JPH1135588A - アクリル基を有するホスフィン酸化合物およびその製造方法 - Google Patents

アクリル基を有するホスフィン酸化合物およびその製造方法

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JPH1135588A
JPH1135588A JP9191456A JP19145697A JPH1135588A JP H1135588 A JPH1135588 A JP H1135588A JP 9191456 A JP9191456 A JP 9191456A JP 19145697 A JP19145697 A JP 19145697A JP H1135588 A JPH1135588 A JP H1135588A
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acid
group
stretching vibration
acid compound
compound
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JP9191456A
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Tadashi Sugiya
杉矢  正
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Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 重合もしくは共重合させることによって、接
着剤組成物、コーティング組成物、ラテックス組成物、
塗料組成物等を改質することのできるアクリル基を有す
るホスフィン酸化合物を提供する。 【解決手段】 オルガノホスフィン酸と不飽和アルコー
ルより得られるヒドロキシアルキルホスフィン酸と、ア
クリル酸またはメタクリル酸と脱水反応させることによ
り、下記一般式(1): (3−メタクリロイルオキシプロピル)オクチルホスフ
ィン酸の合成で表されるアクリル基を有するホスフィン
酸化合物を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクリル基を有す
るホスフィン酸化合物に関するものであり、係るアクリ
ル基を有するホスフィン酸化合物を、重合もしくは共重
合させることによって、接着剤組成物、コーティング組
成物、ラテックス組成物、塗料組成物等を改質すること
ができる。
【0002】
【従来の技術】従来、リンを含む重合可能なアクリル系
モノマーとしては、一般式(4):
【0003】
【化4】
【0004】に示すような、例えば(モノ(2−アクリ
ロイルオキシエチル)アッシドホスフェートやモノ(2
−メタクリロイルオキシエチル)アッシドホスフェー
ト)などや下記式(5):
【0005】
【化5】
【0006】のジフェニル−2−メタクリロイルオキシ
エチルホスフェートなどのリン酸型が知られており、塗
料、接着剤等の密着性、防錆性、耐薬品性改質剤とし
て、すでに市場に供給されている。また、下記一般式
(6):
【0007】
【化6】
【0008】(式中、R1〜R2は炭素数1〜8のアルキ
ル、R3はH又はメチル、XはO又はS、Yは炭素数1
〜6の直鎖又は分岐状のアルキレン)で表されるリン含
有不飽和カルボン酸誘導体(特開昭52−83611号
公報)などが、耐火性重合体用のモノマーとして開示さ
れている。これらの開示されているモノマーは、ホスフ
ィン酸に結合しているリンがP−O−C結合であり、耐
熱性及び耐加水分解性に弱いという欠点を有する。ま
た、特開昭52−83611号公報に開示の化合物は、
Pに結合する基がアルキル基とそのエステルであり、本
発明の化合物は従来知られていない。最近では、樹脂や
塗料、接着剤などがますます高耐熱性や優れた化学的安
定性などの機能性を要求されてきており、十分に対応で
きない状況である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記課
題に鑑み、新規なアクリル基を有するホスフィン酸化合
物およびその製造方法について鋭意研究を重ねた結果、
ホスフィン酸と不飽和アルコールより得られるヒドロキ
シアルキルホスフィン酸と、アクリル酸またはメタクリ
ル酸と脱水反応させることにより、新規なアクリル基を
有するホスフィン酸化合物が得られることを知見し、本
発明を完成させた。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記一般式
(1):
【0011】
【化7】
【0012】(式中、R1は水素原子、メチル基、Aは
炭素数3〜10の直鎖または分岐状のアルキレン、R2
は水素原子、炭素数1〜20の直鎖または分岐状のアル
キル基、シクロアルキル基、フェニル基、置換フェニル
