JP2010254944A - Process for producing polyester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリエステルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing polyester.
従来、ポリエステルの製造方法として、金属アルコキシドをはじめとする有機金属化合物などの求核試薬を用い、双環状ビス(γ−ブチロラクトン)類とエポキシドの交互共重合を行う方法が知られている(特許文献1および非特許文献1〜5)。
Conventionally, as a method for producing a polyester, a method is known in which a bicyclic bis (γ-butyrolactone) and an epoxide are alternately copolymerized using a nucleophile such as an organometallic compound such as a metal alkoxide (patent).
しかしながら、上記従来のポリエステルの製造方法では、反応速度が小さく、また、副生成物として環状オリゴマーが生成するという問題があった。
従って本発明の課題は、開始剤として有機金属化合物を用いずに、反応速度が大きく、副生成物としての環状オリゴマーの生成を抑制したポリエステルの製造方法を提供することにある。
However, the conventional polyester production method has a problem that the reaction rate is low and a cyclic oligomer is produced as a by-product.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a polyester that does not use an organometallic compound as an initiator, has a high reaction rate, and suppresses the formation of a cyclic oligomer as a by-product.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、双環状ビス(γ−ブチロラクトン)類と、エポキシ化合物とを、ホスフィン類の存在下で反応させれば、反応速度が大きく、環状オリゴマーの生成を抑制でき、純度の高いポリエステルが効率良く得られることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that if bicyclic bis (γ-butyrolactone) s and epoxy compounds are reacted in the presence of phosphines, the reaction rate is large and cyclic The inventors have found that the production of oligomers can be suppressed and polyesters with high purity can be efficiently obtained, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、(A)下記一般式(1)で表される化合物と、(B)エポキシ化合物とを、(C)ホスフィン類の存在下で反応させることを特徴とするポリエステルの製造方法を提供するものである。 That is, the present invention provides a method for producing a polyester, characterized by reacting (A) a compound represented by the following general formula (1) with (B) an epoxy compound in the presence of (C) phosphines. Is to provide.
(式(1)中、R1〜R6は、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜12のハロゲン化炭化水素基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基を示す。) (In Formula (1), R < 1 > -R < 6 > is the same or different, and is a hydrogen atom, a C1-C12 hydrocarbon group, a C1-C12 halogenated hydrocarbon group, or C1-C12. Represents an alkoxy group.)
本発明のポリエステルの製造方法によれば、有機金属化合物を用いずに、反応速度が大きく、副生成物として環状オリゴマーの生成を抑制したポリエステルを効率良く得ることができる。 According to the method for producing a polyester of the present invention, it is possible to efficiently obtain a polyester having a high reaction rate and suppressing the formation of a cyclic oligomer as a by-product without using an organometallic compound.
本発明のポリエステルの製造方法は、(A)下記一般式(1)で表される化合物と、(B)エポキシ化合物と、を(C)ホスフィン類の存在下で反応させることを特徴とする。 The polyester production method of the present invention is characterized in that (A) a compound represented by the following general formula (1) and (B) an epoxy compound are reacted in the presence of (C) phosphines.
(式(1)中、R1〜R6は、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜12のハロゲン化炭化水素基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基を示す。) (In Formula (1), R < 1 > -R < 6 > is the same or different, and is a hydrogen atom, a C1-C12 hydrocarbon group, a C1-C12 halogenated hydrocarbon group, or C1-C12. Represents an alkoxy group.)
まず、本発明のポリエステルの製造方法に用いる各成分について説明する。
[(A)成分]
(A)成分は、双環状ビス(γ−ブチロラクトン)類であり、上記式(1)で表される化合物である。
式(1)中、R1〜R6は、同一又は異なって水素原子、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜12のハロゲン化炭化水素基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基を示す。炭素数1〜12の炭化水素基としては、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基等を挙げることができ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、アリル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル等を挙げることができる。また、炭素数1〜12のハロゲン化炭化水素基としては、炭素数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素数3〜12のハロゲン化シクロアルキル基、炭素数6〜12のハロゲン化芳香族炭化水素基を挙げることができ、具体的には、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、トリブロモメチル基、ペンタクロロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタブロモエチル基、クロロフェニル基、クロロナフチル基等を挙げることができる。また、炭素数1〜12のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基、アリルオキシ基、ベンジルオキシ基等を挙げることができる。
First, each component used for the manufacturing method of polyester of this invention is demonstrated.
