JP2015521675A - 乳化重合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(A)少なくとも1種のアルカノール(a)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(a)は、1分子あたり6から12個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(A)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択され、そしてアルカノール(a)は、平均分岐度が少なくとも1であることを特徴とするアルコキシル化生成物と;
(B)少なくとも1種のアルカノール(b)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(b)は、1分子あたり13から19個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(B)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物、または
(C)少なくとも1種の線状C12−C22アルキルアルコール(c)のアルコキシル化生成物であって、アルコキシル化生成物(C)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物と
を含む界面活性剤混合物を用いることを特徴とするものである。
R1およびR2は、同じであり、または異なっており、水素およびC1−C10アルキル、好ましくはメチルおよびエチル、より好ましくは水素から選択され、
R3は、C1−C10アルキル(メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、sec−ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、sec−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、イソデシル、およびn−デシル;特に好ましくはn−ブチル、エチルおよび2−エチルヘキシル等)から選択される。
(A)少なくとも1種のアルカノール(a)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(a)は、1分子あたり6から12個、好ましくは9から11個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(A)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55まで、好ましくは40から50までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択され、そしてアルカノール(a)は、平均分岐度が少なくとも1であることを特徴とするアルコキシル化生成物と;
(B)少なくとも1種のアルカノール(b)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(b)は、1分子あたり13から19個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(B)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55まで、好ましくは40から50までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物、または
(C)少なくとも1種の線状C12−C22アルキルアルコール(c)のアルコキシル化生成物であって、アルコキシル化生成物(C)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55まで、好ましくは40から50までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物と
を含む。
アルコールの分岐度は、炭素骨格の分岐に起因する。各アルコール分子について、分岐度は、3個のさらなる炭素原子に結合する炭素原子の数、プラス4個のさらなる炭素原子に結合する炭素原子の数の2倍として定義される。アルコール混合物の平均分岐度は、個々の分子の全分岐度の合計を、個々の分子数で割ったものに起因する。分岐度は、例えば、NMR方法によって判定される。これは、炭素骨格の、適切なカップリング法(COSY、DEPT、INADEQUATE)に続く、緩和試薬による13C NMRを介した定量化の分析を通して、実行され得る。しかしながら、他のNMR法またはGC−MS法も可能である。
C5H11CH(C3H7)CH2OH (I)
式中、
C3H7基は、好ましくはn−プロピルであり、
アルコキシル化生成物(A)は、アルコキシル化生成物(A1)および(A2)を含む混合物であり、
アルコキシル化生成物(A1)において、C5H11は、n−C5H11を意味し、
アルコキシル化生成物(A2)において、C5H11は、C2H5CH(CH3)CH2および/またはCH3CH(CH3)CH2CH2を意味する。
1から99重量%までの範囲のアルコキシル化生成物(A)、好ましくは95から25重量%、より好ましくは90から50重量%、さらにより好ましくは80から50重量%、最も好ましくは70から51重量%のアルコキシル化生成物(A)、および
99から1重量%のアルコキシル化生成物(B)またはアルコキシル化生成物(C)、好ましくは5から75重量%、より好ましくは10から50重量%、さらにより好ましくは20から50重量%、最も好ましくは30から49重量%のアルコキシル化生成物(B)またはアルコキシル化生成物(C)を含む。
1から99重量%までの範囲のアルコキシル化生成物(A)、好ましくは95から25重量%、より好ましくは90から50重量%、さらにより好ましくは80から50重量%、最も好ましくは70から51重量%のアルコキシル化生成物(A)、ならびに
合計で99から1重量%のアルコキシル化生成物(B)およびアルコキシル化生成物(C)、好ましくは合計で5から75重量%、より好ましくは10から50重量%、さらにより好ましくは20から50重量%、最も好ましくは30から49重量%のアルコキシル化生成物(B)およびアルコキシル化生成物(C)を含む。
