表しおよび他方がメチル基を表すか、両者が水素原子を表し、mは1を表しおよびRは炭素原子数1ないし18のアルキル基または炭素原子数2ないし18のカルボン酸の1価の基を表す、化合物である。
【0090】
式(XLa)および(XLb)において好ましいのは式中、R301、R302、R303およびR304の少なくとも2個がエチル基、プロピル基またはブチル基を表しそして残りの基がメチル基であり、他の置換基は上記で定義した意味を有する化合物である。
本発明の化合物は包括的でない、実施例A1−A18において説明された標準的な方法に従って製造することができる。
【0091】
特に適当な中間体は式(IV)、(V)、(VI)または(VII)
【化34】
(式中、
R1、R2、R3およびAは上述の定義と同じであり;
YはO、NR3またはCR3−R4を表し;
Q3は水素原子または炭素原子数1ないし4のアルキル基を表し;
R4は水素原子またはハロゲン原子を表し;但し、
式(V)において、YがCR3R4を表し、かつR3、R4およびQ3は水素原子を表す場合、Aは2,2,6,6−テトラメチル−ピペリジンから誘導されたニトロキシルラジカルを表さない。)で表される化合物である。
【0092】
式(IV)、(V)、(VI)または(VII)で表される化合物はまた本発明の主題である。
これらは安定な遊離ニトロキシルラジカルと相当する置換された芳香族化合物との反応によって製造される。これは例えば、化合物101,102、111,112,116および123に関する実施例1,2,11,12,16および23に記載された光反応において行うことができる。
【0093】
中間体化合物(IV)、(V)、(VI)または(VII)からさらに公知の方法に従い、式(I)、(II)または(III)で表される化合物が得られる。これらの反応は標準的な操作、例えばアルキル化、エステル化、ウレタン形成またはオキシラン基への添加である。
【0094】
本発明のさらなる主題は
a)少なくとも1種のエチレン系不飽和モノマーまたはオリゴマーおよび
b)式(I)(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)または(VII)で表される化合物、を含む重合性組成物である。
【0095】
好ましいb)は式(I)または(II)で表される化合物である。
上記で与えられた定義と好ましいものは組成物のためにまた適用される。
【0096】
代表的にはエチレン系不飽和モノマーまたはオリゴマーが、エチレン、プロピレン、n−ブチレン、i−ブチレン、スチレン、置換スチレン、共役ジエン、アクロレイン、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、無水マレイン酸、(アルキル)アクリル酸無水物、(アルキル)アクリル酸塩、(アルキル)アクリルエステル、(メタ)アクリロニトリル、(アルキル)アクリルアミド、ビニルハライドまたはビニリデンハライドからなる群から選択される。
【0097】
好ましいエチレン系不飽和モノマーはエチレン、プロピレン、n−ブチレン、i−ブチレン、イソプレン、1,3−ブタジエン、α−炭素原子数5ないし18のアルケン、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレンまたは式CH2=C(Ra)−(C=Z)−Rb[式中、Raは水素原子または炭素原子数1ないし4のアルキル基を表し、RbはNH2,O-(Me+)、グリシジル基、未置換の炭素原子数1ないし18のアルコキシ基、少なくとも1個のNおよび/またはO原子で中断された炭素原子数2ないし100のアルコキシ基、またはヒドロキシ基で置換された炭素原子数1ないし18のアルコキシ基、未置換の炭素原子数1ないし18のアルキルアミノ基、ジ(炭素原子数1ないし18のアルキル)アミノ基、ヒドロキシ基で置換された炭素原子数1ないし18のアルキルアミノ基またはヒドロキシ基で置換されたジ(炭素原子数1ないし18のアルキル)アミノ基、−O−CH2−CH2−N(CH3)2または−O−CH2−CH2−N+H(CH3)2An-(式中、An-は1価の有機または無機酸のアニオンを表す)を表し;
Meは1価の金属原子またはアンモニウムイオンを表し、Zは酸素原子または硫黄原子である。)で表される化合物である。
【0098】
少なくとも1個の酸素原子により中断された炭素原子数2ないし100のアルコキシ基としてのRaに対する実例は、式
【化35】
(式中、Rcは炭素原子数1ないし25のアルキル基、フェニル基、炭素原子数1ないし18のアルキル基により置換されたフェニル基を表し、Rdは水素原子またはメチル基を表し、およびvは1ないし50の数を表す。)で表されるものである。これらのモノマーは例えば非イオン系界面活性剤から相当するアルキル化アルコールまたはフェノールのアクリル化により誘導される。反復単位はエチレンオキシド、プロピレンオキシドまたはその両方の混合物から誘導され得る。
【0099】
さらなる適当なアクリレートまたはメタクリレートモノマーの実例は以下に示される。
【化36】
(式中、An-およびRaは上記で定義したと同様の意味をもち、およびReはメチル基またはベンジル基を表す。An- は好ましくはCl-、Br-または-O3S−CH3を表す。)
【0100】
さらなるアクリレートモノマーは
【化37】
である。
【0101】
アクリレート以外の適当なモノマーの例は
【化38】
である。
【0102】
好ましくは、Raは水素原子、またはメチルを表し、RbはNH2、グリシジル基、未置換のまたは、ヒドロキシ基で置換された炭素原子数1ないし4のアルコキシ基、未置換の炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基、ジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基、ヒドロキシ基で置換された炭素原子数1ないし4のアルキルアミノ基、ヒドロキシ基で置換されたジ(炭素原子数1ないし4のアルキル)アミノ基を表しおよびZは酸素原子を表す。
