JP5828646B2 - ジエチル亜鉛の熱安定化の方法及びジエチル亜鉛組成物 - Google Patents
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これまでジエチル亜鉛の添加剤として知られている、アントラセン、アセナフテン、アセナフチレンといった化合物は、それらの沸点が、342℃(アントラセン)、279℃(アセナフテン)、265〜275℃(アセナフチレン)と、いずれの化合物も118℃の沸点を有するジエチル亜鉛に比べて沸点が高いことから、ジエチル亜鉛中にアントラセン、アセナフテン、アセナフチレンを添加することで安定化したジエチル亜鉛組成物を用いて、上記の方法でジエチル亜鉛を長期間外部装置等に供給すると、添加したアントラセン、アセナフテン、アセナフチレンといった化合物が供給容器内に供給途中で残っているジエチル亜鉛中に蓄積していくという課題がある。
式(1)中、Rはそれぞれ独立して、水素、炭素数1〜8の直鎖もしくは分岐したアルキル基、炭素数1〜8の直鎖もしくは分岐したアルケニル基、炭素数6〜14のアリル基、炭素数1〜8の直鎖もしくは分岐したアルコキシ基である(ただし、Rがすべて水素である場合は除く)。また、式(1)の化合物は、以下の一般式(2)の炭素からなる骨格を少なくとも一つ含む。
例えば、保存安定性の向上を目的する場合においては、あらかじめ、ジエチル亜鉛に添加物を添加する方法を用いることが出来る。
DSC測定は、DSC6200(セイコーインスツルメンツ株式会社製)を用いて行なった。本発明の添加物を合成により得た場合には、1H-NMR測定はGemini-300(バリアン社製)、GC-MS測定をHP6890(ヒューレッド・パッカード社製)それぞれ用いて合成した添加物を解析した。
ジエチル亜鉛(東ソー・ファインケム株式会社製)と、2,4−ジメチル−1,3−ペンタジエン(CAS No.1000-86-8)(市販試薬)とを窒素雰囲気下、室温において所定の濃度でガラス容器に秤量した。添加物をジエチル亜鉛に溶解して、ジエチル亜鉛組成物を調製した。
添加物の添加率(重量%)=(添加物重量/(添加物重量+ジエチル亜鉛重量))×100
[ジエチル亜鉛のDSC測定による熱安定性試験]
窒素雰囲気下、ジエチル亜鉛を、SUS製DSCセルに秤収して密閉した。得られたサンプルについてDSC測定を、30〜450℃を測定温度範囲として10℃/分の昇温速度で熱分析測定を行なった。それぞれのサンプルの分解温度は、DSC測定の初期発熱温度で観測される。添加物を添加していないジエチル亜鉛のみのサンプルの初期発熱温度を表1に示す。
[ジエチル亜鉛組成物のDSC測定による熱安定性試験]
参考例1と同様にして、窒素雰囲気下、本発明の化合物である、2,4−ジメチル−1,3−ペンタジエン(CAS No.1000-86-8)を添加したジエチル亜鉛組成物を、SUS製DSCセルに秤収して密閉した。得られたサンプルについてDSC測定を、30〜450℃を測定温度範囲として10℃/分の昇温速度で参考例1と同様の熱分析測定を行なった。各サンプルの初期発熱温度を表1に示す。
本発明の化合物を添加したジエチル亜鉛組成物のサンプルの初期発熱温度は、参考例で得られたジエチル亜鉛のみのサンプルの初期発熱温度よりも高く、本発明の組成物は、ジエチル亜鉛のみのサンプルよりも分解の開始温度が高い。本結果より添加物を添加したジエチル亜鉛組成物の高い熱安定性が確認された。また、本発明の化合物である、2,4−ジメチル−1,3−ペンタジエンの沸点は93℃とジエチル亜鉛の沸点である118℃よりも低く、MOCVD法等、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスをジエチル亜鉛に流通させてジエチル亜鉛の飽和蒸気ガスとして外部装置に供給する方法での使用において、長期間の上記の供給で、供給容器内に供給途中で残っているジエチル亜鉛組成物中に、添加物として使用する化合物が蓄積する問題点が軽減される。
実施例1と同様にして、特許文献1〜3に記載の化合物であるアントラセン、アセナフテン、アセナフチレンを添加したジエチル亜鉛組成物について同様の検討を行った。それぞれのサンプルの初期発熱温度を表1に示す。
また、前述の化合物の沸点は、342℃(アントラセン)、279℃(アセナフテン)、265〜275℃(アセナフチレン)とジエチル亜鉛の沸点である118℃よりも高く、MOCVD法等、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスをジエチル亜鉛に流通させてジエチル亜鉛の飽和蒸気ガスとして外部装置に供給する方法での使用において、長期間の上記の供給で、供給容器内に供給途中で残っているジエチル亜鉛組成物中に、これらの化合物が蓄積する問題点が発生する。
[ジエチル亜鉛組成物のDSC測定による熱安定性試験]
