JPH07102045A - ラクトン変性ポリイソプレンおよびその製造方法 - Google Patents

ラクトン変性ポリイソプレンおよびその製造方法

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JPH07102045A
JPH07102045A JP24820593A JP24820593A JPH07102045A JP H07102045 A JPH07102045 A JP H07102045A JP 24820593 A JP24820593 A JP 24820593A JP 24820593 A JP24820593 A JP 24820593A JP H07102045 A JPH07102045 A JP H07102045A
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JP
Japan
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lactone
polyisoprene
integer
modified
absorption
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JP24820593A
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Toshiro Endo
敏郎 遠藤
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶剤に対する溶解性が改良されたポリイソプ
レンポリオ−ルを開発すること。 【構成】 「下記一般式[I]または[II] <ただし、Xおよびyはそれぞれ0〜70の整数で、同時に
0とはならない、x + yは1〜70の整数であり、nは25
〜60の整数である、Xはラクトン化合物が開環した構造
式を表わす>で表わされるラクトン変性ポリイソプレ
ン」および「両末端に水酸基を有するポリイソプレンま
たは水添ポリイソプレンを開始剤に用いてラクトン類を
開環重合させるラクトン変性ポリイソプレンの製造方
法」 【効果】 溶剤に対する溶解性が改良されたポリイソプ
レンポリオ−ルを開発することができた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なラクトン重合体お
よびその製造方法に関する。さらに詳しくは、両末端に
水酸基を有するポリイソプレンまたは水添ポリイソプレ
ンを開始剤に用いてラクトン類を開環重合させて得られ
た新規なラクトン変性ポリイソプレンおよびその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】ラクトン重合体はエラストマー、合成皮
革等のポリウレタン重合体および塗料等の原料として非
常に有用なものである。しかし、従来から知られている
エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4ブ
タンジオール等の開始剤を用いてラクトン類を開環重合
させて得られたラクトン重合体はいずれも結晶性を有し
融点が高く、常温においてワックス状のものが大半であ
る。
【0003】したがって、ポリウレタン重合体を製造す
る場合、加温溶融して取り扱う必要があり、作業性が悪
いという欠点がある。一方、両末端に水酸基を有するポ
リイソプレンまたは水添ポリイソプレンは共にエラスト
マー、接着剤、シーラント材等のポリウレタン重合体及
び塗料等の原料として有用なものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、水酸基を有す
るポリイソプレンまたは水添ポリイソプレンは常温にお
いて液状であるが、粘度が非常に高いため作業性が悪
い。又、それをジイソシアネ−ト化合物と反応させて得
られるウレタン重合体は一般的には低温特性、耐熱性、
耐候性および耐水性に優れているが、溶媒への溶解性に
劣り、使用できる溶媒が限られている。さらに、他の樹
脂との相溶性に劣るため使用できる範囲が制限されるな
ど、ウレタン重合体の用途によってはまだ不十分であ
る、というような問題がある。
【0005】本発明者は、上記特性をさらに改良すべく
鋭意検討した結果、本発明の新規なラクトン変性ポリイ
ソプレンをポリイソシアネートと反応させれば従来のウ
