JPH0347818A - アセタールターポリマー及びその製造法 - Google Patents
アセタールターポリマー及びその製造法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、構造的にはポリオキシメチレン(すなわち−
CH20−という反復構造単位を有するポリマー)に関
連したアセタールポリマーに関する。
CH20−という反復構造単位を有するポリマー)に関
連したアセタールポリマーに関する。
さらに詳細には1本発明は、グリセロールホルマールの
α、α−異性体とα、β−異性体の混合物又はこれら異
性体のエステル誘導体の混合物とトリオキサンとを重合
させることによって形成される新規な種類のアセタール
クーポリマーに関する。
α、α−異性体とα、β−異性体の混合物又はこれら異
性体のエステル誘導体の混合物とトリオキサンとを重合
させることによって形成される新規な種類のアセタール
クーポリマーに関する。
アセタールポリマーは、多くの優れた物理的特性を有す
ることから1重要な種類のエンジニアリングレジンとな
っている。従って、アセタールポリマーは、広範囲の工
業的用途(例えば自動車用部品、衛生器具用構成部品、
及び種々の家庭用品と個人用品等)を有している。
ることから1重要な種類のエンジニアリングレジンとな
っている。従って、アセタールポリマーは、広範囲の工
業的用途(例えば自動車用部品、衛生器具用構成部品、
及び種々の家庭用品と個人用品等)を有している。
特定の最終用途としての要求に適合するよう。
アセタールポリマーの本質的に有利な物理的特性の1つ
以上を変性するのが望ましい場合がある。
以上を変性するのが望ましい場合がある。
一般には、こうした特性の変性を行うには、アセタール
ポリマーを、他の種々の樹脂及び/又は配合剤(例えば
耐衝撃性改良剤、雛燃剤、光安定剤。
ポリマーを、他の種々の樹脂及び/又は配合剤(例えば
耐衝撃性改良剤、雛燃剤、光安定剤。
熱安定剤、及び充填剤等)と配合する。通常、アセター
ルポリマーの配合においては、主としてアセタールポリ
マーの結晶性が高い(このことは。
ルポリマーの配合においては、主としてアセタールポリ
マーの結晶性が高い(このことは。
他のポリマーとの相溶性が低レベルであることかられか
る)点が問題となる。
る)点が問題となる。
所望の変性された物理的及び/又は化学的特性を有する
ブロックコポリマーを得ようとする場合。
ブロックコポリマーを得ようとする場合。
異なる樹脂及び/又は特定の化学成分をポリアセタール
主鎖にグラフト化することは、配合操作に代わる興味あ
る方法である。しかしながら、アセタールポリマーの場
合、ポリアセタール末端基の官能価が低レベルであるた
めに−すなわち、それぞれのアセタールコポリマー分子
が最高2つの官能基(例えばヒドロキシル末端基)シか
有していないために一通常はグラフト化ができない。
主鎖にグラフト化することは、配合操作に代わる興味あ
る方法である。しかしながら、アセタールポリマーの場
合、ポリアセタール末端基の官能価が低レベルであるた
めに−すなわち、それぞれのアセタールコポリマー分子
が最高2つの官能基(例えばヒドロキシル末端基)シか
有していないために一通常はグラフト化ができない。
しかしながら本発明によれば、従来のアセタールポリマ
ーの好ましい物理的・化学的特性を保持しつつ、さらに
官能価を大幅に増大させた新規な種類のポリアセタール
クーポリマーが提供される。
ーの好ましい物理的・化学的特性を保持しつつ、さらに
官能価を大幅に増大させた新規な種類のポリアセタール
クーポリマーが提供される。
従って2本発明のアセタールクーポリマーを他の樹脂及
び/又は化学成分と反応させて2例えば化学的に結合さ
れた(すなわち単に配合しただけではない)変性剤を含
む種々のアセタールポリマーが合成できるようにするこ
とができる。
び/又は化学成分と反応させて2例えば化学的に結合さ
れた(すなわち単に配合しただけではない)変性剤を含
む種々のアセタールポリマーが合成できるようにするこ
とができる。
大まかに言えば1本発明のターポリマーは、グリセロー
ルホルマールのα、α−異性体トα、β異性体の混合物
、又はこれら異性体のエステル基含有誘導体の混合物と
トリオキサンとのカチオン共重合によって得られる。従
って得られたターポリマーは側鎖において官能基を有し
くすなわちペンダントのヒドロキシル官能基又はエステ
ル官能基の形で)、このため本発明のアセタールターポ
リマーと他の特定のポリマーを含むブロックコポリマー
を合成して、所望の化学的及び/又は物理的特性を付与
することができる。
ルホルマールのα、α−異性体トα、β異性体の混合物
、又はこれら異性体のエステル基含有誘導体の混合物と
トリオキサンとのカチオン共重合によって得られる。従
って得られたターポリマーは側鎖において官能基を有し
くすなわちペンダントのヒドロキシル官能基又はエステ
ル官能基の形で)、このため本発明のアセタールターポ
リマーと他の特定のポリマーを含むブロックコポリマー
を合成して、所望の化学的及び/又は物理的特性を付与
することができる。
本発明のこうした特徴並びに他の態様と利点は。
本発明の好ましい実施態様に関する以下の詳細な説明を
注意深く考察すればさらに一層明らかとなろう。
注意深く考察すればさらに一層明らかとなろう。
トリオキサンとのカチオン共重合におけるコモノマーと
して有用なグリセロールホルマール誘導体は、それぞれ
一般式■と■ 】 1 (式1) (弐■) (式中、Xはヒドロキシル基又はエステル基である)で
表わされるグリセロールホルマールのα、α−異性体と
α、β−異性体との実質的に等モル混合物であるのが好
ましい。適切なエステル基の例としては、飽和脂肪族エ
ステル、不飽和脂肪族エステル、置換飽和脂肪族エステ
ル、及び芳香族エステル(例えば安息香酸)等がある。
して有用なグリセロールホルマール誘導体は、それぞれ
一般式■と■ 】 1 (式1) (弐■) (式中、Xはヒドロキシル基又はエステル基である)で
表わされるグリセロールホルマールのα、α−異性体と
α、β−異性体との実質的に等モル混合物であるのが好