【0103】
特に好ましいエチレン系不飽和モノマーはスチレン、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、第三ブチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、グリシジルアクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミドまたはジメチルアミノプロピル−メタクリルアミドである。
【0104】
アクリレートのような、より迅速に重合可能であるコモノマーを添加することにより、例えばメタクリレート類、特にメチルメタクリレートのような緩和に重合するモノマーの重合または共重合の速度を増加させることも可能である。代表的な例は、メチルアクリレートまたはブチルアクリレートの存在下におけるメチルメタクリレートの重合または共重合である。
【0105】
代表的な緩和に重合するメタクリレートは、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、メタクリルアミドまたはジメチルアミノプロピル−メタクリルアミドである。これらのメタクリレートの重合は相当するアクリレートの添加により増加され得る。
【0106】
好ましものは、エチレン系不飽和モノマーがメタクリレートおよびアクリレートの混合物である組成物である。
それぞれ、迅速重合性コモノマーの量は代表的に5ないし95部の範囲であり、そして緩和重合性モノマーは95ないし5部の範囲である。
【0107】
式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)または(VII)で表される開始剤/調節剤化合物は、モノマーまたはモノマー混合物を基準として、好ましくは0.01モル%ないし30モル%の量で、より好ましくは0.01モル%ないし20モル%の量で、そして最も好ましくは0.05モル%ないし10モル%の量で存在する。
【0108】
本発明の更なる目的は、エチレン系不飽和モノマーまたはオリゴマーの少なくとも一種のフリーラジカル重合によりオリゴマー、コオリゴマー、ポリマーまたはコポリマー(ブロックまたはランダム)を製造する方法であって、式(I)、(II)、(III)または(IV)で表される開始剤/調節剤化合物の存在下で、O−C結合の開裂を行って2個のフリーラジカル(ラジカル・Cは重合を開始することができる。)を形成することができる反応条件下で上記モノマーまたはモノマー/オリゴマーを(共)重合することからなる方法である。
【0109】
O−C結合の開裂は超音波処理、加熱または、γないしマイクロ波の範囲の電磁放射への暴露により行われる。
好ましくは、O−C結合の開裂は加熱により行われ、そして50℃および160℃の間の温度で行われる。
該方法は、有機溶媒の存在下で、または水の存在下で、または有機溶媒および水の混合物中で行われてよい。グリコールまたは脂肪酸のアンモニウム塩のような付加的な補助溶媒または表面活性剤が存在してもよい。他の適当な補助溶媒は本明細書中に後述されている。
【0110】
好ましい方法は、可能な限り少量の溶媒を使用する。反応混合物において、モノマーおよび開始剤を30重量%より多く、特に好ましくは50%より多く、そして最も好ましくは80%より多く使用することが好ましい。多くの場合、いかなる溶媒もなしに重合が可能である。
有機溶媒が使用される場合、適当な溶媒または溶媒混合物は代表的に純粋なアルカン(ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン)、炭化水素(ベンゼン、トルエン、キシレン)、ハロゲン化炭化水素(クロロベンゼン)、アルカノール(メタノール、エタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル)、エステル(酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルまたは酢酸へキシル)およびエーテル(ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル)またはそれらの混合物である。
【0111】
水性重合反応は、モノマー転化を通して反応混合物が均一な単一相を維持することを確実にするために、水−混和性または親水性補助溶媒により補充され得る。全ての重合反応が完了するまで反応物またはポリマー生成物の沈殿または相分離を防止する溶媒系を提供することにおいて水性溶媒媒体が効果的である限り、いかなる水溶性または水−混和性補助溶媒が使用されてよい。本発明において有用な補助溶媒は、例えば脂肪族アルコール、グリコール、エーテル、グリコールエーテル、ピロリジン、N−アルキルピロリジノン、N−アルキルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、アミド、カルボン酸およびその塩、エステル、有機スルフィド、スルホキシド、スルホン、アルコール誘導体、ヒドロキシエーテル誘導体、例えばブチルカルビトールまたはセロソルブ、アミノアルコール、ケトン等、ならびにそれらの誘導体およびそれらの混合物からなる群から選択されてよい。特例には、メタノール、エタノール、プロパノール、ジオキサン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、ジプロピレングリコール、テトラヒドロフランおよび他の水溶性または水−混和性物質、およびそれらの混合物が含まれる。水および水溶性または水−混和性有機液体の混合物が水性反応媒体として選択される場合、水と補助溶媒の重量比は代表的に約100:0ないし約10:90である。
【0112】
本発明はブロックコポリマーの製造に、特に有用である。
