JP2558165B2 - 不飽和末端基を有する高分子量ポリアルキレンオキシドの製造方法 - Google Patents
不飽和末端基を有する高分子量ポリアルキレンオキシドの製造方法Info
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Description
の製造方法に関する。
ビニル重合における架橋剤や改質剤として有用である。
に,加水分解性基を有するヒドロシランと反応させて,
架橋性珪素基を末端に有する重合体にし,これを湿分硬
化性重合体として用いることも可能である。
20000程度の高分子量のものが望まれることが多いが,
市販のポリアルキレンオキシドではこのような高分子量
のものは得難い場合が多い。
末端に水酸基を有する比較的低分子量のポリアルキレン
オキシドを用い,アルカリ金属水酸化物の存在下で水酸
基をアルコキシド化した後,多価ハロゲン化合物を用い
てポリアルキレンオキシド分子を複数結合させて分子量
を増加させ,次に不飽和ハロゲン化合物を用いて末端水
酸基を不飽和基に変換する,不飽和末端高分子量ポリア
ルキレンオキシドの製造方法が記載されている。
アルカリ金属,アルカリ金属水素化物,アルカリ金属ア
ルコキシドなどの,水と反応してアルカリ金属水酸化物
を生成するアルカリ金属化合物(以下,アルカリ金属あ
るいは水と反応してアルカリ金属水酸化物を生成するア
ルカリ金属化合物をアルコキシド化剤と略称する)を用
い,末端水酸基をアルコキシド化して反応させる方法を
開示している。このようなアルコキシド化剤を用いる
と,アルカリ金属水酸化物に比べ活性が高いので,当量
程度の量を使用するだけでアルコキシド化が十分に進行
するため,生成物の精製が容易であるという利点があ
る。しかしながら,同公報の記載に従って,アルコキシ
ド化剤を用いて,不飽和末端高分子量ポリアルキレンオ
キシドを製造しようとしても,高分子量化や不飽和化が
不十分であり,希望する反応を進行させるためには厳密
な反応条件の管理が必要であるという問題点が見い出さ
れた。
するアルコキシド化剤を用いた,水酸基末端ポリアルキ
レンオキシドから不飽和末端高分子量ポリアルキレンオ
キシドの製造方法において,容易に高分子量化や不飽和
化を進行させる方法を提供することを目的とする。
が,式−R1−O−(式中,−R1−は炭素数が2〜8であ
る2価のアルキレン基)で示される繰り返し単位よりな
り,末端に水酸基を有するポリアルキレンオキシドを原
料とし,これにアルカリ金属および/又は水と反応して
アルカリ金属水酸化物を生成するアルカリ金属化合物を
加えて,末端水酸基をアルカリ金属アルコキシド化し,
次に多価ハロゲン化合物と反応させてポリアルキレンオ
キシドの分子量を増加させ(第1工程),さらにこれを
不飽和ハロゲン化合物と反応させて分子鎖末端に不飽和
基を導入する(第2工程),不飽和末端高分子量ポリア
ルキレンオキシドの製造方法において,第1工程の前に
は,該ポリアルキレンオキシドの末端水酸基に対し当量
以下のアルカリ金属および/又は水と反応してアルカリ
金属水酸化物を生成するアルカリ金属化合物を加えて末
端アルコキシド化し,第2工程の前には,残存末端水酸
基に対し当量以上のアルカリ金属および/又は水と反応
してアルカリ金属水酸化物を生成するアルカリ金属化合
物を加えて,末端アルコキシド化することを特徴とする
不飽和末端高分子量ポリアルキレンオキシドの製造方法
によって解決されることを見い出した。
端水酸基のアルコキシド化を,第1工程および第2工程
の前の2回に分け,その程度を変えて行う点に特徴があ
る。