基、ベンジル基を表す)で示されるアクリル基を有する
ホスフィン酸化合物に係るものである。また、その製造
方法は、下記一般式(2):
【0013】
【化8】
【0014】(式中、R2は水素原子、炭素数1〜20
の直鎖または分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、
フェニル基、置換フェニル基、ベンジル基を表す)で表
されるオルガノホスフィン酸化合物と不飽和アルコール
をラジカル開始剤の存在下で反応させて、下記一般式
(3):
【0015】
【化9】
【0016】(式中、A、R2は前記と同義を表す)で
表されるヒドロキシオルガノホスフィン酸化合物を生成
させる第一工程、次いで該生成物とメタクリル酸または
アクリル酸とを酸触媒、相間移動触媒の存在下で反応さ
せてアクリル基を有するホスフィン酸化合物を生成させ
る第二工程よりなることを特徴とする、アクリル基を有
するホスフィン酸化合物の製造方法に係るものである。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のアクリル基を有するホスフィン酸化合物は、一
般式(1)で表されるものであるが、式中R1は、水素
原子、メチル基である。R2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、ペンチル基、2−ペンチル基、
2−メチル−1−ブチル基、1−ヘキシル基、ヘプチル
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、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、エイコシル基、イソオクチル基、
2、4、4−トリメチルペンチル基、1,1,3,3−テ
トラメチルブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシ
ル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、フェニル
基、置換フェニル基、ベンジル基等が挙げられる。A
は、例えばトリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチ
レン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレ
ン、エンネメチレン、デカメチレン、2−メチルプロピ
ル、2−メチルブチル、3−メチルブチルなどである。
次に、(1)式で表されるアクリル基を有するホスフィ
ン酸化合物を具体的に示すと、例えば(3−メタクリロ
イルオキシプロピル)エチルホスフィン酸、(3−メタ
クリロイルオキシプロピル)ブチルホスフィン酸、(3
−メタクリロイルオキシプロピル)オクチルホスフィン
酸、(3−メタクリロイルオキシプロピル)デシルホス
フィン酸、(3−メタクリロイルオキシプロピル)ヘキ
サデシルホスフィン酸、(3−メタクリロイルオキシプ
ロピル)エイコシルホスフィン酸、(3−アクリロイル
オキシプロピル)ブチルホスフィン酸、(3−アクリロ
イルオキシプロピル)オクチルホスフィン酸、(4−ア
クリロイルオキシブチル)ブチルホスフィン酸、(3−
メタクリロイルオキシプロピル)フェニルホスフィン酸
等が挙げられる。
【0018】(本発明のアクリル基を有するホスフィン
酸の製造方法)本発明のアクリル基を有するホスフィン
酸化合物の製造方法は、次の2つの工程からなる。
【0019】(第一工程)第一工程は、一般式(2)の
オルガノホスフィン酸化合物と不飽和アルコール化合物
を反応させて、一般式(3)で示されるヒドロキシオル
ガノホスフィン酸化合物を生成させる工程である。オル
ガノホスフィン酸は、例えば、メチルホスフィン酸、エ
チルホスフィン酸、n−ブチルホスフィン酸、n−ヘキ
シルホスフィン酸、n−オクチルホスフィン酸、n−デ
シルホスフィン酸、n−ドデシルホスフィン酸、n−テ
トラデシルホスフィン酸、n−ヘキサデシルホスフィン
酸、n−オクタデシルホスフィン酸、n−エイコシルホ
スフィン酸、フェニルホスフィン酸、ベンジルホスフィ
ン酸、p−メチルフェニルホスフィン酸、p−エチルフ
ェニルホスフィン酸、次亜リン酸、次亜リン酸塩(N
a、K、Ca)等が挙げられる。
【0020】反応原料である不飽和アルコール化合物と
しては、例えばアリルアルコール、β−メタリルアルコ
ール、3−ブテン−1−オール、3−メチル−3−ブテ
ン−1−オール、2−メチル−3−ブテン−1−オー
ル、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1−オ
ール、6−ヘプテン−1−オール、7−オクテン−1−
オール、8−ノネン−1−オール、9−デセン−1−オ
ール等が挙げられる。
【0021】反応条件は、原料の物性、溶媒の種類およ