(A)少なくとも1種のアルカノール(a)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(a)は、1分子あたり6から12個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(A)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択され、そしてアルカノール(a)は、平均分岐度が少なくとも1であることを特徴とするアルコキシル化生成物と;
(B)少なくとも1種のアルカノール(b)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(b)は、1分子あたり13から19個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(B)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物、または
(C)少なくとも1種の線状C12−C22アルキルアルコール(c)のアルコキシル化生成物であって、アルコキシル化生成物(C)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物と
を含み、
乳化重合における界面活性剤としての使用である。このような使用の方法は、上で記載されている。
(A)少なくとも1種のアルカノール(a)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(a)は、1分子あたり6から12個、好ましくは9から11個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(A)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択され、そしてアルカノール(a)は、平均分岐度が少なくとも1であることを特徴とするアルコキシル化生成物と;
(B)少なくとも1種のアルカノール(b)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(b)は、1分子あたり13から19個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(B)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物、または
(C)少なくとも1種の線状C12−C22アルキルアルコール(c)、好ましくはC12−C18アルキルアルコールのアルコキシル化生成物であって、アルコキシル化生成物(C)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物と
を含む界面活性剤混合物である。
1から99重量%までの範囲のアルコキシル化生成物(A)、好ましくは95から25重量%、より好ましくは90から50重量%、さらにより好ましくは80から50重量%、最も好ましくは70から51重量%のアルコキシル化生成物(A)、および
99から1重量%のアルコキシル化生成物(B)またはアルコキシル化生成物(C)、好ましくは5から75重量%、より好ましくは10から50重量%、さらにより好ましくは20から50重量%、最も好ましくは30から49重量%のアルコキシル化生成物(B)またはアルコキシル化生成物(C)を含む。
1から99重量%までの範囲のアルコキシル化生成物(A)、好ましくは95から25重量%、より好ましくは90から50重量%、さらにより好ましくは80から50重量%、最も好ましくは70から51重量%のアルコキシル化生成物(A)、ならびに
合計で99から1重量%のアルコキシル化生成物(B)およびアルコキシル化生成物(C)、好ましくは合計で5から75重量%、より好ましくは10から50重量%、さらにより好ましくは20から50重量%、最も好ましくは30から49重量%のアルコキシル化生成物(B)およびアルコキシル化生成物(C)を含む。
M1 a[M2(CN)b(A)c]d・f M1 gXm・h(H2O)・eL・kP (II)、
式中、整数は、以下のように定義される:
M1は、Zn2+、Fe2+、Fe3+、Co3+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Sn2+、Pb2+、Mo4+、Mo6+、Al3+、V4+、V5+、Sr2+、W4+、W6+、Cr2+、Cr3+、Cd2+、Hg2+、Pd2+、Pt2+、V2+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Cu2+、La3+、Ce3+、Ce4+、Eu3+、Ti3+、Ti4+、Ag+、Rh2+、Rh3+、Ru2+、Ru3+からなる群から選択される少なくとも1種の金属イオンであり、
M2は、Fe2+、Fe3+、Co2+、Co3+、Mn2+、Mn3+、V4+、V5+、Cr2+、Cr3+、Rh3+、Ru2+、Ir3+からなる群から選択される少なくとも1種の金属イオンであり、
M1およびM2は、同一でなく、
AおよびXは、互いに独立して、ハライド、ヒドロキシド、サルフェート、カーボネート、シアニド、チオシアネート、イソシアネート、シアネート、カルボキシレート、オキサレート、ニトレート、ニトロシル、ハイドロジェンサルフェート、ホスフェート、ジハイドロジェンホスフェート、ハイドロジェンホスフェート、またはハイドロジェンカーボネートからなる群から選択されるアニオンであり、
Lは、アルコール、アルデヒド、ケトン、エーテル、ポリエーテル、エステル、ポリエステル、ポリカーボネート、ウレア、アミド、一級、二級および三級アミン、ピリジン窒素とのリガンド(ligands with pyridine nitrogen)、ニトリル、スルフィド、ホスフィド、ホスファイト、ホスファン、ホスホネート、ならびにホスフェートからなる群から選択されるリガンドであり、
kは、ゼロ以上の整数であり、kは、整数でも小数でもよい。
a、b、c、d、gおよびnは、化合物(II)の電気的中性が確実となるように選択され、cは0であってよく、
eは、リガンド分子の数であり、ゼロを越える小数もしくは整数、またはゼロであり、
fおよびhは、互いに独立して、ゼロを越える小数もしくは整数、またはゼロである。
パーセンテージは、具体的に指定されない限り、重量%である
以下の触媒を用いた:KOH
rpm:1分あたりの回転数。
I.1:比較例1
以下のアルコールの混合物をエトキシル化した:
(a.1):2−n−プロピルヘプタノール(n−C5H11−CH(n−C3H7)−CH2−OH)分岐度:1
(b.1):分岐C13アルカノールの混合物(国際公開第01/36356号パンフレット、実施例2に従って得られる)
(a.1)対(b.1)の比が44:56重量%
