JPS60215666A - ジエンポリ過酸化物の製造方法 - Google Patents

ジエンポリ過酸化物の製造方法

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JPS60215666A
JPS60215666A JP3543585A JP3543585A JPS60215666A JP S60215666 A JPS60215666 A JP S60215666A JP 3543585 A JP3543585 A JP 3543585A JP 3543585 A JP3543585 A JP 3543585A JP S60215666 A JPS60215666 A JP S60215666A
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JP
Japan
Prior art keywords
butadiene
surfactant
aqueous
oxygen
reaction
Prior art date
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Pending
Application number
JP3543585A
Other languages
English (en)
Inventor
ゲイリー・フルトン・ラー
ウイリアム・カール・サイデル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS60215666A publication Critical patent/JPS60215666A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産 −ヒの渾1 分野 本発明はブタジェン及びメチル置換ブタジェンから選択
されたジエンと酸素との水性乳化共重合によりジエンポ
リ過酸化物の水性エマルションを製造する方法に関する
L7左孜遣 酸素とブタジェンまたはメチル置換ブタジェンから対応
するポリ過酸化物を形成する乳化共重合に関しては文献
はない。
Hendry等は、IECProd、 Re、s、 a
nd Dev、 7.136(1988)に、反応を促
進する為にフリーラジカル開始剤及び/または高められ
た温度を使用してブタジェノポリ過酸化物(BDPPO
)を製造する方法を開示している。ヘンセンまたはシク
ロヘキサノのような溶媒は使用できるか、水は使用でき
ない。
Handy とRothrockは、j、Am、 Ch
em、 S、oc、、 80゜5306(+958)に
、適当な溶媒の存在下でのブタジェノと酸素の反応によ
る1、3−ブタジェンの重合性過酸化物の製造を開示し
ている。水は使用でSる溶媒のひとつではない。BDP
POの稀釈有機溶液は比較的安定であるか、純ポリ過酸
化物は不安定である。ヘノセンでの稀釈は最良の結果を
与える。
Hendry等は、IECProd、 Res、and
 Dev、、7. 145(19138)に、BDPP
Oの熱安定性に関して溶媒による稀釈の効果を開示し几
つ純ポリ過酸化物の安定性が有機溶媒、特にヘノセンで
の稀釈により増加することを述へている。水は使用でき
る溶媒ではない。BDPPOの低エネルギー及び高エネ
ルギー衝撃感度は同重量の不活性溶媒で1対l共重合体
の稀釈により低下することも述べている。水は使用でき
る溶媒ではない。アミン触媒BDPPO分解は多分溶液
の不均質性により水溶液内で遅いことも述べている。
Mogilevichは、Ru5s、CheIIl、R
eq 、、48,299CI!379)に、ブタジエ/
と酸素の反応によりB[1PPOを得ることを含むビニ
ル単量体の酸化性重合について述へている。エマルジョ
ン法に関しては述べていない。
MayoはJ、Am、C:hem、soc、 、80.
2465(1958)に、Kay。
とMillerはJ、Am、Ghem、SoC,,80
,2480(IC158)に、MayoとMiller
はJ、Am、Chem、Soc、 、80.24!33
(1’958)に、Mayo等はJ、Am、Chem、
Soc、 、80.2500(1958)に、スチレン
、α−メチルスチレン、メタクリル酸エステル及び脂肪
族不飽和化合物と酸素の反応がポリ過酸化物を与えるこ
とを開示している。エマルジョン法に関する記載はない
Bovey とKOl th f f は、J、Am、
Chem、Soc、、69.2143(+947)に、
スチレンの乳化重合のコ七ノ゛マーとして酸素の使用を
開示している。水を含む溶液内でスナレン過醇化物の安
定性が増すことにといては記戦かない。
