JPH06157727A - 多分岐シクロアルキルポリエステル及びその製造 - Google Patents

多分岐シクロアルキルポリエステル及びその製造

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JPH06157727A
JPH06157727A JP5172768A JP17276893A JPH06157727A JP H06157727 A JPH06157727 A JP H06157727A JP 5172768 A JP5172768 A JP 5172768A JP 17276893 A JP17276893 A JP 17276893A JP H06157727 A JPH06157727 A JP H06157727A
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alkyl
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S Richard Turner
ターナー エス.リチャード
Brigitte I Voit
イザベル フォイト ブリギッテ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、多分岐シクロアルキルポリエステ
ルポリマー及びその製造方法に関し、有用な末端基及び
Tgを有し、複数の反応工程、精製又はトリメチルシリ
ル安息香酸塩化物を必要としないポリマー及びその製造
方法を提供することを目的とする。 【構成】 本発明方法は、一般式: (Z1 )j−CYCLO−(Z2 )k により表される分岐反応体のZ1 とZ2 を縮合させるこ
とからなるものであって、式中、Z1 ,Z2 ,CYCL
O,j及びkは特定の基又は数である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高分岐ポリマー及び脂
肪族ポリエステルの製造方法に関する。更に詳細には、
本発明は、多分岐シクロアルキルポリエステル及び多分
岐シクロアルキルポリエステルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高分岐、非架橋ポリマーは、“複数ジェ
ネレーション(multiple generatio
n)”法及び“単一ジェネレーション(Single
generation)”法により製造されてきた。複
数ジェネレーション法は、Thomalia, D.A.等、Angewand
te Chemie, International Edition in English, 29, 1
38〜175 (1990)及び米国特許第5,041,516号に
例示されており、これらには高分岐、非架橋ポリアミド
アミン類及びポリベンジルエーテル類がそれぞれ記載さ
れている。Tomalia等は、これらの生成されたポ
リマーを“スターバースト(star burst)ポ
リマー”又は“スターバーストデンドリマー(star
burst dendrimers)と称している。こ
れら両文献には、一連の成長工程を通じて生成物を繰り
返し反応、単離及び精製することにより高分子を製造す
る製造方法が記載されている。各成長工程の生成物を
“ジェネレーション”と称す。これらの方法は極めて煩
雑であるが、得られる生成物は均一性が極めて高い。Ne
wkome 等、Journal of the American Chemical Societ
y, Vol 112, 8458 (1990)は、樹木様(tree−li
ke)として記載されており、そして“アルボロールス
(arborols)と称される各種の高分子を形成す
るのに用いられる同様の工程及び反復法について記載し
ている。
【0003】単一ジェネレーション法は複数ジェネレー
ション法よりはるかに煩雑ではない。単一ジェネレーシ
ョン法は、Flory, P.J., Jounal of the American Soci
ety,74, 2718 頁(1952)により例示されており、この
文献は、縮合重合により、ランダムな分岐を有しかつ架
橋を有しない構造ABx(式中、A及びBは反応基であ
る)のモノマーからの高分岐、溶解性ポリマーの形成に
ついての理論的解析を示している。Kim, Y.H. 等、Jour
nal of the American Chemical Society, Vol112, 4592
頁(1990)及び米国特許第4,857,630号は、
超分岐ポリフェニレン類の製造に用いるこの種の“単一
ジェネレーション”法について記載している。米国特許
第3,669,939号は、単一のカルボン酸官能基及
び複数のアルコール官能基を有するモノマーの“単一ジ
ェネレーション”溶融縮合重合により製造する高分岐、
非架橋脂肪族ポリエステル類について教示している。Ha
wker. C.J., Lee, R. 及びFrechet. M.J.M., Journal o
f the American ChemicalSociety. Vol.113, No.12 (19
91), 4583〜4588頁は、すべての芳香族、高分岐、非架
橋ポリエステル類の製造のための、単一ジェネレーショ
ン法について教示している。この方法では、3,5−ビ
ス(トリメチルシロキシ)ベンゾイルクロライドを、Kr
icheldorf 法(H.R. Kricheldorf等、Makromol. Chem.