[(A) component]
The component (A) is a bicyclic bis (γ-butyrolactone), which is a compound represented by the above formula (1).
In formula (1), R 1 to R 6 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy having 1 to 12 carbon atoms. Indicates a group. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, vinyl group, allyl group, phenyl group, naphthyl group , Biphenyl and the like. The halogenated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms includes a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and a halogenated aromatic carbon atom having 6 to 12 carbon atoms. Examples thereof include a hydrogen group, specifically, a trichloromethyl group, a trifluoromethyl group, a tribromomethyl group, a pentachloroethyl group, a pentafluoroethyl group, a pentabromoethyl group, a chlorophenyl group, a chloronaphthyl group, and the like. Can be mentioned. Examples of the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropyloxy group, butoxy group, phenoxy group, allyloxy group, and benzyloxy group.
R1、R2としては、これらの中でも、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基であることがさらに好ましい。
また、R3〜R6としては、これらの中でも、水素原子、炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基であることがさらに好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
Among these, R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, including a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and an isobutyl group. More preferably it is.
Among these, R 3 to R 6 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and include a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and an isobutyl group. It is more preferably a group, and particularly preferably a hydrogen atom.
式(1)で表される化合物としては、具体的には、2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=CH3、R2〜R6=H)、2,8−ジオキサ−1−エチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=C2H5、R2〜R6=H)、2,8−ジオキサ−1−プロピルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=C3H7、R2〜R6=H)、2,8−ジオキサ−1−イソプロピルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=i−Pr、R2〜R6=H)、2,8−ジオキサ−1−フェニルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=C6H5、R2〜R6=H)、2,8−ジオキサ−1−(3,4,5−トリメトキシフェニル)ビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=C6H2(OCH3)3、R2〜R6=H)、2,8−ジオキサ−1−(フェノキシメチル)ビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=CH2OC6H5、R2〜R6=H)等を挙げることができる。
Specific examples of the compound represented by the formula (1) include 2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione (R 1 = CH 3 , R 2 ~R 6 = H), 2,8- dioxa-1-ethylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione (R 1 = C 2 H 5 ,
[(B)成分]
(B)成分は、少なくとも1つのエポキシ基を有するエポキシ化合物であり、1つのエポキシ基を有する化合物と、2つ以上のエポキシ基を有する化合物のいずれも用いることができるが、好ましくは、1つ又は2つのエポキシ基を有する化合物である。
なお、少なくとも1つのエポキシ基を有するエポキシ化合物としては、エポキシ基を含有する重合体も含む。この場合、エポキシ基は、分子構造のいずれの部位に存在してもよい。例えば、主鎖の末端に存在してもよいし、側鎖の末端に存在してもよい。反応効率の観点からは、通常、側鎖の末端にエポキシ基を有する化合物が好ましい。エポキシ基を含有する重合体としては、例えば、ポリグリシジルメタクリレート、ポリグリシジルアクリレートなどが挙げられる。
[Component (B)]
Component (B) is an epoxy compound having at least one epoxy group, and any of a compound having one epoxy group and a compound having two or more epoxy groups can be used. Or it is a compound which has two epoxy groups.
In addition, as an epoxy compound which has an at least 1 epoxy group, the polymer containing an epoxy group is also included. In this case, the epoxy group may be present at any part of the molecular structure. For example, it may be present at the end of the main chain or may be present at the end of the side chain. From the viewpoint of reaction efficiency, a compound having an epoxy group at the end of the side chain is usually preferred. Examples of the polymer containing an epoxy group include polyglycidyl methacrylate and polyglycidyl acrylate.
