JPH05125175A - ポリエーテル重合体の製造方法 - Google Patents

ポリエーテル重合体の製造方法

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JPH05125175A
JPH05125175A JP31337091A JP31337091A JPH05125175A JP H05125175 A JPH05125175 A JP H05125175A JP 31337091 A JP31337091 A JP 31337091A JP 31337091 A JP31337091 A JP 31337091A JP H05125175 A JPH05125175 A JP H05125175A
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JP
Japan
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polyoxyalkylene
carbon
isocyanate
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JP31337091A
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Hirotsugu Yamamoto
博嗣 山本
Shigeyuki Ozawa
茂幸 小沢
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】アリルアルコールにプロピレンオキシドを付加
して得られたポリオキシプロピレンアルキレンモノオー
ル(A)とポリイソシアネート(B)を反応させて得ら
れる反応生成物(C)を、イソプロパノール溶液中にて
塩化白金酸の存在下、ジメトキシメチルシランと反応さ
せ、アリル基の約68%がシリル化されたイソシアネー
ト基含有率が約4%のポリエーテル重合体を得た。 【効果】シーリング材等のベースポリマーに有用な新規
のポリエーテル重合体を簡便で安価に製造することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加水分解性シリル基とイ
ソシアネート基を1分子中に有する新規なポリエーテル
重合体の製造方法に関する。
【0002】本発明によって得られた重合体はそれ自身
室温硬化性組成物として、あるいはシーリング材、接着
剤、コーティング材等のベースポリマーとして有用であ
り、さらにはイソシアネート残基を介して活性水素を有
する化合物に付加反応させることにより、該化合物を加
水分解性シリル基を有する化合物に変換することに利用
できる。また新規なシランカップリング剤としてプライ
マー等の原料として有用である。
【0003】
【従来の技術】1分子中に加水分解性シリル基とイソシ
アネート基を有する化合物としては従来いくつかの例が
知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこれらの
化合物は、本質的に分子量200以下の低分子化合物で
あり、製造コストや毒性の問題が十分に解決されておら
ず使用上の大きな制限になっていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点を解決すべく鋭意検討を行った結果、末端に水酸基と
二重結合を有するポリエーテル化合物の末端二重結合と
イソシアネート化合物を反応させて得られる反応生成物
と加水分解性シリル基含有の有機珪素化合物と反応させ
ても、条件を選び、アルコール交換反応等の副反応をほ
とんど伴うことなく加水分解性シリル基を二重結合に付
加させて製造できること、そして分子中に加水分解性シ
リル基とイソシアネート基を同時に有する新規なポリエ
ーテル重合体が得られることを見いだし、本発明に到達
した。
【0006】すなわち、本発明は、炭素−炭素二重結合
及び水酸基を有するポリオキシアルキレン(A)とポリ
イソシアネート化合物(B)を反応させて得られる炭素
−炭素二重結合を有する化合物(C)に加水分解性シリ
ル基を導入して製造することを特徴とするポリエーテル
重合体の製造方法である。
【0007】本発明におけるポリオキシアルキレン
(A)は公知の製造法を用いて製造できる。
【0008】たとえば触媒存在下で末端炭素−炭素二重
結合含有活性水素含有化合物に炭素数2以上のモノエポ
キシドを開環重合反応させることによって製造すること
ができる、末端炭素−炭素二重結合含有活性水素含有化
合物を開始剤としたポリオキシアルキレンが挙げられ
る。
【0009】この際使用される触媒としては水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等のアルカリ性触媒、トリフル
オロボラン・エーテラート等の酸性触媒、アルミノポル
フィリン金属錯体やUSP.34278457、同32
78458、同3278459明細書などに記載されて
いる複合金属シアン化物錯体などの金属錯体触媒があ
る。
【0010】特に分子量6000以上のポリオキシアル
キレンを製造する際には副反応生成物が少ない複合金属
シアン化物錯体が好ましい。この触媒を用いると、不飽
和モノオールの含量の少ない極めて高分子量のポリオキ
シアルキレン類を製造することことが可能である。
【0011】末端に炭素−炭素二重結合と水酸基を有す
るポリオキシアルキレン(A)の分子量は500以上で
あることが好ましく、特に1000〜50000が好ま
