JP6006331B2 - 芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する改善されたアミン系添加剤組成物、及びその使用方法 - Google Patents
芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する改善されたアミン系添加剤組成物、及びその使用方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する改善された添加剤組成物に関する。当該組成物において、芳香族ビニルモノマーはスチレンを包含し、その改善は1個以上の第3アミンと、1個以上の芳香族化合物と1個以上のニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物との混合物との組成物を含む。
処理中のスチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合は、関心事項である。なぜならば芳香族ビニルモノマーの重合は望まないポリマーの形成を引き起こし、最終生成物の歩留まりの損失をもたらし、プロセスを非効率にするからである。
したがって、効果的な添加剤組成物及びそれの使用及び製造方法、及び前記組成物を利用することにより芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する方法の必要性が依然として存在する。ここで、前記添加剤組成物は、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合の実質的制御及び阻害に適しているだけではなく、芳香族及びニトロオキシド化合物の実質的に低下したもしくは最小化した量を有する。
従って、本発明は、効果的な添加剤組成物及びそれを使用及び製造する方法、並びにスチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する方法を提供することにより、上に記載した既存の産業上の問題に対する解決策を提供することを目指している。ここで前記添加剤組成物は、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合の実質的制御及び阻害に適しているだけではなく、芳香族及びニトロオキシド化合物の実質的に低下したもしくは最小化した量を有する。
従って、本発明の主たる目的は、効果的且つ改善されたアミン系添加剤組成物及びその使用及び製造方法、並びに芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する方法を提供することである。ここで前記添加剤組成物は、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合の実質的制御及び阻害に適しているだけではなく、芳香族及びニトロオキシド化合物の実質的に低下したもしくは最小化した量を有する。
先行技術の上記の問題を克服すること、及び本発明の上記の課題を達成することを目指して、本発明者は、第3アミンの1個以上を芳香族化合物の1個以上とニトロオキシド化合物の1個以上とを有する組成物に添加すると、芳香族化合物とニトロオキシド化合物とを有する組成物の重合制御及び阻害効率が実質的に向上するだけでなく、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合が、驚くべきこと且つ意外にも、第3アミンの1個以上、及び芳香族化合物の1個以上とニトロオキシド化合物の1個以上とを有する組成物において、芳香族及びニトロオキシド化合物の実質的に低下した及び最小化した添加量により、許容可能なレベルまで制御及び阻害されることを見出した。このことは本発明組成物を経済的なものにするとともに環境に優しいものにする。
(A)キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物の1個以上
を有する、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する、改善されたアミン系添加剤組成物に関するものであり、前記組成物は:
(C)脂肪族第3アミンもしくはそれらの混合物の1個以上
をさらに有することを特徴とする。
(A)キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物の1個以上
を有する、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する、改善されたアミン系添加剤組成物であって、前記組成物は:
(C)第3アミンの1個以上
であって、
i)トリス(2−ヒドロキシプロピル)アミン(TIPA)であるヒドロキシアルキル第3アミン;
ii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレン−ジアミン)(Quadrol(登録商標))である酸化プロピレン処理アミン;及び
iii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレン−ジアミン)(THEED)である酸化エチレン処理アミン;もしくは
iv)これらの混合物
からなるグループから選択される前記第3アミン
をさらに有することを特徴とする、組成物に関わる。
a)前記キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上(以降QMと称し得る)と前記ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物の1個以上との混合物I) 約40乃至約99.9重量%;及び
b)前記第3アミンもしくはその混合物の1個以上II) 約0.1乃至約60重量%
