JPS63105029A - ポリエ−テルモノアルコ−ルの製法 - Google Patents
ポリエ−テルモノアルコ−ルの製法Info
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Landscapes
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- Polyethers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、ポリオキシテトラメチレジ基から成るポリエ
ーテルモノアルコールの製法に関する。
ーテルモノアルコールの製法に関する。
(従来の技術)
テトラヒドロフラン(以下THFと称す)は、プロトン
酸、ルイス酸、イオンコンプレックス、活性ハロゲン化
合物などによって容易に開環重合し、ポリテトラヒドロ
フラン重合体となるが、この重合体末端は、特開昭55
−141399号公報にも示されているように、アシロ
キシ基、硫酸エステル基、ハロゲン基などである。通常
、これらの基は加水分解反応を経て水酸基に変換され、
ポリテトラヒドロフランクリコール、すなわちポリテト
ラメチレンエーテルグリコールとなる。ポリテトラメチ
レンエーテルグリコールから誘導されるポリウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂、ボリアずド樹脂等は、すぐれた
弾性特性、耐水性、低温特性などを発現するためT)I
Fユニットをもつ重合体は従来より注目を浴びている。
酸、ルイス酸、イオンコンプレックス、活性ハロゲン化
合物などによって容易に開環重合し、ポリテトラヒドロ
フラン重合体となるが、この重合体末端は、特開昭55
−141399号公報にも示されているように、アシロ
キシ基、硫酸エステル基、ハロゲン基などである。通常
、これらの基は加水分解反応を経て水酸基に変換され、
ポリテトラヒドロフランクリコール、すなわちポリテト
ラメチレンエーテルグリコールとなる。ポリテトラメチ
レンエーテルグリコールから誘導されるポリウレタン樹
脂、ポリエステル樹脂、ボリアずド樹脂等は、すぐれた
弾性特性、耐水性、低温特性などを発現するためT)I
Fユニットをもつ重合体は従来より注目を浴びている。
近年、各種樹脂の機能化、複合化が盛んになるKつれ、
すぐれた機能をもつポリテトラヒドロフランの導入方法
が種々検討されているが、通常ボリfトラメチレンエー
テルグリコールを用いる方法が一般的となっている。し
かし一方では、ペンダント型にポリテトラヒドロフラン
をグラフトさせたり、また樹脂の一部をポリテトラヒド
ロフランで封鎖する方法も検討されている。これらの場
合、ポリテトラヒドロフランの片末端はある種の基によ
って封鎖され、一方が官能基を有することが必要である
。ポリウレタン、ポリエステルの機能化などにはこの一
方の官能基が水酸基であればよい。すなわちポリテトラ
ヒトミフランモノアルコールである。
すぐれた機能をもつポリテトラヒドロフランの導入方法
が種々検討されているが、通常ボリfトラメチレンエー
テルグリコールを用いる方法が一般的となっている。し
かし一方では、ペンダント型にポリテトラヒドロフラン
をグラフトさせたり、また樹脂の一部をポリテトラヒド
ロフランで封鎖する方法も検討されている。これらの場
合、ポリテトラヒドロフランの片末端はある種の基によ
って封鎖され、一方が官能基を有することが必要である
。ポリウレタン、ポリエステルの機能化などにはこの一
方の官能基が水酸基であればよい。すなわちポリテトラ
ヒトミフランモノアルコールである。
(発明が解決しようとする問題点)
ポリテトラヒドロフラン七ノアルコールの製法として、
ポリテトラメチレンエーテルグリコールの1個の水酸基
を直接エーテル化、またはエステル化する方法が考えら
れるが、反応床を的に片末端を定量的にエーテル化、ま
たはエステル化することは不可能である。一方、フロロ
