(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式：ＣＨ3・ＣＨ2・ＣＨ（ＣＨ3）・ＣＨ2・Ｏ・ＣＨ2・ＣＨ2・Ｏ・ＣＨ2・ＣＨ2・ＯＨにより示される２−メチルブトキシ エトキシエタノール。
【請求項２】
１−クロル−２−メチルブタンをジエチレングリコールと反応させて２−メチルブトキシ エトキシエタノールを製造するに際し、１−クロル−２−メチルブタンをモル過剰のジエチレングリコールと等モル量のアルカリ水溶液との攪拌混合物に高められた温度にて反応条件下で不活性なガスのカバー下に添加することを特徴とする２−メチルブトキシ エトキシエタノールの製造方法。
【請求項３】
アルカリ水溶液が水酸化ナトリウム水溶液である請求の範囲第２項に記載の方法。
【請求項４】
反応条件下で不活性なガスが窒素である請求の範囲第２項または第３項に記載の方法。
【請求項５】
反応混合物を高められた温度に所定時間にわたり維持し、次いで冷却し、次いで冷反応混合物を適する溶剤で抽出し、得られた溶剤抽出物を水で反復洗浄し、脱水し、高減圧下で分留にかけて２−ＭＢＤＧＥを８２℃／１ｍｍＨｇで流出する無色の移動性液体として回収する請求の範囲第２〜４項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
２−メチルブタノールを高められた温度および圧力にて触媒の存在下に酸化エチレンと反応させることからなる請求の範囲第１項に記載の２−メチルブトキシ エトキシエタノールの製造方法。
【請求項７】
触媒が塩基触媒である請求の範囲第６項に記載の方法。
【請求項８】
触媒が酢酸カリウムである請求の範囲第６項または第７項に記載の方法。
【請求項９】
水性系樹脂組成物におけるカップリング溶剤；塗料における融合助剤；融剤および樹脂のような残留物から各成分を遊離させるための電子部品用の清浄溶剤；家庭用および工業用の硬質表面清浄剤；油井掘削汚泥における成分；燃料添加剤；および液体洗剤用の溶剤として使用する請求項１記載の２−メチルブトキシ エトキシエタノール。
【発明の詳細な説明】
本発明は、新規なエーテルである２−メチルブトキシエトキシエタノール、その製造方法および水性樹脂組成物における助溶剤としてのその使用に関するものである。
一般にジエチレングリコールのモノエーテルは当業界で周知されている。しかしながら、本発明によるジエチレングリコールの特定のモノエーテルは特に水性樹脂系におけるその性質にて独特である。
したがって本発明は、式：
0003801197.tif 000002
により示される２−メチルブトキシ  エトキシエタノールである。
２−メチルブトキシ  エトキシエタノール（以下「２−ＭＢＤＧＥ」と称する）は、１−クロル−２−メチルブタンをモル過剰のジエチレングリコールと等モル量のアルカリ水溶液（たとえば水酸化ナトリウム）との攪拌混合物に高められた温度にて反応条件下で不活性なガス（たとえば窒素）のカバー下に滴下することにより合成しうるエーテルである。反応混合物をこの高められた温度に所定時間にわたり維持し、次いで冷却する。次いで冷反応混合物をたとえばジクロルメタンのような適する溶剤で抽出する。溶剤における得られた抽出物をたとえば水で反復洗浄し、脱水し、次いで２−ＭＢＤＧＥをたとえば８２℃／１ｍｍＨｇにて流出する無色の移動性液体として回収する場合は好適には高減圧下で分留にかける２−ＭＢＤＧＥは約２４０℃の沸点を有し、Ｃ13ＮＭＲ分光分析により特性化した。
さらに２−ＭＢＤＧＥは、２−メチルブタノールを高められた温度および圧力にて触媒（好ましくは酢酸カリウムのような塩基触媒）の存在下に酸化エチレンと反応させても製造することができる。
２−メチルブチルジグリコールエーテルとも呼ばれる２−ＭＢＤＧＥは、たとえばコーチングおよび塗料に使用される水性樹脂組成物で助溶剤として予想外の性質を示しうる点において独特である。水性コーチングにつき使用される或る種の樹脂は水に対し極めて非適合性であると共に、水に対する非適合性は「カップリング溶剤」として知られる有機溶剤を添加して改善しうることが周知られている。使用するカップリング溶剤の性質は、幾つかの点で処方コーチングの性能に影響を及ぼす。
溶剤の「カップリング力」は、水に対する樹脂の溶解度をどの程度良好に溶剤が増大させるかに関する。この点で良好な溶剤は、他の利点の他にコーチングを良好に施しうる湿度および／または温度の範囲を増大させうる。溶剤の「カップリング力」に関する簡単な尺度は、カップリング溶剤とｎ−ヘプタンとの重量で３０：７０の混合物に室温にて添加することにより得られ、ここでｎ−ヘプタンは親油性樹脂のモデルとして作用する。水添加を増大させる或る点において、混合物は単一の均一相から２つの相の混合物まで移行する。第２相が出現する前に添加する水の量が、溶剤のカップリング力の尺度となる。目的は、第２相が出現する前にカップリング溶剤に添加しうる水の量を最大化することにある。