1つのエポキシ基を有する化合物としては、式(3) As a compound having one epoxy group, the compound represented by the formula (3)
(式(3)中、R10及びR11は、同一又は異なって、水素原子、又は置換基(エポキシ基以外)を有していてもよい炭素数1〜24の炭化水素基を示す)で表される化合物が挙げられる。ここで、R10及びR11で示される炭化水素基上の置換基としてはハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられる。また炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基が挙げられ、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基がより好ましい。このような1つのエポキシ基を有する化合物としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、グリシドール、エポキシブタン、ペンタメチレンオキシド、エポキシペンタン、エポキシブタン、エポキシシクロペンタン、エポキシシクロヘキサン、スチレンオキシド、フェニルグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、エピクロルヒドリン、エピブロモヒドリン等が挙げられる。 (In formula (3), R 10 and R 11 are the same or different and represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms which may have a substituent (other than an epoxy group)). And the compounds represented. Here, examples of the substituent on the hydrocarbon group represented by R 10 and R 11 include a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aromatic hydrocarbon group. The alkyl group has 1 to 12 carbon atoms, the cycloalkyl group has 3 to 12 carbon atoms, and the aromatic group has 6 to 12 carbon atoms. A hydrocarbon group is more preferred. Examples of such compounds having one epoxy group include ethylene oxide, propylene oxide, glycidol, epoxybutane, pentamethylene oxide, epoxypentane, epoxybutane, epoxycyclopentane, epoxycyclohexane, styrene oxide, phenyl glycidyl ether, dibromophenyl glycidyl. Examples include ether, epichlorohydrin, epibromohydrin and the like.
2つのエポキシ基を有する化合物としては、式(4) As a compound having two epoxy groups, a compound represented by the formula (4)
(式(4)中、R12及びR13は、同一又は異なって、水素原子、又は置換基(エポキシ基以外)を有していてもよい炭素数1〜24の炭化水素基を示し、R14は炭素数2〜24の置換基を有していてもよい炭化水素基、又は置換基を有していてもよい複素環式基を示す)で表される化合物が挙げられる。R12〜R14で示される炭化水素基及び複素環式基上の置換基としてはハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられる。また炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族炭化水素基及びこれらが結合した基が挙げられ、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基がより好ましい。複素環式基としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子から選ばれる1〜4個を有する複素環式基が挙げられる。このような2つのエポキシ基を有する化合物としては、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールFジグリシジルエーテル、1,3−ビス−{4−[1−メチル−1−(4−オキシラニルメトキシフェニル)−エチル]−フェノキシ}−プロパン−2−オール、1,3−ビス−{2,6−ジブロモ−4−[1−(3,5−ジブロモ−4−オキシラニルメトキシフェニル)−1−メチル−エチル]−フェノキシ}−プロパン−2−オール、1−(3−(2−(4−((オキシラン−2−イル)メトキシ)フェニル)プロパン−2−イル)フェノキシ)−3−(4−(2−(4−((オキシラン−2−イル)メトキシ)フェニル)プロパン−2−イル)フェノキシ)プロパン−2−オール、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。 (In Formula (4), R < 12 > and R <13> are the same or different and show a hydrogen atom or a C1-C24 hydrocarbon group which may have a substituent (other than an epoxy group), R 14 represents a hydrocarbon group which may have a substituent having 2 to 24 carbon atoms, or a heterocyclic group which may have a substituent. Examples of the substituent on the hydrocarbon group and the heterocyclic group represented by R 12 to R 14 include a halogen atom and an alkoxy group. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic hydrocarbon group, and a group in which these are bonded. The alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, the cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and the carbon number. 6-12 aromatic hydrocarbon groups are more preferred. Examples of the heterocyclic group include heterocyclic groups having 1 to 4 selected from an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Examples of the compound having two epoxy groups include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, tetrabromobisphenol A diglycidyl ether, tetrabromobisphenol F diglycidyl ether, 1,3-bis- {4- [1-Methyl-1- (4-oxiranylmethoxyphenyl) -ethyl] -phenoxy} -propan-2-ol, 1,3-bis- {2,6-dibromo-4- [1- (3 5-Dibromo-4-oxiranylmethoxyphenyl) -1-methyl-ethyl] -phenoxy} -propan-2-ol, 1- (3- (2- (4-((oxiran-2-yl) methoxy) Phenyl) propan-2-yl) phenoxy) -3- (4- (2- (4-((oxiran-2-yl) methoxy) Eniru) propan-2-yl) phenoxy) propan-2-ol, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, and the like.