スルホン酸、) IIフロロメタンスルホン酸、または
それらのアルキルエステル類のようなリビングカ千オン
な生成するTHF重合触謀4用いてTHFを重合し、ア
ルコラードでキャッピングする方法、または、アルキル
カチオンでTHF重合が開始された系においては生長末
端を加水分解する方法も考えられる。しかしこれらの方
法においても定量性、コストの点で問題点が多い。
ポリテトラメチレンエーテルグリコールの1個の水酸基
を直接エーテル化、またはエステル化する方法が考えら
れるが、反応床を的に片末端を定量的にエーテル化、ま
たはエステル化することは不可能である。一方、フロロ
スルホン酸、) IIフロロメタンスルホン酸、または
それらのアルキルエステル類のようなリビングカ千オン
な生成するTHF重合触謀4用いてTHFを重合し、ア
ルコラードでキャッピングする方法、または、アルキル
カチオンでTHF重合が開始された系においては生長末
端を加水分解する方法も考えられる。しかしこれらの方
法においても定量性、コストの点で問題点が多い。
(問題点を解決するための手段)
本発明者らは、上記実状K %xみ、種々検討した結果
、1個の活性水素原子含有化合物を共存させ、ルイス酸
と3ないし431環状エーテルな開始剤にTI(Fを重
合することにより、片末端が定量的にキャップされたポ
リオキシテトラメチレン基土成分ノポリエーテルモノア
ルコールを容易に得る方法を見出し、本発明に至った。
、1個の活性水素原子含有化合物を共存させ、ルイス酸
と3ないし431環状エーテルな開始剤にTI(Fを重
合することにより、片末端が定量的にキャップされたポ
リオキシテトラメチレン基土成分ノポリエーテルモノア
ルコールを容易に得る方法を見出し、本発明に至った。
本発明において活性水素原子含有化合物は、1個の水酸
基、カルボキシル基、チオール基をもつ化合物で、モノ
アルコール類、フェノール類、モノカルボン酸類、モノ
チオール類である。具体的には、メタノール、エタノー
ル、プロパツール、インプロパツール、1−ブタノール
、2−ブタノール、第3ブタノール、1−ペンタノール
、S−ペンタノール、第31シルアルコール、1−ヘキ
サノール、4−メチル−3−ペンタノール、2−エチル
−1−ブタノールなどの第1、$2.m3脂肪族yルコ
ール及ヒペンジルアルコールやフェニルメチルカルビノ
ールのような芳’Fr m yルコール、さら忙シクロ
ヘキサノールやトリメチルシクロヘキサノールのような
脂環式アルコールテアろ。
基、カルボキシル基、チオール基をもつ化合物で、モノ
アルコール類、フェノール類、モノカルボン酸類、モノ
チオール類である。具体的には、メタノール、エタノー
ル、プロパツール、インプロパツール、1−ブタノール
、2−ブタノール、第3ブタノール、1−ペンタノール
、S−ペンタノール、第31シルアルコール、1−ヘキ
サノール、4−メチル−3−ペンタノール、2−エチル
−1−ブタノールなどの第1、$2.m3脂肪族yルコ
ール及ヒペンジルアルコールやフェニルメチルカルビノ
ールのような芳’Fr m yルコール、さら忙シクロ
ヘキサノールやトリメチルシクロヘキサノールのような
脂環式アルコールテアろ。
モノカルボン酸としてはギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪
酸、カプリAI酸、ラウリン酸、ステアリン酸などの飽
和詣防族モノカルボン酸、アクリル酸、メタクリル酸、
オレイン酸などの不飽和脂肪床モノカルボン酸、安息香
酸、ケイ皮酸などの芳香族モノカルボン酸などがあげら
れる。さらにフェノール類としては1価のフェノール、
ナフトール、アルキルフェノ−iv (C1〜18のア
ルキル八を1または複数個有するクレゾール、ブチルフ
ェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ド
デシルフェノールなど)などをあげることができる。
酸、カプリAI酸、ラウリン酸、ステアリン酸などの飽
和詣防族モノカルボン酸、アクリル酸、メタクリル酸、