行する理由は,次の様に説明できる。
方法では,その実施例にあるように,アルコキシド化は
第1工程の前で,ほぼ当量のアルカリ金属や高活性アル
カリ金属化合物のようなアルコキシド化剤を用いて1回
だけ行ている。この方法では,第1工程の反応が進行し
ても系中に水分が混入すると,アルコキシド基が水酸基
に戻って,第2工程が進行し難くなってしまう。これを
防止するためには,反応系の厳密な管理が必要になる。
の前のアルコキシド化において,過剰のアルコキシド化
剤を用いると,第1工程において,例えば,次のような
反応がおこり,高分子量化が進行しなくなる。
り,容易に高分子量化と不飽和化が進行する。
に式 −R1−O−(式中,−R1−は炭素数が2〜8であ
る2価のアルキレン基)で示される繰り返し単位よりな
り,末端に水酸基を有するポリアルキレンオキシドを用
いる。R1としては炭素数2〜4のものが良く用いられ
る。
れたものでも良い。このポリアルキレンオキシドの繰り
返し単位は−R1−のみでもよいが,他の繰り返し単位が
含有されていても良い。他の繰り返し単位を含む場合
は,−R1−O−で示される繰り返し単位は,重合体の50
重量%以上,特には80重量%以上存在するのが好まし
い。また,このポリアルキレンオキシドは,直鎖状のも
のであってもよく,分岐を有するものであってもよい
が,直鎖状のものを用いることが多い。
要があるが,全ての末端基が水酸基である必要はなく,
一部の末端基がメトキシ基やアリルオキシ基等の他の基
であっても良い。原料重合体中の水酸基の数としては,
重合体1分子当り平均1.1個以上,好ましくは1.5個以上
あれば良い。また,原料となるポリアルキレンオキシド
の重合度としては100前後のものが多い。このような原
料となるポリアルキレンオキシドの例としては,ポリオ
キシエチレングリコール,ポリオキシエチレントリオー
ル,ポリオキシエチレンテトラオール,ポリオキシプロ
ピレングリコール,ポリオキシプロピレントリオール,
ポリオキシプロピレンテトラオール,ポリオキシブチレ
ングリコール,ポリオキシテトラメチレングリコール,
ポリオキシペンタングリコール,ポリオキシヘキサング
リコール,ポリオキシヘプタングリコール,ポリオキシ
オクタングリコールなどのポリオキシアルキレンポリオ
ール類をあげることが出来る。これらの重合体は,1種単
独で,あるいは,2種以上混合して用いることが出来る。
シド化するために加えるアルコキシド化剤としては,ア
ルカリ金属や,水と反応してアルカリ金属水酸化物を生
成するアルカリ金属化合物を用いることが出来る。
などのアルカリ金属水素化物;CH3OHa,CH3OK,C2H5ONa,C2
H5OKなどのアルカリ金属アルコキシド等をあげることが
できる。
て用いることが出来るうえ,水素などの可燃性気体を発
生しないという点から好ましい。アルカリ金属アルコキ
シドの溶媒としては,メタノール,エタノールなどのア
ルコールを用いることができる。
ルコキシド化剤は原料重合体中の水酸基に対し当量以
下,好ましくは80〜100当量%が用いられる。系中に水
分等が存在する場合には,この水分等との反応によりア
ルコキシド化剤が消費されるが,このような場合は,勿
論,アルコキシド化剤をさらに過剰に加える必要があ
る。
中に存在しないことである。勿論,本発明の目的が達成
される限り,僅かに過剰のアルコキシド化剤が残存する
ことは差し支えない。
く,通常の温度,圧力で良いが,アルコキシド化剤とし
てアルカリ金属アルコキシドを用いる場合は副生するア
ルコールを系外に除去するために,50℃以上,好ましく