184, 475 (1983) )により溶融重合し、そしてトリメチ
ルシリルクロライドを除去する。この生成物を加水分解
して、フェノール末端化高分岐ポリエステルを得ること
ができる。この方法には、高価な感水性反応体と煩雑な
モノマー製造工程を必要とする欠点がある。米国特許第
5,196,502号は、一般式HOOC−R3 −(O
−CO−ハロアルキル)(2又は3)を有するか又は一
般式ハロアルキル−CO−O−R3 −(COOH)を有
する化合物を反応させることによる複数分岐ポリエステ
ルの製造について開示している。米国特許第5,13
6,014号は、ABn−タイプのモノマーの自己縮合
による超分岐ポリエステル類について教示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】先に検討したすべての
脂肪族分岐ポリエステル類は、極度に異なるTgを有す
る。これらの脂肪族ポリマーのすべては極めて低いTg
を有する傾向があり、このために、用いることができる
温度が制限される。これらの芳香族ポリマーのすべては
極めて高いTgを有する傾向があり、このため、溶融縮
合及び各種のポリマー処理法を困難なものとしている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、高分子
量の高分岐シクロアルキル構造であって、有用な末端基
を有し溶融縮合及びポリマー操作に有用な範囲の適度の
Tgを有し、そして複数ジェネレーションの反応及び精
製又はトリメチルシリル安息香酸塩化物の使用を必要と
しない利点を有する構造が得られる。
【0006】本発明は、より広い態様において、改良さ
れた多分岐シクロアルキルポリエステル及び前記ポリマ
ーの製造方法を提供する。前記方法は一般式(Z1 )j
−CYCLO−(Z2 )kにより表される分岐反応体
(branching reactant)のZ1 基と
2 基を縮合することからなり、式中、jは1又は2で
あり、kは1又は2であり、j+kは3,4又は5であ
る。CYCLOは、単一の、縮合したもしくは連結し
た、アルキル環又はヘテロアルキル環1〜8個を有する
非芳香族環系からなる群より選ばれる。Z1 とZ2 の一
方は、一般式:
【0007】
【化11】
【0008】を有する基であり、他方は−OH,−OS
i(CH3 3 、又は一般式:
【0009】
【化12】
【0010】を有する基である。前記式中、R1 はヒド
ロキシ、クロロ、ブロモ、炭素原子数1〜6個の1価ア
ルコキシド、及び−O−(CH2 )d−OH(式中、d
は1〜3の整数である)からなる群より選ばれる。R2
は炭素原子数1〜6個の2価アルキル基であり、そして
gは、0〜100の整数である。もしCYCLOが単一
環の場合はj+kは3,4又は5である。もしZ1 が線
状脂肪族連結基に結合しているならば、Z2 は一般式:
【0011】
【化13】
【0012】を有する。
【0013】
【実施態様】本発明の多分岐シクロアルキルポリエステ
ルの製造方法では“ABx”モノマー(式中、“x”は
2,3又は4である)の縮合を利用する。ABxモノマ
ー(“分岐反応体”とも称す)は単一化合物であっても
又は2種以上の化合物の混合物であってもよい。分岐反
応体中の化合物の各々は、以下の一般式を有する: (Z1 )k−CYCLO−(Z2 )j、 前記式中、jとkの1方は1であり、他方は2,3又は
4である。
【0014】Z1 及びZ2 は一緒に反応してエステル結
合を形成する基である。Z1 及びZ 2 の一方は以下の構
造式を有する:
【0015】
【化14】
【0016】前記式中、各R1 はヒドロキシ、クロロ、
ブロモ、炭素原子数1〜6個の1価アルコキシド及び−
O−(CH2 )d−OH(式中、dは1〜3の整数であ
る)からなる群より選ばれる。Z1 及びZ2 の他の1つ
は、ヒドロキシ、−OSi(CH3 3 及び一般式:
【0017】
【化15】
【0018】前記式中、R2 は炭素原子数1〜6個の2
価アルキル基であり、gは0〜100の整数である、に
より表される基から選ばれる。CYCLOは、単一の、
縮合したもしくは連結したアルキル環又はヘテロアルキ
ル環1〜8個を有する環系からなる群より選ばれる。C
YCLOは、置換基が悪影響(例えば、Z1 基もしくは
2 基との縮合、又は縮合重合の立体障害もしくは電子
の不活性化)を与えないかぎりZ1 及びZ2 の他に置換
基を有することができる。例えば、追加の置換基は、ヒ
ドロキシル、エステル、アミノ又はスルホン酸であるこ
とはない。何故ならこれらの基は−CO−R2 と縮合す
るであろうからである。許容可能な置換基としては、ク
ロロ;フルオロ;シクロアルキル;アルキル、アルコキ