オレイン酸などの不飽和脂肪床モノカルボン酸、安息香
酸、ケイ皮酸などの芳香族モノカルボン酸などがあげら
れる。さらにフェノール類としては1価のフェノール、
ナフトール、アルキルフェノ−iv (C1〜18のア
ルキル八を1または複数個有するクレゾール、ブチルフ
ェノール、ノニルフェノール、オクチルフェノール、ド
デシルフェノールなど)などをあげることができる。
また争オールとしては炭素数1ないし30のもの、たと
えばメチルメルカプタン、工千ルメルカプタン、プロピ
ルメルカプタン、ブチルメルカプタン、ペンチルメルカ
プタン、ヘキシルメルカプタンなどのアルールメルカプ
タン蟇アリルメルカプタン、オレイルメルカグタンなど
のアルケニルメルカプタン膠ベンジルメルカプタンなど
の芳香族メルカプタンなどがあげられる。
えばメチルメルカプタン、工千ルメルカプタン、プロピ
ルメルカプタン、ブチルメルカプタン、ペンチルメルカ
プタン、ヘキシルメルカプタンなどのアルールメルカプ
タン蟇アリルメルカプタン、オレイルメルカグタンなど
のアルケニルメルカプタン膠ベンジルメルカプタンなど
の芳香族メルカプタンなどがあげられる。
本発明においてJBいられる3ないし4頻環状エーテル
(、t、エチレンオキシド0、フロピレンオキシド°、
エビクロルしト°リンなどのエポキシド類、およびオキ
セタン、6.S−ビス(クロロメチル)−オキセタンな
どのオキセタン類でろI)、一方ルイス酸としては三弗
化ホウ素、五弗化リン、五弗化アン千モン、五塩化アン
千モン、塩化アン千モン、塩化アルミニウム、塩化第二
鉄、四塩化チタン、四塩化スズなどの金属または非金属
ハロゲン化物l二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化ジ
ルコニウム、ヘテロポリ酸類などの固体酸、およびこれ
らに上記ハロゲン化物を添着した固体酸1三弗化ホウ素
、五弗化リン、五弗化アンチモンなどとジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、テトラヒト0aフランなどの鎖
状および環状エーテルとの錯体なめげることができる。
(、t、エチレンオキシド0、フロピレンオキシド°、
エビクロルしト°リンなどのエポキシド類、およびオキ
セタン、6.S−ビス(クロロメチル)−オキセタンな
どのオキセタン類でろI)、一方ルイス酸としては三弗
化ホウ素、五弗化リン、五弗化アン千モン、五塩化アン
千モン、塩化アン千モン、塩化アルミニウム、塩化第二
鉄、四塩化チタン、四塩化スズなどの金属または非金属
ハロゲン化物l二酸化ケイ素、二酸化チタン、二酸化ジ
ルコニウム、ヘテロポリ酸類などの固体酸、およびこれ
らに上記ハロゲン化物を添着した固体酸1三弗化ホウ素
、五弗化リン、五弗化アンチモンなどとジメチルエーテ
ル、ジエチルエーテル、テトラヒト0aフランなどの鎖
状および環状エーテルとの錯体なめげることができる。
本発明を実施する場合、各成分の量的比は1個の活性水
素原子を含む化合物1モルに対し、ルイス酸は2モル以
下とするのが好ましい。2モル以上でも本発明の目的は
達成できるが実質的に余分な機であり、のちの精製操作
の妨げになったり、また最終的に残渣として残って品質
低下を持たらすので好ましくない。一方5ないし4如環
状エーテルは、1モルないし30モルとする。50モル
以上ではTHFユニットの付加割合が低下し、その機能
発現が薄れる。THFは5ないし4μ項状エーテル量と
の関係で決められるが、通常溶媒を兼ねて過剰に用いる
のがよく、未反応THFは重合反応後、回収して再匣用
される。
素原子を含む化合物1モルに対し、ルイス酸は2モル以
下とするのが好ましい。2モル以上でも本発明の目的は
達成できるが実質的に余分な機であり、のちの精製操作
の妨げになったり、また最終的に残渣として残って品質
低下を持たらすので好ましくない。一方5ないし4如環
状エーテルは、1モルないし30モルとする。50モル