ブロックコポリマーは例えば、ポリスチレンおよびポリアクリレートのブロックコポリマー(例えばポリ(スチレン−コ−アクリレート)またはポリ(スチレン−コ−アクリレート−コ−スチレン))である。それらは接着剤として、またはポリマーブレンドの相溶剤として、またはポリマー強化剤として有用である。ポリ(メチルメタクリレート−コ−アクリレート)ジブロックコポリマーまたはポリ(メチルアクリレート−コ−アクリレート−コ−メタクリレート)トリブロックコポリマーは、コーティング系の分散剤として、コーティング添加剤(例えば流動剤、相溶剤、反応性稀釈剤)として、またはコーティングにおける樹脂成分(例えばハイソリッドペイント)として有用である。スチレン、(メタ)アクリレートおよび/またはアクリロニトリルのブロックコポリマーはプラスチック、エラストマーおよび接着剤に有用である。
【0113】
更に、ブロックが極性モノマーおよび無極性モノマーの間で交互に並んでいる本発明のブロックコポリマーは、非常に均一なポリマーブレンドを製造するための両親媒性表面活性剤または分散剤として多くの用途で有用である。
本発明の(コ)ポリマーは1000ないし400000g/モル、好ましくは2000ないし250000g/モルおよび、より好ましくは2000ないし200000g/モルの数平均分子量を有する。数平均分子量は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)、マトリックス アシステッド レーザー脱離/イオン化質量分析(MALDI−MS)により決定されるか、または開始剤がモノマーから容易に区別され得る基を有する場合、NMR分光分析または他の慣用の方法により決定される。
本発明のポリマーまたはコポリマーは、好ましくは1.1ないし2、より好ましくは1.2ないし1.8の多分散度を有する。
【0114】
従って、本発明は、新規ブロック、マルチ−ブロック、スター形、グラジエント、ランダム、ハイパーブランチドおよび樹枝晶状(dendritic)コポリマーならびにグラフトコポリマーの合成についても包含する。
化合物に関して与えられた種々の置換基の定義および好ましさは、組成物に関しても、そして重合プロセスに関しても適合する。
本発明により製造されたポリマーは以下の用途で有用である。
接着剤、洗浄剤、分散剤、乳化剤、表面活性剤、脱泡剤、定着剤、腐蝕抑制剤、粘度改良剤、潤滑剤、流動変性剤、増粘剤、架橋剤、紙処理、水処理、電子材料、ペイント、コーティング、写真、インク材料、イメージング材料、超吸収体、化粧品、整髪製品、防腐剤、殺生物剤または、アスファルト、レザー、繊維、セラミックスおよび木材のための変性剤。
【0115】
本発明の重合は“リビング”重合であるため、実際的に思い通りに開始させ、そして終了させることができる。更に、ポリマー製品は、リビング状態での重合の継続を可能とする官能性アルコキシアミン基を保持する。従って、本発明の一つの態様では、第一のモノマーが最初の重合段階で消費されると、次いで第二のモノマーが添加されて、第二の重合段階における成長ポリマー鎖において第二のブロックが形成され得る。従って、マルチ−ブロックコポリマーを製造するために、同じ、または異なるモノマーを用いて付加的な重合を行うことも可能である。
更に、これはラジカル重合であるので、ブロックは本質的にどのような順序でも製造され得る。イオン重合における場合のように、最も安定化されていないポリマー中間体から最も安定化されたポリマー中間体へと連続的な重合段階が続かなければならないブロックコポリマーの製造に制限する必要はない。従って、ポリアクリロニトリルまたはポリ(メタ)アクリレートブロックが最初に製造され、次いでスチレンまたはブタジエンブロックがそれらに結合されるマルチ−ブロックコポリマー等を製造することが可能である。
更に、本発明のブロックコポリマーの種々のブロックを結合させるために必要とされる架橋基はない。単純に、連続的なモノマーを添加して連続的なブロックを形成することが可能である。
【0116】
中でもC.J.Hawker によりAngew. Chemie, 1995, 107, 1623-1627頁に記載されたスター形およびグラフト(コ)ポリマー、K.Matyaszewski等によりMacrmolecules 1996, 29巻, 12号, 4167-4171頁に記載されたデンドリマー、C.J.Hawker等によりMacrmol. Chem. Phys. 198, 155-166(1997)に記載されたグラフト(コ)ポリマー、C.J.Hawker によりMacrmolecules 1996, 29, 2686-2688に記載されたランダムコポリマーまたはN.A.ListigoversによりMacrmolecules 1996, 29, 8992-8993に記載されたジブロックまたはトリブロックコポリマーのような、種々の特定に設計されたポリマーおよびコポリマーが本発明により入手可能である。
好ましくは、スター形の、コーム形の、ブロック構造体のオリゴマー又はコポリマーを製造する。
【0117】
また、本発明の更なる主題は、上記方法によって製造されたオリゴマー、コオリゴマー、ポリマーまたはコポリマーおよびエチレン系不飽和モノマーの重合のための、式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、(VI)または(VII)で表される化合物の使用方法である。
【0118】
【実施例】
以下の実施例は本発明を説明するものである。
化合物の製造
実施例A1:(化合物101)
