TW483898B - A method of producing modified vinyl ether polymers - Google Patents

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483898 A7 B7 五、發明說明（l ) 本發明係有關一種製備改質之乙烯基醚聚合物之方法 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 聚乙烯基烷基醚係有趣之聚合物，其可以各種不同方 式使用，例如，作為電沈積塗料之添加劑、粉末塗覆物之 流動促進劑、紙張之黏著性、水性系統之增稠劑、樹脂之 塑化劑及地板之保養介質。 此等聚合物較佳係以陽離子聚合反應製備，因為基起 始之聚合反應造成差的產量。 C2-C4之烷基乙烯基醚較佳係被作為均聚合反應，因 為此等單體可以大規模購得。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此等均聚物之改質更適於某些應用。例如，聚丁基乙 烯基醚不能與水相容且僅能經由外在乳化劑或藉由複雜程 序（諸如ΕΡ-Α-0 379 166號案所述者）被轉化成乳化物。改 質乙烯基醚聚合物之製備僅於有限制下呈可能，因為相對 應之單體僅能有限程度獲得。以烷基之取代使單體乙烯基 酸進行轉鍵化作用以製備新的早體乙婦基鍵事實上被描述 於文獻（McKeon，J.E.; Filton，Ρ·; Griswald，A. A·; Tetrahedron 28，227 (1972)及28,233 (1972); Μ·Α· Smith，K. B. Wagener, Polymer Preprints 28, 264 (1987); J. P. 59055845 A2, EP 92 117 174)。雖然如此，被描述於此等 參考資料之乙烯基醚不能被以大規模於商業上獲得。 本發明之目的係確認一種提供輕易獲得改質聚乙烯基 烷基醚之方法。所示之”改質”在此應被瞭解成，例如，引 入親水基’其能改良與水之可相容性。但，藉由依據本發 本紙張尺度適用帽0家鮮（CNS)A4規格（210 X 297公釐1 一 -4 - A7 五、 發明說明（2 ) 入親水基，其能改良與水之可相容性。但，藉由依據本發 明之方法亦可使其它官能基或反應基引入作為起始物料之 乙烯基醚聚合物内，以便改變其性質。於此方式中，改質 之乙稀基醚聚合物可被製得，其係不能以相對應單體之聚 合反應獲得。 出人意外地，此目的可藉由使未被改質之聚烷基乙烯 基鱗接受轉醚化反應達成，其中聚合物之烷基被以其它基 部份取代之。可被用於依據本發明之方法中之轉醚化反應 組份之例子包含： 飽和脂族醇，諸如，十三烷基醇、月桂基醇、硬酯基 醇及二十二醇。 不飽和脂族醇，諸如，油醯基醇·；μ十一醇及己烯 醇’及芳脂族醇，諸如，苯甲基醇及苯基乙醇。 因此’本發明係有關一種前述型式之方法，其中包含 通式⑴之重複單元之乙烯基醚聚合物 CH — CH2 0

X f .---^------1!裝--------訂----------線 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

R 其中R表示C^-C：4烷基，且x表示losiooo之整數，係於鉑 金屬化合物存在中以通式γ_〇Η之化合物轉醚化且釋放相 對應之CrC4醇，其中γ表示包含5至3〇個碳原子之脂族及/ 或環脂族之烴基，且其氫原子可至少部份以齒素原子及/ 本紙張尺度週用中國國豕ί本準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） Α7

