JPH01279914A - エポキシ化ポリエーテルの製造方法 - Google Patents
エポキシ化ポリエーテルの製造方法Info
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【発明の詳細な説明】
本発明はエポキシ化ポリエーテルの製造方法に関するも
のである。
のである。
現在、工業的に生産されているエポキシ樹脂の大部分は
ビスフェノールA型のエポキシ化合物を主成分とするも
のであり、このエポキシ樹脂が有する強靭性、耐熱性、
化学的抵抗性、接着性などの特性を利用して、電気絶縁
材料、コーティング材料、積層物、構造材料、土木建築
材料などの分野で幅広く用いられている。これは、ビス
フェノールA型のエポキシ樹脂が、その分子内に反応性
に富んだエポキシ基を有すると共に、耐熱性を付与する
ビスフェノールA残基と接着性を付与する水酸基を併せ
て有しているためであり、このように諸特性を兼ね備え
た樹脂は他には余りみられない。
ビスフェノールA型のエポキシ化合物を主成分とするも
のであり、このエポキシ樹脂が有する強靭性、耐熱性、
化学的抵抗性、接着性などの特性を利用して、電気絶縁
材料、コーティング材料、積層物、構造材料、土木建築
材料などの分野で幅広く用いられている。これは、ビス
フェノールA型のエポキシ樹脂が、その分子内に反応性
に富んだエポキシ基を有すると共に、耐熱性を付与する
ビスフェノールA残基と接着性を付与する水酸基を併せ
て有しているためであり、このように諸特性を兼ね備え
た樹脂は他には余りみられない。
また、主成分のエポキシ化合物は単独で用いられること
は稀であり、通常、ポリメチレンジアミン、ポリエーテ
ルジアミン、インホロンジアミン、メタフェニレンジア
ミン、2.4−トルエンジアミン、無水フタル酸、無水
マレイン酸などの硬化剤;スチレンオキシド、グリシジ
ルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ジグリ
シジルエーテルなどの反応性希釈剤;シリカ、マイカ、
石英粉などの充填剤;フェノール、ビスフェノールA1
サリチル酸、オクチル酸スズなどの硬化促進剤などの添
加剤を配合することにより、優れた性能を発揮すること
ができる。そして、この添加剤の種類及び量を適宜調節
することにより種々の特性を発現せしめることが可能で
あり、このことが広範な用途に用いられる一因ともなっ
ている。
は稀であり、通常、ポリメチレンジアミン、ポリエーテ
ルジアミン、インホロンジアミン、メタフェニレンジア
ミン、2.4−トルエンジアミン、無水フタル酸、無水
マレイン酸などの硬化剤;スチレンオキシド、グリシジ
ルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ジグリ
シジルエーテルなどの反応性希釈剤;シリカ、マイカ、
石英粉などの充填剤;フェノール、ビスフェノールA1
サリチル酸、オクチル酸スズなどの硬化促進剤などの添
加剤を配合することにより、優れた性能を発揮すること
ができる。そして、この添加剤の種類及び量を適宜調節
することにより種々の特性を発現せしめることが可能で
あり、このことが広範な用途に用いられる一因ともなっ
ている。
エポキシ樹脂はこのように優れた性質を有する樹脂であ
るが、最近、各種の用途における要求性能が高まるにつ
れて種々の改良すべき点を残していることが明らかにな
ってきた。その一つに、従来のエポキシ樹脂は可撓性が
小さいという点が挙げられる。即ち、ビスフェノールA
型のエポキシ樹脂は、一般に柔軟性に乏しく、特に弾性
体のコーティング材料に用いた場合にはクラックが極め
て生じ易く、工業上大きな欠点となっている。
るが、最近、各種の用途における要求性能が高まるにつ
れて種々の改良すべき点を残していることが明らかにな
ってきた。その一つに、従来のエポキシ樹脂は可撓性が
小さいという点が挙げられる。即ち、ビスフェノールA
型のエポキシ樹脂は、一般に柔軟性に乏しく、特に弾性