シ及びハロアルキルが挙げられ、すべて炭素原子を1〜
4個有するものである。Z1 基及びZ2 基は互いにそし
て他の環置換基に対してオルトー、メタもしくはパラで
あることができる。
【0019】連結された環は、直接結合又は連結基によ
り結合することができる。適切な連結基の例としては、
−O−,−S−、
【0020】
【化16】
【0021】が挙げられる。各T1 はアルキル及びアリ
ールからなる群より選ばれ、dは1〜6の整数である。
CYCLO基の具体例としては、シクロブチル、シクロ
ペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオ
クチル、飽和ナフチル、飽和ビフェニル、ノルボルニ
ル、アダマンチル、飽和アントラシル、飽和フェナント
リル、ピペリジン、及び一般式:
【0022】
【化17】
【0023】において2個の不飽和炭素結合を有する基
が挙げられる。立体上の制限から、CYCLOが単一環
ならば、j+kは3又は4である。例えば、分岐反応体
として適切なシクロヘキシル化合物としては、
【0024】
【化18】
【0025】が挙げられる。本発明の特定の実施態様に
おいて、CYCLOは連結された環系であり、分岐反応
体中の化合物の各々は一般構造式:
【0026】
【化19】
【0027】を有する。この一般式において、j=j1
+j2 である。k=1であるので、kは表示されていな
い。各R4 は、直接結合であるか又は炭素原子数1〜6
個のアルキル、炭素原子数1〜6個のフルオロアルキ
ル、−O−,−S−、
【0028】
【化20】
【0029】から独立して選ばれる連結基である。各R
3 は独立して選ばれ、そして炭素原子数5〜15個の脂
肪族環系である。CYCLOに関連して先に検討したよ
うに、R3 は他の追加の置換基(これらの置換基が悪影
響、例えば、Z1 基もしくはZ2 基との縮合又は縮合重
合の立体障害もしくは電子の不活性化を与えない限り)
を有することができる。
【0030】本発明の多分岐ポリエステルの反復単位は
以下の一連の反復単位により表すことができる:
【0031】
【化21】
【0032】これらの反復単位式において、CYCLO
は本発明方法と関連して前述したのと同一の意味をす
る。Qは以下の一般式を有する:
【0033】
【化22】
【0034】Zは、−OH、
【0035】
【化23】
【0036】からなる群より選ばれ、もしZが線状脂肪
族連結基に結合しているならば、Zは−OH,−OSi
(CH3 3 及び
【0037】
【化24】
【0038】からなる群より選ばれることを条件とし、
mは2,3もしくは4と等しく、もしCYCLOが単一
環ならばmは2もしくは3であることを条件とする。こ
れらの反復単位構造を、本発明方法についての先の検討
と関連づけると、用いた分岐反応体が以下の一般式: Z1 −CYCLO(Z2 )j、 ならば、すなわち、k=1ならば、生成される多分岐ポ
リエステルの反復単位のすべてにおいて、ZはZ2 と同
一の基であり、mはjと同一の値を有する。用いた分岐
反応体が一般構造式: (Z1 )k−CYCLO−Z2 、 ならば、すなわち、j=1ならば、生成される多岐ポリ
エステルの反復単位のすべてにおいて、ZはZ1 と同一
の基であり、mはkと同一の値を有する。したがって、
m=(j+k−1)である。各QはZ1 基とZ2 基の縮
合により形成されるエステル結合である。
【0039】一連の反復単位において、もしmが2もし
くは3ならば、2つの前記反復単位一般式は余分であ
る。本発明の多分岐ポリエステルの各高分子中の単一の
副単位はエステル結合の代りに不反応Z基を担持するこ
とができる。もし前記反復単位式中のZがZ1 ならば、
その単一の副単位はZ2 基を担持する。もしZがZ2
らば、その単一の副単位はZ1 基を担持する。構造−C
YCLO−(Z)mは高分子の末端もしくは末端反復単
位を表す。前記の反復単位式が示しているように、非末
端反復単位のZ基の縮合は十分ではなく、本発明方法の
縮合後、多くの非分岐Z基が反応しないままである。
【0040】分岐反応体中の各化合物が以下の構造:
【0041】
【化25】
【0042】を有するような本発明方法の特定な実施態
様において、多岐シクロアルキルポリエステルは以下の
構造式、(I)〜(vii )の副単位を有する:
【0043】
【化26】
【0044】
【化27】
【0045】これらの式において、j1 及びj2 は各々
1又は2であり、R3 及びR4 は前記と同一の意味を有
し、Qは別の副単位へのエステル結合である。j1 及び
2を式(i)〜(vii )において1とすれば、式
(v),(vi)及び(vii )は、各々同一の副単位を表