五、發明說明（3 ) 或芳族取代’及/或表示具有最高達6〇〇〇之分子量之脂族 、環脂族及/或芳族，且其於分子内含有至少一醚基或 -曰基C00- ’其中統計上每一分子之乙稀基醚聚合物係至 少一 R基以Y基取代。 較佳係R基之〇·5至25莫耳％被轉醚化。更佳係尺基1至 15莫耳％被轉醚化，且最佳係尺基2至1〇莫耳Q/❶被轉醚化。 即使單體乙烯基醚之轉醚化反應已被描述，即，乙烯 基_或二乙烯基醚之乙烯基被轉化成另一醇之〇H基，但 其未被證實發現任何聚合物之乙烯基醚之轉醚化反應之參 考資料。聚合物乙稀基醚之此轉醚化反應之成功係出人意 外的’特別是因為不飽和乙婦基鱗之轉鱗化作用，其被描 述於ΕΡ-Α-0 538 681，一般係於諸如二乙基鱗、乙二醇喊 、丙二醇醚或丁二醇醚之飽和醚内且使用相同於用於依據 本發明（EP 0 53 8 681)之催化劑進行之。 崔白金屬耗圍之化合物被作為催化劑，最佳係舶、把、 姥及釕之化合物，鉑金屬催化劑係最佳被使用者，諸如， 六氣鉑酸及Speier催化劑。鉑化合物之螯合物亦適合，諸 如，2,2-雙吡啶及菲咯啉者。 具有不同分子量之可購得之聚乙烯基烷基醚（諸如， 聚乙烯基乙基醚（Lutonal®A 25)或聚乙烯基異丁基醚 (Lutonal⑧130或Lutonal⑧I 60)被作為起始物料，即，作為 包含化學式I之重複單元之乙烯基醚聚合物。 但是，具有不同分子量及其烷基之不同組成之C2-C4 之聚乙烯基烧基醚（其係藉由已知方法之陽離子聚合反應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----i------；---^--------訂----------線 I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 發明說明（4 ) 製備）亦可被用於依據本發明之方法。 無鹼之脂族、環脂族及/或芳脂族之化合物（其每一者 含有5-30個碳原子）可被作為通式γ-〇Η之單羥基化合物。 此等化合物之混合物亦可被使用。 直鏈及分枝之脂族或芳脂族之化合物可被使用。此等 可為飽和或未飽和。飽和化合物較佳。氫原子可部份以鹵 素取代，較佳係以氟及/或氣取代。若此型式之被取代化 曰物被使用，其較佳係脂族單醇。此型式之產物係可購得 ，其中如熟習此項技藝者所知，接近羥基之碳原子一般係 不包含_素。十七氟癸醇或C6Fi3CH2CH2〇H係特殊氟化醇 之例子。相對應之可購得之產物一般係非均勻，而係不同 氟化化合物之混合物，諸如，於工業合成期間獲得者。 含有至少一 及/或酯基之單羥基化合物亦可被作為 化學式Y-OH之單羥基化合物。因此，其係單_或聚醚、酯 或1 Sg，或混合之聚鱗聚酯。除_基外，化合物γ-〇Η亦 可含有醯胺基及尿素基，或可獨自含有醯胺基或反素基。 含酯之化合物或聚酯之例子係藉由單羥基起始組份添加内 曰（諸如丙内®曰、戊内酯、辛内酯或其被取代之衍生物 而獲得者。作為起始組份之化合物係包含單醇，其有利者 匕s 1-30(較佳係4-14)個碳原子，諸如，正丁醇；更長鏈 之飽和及未飽和之醇，諸如，炔丙基醇、油基醇、己烯醇 、噁醇、環己醇、苯基乙醇、新戊基醇；及氟化醇，諸如 上述者。上述型式之醇及被取代及未被取代之酚可藉由已 知方法藉由以環氧乙院及/或環氧丙炫之院氧基化 Α7

組份。前述化合物之混合物亦可用於每一情況。 β亥内自旨聚合反應可藉由已知方法作用，且可以對甲笨 %酸或二丁基錫二月桂酸鹽且於例如約1〇〇。0至i8〇〇c之反 應起始之。 含有至少一酯基之化合物之例子包含藉由己内酯開環 加成反應成正丁醇而獲得之。 此等單酯一般不能以純態獲得；其係以與較高之同系 物呈混合物產生，但可藉由蒸餾分離成其個別之組份。 已被證實係適合之聚酯係具有350與6000之間之分子 量者，較佳係500與2000之間之分子量者。 單羥基（聚）醚亦可作為化學式Y-OH之化合物，諸如 ’甲基'一醇、甲基·一 -一醉、乙基二醇及丁基二醇及其較$ 之同系物。再者，單羥基聚醚一般可被使用，諸如，藉由 烷醇、環烷醇及酚之烷氧基作用而獲得者。此等聚鱗有利 者係具有約350-1500範圍内之分子量。 含有至少一醯胺或尿素基之化合物係藉由例如油酸與 3-胺基-1-丙醇反應而形成3-油基醯胺基-1-丙醇而獲得者 ，或藉由，例如苯基異氰酸酯與9_胺基-3,6-二噁酮 醇反應形成9-苯基脲基-3,6-二噁酮醛-1-醇而獲得者。 當工業性質之醇被使用時，特別是工業性質之烷氧化 物被使用，小量之二官能基醇係存在。此等二官能基之醇 係可被容忍，即使轉醚化聚乙烯基醚之分子量藉此而些微 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁} 裝--------訂----------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7