しい。500以下であるとヒドロシリル化の際に末端水
酸基と有機シリル基中のアルコキシ基とのアルコール交
換反応等の副反応を生じやすい。
【0012】開始剤として用いられる末端炭素−炭素二
重結合含有活性水素含有化合物としては不飽和アルコー
ル、不飽和フェノール、不飽和カルボン酸などが挙げら
れる。
【0013】具体的な化合物を示すと、アリルアルコー
ル、メタリルアルコール、エチレングリコールモノアリ
ルエーテル、3−ブテニルアルコール、2−ヒドロキシ
エチルアクリレート、ビニルフェノール、アリロキシフ
ェノール、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
【0014】アリルアルコール、メタリルアルコールは
特に好ましい化合物である。また、上記化合物に炭素数
2以上のモノエポキシドを付加して得られる化合物も開
始剤として用いることができる。
【0015】炭素数2以上のモノエポキシドとしては、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチ
レンオキシド、イソブチレンオキシド、エピクロルヒド
リンなどの脂肪族アルキレンオキシド、スチレンオキシ
ドのような芳香族アルキレンオキシドなどを挙げること
ができるが、脂肪族アルキレンオキシドが好ましく、特
にプロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、イ
ソブチレンオキシドが好ましい。
【0016】また、少なくとも1の活性水素を有する活
性水素化合物を開始剤として上記の方法により炭素−炭
素二重結合含有モノエポキシド及びまたは上記のモノエ
ポキシドを重合させることにより製造できる。
【0017】少なくとも1の活性水素を有する活性水素
化合物として多価アルコール、多価、フェノール、ポリ
アミンアルカノールアミンなどがある。
【0018】炭素−炭素二重結合含有モノエポキシドと
してはアリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレ
ート、グリシジルメタクリレートなどがある。
【0019】本発明のポリオキシアルキレン(A)は線
状のポリエーテル重合体に限らず、グラフト状にポリオ
キシアルキレン鎖が共重合した分岐点を持つポリエーテ
ル重合体も使用できる。
【0020】本発明におけるポリオキシアルキレン
(A)とポリイソシアネート化合物(B)と反応の方法
は公知の方法である。
【0021】ポリイソシアネートとしてはイソシアネー
ト基を2以上有する芳香族系、脂環族あるいは脂肪族系
のポリイソシアネート、それら2種類以上の混合物、及
びそれらを変性して得られる変性ポリイソシアネートが
ある。
【0022】具体的には、例えば、2,4−トリレンジ
イソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレン
ジイソシアネート(2,6−TDI)、ジフェニルメタ
ンジイソシアネート(MDI)、ポリメチレンポリフェ
ニルイソシアネート(通称:クルードMDI)、1,5
−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネ
ート、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラ
メチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族イソシア
ネートや、ヘキサメチレンジイソシアネート(HD
I)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添
キシリレンイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族、脂
環族イソシアネートがある。
【0023】トリイソシアネートとしてはトリフェニル
メタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフ
ェニール)チオホスフェート、1,6,11−ウンデカ
ントリイソシアネート、1,3,6−ヘキサメチレント
リイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネー
トなどが挙げられる。
【0024】これらポリイソシアネートのプレポリマー
変性体、ウレチジオン変性体、ヌレート変性体、ウレア
変性体、カルボジイミド変性体などがある。
【0025】これらポリイソシアネート化合物は主鎖の
ポリオキシアルキレン鎖よりも低分子量の化合物が好ま
しく、その1/3以下、特に1/5以下が好ましい。ま
たその分子量は500以下が特に好ましい。
【0026】ポリイソシアネートを反応させる際には必
要に応じて公知の触媒を用いてもよい。このような触媒
としてはスタナスオクテート、ジブチル錫ジアセテー
ト、ジブチル錫ジラウリレート、ジオクチル酸錫、オク
テン酸鉛等の金属触媒、トリエチルアミン、トリエチレ
ンジアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン等
のアミン系触媒、およびこれらを組み合わせた触媒があ
る。
【0027】ポリオキシアルキレン(A)中の水酸基と
ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基
をイソシアネート基/水酸基が、1より大きく5以下で
あるように、反応させることが好ましい。
【0028】更に、イソシアネート基/水酸基が、1.