ましい。適切なエステル基の例としては、飽和脂肪族エ
ステル、不飽和脂肪族エステル、置換飽和脂肪族エステ
ル、及び芳香族エステル(例えば安息香酸)等がある。
従って、 Xは例えば1式−01];
ル基、又はフェニル基である)で表わすことができる。
これとは別に、χは上記式のハロゲン置換エステル、例
えばハロゲン置換アルカン酸(例えば。
えばハロゲン置換アルカン酸(例えば。
2−クロロ−エタン酸又は3−クロロ−プロパン酸)に
よって表わすこともできる。
よって表わすこともできる。
得られるターポリマーは、グリセロールホルマールのα
、α−異性体とα、β−異性体の混合物又はこれらの官
能基含有誘導体の混合物からなるコモノマーから誘導さ
れる構造単位をある間隔を置いて配置した状態でオキシ
メチレン単位(−CHzO)を有する。従って、官能基
部分(すなわち、ヒドロキシル基又はエステル基)は、
構造式■(式中、各qは0〜8の整数であり;R1はメ
チル基又はフェニル基であり;そしてR2は水素、メチ
× (弐■) C式中、ペンダントの官能基Xは前記にて規定した通り
でありl m、 n+ 及びpはm+n+pが5〜20
000となるような各整数であり;そして添字nの反復
構造単位と添字pの反復構造単位とを合わせたものと
添字mの反復構造単位とのモル比が約1:5000〜1
:1である)で表わされるターポリマーの主鎖に沿った
ペンダント基としてターポリマー中に存在する。
、α−異性体とα、β−異性体の混合物又はこれらの官
能基含有誘導体の混合物からなるコモノマーから誘導さ
れる構造単位をある間隔を置いて配置した状態でオキシ
メチレン単位(−CHzO)を有する。従って、官能基
部分(すなわち、ヒドロキシル基又はエステル基)は、
構造式■(式中、各qは0〜8の整数であり;R1はメ
チル基又はフェニル基であり;そしてR2は水素、メチ
× (弐■) C式中、ペンダントの官能基Xは前記にて規定した通り
でありl m、 n+ 及びpはm+n+pが5〜20
000となるような各整数であり;そして添字nの反復
構造単位と添字pの反復構造単位とを合わせたものと
添字mの反復構造単位とのモル比が約1:5000〜1
:1である)で表わされるターポリマーの主鎖に沿った
ペンダント基としてターポリマー中に存在する。
本発明の従ってコモノマーとして使用されるグリセロー
ルホルマール誘導体のエステル基は2重合時において、
ホルマール基それ自体又はトリオキサンに比べて反応性
がはるかに低い(実質的に非反応性)。この結果1本発
明のターポリマーはグリセロールホルマール誘導体のX
がエステル基の場合、 C)1.X又はXの側鎖官能基
と木質的に線状である。ペンダント官能基Xを他の化学
成分と反応させて1例えば式■の主鎖を有するグラフト
ポリマーを形成させることができる。但し、この場合、
所望の化学成分の側鎖基は官能化された基Xに置き換わ
る。
ルホルマール誘導体のエステル基は2重合時において、
ホルマール基それ自体又はトリオキサンに比べて反応性
がはるかに低い(実質的に非反応性)。この結果1本発
明のターポリマーはグリセロールホルマール誘導体のX
がエステル基の場合、 C)1.X又はXの側鎖官能基
と木質的に線状である。ペンダント官能基Xを他の化学
成分と反応させて1例えば式■の主鎖を有するグラフト
ポリマーを形成させることができる。但し、この場合、
所望の化学成分の側鎖基は官能化された基Xに置き換わ
る。
これとは別に1重合後にエステル官能基を加水分解して
、引き続きポリアセタール主鎖にグラフト化するのに使
用されるペンダントヒドロキシル官能基を生成させるこ
とができる。加水分解はペンダントエステル基をヒドロ
キシル基に添加させるだけでなく、不安定なヘミアセタ
ール末端基を除去し、そして本発明のポリアセタールタ
ーポリマーの安定性を向上させる。
、引き続きポリアセタール主鎖にグラフト化するのに使
用されるペンダントヒドロキシル官能基を生成させるこ
とができる。加水分解はペンダントエステル基をヒドロ
キシル基に添加させるだけでなく、不安定なヘミアセタ
ール末端基を除去し、そして本発明のポリアセタールタ
ーポリマーの安定性を向上させる。
本発明によるアセタールターポリマーの分子量は約15
00以上2例えば最高約500.000 (好ましくは
最高約250.000)である。高分子量のターポリマ
ーが特に好ましい。なぜなら、低分子量のターポリマー
は、公知の連鎖移動剤(例えばジメトキシメタン)を加
えて分子量をある与えられた最終用途に対して要望され
る分子量に低下させることによって得ることができるか
らである。
00以上2例えば最高約500.000 (好ましくは
最高約250.000)である。高分子量のターポリマ
ーが特に好ましい。なぜなら、低分子量のターポリマー
は、公知の連鎖移動剤(例えばジメトキシメタン)を加
えて分子量をある与えられた最終用途に対して要望され
る分子量に低下させることによって得ることができるか
らである。
本発明のアセタールターポリマーは約200’Cを越え
る熱安定性を有しくこれは熱重量分析(TG^)により
求められる)、また高度の結晶化度(例えば約40%以
上)を有する。例えば、グリセロールホルマールコモノ
マーを約3モル%組み込むと。
る熱安定性を有しくこれは熱重量分析(TG^)により
求められる)、また高度の結晶化度(例えば約40%以
上)を有する。例えば、グリセロールホルマールコモノ
マーを約3モル%組み込むと。
約68%の結晶化度が観察された。
添付図面の第1図は1本発明によるアセタール5
ターポリマー(すなわち、グリセロールホルマールの異
性体混合物とトリオキサンとのカチオン溶液重合によっ
て得られ、グリセロールホルマールによる構造単位が3
モル%組み込まれている)と従来のポリオキシメチレン
/ポリオキシエチレンコポリマー(すなわち、エチレン
オキシドとトリオキサンとの共重合によって得られ、エ
チレンオキシドによる構造単位が1.4モル%組み込ま
れている)とをTGAプロット(加熱速度は、不活性雰
囲気下にて10°C/分)にて比較した図である。第1
図かられかるように1本発明のターポリマーは。
性体混合物とトリオキサンとのカチオン溶液重合によっ