びラジカル開始剤によって異なるが、反応温度は通常5
0〜200℃、好ましくは150〜180℃であり、反
応時間は通常1〜24時間、好ましくは2〜10時間で
ある。反応は常圧または加圧下のいずれで行ってもよい
が、好ましくは常圧下で行うのが工業的に有利である。
オルガノホスフィン酸化合物と不飽和アルコール化合物
とのモル比は、1:1〜1:2モル、好ましくは1:1
〜1:1.5モルが適当である。なおこの工程の反応に
おいて、反応溶媒は必ずしも必要ではなく無溶媒でよい
が、反応等を制御する必要がある場合は、溶媒を使用し
ても差し支えない。その場合、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クロロベンゼン、クロロトルエン、ジク
ロロベンゼン、テトラリン、デカリン、ドデシルベンゼ
ン等の芳香族炭化水素、メチルホルムアミド、ヘキサメ
チルリン酸トリアミド等の酸アミド、エチレングリコー
ル、ポリエチレングリコールエーテル、プロピレングリ
コール、ポリプロピレングリコールエーテル等のジアル
キルエーテル、ジメチルフォルムアミド等の溶媒を挙げ
ることができる。
【0022】また使用するラジカル開始剤は、半減期が
上記反応温度に適したものを使用するのが好ましく、例
えばアセチルパーオキサイド、イソブチルパーオキサイ
ド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキ
サイド等のジアシルパーオキサイド類、ジイソプロピル
パーオキシジカルボネート、ジ−2−エチルヘキシルパ
ーオキシジカルボネート等のパーオキシジカルボネート
類、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチル
パーピバレート等のパーオキシエステル類、2、2’−
アゾビス(2−メチルプロピルニトリル)、2,2’−
アゾビス(2−メチルプロピオネイト)等のアゾビス類
等が挙げられる。ラジカル開始剤の使用量は、不飽和ア
ルコール化合物に対して、0.05〜5%モル、好まし
くは0.1〜1%モルが適当である。反応終了後は、溶
媒、原料の不飽和アルコールを濃縮分離し、生成したヒ
ドロキシアルキルホスフィン酸化合物を抽出、晶析等の
操作により得ることができる。
【0023】(第二工程)次に、第二工程は、上記で得
られた一般式(3)のヒドロキシオルガノホスフィン酸
化合物とアクリル酸またはメタクリル酸とを反応させ
て、一般式(1)で示されるアクリル基を有するホスフ
ィン酸化合物を生成させる工程である。カルボン酸とア
ルコールからの脱水反応によりエステル化する。エステ
ル化は平衡反応であり、鉱酸、カルボン酸、ルイス酸の
存在下に平衡に達し、この平衡反応を生成系に移行させ
るために、カルボン酸を過剰に使用し、またディーンシ
ュタルク(Dean-Stark)水分離器を用いて、生成する水
を共沸蒸留により分離して行う。
【0024】酸触媒は、例えば硫酸、塩酸、硼酸、ポリ
リン酸エステル、ポリリン酸等の鉱酸、パラトルエンス
ルホン酸等の芳香族スルホン酸、フッ化硼素エーテラー
トのようなルイス酸が挙げられる。酸触媒の添加量は、
通常アルコールに対して0.01〜1%モル、好ましく
は0.05〜0.5%モルが適当である。溶媒は、水と混
和しない溶媒が用いられ、例えばベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、オクタン、パ
ラフィン等の脂肪族炭化水素、ジクロロメタン、クロロ
ホルム、四塩化炭素、塩化エチル、ジクロロエタン、ト
リクロロエタン、テトラクロロエタン、ペンタクロロエ
タン、ヘキサクロロエタン、ジクロロエチレン、トリク
ロロエチレン、テトラクロロエチレン、塩化プロピル、
ジクロロプロパン、トリクロロプロパン、塩化ブチル、
クロロペンタン、クロロベンゼン、クロロトルエン、ジ
クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が挙げられる。
溶媒量は、還流することができれば、特に限定はされな
いが、通常原料の2〜30倍容量、好ましくは5〜10
倍容量が適当である。
【0025】さらに、相間移動触媒として、例えばトリ
メチルヘキサデシルホスホニウムクロライド、トリエチ
ルヘキサデシルホスホニウムボロマイド、テトラブチル
ホスホニウムブロマイド、トリオクチルメチルホスホニ
ウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムクロライ
ド、トリフェニルメチルホスホニウムブロマイド等のホ
スホニウム塩、トリエチルベンジルアンモニウムクロラ
イド、テトラメチルアンモニウムクロライド、トリオク
チルメチルアンンモニウムクロライド、トリメチルベン
ジルアンモニウムクロライド、トリブチルベンジルアン
モニウムクロライド、N−ラウリルピリジウムクロライ
ド、トリメチルフェニルアンモニウムブロマイド等のア