は100〜200℃の高温と,50mmHg以下,好ましくは10mmHg
以下の減圧下において反応を行うのが好ましい。
に使用される多価ハロゲン化合物の例としては,塩化メ
チレン,クロロホルム,四塩化炭素,臭化メチレン,沃
化メチレン,モノクロロモノブロモメタン,1,1−ジクロ
ロ−2,2−ジメチルプロパン,塩化ベンザル,臭化ベン
ザル,ビス(クロロメチル)ベンゼン,ビス(ブロモメ
チル)ベンゼン,トリス(クロロメチル)ベンゼン,4,
4′−ビス(クロロメチル)ビフェニール,ビス(クロ
ロメチル)ナフタリンなどをあげることが出来る。
用いても良い。これらの中で,塩化メチレン,臭化メチ
レン等のハロゲンアルキレン化合物が好ましい。
減圧又は常圧で行うことができる。
程度の比較的低分子量のポリアルキレンオキシドを,分
子量1000〜20000程度の高分子量にすることが出来る。
るアルコキシド化剤の量は,第1工程で生成した高分子
量ポリアルキレンオキシドの末端水酸基の量と当量以上
であれば良いが,余り過剰であると後の精製工程等で副
生物の発生が多くなる。通常,末端のアルコキシド化を
終え,さらに全末端アルコキシド基に対し5〜50当量%
程度過剰のアルコキシド化剤を添加するのが好ましい。
は,反応性の高い不飽和基であるビニル基を有する,式
CH2=CH−R2−X(式中−R2−は2価の有機基,Xはハ
ロゲン原子)で示される有機ハロゲン化合物が好まし
い。このような化合物の例としては,アリルクロライ
ド,アリルブロマイド,ビニル(クロロメチル)ベンゼ
ン,アリル(クロロメチル)ベンゼン,アリル(ブロモ
メチル)ベンゼン,アリル(クロロメチル)エーテル,
アリル(クロロメトキシ)ベンゼン,1−ブテニル(クロ
ロメチル)エーテル,1−ヘキセニル(クロロメトキシ)
ベンゼン,アリルオキシ(クロロメチル)ベンゼンなど
があげられ,これらは1種単独で用いても良いし,2種以
上混合して用いても良い。
同様の条件を用いることが出来る。
キレンオキシドが生成する。
ることが出来る。
子量であり,末端基中の不飽和基の割合が,例えば90モ
ル%以上の高含量である不飽和末端高分子量ポリアルキ
レンオキシドを容易に得ることが出来る。
が89%(残りはイソプロペニル基等の不飽和基)である
ポリオキシプロピレングリコール320g(0.10モル)を,
窒素置換された1lの攪拌機付き耐圧反応容器に入れ,続
いてナトリウムメトキシド/メタノール溶液(ナトリウ
ムメトキシドの濃度は28重量%)30.9g(溶液中のナト
リウムメトキシドは8.66g,0.16モル)を加え,130℃に昇
温し,2時間減圧脱揮し,系内が1mmHgに達した後,ジク
ロロメタン5.1g(0.06モル)を加え,130℃で4時間反応
(第1工程)を行った。第1工程前のメトキシド化にお
いて,赤外分光光度計を用い,3500cm-1付近に表れる水
酸基の吸収強度を求める事により,もとの水酸基の90%
がメトキシド化されていることが判明した。
トリウムメトキシドの濃度は28重量%)10.3g(溶液中
のナトリウムメトキシドは2.89g,0.054モル)を加え,13
0℃で1時間減圧脱揮し,系内が1mmHgに達した後,アリ
ルクロライド8.0g(0.105モル)を加え,130℃で2時間
反応(第2工程)を行った。第2工程前のメトキシド化
においては0.03モルのナトリウムメトキシドが残存して
いた。
釈し,この溶液にケイ酸アルミニウム50gを加え,1時間
攪拌後,濾過し,濾液を蒸発させて揮発分を除去する
と,平均分子量8000のポリプロピレンオキシド重合体30
0gを得た。この重合体の末端基は,不飽和基が98%,水