以上ではTHFユニットの付加割合が低下し、その機能
発現が薄れる。THFは5ないし4μ項状エーテル量と
の関係で決められるが、通常溶媒を兼ねて過剰に用いる
のがよく、未反応THFは重合反応後、回収して再匣用
される。
重合反応は、温度−30℃ないし60℃の範囲で行なわ
れるが、通常0℃ないし40℃とするのが好ましい。反
応系は、THF自身が溶媒になる場合が多く、新たな反
応溶媒は特に必要としないが、条件によっては不活性有
機溶媒、たとえばベンゼン、トルエン、キシレン、ジエ
チルエーテル、ジブチルエーテルなどの溶媒を用いるこ
とができる。また用いる環状エーテル類は酸化をうけ易
く、反応系への水分混入を極力避けるため不活性乾燥ガ
ス雰囲気で行うのが好ましい。反応時間は、上記温度範
囲で1ないし15時間であるが、通常2ないし6時間で
充分である。反応は、発熱反応であるため除熱能力忙見
合った操作を採用する必要がある。本発明を安全尾実現
するには活性水素原子含有化合物KTHFを添加して溶
解させ(必要なら不活性有機溶媒を加えて溶解)、次い
でルイス酸を添加、最後に5ないし4員環状エーテルを
徐々に添加する手順が好ましく、除熱能力によって添加
速度をコントロールする。除熱能力を充分にとれる場合
はルイス酸と環状エーテルの添加順序、添加速度は問題
にならない。
れるが、通常0℃ないし40℃とするのが好ましい。反
応系は、THF自身が溶媒になる場合が多く、新たな反
応溶媒は特に必要としないが、条件によっては不活性有
機溶媒、たとえばベンゼン、トルエン、キシレン、ジエ
チルエーテル、ジブチルエーテルなどの溶媒を用いるこ
とができる。また用いる環状エーテル類は酸化をうけ易
く、反応系への水分混入を極力避けるため不活性乾燥ガ
ス雰囲気で行うのが好ましい。反応時間は、上記温度範
囲で1ないし15時間であるが、通常2ないし6時間で
充分である。反応は、発熱反応であるため除熱能力忙見
合った操作を採用する必要がある。本発明を安全尾実現
するには活性水素原子含有化合物KTHFを添加して溶
解させ(必要なら不活性有機溶媒を加えて溶解)、次い
でルイス酸を添加、最後に5ないし4員環状エーテルを
徐々に添加する手順が好ましく、除熱能力によって添加
速度をコントロールする。除熱能力を充分にとれる場合
はルイス酸と環状エーテルの添加順序、添加速度は問題
にならない。
重合終了液は、通常アルカリ性水溶液で中和し、加熱し
て未反応のTHFを公知の方法にて回収し、大半の触媒
分解物を含む水層な分離する。固体酸°等中和を実施し
ない場合は、水を添加して重合を停止するかまたはその
まま吸着濾過Kかけるなどして触媒成分を分離、未反応
のTHFを回収する。
て未反応のTHFを公知の方法にて回収し、大半の触媒
分解物を含む水層な分離する。固体酸°等中和を実施し
ない場合は、水を添加して重合を停止するかまたはその
まま吸着濾過Kかけるなどして触媒成分を分離、未反応
のTHFを回収する。
以下重合体を含む有ja層は公知の方法で水洗あるいは
吸着−濾過を行い、精製する。精製は無溶媒でも可能で
あるが、他の有機溶媒、たとえばベンゼン、トルエン、
キシレン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、n−
ブタノール、t−ブタノールなどを用いるのがよい。こ
れらは回収・再閉用する。
吸着−濾過を行い、精製する。精製は無溶媒でも可能で
あるが、他の有機溶媒、たとえばベンゼン、トルエン、
キシレン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、n−
ブタノール、t−ブタノールなどを用いるのがよい。こ
れらは回収・再閉用する。
次に本発明を実施例によって詳しく説明する。
なお次に示す例はいかなる場合も本発明を限定するもの
ではない。実施例中「部」は重量基準である。
ではない。実施例中「部」は重量基準である。
実施例においてヒドロキシル価は、ピリジン−無水酢酸
法による測定値である。また数平均分子M(Mn)l!