プロペラスターラを備える2.5リットルのオートクレーブに、121.3g(0.6mol)の(b.1)、95.7gの(a.1)(0.6mol)、および4.27gのKOH水溶液(45%)をチャージした。生じた混合物を撹拌(100rpm)下で80℃に加熱し、圧力を<20mbarに下げ、水を30分間留去した。2.0barの圧力を乾燥窒素によりセットした。続いて、圧力を0.25barに下げた。混合物を150℃に加熱し、乾燥窒素の圧力を0.5barに調整した。エチレンオキシド(1064.8g、24.2mol)を5.5時間加えながら、400rpmにて撹拌した。圧力は、その期間中に2.3barに上がった。
プロペラスターラを備える2.5リットルのオートクレーブに、81.3g(0.41mol)の(b.1)、64.5gの(a.1)(0.41mol)、および4.12gのKOH水溶液(45%)をチャージした。生じた混合物を撹拌(100rpm)下で80℃に加熱し、圧力を<20mbarに下げ、水を30分間留去した。2.0barの圧力を乾燥窒素によりセットした。続いて、圧力を0.25barに下げた。混合物を150℃に加熱し、乾燥窒素の圧力を0.5barに調整した。エチレンオキシド(1073.9g、24.4mol)を5.6時間加えながら、400rpmにて撹拌した。圧力は、その期間中に2.6barに上がった。
プロペラスターラを備える2.5リットルのオートクレーブに、62.0g(0.31mol)の(b.1)、49.0gの(a.1)(0.31mol)、および4.01gのKOH水溶液(45%)をチャージした。生じた混合物を撹拌(100rpm)下で80℃に加熱し、圧力を<20mbarに下げ、水を30分間留去した。2.0barの圧力を乾燥窒素によりセットした。続いて、圧力を0.25barに下げた。混合物を150℃に加熱し、乾燥窒素の圧力を0.5barに調整した。エチレンオキシド(1092.4g、24.8mol)を6.5時間加えながら、400rpmにて撹拌した。圧力は、その期間中に4.3barに上がった。
界面活性剤混合物の動的粘度(mPa・s)を、表1に従う脱イオン水での希釈後に、Brookfield粘度計により23℃にてEN 12092に従って測定し、判定した。
II.1 スチレン/アクリレートの乳化重合
装置:温度制御のためにウォータバス中に入れたアンカースターラを備える1.7リットルの反応ベッセル、およびフィーディングの正確な制御のためにウェイトモジュールに取り付けたフィーディングベッセル(モノマープレ混合物を撹拌するが、開始剤フィードを撹拌しない)。
コモノマー−プレ混合物の調製:
スチレン(308.7g)、n−ブチルアクリレート(308.7g)、メタクリル酸(12.6g)、脱塩水(210g)、ドデシル硫酸ナトリウム(1.9g)および界面活性剤混合物(A.4)/(B.4)(12.0g)を混合し、コモノマープレ混合物を得、撹拌フィードベッセル中に満たした。
過硫酸ナトリウムNa2S2O8(1.0g)を脱塩水(84g)中に溶解し、開始剤溶液を得、非撹拌フィードベッセル中に満たした。
上記の分散系を、240μmフィルタで濾過した。フィルタ残留物を水でリンスし、乾燥させ、重さを量り、凝固分を得た(weighed to give the coagulum content)。
乳化重合を、当分野の過程(state)として知られる手順に従って行う。
コモノマープレ混合物の調製:
撹拌フィードベッセルに、メタクリル酸メチル(314,8g)、n−ブチルアクリレート(307,4g)、メタクリル酸(8,2g)、脱塩水(210g)、ドデシル硫酸ナトリウム(1,9g)の混合物をチャージし、界面活性剤混合物(A.4)/(B.4)(12g)を混合してモノマープレ混合物を得、フィードベッセル中に満たした。
過硫酸ナトリウム(1,01g)を脱塩水(84g)中に溶解し、開始剤溶液を得、非撹拌フィードベッセル中に満たした。
上記の分散系を、240μmフィルタで濾過した。フィルタ残留物を水でリンスし、乾燥させ、重さを量り、凝固分を得た。
Claims (18)
- 少なくとも1種のモノマーを乳化重合条件下で重合させる方法であって、(コ)モノマーが、ビニル芳香族化合物、3から10個の炭素原子を有するエチレン性不飽和カルボン酸、3から10個の炭素原子を有するエチレン性不飽和カルボン酸のC1−C10アルキルエステル、3から10個の炭素原子を有するエチレン性不飽和カルボン酸、1,3−ブタジエン、イソプレン、および1分子あたり10から250個の範囲の炭素原子を有する、純粋な形態の、または異性体との混合物としてのα−オレフィンから選択され、
そして
(A)少なくとも1種のアルカノール(a)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(a)は、1分子あたり6から12個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(A)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値であり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択され、そしてアルカノール(a)の平均分岐度が少なくとも1であることを特徴とするアルコキシル化生成物;及び
(B)少なくとも1種のアルカノール(b)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(b)は、1分子あたり13から19個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(B)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値であり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物、又は
(C)少なくとも1種の線状C12−C22アルキルアルコール(c)のアルコキシル化生成物であって、アルコキシル化生成物(C)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値であり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物、を含む界面活性剤混合物を用いる
ことを特徴とする方法。 - アルカノール(b)の平均分岐度が少なくとも2であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- (A)および(B)または(C)における前記アルキレンオキシド単位は、エチレンオキシド単位およびプロピレンオキシド単位からなる群から、それぞれ独立して選択されることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の方法。