光反応器に120g(0.73mol)の4−エチルフェニルアセテート、5g(0.029mol)の4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルおよび16.9g(0.115mol)の第三ブチルペルオキシドを装填する。この赤色溶液を窒素でフラッシュし、次いで水銀浸漬ランプ(mercury dipping lamp)(Pyrex jacket)を使用して20ないし25℃で照射する。次に、反応混合物をロータリーエバポレータ中で濃縮し、そして残渣をヘキサン/酢酸エチル(6:4)によるシリカゲルを用いるクロマトグラフィーにかけて、無色の結晶形態の化合物101の6.2g(理論値の64%)を得る。
融点:65−67℃
C19H29NO4に対する
計算された分析値:C 68.03%、H 8.71%、N 4.18%;
実測値: C 67.96%、H 8.85%、N 3.77%
【0119】
実施例A2:(化合物102)
撹拌しながらおよび室温にて、5mlのHCl(37%)を50mlのメタノール中の10g(0.03mol)の化合物101よりなる溶液に添加する。30分後、生じた残渣をろ過により集める。この残渣を水中のスラリーにしおよび水性懸濁液を固体の炭酸水素ナトリウムにてpH7−8に調整し、そしてエーテルで抽出する。次に有機相をNa2SO4上で乾燥し、そしてロータリーエバポレータで濃縮する。残渣をトルエンから再結晶化させて、白色結晶形態の化合物102の6.7g(理論値の76%)を得る。
融点:97−99℃
C17H27NO3に対する
計算された分析値:C 69.59%、H 9.28%、N 4.77%;
実測値: C 70.36%、H 9.33%、N 4.48%
【0120】
実施例A3:(化合物103)
2.3ml(0.027mol)のアリルブロミドを40mlのアセトン中の4.0g(0.014mol)の化合物102および3.7g(0.027mol)のK2CO3よりなる懸濁物に20℃で滴下で添加する。この混合物は60℃で6時間撹拌する。反応混合物をろ過し、ろ液をロータリーエバポレータで濃縮する。残渣をペンタンから再結晶化させて、白色結晶形態の化合物103の2.6g(理論値の58%)を得る。
融点:66.5−67.5℃
C20H31NO3に対する
計算された分析値:C 72.03%、H 9.37%、N 4.20%;
実測値: C 71.46%、H 9.36%、N 4.27%
【0121】
実施例A4:(化合物104)
アセトン30mlおよび水50mlにおける22.0g(0.075mol)の化合物102および3g(0.075mol)のNaOHよりなる溶液を、50mlのアセトン中の4.2g(0.023mol)の塩化シアヌルよりなる溶液に5−10℃で滴下で添加する。混合物を室温で16時間攪拌の後、沈殿した残渣をろ過によって収集する。フィルターケーキを水、メタノール、およびエタノールで徹底的に洗浄し、白色固体の形態で19.1g(理論値の88%)を得る。融点:212−214℃
C54H78N6O9に対する
計算された分析値:C 67.89%、H 8.23%、N 8.79%;
実測値: C 67.51%、H 8.24%、N 8.90%
【0122】
実施例A5:(化合物105)
実施例3と同様に、1g(3.78mmol)のα,α’−ジブロモ−p−キシレン、2.45g(8.35mmol)の化合物102および1.15g(8.32mmol)のK2CO3を25mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、塩化メチレン/エタノール(10:2)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、白色結晶の形態で2.4g(理論値の92%)の化合物105を得る。融点:139−141℃
C42H60N2O6に対する
計算された分析値:C 73.22%、H 8.78%、N 4.06%;
実測値: C 73.92%、H 8.57%、N 3.81%
【0123】
実施例A6:(化合物106)
実施例3と同様に、1g(2.94mmol)の4,4’−ビス(ブロモメチル)ビフェニル、1.90g(6.47mmol)の化合物102および0.90g(6.51mmol)のK2CO3を20mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、塩化メチレン/エタノール(10:2)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、白色結晶の形態で2.15g(理論値の95%)の化合物106を得る。融点:65−69℃
C48H64N2O6に対する
計算された分析値:C 75.35%、H 8.43%、N 3.66%;
実測値: C 74.51%、H 8.54%、N 3.40%
【0124】
実施例A7:(化合物107)
実施例3と同様に、5.0g(0.011mol)の1,2,4,5−テトラキス(ブロモメチル)ベンゼン、15.0g(0.051mol)の化合物102および7.0g(0.05mol)のK2CO3を100mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、塩化メチレン/エタノール(10:3)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、次いでトルエンからの再結晶化により、白色結晶の形態で9.1g(理論値の63%)の化合物107を得る。融点:158−161℃
C78H114N4O12に対する
計算された分析値:C 72.08%、H 8.84%、N 4.31%;
実測値: C 71.53%、H 8.84%、N 3.99%
【0125】
実施例A8:(化合物108)
実施例3と同様に、5.0g(7.86mmol)のヘキサキス(ブロモメチル)ベンゼン、15.6g(53.1mmol)の化合物102および7.4g(53.5mmol)のK2CO3を250mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、塩化メチレン/エタノール(10:3)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、次いでトルエンからの再結晶化により、白色結晶の形態で13.3g(理論値の89%)の化合物108を得る。融点:154−157℃
