JPH0781003B2 - オリゴオキシエチレン側鎖を有するポリエーテルポリマー - Google Patents

オリゴオキシエチレン側鎖を有するポリエーテルポリマー

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JPH0781003B2
JPH0781003B2 JP2418790A JP41879090A JPH0781003B2 JP H0781003 B2 JPH0781003 B2 JP H0781003B2 JP 2418790 A JP2418790 A JP 2418790A JP 41879090 A JP41879090 A JP 41879090A JP H0781003 B2 JPH0781003 B2 JP H0781003B2
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polymer
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polyether polymer
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克人 三浦
哲也 中田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は相間移動触媒としての機
能,イオンの捕捉及び分離機能あるいは高分子導電体材
料としての機能などが期待できる新規ポリマーに関す
る。
【0002】
【従来の技術】 近来、環状あるいは鎖状ポリエーテルの金属塩に対する
錯体形成能もしくは溶存能に基いて相間移動触媒として
の応用や金属イオンを溶存させた複合体の電解質として
の研究が盛んに行われている。特に高分子量ポリエチレ
ンオキシドにアルカリ金属イオンを溶存させた複合体の
高導電率が見出されて以来ポリオキシエチレン鎖を分子
内に持つポリマーが注目され、特に側鎖としてポリオキ
シエチレン基を導入したポリマーが合成されている。
【0003】従来このようなポリマーとしてポリアクリ
ル酸,ポリホスファゼン又はポリジアセチレンなどを主
鎖としてポリオキシエチレン基を側鎖に有するポリマー
が知られ、これらの触媒能あるいは金属イオン錯体の固
態電解質としての特性などが報告されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、側鎖
にポリオキシエチレン基を有すると共に主鎖もポリオキ
シエチレン基からなり、さらに側鎖の末端ヒドロキシル
基が、容易に脱離することのできる保護基によって置換
された新規なポリマーを提供することである。
【0005】側鎖も主鎖も同様なポリオキシエチレン基
をするポリマーは金属イオンへの溶媒和あるいは配位能
力などが高く、さらに分子鎖の自由度が大きくなること
によってガラス転移点(Tg)が低くなることが期待で
きる。また側鎖末端の保護基が容易に脱離する基からな
るので水酸基を有する親水性の高いポリマーとすること
もできる。本発明のポリエーテルポリマーは、特に高分
子イオン導電体として、また特に高分子触媒,イオンの
捕捉及び分離などの目的に好ましいと考えられ各種用途
に応じた分子量のポリマーを提供することができる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、繰り返し単位
が下記(I)式で表わされ、45℃において0.1%ベ
ンゼン溶液で測定した還元粘度が0.01以上であるこ
とを特徴とするオリゴオキシエチレン側鎖を有するポリ
エーテルポリマーである。
【0007】
【化2】
【0008】但し、上記(I)式において、Rは炭素数
6〜14のアリール基,炭素数7〜12のアラルキル基
およびテトラヒドロピラニル基より選ばれる基であり、
nは1〜12の数であり、該数値は当該モノマーを選択
することによって定まるオキシエチレンの真の繰り返し
数(重合度)又は平均繰り返し数を示す。
【0009】本発明のポリエーテルポリマーは、下記
(II)式で表わされる、一方のヒドロキシ基が他の基
によって保護されたオリゴエチレングリコールのグリシ
ジルエーテルを公知の開環重合触媒の存在下で重合させ
ることによって得ることができる。
【0010】
【化3】
【0011】但し、上記(II)式において、Rおよび
nは上記(I)式のRおよびnと同じである。
【0012】また、上記(II)式の化合物は、必要に
応じて選択した下記(III)式で表わされるオリゴエ
チレングリコールモノエーテルとエピクロルヒドリンを
オニウム塩又はクラウンエーテルなどの存在下、苛性ア
ルカリなどによる塩基性条件下で反応させることにより
合成することができる。
【0013】
【化4】HOCH2−CH2−OR (III)
【0014】但し、上記(III)式において、Rおよ
びnは(I)式のRおよびnと同じである。
【0015】上記一般式(I)〜(III)において、
Rがアリール基の例としては、フェニル,トリル,ナフ
チルなどの基、アラルキル基の例としては、ベンジル,
フェニルエチルなどの基をそれぞれ挙げることができ