体のコーティング材料に用いた場合にはクラックが極め
て生じ易く、工業上大きな欠点となっている。
このような事情から、エポキシ樹脂に大きな可撓性を有
せしめるための研究が種々なされるようになってきた。
せしめるための研究が種々なされるようになってきた。
その一つに、エポキシ樹脂に単に弾性体をブレンドする
方法が知られている。しかし、この方法は、エポキシ樹
脂に弾性体を適当な粒径でしかも再現性よく分散させる
ことが必要であることから技術的困難性が大きく、工業
上極めて不利である。このことから、エポキシ樹脂に大
きな可撓性を付与するための、分子内に弾性を有する骨
格を有した反応性の可撓性付与剤の研究が次第に盛んと
なり、種々の可撓性付与剤が開発されている。
方法が知られている。しかし、この方法は、エポキシ樹
脂に弾性体を適当な粒径でしかも再現性よく分散させる
ことが必要であることから技術的困難性が大きく、工業
上極めて不利である。このことから、エポキシ樹脂に大
きな可撓性を付与するための、分子内に弾性を有する骨
格を有した反応性の可撓性付与剤の研究が次第に盛んと
なり、種々の可撓性付与剤が開発されている。
しかしながら、主成分のエポキシ化合物或いは硬化剤と
の相溶性、エポキシ樹脂の機械的特性、耐衝撃性などの
諸特性及び製造コストの点においてすべてにわたって満
足する可撓性付与剤は得られていないのが現状である。
の相溶性、エポキシ樹脂の機械的特性、耐衝撃性などの
諸特性及び製造コストの点においてすべてにわたって満
足する可撓性付与剤は得られていないのが現状である。
他方、ポリウレタン、ポリエステルなどの原料として知
られているポリオキシテトラメチレングリコールは、一
般にテトラヒドロフランを開通重合させて製造され、こ
のポリオキシテトラメチレングリコールは分子の両末端
に水酸基が結合している反応性重合体であり、特にポリ
ウレタンの原料として用いてジイソシアナートと反応せ
しめた場合には、得られるポリウレタンが他のポリマー
グリコール類を原料として得られるポリウレタンに比べ
て優れた機械的特性及び優れた耐加水分解性を有するこ
とから、工業的に重要な材料とじて広く用いられるよう
になってきている。このポリオキシテトラメチレングリ
コールは、その骨格がオキシテトラメチレンユニットが
規則正しく繰り返された構造であり、このことがポリウ
レタンの機械的特性、強度を優れたものにしていると推
定される。
られているポリオキシテトラメチレングリコールは、一
般にテトラヒドロフランを開通重合させて製造され、こ
のポリオキシテトラメチレングリコールは分子の両末端
に水酸基が結合している反応性重合体であり、特にポリ
ウレタンの原料として用いてジイソシアナートと反応せ
しめた場合には、得られるポリウレタンが他のポリマー
グリコール類を原料として得られるポリウレタンに比べ
て優れた機械的特性及び優れた耐加水分解性を有するこ
とから、工業的に重要な材料とじて広く用いられるよう
になってきている。このポリオキシテトラメチレングリ
コールは、その骨格がオキシテトラメチレンユニットが
規則正しく繰り返された構造であり、このことがポリウ
レタンの機械的特性、強度を優れたものにしていると推
定される。
本発明者らは、以上のような事情に鑑みて鋭意研究を重
ねた結果、特定の条件を満足する混合系反応触媒を用い
てポリオキシテトラメチレングリコールを反応せしめ、
生成されるポリエーテルグリコールを、特定範囲の量の
脱ハロゲン化水素剤を用いて脱ハロゲン化水素処理する
ことによって得られるエポキシ化ポリエーテルによれば
、大きな可撓性を有し、しかも種々の優れた特性を有す
るエポキシ樹脂を得ることができることを見出して本発
明を完成するに至った。
ねた結果、特定の条件を満足する混合系反応触媒を用い
てポリオキシテトラメチレングリコールを反応せしめ、
生成されるポリエーテルグリコールを、特定範囲の量の
脱ハロゲン化水素剤を用いて脱ハロゲン化水素処理する
ことによって得られるエポキシ化ポリエーテルによれば
、大きな可撓性を有し、しかも種々の優れた特性を有す