を有する
i)トリエタノールアミン(TEA);
ii)トリス[N−ブチルアミン](TBA);
iii)モノエタノールアミン(MEA);
iv)ジブチルアミン(DBA);
v)ジエタノールアミン(DEA);
vi)ジプロピルアミン(DPA);
vii)エチレンジアミン(EDA);及び
viii)テトラエチレンペンタアミン(TEPA)、及び
ix)これらの混合物
を有しない。
(A)前記キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)前記ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物の1個以上
を有する添加剤組成物で処理され、
前記組成物は:
(C)前記脂肪族第3アミンもしくはそれらの混合物の1個以上
をさらに有することを特徴とする、方法に関する。
(A)キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物の1個以上
を有する添加剤組成物で処理され、及び前記組成物は:
(C)第3アミンの1個以上
であって、
i)トリス(2−ヒドロキシプロピル)アミン(TIPA)であるヒドロキシアルキル第3アミン;
ii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレン−ジアミン)(Quadrol(登録商標))である酸化プロピレン処理アミン;及び
iii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレン−ジアミン)(THEED)である酸化エチレン処理アミン;もしくは
iv)これらの混合物
からなるグループから選択される前記第3アミンをさらに有することを特徴とする。
(A)前記キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)前記ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物の1個以上
を含むこと、及び
前記組成物は:
(C)前記脂肪族第3アミンもしくはそれらの混合物の1個以上
をさらに有することを特徴とする、方法に関わる。
(A)キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物の1個以上
を含むこと、及び
前記組成物は:
(C)第3アミンの1個以上
であって、
i)トリス(2−ヒドロキシプロピル)アミン(TIPA)であるヒドロキシアルキル第3アミン;
ii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレン−ジアミン)(Quadrol(登録商標))である酸化プロピレン処理アミン;及び
iii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレン−ジアミン)(THEED)である酸化エチレン処理アミン;もしくは
iv)これらの混合物
からなるグループから選択される前記第3アミン
をさらに有することを特徴とする、方法に関わる。
(A)1個以上の芳香族ニトロ化合物を混合するステップ
を有する、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害するための、本書に記載の本発明(本発明への言及は全体として描かれる)の添加剤組成物を製造する方法であって、前記方法は:
(A)前記キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、及び
(B)前記ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物の1個以上
を混合するステップを有する、及び
前記キノンメチドもしくはその誘導体及び前記ニトロオキシド(即ちニトロキシル)化合物もしくはそれらの混合物は、
(C)第3アミンの1個以上
であって、
i)トリス(2−ヒドロキシプロピル)アミン(TIPA)であるヒドロキシアルキル第3アミン;
ii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレン−ジアミン)(Quadrol(登録商標))である酸化プロピレン処理アミン;及び
iii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレン−ジアミン)(THEED)である酸化エチレン処理アミン;もしくは
iv)これらの混合物
からなるグループから選択される前記第3アミンとさらに混合されることを特徴とする、方法に関わる。
i)トリエタノールアミン(TEA);
ii)トリス[N−ブチルアミン](TBA);
iii)モノエタノールアミン(MEA);
iv)ジブチルアミン(DBA);
v)ジエタノールアミン(DEA);
vi)ジプロピルアミン(DPA);
vii)エチレンジアミン(EDA);及び
viii)テトラエチレンペンタアミン(TEPA)、及び
ix)これらの混合物
からなるグループから選択されるアミンのいずれか一つを有する場合、芳香族ニトロ化合物の、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する効率は、驚くべきこと且つ意外にも実質的に低減するということを見出した。従って一実施形態において、本組成物は、
i)トリエタノールアミン(TEA);
ii)トリス[N−ブチルアミン](TBA);
iii)モノエタノールアミン(MEA);
iv)ジブチルアミン(DBA);
v)ジエタノールアミン(DEA);
vi)ジプロピルアミン(DPA);
vii)エチレンジアミン(EDA);及び
viii)テトラエチレンペンタアミン(TEPA)、及び