て得られ、グリセロールホルマールによる構造単位が3
モル%組み込まれている)と従来のポリオキシメチレン
/ポリオキシエチレンコポリマー(すなわち、エチレン
オキシドとトリオキサンとの共重合によって得られ、エ
チレンオキシドによる構造単位が1.4モル%組み込ま
れている)とをTGAプロット(加熱速度は、不活性雰
囲気下にて10°C/分)にて比較した図である。第1
図かられかるように1本発明のターポリマーは。
従来のポリオキシメチレン/ポリオキシエチレンアセタ
ールコポリマーの熱安定性を越えるとは言えないにして
もほぼ同等程度の熱安定性を有する。
ールコポリマーの熱安定性を越えるとは言えないにして
もほぼ同等程度の熱安定性を有する。
本発明のターポリマーの作製に使用される好ましい触媒
は、三フッ化ホウ素又は三フッ化ホウ素と有機化合物と
の配位錯体(酸素やイオウが電子供与原子)である。三
フッ化ホウ素の配位錯体の例としては、フェノール、エ
ーテル、又はジアルキルスルフィドとの配位錯体がある
。本発明のカ6 チオン共重合プロセスに使用される好ましい配位錯体は
三フフ化ホウ素エーテル化物(BF3・Et20)であ
る。これとは別に、ガス状BP3 も重合開始剤として
使用することができる。一般には開始剤は5その三フフ
化ホウ素含量が約1〜110000pp (好ましくは
10〜11000pp、 さらに好ましくは50〜2
001)I)m)の量にて重合ゾーン内に存在しなけれ
ばならない。
は、三フッ化ホウ素又は三フッ化ホウ素と有機化合物と
の配位錯体(酸素やイオウが電子供与原子)である。三
フッ化ホウ素の配位錯体の例としては、フェノール、エ
ーテル、又はジアルキルスルフィドとの配位錯体がある
。本発明のカ6 チオン共重合プロセスに使用される好ましい配位錯体は
三フフ化ホウ素エーテル化物(BF3・Et20)であ
る。これとは別に、ガス状BP3 も重合開始剤として
使用することができる。一般には開始剤は5その三フフ
化ホウ素含量が約1〜110000pp (好ましくは
10〜11000pp、 さらに好ましくは50〜2
001)I)m)の量にて重合ゾーン内に存在しなけれ
ばならない。
反応ゾーン内におけるモノマーは、無水又は実質的に無
水であるのが好ましい。水分(工業用グレードの反応物
中には存在する;また大気との接触によって導入される
)が少量であれば重合は阻害されないが、高収率を得る
ためには、また得られるターポリマーの分子量を最大に
するためには。
水であるのが好ましい。水分(工業用グレードの反応物
中には存在する;また大気との接触によって導入される
)が少量であれば重合は阻害されないが、高収率を得る
ためには、また得られるターポリマーの分子量を最大に
するためには。
水分は実質的に除去しなければならない。
本発明のプロセスにおいては、トリオキサン。
グリセロールホルマールの異性体混合物、又はこれら異
性体の官能基含有誘導体の混合物の他に。
性体の官能基含有誘導体の混合物の他に。
さらにモノマーを使用してテトラポリマーを形成させる
こともできる〔すなわち、トリオキサン。
こともできる〔すなわち、トリオキサン。
グリセロールホルマールのα、α−異性体とα。
β−異性体(又はこれら異性体のエステル官能基含有誘
導体)、及び使用しうる他のモノマー、から誘導される
構造単位を鎖中に有するポリマー〕。
導体)、及び使用しうる他のモノマー、から誘導される
構造単位を鎖中に有するポリマー〕。
一般には、これらの使用しうる追加モノマーば環状エー
テル及び環状アセタールであり、エチレンオキシド 1
,3−ジオキソラン、1,3−ジオキセパン、1,3−
ジオキセプ−5−エン(量3−dioxep5− e
n e ) +及び1,3.5−トリオキセパンが特に
好ましい 本明細書及び特許請求の範囲において使用している“′
ターポリマー″は、トリオキサン及びグリセロールホル
マールのα、α−異性体トα、β異性体(又はこれら異
性体のエステル基含有誘導体)から得られる構造単位を
ポリマー鎖の少なくとも一部として有するいかなるポリ
マーも包含する。従って2本明細書及び特許請求の範囲
におい使用している“′ターポリマー”とは、トリオキ
サン及びグリセロールホルマールのα、α−異性体とα
、β−異性体(又はこれら異性体のエステル基含有誘導
体)から得られる構造単位だけでなく。
テル及び環状アセタールであり、エチレンオキシド 1
,3−ジオキソラン、1,3−ジオキセパン、1,3−
ジオキセプ−5−エン(量3−dioxep5− e
n e ) +及び1,3.5−トリオキセパンが特に
好ましい 本明細書及び特許請求の範囲において使用している“′
ターポリマー″は、トリオキサン及びグリセロールホル
マールのα、α−異性体トα、β異性体(又はこれら異
性体のエステル基含有誘導体)から得られる構造単位を
ポリマー鎖の少なくとも一部として有するいかなるポリ
マーも包含する。従って2本明細書及び特許請求の範囲
におい使用している“′ターポリマー”とは、トリオキ
サン及びグリセロールホルマールのα、α−異性体とα
、β−異性体(又はこれら異性体のエステル基含有誘導
体)から得られる構造単位だけでなく。
例えば上記したような環状エーテルモノマー又は環状ア
セタールモノマー(重合時に存在する場合)から得られ
る他の構造単位を含むテトラポリマー及びその類催物も
包含するものとする。
セタールモノマー(重合時に存在する場合)から得られ
る他の構造単位を含むテトラポリマー及びその類催物も
包含するものとする。
本発明のアセタールターポリマーは、バルク重合によっ
ても溶液重合によっても形成させることができる。溶液
重合プロセスにおいては1例えばトリオキサン、グリセ
ロールホルマール(又はそれらのエステル誘導体)、及
び触媒を、シクロヘキサン等の通常の無水溶媒中に溶解
し、密閉された反応ゾーンにおいて反応させる。反応ゾ
ーンの温度は約O″C〜約100°Cの範囲である。バ
ルク共重合法を使用する場合1反応ゾーンの温度は約6
5°C以上で100〜110’C以下である。反応時間
は数分〜約72時間又はそれ以上である。圧力としては
減圧〜約100気圧以上の圧力を使用することができる
が、現時点では約1〜10気圧の圧力が好ましい。
