JP2955328B2 - ポリオキシアルキレンポリオール誘導体及びその製造法 - Google Patents

ポリオキシアルキレンポリオール誘導体及びその製造法

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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリオキシアルキレンポリオール誘導体及
びその製造法に関し、さらに詳しくは、分子末端に2級
アミノ基で架橋された芳香族1級アミノ基を有するポリ
オキシアルキレンポリオール誘導体、及び、ポリオキシ
アルキレンポリオールとジアミノインダン誘導体とを水
素化一脱水素触媒の存在下に反応することを特徴とする
上記ポリオキシアルキレンポリオール誘導体の製造法に
関するものである。
末端にアミノ基を有するポリオキシアルキレンポリオ
ー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、エポキシ樹脂、ポリアミド、ポリイミド等の各種
プラスチック原料としても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オ
ール誘導体は、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とアンモニアと
を、水素化一脱水素触媒を用い高温高圧下に反応させて
製造する方法(例えばベルギー特許677124号公報)、
ポリオキシアルキレンポリオールとアンモニア又は1級
アミンとを、ラネー金属触媒を用い高温高圧下に反応さ
せて製造する方法(例えば特公昭45−7289号公報)、
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
製造する方法(例えば特公昭53−95906号公報)、ポ
リオキシアルキレンポリオールとアミノ安息香酸エステ
ルとのエステル交換反応によって製造する方法(例えば
特公昭60−38412号公報)、ポリオキシアルキレンポ
リオールとパラニトロ安息香酸クロリドとを反応させ、
次いでニトロ基を還元して製造する方法(例えば米国特
許第4,328,322号公報)、イサト酸無水物をポリオキ
シアルキレンポリオールと強塩基の存在下に反応させて
製造する方法(例えば特公昭46−5245号公報)、ポリ
オキシアルキレンポリオールと2級アミン化合物とを水
素化一脱水素触媒を用い高温高圧下に反応させて製造す
る方法(例えば特開平2−22251号公報)等が知られて
いる。
従来技術及びにより得られるポリオキシアルキレ
ンポリアミンは末端脂肪族1級アミンである。このタイ
プのポリオキシアルキレンポリアミンは、イソシアナー
トとの反応性が高すぎるため、ウレア化反応をコントロ
ールしにくく、特殊かつ高価な高速用成形機が必要とな
る等の問題点を有する。従来技術より得られるポリオ
キシアルキレンポリアミンは、アミノ化剤としてアンモ
ニアを使った場合、と同様、末端脂肪族1級アミンと
その分子間縮合により得られる2級アミンの混合物であ
る。また、アミノ化剤として1級アミン化合物を使った
場合でも、1級アミン化合物由来のアンモニアが反応す
るため、同様のポリオキシアルキレンポリアミンが得ら
れる。従来技術、及びにより得られるポリオキシ
アルキレンポリアミンは末端芳香族1級アミンである
が、内部にエステル結合を含有し、ポリウレア本来の耐
熱性を低下させる等の問題点を有する。従来技術によ
れば、高選択的に分子末端に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が得られ、これはイソシア
ナートとの反応性が緩和でありウレア化反応のコントロ
ールを可能にした。しかし、成形性が向上した一方で、
キュア性、耐熱性等の物性の低下がみられた。用途によ
っては、多量の架橋剤を使用する必要があり、この場合
2級アミノ基の効果が殆ど失われてしまう。また、原料
の2級アミン化合物は一般的に高価であり、コスト的に
も不利である等の問題点を有する。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、ウレア化反応のコントロールが可能
なポリウレア原料を提供することにある。また、本発明
の別の目的は、安価な原料から簡単な操作で、末端にア
ミノ基を有するポリオキシアルキレンポリオール誘導体
を製造する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(I) (式中nは2〜8の整数、xはn−x≧0を満たす整数
を示し、Aはジオール類、ポリオール類、芳香族化合
物、及びアミン化合物から選ばれた少なくとも1種の化
合物に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチ
レンオキシド、及びスチレンオキシドから選ばれた少な
くとも1種の化合物を付加せしめて得られる平均分子量
が400以上のポリオキシアルキレンポリオール、また
は、平均分子量が400以上のポリテトラメチレンエーテ
ルグリコールから水酸基を除くことにより得られるn価