ケルパーミニジョンクロマトグラフィー(opc)によ
り測定した値である。GPCは東洋曹達■製高運液体ク
ロマトグラフィー801A型、カラム)TSKG−25
00−H/G−4000−H1is媒5THFの条件で
実施し、数平均分子*(Mn)は、市販のポリエチレン
グリコール標準試薬より求めた検量線より算出した。
法による測定値である。また数平均分子M(Mn)l!
ケルパーミニジョンクロマトグラフィー(opc)によ
り測定した値である。GPCは東洋曹達■製高運液体ク
ロマトグラフィー801A型、カラム)TSKG−25
00−H/G−4000−H1is媒5THFの条件で
実施し、数平均分子*(Mn)は、市販のポリエチレン
グリコール標準試薬より求めた検量線より算出した。
以上の分析値によりポリテトラヒドロフランモノアルコ
ールの官能度<f’)を次式より算出した。
ールの官能度<f’)を次式より算出した。
また’H−NMR,”C−NMR分析は日本電子製FX
−60によった。
−60によった。
実施例1
温度計、攪拌装置付N2シール可能な500CC4ツロ
フラスコにTHF 7428.1M水エタノール1.0
2部、三弗化ホウ素、テトラヒドロフラン錯体2.07
部をとり、攪拌水冷下に10℃に保冷、続イテプロピレ
ンオキシド23.8部を滴下ロートを用いて1時間かけ
て徐々に添加した。以後10℃にて2時間反応を続けた
。
フラスコにTHF 7428.1M水エタノール1.0
2部、三弗化ホウ素、テトラヒドロフラン錯体2.07
部をとり、攪拌水冷下に10℃に保冷、続イテプロピレ
ンオキシド23.8部を滴下ロートを用いて1時間かけ
て徐々に添加した。以後10℃にて2時間反応を続けた
。
反応終了液に10%炭酸す) IJウム水溶ti110
部を添加、反応を停止した。次にフラスコに蒸留器をセ
ットし、加熱蒸留とよって未反応THFを留去した。放
冷、静廿分液後下層の水層をねきとった。この上層有機
層にトルエン1100f、水50sを加え、70℃に昇
温して攪拌水洗を行ったのち再び放冷静置、分離下層水
層をぬきとった。
部を添加、反応を停止した。次にフラスコに蒸留器をセ
ットし、加熱蒸留とよって未反応THFを留去した。放
冷、静廿分液後下層の水層をねきとった。この上層有機
層にトルエン1100f、水50sを加え、70℃に昇
温して攪拌水洗を行ったのち再び放冷静置、分離下層水
層をぬきとった。
以下水50sを添加、70℃攪拌水洗する操作を3回く
り返し、最後の上層有機層からトルエンを減圧蒸留にで
除去して無色透明な重合体、90.1部を得た。この重
合体の分析結果は次のようであった。
り返し、最後の上層有機層からトルエンを減圧蒸留にで
除去して無色透明な重合体、90.1部を得た。この重
合体の分析結果は次のようであった。
ヒトQ dP ’I k価(5yKOH/f )
17.5数平均分子jj、 Mn(GPC)
5170水酸基官能度、I
O,99GPCおよび’H−NMR1”C−NMR分析
より、二1/−ルに平均でテトラヒドロフラン34当量
、プロピレンオキシド11当量付加したポリエーテルモ
ノアルコールであった。
17.5数平均分子jj、 Mn(GPC)
5170水酸基官能度、I
O,99GPCおよび’H−NMR1”C−NMR分析
より、二1/−ルに平均でテトラヒドロフラン34当量
、プロピレンオキシド11当量付加したポリエーテルモ
ノアルコールであった。
実施例2
実施例1と同様の反応装置を用い、T HF Z&2部
、ベンジルアルコール1.92部、三弗化ホウ素テトラ
ヒドロフラン錯体2.07部を仕込み、1゜℃にてプロ
ピレンオキシド2五8部を1時間かけて添加し、以後1
0℃で2時間反応を続けた。
、ベンジルアルコール1.92部、三弗化ホウ素テトラ
ヒドロフラン錯体2.07部を仕込み、1゜℃にてプロ
ピレンオキシド2五8部を1時間かけて添加し、以後1
0℃で2時間反応を続けた。
以下実施例1と全く同様に操作、処理し、無色透明な重
合体87.9部を得た。分析結果は次に示す通りである
。
合体87.9部を得た。分析結果は次に示す通りである
。
ヒドロキシル価(ダKOH/f ) 19.0