ても溶液重合によっても形成させることができる。溶液
重合プロセスにおいては1例えばトリオキサン、グリセ
ロールホルマール(又はそれらのエステル誘導体)、及
び触媒を、シクロヘキサン等の通常の無水溶媒中に溶解
し、密閉された反応ゾーンにおいて反応させる。反応ゾ
ーンの温度は約O″C〜約100°Cの範囲である。バ
ルク共重合法を使用する場合1反応ゾーンの温度は約6
5°C以上で100〜110’C以下である。反応時間
は数分〜約72時間又はそれ以上である。圧力としては
減圧〜約100気圧以上の圧力を使用することができる
が、現時点では約1〜10気圧の圧力が好ましい。
反応混合物中におけるトリオキサンコモノマー9
とグリセロールホルマールコモノマーとの比は。
得られるターポリマー中のグリセロールホルマール誘導
単位の所望のモル比に対してあらかじめ大まかに求める
ことができる。得られるターポリマー中におけるグリセ
ロールホルマール誘導単位の導入レベルは2例えば3反
応時間9反応温度、触媒の使用量、及び反応ゾーン中に
存在するグリセロールホルマール誘導体の種類と量1等
の多くのファクターによって変わる。
単位の所望のモル比に対してあらかじめ大まかに求める
ことができる。得られるターポリマー中におけるグリセ
ロールホルマール誘導単位の導入レベルは2例えば3反
応時間9反応温度、触媒の使用量、及び反応ゾーン中に
存在するグリセロールホルマール誘導体の種類と量1等
の多くのファクターによって変わる。
重合反応時、トリオキサンの一部が反応してホモポリマ
ーが形成される。さらに1反応が充分な時間進行した後
においても、共重合時に形成された不安定な末端基及び
未反応のモノマーが存在することがある。トリオキサン
ホモポリマー、不安定末端基、及び/又は未反応モノマ
ーを塩基加水分解によって除去して9本発明の安定な構
造のアセタールターポリマーを生成させることができる
。
ーが形成される。さらに1反応が充分な時間進行した後
においても、共重合時に形成された不安定な末端基及び
未反応のモノマーが存在することがある。トリオキサン
ホモポリマー、不安定末端基、及び/又は未反応モノマ
ーを塩基加水分解によって除去して9本発明の安定な構
造のアセタールターポリマーを生成させることができる
。
一般には、この加水分解は、有機アミンを含有した適切
な溶媒中に粗製ターポリマーを溶解する工程;そしてヘ
ミアセタール末端基を除去するに足0 る 及び/又はエステル基をケン化するに足る高温に本
溶液を保持する工程;を含む。しかしながら、加水分解
は、側鎖のアクリレート基の受けるケン化反応が最少で
あるような加水分解でなければならない(すなわち、グ
リセロールホルマールコモノマーがアクリレート又はそ
の置換誘導体である場合)。次いでポリマーを冷却して
、固体物質を析出させることができる。
な溶媒中に粗製ターポリマーを溶解する工程;そしてヘ
ミアセタール末端基を除去するに足0 る 及び/又はエステル基をケン化するに足る高温に本
溶液を保持する工程;を含む。しかしながら、加水分解
は、側鎖のアクリレート基の受けるケン化反応が最少で
あるような加水分解でなければならない(すなわち、グ
リセロールホルマールコモノマーがアクリレート又はそ
の置換誘導体である場合)。次いでポリマーを冷却して
、固体物質を析出させることができる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが
、これによって本発明が限定されるものではない。
、これによって本発明が限定されるものではない。
某11舛
以下の実施例に従って形成されたターポリマーについて
、 IBM誓P−200SY FT NMR分光計を使
用したNMR分光法(プロトンに関して200MHz、
温度120°C2溶媒DMSO−d6.及び内部標準テ
トラメチルシラン、の条件にて操作)により、定性的且
つ定量的に特性付けを行った。
、 IBM誓P−200SY FT NMR分光計を使
用したNMR分光法(プロトンに関して200MHz、
温度120°C2溶媒DMSO−d6.及び内部標準テ
トラメチルシラン、の条件にて操作)により、定性的且
つ定量的に特性付けを行った。
皇拒孤土
以下に、グリセロールホルマールのエステル基含有誘導
体のα、α−異性体とα、β−異性体を含んだ混合物の
合成について説明する。
体のα、α−異性体とα、β−異性体を含んだ混合物の
合成について説明する。
A、りlセロールホルマールアセーートの入冷却器と乾
燥管を取り付けた100m1フラスコ中に、グリセロー
ルホルマール(0,2モル、 20.8g)。
燥管を取り付けた100m1フラスコ中に、グリセロー
ルホルマール(0,2モル、 20.8g)。
無水酢酸(0,4モル、 40m1)、及びトリプロピ
ルアミン(2,9g)を仕込んだ。本反応混合物を11
5〜120°Cで18時間撹拌した。先ず、酢酸、無水
酢酸、及びトリプロピルアミンを、中程度の減圧下にて
段階的に蒸留することによって除去した(70−100
’C/100mmにて30m l 、次いで67〜84
°C/11〜12mmにて2m1)。残留した所望の生
成物を高減圧にて蒸留しくす、p、72〜76°C15
〜6mm)、 これを捕集した。
ルアミン(2,9g)を仕込んだ。本反応混合物を11
5〜120°Cで18時間撹拌した。先ず、酢酸、無水
酢酸、及びトリプロピルアミンを、中程度の減圧下にて
段階的に蒸留することによって除去した(70−100
’C/100mmにて30m l 、次いで67〜84
°C/11〜12mmにて2m1)。残留した所望の生
成物を高減圧にて蒸留しくす、p、72〜76°C15
〜6mm)、 これを捕集した。
得られた生成物の収率は63%(18,3g)であった
。
。
H−NMRスペクトルにより、得られた生成物が、4−
ヒドロキシメチルジオキソランアセテート(46X)と
5−ヒドロキシ−1,3−ジオキサンアセテート(54
″A)の混合物であることが確認された。
ヒドロキシメチルジオキソランアセテート(46X)と
5−ヒドロキシ−1,3−ジオキサンアセテート(54
″A)の混合物であることが確認された。
B グリセロールホルマールメ りlレートの金威