すので重複する。j1 及びj2 を各々2とすれば、式
(ii)及び(iii )は重複し、式(v)及び(vi)は重
複する。j1 を1とし、j2を2とすれば、式(iv)及
び(vi)は重複し、式(v)及び(vii )は重複する。
1 を2とし、j2 を1とすれば、式(iv)及び(v)
は重複し、式(vi)及び(vii )は重複する。式(i)
は末端反復基を表す。エステル結合の代りに−Z1 基を
担持することができる各高分子中の単一副単位は示して
いない。
【0046】便宜上、分岐反応体を、個々の化合物とし
て本明細書では一般的に検討する。本発明方法に個々の
化合物を用いると、ホモポリマーに類似する多岐ポリマ
ーが得られる。すなわち、高分子中の反復単位は前記の
差異を有するがこれらの反復単位の各々は同一化合物か
ら導かれる。本発明方法は、このような“ホモポリマ
ー”に限定されない。2個又はそれ以上の化合物の混合
物を分岐反応体として用いて、共重合体に類似する多岐
ポリマーを生成することができる。異なる化合物の相対
使用パーセントは変えることができる。これらの化合物
は、−Z1 基とZ 2 基について、脂肪族残基について、
脂肪族残基上の−Z2 基の位置について、R1 基につい
て、R2 基について、jの値について、又はこれらの組
合せについて異なることができる。
【0047】本発明の特定の実施態様において、本発明
方法は、分岐反応体の“自己縮合”と称することができ
るものに限定される。用語“自己縮合”とは、分岐反応
体の副単位が互いに縮合することを意味する。これらの
副単位は、1つの化合物又は化合物の混合物から得られ
る。本発明範囲には、分岐反応体が自己縮合する方法及
びポリエステル、並びに非分岐反応体(一般式Z1 −C
YCLO−(−Z2 )eであって、式中、eは0又は1
である)と共縮合する方法及びポリエステルが含まれ
る。もしeが0ならば、非分岐反応体は、“エンドキヤ
ピング(end−capping)”反復単位であって
多岐ポリマーの枝を末端化するものを与える。もしeが
1ならば、非分岐反応体は、多岐ポリマー中に追加の線
状反復単位を与える。エンドキヤピングによる末端及び
追加の線状反復単位は、実際、分岐が減少する点で欠陥
となる。これらの欠陥の反復単位中のパーセントを少く
保つことが望ましい。本発明ポリマーは、ポリマー中の
多岐を崩壊させるのに十分な程の大きいパーセントの非
分岐反復単位を包含することはなく、分岐それ自身がま
た分岐を成形するものでないポリマーを製造する。
【0048】用いた反応条件下で選ばれた反応体が重合
することが必要である。用いた反応条件下で反応体が十
分に安定であり、かつ立体障害もしくは他の手段により
反応を不当に遅らせる基を反応体が含まないことが望ま
しい。許容しがたい量の副生成物、例えば、許容しがた
い量の線状反復単位の生成を防止するために、許容しが
たい量の望ましくない副反応に反応体が付されないこと
もまた望ましい。
【0049】多岐脂肪族ポリエステルの接近しやすい末
端基を反応させて、その接近しやすい末端基を修正する
かもしくはその末端基に他の分子を結合させるか、又は
ポリマー分子内でもしくはポリマー分子間で末端基を架
橋することができる。適切な反応は、線状脂肪族ポリエ
ステルの当量末端基の反応、例えば、エステル形成、ア
ミド形成及びウレタン形成である。多岐脂肪族ポリエス
テルの末端として提供することができる官能基として
は、フェノール:カルボン酸;カルボン酸クロライド、
過フッ素化アリールもしくはアルキル;第1アミン基、
第2アミン基及び第3アミン基;アリールハライド、例
えば、−Cl,−Br及び−I;及びベンジルクロライ
ド基が挙げられる。ポリマーを末端基に結合して、ポリ
マーの腕が、多岐脂肪族ポリエステル核の末端基にグラ
フトしているスター共重合体を得ることができる。グラ
フトするのに特に都合のよい、ポリマーは、−OH,−
NH 2 ,−COOH,−Cl,−Br及び−I末端基を
有するものであり、これらの末端基は、当該技術分野で
周知の反応により末端のアセトキシ基、フェノール基も
しくはカルボキシル基に結合させることができる。
【0050】本発明方法は、反応速度を高めるために、
触媒の存在下で行うことができる。本発明方法に有用な
触媒としては、線状ポリエステルの製造に有用な縮合触
媒、例えば:Mg,MgO,チタン化合物、例えば、チ
タン(IV)ブトキシド及びTiO2 並びに一般構造式S
n(R)4 、例えば、ジブチルスズジアセテートが挙げ
られる。触媒量の触媒を用いる。“触媒量”とは、所望
程度まで反応を触媒するような触媒量を意味する。一般
に、触媒の量は反応体のモル量に基づいて少くとも0.
