JP2809681B2 - ポリオキシアルキレンポリアミン及びその製造方法 - Google Patents

ポリオキシアルキレンポリアミン及びその製造方法

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【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】
本発明は、分子末端に2級アミノ基を有するポリオキ
シアルキレンポリアミン及びその製造方法に関し、さら
に詳しくは、分子末端に2級アミノ基であるγ−アミノ
プロピルエーテル基を有するポリオキシアルキレンポリ
アミン、及び、分子末端がシアノエチル化されたポリオ
キシアルキレンポリオールを、1級アミン化合物、水
素、及び水素化−脱水素触媒の存在下に還元アミノ化す
ることを特徴とする分子末端に2級アミノ基であるγ−
アミノプロピルエーテル基を有するポリオキシアルキレ
ンポリアミンを製造する方法に関するものである。 末端にアミノ基を有するポリエーテルはポリイソシア
ナートとの重付加反応によりポリウレアを提供し、ポリ
ウレア系のRIM、エラストマー、軟質フォーム、硬質フ
ォーム等の原料として用いられる。また、エポキシ化合
物の開環重合の開始剤として用いられ、エポキシ樹脂硬
化剤、耐熱性、速硬化性の塗料等、プラスチック原料と
して有用な化合物である。
【従来の技術】
末端にアミノ基を有するポリオキシアルキレンポリア
ミンは、従来、多くの試みがなされ独自のものが提供さ
れている。ポリオキシアルキレンポリオールの末端水
酸基を水素化−脱水素触媒を用いて高温高圧下にアンモ
ニアと反応させて製造したもの(例えばベルギー特許67
7124号)、ポリオキシアルキレンポリオールの末端水
酸基を、ラネー金属触媒を用いて高温高圧下に1級アミ
ンと反応させて製造したもの(例えば特公昭45−7289
号)、ポリオキシアルキレンポリオールとアクリロニ
トリルを反応させ末端をシアノエチル化し、次いで接触
還元して製造したもの(例えば特公昭53−95906号)、
アミノ安息香酸エステルとポリオキシアルキレンポリ
オールとのエステル交換反応によって得られるポリエー
テルポリオールのアミノ安息香酸エステル誘導体(例え
ば特公昭60−38412号)、 パラニトロ安息香酸クロライドとポリオキシアルキ
レンポリオールを反応させ、次いでニトロ基を還元する
ことにより得られるポリオールのパラアミノ安息香酸エ
ステル(米国特許第4,328,322号)、イサト酸無水物
を水酸化ナトリウム等の強塩基の存在下にポリエーテル
ポリオールと反応させて得られるポリエーテルのアント
ラニルエステル(特開昭46−5245号)、ポリオキシア
ルキレンポリオールと過剰量のポリイソシアナートとを
反応させてイソシアナート末端基を有する化合物とし、
該イソシアナート化合物を、ヒドロキシルアミンとアル
デヒド、またはケトンとの反応により形成されたヒドロ
キシル基を有するケチミン、アルジミンまたはエナミン
と反応させ得られたポリケチミン、ポリアルジミンまた
はポリエナミンを加水分解して製造されたポリアミン
(特公昭57−57051号)、等が知られている。
【発明が解決しようとする課題】
従来知られている、末端にアミノ基を有するポリオキ
シアルキレンポリアミンは、末端アミノ基が脂肪族1級
アミノ基で構成されたもの(従来技術の、の項)、
末端アミノ基が芳香族アミノ基で構成されたもの(従来
技術の、、、の項)である。また、末端アミノ
基が脂肪族2級アミノ基で構成されるポリオキシアルキ
レンポリアミンは高温高圧下にて製造される。(従来技
術のの項) 本発明の目的は、分子末端に2級アミノ基であるγ−
アミノプロピルエーテル基を有するポリオキシアルキレ
ンポリアミン、及びその緩和な製造方法を提供すること
にある。
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討し、
遂に本発明に至った。 即ち、本発明は、一般式(1) A−(OCH2CH2CH2NHR) ・・・(1) (式中のnは2〜8の整数、Aはn価のポリオキシアル
キレンポリオールから水酸基を除くことにより得られる
n価の基、RはC1〜C20の飽和炭化水素基、C3〜C20の不
飽和炭化水素基、C6〜C20の芳香族炭化水素基、またはC
7〜C20のアラルキル基を表す)で示されるポリオキシア
ルキレンポリアミンである。 本発明の他の発明は、一般式(2) A−(OCH2CH2CN) ・・・(2) (式中のnは2〜8の整数、Aはn価のポリオキシアル
キレンポリオールから水酸基を除くことにより得られる
n価の基を表す)で示される、ポリオキシアルキレンポ
リオールのシアノエチル化物を、一般式(3) RNH2 ・・・(3) (式中、RはC1〜C20の飽和炭化水素基、C3〜C20の不飽
和炭化水素基、C6〜C20の芳香族炭化水素基、またはC7