C114H168N6O18に対する
計算された分析値:C 71.66%、H 8.86%、N 4.39%;
実測値: C 71.64%、H 8.87%、N 4.06%
【0126】
実施例A9:(化合物109)
実施例3と同様に、1ml(7.67mmol)のエチル2−ブロモプロピオネート、2.0g(6.81mmol)の化合物102および1.0g(7.24mmol)のK2CO3を10mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、塩化メチレン/エタノール(10:3)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけることにより、白色オイルの形態で2.25g(理論値の84%)化合物109を得る。
C22H35NO5に対する
計算された分析値:C 67.15%、H 8.96%、N 3.56%;
実測値: C 67.05%、H 8.99%、N 3.52%
【0127】
実施例A10:(化合物110)
実施例3と同様に、化合物110は1−第三ブチル−3,3−ジエチル−5,5−ジメチル−ピペラジン−2−オン−4−オキシルおよび4−エチルフェニルアセテートから白色結晶の形態で得られる。融点:92−96℃
C24H38N2O4に対する
計算された分析値:C 68.86%、H 15%、N 6.69%;
実測値: C 68.68%、H 9.10%、N 6.46%
1−第三ブチル−3,3−ジエチル−5,5−ジメチル−ピペラジン−2−オン−4−オキシルはヨーロッパ特許出願第98811030.0に記載されているように製造される。
【0128】
実施例A11:(化合物111)
実施例1と同様に、化合物111は1−第三ブチル−3,3−ジエチル−5,5−ジメチル−ピペラジン−2−オン−4−オキシルおよび4−エチルアセトフェノンから白色結晶の形態で得られる。融点:91−94℃
C24H38N2O3に対する
計算された分析値:C 71.60%、H 9.51%、N 6.96%;
実測値: C 71.03%、H 9.49%、N 6.90%
1−第三ブチル−3,3−ジエチル−5,5−ジメチル−ピペラジン−2−オン−4−オキシルはヨーロッパ特許出願第98811030.0に記載されているように製造される。
【0129】
実施例A12:(化合物112)
16gの炭酸カリウムを11ないし20℃の温度で250mlのメタノール中、32.3g(0.077mol)の化合物110よりなる溶液に加える。15分間撹拌の後、反応混合物は2N−HClで酸性にしおよび水500mlで希釈する。沈殿残渣を吸引ろ過により収集し、水で洗浄し、および乾燥して、28.4g(96%)のベージュ色の微結晶粉末の形態の化合物112を得る。融点:
145−147℃
1H−NMR(300MHz、CDCl3)、δ(ppm):(ジアステレオマー混合物):7.17−6.76m(4H)、4.65−4.54m(1H)、3.14−2.93m(2H)、2.13−0.55 m(28H)
【0130】
実施例A13:(化合物113)
実施例3と同様に、2.64g(0.01mol)のα,α’−ジブロモ−p−キシレン、7.9g(0.021mol)の化合物112および2.8g(0.02mol)のK2CO3を30mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、酢酸エチル/ヘキサン(1:4)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、無色の樹脂の形態で4.4g(理論値の51%)化合物113を得る。C52H78N4O6に対する
計算された分析値:C 73.03%、H 9.19%、N 6.55%;
実測値: C 73.17%、H 9.19%、N 6.55%
【0131】
実施例A14:(化合物114)
実施例3と同様に、2.25g(0.005mol)の1,2,4,5−テトラキス(ブロモメチル)ベンゼン、7.9g(0.021mol)の化合物112および2.8g(0.02mol)のK2CO3を40mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、ヘキサン/第三ブチルメチルエーテル(3:1)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、次いでヘキサンからの再結晶化により、白色結晶の形態で5.1g(理論値の62.5%)の化合物114を得る。融点:148−153℃
1H−NMR(300MHz、CDCl3)、δ(ppm):(ジアステレオマー混合物):7.64s(2H)、7.16−6.83m(16H)、5.10s(8H)、4.61−4.57m(4H)、3.05−2.80m(8H)、2.07−0.57m(112H)
【0132】
実施例A15:(化合物115)
実施例3と同様に、2.12g(0.003mol)のヘキサキス(ブロモメチル)ベンゼン、7.9g(0.021mol)の化合物112および2.8g(0.02mol)のK2CO3を40mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、ヘキサン/酢酸エチル(4:1)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけることにより、無色樹脂の形態で7.55g(理論値の95%)の化合物115を得る。
1H−NMR(300MHz、CDCl3)、δ(ppm):(ジアステレオマー混合物):7.24−6.84m(24H)、5.20bs(12H)、4.65−4.63m(6H)、3.12−2.88m(12H)、2.13−0.65m(168H)
【0133】