005モル%である。触媒の量については実際上の上限
又は下限はなく、第二次的考察、例えば、価格並びに触
媒の生成物及び未反応体からの分離のしやすさによって
定められる。好ましい触媒量は、反応体のモル量に基づ
いて0.01〜1.0モル%である。触媒は支持体に結
合しても又しなくてもよい。
【0051】重合反応は、単に反応体を加熱することに
より、溶媒の不存在下で行うのが好ましい。重合反応
は、溶媒の存在下で行うこともでき、溶媒は反応体を多
少溶解して液相反応媒体を与える。溶媒を用いると、溶
融重合と比較して反応速度が遅くなる。溶媒を用いる場
合は、その溶媒は反応に対し“不活性”であること、す
なわち、溶媒は望ましくない方法で反応に関与しないこ
とが望ましい。高温度を反応に用いることができるよう
に、溶媒の沸点温度は高いことが望ましい。本発明では
特定の溶媒又は溶媒系に限定されず、広範囲の溶媒を用
いることができる。溶媒の例としては、ジメチルホルム
アミド及びテトラメチレンスルホンが挙げられる。しか
しながら、溶媒の存在量は限定的ではなく、実際には、
反応速度の低減、生成物の反応媒体からの分離の容易
さ、価格及び他のファクターにより限定される。反応
は、高沸点非溶媒又は希釈剤、例えば、ビフェニル又は
Marlotherm−Sの存在下で行うこともでき
る。この媒体の使用目的は重合モノマーの熱伝達及び操
作性を助けることである。
【0052】重合反応の際、R2 基の小分子脱離生成物
が生成され、反応溶融物もしくは溶液又はその混合物か
ら放出される。例えば、−R2 が−O−CH3 ならば、
メタノールが生成する。H−R2 の除去は、重合反応の
完結の推進力となる。H−R 2 は、不活性ガス流、例え
ば、窒素流もしくはアルゴン流を反応塊上に大気圧もし
くは超大気圧下で流すことにより、あるいは反応容器を
真空にすることにより、又はH−R2 を反応させて沈澱
等を生成することにより除去することができる。このH
−R2 は収集して別の用途に用いてもよい。当業者が認
めるように、重合反応をすすめるのに用いる具体的手段
は限定的ではない。
【0053】本発明方法において適切な反応温度とは、
適度な反応温度を与え、そして望ましくない程の生成
物、反応体又は溶接の分解を引起こさない温度である。
重合反応は一般に130℃以上の温度で行う。反応は1
30℃以下の温度で行うことができるが、重合反応はは
るかに遅くなり、生成物の分子量も低減するであろう。
適度な速度及び低温で重合を行うために非反応性希釈剤
を用いることができる。重合反応についての温度の上限
は分解温度によって定められる。適切な温度範囲は16
0〜250℃である。
【0054】反応時間は、実際に独立して変動可能では
なく、他の反応パラメータ、例えば、反応体の反応性、
触媒の存在もしくは不存在、反応温度、所望生成物の物
性等に少くともある程度左右される。一般に、0.5〜
20時間の範囲内の反応時間を用いる。反応混合物もし
くは反応溶液の攪拌は任意であるが、攪拌はポリマーの
生成及び収率の助けとなる。反応混合物の攪拌は、任意
の既知方法、例えば、機械的攪拌により達成することが
できる。
【0055】重合反応は、バッチ反応容器で行われてき
た。重合反応は連続法又は半連続法として行うことがで
きるよう提案されている。更に、重合反応は、連続法
で、溶融物として連続工程反応器中で行うのが望ましい
であろうと提案されている。上記の連続法では、不活性
ガス、例えば、窒素ガスもしくはアルゴンガスを溶融物
に、好ましくは向流方向に通過させれば、それにより反
応溶融物の攪拌及び混合を行い、同時に発生するアルコ
ールを除去することができるであろう。あるいは、連続
法では、反応器を真空にすれば、発生するアルコールを
除去できるであろう。
【0056】本発明の多岐シクロアルキルポリエステル
は塗布物、添加物、キャリア等として用いることができ
る。具体的用途は末端基の性質に依存し、これら末端基
は、当業者に周知の広範囲の反応により容易に修正する
ことができる。例えば、ヒドロキシ末端基を有する本発
明ポリマーは各種有機溶媒に溶解性であり、高固体の工
業用塗布物として用いることができる。他の本発明ポリ
マーはCOOH末端基を有し、これらはCOO- (金
属)+ 基に転化して水性媒体に溶解するイオノマーとす
ることができ、したがって塗布物及び添加物に用いるこ
とができる。
【0057】以下の例は、本発明を更に理解するために
示すものである。例1 1,5−ビス(4−カルボキシシクロヘキシル)ペンタ
ン−3−オールを、米国特許第5,025,086号の
13カラム、1〜68行及び14カラム、1〜30行に
記載の方法により生成した。1,5−ビス(4−カルボ
キシシクロヘキシル)ペンタン−3−オール(12.6
g)を縮合重合フラスコに入れ次いで1時間排気して湿
気及び残留溶媒を除去した。縮合フラスコを予め180
℃に加熱した塩浴中に置いた。ジブチル二酢酸スズ
(0.10ミリリットル)を触媒として添加した。溶融
物を170ないし180℃に遅い窒素流下3時間攪拌し
ながら保持した。粘度の増加が認められた。次に2時間
真空にした(0.1トル)メートル法)。得られたポリ
マーを精製することなく分析した。収量は10gで理論
値の84%であった。Tgは58℃と測定された。分解
開始温度は338℃と測定された。ポリマーの固有粘度
を、Schott Gerate 526−10粘度計
を用いて25℃で0.2g/デシリットルのテトラヒド
ロフラン溶液を分析することにより測定したところ0.