〜C20のアラルキル基を表す)で示される1級アミン化
合物、水素、及び水素化−脱水素触媒の存在下に還元ア
ミノ化することを特徴とする前記一般式(I)で示され
るポリオキシアルキレンポリアミンの製造方法である。 本発明で用いるポリオキシアルキレンポリオールのシ
アノエチル化物とは、ポリオキシアルキレンポリオール
の末端水酸基をアクリロニトリルと反応させてシアノエ
チル化したものである。 ここで、ポリオキシアルキレンポリオールとは、2〜
8官能で、平均分子量400以上のものが適当で、適当な
開始剤のもとに酸化アルキレンを、水酸化アルカリ金属
のような塩基性触媒を用いて開環重合することにより得
られる。 開始剤としては、プロピレングリコール、ジプロピレ
ングリコール、トリプロピレングリコール、その他のポ
リプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、その他のポ
リエチレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ペ
ンタエリスリトール、ソルビトール、シュークロース、
その他の多価アルコール、ビスフェノールA、ビスフェ
ノールS、レゾール、ノボラック、その他の多価フェノ
ール、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、そ
の他のアルカノールアミン等を例に挙げることができ
る。 また、酸化アルキレンとしては通常、酸化プロピレ
ン、酸化エチレン、酸化ブチレンが、単独で、あるいは
任意の組み合わせで使用される。 本発明で用いる1級アミン化合物としては、メチルア
ミン、エチルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミ
ン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、t−ブチ
ルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルア
ミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、
β−アミノプロピルメチルエーテル、β−アミノプロピ
ルエチルエーテル、アニリン、o−トルイジン、m−ト
ルイジン、p−トルイジン、ベンジルアミン、ナフチル
アミン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン
等が例に挙げられる。 本発明で使用される1級アミン化合物の量は、用途に
応じて決められるが、通常、シアノ基に対して0.5〜50
当量、好ましくは、1〜10当量が使用される。 本発明で用いる水素量は、通常、シアノ基に対して0.
2〜50倍当量、好ましくは0.5〜10倍当量である。水素量
が少なすぎると反応が不十分であり、多すぎると圧力が
高くなり好ましくない。 本発明で用いる水素化−脱水素触媒としては、従来公
知の触媒を使用することができ、例えば、ニッケル、コ
バルト等をケイソウ土、アルミナ、シリカのような担体
に担持させた担持型触媒、ニッケル、コバルト系のラネ
ー型触媒、銅−クロム系触媒、銅−亜鉛系触媒等が、代
表的な例である。中でも、担持型触媒は特に好適な触媒
の一つである。 本発明において、触媒は、ポリオキシアルキレンポリ
オールのシアノエチル化物に対して、通常0.1〜20重量
%、好ましくは0.5〜10重量%が使用される。 本発明の還元アミノ化の反応条件は、特に限定される
ものではないが、一般には、反応温度30〜200℃、好ま
しくは50〜150℃、反応圧力1〜90kg/cm2G、好ましくは
10〜50kg/cm2G、反応時間1〜20時間、好ましくは5〜1
0時間で行う。反応系内に、溶媒を存在させてもよい
し、させなくてもよい。溶媒は、該反応条件下で不活性
なもの、例えば、メタノール、エタノール等の低級アル
コールや、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が例
示できる。また、反応系内にアンモニアを存在させても
よいし、させなくてもよい。反応終了後は、触媒濾別、
水洗、乾燥等の方法を適宜組み合わせることにより、目
的物である、分子末端に2級アミノ基であるγ−アミノ
プロピルエーテル基を有するポリオキシアルキレンポリ
アミンを得ることができる。
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。 <シアノエチル化ポリオキシアルキレンポリオール及び
ポリオキシアルキレンポリアミンの製造> 製造例1 ポリオキシプロピレンジオール(2官能性、OH価56.1
mgKOH/g、平均分子量2000)1500g、水79.5g、水酸化カ
リウム7.5gを3Lのガラスフラスコ中で撹拌し、温度を30