ix)これらの混合物
からなるグループから選択されるアミンのいずれか一つを有しない。
主実験:
以下の実験において、蒸留したスチレンの計量された量(もしくはgmsにおける炭化水素流)及び添加剤の計量された量(スチレンもしくは炭化水素流の重量に基づくppmで)を、温度計及び窒素入口及び出口を備えた管式反応装置に取り込んだ。これらの実験において、適当な撹拌を確実にするため十分なN2フローを維持した。反応を120℃で連続窒素流下、2時間実施した。その選択された持続時間後、反応装置を砕いた氷に浸漬することにより10℃未満に冷却した。次いで反応装置の内容物を、ビーカー内に注いだ。この同じビーカーに、約1.5乃至2gの冷却した重合混合物に対し、スチレン溶液内に形成したポリマーを沈殿させるため、約80gのメタノールを使用した。得られた沈殿物を濾過し、メタノールを除去するため乾燥し、計量した。形成沈殿物の重さは%形成ポリマーとして報告された。
Claims (24)
- (A)キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)ニトロオキシド化合物の1個以上
を有する、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する、改善されたアミン系添加剤組成物であって、前記組成物は:
(C)脂肪族第3アミンの1個以上、もしくはそれらの混合物
をさらに有することを特徴とし、
前記脂肪族第3アミンは、第3アミンのアルキル鎖中に1個以上ヒドロキシル基を含有し;
前記組成物は、以下のアミン類:
i)トリエタノールアミン(TEA);
ii)トリス[N−ブチルアミン](TBA);
iii)モノエタノールアミン(MEA);
iv)ジブチルアミン(DBA);
v)ジエタノールアミン(DEA);
vi)ジプロピルアミン(DPA);
vii)エチレンジアミン(EDA);
viii)テトラエチレンペンタアミン(TEPA)、又は
ix)これらの混合物;
の1個以上を有しない、組成物。 - 前記脂肪族第3アミンは、第3アミンのアルキル鎖中に3乃至4個のヒドロキシル基を有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記脂肪族第3アミンは、トリイソプロパノールアミンもしくはトリス(2−ヒドロキシプロピル)アミン(TIPA)である、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記脂肪族第3アミンは、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレン−ジアミン(THEED)である、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記脂肪族第3アミンは、N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレン−ジアミン(Quadrol(登録商標))である、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記脂肪族第3アミンは、TIPA,THEED及びQuadrol(登録商標)の1個以上を有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の組成物。
- (A)キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)ニトロオキシド化合物の1個以上
を有する、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する、改善されたアミン系添加剤組成物であって、前記組成物は:
(C)第3アミンの1個以上
であって、
i)トリス(2−ヒドロキシプロピル)アミン(TIPA)であるヒドロキシアルキル第3アミン;
ii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレン−ジアミン(Quadrol(登録商標))である酸化プロピレン処理アミン;及び
iii)N,N,N’,N’−テトラキス(2−ヒドロキシエチル)エチレン−ジアミン(THEED)である酸化エチレン処理アミン;もしくは
iv)これらの混合物
からなるグループから選択される前記第3アミン
をさらに有することを特徴とする、組成物。 - 前記組成物は:
a)前記キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上と前記ニトロオキシド化合物の1個以上との混合物I) 40乃至99.9重量%;及び
b)前記第3アミンもしくはその混合物の1個以上II) 0.1乃至60重量%
を有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記キノンメチドもしくはその誘導体(QM)は、ベンジルキノンメチドを包含する、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記キノンメチドは4−ベンジリデン2,6−ジ−tert−ブチルシクロヘキサ−2,5−ジエノンである、請求項9に記載の組成物。