5〜4であることが好ましく、場合によっては、反応後
未反応のジイソシアネート化合物を除去することが好ま
しい。
【0029】末端に炭素−炭素二重結合と水酸基を有す
るポリオキシアルキレン(A)とイソシアネート化合物
(B)との反応生成物である、炭素−炭素二重結合を有
する化合物(C)への加水分解性シリル基の導入法とし
ては、VIII族遷移金属化合物の存在下で、下記一般
式(1)で示される有機珪素化合物を反応させて、片末
端に加水分解性シリル基を有し別の末端に水酸基を有す
るポリオキシアルキレンとする方法がある。
【0030】R3-a-SiXa(OSiXbQ2-b)mH・・(1) (式中、Xはハロゲン原子、アルコキシ基、アルケノキ
シ基、アシルオキシ基、アミド基、酸アミド基、アミノ
オキシ基及びケトキシメート基から選択される基、R,
Qは炭素数1〜20の置換もしくは1価の有機基、aは
1,2または3、bは0,1または2、mは0〜18の
整数。)
【0031】この場合溶媒の使用が好ましい。使用され
る溶媒としては炭素数1〜6の低級1官能アルコールが
好ましく、具体的にはメタノール、エタノール、イソプ
ロピルアルコール等が挙げられる。
【0032】溶媒の添加量は通常ポリオキシアルキレン
の水酸基1当量に対し0.1当量以上、好ましくは2〜
4当量が好ましい。
【0033】反応終了後、溶媒を除去することは好まし
く、たとえば、溶媒として低級アルコールを使用する場
合、アルコールの留去条件は60℃以下30Torr以
下で行うとアルコール交換反応等の副反応が少ないため
好ましい。反応温度は30℃〜120℃、特に50℃〜
80℃が好ましい。
【0034】VIII族遷移金属化合物としては公知の
白金化合物が好ましく、例えば白金担持活性炭や塩化白
金酸がある。
【0035】(1)で表される加水分解性基を有する有
機珪素化合物としてはたとえばメチルジメトキシシラ
ン、メチルジエトキシシランのようなアルキルジアルコ
キシシラン類、トリメトキシシラン、トリエトキシシラ
ンのようなトリアルコキシシラン類、ジメチルエトキシ
シランのようなジアルキルアルコキシシラン類が使用で
きる。
【0036】炭素−炭素二重結合を有する化合物(C)
に対する有機珪素化合物の仕込比は目的とする製品の物
性に応じて決定されるが通常1.5当量以下、特に0.