- (共)重合が、ペルオキシドおよび少なくとも1種のペルオキシドを含有する系から選択される開始剤によって始まることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルコキシル化生成物(A)および/または前記アルコキシル化生成物(B)および/または前記アルコキシル化生成物(C)中の、エチレンオキシド単位のアルキレンオキシド単位の総数に対する割合は、個々のアルコキシル化生成物について、少なくとも0.5である、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1種のアルカノール(a)は、9から11個の炭素原子を有する、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1種のアルカノール(c)は、1分子あたり12から18個の炭素原子を有する、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1種のアルカノール(b)の平均分岐度が2.2から4である、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記重合は、50から85℃の範囲の温度で行われることを特徴とする、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の方法。
- (A)少なくとも1種のアルカノール(a)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(a)は、1分子あたり8から12個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(A)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値であり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択され、そしてアルカノール(a)の平均分岐度が少なくとも1であることを特徴とするアルコキシル化生成物;及び
(B)少なくとも1種のアルカノール(b)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(b)は、1分子あたり13から19個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(B)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値であり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物、
(C)少なくとも1種の線状C12−C22アルキルアルコール(c)のアルコキシル化生成物であって、アルコキシル化生成物(C)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値であり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物を含む界面活性剤混合物の、乳化重合における界面活性剤としての使用。 - (A)少なくとも1種のアルカノール(a)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(a)は、1分子あたり8から12個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(A)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値をとり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択され、そしてアルカノール(a)は、平均分岐度が少なくとも1であることを特徴とするアルコキシル化生成物;及び
(B)少なくとも1種のアルカノール(b)のアルコキシル化生成物であって、アルカノール(b)は、1分子あたり13から19個の炭素原子を有し、アルコキシル化生成物(B)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値であり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物、
(C)少なくとも1種の線状C12−C22アルキルアルコール(c)のアルコキシル化生成物であって、アルコキシル化生成物(C)における1分子あたりのアルキレンオキシド単位の平均数は、35から55までの範囲の値であり、前記アルキレンオキシド単位は、C2−C10アルキレンオキシド単位から選択されることを特徴とするアルコキシル化生成物と
を含む界面活性剤混合物。 - アルカノール(b)の平均分岐度が少なくとも2であることを特徴とする、請求項11に記載の界面活性剤混合物。
- (A)および(B)または(C)における前記アルキレンオキシド単位は、エチレンオキシド単位およびプロピレンオキシド単位からなる群から、それぞれ独立して選択されることを特徴とする、請求項11または請求項12に記載の界面活性剤混合物。
- 成分(A)および/または成分(B)または(C)における、エチレンオキシド単位の、アルキレンオキシド単位の総数に対する割合は、個々のアルコキシル化生成物について、少なくとも0.5である、請求項11から請求項12のいずれか一項に記載の界面活性剤混合物。
- 前記少なくとも1種のアルカノール(a)は、9から11個の炭素原子を有する、請求項11から請求項14のいずれか一項に記載の界面活性剤混合物。
- 前記少なくとも1種のアルカノール(c)は、12から18個の炭素原子を有する、請求項11から請求項15のいずれか一項に記載の界面活性剤混合物。
- 前記少なくとも1種のアルカノール(b)の平均分岐度が2.2から4である、請求項11から請求項16のいずれか一項に記載の界面活性剤混合物。
- 請求項11から請求項17のいずれか一項に記載の界面活性剤混合物を製造する方法であって、少なくとも1種のアルカノール(a)を、少なくとも1種のアルカノール(b)または少なくとも1種のアルカノール(c)と混合する工程と、得られた混合物を、任意で触媒の存在下で、アルコキシル化する工程とを含む、方法。
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