レタン重合体の欠点が改良され、優れた物性を示すこと
を見いだし本発明に到達した。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は <ただし、Xおよびyはそれぞれ0〜70の整数で、同時に
0とはならない、x + yは1〜70の整数であり、nは25
〜60の整数である、Xはラクトン化合物が開環した構造
式を表わす>で表わされるラクトン変性ポリイソプレ
ン」および「両末端に水酸基を有するポリイソプレンま
たは水添ポリイソプレンを開始剤に用いてラクトン類を
開環重合させることを特徴とするラクトン変性ポリイソ
プレンの製造方法」である。
【0007】本発明の新規なラクトン変性ポリイソプレ
ンを製造するために使用する一方の原料であるラクトン
類は、環の中に4以上、好ましくは6またはそれ以上の
炭素原子を持つものであり、好ましいラクトンは5員環
ないし8員環のラクトンである。具体的には、例えばε
−カプロラクトン、8−バレロラクトン、γ−ブチロラ
クトン等がある。本発明において使用されるポリイソプ
レンとしては、両末端水酸基含有ポリイソプレンおよび
両末端水酸基含有水添ポリイソプレンがあげられる。こ
れらの水酸基価は通常25〜230、好ましくは30〜
85である。
【0008】両末端に水酸基を有するポリイソプレンの
具体例としては、株式会社クラレ製T-LIR[TL-20]があげ
られ、両末端に水酸基を有する水添ポリイソプレンの具
体例としては、同じく株式会社クラレ製TH-LIR[TH-1、T
H-21、TH-31等]があげられる。これら水酸基を有する
水添ポリイソプレンの化学構造は以下に示されるとおり
である。
【0009】 および 数平均分子量は通常2000〜4000、官能基1分子
当たり、2〜3個である。本発明のラクトン変性ポリイ
ソプレンは両末端が水酸基である重合体であり、分子量
は通常2000〜10000程度である。分子量の調節
はポリイソプレンまたは水添ポリイソプレンと原料ラク
トン類のモル比を定めることにより任意に行なうことが
できる。本発明のラクトン変性ポリイソプレンは、下記
のような化学構造式[I]または[II]を有する。
【0010】 たとえば、原料ラクトンとしてε−カプロラクトンを使
用した場合には上記式中のXは以下の構造となる。
【0011】 ただし、Xおよびyはそれぞれ0〜70の整数で、同時に0
とはならない。
【0012】x + yは1〜70の整数であり、nは25〜60
の整数である x + yの値が70を越えると得られる樹脂の粘度が高くな
り、作業性が劣り、また、ポリイソプレン成分に対して
ラクトン成分が大過剰になるので、ラクトンのホモポリ
マ−トの差異がなくなってしまうため製造しても実用的
な意味がない。次に、本発明の樹脂を製造する方法につ
いて述べる。
【0013】ラクトン類の水酸基を有するポリイソプレ
ンによる開環重合反応を開始し、かつ連続的に行なわせ
るには、ラクトン類とポリイソプレンとを約100〜2
20℃、好ましくは160〜200℃に加熱する。あま
り高温にすると熱分解が起り、好ましくない。
【0014】生成した樹脂は、トルエン、キシレン等の
有機溶媒に溶解させて樹脂溶液として、コ−ティング組
成物の配合に用いる。また、上記反応はトルエン、キシ
レン等の有機溶媒の存在下に行うこともできる。
【0015】なお、水酸基を有するポリイソプレンによ
るラクトン類の開環重合にあたっては、好ましくは反応
促進の触媒を存在させる。
【0016】触媒としてはナトリウムやカリウム等のア
ルカリ金属およびその誘導体、ピリジン等の三級アミ
ン、トリエチルアルミニウムに代表されるアルキルアル
ミニウム、およびその誘導体、テトラブチルチタネー
ト、テトラプロピルチタネート、テトラエチルチタネー
ト等のアルコキシチタン化合物、オクチル酸スズ、ジブ
チルスズオキサイド、ジブチルスズラウレート等の有機
スズ化合物、塩化第1スズ、臭化第1スズ、ヨウ化第1
スズ等のハロゲン化第1スズ等を0.05〜1000pp
m 、好ましくは0.1〜100ppm 用いる。使用量が
0.05ppm未満では反 応速度が遅く、逆に1000pp
m以上では副反応や生成物の着色などが生じるの で、い
ずれも好ましくない。
【0017】反応の終点は、ガスクロマトグラフィ−で
ラクトンの濃度を追跡し、通常はそれが1%未満になっ
た時点とする。
【0018】本発明の新規なラクトン変性ポリイソプレ