冷却器と乾燥管を取り付けた100n+1フラスコ中に
、グリセ、ロールホルマール(0,2モル、 20.8
g)。
、グリセ、ロールホルマール(0,2モル、 20.8
g)。
無水メタクリル酸(0,21モル、 32.3g)、
ヒドロキノン(0,04g) 、及びトリブチルアミ
ン(1,8g)を仕込んだ。本反応混合物を105°C
で15時間撹拌した。
ヒドロキノン(0,04g) 、及びトリブチルアミ
ン(1,8g)を仕込んだ。本反応混合物を105°C
で15時間撹拌した。
次いで、20%炭酸ナトリウム水溶液を加えて撹拌しな
がら2本反応混合物を中和した。分液ロートにより、有
機層を水層から分離した。有機層中の粗製物を水で2回
洗浄した(2X30ml)。得られた生成物を減圧下に
て蒸留して捕集した(b、p、92〜96°C)8〜9
mm; 収率59%、 20.2g)。’H−NMR
スペクトルにより、得られた生成物が、4−ヒドロキシ
メチルジオキソランメタクリレート(51χ)と5−ヒ
ドロキシ−1,3−ジオキサンメタクリレート(49χ
)の混合物であることが確認された。
がら2本反応混合物を中和した。分液ロートにより、有
機層を水層から分離した。有機層中の粗製物を水で2回
洗浄した(2X30ml)。得られた生成物を減圧下に
て蒸留して捕集した(b、p、92〜96°C)8〜9
mm; 収率59%、 20.2g)。’H−NMR
スペクトルにより、得られた生成物が、4−ヒドロキシ
メチルジオキソランメタクリレート(51χ)と5−ヒ
ドロキシ−1,3−ジオキサンメタクリレート(49χ
)の混合物であることが確認された。
C,グリセロールホルマール2口トネートのA冷却器を
取り付けた100m1フラスコ中に、グリセロールホル
マール(0,2モル、 20.8g)、無水クロトン酸
(0,202モル、 31.2g)、 ヒドロキノン
(0,04g)及びトリブチルアミン(3,7g)を仕
込んだ。本反応3 混合物を110°Cで7時間撹拌した。5%炭酸ナトリ
ウム水溶液を加えて撹拌しながら1本反応混合物を中和
した。分液ロートにより、有機層を水層から分離した。
取り付けた100m1フラスコ中に、グリセロールホル
マール(0,2モル、 20.8g)、無水クロトン酸
(0,202モル、 31.2g)、 ヒドロキノン
(0,04g)及びトリブチルアミン(3,7g)を仕
込んだ。本反応3 混合物を110°Cで7時間撹拌した。5%炭酸ナトリ
ウム水溶液を加えて撹拌しながら1本反応混合物を中和
した。分液ロートにより、有機層を水層から分離した。
有機層中の粗製物を水で2回洗浄した(2X30ml)
。得られた生成物を減圧下にて蒸留して捕集した(b、
p、 92〜102°C/4〜51: 収率47%、
16.0g)。’H−NMRスペクトルにより、得られ
た生成物が、4−ヒト′ロキシメチルジオキソランクロ
トネート(54χ)と5−ヒドロキシ−1,3−ジオキ
サンクロトネート(46χ)の混合物であることが確認
された。
。得られた生成物を減圧下にて蒸留して捕集した(b、
p、 92〜102°C/4〜51: 収率47%、
16.0g)。’H−NMRスペクトルにより、得られ
た生成物が、4−ヒト′ロキシメチルジオキソランクロ
トネート(54χ)と5−ヒドロキシ−1,3−ジオキ
サンクロトネート(46χ)の混合物であることが確認
された。
D、グIセロールホルマールクロロアセー一トの金底
ディーンーシュタルク・トラップ(Dean−5tar
kTrap)と冷却器を取り付けたl OOm +フラ
スコ中に。
kTrap)と冷却器を取り付けたl OOm +フラ
スコ中に。
グリセロールホルマール(0,2モル、 20.8g)
、クロロ酢酸(0,22モル、 20.8g)、及びト
ルエン(30ml)を仕込んだ。本反応混合物を160
〜175°Cで4時間撹拌し、水(3,1m1)−トル
エンを捕集した。トルエンを除去した後、得られた生成
物を減圧下にて4 蒸留して捕集した(b、p、 92〜100℃15〜6
mm; 収率67%、 24.0g)。’H−NMR
スペクトルにより、得られた生成物が、4−ヒドロキシ
メチルジオキソランクロロアセテートと5−ヒドロキシ
−1,3−ジオキソランクロロアセテートの実質的に等
モルの混合物であることが確認された。
、クロロ酢酸(0,22モル、 20.8g)、及びト
ルエン(30ml)を仕込んだ。本反応混合物を160
〜175°Cで4時間撹拌し、水(3,1m1)−トル
エンを捕集した。トルエンを除去した後、得られた生成
物を減圧下にて4 蒸留して捕集した(b、p、 92〜100℃15〜6
mm; 収率67%、 24.0g)。’H−NMR
スペクトルにより、得られた生成物が、4−ヒドロキシ
メチルジオキソランクロロアセテートと5−ヒドロキシ
−1,3−ジオキソランクロロアセテートの実質的に等
モルの混合物であることが確認された。
使用するトリオキサンは、ベンゾフェノンをインジケー
ターとして使用し、乾燥窒素の雰囲気下にて114°C
で金属ナトリウムから蒸留した。電磁撹拌機を取り付け
た500m1丸底フラスコ中に、200gのトリオキサ
ン(アルドリッチ社)を仕込んだ。
ターとして使用し、乾燥窒素の雰囲気下にて114°C
で金属ナトリウムから蒸留した。電磁撹拌機を取り付け
た500m1丸底フラスコ中に、200gのトリオキサ
ン(アルドリッチ社)を仕込んだ。
この系を約80°Cに加熱し1次いで0.5gの金属ナ
トリウムと0,3gのベンゾフェノンを撹拌しながら加
えた。ナトリウムによって水が除去されると、溶液の色
は淡黄色から褐色に変わり2次いで青色となった。外観
が青色となった後、温度を約114°Cに上げて蒸留を
行った。留出物の初期の部分は廃棄した。捕集された後
期留出物部分の水分は約4゜〜70ppmであった。
トリウムと0,3gのベンゾフェノンを撹拌しながら加
えた。ナトリウムによって水が除去されると、溶液の色
は淡黄色から褐色に変わり2次いで青色となった。外観
が青色となった後、温度を約114°Cに上げて蒸留を
行った。留出物の初期の部分は廃棄した。捕集された後
期留出物部分の水分は約4゜〜70ppmであった。
−L−1合
下記第1表に記載の反応条件と仕込み物を使用して、ト