るエポキシ樹脂を得ることができることを見出して本発
明を完成するに至った。
本発明の目的は、エポキシ樹脂の原料として用いた場合
に、大きな可撓性を有し、併せて種々の優れた特性を有
するエポキシ樹脂を得ることのできるエポキシ化ポリエ
ーテルの製造方法を提供するにある。
に、大きな可撓性を有し、併せて種々の優れた特性を有
するエポキシ樹脂を得ることのできるエポキシ化ポリエ
ーテルの製造方法を提供するにある。
本発明の製造方法は、混合系反応触媒を用いてポリオキ
シテトラメチレングリコールを反応せしめてポリエーテ
ルグリコールを生成させ、このポリエーテルグリコール
を脱ハロゲン化水素剤によって脱ハロゲン化水素処理す
ることにより、その1分子中に下記−数式(I)で表わ
されるエポキシ基を数平均で1個以上有するエポキシ化
ポリエーテルを製造する方法であって、 前記混合系反応触媒は、 ■ルイス酸及びルイス酸のエーテル錯体から成る群から
選ばれた少なくとも1種より成る(A)成分と、 ■エピハロヒドリンより成る(B)成分とが、条件(1
):(A)成分/ポリオキシテトラメチレングリコール
が含有する水酸基の量(モル比)が0.02〜2である
こと、及び 条件(2):(B)成分/ポリオキシテトラメチレング
リコールが含有する水酸基の量(モル比)が0.5〜3
であること、 が満足されるよう配合されてなり、 前記脱ハロゲン化水素剤の量が、当該ポリエーテルグリ
コール中の下記構造式(n)で表わされる第2級水酸基
に対して0.5〜4当量の範囲となる量であることを特
徴とする。
シテトラメチレングリコールを反応せしめてポリエーテ
ルグリコールを生成させ、このポリエーテルグリコール
を脱ハロゲン化水素剤によって脱ハロゲン化水素処理す
ることにより、その1分子中に下記−数式(I)で表わ
されるエポキシ基を数平均で1個以上有するエポキシ化
ポリエーテルを製造する方法であって、 前記混合系反応触媒は、 ■ルイス酸及びルイス酸のエーテル錯体から成る群から
選ばれた少なくとも1種より成る(A)成分と、 ■エピハロヒドリンより成る(B)成分とが、条件(1
):(A)成分/ポリオキシテトラメチレングリコール
が含有する水酸基の量(モル比)が0.02〜2である
こと、及び 条件(2):(B)成分/ポリオキシテトラメチレング
リコールが含有する水酸基の量(モル比)が0.5〜3
であること、 が満足されるよう配合されてなり、 前記脱ハロゲン化水素剤の量が、当該ポリエーテルグリ
コール中の下記構造式(n)で表わされる第2級水酸基
に対して0.5〜4当量の範囲となる量であることを特
徴とする。
(但し、R1及びR3は同一または異なる、水素原子若
しくはアルキル基を表わし、Xはハロゲン原子を表わす
。) 以下、本発明の詳細な説明する。
しくはアルキル基を表わし、Xはハロゲン原子を表わす
。) 以下、本発明の詳細な説明する。
本発明においては、ポリオキシテトラメチレングリコー
ルを、不活性溶剤の存在下または不存在下において、後
述する(A)成分と(B)成分とよりなり、後述する条
件(1)及び(2)を満足する混合系反応触媒を用いて
、反応せしめてポリエーテルグリコールを生成させ、こ
のポリエーテルグリコールを、特定範囲の量の脱ハロゲ
ン化水素剤によって脱ハロゲン化水素処理することによ
り、特定のエポキシ化ポリエーテルを製造する。
ルを、不活性溶剤の存在下または不存在下において、後
述する(A)成分と(B)成分とよりなり、後述する条
件(1)及び(2)を満足する混合系反応触媒を用いて
、反応せしめてポリエーテルグリコールを生成させ、こ
のポリエーテルグリコールを、特定範囲の量の脱ハロゲ
ン化水素剤によって脱ハロゲン化水素処理することによ
り、特定のエポキシ化ポリエーテルを製造する。
本発明の製造方法において用いられる原料としてのポリ
オキシテトラメチレングリコールは、特に制限されるも
のではないが、その数平均分子量が300〜20000
であるものが好ましく、さらに好ましくは500〜to
oooのものである。
オキシテトラメチレングリコールは、特に制限されるも