ンモニウム塩が挙げられる。相間移動触媒の添加量は、
通常アルコールに対して0.01〜10%モル、好まし
くは0.1〜1%モルが適当である。
【0026】必要に応じて重合禁止剤を添加して反応を
行う。重合禁止剤の種類は、例えば、ハイドロキノン、
ハイドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、
2、6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、チオ尿
素、尿素、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フ
ェニルンジアミン等を挙げることができるが、これに特
に制限されるものではない。また、重合禁止剤の添加量
は、得られる目的物に対して100〜10000pp
m、好ましくは500〜5000ppm程度であるが、
これらは特に制限されるものではない。反応条件は、反
応温度は使用する溶媒の還流温度であり、反応時間は通
常1〜24時間、好ましくは2〜10時間である。反応
終了後、必要に応じて相間移動触媒、酸触媒等の不純物
を純水で抽出洗浄することにより除去することができ
る。使用する純水の容量は、特に限定されるものではな
いが、有機溶媒に対して、通常1:1〜1:5、好まし
くは1:1〜1:2であり、抽出洗浄する回数は、通常
1〜3、好ましくは1〜2回程度である。抽出洗浄後、
濃縮することにより溶媒、水、過剰のアクリル酸または
メタクリル酸を除去することにより、アクリル基を有す
るホスフィン酸化合物を得ることができる。
【0027】本発明のアクリル基を有するホスフィン酸
化合物は、それ自体の重合体又は他の共重合可能な単量
体との重合体にすることによって、接着剤組成物、コー
ティング組成物、ラテックス組成物、塗料組成物等を改
質することができる。これらの具体的な機能は、コーテ
ィング剤の鉄、アルミ、銅などの金属への密着性、接着
性の向上、防錆性、耐薬品性、防汚性、難燃性などを付
与することである。さらに、 ホスフィン酸はすべてP
−C結合を持つので、P−O−C結合のリン酸基に比べ
て、耐熱性、耐加水分解性等が向上し、樹脂、塗料、接
着剤等において耐候性、耐久性、耐熱性を向上させるこ
とができる。また、高吸水性ポリマーの構成成分として
使用することにより、塩分を含む尿などの吸水性が高ま
る効果や、無機充填剤や顔料の分散効果も期待できる。
具体的には、常温・低温硬化型水溶性樹脂塗料、UV・
EB硬化塗料、防錆塗料、インキ、接着剤、嫌気性接着
剤、フォトレジストなどに用いることができる。
【0028】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に説明する
が、これらに限定されるものではない。 (実施例 1) (3−メタクリロイルオキシプロピル)オクチルホスフ
ィン酸の合成 (第一工程)n−オクチルホスフィン酸53.5g(0.
3モル)を四つ口フラスコに仕込み、窒素気流下、16
0℃に昇温した。次いで、滴下ロートに仕込んだラジカ
ル開始剤ジ−tert−ブチルパーオキサイド0.88gを
アリルアルコール18.6g(0.32モル)に溶解した
溶液を、約1時間30分で滴下反応した。滴下終了後、
同温度で2時間熟成した。冷却後、過剰のアリルアルコ
ールを真空ポンプで完全に留去させると、白色固体を6
9.4g得た。さらに、アセトニトルにより再結精製す
ることにより、融点72℃の白色結晶を57.1gを得
た。分析の結果、生成物は、3−ヒドロキシプロピルオ
クチルホスフィン酸で、n−オクチルホスフィン酸から
の収率は80.6%であった。分析結果は、以下のとお
りである。
【0029】1H−NMR(CDCl3、δ):0.88
(t、J=6.9Hz、3H)、1.27〜1.37
(m、10H)、1.52〜2.18(m、8H)、3.
71(t、J=5.9Hz、2H)、6.88(s、1
H) FT−IR(KBr、cm-1):3305(−OH伸縮
振動)、2974、2925、2860(C−H伸縮振
動)、2640(POOH伸縮振動)、1472(−C
2−変角振動)、1220(P=O伸縮振動)、10
59(P−O−H伸縮振動)1012(C−O伸縮振
動)、718(P−C伸縮振動)
【0030】(第二工程)撹拌機、温度計、窒素導入
管、重比重定量用ディーンシュタルクトラップおよびコ
ンデンサーを備えた500mlの四つ口フラスコに、得
られた3−ヒドロキシプロピルオクチルホスフィン酸4
7.3g(0.2モル)、メタクリル酸51.7g(0.6
モル)、テトラクロロエチレン200ml、重合禁止剤
ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1g、脱水触媒
p−トルエンスルホン酸・1水塩0.1g、相間移動触
媒トリブチルヘキサデシルホスホニウムブロマイド0.