被覆組成物の流動姓は、水／樹脂／カップリング溶剤の三成分混合物における組成および相特性により部分的に決定される。良好なカップリング溶剤は、たとえばコーチングの処方過程がカップリング溶剤における樹脂の溶液を水で希釈する際の粘度変化を最小化することにより単純化されるよう流動性に影響を及ぼしうる。効果的には、カップリング溶剤は水相よりも有機相に対し優先的に会合すると思われる。さらに、良好な溶剤はたとえば垂下効果を減少させることにより基質に施した際にコーチングの性能を改善することもできる。望ましい流動学的性質は三成分混合物の組成に関係し、２種の液相が共存する場合はこれら相の一方を主として水で構成すべきである。この性質は、ｎ−ヘプタンを有するモデル系を用いると共に上記カップリング力を測定する試験を行って容易に決定される。丁度足りる量の水を添加して第２相が小液滴の形成による示されるように出現し始めると、これら液滴は主として水で構成されるのに対し、より多量の有機相は主としてｎ−ヘプタンとカップリング溶剤とで構成される（下表に記号（ｄ）で示す）。この性質は、容積にて匹敵しうるが相の一方が主としてｎ−ヘプタンで構成される２種の相が形成される場合、望ましくないと考えられる（下表にて記号（ｎｄ）で示す）。
コーチングに使用するためのカップリング溶剤は、このカップリング溶剤が基質上で施されたコーチングの薄膜を連続相として乾燥させうるよう水よりも高い沸点を持たねばらなず、すなわち水は溶剤より速く蒸発する。
本発明の驚異的な特徴は、２−ＭＢＤＧＥのカップリング力および相特性に関する性能を他の高沸点のカップリング溶剤、たとえばそれぞれ２３１℃および２０８℃で沸騰する２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール（以下「ＢＤＧＥ」と称する）およびヘキシルグリコールエーテル（以下「ＨＧＥ」と称する）の性能と比較して下表に見ることができる。この表におけるデータが示すように、高沸点の溶剤を使用しうるコーチングにつき２−ＭＢＤＧＥは所望の相特性を示すと共に、従来使用された慣用のカップリング溶剤と比較してカップリング力に関し顕著な改善を示す。
水性系樹脂組成物におけるカップリング剤としての使用の他に、本発明の２−ＭＢＤＧＥは塗料における融合剤として、たとえば融剤および樹脂のような残留物を除去すべくたとえば電子部品のための清浄溶剤として、家庭用および工業用の硬質表面清浄剤として、油井掘削汚泥中に、或いは、燃料添加剤および液体洗剤の溶剤として使用することもできる。
本発明の新規なエーテル、その合成および使用につき以下の実施例を参照してさらに説明する。
実施例
１．  ２−ＭＢＤＧＥの合成
機械攪拌機と温度計と凝縮器と添加漏斗とが装着された５Ｌの３つ首丸底フラスコにジエチレングリコール（３０４０ｇ、２８．６モル）を添加した。これを攪拌しながら窒素下で６０℃まで加熱すると共に、水酸化ナトリウム（２２５ｇ、５．６モル）の５０％水溶液を添加した。次いで、この混合物を９３℃まで加熱し、１−クロル−２−ジメチルブタン（５９４ｇ、５．６モル、３−〜４％の１−クロル−３−メチルブタンを含有）を３時間かけて滴下し、加熱および攪拌をさらに６０時間にわたり持続した。次いで混合物を冷却し、この混合物から液層を回収した。液層を除去した後に混合物中に残留物として残る固体塩をジクロルメタン（２５００ｍＬ）で抽出し、濾過によって除去した。液層とジクロルメタン抽出物とを合し、蒸留水（３０００ｍＬ）をこれに添加し、次いで激しく混合した。得られた混合物を２層、すなわち有機層と水層とに分離した。有機層を回収し、もはやジエチレングリコールがＧＬＣにより有機層中に検出されなくなるまで再び水により２回洗浄した。洗浄した有機層を次いで無水硫酸ナトリウムの圧縮パッドに通過させて乾燥させた。ジクロルメタンを乾燥有機層からフラッシュ蒸留に続く高減圧下での２．５４ｃｍの５枚オルダーショー・カラムでの蒸留により除去した。２−ＭＢＤＧＥ（３７８ｇ、３８％収率）が、８２℃／１ｍｍＨｇで沸騰する無色の移動性液体として回収された。この生成物の構造を周囲温度で記録するＣ13ＮＭＲ分光分析により確認し、これも３〜４％の異性体３−メチルブトキシエトキシエタノールの存在を示した。次のデータは７７．１ｐｐｍにおけるＣＤＣｌ3を参照する詳細なＣ13ＮＭＲスペクトル特性を示す：
0003801197.tif 000003
C1（10.7）；C2（25.6）；C3（34.2）；C4（76.1）；C5（15.9）；C6（69.8）；C7（69.8）；C8（72.1）；およびC9（60.9）ppm。
このグリコールエーテルは周囲温度および圧力にて約２４０℃の沸点を有した。
２．  カップリング溶剤としての２−ＭＢＤＧＥの使用
水性ｎ−ヘプタン系におけるカップリング溶剤としての２−ＭＢＤＧＥの性能およびＢＤＧＥとＨＧＥとの性能に対する比較を第１表に示す。三成分相の性質において、水（重量％）をグリコールエーテル（３０重量％）とｎ−ヘプタン（７０重量％）との均質溶液に徐々に添加して混合物を得た：
0003801197.tif 000004
３．  樹脂に対するカップリング溶剤としての２−ＭＢＤＧＥの使用
アルキド樹脂クロダＮ２／６３４（クロダ・レジンス社、ベルベデレ、ケント、ＵＫ）の水溶液における２−ＭＢＤＧＥの「カップリング力」およびＨＧＥの「カップリング力」との比較を下表２に示す。三成分相の性質において、水（％ｗ／ｗ）をグリコールエーテル（４０％ｗ／ｗ）と樹脂（６０％ｗ／ｗ）との均質溶液に徐々に添加して混合物を得た。
0003801197.tif 000005