る。
【0016】本発明のポリエーテルポリマーを製造する
際に用いられる開環重合触媒としては、有機アルミニウ
ムを主体する触媒系、有機亜鉛を主体とする触媒系、有
機錫−リン酸エステル縮合物触媒系などの一般に高重合
触媒として知られているものを挙げることができるが重
合速度あるいは得られたポリマーの性質などの点から有
機錫−リン酸エステル縮合物触媒系が特に好ましい。
【0017】有機アルミニウム系触媒としては、例えば
トリアルキルアルミニウム−水−アセチルアセトン系触
媒があり、有機亜鉛系触媒としては、例えばジエチル亜
鉛−水系触媒が代表的なものとして挙げられる。また有
機錫−リン酸エステル縮合物触媒としては本出願人の米
国特許第3,773,694号明細書に記載された触
媒、例えばジブチル錫オキシド−トリブチルホスフェー
ト縮合物を挙げることができる。
【0018】本発明のポリマーは、上記開環重合触媒を
用いて(II)式化合物オリゴエチレングルコールのグ
リシジルエーテルを溶媒の存在下あるいは非存在下に1
0〜80℃で通常撹拌又は振盪下で反応させることによ
って得られる。触媒の使用量は原料モノマー100重量
部に対して0.01〜1重量部の範囲が適当である。反
応の際反応系の水分は可能な限り低くすることが望まし
い。生成ポリマーは反応条件によって種々の分子量のポ
リマーとなる。例えば通常の溶媒に可溶な低分子量ポリ
マー、あるいは十分な強度を有する膜形成能のある高分
子量ポリマーなど各種ポリマーを得ることができる。
【0019】本発明のポリマーは、式(I)の側鎖末端
の水酸基がアラルキル基、テトラヒドロピラニル基及び
アリール基で保護されており、これら保護基は通常の有
機化学的手段で容易に脱離することができる。例えば、
特に保護基がベンジル基のときは、金属触媒の存在下で
水素添加することにより容易に脱離することができる。
金属触媒としては、例えばパラジウム、白金等が通常使
用される。保護基がテトラヒドロピラニル基のときは、
硫酸、塩酸又はスルホン酸類等の酸触媒や本発明のポリ
マーを製造する際に使用される前記有機錫−リン酸エス
テル縮合物が用いられる。
【0020】本発明のポリマーとしては、45℃におい
て0.1%のベンゼン溶液で測定した還元粘度が0.0
1以上、好ましくは0.01〜3、特に好ましくは0.
05〜3の範囲のポリマーが適当である。
【0021】これらのポリマーは溶液としてまた成型品
として、また他種ポリマーとブレンドすることによって
種々の目的に使用することが可能である。
【0022】
【実施例】モノマー合成例1 スチレングリコールモノフェニルエーテル24g(1.
7×10−1モル)、エピクロルヒドリン77g(8.
3×10−1モル)及びトリエチルベンジルアンモニウ
ムクロライド0.436g(1.7×10−3モル)を
還流冷却器、温度計及び撹拌機を備えたフラスコに入
れ、50℃で加熱撹拌しながら48重量%苛性ソーダ水
溶液17g(2.0×10−1モル)を30分間で滴下
した。滴下終了後同温度で7時間反応を行った。
【0023】冷却後冷水100mlを加え塩化メチレン
抽出(100ml×2回)を行った後、硫酸ナトリウム
で乾燥し減圧下で蒸留精製して目的物であるエチレング
リコールグリシジルフェニルエーテル21g(収率62
%)を得た。
【0024】得られたエチレングリコールグリシジルフ
ェニルエーテル(IIe)の物理的性質及びNMRスペ
クトルの帰属を下記に示す。
【0025】性 質 mp 36.8℃ bp 137℃/4mmHg n(40℃) 1.5105 NMRスペクトルの帰属
【0026】
【化5】
【0027】溶媒CDCl,内部基準TMS δ:2.48〜2.90(2H,m,a) δ:2.90〜3.35(1H,m,b) δ:3.35〜4.25(6H,m,c) δ:6.60〜7.45(5H,m,d)
【0028】モノマー合成例2 エチレングリコールモノベンジルエーテルとエピクロル
ヒドリンを用いて合成例1と同様にしてエチレングリコ
ールベンジルグリシジルエーテル(IIf)を得た。
【0029】該モノマーの物理的性質及びNMRスペク
トルの帰属は下記のとおりである。
【0030】性 質 bp 140℃/3mmHg n(30℃) 1.5042 NMRスペクトルの帰属
【0031】
【化6】
【0032】溶媒CDCl,内部基準TMS δ:2.45〜2.85(2H,m,a) δ:2.90〜3.30(1H,m,b) δ:3.30〜3.90(6H,m,c) δ:4.50 (2H,s,d) δ:7.25 (5H,s,e)
【0033】モノマー合成例3 ジエチレングリコールモノテトラヒドロピラニルエーテ
ルとエピクロルヒドリンを用いて合成例1と同様にして
ジエチレングリコールグリシジルテトラヒドロピラニル
エーテル(IIh)を得た。
【0034】該モノマーの物理的性質及びNMRスペク
トルの帰属は下記のとおりである。
【0035】性 質 bp 128℃/2mmHg n(30℃) 1.4584 NMRスペクトルの帰属
【0036】
【化7】