上述のエポキシ化合物の中でも、スチレンオキシド、フェニルグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールFジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルが好適に用いられ、スチレンオキシド、フェニルグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテルがより好適に用いられる。 Among the epoxy compounds described above, styrene oxide, phenyl glycidyl ether, dibromophenyl glycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, tetrabromobisphenol A diglycidyl ether, tetrabromobisphenol F diglycidyl ether, polyethylene glycol di Glycidyl ether and polypropylene glycol diglycidyl ether are preferably used. Styrene oxide, phenyl glycidyl ether, dibromophenyl glycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, tetrabromobisphenol A diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether Ether is better used It is.
[(C)成分]
(C)成分としては、ホスフィン類であり、ホスフィン化合物、ホスファイト化合物等を挙げることができ、中でも下記式(2)で表される化合物が好適に用いられる。
[Component (C)]
(C) As a component, it is phosphines, A phosphine compound, a phosphite compound, etc. can be mentioned, Especially the compound represented by following formula (2) is used suitably.
式(2)中、R7〜R9は、同一又は異なって、水素原子、炭素数1〜12の炭化水素基、炭素数1〜12のハロゲン化炭化水素基、又は炭素数1〜12のアルコキシ基を示す。 In formula (2), R 7 to R 9 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a group having 1 to 12 carbon atoms. An alkoxy group is shown.
炭素数1〜12の炭化水素基としては、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基等を挙げることができ、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、アリル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基を挙げることができる。また、炭素数1〜12のハロゲン化炭化水素基としては、炭素数1〜12のハロゲン化アルキル基、炭素数3〜12のハロゲン化シクロアルキル基、炭素数6〜12のハロゲン化芳香族炭化水素基を挙げることができ、具体的には、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、トリブロモメチル基、ペンタクロロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタブロモエチル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、クロロナフチル基等を挙げることができる。また、炭素数1〜12のアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基、アリルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等を挙げることができる。 Examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, vinyl group, allyl group, phenyl group, naphthyl group And biphenyl group. The halogenated hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms includes a halogenated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a halogenated cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and a halogenated aromatic carbon atom having 6 to 12 carbon atoms. Examples thereof include a hydrogen group, specifically, a trichloromethyl group, a trifluoromethyl group, a tribromomethyl group, a pentachloroethyl group, a pentafluoroethyl group, a pentabromoethyl group, a chlorophenyl group, a fluorophenyl group, a chloro A naphthyl group etc. can be mentioned. Examples of the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropyloxy group, butoxy group, phenoxy group, allyloxy group, and cyclohexyloxy group.
R7〜R9としては、これらの中でも、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基等であることが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、フェニル基であることがさらに好ましく、フェニル基であることが特に好ましい。 Among these, R 7 to R 9 are preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, and the like. More preferably a group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a cyclohexyl group or a phenyl group, and particularly preferably a phenyl group.
また、本発明のポリエステルの製造方法に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、クメン等の芳香族炭化水素;クロロブタン、ブロムヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリフルオロメチルベンゼン等のハロゲン化化合物;酢酸エチル等の飽和カルボン酸エステル;ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられ、テトラヒドロフラン、クロロベンゼン、1,4−ジオキサンが好ましく、ハロゲン化化合物がより好ましく、具体的には、テトラヒドロフランが特に好ましい。 Examples of the solvent used in the method for producing a polyester of the present invention include alkanes such as pentane, hexane, heptane, and octane; cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, decalin, and norbornane; benzene, toluene, xylene, Aromatic hydrocarbons such as cumene; halogenated compounds such as chlorobutane, bromohexane, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, chlorobenzene, dichlorobenzene, trifluoromethylbenzene; saturated carboxylic acid esters such as ethyl acetate; dibutyl ether, tetrahydrofuran, dimethoxyethane Ethers such as acetone; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; tetrahydrofuran, chlorobenzene, and 1,4-dioxane are preferable, and halogenated compounds are more preferable. Properly, specifically, tetrahydrofuran is particularly preferred.