のではないが、その数平均分子量が300〜20000
であるものが好ましく、さらに好ましくは500〜to
oooのものである。
混合系反応触媒の(A)成分は、ルイス酸及びルイス酸
のエーテル錯体から成る群から選ばれたものである。こ
の(A)成分としては、取扱いが容易な点及び触媒作用
が良好な点などから、三フフ化ホウ素、五フッ化リン、
五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモン、五塩化アンチモン
、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、塩化第二ス
ズ、塩化チタン、塩化第二鉄などの金属または非金属の
ハロゲン化物;二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化
亜鉛、二酸化ケイ素−酸化アルミニウムなどの固体酸:
三フッ化ホウ素、五フッ化リン、五フフ化アンチモンな
どとジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジブチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、アニソールなどの鎮状ま
たは環状エーテルとの錯体などi好ましいものとして挙
げることができる。
のエーテル錯体から成る群から選ばれたものである。こ
の(A)成分としては、取扱いが容易な点及び触媒作用
が良好な点などから、三フフ化ホウ素、五フッ化リン、
五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモン、五塩化アンチモン
、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、塩化第二ス
ズ、塩化チタン、塩化第二鉄などの金属または非金属の
ハロゲン化物;二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化
亜鉛、二酸化ケイ素−酸化アルミニウムなどの固体酸:
三フッ化ホウ素、五フッ化リン、五フフ化アンチモンな
どとジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジブチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、アニソールなどの鎮状ま
たは環状エーテルとの錯体などi好ましいものとして挙
げることができる。
混合系反応触媒の(B)成分は、エビクロロドリンであ
る。この(B)成分としては、エビフルオロヒドリン、
エビクロロヒドリン、エビブロモヒドリン及びエビヨー
ドヒドリンがあり、このうち人手が容易である点、触媒
作用が良好な点などから、エビクロロヒドリン、エビブ
ロモヒドリンを好ましいものとして挙げることができる
。
る。この(B)成分としては、エビフルオロヒドリン、
エビクロロヒドリン、エビブロモヒドリン及びエビヨー
ドヒドリンがあり、このうち人手が容易である点、触媒
作用が良好な点などから、エビクロロヒドリン、エビブ
ロモヒドリンを好ましいものとして挙げることができる
。
ポリエーテルグリコールの脱ハロゲン化水素処理には、
脱ハロゲン化水素剤として例えば塩基性物質を用いるが
、この塩基性物質としては、反応性、入手の容易性、コ
ストの点から、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、コリジンなど、また
はこれらの水溶液或いはアルコール溶液などを好ましい
ものとして挙げることができ、特に好ましくは水酸化ナ
トリウムまたは水酸化カリウムの5〜45重量%の水溶
液を挙げることができる。
脱ハロゲン化水素剤として例えば塩基性物質を用いるが
、この塩基性物質としては、反応性、入手の容易性、コ
ストの点から、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、コリジンなど、また