146であった。プロトン核磁気共鳴を重水素化ジメチ
ルスルホキシド(DMSO−d6 )を用いる300MHz
GE装置で測定したところ、以下のピーク(ppm )が得
られた:0.7〜2.4(28H、ブロードシグナ
ル)、4.65(1H),12.0(1H,COO
H)。
【0058】例2 例1と同様にして生成した1,5−ビス(4−カルボキ
シシクロヘキシル)ペンタン−3−オール(52.5
g)を縮合重合フラスコに入れた。フラスコを真空ポン
プで脱気し、次に窒素雰囲気下に置き、温度を190℃
まで上げた。10分後、ジブチル二酢酸スズ(0.10
ミリリットル)を触媒として添加した。この溶融物を1
85〜190℃に約3.5時間保持した。重合フラスコ
を真空下に更に5.5時間置いて重合を進行させた。ポ
リマー約45gが生成し、これを例1と同様にして分析
した。Tgは76℃と測定された。分子量測定の際、ポ
リマー生成物を保護するために、ポリマーをN−(te
rt−ブチルジメチルシリル)−N−メチルトリフルオ
ロアセトアミド(MTBSTFA)と反応させてカルボ
キシル基をジメチル−t−ブチルシリルエステル基に転
化させた。分子量のデータはサイズ排除クロマトグラフ
ィ(SEC)系を用いて得た。このサイズ排除クロマト
グラフィは低角レーザ光散乱、示差粘度測定法及び屈折
率検出を組合せて用い、Polymer Labora
tories of Amherst,Mass.より
市販されている7.5mm内径(i.d)×300mmの、
10マイクロメートル粒子径PLgel混合床カラムを
3本有し、ユニバーサル検量スタンダード(テトラヒド
ロフラン中)に対し検量されたシリーズも併せて有する
ものであった。MTBSTFAによるカルボキシル基の
転化後の、重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mn
は、Mw=14,200,Mn=4930と測定され
た。固有粘度は0.108と測定された。
【0059】以下の、番号を付したパラグラフ(請求項
形式)は本発明の実施態様を示すものである。 1.多分岐シクロアルキルポリエステルの製造方法であ
って、一般式: (Z1 )j−CYCLO−(Z2 )k により表される分岐反応体のZ1 とZ2 を縮合させるこ
とからなるものであって、前記式中、jは1又は2であ
り、kは1又は2であり、j+kは3,4又は5であ
り、CYCLOは、単一の、縮合したもしくは連結し
た、アルキル環又はヘテロアルキル環1〜8個を有する
非芳香族環系からなる群より選ばれ、そしてZ1 とZ 2
の一方は、一般式:
【0060】
【化28】
【0061】であり、他方は−OH,−OSi(C
3 3 、又は一般式:
【0062】
【化29】
【0063】の基であり、前記式中、R1 はヒドロキ
シ、クロロ、ブロモ、炭素原子数1〜6個の1価アルコ
キシド、及び−O−(CH2 )d−OH(式中、dは1
〜3の整数である)からなる群より選ばれ、R2 は炭素
原子数1〜6個の2価アルキル基であり、そしてgは、
0〜100の整数であり、もしCYCLOが単一環の場
合はj+kは3,4又は5であり、もしZ1 が線状脂肪
族連結基に結合しているならば、Z2 は一般式:
【0064】
【化30】
【0065】を有するという条件がある、ものである製
造方法。 2.前記縮合が平衡反応であり、更にその縮合の平衡を
多岐ポリマーへと進めることからなる請求項1記載の方
法。 3.更に縮合中に生成する小分子副生成物を除去するこ
とを含んでなる請求項1記載の方法。
【0066】4.生成物として線状ポリエステルを有す
る縮合反応のための触媒の存在下で前記反応を行う請求
項1記載の方法。 5.多岐ポリエステルの非末端反復単位に関しては縮合
が不完全である請求項1記載の方法。 6.多分岐ポリマーの製造方法であって、一般式:
【0067】
【化31】
【0068】前記式中、j1 は1又は2であり、j2
1又は2であり、各R4 は、独立して選ばれ、そして直
接結合であるか、又は炭素原子数1〜6個のアルキル、
炭素原子数1〜6個のフルオロアルキル、−O−,−S
−、
【0069】
【化32】
【0070】からなる群より選ばれ、Z1 は、ヒドロキ
シ又は−OSi(CH3 3 であり、そして各Z2 は、
構造式:
【0071】
【化33】
【0072】前記式中各R1 は、ヒドロキシ、クロロ、
ブロモ、炭素原子数1〜6個の1価アルコキシド、及び
−O−(CH2 )g−OH(式中、gは1〜3の整数で
ある)からなる群より独立して選ばれる、を有する基か
ら独立して選ばれるものであるか、又はZ1 は、構造
式:
【0073】
【化34】
【0074】前記式中、R1 は、ヒドロキシ、クロロ、