上記反応の反応時間は、1〜360時間が好ましく、24〜120時間がより好ましく、48〜72時間が特に好ましい。上記反応の反応温度は、室温〜300℃が好ましく、60〜180℃がより好ましく、100〜140℃が特に好ましい。また、上記反応の反応圧力は1〜2気圧程度で行うことが好ましく、大気圧下で行うのがより好ましい。 The reaction time for the above reaction is preferably 1 to 360 hours, more preferably 24 to 120 hours, and particularly preferably 48 to 72 hours. The reaction temperature of the above reaction is preferably from room temperature to 300 ° C, more preferably from 60 to 180 ° C, particularly preferably from 100 to 140 ° C. Moreover, it is preferable to perform the reaction pressure of the said reaction at about 1-2 atmospheres, and it is more preferable to carry out under atmospheric pressure.
反応終了後は、溶媒留去、再沈澱、遠心分離、またはろ過等の公知の手段により、目的とするポリエステルを採取することができる。得られるポリエステルには、副生成物として環状オリゴマーの混入が少なく、純度が高いポリエステルが得られる。 After completion of the reaction, the target polyester can be collected by known means such as solvent distillation, reprecipitation, centrifugation, or filtration. The obtained polyester is less contaminated with cyclic oligomers as a by-product, and a highly pure polyester can be obtained.
(A)上記一般式(1)で表される化合物と、(B)エポキシ化合物と、反応させて得られるポリエステルは、(B)エポキシ化合物として上記式(3)で表される化合物を用いた場合には、下記式(5)で表される繰り返し単位を有するものである。 (A) The compound represented by the above general formula (1) and the polyester obtained by reacting with the (B) epoxy compound used the compound represented by the above formula (3) as the (B) epoxy compound. In some cases, it has a repeating unit represented by the following formula (5).
(式(5)中、R1〜R6、R10及びR11は前記と同じ) (In the formula (5), R 1 to R 6 , R 10 and R 11 are the same as above)
また、得られるポリエステルの重量平均分子量(Mw)は、1,000〜100,000であることが好ましく、3,000〜50,000であることがより好ましい。本発明方法により得られるポリエステルは、純度が高く、開始剤の残渣として金属を含まないことから電気材料、電子材料等に特に有用である。 Moreover, it is preferable that it is 1,000-100,000, and, as for the weight average molecular weight (Mw) of polyester obtained, it is more preferable that it is 3,000-50,000. The polyester obtained by the method of the present invention has a high purity and does not contain a metal as an initiator residue, so that it is particularly useful for an electric material, an electronic material, and the like.
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は何らこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to this at all.
(実施例1)
窒素雰囲気下、10mL容量のアンプルに2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=CH3、R2〜R6=H)250mg(1.6mmol)、グリシジルフェニルエーテル239mg(1.6mmol)、トリフェニルホスフィン3.7mg(12.8μmol)、テトラヒドロフラン0.8mLを入れ、脱気封管をした後、120℃で72時間重合反応を行った。反応後、反応混合物を冷却した後、酢酸のクロロホルム溶液(1vol%,2mL)を加えることによって、反応を停止した。この反応溶液をメタノールに注ぎ、メタノールに不溶なオイル状の生成物を集め、真空乾燥を行い、収率87%で生成物を得た。
得られた生成物について、下記の方法により、構造分析、重量平均分子量を評価した。また、重合反応中のモノマー消費率を下記の方法により評価した。
Example 1
In a 10 mL volume ampoule under nitrogen atmosphere, 2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione (R 1 = CH 3 , R 2 to R 6 = H) 250 mg ( 1.6 mmol), 239 mg (1.6 mmol) of glycidyl phenyl ether, 3.7 mg (12.8 μmol) of triphenylphosphine, and 0.8 mL of tetrahydrofuran, and after deaeration and sealing, the polymerization reaction was carried out at 120 ° C. for 72 hours. went. After the reaction, the reaction mixture was cooled, and then the reaction was stopped by adding a chloroform solution of acetic acid (1 vol%, 2 mL). This reaction solution was poured into methanol, and an oily product insoluble in methanol was collected and vacuum-dried to obtain a product with a yield of 87%.