五、發明說明（6 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 增加。於某些情況中，其係更為所欲者。但是，過量之交 聯應被避免’因為不再被處理之凝膠狀產物會被產生。 Y-OH之混合物亦可被用於依據本發明之轉醚化反應 ’例如，與氟醇混合之聚醚醇。 與Y-OH醇之轉醚化反應係藉由使用上述之催化劑且 於無溶劑之系統或於適當溶劑（其本身不參與反應但其能 使釋出之諸如乙醇、丙醇或丁醇之醇自反應混合物移除） 内進行。此可藉由應用真空而促進之。適當之轉醚化反應 之溫度範圍係50°C至200°C，較佳係80°C至180°C，最佳係 100°C 至 150°c。 依使用之溫度、催化劑量及轉醚化反應程度而定，反 應時間之範圍係約2與10小時之間，且可藉由測量蒸餾出 之醇而監測之。 用於轉醚化反應之鉑金屬催化劑可留於反應產物内， 且由於使用量小，其範圍係活性催化劑之〇 〇〇5至0.05%， 其對於進一步使用改質之聚乙烯基醚不具有不利之作用。 但是’其亦可能藉由已知之吸收方法自反應產物移除鉑金 屬化合物，或，若催化劑以非均質形式存在，其可於反應 後藉由間早之過)慮程序輕易移除。增加上述含量之催化劑 比例造成反應時間之降低，但於大部份情況中，其係不被 推薦，因為鉑金屬之高成本。 改質之乙烯基醚聚合物可以非常簡單及經濟之方式藉 由依據本發明之方法製得’如下述範例1 -14所述者。 於下述範例中’依據本發明之化合物之製備被描述。 本紙張尺度適用中賴家標準（CNS)A4規格（21G X 297公愛） ~ 〇-- ϋ---^--· I--:---^--------訂----------線 I (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁} ^3898 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 1、發明說明（7) 範例1 340克（約〇· 1莫耳）之具有约3700分子量（以GPC且使用 聚苯乙烯為標準物決定）之聚乙烯基乙基醚於配置有攪拌 器、溫度計及蒸餾裝置之玻璃燒瓶内與68克（約0.06莫耳） 之聚醚（其係自丁醇起始且平均化學式係ch3(ch2)3-o_ (C2H4〇)1G(C3H60)1GH，且係相對應於1.3莫耳％之轉醚化反 應理論程度）混合，且混合物被加熱至8 0 °C。於添加溶於 異丙醇内之0.024克之六氯鉑酸後，溫度增加至l〇〇°C且同 時施用真空，且形成之乙醇於4小時期間被蒸餾出。獲得 清淅之橙黃色黏性產物，其具有2毫克KOH/克之羥基數。 此相對應於約90%之轉化率，其係藉由GC/MS及13C NMR 之進一步分析測試而確認。反應期間之乙醇形成藉由 GC/MS分析確認。轉醚化反應後之預期之結合以i3c NMR 分析證實。 形成之改質之聚乙烯基乙基醚之黏度於20 °C時係 1200mPas。相較於未反應之起始混合物，3700之分子量（ 藉由GPC且使用聚苯乙烯為標準物決定）自3700增至4800 〇 相較於未被轉化之反應組份之混合物，轉醚化反應產 物於水中之乳化作用明顯更佳。 相似於範例1，其它改質之聚乙烯基烷基醚藉由與羥 基官能基化合物且藉由鉑金屬化合物催化之反應產生（第1 表）。 例丨反應組份 丨分子量丨轉醚化丨組份丨反應丨反應丨理礆 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I------^—----- Μ--------訂---------線 I (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 483898 A7 B7 五、發明說明（8 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範例 反應組份 分子量 轉醚化 反應程度 (莫耳％) 組份 含量 (克） 反應 溫度 ΓΟ 反應 時間 (小時） 理 轉化 之％ 範例2 聚乙烯基乙基醚 3400 5.1 100 140 3 95 CH3-0(C2H40)xH 350 25 順-雙-(二苯曱基硫化物)鉑II二氣化物 0.007 範例3 聚乙烯基乙基醚 3400 1.4 150 80 4 93 壬基酚乙氧化物(7EO) 528 15 六氣鉑酸 0.01 範例4 聚乙烯基乙基醚 2500 8.7 150 120 2.5 91 丁基三二醇 206 37.5 雙-(乙醢基丙酮醯)鉑II 0.02 範例5 聚乙烯基乙基醚 3400 2.7 200 110 4 92 十八烷醇巷 270 20 六氣鉑酸 0.014 範例6 聚乙烯基乙基醚 2500 4.4 100 140 6 90 CF3(CF2)6CH2CH2OH 414 25 六氣鉑酸 0.008 範例7 聚乙烯基乙基醚 3400 6.7 150 100 4.5 96 苯甲基醇 108 15 六氣翻酸 0.01 範例8 聚乙烯基乙基醚 3400 7.2 200 80 3.5 93 己烯醇 100 20 六氣鉑酸 0.015 範例9 聚乙烯基乙基醚 2500 1.5 200 110 2.5 97 CH3(CH2)3-[OCO(CH2)5]l0OH 1214 50 六氣翻酸 0.015 範例10 聚乙烯基乙基醚 3400 5.3 150 80 4 91 [(1-羰基-2-丙烯基)氧]乙基酯，雙[6- 342 37.5 羥基己酸] 0.014 菲洛琳鉑二乙酸鹽 範例11 聚乙烯基異丁基醚 2500 2.3 150 120 6 89 CH/CH^CXC^HPUC^C^H 六氣 1094 37.5 鉑酸 0.012 範例12 聚乙烯基丁基醚 3100 2.6 200 100 5.5 90 CH3-0(C2H40)xH 384 20 六氣鉑酸 0.015 範例13 聚乙烯基乙基醚 2500 8.7 150 120 6 85 3-苯基脲基-1-丙醇 194 35.3 雙-(乙醯基丙酮醯)鉑II 0.03 範例14 聚乙烯基乙基醚 2500 13.6 100 140 8 82 壬基酚乙氧化物(7EO) 528 100 六氣鉑酸 0.015 I----^—-1-----^--------訂---------線 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 ·