ブロモ、炭素原子数1〜6個の1価アルコキシド及び−
O−(CH2 )g−OH(式中、gは1〜3の整数であ
る)からなる群より独立して選ばれる、を有し、各Z2
はヒドロキシであり、そして各R3 は炭素原子数5〜1
5個のアルキル環系又はヘテロアルキル環系から独立し
て選ばれる、により表される分岐反応体を縮合させるこ
とからなる方法。
【0075】7.R3 が2〜3個の環を有し、これらの
環は各々5員環又は6員環であり、これらの環の2個
は、−O−,−S−,−(CF2 )z−、
【0076】
【化35】
【0077】前記式中、各T1 はアルキル及びアリール
からなる群より独立して選ばれ、そしてzは1〜6の整
数である、からなる群より選ばれる連結基により結合さ
れているものである請求項6記載の方法。
【0078】8.R3 がシクロブチル、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチ
ル、飽和ナフチル、飽和ビフェニル、ノルボルニル、ア
ダマンチル、飽和アントラシル、飽和フェナントリル、
ピペリジン、及び一般式:
【0079】
【化36】
【0080】において2個の不飽和炭素結合を有する基
からなる群より選ばれる2価成分である請求項6記載の
方法。 9.前記縮合が平衡反応であり、更にその縮合の平衡を
多岐ポリマーへと進めることからなる請求項6記載の方
法。
【0081】10.縮合中に生成する小分子副生成物を
除去することを含んでなる請求項6記載の方法。 11.多分岐ポリマーの製造方法であって、一般式:
【0082】
【化37】
【0083】により表される反応体のZ1 とZ2 を縮合
させることからなるものであって、前記式中、j1 は1
又は2であり、j2 は1又は2であり、各R3 は、炭素
原子数5〜15個のアルキル環系又はヘテロアルキル環
系からなる群より独立して選ばれ、各R4 は、直接結合
であるか、又は炭素原子数1〜6個のアルキル、炭素原
子数1〜6個のフルオロアルキル、−O−,−S−、
【0084】
【化38】
【0085】から独立して選ばれる連結基であり、前記
式中、各T1 はアルキル又はアリールであり、そしてZ
1 とZ2 の一方はヒドロキシであり、他方は構造式:
【0086】
【化39】
【0087】前記式中各R1 はヒドロキシ、クロロ、ブ
ロモ、炭素原子数1〜6個の1価アルコキシド、−O−
(CH2 )g−OH(式中、gは1〜3の整数である)
からなる群より独立して選ばれる、を有する基から独立
して選ばれるものである製造方法。
【0088】12.前記反応体が一般式:
【0089】
【化40】
【0090】前記式中、d及びeは1〜11の整数であ
り、d+eは2〜12である、を有する請求項11記載
の方法。 13.多岐ポリエステルの非末端反復単位に関しては縮
合が不完全である請求項12記載の方法。
【0091】14.前記反応体の個々のモノマー単位が
0個、又は1個又は1個より多くの基:
【0092】
【化41】
【0093】と縮合する請求項12記載の方法。 15.生成物として線状ポリエステルを有する縮合反応
のための触媒の存在下で前記反応を行う請求項12記載
の方法。 16.前記反応を140℃ないし280℃の温度で行う
請求項12記載の方法。
【0094】17.多分岐シクロアルキルポリエステル
であって、一般式:
【0095】
【化42】
【0096】前記式中、mは、2,3又は4であり、各
Qは、
【0097】
【化43】
【0098】であり、CYCLOは、単一の、縮合した
もしくは連結したアルキル環又はヘテロアルキル環1〜
8個を有する非芳香族環系からなる群より選ばれ、Z
は、
【0099】
【化44】
【0100】からなる群より選ばれ、前記式中、R
1 は、ヒドロキシ、クロロ、ブロモ、炭素原子数1〜6
個の1価アルコキシド、及び−O−(CH2 )d−OH
(式中、dは1〜3の整数である)からなる群より選ば
れ、R2 は、炭素原子数1〜6個の2価アルキル基であ
り、gは、0〜100の整数であり、もしCYCLOが
単一環の場合はmは2又は3であり、もしZが線状脂肪
族連結基に結合しているならば、Zは
【0101】
【化45】
【0102】−OH及び−OSi(CH3 3 、からな
る群より選ばれるという条件がある、により表される反
復単位を有する多分岐シクロアルキルポリエステル。 18.前記の反復単位が、更に一般式:
【0103】
【化46】
【0104】
【化47】
【0105】前記式中、各R3 は炭素原子数5〜15個
のアルキル環系又はヘテロアルキル環系から独立して選
ばれ、各R4 は、独立して選ばれ、そして直接結合であ
るか、又は炭素原子数1〜6個のアルキル、炭素原子数
1〜6個のフルオロアルキル、−O−,−S−、