The obtained product was evaluated for structural analysis and weight average molecular weight by the following methods. The monomer consumption rate during the polymerization reaction was evaluated by the following method.
(1)構造分析
NMR(400MHz、CDCl3)、IR(KBr法)により行った。
(2)重量平均分子量
重量平均分子量は、溶媒には、テトラヒドロフランを用い、測定温度40℃にて、ポリスチレン換算の分子量を求めた。
(3)モノマー消費率
反応溶液から採取した測定用試料を溶媒除去した後、NMRにより、2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオンを定量し、下記式よりモノマー消費率を算出した。
モノマー消費率=1−(測定用試料中の2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオンの量)/2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオンの仕込み量)
(1) Structural analysis It was performed by NMR (400 MHz, CDCl 3 ), IR (KBr method).
(2) Weight average molecular weight For the weight average molecular weight, tetrahydrofuran was used as a solvent, and a molecular weight in terms of polystyrene was determined at a measurement temperature of 40 ° C.
(3) Monomer consumption rate After removing the solvent from the measurement sample collected from the reaction solution, the amount of 2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione was determined by NMR. The monomer consumption rate was calculated from the following formula.
Monomer consumption rate = 1- (amount of 2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione in the sample for measurement) / 2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] Charge of octane-3,7-dione)
得られた生成物の重量平均分子量(Mw)は8,600であり、Mw/Mnは1.32であった。
得られた生成物の1H−NMR、13C−NMR(400MHz、溶媒CDCl3)を測定した結果をそれぞれ図1、2に、得られた生成物のIRを測定した結果を図3に示す。
The weight average molecular weight (Mw) of the obtained product was 8,600, and Mw / Mn was 1.32.
1 and 2 show the results of measuring 1 H-NMR and 13 C-NMR (400 MHz, solvent CDCl 3 ) of the obtained product, and FIG. 3 shows the results of measuring IR of the obtained product. .
(比較例1)
窒素雰囲気下、10mL容量のアンプルに2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=CH3、R2〜R6=H)250mg(1.6mmol)、グリシジルフェニルエーテル239mg(1.6mmol)、t−ブトキシカリウム5.6mg(12.8μmol)、テトラヒドロフラン0.8mLを入れ、脱気封管をした後、120℃で72時間重合反応を行った。反応後、反応混合物を冷却した後、酢酸のクロロホルム溶液(1vol%,2mL)を加えることによって、反応を停止した。この反応溶液をメタノールに注ぎ、メタノールに不溶なオイル状の生成物を集め、真空乾燥を行い、収率72%で生成物を得た。得られた生成物の重量平均分子量(Mw)は8,100であり、Mw/Mnは1.22であった。また、重合反応中のモノマー消費率を実施例1と同様の方法により評価した。
(Comparative Example 1)
In a 10 mL capacity ampoule under nitrogen atmosphere, 2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione (R 1 = CH 3 , R 2 to R 6 = H) 250 mg ( 1.6 mmol), 239 mg (1.6 mmol) of glycidyl phenyl ether, 5.6 mg (12.8 μmol) of t-butoxypotassium, and 0.8 mL of tetrahydrofuran were added, and after deaeration and sealing, a polymerization reaction was performed at 120 ° C. for 72 hours. Went. After the reaction, the reaction mixture was cooled, and then the reaction was stopped by adding a chloroform solution of acetic acid (1 vol%, 2 mL). This reaction solution was poured into methanol, and an oily product insoluble in methanol was collected and vacuum-dried to obtain a product with a yield of 72%. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained product was 8,100, and Mw / Mn was 1.22. Further, the monomer consumption rate during the polymerization reaction was evaluated in the same manner as in Example 1.
