表面活性剂组合物的制作方法_2

文档序号:9509363阅读:来源:国知局
体,-p(u)o2m 表示与从所述通式(I)中去掉T所得的残基U的二酯体。像上文所述那样,这些基团可分 别以单独组成而用于本发明中,也能以混合物的形式用于本发明中。
[0042] 以下,对本发明的反应性表面活性剂的制造方法的一系列工序加以详述。获得 作为本发明的反应性表面活性剂的中间体的在芳香环上具有聚合性基的苯酚衍生物的方 法有:利用众所周知的方法使苯酚与烯丙基卤反应,然后在碱的存在下进行克莱森重排 (Claisenrearrangement),由此获得在芳香环上具有聚合性基的苯酸衍生物的方法。将该 苯酚衍生物作为中间体,然后进行环氧烷的加成,由此可获得作为目标的非离子性的反应 性表面活性剂。另外,可进而通过众所周知的方法在该非离子性的化合物中导入阴离子性 亲水性基,获得作为目标的具有阴离子性亲水性基的反应性表面活性剂。此外,本发明中的 合成路径并无特别限定,也可利用所述以外的方法。以下对一系列反应工序进行说明。
[0043] 所述通式(I)中,像上文所述那样,D所表示的聚合性不饱和基为1-丙烯基或 2-甲基-1-丙烯基或(甲基)烯丙基,这些基团中,(甲基)烯丙基是通过苯酚的(甲基) 烯丙基化反应而导入。另一方面,具有1-丙烯基或2-甲基-1-丙烯基的情况下,可通过在 苯乙烯化苯酚的(甲基)烯丙基化反应后,在碱的存在下重排为1-丙烯基或2-甲基-1-丙 烯基而导入。关于苯乙烯化苯酚的1-丙烯基导入,例示以下方法,但本发明不限定于该合 成法。
[0044] S卩,使烯丙基卤和苯乙烯化苯酚与氢氧化钠或氢氧化钾等碱性物质一起反应,进 而加热到l〇〇°C左右,由此获得苯乙烯化烯丙基苯酚。在该阶段中,通过调整烯丙基卤及碱 性物质的量,可针对苯乙烯化苯酚获得烯丙基的二取代体。以下示出通式来更详细地说明 本反应。首先,依照以下的反应式(i)~反应式(iv),可获得苯乙烯化二烯丙基苯酚。
[0045] [化 6]
[0046]
[0047] 通过所述反应式(i)~反应式(iv)所示的反应,可获得含有二烯丙基体的反应组 合物。通过将这些反应组合物在氢氧化碱的存在下加热,烯丙基重排为1-丙烯基,可获得 作为主要目标物的苯乙烯化丙烯基苯酚,但视反应条件不同,有时可获得含有一定量的未 重排的苯乙烯化烯丙基苯酚的组合物。
[0048] 以后,以所述反应式(iv)中获得的苯乙烯化二烯丙基苯酚为例,对后续工序以后 进行说明。利用众所周知的方法对所得的苯乙烯化二烯丙基苯酚加成既定量的环氧烷,由 此像上文所述那样,可获得作为目标物之一的本发明的通式(I)中的D为1-丙烯基、D所 表示的聚合性不饱和基的取代基数为2、T为氢原子的非离子性的反应性表面活性剂。
[0049] 在通式⑴的T为阴离子性亲水基的情况下,对由所述方法获得的化合物进一步 进行阴离子性亲水基的导入反应。表示阴离子性亲水基的式中,用来导入_(CH2)a_S03M中 的a为0所表示的阴离子性亲水基的反应条件并无特别限定,例如可通过使氨基磺酸、硫 酸、硫酸酐、发烟硫酸、氯磺酸等反应而制造。另外,用来导入_(CH2)a_S03M中a为1~4的 数所表示的阴离子性亲水基的反应条件也无特别限定,例如可通过使丙烷磺内酯(propane sultone)、丁烷磺内酯等反应而制造。
[0050] 表示阴离子性亲水基的式中,用来导入_(CH2)b-C00M所表示的阴离子性亲水基的 反应条件也无特别限定,例如可通过以下方式制造:将羟基氧化,或使单卤化乙酸反应而进 行羧基化,或使丙烯腈、丙烯酸酯反应并利用碱进行皂化。
[0051 ] 表示阴离子性亲水基的式中,用来导入-Ρ03Μ2和/或P(U) 0 2M(式中,U表示从所述 通式(I)中去掉T所得的残基)所表示的阴离子性亲水基的反应条件也无特别限定,例如 可通过使五氧化二磷、聚磷酸、原磷酸、氧氯化磷等反应而制造。在以磷酸酯基作为阴离子 性亲水基的情况下,视制造方法不同,有时以混合体的形式获得单酯型的化合物与二酯型 的化合物,这些化合物可分离,也能直接以混合物的形式使用。另外,也可在水的存在下反 应,提高单酯化合物的含有比例而使用。
[0052] 表示阴离子性亲水基的式中,用来导入-C0-CH2-CH(S03M)-C00M所表示的阴离子 性基的反应条件也无特别限定,例如可通过使马来酸酐反应进行单酯化、使无水亚硫酸钠 反应进行砜化而制造。另外,在进行阴离子性亲水化的情况下,也可之后利用氢氧化钠、氢 氧化钾等碱或氨、烷基胺或单乙醇胺、二乙醇胺等烷醇胺等进行中和。
[0053] 其中,所述反应性表面活性剂(X)的T可为氢原子(该情况下,X为非离子性),也 可为一种或两种以上的阴离子性亲水基(该情况下,X为阴离子性),也可为这些的混合物。