1gを仕込んだ。窒素ガスをゆっくり吹き込みながら徐
々に温度を上げて、還流温度で3時間反応させた。トラ
ップに約3.5mlの水が捕集された。反応液は、純水
200mlで1回洗浄し、エバポレーターで溶媒、過剰
のメタクリル酸、水を除去し、さらに真空ポンプで乾燥
させた。無色透明の液体が58.0g得られた。分析の
結果、生成物は(3−メタクリロイルオキシプロピル)
オクチルホスフィン酸で、3−ヒドロキシプロピルオク
チルホスフィン酸からの収率は95.3%であった。
【0031】1H−NMR(CDCl3、δ):0.88
(t、J=6.8Hz、3H)、1.17〜2.26
(m、21H)、3.99〜4.37(m、2H)、5.
51(d、J=1.8Hz、1H)、6.08(d、J=
1.8Hz、1H)、11.28(s、1H) FT−IR(液膜、cm-1):2920、2852(C
−H伸縮振動)、2552(POOH伸縮振動)、17
04(C=O伸縮振動)、1632(C=C伸縮振
動)、1450(−CH2−変角振動)、1410(=
CH2面内変角振動)、1278(C−O伸縮振動)、
1150(P=O伸縮振動)、978(P−O−H伸縮
振動)、890(=CH2面外変角振動)
【0032】(実施例 2) (3−アクリロイルオキシプロピル)オクチルホスフィ
ン酸の合成 実施例1の第二工程において、メタクリル酸の代わりに
アクリル酸43.2g(0.6モル)を用い、同様にし
て、無色透明の液体54.3gを得た。分析の結果、生
成物は(3−アクリロイルオキシプロピル)オクチルホ
スフィン酸で、3−ヒドロキシプロピルオクチルホスフ
ィン酸からの収率は93.5%であった。
【0033】1H−NMR(CDCl3、δ):0.88
(t、J=6.8Hz、3H)、1.27〜2.49
(m、18H)、4.41〜4.43(m、2H)、5.
84(dd、J=10.5Hz、J=1.8Hz、1
H)、6.12(dd、J=10.5Hz、J=17.1
Hz、1H)、6.41(dd、J=17.4Hz、J=
1.5Hz、1H)、10.00(s、1H) FT−IR(液膜、cm-1):2930、2860(C
−H伸縮振動)、2585(POOH伸縮振動)、17
22(C=O伸縮振動)、1620(C=C伸縮振
動)、1458(−CH2−変角振動)、1410(=
CH2面内変角振動)、1258(C−O伸縮振動)、
1180(P=O伸縮振動)、980(P−O−H伸縮
振動)、892(=CH2面外変角振動)
【0034】(実施例 3) (3−アクリロイルオキシプロピル)ヘキサデシルホス
フィン酸の合成 (第一工程)n−ヘキサデシルホスフィン酸ナトリウム
46.9g(0.15モル)、クロロベンゼン100ml
を300ml四つ口フラスコに仕込み、還流温度まで昇
温した。次いで、滴下ロートに仕込んだラジカル開始剤
ジ−tert−ブチルパーオキサイド0.4gをアリルアル
コール9.3g(0.16モル)に溶解した溶液を、約1
時間で滴下反応した。滴下終了後、同温度で2時間熟成
した。反応液を多量のアセトン中に投じて、結晶を析出
させた。さらに真空ポンプで乾燥させると、融点99〜
101℃の白色固体48.9g得た。分析の結果、生成
物は、3−ヒドロキシプロピルヘキサデシルホスフィン
酸ナトリウムで、n−ヘキサデシルホスフィン酸ナトリ
ウムからの収率は88.0%であった。分析結果は、以
下のとおりである。
【0035】1H−NMR(CDCl3、δ):0.88
(t、J=6.8Hz、3H)、1.21〜1.59
(m、26H)、1.52〜2.18(m、8H)、3.
67(t、J=5.9Hz、2H) FT−IR(KBr、cm-1):3380(−OH伸縮
振動)、2935、2860(C−H伸縮振動)、14
72(−CH2−変角振動)、1114(P=O伸縮振
動)、1029(C−O伸縮振動)、720(P−C伸
縮振動)
【0036】(第二工程)撹拌機、温度計、窒素導入
管、重比重定量用ディーンシュタルクトラップおよびコ
ンデンサーを備えた500mlの四つ口フラスコに、得
られた3−ヒドロキシプロピルヘキサデシルホスフィン
酸ナトリウム74.1g(0.2モル)、アクリル酸7
2.1g(1.0モル)、テトラクロロエチレン200m
l、重合禁止剤ハイドロキノンモノメチルエーテル0.