実施例A16:(化合物116)
3.1ml(0.06mol)の臭素を水60ml中8g(0.2mol)のNaOHに、10℃以下の温度に維持するよう、冷却しながら滴下で添加する。次いでジオキサン25ml中の8.05g(0.02mol)の化合物111よりなる溶液を滴下で添加し、そして混合物10ないし20℃の温度で5時間撹拌する。次いで100mlの水を加え、そして溶液を50mlのメチル第三ブチルエーテルで抽出する。水相をHClで酸性にし、そして50mlのメチル第三ブチルエーテルで2回再度抽出する。これらの抽出物を水で洗浄し、MgSO4上で乾燥させ、そして蒸発により濃縮する。残渣をヘキサン中でスラリーにし、ろ過および乾燥してベージュ色の微結晶粉末形態で、融点172-177℃の6.55g(81%)の化合物116を得る。
1H−NMR(300MHz、CDCl3)、δ(ppm):(ジアステレオマー混合物):7.15d(2H)、7.35d(2H)、4.73−4.71m(1H)、3.16−2.83 m(2H)、2.11−0.60 m(28H)。
【0134】
実施例A17:(化合物117)
5.75g(0.014mol)の化合物116、0.1gの4−ジメチルアミノピリジン、1.31g(0.0065mol)の1,12−ドデカンジオールおよび2.95g(0.014mol)のジシクロヘシルカルボジイミドをジクロロメタン25ml中で20時間撹拌する。反応混合物のろ過後、ろ液を
酢酸エチル/ヘキサン(5:1)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、4.95g(理論値の78%)の化合物117を無色樹脂の形態で得る。
C58H94N4O8に対する
計算された分析値:C 71.42%、H 9.71%、N 5.74%;
実測値: C 71.33%、H 9.66%、N 5.79%
【0135】
実施例A18:(化合物118)
実施例117と同様に、ジクロロメタン25ml中の7.1g(0.00176mol)の化合物116、0.55g(0.004mol)のペンタエリトリトール、0.1gの4−ジメチルアミノピリジンおよび3.63g(0.00176mol)のジシクロへキシルカルボジイミドから、4.7g(70%)の化合物118を無色樹脂の形態で得る。
1H−NMR(300MHz、CDCl3)、δ(ppm):(ジアステレオマー混合物):7.91d(8H)、7.28d(8H)、4.83−4.76m(4H)、4.73bs(8H)、3.16−2.91 m(8H)、2.19−0.69m(112H)。
【0136】
実施例A19:(化合物119)
実施例A1と同様に、165g(1mol)の4−エチルフェニルアセテート、10g(0.05mol)の4−ヒドロキシ−2,6−ジエチル−2,3,6−トリメチルピペリジン−1−オキシルおよび25g(0.172mol)の第三ブチルペルオキシドを反応させる。粗生成物を、エーテル/ヘキサン(1:5)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、無色樹脂の形態で8.5g(理論値の45%)の化合物119を得る。
【0137】
実施例A20:(化合物120)
実施例A2と同様に、34g(0.09mol)の化合物119をHClにより加水分解する。仕上げの後、28.5gの化合物120を黄色樹脂として単離する。
【0138】
実施例A21:(化合物121)
実施例A5と同様に、3.1g(0.012mol)のα,α’−ジブロモ−p−キシレン、8.2g(0.024mol)の化合物120および1.15gのK2CO3を50mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、エーテル/ヘキサン(1:5)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、白色発泡体の形態で7.4g(理論値の85%)の化合物121を得る。
C48H72N2O6に対する
計算された分析値:C 74.57%、H 9.38%、N 3.62%;
実測値: C 74.73%、H 9.60%、N 3.62%
【0139】
実施例A22:(化合物122)
実施例A7と同様に、3g(0.0067mol)の1,2,3,4−テトラキス(ブロモメチル)ベンゼン、10.3g(0.031mol)の化合物120および4.2gのK2CO3を50mlのアセトン中で反応させる。粗生成物を、エーテル/ヘキサン(2:5)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけ、分析データが与えられた構造に相当する、9.2g(理論値の95%)の化合物122を無色樹脂の形態で得る。
【0140】
実施例A23:(化合物123)
エタノール40ml中の20g(0.066mol)の1−{4−[1−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−イルオキシ)−エチル]−フェニル}−エタノン(WO99/46261実施例A4に記載された方法で製造されたもの)に、2g(0.053mol)のホウ水素化ナトリウムを添加した。反応混合物を50℃で1時間撹拌した。次いで50mlの水を添加し、そして溶液を酢酸エチル50mlで2回抽出する。有機相は合わせられ、Na2SO4上で乾燥させ、そして蒸発により濃縮される。粗生成物をヘキサン/酢酸エチル(10:1)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、白色結晶の形態で16.2g(理論値の81%)の化合物123を得る。融点50−51℃
【0141】
実施例A24:(化合物124)