実施例1および比較例1で得られた生成物を、MALDI−Tof−Massを用いて測定した結果を図4に示す。実施例1で得られた生成物は、環状オリゴマー(CY)のピーク強度が従来の三級ブトキシカリウムを開始剤として用いた場合と比較して著しく減少している。すなわち、金属アルコキシド存在下で重合を行った場合より、ホスフィン類の存在下で重合を行った場合に、環状オリゴマーの生成が抑制されていることがわかる。
得られた生成物の1H−NMR、13C−NMR(400MHz、溶媒CDCl3)およびFT−IR(Neat)を測定した結果は実施例1で得られた生成物と同様のスペクトルを示した。
The results obtained by measuring the products obtained in Example 1 and Comparative Example 1 using MALDI-Tof-Mass are shown in FIG. In the product obtained in Example 1, the peak intensity of the cyclic oligomer (CY) is significantly reduced as compared with the case where conventional tertiary butoxy potassium is used as an initiator. That is, it can be seen that the formation of cyclic oligomers is suppressed when polymerization is performed in the presence of phosphines than when polymerization is performed in the presence of metal alkoxide.
As a result of measuring 1 H-NMR, 13 C-NMR (400 MHz, solvent CDCl 3 ) and FT-IR (Neat) of the obtained product, the same spectrum as that of the product obtained in Example 1 was shown. .
実施例1および比較例1において評価した重合反応中のモノマー消費率と重合反応時間との関係を図5に示す。実施例1においては、比較例1と比較してモノマー消費率が大きく、反応速度が高いことがわかる。すなわち、金属アルコキシド存在下で重合を行った場合より、ホスフィン類の存在下で重合を行った場合に、反応速度が向上していることがわかる。 FIG. 5 shows the relationship between the monomer consumption rate during the polymerization reaction evaluated in Example 1 and Comparative Example 1 and the polymerization reaction time. In Example 1, compared with the comparative example 1, it turns out that a monomer consumption rate is large and reaction rate is high. That is, it can be seen that the reaction rate is improved when polymerization is performed in the presence of phosphines than when polymerization is performed in the presence of metal alkoxide.
(実施例2)
窒素雰囲気下、10mL容量のアンプルに2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=CH3、R2〜R6=H)250mg(1.6mmol)、グリシジルフェニルエーテル239mg(1.6mmol)、トリノルマルブチルホスフィン2.6mg(12.8μmol)、テトラヒドロフラン0.8mLを入れ、脱気封管をした後、120℃で72時間重合反応を行った。反応後、反応混合物を冷却した後、酢酸のクロロホルム溶液(1vol%,2mL)を加えることによって、反応を停止した。この反応溶液をメタノールに注ぎ、メタノールに不溶なオイル状の生成物を集め、真空乾燥を行い、収率90%で生成物を得た。
得られた生成物について、実施例1と同様に、構造分析、重量平均分子量を評価した。得られた生成物の重量平均分子量(Mw)は8,500であり、Mw/Mnは1.31であった。また、得られた生成物の1H−NMR、13C−NMR(400MHz、溶媒CDCl3)、IRを測定したところ、実施例1と同様のスペクトルが得られた。
(Example 2)
In a 10 mL volume ampoule under nitrogen atmosphere, 2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione (R 1 = CH 3 , R 2 to R 6 = H) 250 mg ( 1.6 mmol), glycidyl phenyl ether 239 mg (1.6 mmol), tri-normal butylphosphine 2.6 mg (12.8 μmol), tetrahydrofuran 0.8 mL, put a degassed sealed tube, and then polymerization reaction at 120 ° C. for 72 hours Went. After the reaction, the reaction mixture was cooled, and then the reaction was stopped by adding a chloroform solution of acetic acid (1 vol%, 2 mL). This reaction solution was poured into methanol, and an oily product insoluble in methanol was collected and vacuum-dried to obtain a product with a yield of 90%.
The obtained product was evaluated for structural analysis and weight average molecular weight in the same manner as in Example 1. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained product was 8,500, and Mw / Mn was 1.31. Further, when 1 H-NMR, 13 C-NMR (400 MHz, solvent CDCl 3 ) and IR of the obtained product were measured, the same spectrum as in Example 1 was obtained.