ンは両末端に水酸基を有するポリイソプレンまたは水添
ポリイソプレンよりもさらに溶解性および他の樹脂との
相溶性が改善されており、ポリウレタン、特に熱可塑性
ウレタンエラストマー、熱硬化性ウレタンエラストマ
ー、ウレタンフォームおよび接着剤、シーリング剤、塗
料等に極めて有利に利用され得る。
【0019】次に実施例を挙げて本発明の説明を行なう
が、これらによって本発明を限定するものではない。な
お、例中、部はいずれも重量部を示す。
【0020】実施例1 撹拌機、温度系、窒素ガス導入管及びコンデンサーのつ
いた四ツ口セパラフラスコに両末端に水酸基を有するイ
ソプレンポリオール[株式会社クラレ製T−20]を6
5部、ε−カプロラクトンを35部、テトラブチルチタ
ネート0.001部を仕込み170℃で5時間反応させ、水
酸基価40.9KOHmg/g、酸価0.03KOHm
g/g、粘度200cps/60℃の常温液体のラクトン
変性ポリイ ソプレンを得た。
【0021】実施例1で得られたラクトン変性ポリイソ
プレンをNMR、IRで分析し、それらのキャラクタリゼ−
ションを行った。
【0022】《1H−NMR》 5.10ppmにcis-1.4、trans1.4構造の=CH−の
吸収 4.75ppmに3.4構造の=CH2の吸収 1.88ppm〜2.03ppmに−CH2−の吸収 1.61ppm〜1.68ppmに−CH3の吸収 2.3ppmに3.4構造の−CH2−CO−の吸収 4.05ppmに3.4構造の−CH2−O−の吸収 《IR》 1750〜1735cm-1にエステル伸縮振動の吸収 690cm-1にアルケン(cis)CH変角振動の吸収 970〜960cm-1アルケン(trans)CH変角振動の吸収 が観測された。
【0023】実施例1で得られたラクトン変性水添ポリ
イソプレンは下式で表わされることが確認された。
【0024】 実施例1で得られたものにおいて:x + yは12.3、
nは38.2のような構造式を有していることが確認さ
れた。
【0025】実施例2 実施例1で使用されたのと同じ装置に両末端に水酸基を
有するイソプレンポリオール[株式会社クラレ製TH−
1]を76部、ε−カプロラクトンを24部、テトラブ
チルチタネート0.001部を仕込み170℃で5時間反応
させ、水酸基価24.7KOHmg/g、酸価0.04
KOHmg/g、粘度440cps/60℃の常温液体の
ラクトン変性ポリイソプレンを得た。
【0026】出発原料であるイソプレンポリオール水酸
基価32.9KOHmg/g、BL型粘度計による粘度は
400cps/35℃であった。
【0027】実施例3 実施例1で使用されたのと同じ装置に両末端に水酸基を
有するイソプレンポリオール[株式会社クラレ製TH−2
1]を65部、ε−カプロラクトンを35部、テトラブ
チルチタネート0.001部を仕込み170℃で5時間反応
させ、水酸基価36.5KOHmg/g、酸価0.02
KOHmg/g、粘度315cps/60℃の常温液体の
ラクトン変性ポリイソプレンを得た。
【0028】出発原料であるイソプレンポリオール水酸
基価56.1KOHmg/g、BL型粘度計による粘度は
400cps/35℃であった。
【0029】実施例4 実施例1で使用されたのと同じ装置に両末端に水酸基を
有するイソプレンポリオール[株式会社クラレ製TH−3
1]を50部、ε−カプロラクトンを50部、テトラブ
チルチタネート0.001部を仕込み170℃で5時間反応
させ、水酸基価42.1KOHmg/g、酸価0.04
KOHmg/g、粘度382cps/60℃の常温液体の
ラクトン変性ポリイソプレンを得た。
【0030】出発原料であるイソプレンポリオール水酸
基価84.7KOHmg/g、BL型粘度計による粘度は
600cps/35℃であった。
【0031】実施例2〜4で得られたラクトン変性ポリ
イソプレンをNMR、IRおよびGPCで分析し、それらのキャ
ラクタリゼ−ションを行った。
【0032】《1H−NMR》 0.9ppm〜0.92ppmに−CH3の吸収 1.14ppm〜1.17ppmに−CH2−の吸収 1.68ppm〜1.72ppmに−CH−の吸収 2.3ppmに3.4構造の−CH2−CO−の吸収 4.05ppmに−CH2−O−の吸収 《IR》 1750〜1735cm-1にエステル伸縮振動の吸収 2850〜2960cm-1にC−H伸縮振動の吸収 1350〜1400cm-1CH変角振動の吸収 が観測された。