の基を示す。R1、R2は水素又はC1〜C4のアルキル基、
R3、R4、R5、R6、R7、R8は水素又はメチル基又はエチル
基を示す。)で表されるポリオキシアルキレンポリオー
ル誘導体、及び、ジオール類、ポリオール類、芳香族化
合物、及びアミン化合物から選ばれた少なくとも1種の
化合物に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブ
チレンオキシド、及びスチレンオキシドから選ばれた少
なくとも1種の化合物を付加せしめて得られる平均分子
量が400以上のポリオキシアルキレンポリオール、また
は、平均分子量が400以上のポリテトラメチレンエーテ
ルグリコールと、一般式(II) (式中R1、R2は水素又はC1〜C4のアルキル基、R3、R4
R5、R6、R7、R8は水素又はメチル基又はエチル基を示
す。)で表されるジアミノインダン誘導体とを水素化一
脱水素触媒の存在下に反応させることを特徴とする、上
記架橋剤内蔵型ポリオキシアルキレンポリオール誘導体
の製造法である。
本発明で用いるポリオキシアルキレンポリオールと
は、2〜8官能性で、平均分子量400以上のものが適当
である。例えば、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、1,4−ブチレングリコール等のジオール類、グリセ
リン、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール、ソルビトール、スクロース等の
ポリオール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、
ジヒドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシビスフ
ェニル、ハイドロキノン、レゾルシン、フロログルシ
ン、ナフタレンジオール、アミノフェノール、アミノナ
フトール、フェノールホルムアルデヒド縮合物等の芳香
族化合物、メチルジエタノールアミン、エチルジイソプ
ロパノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、ビス(p−アミノシ
クロヘキシル)メタン、アニリン、トルイジン、トリレ
ンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ナフタレンジ
アミン等のアミン化合物など、又は上記化合物の中から
選ばれた2種以上の混合物に、プロピレンオキシド、ブ
チレンオキシド、スチレンオキシド等を1種又は2種以
上付加せしめて得られるポリオキシアルキレンポリオー
ルである。
以上のほか、テトラヒドロフランの開環重合によって
得られるポリテトラメチレンエーテルグリコールなども
例に挙げられる。さらに上記ポリオキシアルキレンポリ
オールの中から選ばれた2種以上の混合物も使用でき
る。
本発明で用いるジアミノインダン誘導体としては5,7
−ジアミノ1,1−ジメチルインダン、4,6−ジアミノ1,1
−ジメチルインダン、4,7−ジアミノ1,1−ジメチルイン
ダン、5,7−ジアミノ1,1,4−トリメチルインダン、5,7
−ジアミノ1,1,6−トリメチルインダン、5,7−ジアミノ
1,1,−ジメチル−4−エチルインダン、5,7−ジアミノ
1,1,−ジメチル−6−エチルインダン、5,7−ジアミノ
1,1,−ジメチル−4−イソプロピルインダン、5,7−ジ
アミノ1,1,−ジメチル−6−イソプロピルインダン、5,
7−ジアミノ1,1,−ジメチル−4−n−プロピルインダ
ン、5,7−ジアミノ1,1,−ジメチル−6−n−プロピル
インダン、5,7−ジアミノ1,1,−ジメチル−4−sec−ブ
チルインダン、5,7−ジアミノ1,1,−ジメチル−6−sec
−ブチルインダン、5,7−ジアミノ1,1,−ジメチル−4
−n−ブチルインダン、5,7−ジアミノ1,1,−ジメチル
−6−n−ブチルインダン、5,7−ジアミノ1,1,−ジメ
チル−4−tert−ブチルインダン、5,7−ジアミノ1,1,
−ジメチル−6−tert−ブチルインダン、5,7−ジアミ
ノ1,1,4,6−テトラメチルインダン、6,7−ジアミノ1,1,
4,5−テトラメチルインダン、5,6−ジアミノ1,1,4,7−
テトラメチルインダン、4,7−ジアミノ1,1,5,6−テトラ
メチルインダン、5,7−ジアミノ1,1−ジメチル−4,6−
ジエチルインダン、5,7−ジアミノ1,1,4−トリメチル−
5−tert−ブチルインダン等が挙げられる。さらに上記
ジアミノインダン誘導体の中から選ばれた2種以上の混
合物も使用できる。
本発明で用いる水素化一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Ni、Co等をケイ
ソウ土、アルミナのような担体に担持させた担持型触
媒、Ni、Co系のラネー型触媒、Cu−Cr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。
本発明で使用されるジアミノインダン誘導体の量は、
用途に応じて決められるが、通常、水酸基に対して、0.