はこれらの水溶液或いはアルコール溶液などを好ましい
ものとして挙げることができ、特に好ましくは水酸化ナ
トリウムまたは水酸化カリウムの5〜45重量%の水溶
液を挙げることができる。
本発明の製造方法においては、ポリオキシテトラメチレ
ングリコールと(A)成分及び(B)成分の使用量の関
係が下記条件(1)及び条件(2)が満足される範囲内
とされる。
ングリコールと(A)成分及び(B)成分の使用量の関
係が下記条件(1)及び条件(2)が満足される範囲内
とされる。
条件(1)は、(A)成分/ポリオキシテトラメチレン
グリコールが含有する水酸基の量(モル比)が0.02
〜2 であることであり、特に好ましくはo、1−Lt
である。このモル比が0.02未満では触媒作用が低下
し、一方、このモル比が2を越えると不必要に多量の触
媒を用いることとなり、コスト高を招くため工業上不利
である。
グリコールが含有する水酸基の量(モル比)が0.02
〜2 であることであり、特に好ましくはo、1−Lt
である。このモル比が0.02未満では触媒作用が低下
し、一方、このモル比が2を越えると不必要に多量の触
媒を用いることとなり、コスト高を招くため工業上不利
である。
(A)成分として固体酸を用いる場合は、公知の方法、
例えば「触媒」 (斯波ら、第4巻、第58頁)に記載
されている方法により測定した固体酸のルイス酸として
の酸性度(ミリモル/グラム固体酸)から上述の条件に
相当する固体酸の量を算出して使用すればよい。
例えば「触媒」 (斯波ら、第4巻、第58頁)に記載
されている方法により測定した固体酸のルイス酸として
の酸性度(ミリモル/グラム固体酸)から上述の条件に
相当する固体酸の量を算出して使用すればよい。
条件(2)は、(B)成分/ポリオキシテトラメチレン
グリコールが含有する水酸基の量(モル比)が0.5〜
3であることであり、特に好ましくは0.8〜2、さら
に好ましくは1〜1.25である。このモル比が0.5
未満では得られるエポキシ化ポリエーテルの官能度が低
下し、一方、このモル比が3を越えると(B)成分であ
るエビハロヒドリンのホモポリマーが副生ずるようにな
るので好ましくない。
グリコールが含有する水酸基の量(モル比)が0.5〜
3であることであり、特に好ましくは0.8〜2、さら
に好ましくは1〜1.25である。このモル比が0.5
未満では得られるエポキシ化ポリエーテルの官能度が低
下し、一方、このモル比が3を越えると(B)成分であ
るエビハロヒドリンのホモポリマーが副生ずるようにな
るので好ましくない。
本発明の製造方法において、脱ハロゲン化水素処理に用
いる脱ハロゲン化水素剤の使用量は、中間生成物である
ポリエーテルグリコール中の下記構造式〈■) で表わ
される第2級水酸基に対して0.5〜4当量の範囲とな
る量とされ、特に好ましくは0.9〜2当量の範囲とな
る量とされる。この脱ハロゲン化水素剤の使用量が少な
すぎるとエポキシ化反応が完結せず、一方、多すぎると
生成したエポキシ基が再び開通反応を起こすおそれがあ
る。
いる脱ハロゲン化水素剤の使用量は、中間生成物である
ポリエーテルグリコール中の下記構造式〈■) で表わ
される第2級水酸基に対して0.5〜4当量の範囲とな
る量とされ、特に好ましくは0.9〜2当量の範囲とな
る量とされる。この脱ハロゲン化水素剤の使用量が少な
すぎるとエポキシ化反応が完結せず、一方、多すぎると
生成したエポキシ基が再び開通反応を起こすおそれがあ
る。
(但し、R+ 及びR3は同一または異なる、水素原子
若しくはアルキル基を表わし、Xはハロゲン原子を表わ
す。) なお、ポリエーテルグリコール中の第2級水酸基が前記
構造式(n)で表わされるものであることは、後述する
ように脱ハロゲン化水素剤で処理することによって第2
級水酸基のほとんどすべてがエポキシ基に変化すること
から理解することができる。
若しくはアルキル基を表わし、Xはハロゲン原子を表わ
す。) なお、ポリエーテルグリコール中の第2級水酸基が前記
構造式(n)で表わされるものであることは、後述する