【0033】《GPC/ポリスチレン換算》 実施例2で得られたラクトン変性ポリイソプレン Mn=6300 Mw=14050 Mw/Mn=2.23 実施例3で得られたラクトン変性ポリイソプレン Mn=4930 Mw=10900 Mw/Mn=2.21 実施例4で得られたラクトン変性ポリイソプレン Mn=5370 Mw=11800 Mw/Mn=2.20 が観測された。
【0034】実施例2〜4で得られたラクトン変性ポリ
イソプレンは下式で表わされることが確認された。
【0035】 Xは下記構造式を表わす。
【0036】 実施例2で得られたものにおいて:x + yは10.5、
nは54.3 実施例3で得られたものにおいて:x + yは12.3、
nは37.1 実施例4で得られたものにおいて:x + yは17.5、
nは28.6 のような構造式を有していることが確認された。
【0037】応用例 実施例1〜4で得られたラクトン変性ポリイソプレンと
原料であるイソプレンポリオ−ルの各種溶剤に対する溶
解性を以下の一覧表に示した。
【0038】 実施例ラクトン変性ポリイソプレン イソプレンポリオ−ル 1 2 3 4 T-20 TH-1 TH2 TH3 温度 25 50 25 50 25 50 25 50 25 50 25 50 25 50 25 50 T 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 X 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 CY 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 CL 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 MEK 〇 〇 △ 〇 〇 〇 〇 〇 × × × × × × × × AC 〇 〇 △ 〇 〇 〇 〇 〇 × × × × × × × × DE 〇 〇 △ 〇 〇 〇 〇 〇 × × × × × × × × THF 〇 〇 △ 〇 〇 〇 〇 〇 × × × × × × × × MOH 〇 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 × × × × × × × × EOH 〇 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 × × × × × × × ×IOH 〇 〇 △ 〇 △ 〇 △ 〇 × × × × × × × × 温度は℃ 各種溶剤の略号は以下の通りである。
【0039】 T:トルエン MOH:メタノ
−ル X:キシレン EOH:エタノ
−ル CY:シクロヘキサン IOH:イソプ
ロパノ−ル CL:クロロフォルム MEK:メチルエチルケトン AC:アセトン DE:ジエチルエ−テル THF:テトラヒドロフラン
【0040】
【発明の効果】上記一覧表に記載された結果から明らか
なように、本発明のラクトン変性ポリイソプレンはほと
んどの溶剤に対して溶解するように改良されている。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式[I]または[II] <ただし、Xおよびyはそれぞれ0〜70の整数で、同時に
    0とはならない、 x + yは1〜70の整数であり、nは25〜60の整数であ
    る、Xはラクトン化合物が開環した構造式を表わす>で
    表わされるラクトン変性ポリイソプレン。
  2. 【請求項2】両末端に水酸基を有するポリイソプレンま
    たは水添ポリイソプレンを開始剤に用いてラクトン類を
    開環重合させることを特徴とするラクトン変性ポリイソ
    プレンの製造方法。
JP24820593A 1993-10-04 1993-10-04 ラクトン変性ポリイソプレンおよびその製造方法 Pending JPH07102045A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009107772A1 (ja) * 2008-02-27 2009-09-03 三井化学株式会社 ポリ乳酸系樹脂、ポリ乳酸系樹脂組成物およびそれらの成形体ならびにポリ乳酸系樹脂の製造方法

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