℃に保ちながら、アクリロニトリル79.5gを滴下ロート
より2時間かけて滴下した。滴下終了後30℃で38時間反
応させた。反応液がpH5になるように塩酸を加え、分液
ロート中、大量の水で洗浄し水層を分液した。同様の操
作を2回繰り返した後、ポリエーテル層を減圧脱水し、
シアノエチル化物(OH価2.13mgKOH/g)を得た。 製造例2 ポリオキシプロピレントリオール(3官能性、OH価3
3.7mgKOH/g、平均分子量5000)1500g、水79.5g、水酸化
カリウム7.5g、アクリロニトリル239gを用いて、製造例
1と同様の操作を行って、シアノエチル化物(OH価2.28
mgKOH/g)を得た。 実施例1 200mlの高圧オートクレーブに、ニッケルケイソウ土
触媒(ニッケル含有率50%)4g、製造例1で得られたシ
アノエチル化物80g、イソプロピルアミン5.3gをこの順
で仕込み、窒素置換を5回(10kg/cm2G)行った後、水
素を初期圧力40kg/cm2Gで仕込んだ。撹拌しながら120℃
まで昇温し、6時間後に圧力低下がみられなくなったの
で、反応を終了した。反応終了後、触媒濾別、未反応ア
ミンの蒸留による回収、水洗、乾燥により、分子末端に
2級アミノ基を有するポリオキシプロピレンジアミンを
得た。アゾメチン法によりアミン価を測定した結果、全
アミン価48.9mgKOH/g、2級アミン価40.4mgKOH/gで、ア
ミノ化率96.5%、2級アミン選択率82.6であった。結果
を〔表1〕に示す。 実施例2 実施例1において、シアノエチル化物/アミンの当量
比を1/5にかえた以外は、実施例1と同一条件で反応を
行った。結果を〔表1〕に示す。 実施例3 実施例1において、イソプロピルアミンのかわりにn
−ブチルアミンを用いた以外は、実施例1と同一条件で
反応を行った。結果を〔表1〕に示す。 実施例4 実施例1において、シアノエチル化物/アミンの当量
比を1/2にかえ、ニッケルケイソウ土触媒のかわりに、
ラネーニッケル触媒を用い、反応温度を150℃にかえた
以外は、実施例1と同一条件で反応を行った。このと
き、反応時間は6.5時間であった。結果を〔表1〕に示
す。 実施例5 実施例1において、製造例1のシアノエチル化物のか
わりに、製造例2のシアノエチル化物を用いた以外は、
実施例1と同一条件で反応を行った。結果を〔表1〕に
示す。
【発明の効果】
本発明は、従来提供されている末端にアミノ基を有す
るポリオキシアルキレンポリアミンと構造を異にする、
分子末端に2級アミノ基であるγ−アミノプロピルエー
テル基を有するポリオキシアルキレンポリアミン、及び
これを、緩和な条件で製造する方法を提供するものであ
る。 本発明の方法によって得られる化合物は、イソシアナ
ートと反応してウレア結合によるポリウレア樹脂を得る
等の、プラスチック原材料として有効に利用できる。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1) A−(OCH2CH2CH2NHR) ・・・(1) (式中のnは2〜8の整数、Aはn価のポリオキシアル
    キレンポリオールから水酸基を除くことにより得られる
    n価の基、RはC1〜C20の飽和炭化水素基、C3〜C20の不
    飽和炭化水素基、C6〜C20の芳香族炭化水素基、またはC
    7〜C20のアラルキル基を表す)で示されるポリオキシア
    ルキレンポリアミン。
  2. 【請求項2】一般式(2) A−(OCH2CH2CN) ・・・(2) (式中のnは2〜8の整数、Aはn価のポリオキシアル
    キレンポリオールから水酸基を除くことにより得られる
    n価の基を表す)で示される、ポリオキシアルキレンポ
    リオールのシアノエチル化物を、一般式(3) RNH2 ・・・(3) (式中、RはC1〜C20の飽和炭化水素基、C3〜C20の不飽
    和炭化水素基、C6〜C20の芳香族炭化水素基、またはC7
    〜C20のアラルキル基を表す)で示される1級アミン化
    合物、水素、及び水素化−脱水素触媒の存在下に還元ア
    ミノ化することを特徴とする一般式(1) A−(OCH2CH2CH2NHR) ・・・(I) (式中のnは2〜8の整数、Aはn価のポリオキシアル
    キレンポリオールから水酸基を除くことにより得られる
    n価の基、RはC1〜C20の飽和炭化水素基、C3〜C20の不
    飽和炭化水素基、C6〜C20の芳香族炭化水素基、またはC
    7〜C20のアラルキル基を表す)で示されるポリオキシア
    ルキレンポリアミンの製造方法。
  3. 【請求項3】ポリオキシアルキレンポリオールがポリオ
    キシプロピレンポリオールである請求項2記載のポリオ
    キシアルキレンポリアミンの製造方法。
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