Kucheriは、i!’The 0xidation
 of Hydrocarbonin the Liq
uid Phase Jl 、247−257(N、M
、Emanue!刊、+965)に、第三級炭化水素の
エマルジョン酸化について記載している。水の存在によ
り得られた過酸化物の安定性が増加することは開示がな
い。
Armsutrong等は、J、C:、S、、Pt、l
、 866(1!350)に、イソプロピル′・ンセン
のエマルジョン酸化について記載している。水の存在に
よる過酸化物の安定性増加については記載がない。
D、Swern刊行のFOrganic Perozi
dej 、Vol、 190(1970)には、少量の
水さえもジエンポリ過酸化物の可燃特性の減少に有益で
あることか記載されている。従って、市販の弔に体の過
酸化物はある量の水を混ぜているのが一般的である。
発明が解決しようとする問題点 ポリ過酸化物は、全ての有機溶媒系内で手合した時、熱
分解、爆発及び火災の危険がある。本発明は少なくとも
50%の水を含む水性の系内で手合を実施することによ
り、−1−記の安全性を阻む問題を解決するものである
本発明の利点は従来法に比較して安全性が増し注つ溶媒
コストか低下することである。更に、本発明により形成
されるジエンポリ過酸化物の本性エマルジョンは良い安
定性を示す。
捌l彪を麗夫j(犬、yo+1 本発明はブタジェン及びメチル置換ブタジェンから選択
されたジエンと酸素とを水性乳化共重合して対応するポ
リ過酸化物の水性エマルジョンを製造する方法を提供す
る。木方法は界面活性剤で安定化された水性のエマルジ
ョン内での共重合を含む。酸素に対するジエンのモル比
は約1・5ないし約2.1である。
4・シも好ましいジエンはブタジェンである。「メチル
置換ブタジェン」とは、イソプレン、2.3−ジ、メチ
ル−1,3−ブタジェン等のような1〜6個のメチル置
換基を含むブタジェンを意味する。 、「界面活性剤」
とは、水または水溶液に溶解し7て水の張力を減少させ
、または2液間若しくは液体と固体間の界面張力を減少
させる任意の物質をd味する。適当な界面活性剤はドデ
シル硫酸ナトリウ(SOS)のようなアニオン性界面活
性剤、ヘキサテシルトリメチルアンモニウムノロミド頁
HD TB r)のようなカチオン性界面活性剤;及び
ポリエチレングリコール(PEG)のような非イオン性
界面活性剤を含む。過硫酸塩開始剤との相溶性によりS
DS及びPEGか好ましい。界面活性剤濃度は約o、o
e〜1.5@−#%であり、約0.3〜1.0重量2が
好ましい。この濃度は臨界ミセル濃度(C:MC)以下
でもよいか、そうである必要はない。Murkerje
aとMyselsは、Nat、5tand、Ref、D
ata Ser 、 36巻、51−52頁に有用な界
面活性剤のcMc値のリストを列挙している。
「水性エマルション」の用語は、全ての水性の系の外に
エマルジョン化界面活性剤を含む水−有゛機系をも含む
。ここで「水−有機系]とは、50重5.呈%までの水
溶性有機溶媒をA−2水性エマルシヨンを意味する。全
ての水性エマルションが好まI〜い。
本発明の方法において、水溶性有機溶媒は安定性を改良
するためい、操作中にまたは反応後に水性エマルジョン
に添加ξれうる。適当な有機溶媒はテトラヒドロフラン
(T)IF)、酢酸メチル、及びジオキサンを含む。T
HFか好ましい。
本方法で、反応は振られたまたは攪拌されたノへンチま
たは連続反応機で実施される。充分に攪拌された連続流
反応機が好まいしい。連続流反応機で実施する場合、ホ
ールドア、プ時間は105℃で約5分から85℃で約2
40’Cまで変化する。良好な反応速度のためには10
5°Cで15分が、及び良好な生成物の性質のためには
100℃で30〜40分のホールドアツプ時間が好まし
い。
反応は約70〜115℃で進行する。約95〜105°
Cの温度が好ましい。良い品質の製品を作るためには+
00°Cか最も好まし〆、良い反応速度のためには10
5°Cが最も好ましい。
ジ 7 反応圧力は約50〜5000psi(3,5X 10〜
3.5XIOPa)テある。約500〜3000psi
(3,5X 10’〜2.I X107Pa)が好まし
い。約1000〜200Qpsi(7,OX 10〜1
.4 X 10 Pa)が最も好ましい。この反応は純
粋酸素、空気、または窒素のような他の酸素稀釈物の存
在で実施できる。
本方法は界面活性剤の存在下にフリーラジカル開始剤に
より開始できる。「フリーラジカル開始剤」とは、この
反応をキャタライズする任意の物質を意味する。適当な
フリーラジカル開始剤は過酸化水素、過硫酸塩及びアゾ