酸基が2%であった。
不飽和ハロゲン化合物を用い,種々の反応温度,反応時
間,反応圧力で反応をおこなった結果を第1表に示す。
第1表に示した条件以外は実施例1と同様の条件で行っ
た。
に示した種々のポリオキシアルキレン重合体を使用し,
第2表に示した反応条件を用い,その他の条件は実施例
1と同様に反応を行った場合の結果を第2表に示す。
コールの水酸基と当量のナトリウムメトキシドを用い
て,第1工程の前に1回だけアルコキシド化反応を行っ
た後,分子量増大反応,末端不飽和基導入反応を続けて
行うと生成アルキレンオキシド重合体の末端不飽和基含
有量は低いものであった。
Claims (9)
- 【請求項1】主鎖が式−R1−O−(式中−R1−は炭素数
が2〜8である2価のアルキレン基)で示される繰り返
し単位よりなり,末端に水酸基を有するポリアルキレン
オキシドを原料とし,これにアルカリ金属および/又は
水と反応してアルカリ金属水酸化物を生成するアルカリ
金属化合物を加えて,末端水酸基をアルカリ金属アルコ
キシド化し,次に多価ハロゲン化合物と反応させてポリ
アルキレンオキシドの分子量を増加させ(第1工程),
さらにこれを不飽和ハロゲン化合物と反応させて,分子
鎖末端に不飽和基を導入する(第2工程),不飽和末端
高分子量ポリアルキレンオキシドの製造方法において,
第1工程前には該ポリアルキレンオキシドの末端水酸基
に対し,当量以下のアルカリ金属および/又は水と反応
してアルカリ金属水酸化物を生成するアルカリ金属化合
物を加えて,末端アルコキシド化をおこない,第2工程
前には,残存末端水酸基に対し,当量以上のアルカリ金
属および/又は水と反応してアルカリ金属水酸化物を生
成するアルカリ金属化合物を加えて,末端アルコキシド
化をおこなうことを特徴とする不飽和末端高分子量ポリ
アルキレンオキシドの製造方法。 - 【請求項2】原料のポリアルキレンオキシドがポリオキ
シエチレングリコール,ポリオキシエチレントリオー
ル,ポリオキシエチレンテトラオール,ポリオキシプロ
ピレングリコール,ポリオキシプロピレントリオール,
ポリオキシプロピレンテトラオール,ポリオキシブチレ
ングリコールの1種又は2種以上である請求項1記載の
不飽和末端高分子量ポリアルキレンオキシドの製造方
法。 - 【請求項3】アルカリ金属がNaおよび/又はKである請
求項1記載の不飽和末端高分子量ポリアルキレンオキシ
ドの製造方法。 - 【請求項4】アルカリ金属化合物がアルカリ金属水酸化
物である請求項1記載の不飽和末端高分子量ポリアルキ
レンオキシドの製造方法。 - 【請求項5】アルカリ金属化合物がアルカリ金属アルコ
キシドである請求項1記載の不飽和末端高分子量ポリア
ルキレンオキシドの製造方法。 - 【請求項6】アルカリ金属アルコキシドがアルコール中
に溶解しているアルカリ金属アルコキシドである請求項
5記載の不飽和末端高分子量ポリアルキレンオキシドの
製造方法。 - 【請求項7】多価ハロゲン化合物がジハロゲンアルキレ
ン化合物である請求項1記載の不飽和末端高分子量ポリ
アルキレンオキシドの製造方法。 - 【請求項8】不飽和ハロゲン化合物が 式 CH2=CH−R2−X (式中−R2−は2価の有機基,Xはハロゲン原子)で示さ
れる有機ハロゲン化合物である請求項1記載の不飽和末
端高分子量ポリアルキレンオキシドの製造方法。 - 【請求項9】不飽和ハロゲン化合物がアリルハロゲン化
合物である請求項1記載の不飽和末端高分子量ポリアル
キレンオキシドの製造方法。
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