エ−テル100ml中の15g(0.05mol)の化合物123および5.9gのトリエチルアミンに、4.9g(0.053mol)の塩化アクリロイルを0℃の撹拌下に滴下で添加する。反応混合物を次いで室温で4時間撹拌する。続いて、反応混合物を水50mlで2回洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、そして蒸発により濃縮する。粗生成物をヘキサン/酢酸エチル(10:1)によるシリカゲルを用いたクロマトグラフィーにかけて、分析データが与えられた構造に相当する、6.7g(理論値の38%)の化合物124を無色の液体の形態で得る。製造された化合物を表1にまとめる
【0142】
表1
【表1】
【表2】
【0143】
【表3】
【0144】
【表4】
【0145】
【表5】
【0146】
【表6】
【0147】
化合物125ないし165は上に示した実施例と同様に製造することができる。
【表7】
【0148】
【表8】
【0149】
【表9】
【0150】
【表10】
【0151】
【表11】
【0152】
重合実施例
B)スチレンと化合物104、105、107および108の重合
反応条件:シュレンクフラスコ、50mlスチレン、Ar−パージされたもの
調節剤:スチレンの量に相当する調節剤の量(50ml=0.436mol)
表2
【表12】
【0153】
C.アクリレートの重合
実施例C1
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに0.441g(1.17mmol)の化合物112および10g(78mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で5時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。4g(40%)のモノマーが反応しそして無色粘稠性液体が得られる。
GPC:Mn=4500、Mw=5600、多分散度指数=1.25
【0154】
実施例C2
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに1.601g(1.872mmol)の化合物113および8g(62.4mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で3時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。5.68g(71%)のモノマーが反応しそして透明な黄色の粘稠性液体が得られる。
GPC:Mn=4300、Mw=4900、多分散度指数=1.15
【0155】
実施例C3
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに1.528g(0.936mmol)の化合物114および8g(62.4mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で3時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。5.2g(65%)のモノマーが反応しそして透明な黄色の粘稠性液体を得た。
GPC:Mn=8500、Mw=9700、多分散度指数=1.15
【0156】
実施例C4
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに2.255g(0.936mmol)の化合物115および8g(62.4mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で3時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。4.8g(60%)のモノマーが反応しそして黄色の粘稠性液体を得た。
GPC:Mn=7400、Mw=8100、多分散度指数=1.1
【0157】
実施例C5
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに0.473g(1.17mmol)の化合物116および10g(78mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で5時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。8.6g(86%)のモノマーが反応しそして無色粘稠性液体を得た。GPC:Mn=8100、Mw=12000、多分散度指数=1.5
【0158】
実施例C6
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに1.826g(1.872mmol)の化合物117および8g(62.4mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で3時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。5.2g(65%)のモノマーが反応しそして透明な黄色の粘稠性液体を得た。
GPC:Mn=4700、Mw=5500、多分散度指数=1.2
【0159】
実施例C7
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに1.575g(0.936mmol)の化合物118および8g(62.4mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で3時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。5.2g(65%)のモノマーが反応しそして透明な黄色の粘稠性液体を得た。
GPC:Mn=8400、Mw=9600、多分散度指数=1.15
【0160】
実施例C8(化合物121)