ビスイソブチロニトリル(AIBN)のような有機開始
剤である。過硫酸塩か速度プロファイルの点で好ましく
、特に連続反応に好ましい。過酸化水素は誘導時間を減
らすのでパッチ反応に適する。生成物であるジエンポリ
過酸化物もフリーラジカル開始剤として使用できる。開
始剤濃度は通常的0.01Mを越えない。好ましい濃度
は0.005Mである。
シリコーン及びフルオロホスフェイトのような脱泡剤の
形の添加剤をエマルションの安定に彰饗なく泡立ちを押
えるために反応後に添加できる。
効 果 本発明の方法により製造されるポリ過酸化物はポリエス
テル中間体として有用なメチル置換ジオールの製造に重
要である。例えば、本方法の−・生成物であるBDPP
Oはテトラヒドロフラン(THF)の製造に使用される
1、4−ブタンジオールの製造ヒ重要である。THFは
天然樹脂及び合成樹脂、特にビニール、の溶媒としての
用途を含む多くの用途を崩する。本方法で得られるポリ
過酸化物の水性エマルジョ/は純粋ポリ過酸化物の危険
な単離を行なう必要なくそのまま使用できる。例えば、
エマルジョン化BDPPOは金属イオンの存在でまたは
酸触媒と共に100℃でフランに転換できる。また、エ
マルジョン化BDPPOは適当な触媒での水素ρ元によ
りブチンジオール混合物に還元できる。
実→1例 以下の実施例において、温度は℃で記録し、使用するZ
onyl−FSPは本出願人により市販されているアニ
オン性フッ素化界面活性剤の商標名である。実施例 1
及び2はシュイカ−チューブ中で実施した例である。実
施例3乃至21はa続反応器で実施した例である。好ま
しい例は実施例10〜11により示される。
叉1」(」 50ccのカラス補強圧力チューブに、水中の0,2O
N ドデシル硫酸ナトリウム(SO5) 5ml及び0
.500gの25重暖%過酸化水素(H2O2)を充填
した。チューブを圧力セル内でシールし、冷却し、排気
した。
その後、チューブに5gのブタジェンを加えた。
チューブを酸素で200psi(1,6X lo’Pa
)に満たし、85°Cに加熱し、4時間振った。その後
、室温に冷却し、過度の発泡を防ぐために圧力を徐々に
開放した。水中の5.3重量%のブタジェンポリパーオ
キサイドのエマルジョンヲ14だ。
T良性」 240IIllのHastelloy(商標名)スチー
ルポンプに50ff11の0.034重量%ヘキサデシ
ルトリメチルアンモニウムプロミド(HDTBr)及び
O,0Ei5重量%のH2O2水溶液を充填した。ポン
プをシールし、冷却し、排気した。その後、ポンプに2
gのブタジェンを加えた。ポンプを酸素で500psi
(3,5X lo’Pa)に満たし、85°Cに加熱し
、4時間振った。その後、室温に冷却し、過度の発泡を
防ぐために圧力を徐々に開放した。水中の3.0重量%
のブタジェンポリパーオキサイドのエマルジョンを得た
。1.2−ブタジェンポリパーオキサイドに対する1、
4−ブタジェンポリパーオキサイドの割合はl:1であ
った。
夫妻1 240m lのHastelloy(商標名)−Cスチ
ールポンプに、5.09gのイソプレンと共に50m 
lの0.034重量%ヘキサデシルトリメチルアンモニ
ウムプロミド(HDTBr)及び0.085重量%のH
20□水溶液を充填した。ポンプをシールし、冷却し、
排気した。その後、ポンプに2gのブタジェンを加えた
。ポンプを酸素で500psi(3,5X 10GPa
)に満たし、85℃に加熱し、4時間振った。その後、
室温に冷却し、過度の発泡を防ぐために圧力を徐々に開
放した。生成エマルジョンは3.0重量%の重合性過酸
化物を含むことが判明した。
支1扛」二B これらの実施例4〜22では本発明の方法を連続反応器
中で実施した。界面活性剤として全てドデシル硫酸ナト
リウム(sns)を及び開始剤として化硫酸イオンを使
用した。界面活性剤濃度は実施例4〜16で0.25重
量%及び実施例17〜22で1.25重量%であった。
125c cの反応器を界面活性剤溶液で充填した。酸
素を流し、所望の温度及び圧力が得られた後にブタジェ
ン流を流した。流出ガス中の酸素含有量を一定になるま
で監視した。実施例19及び20では、酸素と0.2g
/分の窒素を使用した。
サンプルを回収して分析した。サンプルのコレクター中
での過度の発泡をふせぐために、0.4zのフルオロ界
面活性剤(Zany’1−FSP)を反応器の出口で添
加した。得られたデータを下記表に要約した。
実施例 ブタノエン 酸素 界面活性剤 圧力番号 (47/1nin) (ii!/1m1n) (9/m
1n) (psiF/kPa)4 0.101 0.1
70 5.01 1308/9.OX 1035 0.