リオキサン(TOX)と実施例Iにおいて得られたグリ
セロールホルマール誘導体との、及びトリオキサンとグ
リセロールホルマール〔アルドリッチケミカル社から市
販されている。グリセロールホルマールのα、α−異性
体とα、β−異性体の実質的に等モルの混合物−すなわ
ち2式Iと式■(式中、Xはヒドロキシル基)のグリセ
ロールホルマール異性体の混合物〕との重合を行った。
リオキサン(TOX)と実施例Iにおいて得られたグリ
セロールホルマール誘導体との、及びトリオキサンとグ
リセロールホルマール〔アルドリッチケミカル社から市
販されている。グリセロールホルマールのα、α−異性
体とα、β−異性体の実質的に等モルの混合物−すなわ
ち2式Iと式■(式中、Xはヒドロキシル基)のグリセ
ロールホルマール異性体の混合物〕との重合を行った。
乾燥した試験管(25X 150mm)にトリオキサン
と第1表に記載のグリセロールホルマール誘導体を仕込
み、セラムストッパー(serum 5topper)
で栓をし、窒素をパージし、そして脱気した。試験管内
容物を所望の温度にし、完全に溶融した混合物中にセラ
ムストッパーを介して必要量の三フッ化ホウ素エーテル
化物を導入した。第2表に記載の温度と時間にて重合を
進行させた。重合が終了した後、得られたポリマーを取
り出し、ワリング・ブレンダー(誓aring ble
nder)中で微粉砕処理した。
と第1表に記載のグリセロールホルマール誘導体を仕込
み、セラムストッパー(serum 5topper)
で栓をし、窒素をパージし、そして脱気した。試験管内
容物を所望の温度にし、完全に溶融した混合物中にセラ
ムストッパーを介して必要量の三フッ化ホウ素エーテル
化物を導入した。第2表に記載の温度と時間にて重合を
進行させた。重合が終了した後、得られたポリマーを取
り出し、ワリング・ブレンダー(誓aring ble
nder)中で微粉砕処理した。
1%のトリエタノールアミン(TEOA)を含有した6
0m1のメタノール中で粗製ポリマーを1時間撹拌し次
いで濾過して捕集した。
0m1のメタノール中で粗製ポリマーを1時間撹拌し次
いで濾過して捕集した。
以下の手順に従って、塩基加水分解により不安定末端基
を除去した。温度計及び空冷のストレート冷却器を取り
付けた500m l容量の2つ日丸底フラスコ中に、粗
製ポリマー(15g)、ジメチルホルムアミド(12O
n+1) 、ベンジルアルコール(120ml)、及び
TEOA (全容積の1%)を仕込んだ。本混合物を加
熱し、160〜170″Cで撹拌して固体ポリマーを溶
解した。ホルムアルデヒドの発生が認められなくなるま
で、内容物を還流条件に保持した。ポリマー溶液を室温
に冷却し、固体ポリマーを取り出して、アセトンで3回
洗浄した。次いでポリマーを濾過し、減圧下40°Cに
て乾燥した。
を除去した。温度計及び空冷のストレート冷却器を取り
付けた500m l容量の2つ日丸底フラスコ中に、粗
製ポリマー(15g)、ジメチルホルムアミド(12O
n+1) 、ベンジルアルコール(120ml)、及び
TEOA (全容積の1%)を仕込んだ。本混合物を加
熱し、160〜170″Cで撹拌して固体ポリマーを溶
解した。ホルムアルデヒドの発生が認められなくなるま
で、内容物を還流条件に保持した。ポリマー溶液を室温
に冷却し、固体ポリマーを取り出して、アセトンで3回
洗浄した。次いでポリマーを濾過し、減圧下40°Cに
て乾燥した。
第1表は実施例Hに従って作製したグリセロールホルマ
ール誘導体〔すなわち2式Iと■(式中。
ール誘導体〔すなわち2式Iと■(式中。
Xは第1表に明記した通りである)のグリセロ−2フ
ルホルマールの混合物〕を示しており、第2表は使用し
た反応条件と得られた結果を示している。
た反応条件と得られた結果を示している。
8
面積に基づいて算出。
−10
−〇−汗−CH2−C1
実】I汁皿
第3表と第4表に記載の条件に従って、トリオキサンと
グリセロールホルマールアセテート(すなわち、前記の
式Iと■で表わされるグリセロールホルマール異性体の
実質的に等モルの混合物:以後“MGFA”と称する)
を共重合させた。約80°Cに加熱された適切な反応容
器中に、 45ccのトリオキサンと第3表に記載した
量のMGFAを加えた。次いで、開始剤としてup、・
Et、Oを加え、開始剤を添加した時点から発熱反応(
例えば2反応混合物の温度が少なくとも約5°C上昇す
る)が起こるまでの時間を誘導時間として記録した。反
応を少なくとも20分間継続した後、約40分間で室温
に放置冷却した。得られたターポリマーを回収し、これ
を砕いて粒状物とした。本粒状物を0.5重量%トリエ
チルアミン(TEA)水溶液中に浸漬して開始剤を中和
した。オートクレーブ中において、1%のTEA、 3
4%のメタノール、及び65%の水からなる160m1
のTEA溶液に25.0gの粗製ターポリマーを加える
ことによって1本ターポリマーに対して加水分解処理を
施した。ターポリマーとTEA溶液を加圧下にて180
〜190°Cに加熱し、該温度にて約30分間保持した
。冷却後、加水分解処理したターポリマーを洗浄し、濾
過し、そして結晶皿中で乾燥した。
グリセロールホルマールアセテート(すなわち、前記の
式Iと■で表わされるグリセロールホルマール異性体の
実質的に等モルの混合物:以後“MGFA”と称する)
を共重合させた。約80°Cに加熱された適切な反応容
器中に、 45ccのトリオキサンと第3表に記載した
量のMGFAを加えた。次いで、開始剤としてup、・
Et、Oを加え、開始剤を添加した時点から発熱反応(
例えば2反応混合物の温度が少なくとも約5°C上昇す
る)が起こるまでの時間を誘導時間として記録した。反
応を少なくとも20分間継続した後、約40分間で室温
に放置冷却した。得られたターポリマーを回収し、これ
を砕いて粒状物とした。本粒状物を0.5重量%トリエ
チルアミン(TEA)水溶液中に浸漬して開始剤を中和
した。オートクレーブ中において、1%のTEA、 3
4%のメタノール、及び65%の水からなる160m1
のTEA溶液に25.0gの粗製ターポリマーを加える
ことによって1本ターポリマーに対して加水分解処理を