ように脱ハロゲン化水素剤で処理することによって第2
級水酸基のほとんどすべてがエポキシ基に変化すること
から理解することができる。
本発明の製造方法の実施において、ポリオキシテトラメ
チレングリコールを(A)成分及び(B)成分よりなる
混合系反応触媒の存在下に反応せしめる際には、必要に
応じて適当な溶媒を用いることができる。この溶媒とし
てはポリオキシテトラメチレングリコール及び上記混合
系反応触媒に対して不活性なものであればよい。さらに
、反応を行う際には反応系を不活性ガス雰囲気にするの
が好ましい。
チレングリコールを(A)成分及び(B)成分よりなる
混合系反応触媒の存在下に反応せしめる際には、必要に
応じて適当な溶媒を用いることができる。この溶媒とし
てはポリオキシテトラメチレングリコール及び上記混合
系反応触媒に対して不活性なものであればよい。さらに
、反応を行う際には反応系を不活性ガス雰囲気にするの
が好ましい。
また、ポリオキシテトラメチレングリコールに対する前
記(A)成分及び(B)成分の添加方法は特に制限され
るものではないが、通常は、ポリオキシテトラメチレン
グリコールに(A)成分を混合した後これに(B)成分
を添加する方法、或いはポリオキシテトラメチレングリ
コールに(B)成分を混合した後これに(A)成分を添
加する方法が便利である。
記(A)成分及び(B)成分の添加方法は特に制限され
るものではないが、通常は、ポリオキシテトラメチレン
グリコールに(A)成分を混合した後これに(B)成分
を添加する方法、或いはポリオキシテトラメチレングリ
コールに(B)成分を混合した後これに(A)成分を添
加する方法が便利である。
反応温度は、極端に高い場合にはポリオキシテトラメチ
レングリコールが分解するおそれがあること、極端に低
い場合には反応速度が極めて小さくなることから、−2
0〜50℃の範囲が好ましい。
レングリコールが分解するおそれがあること、極端に低
い場合には反応速度が極めて小さくなることから、−2
0〜50℃の範囲が好ましい。
中間生成物であるポリエーテルグリコールを脱ハロゲン
化水素処理するに際しては、反応工程によって得られる
ポリエーテルグリコール溶液から特にポリエーテルグリ
コールを回収せずに、そのまま脱ハロゲン化水素処理を
行うことができる。
化水素処理するに際しては、反応工程によって得られる
ポリエーテルグリコール溶液から特にポリエーテルグリ
コールを回収せずに、そのまま脱ハロゲン化水素処理を
行うことができる。
また、ポリエーテルグリコールを以下に示す方法などで
回収した後、脱ハロゲン化水素処理を行ってもよい。即
ち、ポリエーテルグリコールの生成過程において、公知
の方法、例えば低温でアンモニア水、水酸化ナトリウム
水溶液などのアルカリを加える方法、少量のアミンを加
える方法、或いは多量の水を加える方法などによって反
応を停止し、次いでポリエーテルグリコールを回収した
後、脱ハロゲン化水素処理を行う方法である。
回収した後、脱ハロゲン化水素処理を行ってもよい。即
ち、ポリエーテルグリコールの生成過程において、公知
の方法、例えば低温でアンモニア水、水酸化ナトリウム
水溶液などのアルカリを加える方法、少量のアミンを加
える方法、或いは多量の水を加える方法などによって反
応を停止し、次いでポリエーテルグリコールを回収した
後、脱ハロゲン化水素処理を行う方法である。
ポリエーテルグリコールの回収に際しては、通常、反応
停止後、触媒物質を除去するためにポリエーテルグリコ
ールを洗浄するが、これにはアルカリ性水溶液或いはリ
ン酸第二カリウムのような中性塩の水溶液または水が使
用される。これらの水溶液または水とポリエーテルグリ
コールとの混合物からポリエーテルグリコールを容易に
回収するために、水と混合しない溶剤を加えてポリエー
テルグリコールを抽出することができる。
停止後、触媒物質を除去するためにポリエーテルグリコ
ールを洗浄するが、これにはアルカリ性水溶液或いはリ
ン酸第二カリウムのような中性塩の水溶液または水が使