Claims (1)

1. 483898 公告本 A8 B8 C8 D8 ,貧正， iti 六、申請專利範圍 第089105514號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：90年12月 1· 一種製備政質乙婦基鍵聚合物之方法，其中該乙婦義崎 聚合物包含通式⑴之重複單元： CH2 X R 其中R表示C2_C4烧基，且X表示10至1〇〇〇之整數，其係 於鉑金屬化合物存在中與通式Y-OH之化合物進行轉醚 化反應且釋放相對應之CVC4醇，其中γ表示包含5至3〇 個碳原子之脂族及/或環脂族之烴基，且其氫原子可至 少部份以鹵素原子及/或芳族取代，及/或表示具有最高 達6000之分子量之脂族、環脂族及/或芳族，且其於分 子内含有至少一醚基或酯基，其中統計上每 一分子之乙稀基醚聚合物係至少一 R基以¥基取代。 2·如申請專利範圍第丨項之方法，其中始、鈀、铑及/或釕 之化合物被作為催化劑。 其中該轉醚化反應係於 其中該轉醚化反應係於 3·如申請專利範圍第1項之方法 5〇C至200°C之溫度進行。 4·如申請專利範圍第2項之方法 5〇°C至200°C之溫度進行。 其中該轉醚化反應係於 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、"I 5·如申請專利範圍第3項之方法

   12 483898 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 100°C至150°c之溫度進行。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該轉醚化反應係於 100°C至150°c之溫度進行。 7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之方法，其中該R基 之0.5至25莫耳％被轉醚化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 13