施した。ターポリマーとTEA溶液を加圧下にて180
〜190°Cに加熱し、該温度にて約30分間保持した
。冷却後、加水分解処理したターポリマーを洗浄し、濾
過し、そして結晶皿中で乾燥した。
1
第旦表
2
第1表
−1
−2
−3
−4
−5
−6−
7
4−8”
−9
−10
−11
−12
−13
−14
−15
−16
−17
−18
−19
−20
1、40 3.12
2、80 6.05
1、40 3.12
1、40 3.12
2、80 6.05
2、80 6.05
1、40 3.09
1、40 3.09
2、80 6.05
2、80 6.05
5、00 10.31
10、00 18.69
15、00 25.64
1、40 3.12
2、80 6.05
1、40 3.12
2、80 6.05
5、00 10.31
10、00 18.69
15、00 25.64
0、66
1、30
0、66
466
1、30
1、30
0、65
0、65
1、30
1、30
2、31
4、51
6、61
0、66
1、30
0、66
1、30
2、31
4、51
6、61
45、00
45、00
45、00
45。00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
45、00
96、8B
93、95
96、88
96、8B
93、95
94、95
95、95
95、95
93、95
93、95
89、69
81、31
74、36
96、8B
93、95
96、88
93、95
89、69
81、31
74、36
99、34
9B.70
99、34
99、34
98、70
98、70
98、94
98、94
98、70
9B.70
97、69
95、49
93、39
99、34
98。70
99、34
98、70
97、69
95。49
93、39
54、34
56、04
54、34
54、34
56、04
56、04
54、87
54、87
56、04
56、04
58、70
64、75
70、80
54、34
56、04
54、34
56、04
5B.70
64、75
70、80
90、97重量%10.4モルχ10.50ccの量の
ジオキソランをさらに含有。
ジオキソランをさらに含有。
“ND=未測定
軸N/Aー適用不可
14、07
4、77
N/A
9、73
14、60
9、73
8、54
13、80
17、30
15、40
47、75
14、36
D
38、76
53、40
32、28
29、7B
40、63
51、19
47、51
上記の実施例から明らかなように1本発明によれば、グ
リセロールホルマールのα、α−異性体及びα、β−異
性体異性体−れら異性体のエステル誘導体とトリオキサ
ンとのカチオン重合を行うことによって新規なアセター
ルターポリマーが得られる。さらに1本発明のアセター
ルターポリマーは、ペンダントのclhχ基又はx4
(このときXは前記に規定したヒドロキシル部分又はエ
ステル部分であり2重合過程において損なわれることは
ない)を有する。従って、これらの官能基含有部分は、
その後に行われるブロックコポリマーの合成のための反
応性部位を提供し、及び/又はアセカールクーポリマー
主鎖に変性剤を化学的に結合することを可能にする。
リセロールホルマールのα、α−異性体及びα、β−異
性体異性体−れら異性体のエステル誘導体とトリオキサ
ンとのカチオン重合を行うことによって新規なアセター
ルターポリマーが得られる。さらに1本発明のアセター
ルターポリマーは、ペンダントのclhχ基又はx4
(このときXは前記に規定したヒドロキシル部分又はエ
ステル部分であり2重合過程において損なわれることは
ない)を有する。従って、これらの官能基含有部分は、
その後に行われるブロックコポリマーの合成のための反
応性部位を提供し、及び/又はアセカールクーポリマー
主鎖に変性剤を化学的に結合することを可能にする。
現時点において最も実際的と考えられていること及び好
ましい実施態様に関して本発明を説明してきたが2本発
明は開示の実施態様に限定されることはなく、特許請求
の範囲に記載の精神と範囲に含まれる種々の変形も包含
することは言うまで
ましい実施態様に関して本発明を説明してきたが2本発
明は開示の実施態様に限定されることはなく、特許請求
の範囲に記載の精神と範囲に含まれる種々の変形も包含
することは言うまで
第1図は1本発明によるトリオキサン−グリセロールホ
ルマールクーポリマーに対する熱重量分析(TGA)の
プロットと、従来のトリオキザンーエチレンオキシドコ
ポリマーに対する熱重量分析のプロットを比較した図で
ある。 もない。
ルマールクーポリマーに対する熱重量分析(TGA)の
プロットと、従来のトリオキザンーエチレンオキシドコ
ポリマーに対する熱重量分析のプロットを比較した図で
ある。 もない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Xはヒドロキシル基又はエステル基であり;m
、n、及びpはm+n+pが5〜20000となるよう
な各整数であり;そして添字nの反復構造単位と添字p
の反復構造単位とを合わせたものと、添字mの反復構造
単位とのモル比が約1:5000〜1:1である)で表
わされるアセタールターポリマー。 2、グリセロールホルマールのα,α−異性体とα,β
−異性体の混合物、又はこれら異性体のエステル誘導体
の混合物とトリオキサンとの反応生成物を含んだアセタ
ールターポリマーであって、このときグリセロールホル
マールのα,α−異性体とα,β−異性体又はこれらの
エステル誘導体から得られる反復構造単位対トリオキサ
ンから得られるオキシメチレン反復構造単位の比が1:
5000〜1:1であり、最高約500,000までの
分子量、200℃を越える熱安定性、そして約40%以
上の結晶化度を有する、前記アセタールターポリマー。 3、グリセロールホルマールのα,α−異性体とα,β
−異性体又はこれら異性体のエステル誘導体が、それぞ
れ一般式 I 及びII ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
等があります▼ (式 I )(式II) (式中、Xはヒドロキシル基又はエステル基である)で