1g、脱水触媒p−トルエンスルホン酸・1水塩0.1
g、相間移動触媒ベンジルトリメチルアンモニウムクロ
ライド0.2gを仕込んだ。窒素ガスをゆっくり吹き込
みながら徐々に温度を上げて、還流温度で15時間反応
させた。冷却後、反応液を酢酸エチルを加え、析出した
未反応の3−ヒドロキシプロピルヘキサデシルホスフィ
ン酸ナトリウムを濾別し、エバポレーターで溶媒を留出
させ、さらに真空ポンプで乾燥することにより、無色透
明液体69.3gを得た。分析の結果、(3−アクリロ
イルオキシプロピル)ヘキサデシルホスフィン酸で、3
−ヒドロキシプロピルヘキサデシルホスフィン酸ナトリ
ウムからの収率は86.1%であった。
【0037】1H−NMR(CDCl3、δ):0.88
(t、J=6.5Hz、3H)、1.26〜2.40
(m、34H)、4.40〜4.43(m、2H)、5.
82(dd、J=9.0Hz、J=1.2Hz、1H)、
6.10(dd、J=10.2Hz、J=17.1Hz、
1H)、6.41(dd、J=17.1Hz、J=1.5
Hz、1H)、11.33(s、1H) FT−IR(液膜、cm-1):2925、2810(C
−H伸縮振動)、2555(POOH伸縮振動)、17
25(C=O伸縮振動)、1620(C=C伸縮振
動)、1462(−CH2−変角振動)、1409(=
CH2面内変角振動)、1290(C−O伸縮振動)、
1183(P=O伸縮振動)、980(P−O−H伸縮
振動)、895(=CH2面外変角振動)
【0038】(実施例 4) (3−アクリロイルオキシプロピル)ヘキサデシルホス
フィン酸の合成 (第一工程)n−ヘキサデシルホスフィン酸43.6g
(0.15モル)を300ml四つ口フラスコに仕込
み、150℃に昇温し、滴下ロートに仕込んだラジカル
開始剤ジ−tert−ブチルパーオキサイド0.4gをアリ
ルアルコール9.3g(0.16モル)に溶解した溶液
を、約1時間で滴下反応した。冷却後、過剰のアリルア
ルコールを真空ポンプで完全に留去させると、白色固体
を52.2g得た。さらに、アセトニトルにより再結精
製することにより、融点88〜90℃の白色結晶を3
7.2gを得た。分析の結果、生成物は、3−ヒドロキ
シプロピルヘキサデシルホスフィン酸で、n−ヘキサデ
シルホスフィン酸からの収率は70.3%であった。分
析結果は、以下のとおりである。
【0039】1H−NMR(CDCl3、δ):0.88
(t、J=6.8Hz、3H)、1.08〜1.36
(m、26H)、1.51〜1.94(m、8H)、3.
69(t、J=5.6Hz、2H)、6.71(s、1
H) FT−IR(KBr、cm-1):3330(−OH伸縮
振動)、2920、2580(C−H伸縮振動)、26
10(POOH伸縮振動)、1470(−CH2−変角
振動)、1090(P=O伸縮振動)、1056(C−
O伸縮振動)、950(P−O−H伸縮振動)、718
(P−C伸縮振動)
【0040】(第二工程)撹拌機、温度計、窒素導入
管、重比重定量用ディーンシュタルクトラップおよびコ
ンデンサーを備えた500mlの四つ口フラスコに、得
られた3−ヒドロキシプロピルヘキサデシルホスフィン
酸69.7g(0.2モル)、アクリル酸72.1g(1.
0モル)、テトラクロロエチレン200ml、重合禁止
剤ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1g、脱水触
媒p−トルエンスルホン酸・1水塩0.1g、相間移動
触媒ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド0.2
gを仕込んだ。窒素ガスをゆっくり吹き込みながら徐々
に温度を上げて、還流温度で5時間反応させた。トラッ
プに約3.5mlの水が捕集された。反応液は、純水2
00mlで1回洗浄し、エバポレーターで溶媒、過剰の
メタクリル酸、水を除去し、さらに真空ポンプで乾燥さ
せた。無色透明の液体が74.3gを得た。分析の結
果、実施例4と同様に(3−アクリロイルオキシプロピ
ル)ヘキサデシルホスフィン酸で、3−ヒドロキシプロ
ピルヘキサデシルホスフィン酸からの収率は、92.3
%であった。
【0041】(実施例 5) (10−メタクリロイルオキシデシル)オクチルホスフ
ィン酸の合成 (第一工程)n−オクチルホスフィン酸53.5g(0.