本発明の化合物である、2,4−ジメチル−1,3−ペンタジエン(CAS No.1000-86-8)の添加濃度を変えたこと以外は、実施例1と同様の熱分析測定を行なった。各サンプルの初期発熱温度を表1に示す。
本発明の化合物を添加したジエチル亜鉛組成物のサンプルの初期発熱温度は、化合物の添加濃度を低くしても参考例で得られたジエチル亜鉛のみのサンプルの初期発熱温度よりも高く、本発明の組成物は、ジエチル亜鉛のみのサンプルよりも分解の開始温度が高い。本結果より添加物を添加したジエチル亜鉛組成物の高い熱安定性が確認された。
実施例3と同様にして、特許文献1〜3に記載の化合物であるアントラセン、アセナフテン、アセナフチレンを添加したジエチル亜鉛組成物について同様の検討を行った。それぞれのサンプルの初期発熱温度を表1に示す。
これらのサンプルは、本発明の化合物を添加したジエチル亜鉛組成物のサンプルの初期発熱温度よりも低く、既存の添加物の添加した組成物は本発明の組成物よりも熱安定性が劣っていた。
[ジエチル亜鉛組成物のDSC測定による熱安定性試験]
本発明の化合物である、ジメチルヘキサジエンを含む混合物、トリメチルヘキサジエンを含む混合物、2,6−ジメチル−2,4,6−オクタトリエン(CAS No.673-84-3)を種々の添加量で添加したジエチル亜鉛組成物について、実施例1と同様の熱分析測定を行なった。各サンプルの初期発熱温度を表2に示す。
本発明の化合物を添加したジエチル亜鉛組成物のサンプルの初期発熱温度は、化合物の添加濃度を低くしても参考例で得られたジエチル亜鉛のみのサンプルの初期発熱温度よりも高く、本発明の組成物は、ジエチル亜鉛のみのサンプルよりも分解の開始温度が高い。本結果より添加物を添加したジエチル亜鉛組成物の高い熱安定性が確認された。
本発明の添加物として有効な構造を有する、ジメチルヘキサジエンを含む混合物およびトリメチルヘキサジエンを含む混合物は、2,4−ジメチル−1,3−ペンタジエン(CAS No.1000-86-8)に関する公知の合成手法を参考にして合成を行なった。ジメチルヘキサジエンを含む混合物およびトリメチルヘキサジエンを含む混合物は、それぞれ蒸留精製によって精製した。前述の混合物を含む粗生成物の蒸留精製(大気圧)おいて、各混合物を含む蒸留留分が留出する際の底部加熱温度は、ジメチルヘキサジエンを含む混合物:140℃、トリメチルヘキサジエンを含む混合物:165℃であった。従って、それぞれの混合物の沸点は、底部加熱温度よりも低い。
ジメチルヘキサペンタジエンを含む混合物およびトリメチルヘキサジエンを含む混合物は、それぞれ、1H-NMR測定およびGC-MS測定によって解析した。各混合物のNMRチャート(溶媒:CDCl3)を図1,2に示す。なお、2,6−ジメチル−2,4,6−オクタトリエン(CAS No.673-84-3)は市販試薬を使用した。
Claims (7)
- ジエチル亜鉛の熱安定性を向上させる方法として、添加物として下記一般式(1)の炭素−炭素2重結合を有する化合物を用い、ジエチル亜鉛への添加物の添加率が50ppm〜20wt%で添加することを特徴とする、ジエチル亜鉛の熱安定化の方法。
- ジエチル亜鉛の熱安定性を向上させる方法として、添加物として下記一般式(3)の炭素−炭素2重結合を有する化合物を用い、ジエチル亜鉛への添加物の添加率が50ppm〜20wt%で添加することを特徴とする、ジエチル亜鉛の熱安定化の方法。
- 一般式(1)または(3)で表される炭素−炭素2重結合を有する化合物において、置換基Rが水素や炭素数が3以下であるアルキル基またはアルケニル基から構成される化合物で総炭素数が6〜10である、請求項1または請求項2に記載のジエチル亜鉛の熱安定化の方法。
- 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のジエチル亜鉛の熱安定化の方法を用いて成るジエチル亜鉛組成物の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のジエチル亜鉛の安定化方法において、ジエチル亜鉛に熱安定性に効果のある添加物とは異なる種類の炭素数5〜25の飽和及び/または不飽和炭化水素及び炭素数6〜30の芳香族炭化水素化合物あるいはエーテル系化合物がジエチル亜鉛に共存することを特徴とするジエチル亜鉛の熱安定化の方法。
- 請求項4に記載のジエチル亜鉛組成物の製造方法において、ジエチル亜鉛組成物を構成する添加物とは異なる種類の炭素数5〜25の飽和及び/または不飽和炭化水素及び炭素数6〜30の芳香族炭化水素化合物あるいはエーテル系化合物が共存することを特徴とするジエチル亜鉛組成物の製造方法。
- ジエチル亜鉛と、添加物として請求項1〜3に記載された一般式(1)または(3)で表される炭素−炭素2重結合を有する化合物とからなる組成物であって、前記添加物の添加率が50ppm〜20wt%であるジエチル亜鉛組成物。
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