表わされる、請求項2記載のアセタールコポリマー。 4、Xが式−OH; ▲数式、化学式、表等があります▼;▲数式、化学式、
表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼;又は▲数式、化学
式、表等があります▼; (式中、各qは0〜8の整数であり;R1はメチル基又
はフェニル基であり;そしてR2は水素、メチル基、又
はフェニル基である)で表わされる、請求項3記載のア
セタールコポリマー。 5、Xがアセテート、アクリレート、メタクリレート、
クロトネート、及びクロロアセテートから選ばれる基で
ある、請求項3記載のアセタールターポリマー。 6、Xがハロゲン置換されたエステルである、請求項3
記載のアセタールターポリマー。7、前記ハロゲン置換
エステルがハロゲン置換アルカン酸である、請求項6記
載のアセタールターポリマー。 8、前記ハロゲン置換エステルが2−クロロ−エタン酸
又は3−クロロ−プロパン酸である、請求項7記載のア
セタールターポリマー。 9、ポリマー鎖中に、環状エーテルコモノマー又は環状
アセタールコモノマーから得られる反復構造単位をさら
に含む、請求項2記載のアセタールターポリマー。 10、前記環状エーテルコモノマー又は環状アセタール
コモノマーが、エチレンオキシド、1,3−ジオキソラ
ン、1,3−ジオキセパン、1,3−ジオキセプ−5−
エン、及び1,3,5−トリオキセパンから選ばれる少
なくとも1つである、請求項9記載のアセタールターポ
リマー。 11、グリセロールホルマールのα,α−異性体とα,
β−異性体の混合物、又はグリセロールホルマールのα
,α−異性体とα,β−異性体のエステル誘導体の混合
物とトリオキサンとのカチオン重合を含む、アセタール
ポリマーの製造法。 12、グリセロールホルマールのα,α−異性体とα,
β−異性体又はこれら異性体のエステル誘導体が、それ
ぞれ一般式 I 及びII ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
等があります▼ (式 I )(式II) (式中、Xはヒドロキシル基又はエステル基である)で
表わされる、請求項8記載の製造法。 13、Xが式−OH; ▲数式、化学式、表等があります▼;▲数式、化学式、
表等があります▼; ▲数式、化学式、表等があります▼;又は▲数式、化学
式、表等があります▼; (式中、各qは0〜8の整数であり;R1はメチル基又
はフェニル基であり;そしてR2は水素、メチル基、又
はフェニル基である)で表わされる、請求項12記載の
製造法。 14、Xがアセテート、アクリレート、メタクリレート
、クロトネート、及びクロロアセテートから選ばれる基
である、請求項12記載の製造法。 15、Xがハロゲン置換されたエステルである、請求項
12記載の製造法。 16、前記ハロゲン置換エステルがハロゲン置換アルカ
ン酸である、請求項15記載の製造法。 17、前記ハロゲン置換エステルが2−クロロ−エタン
酸又は3−クロロ−プロパン酸である、請求項16記載
の製造法。 18、前記重合が、三フッ化ホウ素又は三フッ化ホウ素
の配位錯体で開始される、請求項11記載の製造法。 19、前記三フッ化ホウ素の配位錯体が三フッ化ホウ素
エーテル化物である、請求項18記載の製造法。 20、グリセロールホルマールのα,α−異性体とα,
β−異性体の混合物、又はこれら異性体のエステル誘導
体の混合物とトリオキサンとのカチオン重合を含む、一
般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Xはヒドロキシル基又はエステル基であり;m
、n、及びpはm+n+pが5〜20000となるよう
な各整数であり;そして添字nの反復構造単位と添字p
の反復構造単位とを合わせたものと、添字mの反復構造
単位とのモル比が約1:5000〜1:1である)で表
わされるアセタールコポリマーの製造法。 21、グリセロールホルマールのα,α−異性体とα,
β−異性体又はこれら異性体のエステル誘導体が、それ
ぞれ一般式 I 及びII ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
等があります▼ (式 I )(式II) (式中、Xはヒドロキシル基又はエステル基である)で
表わされる、請求項20記載の製造法。 22、Xが式−OH; ▲数式、化学式、表等があります▼;%式; %式;又は%式; (式中、各qは0〜8の整数であり;R1はメチル基又
はフェニル基であり;そしてR2は水素、メチル基、又
はフェニル基である)で表わされる、請求項21記載の
製造法。 23、Xがアセテート、アクリレート、メタクリレート
、クロトネート、及びクロロアセテートから選ばれる基
である、請求項21記載の製造法。 24、Xがハロゲン置換されたエステルである、請求項
21記載の製造法。 25、前記ハロゲン置換エステルがハロゲン置換アルカ
ン酸である、請求項24記載の製造法。 26、前記ハロゲン置換エステルが2−クロロ−エタン
酸又は3−クロロ−プロパン酸である、請求項25記載
の製造法。 27、前記重合が、三フッ化ホウ素又は三フッ化ホウ素
の配位錯体で開始される、請求項20記載の製造法。 28、前記三フッ化ホウ素の配位錯体が三フッ化ホウ素
エーテル化物である、請求項27記載の製造法。 29、グリセロールホルマールのα,α−異性体とα,
β−異性体の混合物、又はグリセロールホルマールのα
,α−異性体とα,β−異性体のエステル誘導体の混合
物とトリオキサンとを、環状エーテル及び環状アセター
ルから選ばれる追加のコモノマーの存在下にて重合させ
ることをさらに含む、請求項11又は20に記載の製造
法。 30、前記の追加コモノマーが、エチレンオキシド、1
,3−ジオキソラン、1,3−ジオキセパン、1,3−
ジオキセプ−5−エン、及び1,3,5−トリオキセパ
ンから選ばれる少なくとも1つである、請求項29記載
の製造法。
Applications Claiming Priority (2)
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