- 前記ニトロオキシド化合物は、1−オキシル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン―4−オール(4HT)を包含する、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記QMと4HTとの混合物は、前記混合物の重量に基づき、QMを0.5乃至99.5重量%の量で、4HTを99.5乃至0.5重量%の量で有する、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記QMと4HTとの混合物は、QMと4HTとを99.5:0.5乃至0.5:99.5、95:5乃至5:95、及び90:10乃至10:90を有するグループから選択される重量比で有する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記第3アミンもしくはその混合物は、組成物の重量に基づき0.01乃至60重量%の量で使用される、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物はスチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーを含有する流れに、スチレンをはじめとするモノマーの流れの重量に基づき0.01ppm乃至2000ppm、及び1ppm乃至2000ppmを有するグループから選択される量で添加される、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の組成物。
- スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害するため、請求項1乃至15のいずれか一項に記載の前記アミン系添加剤組成物を使用する方法であって、
スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーを有する流れを
(A)前記キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)前記ニトロオキシド化合物の1個以上
を有する、前記添加剤組成物で処理し、
前記組成物は:
(C)前記脂肪族第3アミンの1個以上、もしくはそれらの混合物
をさらに有することを特徴とし、
前記脂肪族第3アミンは、第3アミンのアルキル鎖中に1個以上ヒドロキシル基を含有する、方法。 - スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーを有する前記流れを、モノマーの重量に基づき、0.01ppm乃至2000ppm、及び1ppm乃至2000ppmを有するグループから選択される前記添加剤組成物の量で処理する、請求項16に記載の方法。
- 前記キノンメチドもしくはその誘導体、前記ニトロオキシド化合物、及び脂肪族第3アミンは、個別にもしくは混合後のいずれかで、モノマー流に添加される、請求項16又は17に記載の方法。
- 請求項1乃至15のいずれか一項に記載の前記アミン系添加剤組成物を、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーを有する流れに添加することによる、スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害する方法であって、添加剤組成物は:
(A)前記キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(B)前記ニトロオキシド化合物の1個以上
を含み、及び
前記組成物は:
(C)前記脂肪族第3アミンの1個以上、もしくはそれらの混合物
をさらに有することを特徴とし、
前記脂肪族第3アミンは、第3アミンのアルキル鎖中に1個以上ヒドロキシル基を含有する、方法。 - 前記添加剤組成物はスチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマー流に、モノマーの重量に基づき0.01ppm乃至2000ppm、及び1ppm乃至2000ppmを有するグループから選択される量で添加される、請求項19に記載の方法。
- 前記キノンメチドもしくはその誘導体、前記ニトロオキシド化合物、及び脂肪族第3アミンは、個別にもしくは混合後のいずれかで、モノマー流に添加される、請求項19又は20に記載の方法。
- 前記組成物は、温度50℃乃至180℃の範囲で使用される、請求項16乃至21のいずれか一項に記載の方法。
- スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーの重合を制御及び阻害するため、請求項1乃至15のいずれか一項に記載の添加剤組成物を製造する方法であって、当該方法は
(A)前記キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、及び
(B)前記ニトロオキシド化合物の1個以上
を混合するステップを有し、及び
前記キノンメチドもしくはその誘導体及び前記ニトロオキシド化合物もしくはそれらの混合物は、
(C)前記第3アミンの1個以上
とさらに混合されることを特徴とし、
前記脂肪族第3アミンは、第3アミンのアルキル鎖中に1個以上ヒドロキシル基を含有する、方法。 - (A)スチレンをはじめとする芳香族ビニルモノマーと、
(B)
(b1)キノンメチドもしくはその誘導体の1個以上、
(b2)ニトロオキシド化合物の1個以上、
を有する添加剤組成物であって、前記組成物(B)は:
(b3)脂肪族第3アミンの1個以上、もしくはそれらの混合物、
をさらに有することを特徴とし、
前記脂肪族第3アミンは、第3アミンのアルキル鎖中に1個以上ヒドロキシル基を含有し;
前記組成物は、以下のアミン類:
i)トリエタノールアミン(TEA);
ii)トリス[N−ブチルアミン](TBA);
iii)モノエタノールアミン(MEA);
iv)ジブチルアミン(DBA);
v)ジエタノールアミン(DEA);
vi)ジプロピルアミン(DPA);
vii)エチレンジアミン(EDA);
viii)テトラエチレンペンタアミン(TEPA)、又は
ix)これらの混合物;
の1個以上を有しない、添加剤組成物と、
を有する組成物。
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