(実施例3)
窒素雰囲気下、10mL容量のアンプルに2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=CH3、R2〜R6=H)250mg(1.6mmol)、グリシジルフェニルエーテル239mg(1.6mmol)、トリシクロヘキシルホスフィン3.6mg(12.8μmol)、テトラヒドロフラン0.8mLを入れ、脱気封管をした後、120℃で72時間重合反応を行った。反応後、反応混合物を冷却した後、酢酸のクロロホルム溶液(1vol%,2mL)を加えることによって、反応を停止した。この反応溶液をメタノールに注ぎ、メタノールに不溶なオイル状の生成物を集め、真空乾燥を行い、収率64%で生成物を得た。
得られた生成物について、実施例1と同様に、構造分析、重量平均分子量を評価した。得られた生成物の重量平均分子量(Mw)は7,800であり、Mw/Mnは1.31であった。また、得られた生成物の1H−NMR、13C−NMR(400MHz、溶媒CDCl3)、IRを測定したところ、実施例1と同様のスペクトルが得られた。
(Example 3)
In a 10 mL volume ampoule under nitrogen atmosphere, 2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione (R 1 = CH 3 , R 2 to R 6 = H) 250 mg ( 1.6 mmol), 239 mg (1.6 mmol) of glycidyl phenyl ether, 3.6 mg (12.8 μmol) of tricyclohexylphosphine and 0.8 mL of tetrahydrofuran, and after deaeration and sealing, the polymerization reaction was carried out at 120 ° C. for 72 hours. went. After the reaction, the reaction mixture was cooled, and then the reaction was stopped by adding a chloroform solution of acetic acid (1 vol%, 2 mL). This reaction solution was poured into methanol, and an oily product insoluble in methanol was collected and vacuum-dried to obtain a product with a yield of 64%.
The obtained product was evaluated for structural analysis and weight average molecular weight in the same manner as in Example 1. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained product was 7,800, and Mw / Mn was 1.31. Further, when 1 H-NMR, 13 C-NMR (400 MHz, solvent CDCl 3 ) and IR of the obtained product were measured, the same spectrum as in Example 1 was obtained.
(実施例4)
2,8−ジオキサ−1−メチルビシクロ[3.3.0]オクタン−3,7−ジオン(R1=CH3、R2〜R6=H)160mg(1.0mmol)、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル269mg(0.5mmol)、トリフェニルホスフィン5.4mg(2.0μmol)をTHF2mLに溶解し、その溶液を2mL容量の型に入れた後、減圧下(200mmHg)、室温でTHFを留去した。THFを留去後、型をオーブンに入れ窒素雰囲気下120℃で72時間反応を行った。反応後、型から取り出した硬化物をメタノールで洗浄、乾燥することにより定量的に硬化物を得た。
得られた硬化物について、下記の方法により、構造分析を行った。
Example 4
2,8-dioxa-1-methylbicyclo [3.3.0] octane-3,7-dione (R 1 = CH 3 , R 2 to R 6 = H) 160 mg (1.0 mmol), polyethylene glycol diglycidyl 269 mg (0.5 mmol) of ether and 5.4 mg (2.0 μmol) of triphenylphosphine were dissolved in 2 mL of THF, and the solution was put into a 2 mL volume mold, and then THF was distilled off at room temperature under reduced pressure (200 mmHg). . After the THF was distilled off, the mold was placed in an oven and reacted at 120 ° C. for 72 hours under a nitrogen atmosphere. After the reaction, the cured product taken out from the mold was washed with methanol and dried to obtain a cured product quantitatively.
About the obtained hardened | cured material, the structural analysis was performed by the following method.
(1)構造分析
IRスペクトル測定およびTG、DSC測定により行った。
(1) Structural analysis It was performed by IR spectrum measurement and TG and DSC measurement.
得られた生成物のIRを測定した結果を図6に示す。TG測定の結果から10%熱分解温度(Td10)が321℃であり、また、DSC測定の結果からガラス転移点(Tg)が−19℃であることが明らかになった。 The result of measuring IR of the obtained product is shown in FIG. From the results of TG measurement, the 10% thermal decomposition temperature (T d10 ) was 321 ° C., and from the results of DSC measurement, it was revealed that the glass transition point (T g ) was −19 ° C.
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