【0037】溶媒CDCl,内部基準TMS δ:1.30〜1.80(6H,m,a) δ:2.45〜2.90(2H,m,b) δ:2.90〜4.00(13H,m,c) δ:4.50〜4.70(1H,m,d)
【0038】触媒の製造例1 撹拌機,温度計及び蒸留装置を備えた三ツ口フラスコに
ジブチル錫オキシド12.5g及びトリブチルホスフェ
ート26.6gを入れ、窒素気流下に撹拌しながら25
0℃で20分間加熱して留出物を留去させ、残留物とし
て固体状の縮合生成物(1)を得た。
【0039】触媒の製造例2 トリブチル錫クロライド10.5g及びトリブチルホス
フェート17.4gを用い、反応条件を250℃で30
分間とした以外は製造例1と同様にして固体状の縮合生
成物(2)を得た。
【0040】実施例1 内容量50mlのガラス製アンプルの内部を窒素置換
し、これに触媒として縮合生成物(2)40mgと水分
10ppm以下に調整したエチレングリコールグリシジ
ルフェニルエーテル(IIe)15gを仕込み、封管後
アンプルを振盪しながら60℃で18時間反応させた。
【0041】反応後反応物にベンゼン100mlを加え
て溶解させた後、ヘキサン300mlを加えて再沈させ
た。この沈殿物を取り出してヘキサン100mlで洗浄
した後乾燥してポリエーテルポリマー9.8gを得た
(収率65%)。
【0042】このポリマーのガラス転移点は−15℃
(PERKIN ELMER社製DSC−IBによる)
であった。
【0043】このポリマーについて、45℃において
0.1%ベンゼン溶液で測定した還元粘度は0.62で
あった。またNMRスペクトルの帰属を下記に示した。
【0044】
【化8】
【0045】溶媒CDCl,内部基準TMS δ:3.25〜4.25(9H,m,a) δ:6.60〜7.45(5H,m,b)
【0046】このポリマーの赤外線吸収スペクトルを図
1に示した。
【0047】実施例2 触媒として縮合生成物(2)30mg及びエチレングリ
コールベンジルグリシジルエーテル(IIf)10gを
用い、重合条件を50℃で25時間とした以外は実施例
1と同様にしてポリエーテルポリマー6.7gを得た
(収率67%)。
【0048】このポリマーのガラス転移点は−16℃で
あっ。またこのポリマーについて、45℃において0.
1%ベンゼン溶液で測定した還元粘度は0.74であっ
た。またNMRスペクトルの帰属を下記に示した。
【0049】
【化9】
【0050】溶媒CDCl,内部基準TMS δ:3.10〜3.90(9H,m,a) δ:4.45 (2H,s,b) δ:7.23 (5H,s,c)
【0051】このポリマーの赤外線吸収スペクトルを図
2に示した。
【0052】実施例3 触媒として縮合生成物(1)25mg及びジエチレング
リコールグリシジルテトラピラニルエーテル(IIh)
6gを用い、重合条件を40℃で50時間とした以外は
実施例1と同様にしてポリエーテルポリマー3.8gを
得た(収率63%)。
【0053】このポリマーのガラス転移点は−50℃で
あった。またこのポリマーについて、45℃において
0.1%ベンゼン溶液で測定した還元粘度は0.19で
あった。またNMRスペクトルの帰属を下記に示した。
【0054】
【化10】
【0055】溶媒CDCl,内部基準TMS δ:1.25〜1.85(6H,m,a) δ:3.20〜4.10(15H,m,b) δ:4.40〜4.75(1H,m,c)
【0056】このポリマーの赤外線吸収スペクトルを図
3に示した。
【0057】
【発明の効果】本発明のポリエーテルポリマーは高分子
触媒,イオン導電材料やイオンの捕捉及び分離などの機
能を有するポリマーあるいはこのような機能をもつ材料
を提供しうる中間体としての有用なポリマーであり、特
に高分子イオン導電体として利用する場合に必要とされ
る低いガラス転移点、高いポリエーテル密度を有し、従
来にない導電性能が期待できる。さらに、本発明のポリ
マーは側鎖末端の保護基が脱離しやすく、脱離した末端
ヒドロキシル基を有するポリマーは親水性のポリマーで
あり、上記用途においてさらに付加された性能を発揮す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1により得られたポリエーテルポリマー
の赤外線吸収スペクトルである。
【図2】実施例2により得られたポリエーテルポリマー
の赤外線吸収スペクトルである。
【図3】実施例3により得られたポリエーテルポリマー
の赤外線吸収スペクトルである

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繰り返し単位が下記(I)式で表わされ、
    45℃において0.1%ベンゼン溶液で測定した還元粘
    度が0.01以上であることを特徴とするオリゴオキシ
    エチレン側鎖を有するポリエーテルポリマー。 【化1】 但し、上記(I)式において、Rは炭素数6〜14のア
    リール基,炭素数7〜12のアラルキル基およびテトラ
    ヒドロピラニル基より選ばれる基であり、nは1〜12
    の数である。
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