3モル)を四つ口フラスコに仕込み、窒素気流下、16
0℃に昇温した。次いで、滴下ロートに仕込んだラジカ
ル開始剤ジ−tert−ブチルパーオキサイド0.88gを
9−デセン−1−オール50.0g(0.32モル)に溶
解した溶液を、約1時間30分で滴下反応した。滴下終
了後、同温度で2時間熟成した。冷却後、得られた白色
結晶をアセトンにより再結精製することにより、融点9
2〜93℃の白色結晶を78.3gを得た。分析の結
果、生成物は、10−ヒドロキシデシルオクチルホスフ
ィン酸で、n−オクチルホスフィン酸からの収率は7
8.0%であった。分析結果は、以下のとおりである。
【0042】1H−NMR(CDCl3、δ):0.88
(t、J=6.5Hz、3H)、1.29〜1.36
(m、24H)、1.52〜1.71(m、8H)、3.
63(t、J=6.3Hz、2H)、6.99(s、1
H) FT−IR(KBr、cm-1):3340(−OH伸縮
振動)、2926、2852(C−H伸縮振動)、14
65(−CH2−変角振動)、1244(P=O伸縮振
動)、1062(P−O−H伸縮振動)、965(C−
O伸縮振動)、710(P−C伸縮振動)
【0043】(第二工程)撹拌機、温度計、窒素導入
管、重比重定量用ディーンシュタルクトラップおよびコ
ンデンサーを備えた500mlの四つ口フラスコに、得
られた10−ヒドロキシデシルオクチルホスフィン酸6
6.9g(0.2モル)、メタクリル酸51.7g(0.6
モル)、テトラクロロエチレン200ml、重合禁止剤
フェノチアジン0.1g、濃硫酸0.2g、トリメチルベ
ンジルアンモニウムクロライド0.1gを仕込んだ。窒
素ガスをゆっくり吹き込みながら徐々に温度を上げて、
還流温度で5時間反応させた。トラップに約3.5ml
の水が捕集された。反応液をエバポレーターで溶媒、過
剰のメタクリル酸等を除去し、白色固体84.5gが得
られた。さらに、アセトニトリルで再結精製することに
より、融点45〜47℃の白色結晶59.6gを得た。
分析の結果、(10−メタクリロイルオキシデシル)オ
クチルホスフィン酸で、10−ヒドロキシデシルオクチ
ルホスフィン酸からの収率は74.0%であった。
【0044】1H−NMR(CDCl3、δ):0.88
(t、J=6.8Hz、3H)、1.29〜1.72
(m、32H)、1.94(s、3H)、4.13(t、
J=6.6Hz、2H)、5.59(d、J=1.8H
z、1H)、6.10(d、J=1.8Hz、1H)、1
0.66(s、1H) FT−IR(Kbr、cm-1):2910、2850
(C−H伸縮振動)、2620(POOH伸縮振動)、
1716(C=O伸縮振動)、1635(C=C伸縮振
動)、1462(−CH2−変角振動)、1402(=
CH2面内変格振動)、1144(P=O伸縮振動)、
1058(P−O−H伸縮振動)、952(C−O伸縮
振動)、708(P−C伸縮振動)
【0045】(実施例 6) (3−アクリロイルオキシプロピル)ホスフィン酸の合
成 (第一工程)撹拌機、温度計、滴下ロート、コンデンサ
ーを備えた1リットルの四つ口フラスコに、次亜リン酸
ナトリウム・1水塩106.0g(1.0モル)と純水3
0ml、エタノール300mlを仕込み、ラジカル開始
剤tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート
3.6gをアリルアルコール61.0g(1.05モル)
に溶解っせた溶液を、約3時間かけてエタノール還流下
に、滴下反応させた。滴下終了後、同温度で2時間熟成
させた。この反応液に(1+1)塩酸水溶液300ml
を添加し、生成すえうる塩化ナトリウムを濾別し、エバ
ポレーターでの濃縮後、さらにエタノールを添加して生
じる塩化ナトリウムを濾別し、濃縮することにより、無
色透明油状物質である3−ヒドロキシプロピルホスフィ
ン酸107.1gを得た。分析結果は、以下のとおりで
あった。
【0046】1H−NMR(CDCl3、δ):1.70
〜1.96(m、4H)、3.68(t、2H、J=5.