数平均分刊ii、Mn(GPC) 5200
水酸基官能度、f 1. o s実
施例3 実施例1と同様の反応装置を用い、 THF 76.2
部、ベンジルアルコール4.8部、三弗化ホウ紫ジエ争
ルエーテル錯体6.2部を仕込み、10℃にでプロピレ
ンオキシド2五8部を2時間かけて仕込み、のち10℃
で4時間反応を続けた。反応終了液を10%炭酸ナトリ
ウム水溶液230部にて中和、重合を停止した。以下実
施例1と同様に操作し、無色透明な重合体990部を得
た。この分析値を次に示す。
数平均分刊ii、Mn(GPC) 5200
水酸基官能度、f 1. o s実
施例3 実施例1と同様の反応装置を用い、 THF 76.2
部、ベンジルアルコール4.8部、三弗化ホウ紫ジエ争
ルエーテル錯体6.2部を仕込み、10℃にでプロピレ
ンオキシド2五8部を2時間かけて仕込み、のち10℃
で4時間反応を続けた。反応終了液を10%炭酸ナトリ
ウム水溶液230部にて中和、重合を停止した。以下実
施例1と同様に操作し、無色透明な重合体990部を得
た。この分析値を次に示す。
ヒトOキシル価(■KOH/l ) 26.8
数平均分子量、Mn(GPC) 2050水
酸基官能度、f α98以上の実施例
から明らかなように本発明の方法によって定置的にポリ
オキシテトラメチレン基から成るポリエーテルモノアル
コールを得ることができる。
数平均分子量、Mn(GPC) 2050水
酸基官能度、f α98以上の実施例
から明らかなように本発明の方法によって定置的にポリ
オキシテトラメチレン基から成るポリエーテルモノアル
コールを得ることができる。
保土谷化学工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、1分子中に1個の活性水素原子を有する化合物を開
始剤にルイス酸と3ないし4員環状エーテルを用いてテ
トラヒドロフランを重合させるポリエーテルモノアルコ
ールの製法。 2、1個の活性水素原子を有する化合物が水酸基、カル
ボキシル基、チオール基から選ばれる基を有する化合物
である特許請求の範囲第1項記載のポリエーテルモノア
ルコールの製法。 3、3ないし4員環状エーテルがエポキシド類、オキセ
タン類から選ばれる環状エーテルである特許請求の範囲
第1項記載のポリエーテルモノアルコールの製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24973086A JPS63105029A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | ポリエ−テルモノアルコ−ルの製法 |
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JP24973086A JPS63105029A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | ポリエ−テルモノアルコ−ルの製法 |
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JPS63105029A true JPS63105029A (ja) | 1988-05-10 |
Family
ID=17197347
Family Applications (1)
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JP24973086A Pending JPS63105029A (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | ポリエ−テルモノアルコ−ルの製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS63105029A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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