5〜50当量、好ましくは1〜10当量が使用される。
本発明において、触媒はポリオキシアルキレンポリオ
ールに対して、通常0.1〜20wt%、好ましくは0.3〜10wt
%、最も好ましくは0.5〜5wt%が使用される。
本発明の反応条件は、特に限定されるものではない
が、一般には、反応温度150〜280℃、好ましくは180〜2
50℃、反応圧力20〜150kg/cm2G、好ましくは30〜100kg/
cm2G、反応時間1〜20時間、好ましくは5〜10時間で行
う。反応系内に、水素を共存させてもよいし、させなく
てもよい。反応温度が低いほど、反応速度が小さく、ま
た高すぎるとポリオキシアルキレンポリオールが分解し
てしまうので好ましくない。
反応終了後は、触媒を濾別し、目的物である架橋剤内
蔵型ポリオキシアルキレンポリオール誘導体を得ること
ができる。さらに、得られた架橋剤内装型ポリオキシア
ルキレンポリオール誘導体の高分子量領域成分をゲル濾
過法により分取して、一般式(I)で表されるポリオキ
シアルキレンポリオール誘導体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。
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、プロピレングリコール
にプロピレンオキシドを付加重合させて得られるポリオ
キシプロピレングリコール(水酸基価37.4mgKOH/g、平
均分子量3000;以下ポリオールPと略称する。)80g、5,
7−ジアミノ1,1,4,6−テトラメチルインダン(以下ジア
ミン1と略称する。)25.3gを仕込み、窒素置換した
後、水素を初期圧力20kg/cm2Gで仕込んだ。撹拌しなが
ら210℃まで昇温し、10時間反応を行った。このとき最
高圧力は29kg/cm2Gであった。反応終了後、触媒を濾別
した。得られた生成物の一部を用い、ゲル濾過法により
高分子量域成分(分子量約3000)を分取し、分析用試料
とした。試料のIRスペクトルの1600cm-1付近に共役二重
結合に由来する吸収が認められた。また、1HNMRの2ppm
付近に芳香環に直結したメチル基のシグナルが確認さ
れ、分子量約3000の成分に芳香族化合物が結合している
ことが確認できた。さらに試料中の窒素分をケダール法
により定量した結果、0.65%で反応率77%であった。結
果を第1表に示す。
実施例2 実施例1において、ポリオールPとジアミン1の当量
比を1/7.5にかえ、反応条件を220℃、8時間にかえた以
外は、実施例1と同様の条件で反応を行った。このとき
最高圧力は32kg/cm2Gであった。結果を第1表に示す。
実施例3 実施例2において、ポリオールPのかわりに、グリセ
リンにプロピレンオキシド、次いでエチレンオキシドを
付加重合させて得られるポリオキシプロピレンポリオキ
シエチレントリオール(エチレンオキシド含量15wt%、
水酸基価33.0mgKOH/g、平均分子量5100;以下ポリオール
Qと略称する)を用い、ジアミン1のかわりに、5,7−
ジアミノ1,1,4−トリメチルインダン(以下ジアミン2
と略称する)を用い、ポリオールQとジアミン2の当量
比を1/3.0にかえた以外は、実施例2と同一条件で反応
を行った。このとき最高圧力は28kg/cm2Gであった。結
果を第1表に示す。
実施例4 実施例2において、ポリオールPのかわりに、テトラ
ヒドロフランの開環重合によって得られるポリテトラメ
チレンエーテルグリコール(水酸基価112mgKOH/g、平均
分子量1000;以下ポリオールRと略称する)を用い、ジ
アミン1のかわりに、5,7−ジアミノ1,1−ジメチル4−
イソプロピルインダン(以下ジアミン3と略称する)を
用い、ポリオールRとジアミン3の当量比が1/5.0、反
応時間を5時間にかえた以外は、実施例2と同一条件で
反応を行った。このとき最高圧力28kg/cm2Gであった。
結果を第1表に示す。
実施例5 実施例1において、ポリオールPのかわりに、ポリオ
ールQを用い、ポリオールQとジアミン1の当量比が1/
2.4、反応温度200℃にかえた以外は、実施例1と同一条
件で反応を行った。このとき最高圧力は29kg/cm2Gであ
った。結果を第1表に示す。
〔発明の効果〕 本発明により、架橋剤を含有し、分子末端に2級アミ
ノ基で架橋された芳香族1級アミンを有するポリオキシ
アルキレンポリオール誘導体を得ることができる。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 (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) (式中nは2〜8の整数、xはn−x≧0を満たす整数
    を示し、Aはジオール類、ポリオール類、芳香族化合
    物、及びアミン化合物から選ばれた少なくとも1種の化
    合物に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチ
    レンオキシド、及びスチレンオキシドから選ばれた少な
    くとも1種の化合物を付加せしめて得られる平均分子量
    が400以上のポリオキシアルキレンポリオール、また
    は、平均分子量が400以上のポリテトラメチレンエーテ
    ルグリコールから水酸基を除くことにより得られるn価
    の基を示す。R1、R2は水素又はC1〜C4のアルキル基、
    R3、R4、R5、R6、R7、R8は水素又はメチル基又はエチル
    基を示す。)で表されるポリオキシアルキレンポリオー
    ル誘導体。
  2. 【請求項2】ジオール類、ポリオール類、芳香族化合
    物、及びアミン化合物から選ばれた少なくとも1種の化
    合物に、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチ
    レンオキシド、及びスチレンオキシドから選ばれた少な
    くとも1種の化合物を付加せしめて得られる平均分子量
    が400以上のポリオキシアルキレンポリオール、また
    は、平均分子量が400以上のポリテトラメチレンエーテ
    ルグリコールと、一般式(II) (式中R1、R2は水素又はC1〜C4のアルキル基、R3、R4
    R5、R6、R7、R8は水素又はメチル基又はエチル基を示
    す。)で表されるジアミノインダン誘導体とを水素化一
    脱水素触媒の存在下に反応させることを特徴とする架橋
    剤内蔵型ポリオキシアルキレンポリオール誘導体の製造
    方法。
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