6Hz)、5.84(s、1H)、7.06(d、J=5
38Hz、1H) FT−IR(液膜、cm-1):3250(−OH伸縮振
動)、2950、2880(C−H伸縮振動)、276
0(POOH伸縮振動)、2370(P−H伸縮振
動)、1145(P=O伸縮振動)、952(P−O−
H伸縮振動)
【0047】(第二工程)撹拌機、温度計、窒素導入
管、重比重定量用ディーンシュタルクトラップおよびコ
ンデンサーを備えた500mlの四つ口フラスコに、得
られた3−ヒドロキシプロピルホスフィン酸24.8g
(0.2モル)、アクリル酸51.7g(0.6モル)、
テロラクロロエチレン200ml、重合禁止剤ハイドロ
キノンモノメチルエーテル0.1g、脱水触媒p−トル
エンスルホン酸・1水塩0.1g、相間移動触媒トリブ
チルヘキサデシルホスホニウムブロマイド0.1gを仕
込んだ。窒素ガスをゆっくり吹き込みながら徐々に温度
を上げて、還流温度で4時間反応させた。トラップに約
3.5mlの水が補集された。反応液は、エバポレータ
ーで溶媒、過剰のアクリル酸、水を除去し、次に水とジ
クロロメタンを添加して抽出洗浄し、有機溶媒相をエバ
ポレーターで濃縮し、真空ポンプで乾燥させることによ
り、無色透明の液体が30.0g得られた。分析の結
果、生成物は(3−アクリロイルオキシプロピル)ホス
フィン酸であった。
【0048】1H−NMR(CDCl3、δ):1.86
〜1.99(m、4H)、2.71〜2.82(m、2
H)、4.19〜4.44(m、2H)、5.84(d
d、J=10.5Hz、J=1.8Hz、1H)、6.1
2(dd、J=10.5Hz、J=17.1Hz、1
H)、6.41(dd、J=17.4Hz、J=1.5H
z、1H)、7.18(d、J=537Hz、1H)、
11.67(s、1H) FT−IR(液膜、cm-1):2960、2915(C
−H伸縮振動)、2610(POOH伸縮振動)、23
75(P−H伸縮振動)、1772(C=O伸縮振
動)、1634(C=C伸縮振動)、1410(=CH
2面内変角振動)、1264(C−O伸縮振動)、11
80(P=O伸縮振動)、970(P−O−H伸縮振
動)
【0049】
【発明の効果】本発明により、オルガノホスフィン酸と
不飽和アルコールより得られるヒドロキシアルキルホス
フィン酸と、アクリル酸またはメタクリル酸と脱水反応
させることにより、新規なアクリル基を有するホスフィ
ン酸化合物が得られる。また、本発明により得られるア
クリル基を有するホスフィン酸化合物を、重合もしくは
共重合させることによって、接着剤組成物、コーティン
グ組成物、ラテックス組成物、塗料組成物等を改質し
て、高耐熱性や優れた化学的安定性などの機能性を付与
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1): 【化1】 (式中、R1 は水素原子、メチル基、Aは炭素数3〜1
    0の直鎖または分岐状のアルキレン、R2 は水素原子、
    炭素数1〜20の直鎖または分岐状のアルキル基、シク
    ロアルキル基、フェニル基、置換フェニル基、ベンジル
    基を表す)で示されるアクリル基を有するホスフィン酸
    化合物。
  2. 【請求項2】 下記一般式(2): 【化2】 (式中、R2は水素原子、炭素数1〜20の直鎖または
    分岐状のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、
    置換フェニル基、ベンジル基を表す)で表されるオルガ
    ノホスフィン酸化合物と不飽和アルコールをラジカル開
    始剤の存在下で反応させて、下記一般式(3) 【化3】 (式中、A、R2は前記と同義を表す)で表されるヒド
    ロキシオルガノホスフィン酸化合物を生成させる第一工
    程、次いで該生成物とメタクリル酸またはアクリル酸と
    を酸触媒、相間移動触媒の存在下で反応させてアクリル
    基を有するホスフィン酸化合物を生成する第二工程より
    なることを特徴とするアクリル基を有するホスフィン酸
    化合物の製造方法。
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JP2018506614A (ja) * 2014-12-30 2018-03-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ハロゲンフリー難燃性感圧性接着剤及びテープ

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