【0106】
【化48】
【0107】からなる群より選ばれ、Z1 は、ヒドロキ
シ又は−OSi(CH3 3 であり、そして各Z2 は、
構造式:
【0108】
【化49】
【0109】前記式中、各R2 はヒドロキシ、クロロ、
ブロモ、炭素原子数1〜6個の1価アルコキシド及び−
O−(CH2 )g−OH(式中、gは1〜3の整数であ
る)からなる群より独立して選ばれる、を有する基から
独立して選ばれるものであるか、又はZ1 は、構造式:
【0110】
【化50】
【0111】前記式中、R2 は、ヒドロキシ、クロロ、
ブロモ、炭素原子数1〜6個の1価アルコキシド、及び
−O−(CH2 )g−OH(式中、gは1〜3の整数で
ある)からなる群より独立して選ばれる、を有し、各Z
2 はヒドロキシである、を有する副単位を含んでなる請
求項17記載のシクロアルキルポリエステル。
【0112】
【発明の効果】少なくとも1つの実施態様において、本
発明は、有用な末端基及びTgを有する高分子量の高分
岐シクロアルキル構造を提供し、そして複数の反応ジェ
ネレーション及び精製又はトリメチルシリル安息香酸塩
化物を必要としない点で有利である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多分岐シクロアルキルポリエステルの製
    造方法であって、一般式: (Z1 )j−CYCLO−(Z2 )k により表される分岐反応体のZ1 とZ2 を縮合させるこ
    とからなるものであって、前記式中、 jは1又は2であり、 kは1又は2であり、 j+kは3,4又は5であり、 CYCLOは、単一の、縮合したもしくは連結した、ア
    ルキル環又はヘテロアルキル環1〜8個を有する非芳香
    族環系からなる群より選ばれ、そしてZ1 とZ2 の一方
    は、一般式: 【化1】 の基であり、他方は−OH,−OSi(CH3 3 、又
    は一般式: 【化2】 の基であり、前記式中、 R1 はヒドロキシ、クロロ、ブロモ、炭素原子数1〜6
    個の1価アルコキシド、及び−O−(CH2 )d−OH
    (式中、dは1〜3の整数である)からなる群より選ば
    れ、 R2 は炭素原子数1〜6個の2価アルキル基であり、そ
    してgは、0〜100の整数であり、 CYCLOが単一環の場合はj+kは3,4又は5であ
    り、Z1 が線状脂肪族連結基に結合しているならば、Z
    2 は一般式: 【化3】 を有するという条件がある、ものである製造方法。
  2. 【請求項2】 多分岐ポリマーの製造方法であって、一
    般式: 【化4】 により表される反応体のZ1 とZ2 を縮合させることか
    らなるものであって、前記式中、 j1 は1又は2であり、 j2 は1又は2であり、 各R3 は、炭素原子数5〜15個のアルキル環系又はヘ
    テロアルキル環系からなる群より独立して選ばれ、 各R4 は、直接結合であるか、又は炭素原子数1〜6個
    のアルキル、炭素原子数1〜6個のフルオロアルキル、
    −O−,−S−、 【化5】 から独立して選ばれる連結基であり、前記式中、 各T1 はアルキル又はアリールであり、そしてZ1 とZ
    2 の一方はヒドロキシであり、 他方は構造式: 【化6】 前記式中各R1 はヒドロキシ、クロロ、ブロモ、炭素原
    子数1〜6個の1価アルコキシド、−O−(CH2 )g
    −OH(式中、gは1〜3の整数である)からなる群よ
    り独立して選ばれる、を有する基から独立して選ばれる
    ものである製造方法。
  3. 【請求項3】 多分岐シクロアルキルポリエステルであ
    って、一般式: 【化7】 前記式中、 mは、2,3又は4であり、 各Qは、 【化8】 であり、 CYCLOは、単一の、縮合したもしくは連結したアル
    キル環又はヘテロアルキル環1〜8個を有する非芳香族
    環系からなる群より選ばれ、 Zは、 【化9】 からなる群より選ばれ前記式中、 R1 は、ヒドロキシ、クロロ、ブロモ、炭素原子数1〜
    6個の1価アルコキシド、及び−O−(CH2 )d−O
    H(式中、dは1〜3の整数である)からなる群より選
    ばれ、 R2 は、炭素原子数1〜6個の2価アルキル基であり、 gは、0〜100の整数であり、 もしCYCLOが単一環の場合はmは2,又は3であ
    り、もしZが線状脂肪族連結基に結合しているならば、
    Zは 【化10】 からなる群より選ばれるという条件がある、により表さ
    れる反復単位を有する多分岐シクロアルキルポリエステ
    ル。
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