600 0.170 4.99 1304/9.OX 
10’6 0.101 0.170 4.99 130
4/9.OX 1037 0.202 0.170 4
.99 1306/9.Ox 1038 0.101 
0.170 4.98 2301/1.6 X 10’
9 0.403 0.170 4.98 2299/1
.6 X 10’10 0.397 0.150 5.
96 2302/1.6 X 10’11 0.397
 0.150 5.85 2303/1.6X10’1
2 0.251 0.150 5.96 2302/1
..6 X 10’13 0.251 0.150 5
.96 2303/1.6 X IO’14 0.12
1 0.750 8.01 1298/8.9 X 1
0315 0.121 0.750 8.01 130
2/9.OX 10”16 0.121 0.750 
8.01 2304/1.6 X 10’17 0.4
02 0.150 5.98 1298/8.9 X 
10318 0.402 0.150 5.99 12
98/8.9 X 10’19 0.402 0.15
1 5.98 1298/8.9 X 10’20 0
.402 0.150 5.99 1304/9.OX
 10”21 0.402 0.150 5.99 1
303/9.Ox io”22 0.400 0.17
0 5.20 2300/1.6X10’95.5 0
.527 1.06 0.8’295.0 1.343
 1.06 0.98104.9 0.635 1.3
3 0.80105.5 1.783 1.19 0.
68104.7 0.911 1.82 0.9110
5.5 6.65Fl 1.27 0.92104.7
 5.600 104.5 5.518 1.17 0.8399.9
 2.665 1.10 0.8699.9 1.77
9 1.18 0.86100.3 1.074 1.
28 1.00100.5 1.171 1.29 0
.91100.3 1.198 1.21 0.881
05.4 5.516 1.54 0.52104.8
 5.197 1.49 0.55105.2 5.0
87 1.07 0.53105.1 2.342 1
.46 0.55105.3 2.396 1.43 
0.43105.0 7.100

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1界面活性剤で安定化させた水性エマルジョン中で、ブ
    タジェン及びメチル置換ブタジェンからなる群から選ば
    れたジエンと酸素を共重合させることを含む、ポリ過酸
    化物の製造方法。 2、ト記ジエンはブタジエ〉・または・イソプレンであ
    る。特許請求の範囲第1項の方法。 3 上記界面活性剤はドデシル硫酸ナトリウムまたはポ
    リエチレングリコールエーテルである。特許請求の範囲
    第1項の方法。 4、ト記水性エマルジョンは全ての水性の系を含む、特
    許請求の範囲第1項の方法。 5.11記水性エマルジヨンは約50ffii Xまで
    の水溶性有機溶媒を含む水−有機系である、特許請求の
    範囲第1項の方法。 6、上記有機溶媒はテトラヒドロフラン、酢酸メチル、
    またはジオキサンである、特許請求の範囲第5項の方法
    。 7、上記溶媒はテトラヒドロフランである、特許請求の
    範囲第5項の方法。 8、に記反応をフリーラジカル開始剤により開始する、
    特許請求の範囲第1項の方法。 8゜上記ジエ/がブタジェンであり、水性エマルジョン
    か全ての水性の系であり、界面活性剤の濃度が約0.6
    〜1.5@i%であり、ブタジェン:酸素のモル比が1
    =5〜2:1であり、反応温度が約70〜115℃であ
    り、反応圧力は約3.5XIO5〜35X107Paで
    ある、特許請求の範囲第1gの方法。 10、界面活性剤がドデシル硫酸ナトリウムであり、界
    面活性剤濃度が約0.3〜1.0重量2であり、反応温
    度が100〜105°Cであり 及び反応圧力が約7.
    0X10’ 〜1.4X107 である、特許請求の範
    囲第9項の方法。
JP3543585A 1984-02-27 1985-02-26 ジエンポリ過酸化物の製造方法 Pending JPS60215666A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2006121007A1 (ja) * 2005-05-09 2008-12-18 独立行政法人科学技術振興機構 分解性高分子およびその製造方法

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