[0054] 此外,所述反应性表面活性剂(X)只要满足本发明中限定的条件,则可为市售品 也可为试制品。
[0055] [多官能性化合物(Y)]
[0056] 本发明中使用的多官能性化合物(Y)是由以下通式(II)所表示,式(II)中,D表 示下述化学式D-1或化学式D-2的任一个所表示的聚合性不饱和基,这些式中,R1表示氢原 子或甲基。
[0057][化 7]
[0058]
[0059][化 8]
[0060]
[0061] 化学式D-1及化学式D-2中的R1表示氢原子或甲基,因此D具体表示1-丙烯基或 2-甲基-1-丙烯基或(甲基)烯丙基。关于D,这些1-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基或(甲 基)烯丙基的任一个可单独存在,也能以混合物的形式存在,优选1-丙烯基。所述化学式 D-1及化学式D-2所表示的基团D的数m3优选的是以平均值计而在2~3的范围内。表示 所述D的取代基数的m3为2的情况下,D的取代位置优选邻位(2位及6位),表示所述D 的取代基数的m3为3的情况下,D的取代位置优选邻位及对位(2位、4位及6位)。另外, 化学式D-1及化学式D-2各自所表示的基团优选的是两者的摩尔比即(D-lV(D-2)的值大 于2。
[0062] 另外,通式(II)中的(A0)n2链部分为作为碳数2~4的环氧烷的环氧乙烷、环氧 丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃(1,4_环氧丁烷)的一种或两种以上的加成聚合物,聚合形态并 无特别限定,可为一种环氧烷的均聚物、两种以上的环氧烷的无规共聚物、嵌段共聚物或这 些无规加成物与嵌段共聚合的组合的任一种。
[0063] 所述环氧烷特别优选氧亚乙基。在选择两种以上的环氧烷的情况下,其中一种优 选的是选择环氧乙烷,(A0)n2链部分优选的是含有50摩尔%~100摩尔%、更优选70摩 尔%~100摩尔%的氧亚乙基的(聚)氧亚烷基链。
[0064]n2表示环氧烷的加成摩尔数,以平均值计而为0~1,000的范围的数,优选0~ 100的范围的数。更详细来说,在通式(I)中的X为氢原子的情况下,加成摩尔数n2优选 10~50的范围的数。另外,在T为阴离子性亲水性基的情况下,加成摩尔数n2优选0~ 50的范围的数,更优选3~30的范围的数。
[0065] 通式(II)所表示的多官能性化合物(Y)中,仏0)"2链中的氧亚乙基的含量及加成 摩尔数n2可改变乳化剂的亲水性或疏水性的程度,在用作乳化聚合用乳化剂的情况下,优 选的是根据目标聚合物分散体的特性、聚合物膜的特性或者根据所使用的单体或用途,适 当设计(A0)n2的链部分的组成。
[0066]另外,通式(II)中的T为氢原子或(CH2)a-S03M、- (CH2)b-C00M、-P0具、-P(U) 02M、-C0-CH2-CH(S03M)-C00M(式中,a、b分别表示0~4的数,U表示从所述通式(II)中去 掉T所得的残基)所表示的阴离子性亲水基等。所述表示阴离子性亲水基的式中,Μ表示 氢原子,锂、钠、钾等碱金属原子,镁、钙等碱土金属原子或铵、烷醇胺残基。铵例如可举出氨 的铵或单甲胺、二丙胺等烷基胺的铵等,烷醇胺残基例如可举出单乙醇胺残基、二乙醇胺残 基、三乙醇胺残基等。这些阴离子性亲水基中,优选_S03M、-Ρ03Μ2或P(U) 0 2Μ所表示的基团。 此外,所述-ρ〇3Μ2表示与从所述通式(II)中去掉Τ所得的残基U的单酯体,-Ρ(U)02Μ表示 与从所述通式(II)中去掉Τ所得的残基U的二酯体。像上文所述那样,这些基团可分别以 单独组成而用于本发明中,也能以混合物的形式用于本发明中。
[0067] 此外,多官能性化合物(Y)的总使用量相对于所述反应性表面活性剂(X)的总使 用量的比例(Υ/Χ)优选的是以质量比计而为Υ/Χ= 1/1~1/100的范围,更优选的是设定 为Υ/Χ= 1/5~1/50的范围。
[0068] 所述通式(I)中,像上文所述那样,D所表示的聚合性不饱和基为1-丙烯基或 2-甲基-1-丙烯基或(甲基)烯丙基,这些基团中,(甲基)烯丙基是通过苯酚的(甲基) 烯丙基化反应而导入。另一方面,具有1-丙烯基或2-甲基-1-丙烯基的情况下,可通过在 苯酚的(甲基)烯丙基化反应后,在碱的存在下重排为1-丙烯基或2-甲基-1-丙烯基而 导入。关于苯酚的1-丙烯基导入,例示以下方法,但本
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