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに1.446g(1.87mmol)の化合物121および8g(62.4mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で3時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。6.8g(85%)のモノマーが反応しそして無色粘稠性液体を得た。GPC:Mn=4100、Mw=4900、多分散度指数=1.2
【0161】
実施例C9(化合物122)
温度計、コンデンサーおよびマグネチックスターラーを備えた50mlの丸底三首フラスコに1.365g(0.93mmol)の化合物122および8g(62.4mmol)のn−ブチルアクリレートを装填し、そして脱気する。次いでこの透明溶液をアルゴン下で145℃に加熱する。混合物を145℃で3時間撹拌し、次いで60℃に冷却し、そして残留しているモノマーを高真空下で蒸発させる。7.5g(94%)のモノマーが反応しそして無色粘稠性液体を得た。GPC:Mn=9100、Mw=11300、多分散度指数=1.25
Claims (18)
- 式(I)
R1およびR2は各々互いに独立して水素原子または炭素原子数1ないし4のアルキル基であり;
Q1は
nは2ないし10の数を表し;
Aは式(XXXA)、(XXXB)または(XXXO)
G1、G2,G3およびG4は、独立して炭素原子数1ないし4のアルキル基を表すか、G1とG2は一緒になってかつG3とG4は一緒になって、あるいはG1とG2は一緒になってまたはG3とG4は一緒になってペンタメチレン基を表し;
G5とG6は独立して水素原子または炭素原子数1ないし4のアルキル基を表し;
mは1を表し;
pは1を表し;
Rは、水素原子、炭素原子数1ないし18のアルキル基または炭素原子数2ないし18のカルボン酸の1価の基を表し;
R401は炭素原子数1ないし12のアルキル基を表し;
R402は炭素原子数1ないし18のアルキル基を表す。]で表される基を表すか;あるいは
Aは式(XLa)
R301、R302、R303およびR304は互いに独立して、未置換である炭素原子数1ないし4のアルキル基を表し;
Z1はOまたはNR308を表し;
Q4は直接結合または2価の基:CH2またはC(O)を表し;
R308は水素原子または炭素原子数1ないし4のアルキル基を表す。)で表される基を表す。]で表される化合物。 - 前記式中、R1およびR2は各々互いに独立して水素原子またはメチル基を表す、請求項1に記載の式(I)で表される化合物。
- 前記式(XXXA)、(XXXB)または(XXXO)中、G1およびG3はメチル基を表しおよびG2およびG4はエチル基またはプロピル基を表すか、あるいはG1およびG2はメチル基を表しおよびG3およびG4はエチル基またはプロピル基を表す請求項1記載の化合物。
- 前記式(XXXA)中、G1およびG3はメチル基を表しおよびG2およびG4はエチル基またはプロピル基を表すか、あるいはG1およびG2はメチル基を表しおよびG3およびG4はエチル基またはプロピル基を表し、G5およびG6のうち一方が水素原子を表しおよび他方がメチル基を表すか、両者が水素原子を表し、mは1を表しおよびRは炭素原子数1ないし18のアルキル基または炭素原子数2ないし18のカルボン酸の1価の基を表す、請求項1記載の化合物。
- 前記式(XLa)および(XLb)中、R301、R302、R303およびR304の少なくとも2個がエチル基、プロピル基またはブチル基を表しそして残りの基がメチル基である請求項1記載の化合物。
- a)少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーまたはオリゴマーおよび
b)請求項1記載の式(I)あるいは請求項7記載の式(IV)で表される化合物、を含む重合性組成物。 - 前記成分b)は式(I)で表される化合物である、請求項9記載の重合性組成物。
- エチレン性不飽和モノマーまたはオリゴマーが、エチレン、プロピレン、n−ブチレン、i−ブチレン、スチレン、置換スチレン、共役ジエン、アクロレイン、酢酸ビニル、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、無水マレイン酸、(アルキル)アクリル酸無水物、(アルキル)アクリル酸塩、(アルキル)アクリルエステル、(メタ)アクリロニトリル、(アルキル)アクリルアミド、ビニルハライドまたはビニリデンハライドからなる群から選択される請求項9記載の重合性組成物。
- 少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマーまたはオリゴマーのフリーラジカル重合によるオリゴマー、コオリゴマー、ポリマーまたはコポリマー(ブロックまたはランダム)の製造方法であって、O−C結合を開裂させて2つのフリーラジカルを形成でき、・Cラジカルは重合を開始することのできる反応条件下に請求項1あるいは請求項7記載の式(I)または(IV)で表される開始剤/調節剤化合物の存在下で前記モノマーまたはモノマー/オリゴマーを(共)重合させることからなる方法。
- O−C結合の開裂が超音波処理、加熱またはγないしマイクロ波の範囲の電磁線への曝露により行われる請求項12記載の方法。
- O−C結合の開裂が加熱により行われ、50℃ないし160℃の範囲でなされる請求項13記載の方法。
- スター形、コーム形またはブロック形構造のコオリゴマーまたはコポリマーが製造される請求項12記載の方法。
- 前記式(I)または(IV)で表される化合物が前記モノマーまたはモノマー混合物に基づいて0.01ないし30モル%の量で存在する請求項12記載の方法。
- 請求項12記載の方法により製造されるオリゴマー、コオリゴマー、ポリマーまたはコポリマー。
- エチレン性不飽和モノマーの重合のための請求項1記載の式(I)あるいは請求項7記載の式(IV)で表される化合物を使用する方法。
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