5〜1当量が好ましい。1.5当量以上加えると副反応
による増粘が起こりやすい。
【0037】本発明の製造方法で得られる重合体は、主
鎖が分子量500以上のポリオキシアルキレン鎖からな
り、少なくとも1の加水分解性シリル基及び少なくとも
1のイソシアネート基を有するポリエーテル重合体が好
ましい。たとえば下記一般式(2)で表される重合体が
ある。
【0038】 R3-a-SiXa(OSiXbQ2-b)mZ(OA)nOCONH-M-NCO・・(2) (式中、Xは炭素数1〜6のアルコキシ基、Z,Mは2
価の結合残基、R,Qは炭素数1〜20の置換もしくは
1価の有機基、Aは炭素数2〜5である2価のアルキレ
ン基、aは1、2または3、bは0、1または2、mは
0〜18までの整数、nは1以上の整数を表す。)
【0039】本発明の方法で得られる重合体の主鎖を構
成するポリオキシアルキレン鎖の分子量は500以上、
特に1000〜50000が好ましい。前記一般式
(2)におけるnの値は10以上が好ましく、特には2
0以上が好ましい。
【0040】本発明はそれ自身、室温硬化性組成物とし
てシーリング材、接着剤、コーティング材、プライマー
等に有用な加水分解性シリル基とイソシアネート基を有
するポリエーテルを新規に提供するものである。さらに
本発明は上記ポリエーテル重合体の簡便で安価な製造法
を提供するものである。
【0041】
【実施例】以下本発明を実施例により説明する。片末端
に炭素−炭素二重結合を有し別の末端に水酸基を有する
ポリオキシアルキレン(A)の製造法を製造例によって
示す。
【0042】[製造例1]アリルアルコール1モルあた
り平均4個のプロピレンオキシド付加体100重量部
(以下、部と略す)と亜鉛ヘキサシアノコバルテート・
ジグライム錯体0.3部を導入管と撹拌装置つきの加圧
式反応器に仕込み、撹拌しながら窒素で置換した後、1
20℃に昇温した。
【0043】これにプロピレンオキシド500部を90
分かけて加え反応させた。得られたものの水酸基価は3
9.8mgKOH/g、JIS K1557に基づく不
飽和度は0.69meq/gであった。
【0044】[製造例2]アリルアルコール1モルあた
り平均4個のプロピレンオキシド付加体100部と亜鉛
ヘキサシアノコバルテート・ジグライム錯体0.6部を
導入管と撹拌装置つきの加圧式反応器に仕込み、撹拌し
ながら窒素で置換した後、120℃に昇温した。
【0045】これにプロピレンオキシド1000部を3
時間かけて加え反応させたのちイソブチレンオキシド2
5部を加え2時間この温度に保って反応を完結させた。
得られたものの水酸基価は18.9mgKOH/g、J
IS K1557に基づく不飽和度は0.36meq/
gであった。
【0046】[実施例1]製造例1で得られたポリエー
テル100部を加圧式反応器に仕込み、窒素置換した
後、コロネート2030(日本ポリウレタン製、3官能
イソシアネート、イソシアネート含有率24.08%)
37部を加え、80℃で3時間10℃で5時間反応させ
た。このもののイソシアネート含有率は4.26%であ
った。
【0047】この生成物100部に対しジメトキシメチ
ルシラン5.4部、塩化白金酸のイソプロパノール(I
PA)/テトラヒドロフラン(THF)溶液(濃度10
重量%、IPA/THF=1/5)0.05部を加え、
80℃で6時間反応させた。プロトンNMRにより測定
した結果、アリル基の約68%がシリル化されていた。
このもののイソシアネート含有率は3.88%であっ
た。
【0048】
【発明の効果】本発明により室温硬化性組成物、シーリ
ング材、接着剤、コーティング材、プライマー等のベー
スポリマーに有用な新規のポリエーテル重合体を簡便で
安価に製造することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭素−炭素二重結合及び水酸基を有するポ
    リオキシアルキレン(A)とポリイソシアネート化合物
    (B)を反応させて得られる炭素−炭素二重結合を有す
    る化合物(C)に加水分解性シリル基を導入して製造す
    ることを特徴とするポリエーテル重合体の製造方法。
  2. 【請求項2】ポリイソシアネート化合物(B)がジイソ
    シアネート、トリイソシアネート及びそれらの変性体か
    ら選ばれる少なくとも1の化合物である、請求項1のポ
    リエーテル重合体の製造方法。
  3. 【請求項3】ポリオキシアルキレン(A)中の水酸基と
    ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基
    をイソシアネート基/水酸基が1より大きく5以下であ
    る割合で、反応させることを特徴とする、末端にイソシ
    アネート基を有する、請求項1のポリエーテル重合体の
    製造方法。
  4. 【請求項4】ポリオキシアルキレン(A)中の水酸基と
    ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基
    をイソシアネート基/水酸基が1.5〜4以下である割
    合で、反応させることを特徴とする、末端にイソシアネ
    ート基を有する、請求項3のポリエーテル重合体の製造
    方法。
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