用される。これらの水溶液または水とポリエーテルグリ
コールとの混合物からポリエーテルグリコールを容易に
回収するために、水と混合しない溶剤を加えてポリエー
テルグリコールを抽出することができる。
洗浄後のポリエーテルグリコールは、乾燥、生成した塩
の濾過などによって精製し回収することができる。
の濾過などによって精製し回収することができる。
上記ポリエーテルグリコールの脱ハロゲン化水素処理を
行う場合において、処理温度は特に制限されるものでは
ないが、反応速度、収率の点から、−10〜120℃で
あることが好ましく、さらに好ましくは0〜80℃であ
る。また、必要に応じて反応系に適当な溶剤、例えばエ
チルアルコーノペ第3級ブチルアルコールなどを添加し
、反応系の粘度を低下させることができる。
行う場合において、処理温度は特に制限されるものでは
ないが、反応速度、収率の点から、−10〜120℃で
あることが好ましく、さらに好ましくは0〜80℃であ
る。また、必要に応じて反応系に適当な溶剤、例えばエ
チルアルコーノペ第3級ブチルアルコールなどを添加し
、反応系の粘度を低下させることができる。
また、ポリエーテルグリコールを回収せずに脱ハロゲン
化水素処理を行う場合における脱ハロゲン化水素剤の使
用量は、未回収のポリエーテルグリコールの一部をサン
プリングし、これを精製して回収した後、前δ8構造式
(n)で表わされる第2級水酸基の量を求め、この値か
ら算出した量に、(A)を分の中和に要する量を加えた
ものを使用量とすることができる。
化水素処理を行う場合における脱ハロゲン化水素剤の使
用量は、未回収のポリエーテルグリコールの一部をサン
プリングし、これを精製して回収した後、前δ8構造式
(n)で表わされる第2級水酸基の量を求め、この値か
ら算出した量に、(A)を分の中和に要する量を加えた
ものを使用量とすることができる。
會だ、脱ハロゲン化水素処理に先立って、低温で固体ア
ルカリを用いて(A)成分を吸着除去するような系にあ
っては、上記第2級水酸基の量を求め、その値から算出
される量をもって脱ハロゲン化水素剤の使用量とするこ
とができる。
ルカリを用いて(A)成分を吸着除去するような系にあ
っては、上記第2級水酸基の量を求め、その値から算出
される量をもって脱ハロゲン化水素剤の使用量とするこ
とができる。
脱ハロゲン化水素処理後において、反応混合物からエポ
キシ化ポリエーテルを精製回収するには公知の方法を用
いることができる。例えば、脱ハロゲン化水素処理後、
生成した塩をそのまま濾過するか、或いは加熱、減圧、
脱水後析出物質を濾過し、その後必要に応じて濃縮する
方法、無水硫酸ナトリウムのような脱水剤を用いて脱水
するか、水と共沸する溶剤を添加して共沸により脱水し
た後、加熱、減圧、濃縮する方法、反応混合物を系が中
性となるまで水洗し、その後濃縮乾燥させる方法などが
挙げられる。これらの方法においてエポキシ化ポリエー
テルの回収率の向上を図るために適当な溶剤を加えるこ
ともできる。
キシ化ポリエーテルを精製回収するには公知の方法を用
いることができる。例えば、脱ハロゲン化水素処理後、
生成した塩をそのまま濾過するか、或いは加熱、減圧、
脱水後析出物質を濾過し、その後必要に応じて濃縮する
方法、無水硫酸ナトリウムのような脱水剤を用いて脱水
するか、水と共沸する溶剤を添加して共沸により脱水し
た後、加熱、減圧、濃縮する方法、反応混合物を系が中
性となるまで水洗し、その後濃縮乾燥させる方法などが
挙げられる。これらの方法においてエポキシ化ポリエー
テルの回収率の向上を図るために適当な溶剤を加えるこ
ともできる。
これらの方法の中でも、エポキシ基が希アルカリ水溶液
中では比較的不安定であること及び精製後のエポキシ化
ポリエーテル中のアルカリ価を低く抑える必要のあるこ
とから、脱ハロゲン化水素処理後の反応混合物を加熱、
減圧、脱水するか、或いは水と共沸する比較的低沸点の
溶剤を添加して共沸により脱水して、その結果生成した
塩及び未反応のアルカリを濾過により取り除き、さらに
必要に応じて濃縮する方法が好ましい。
中では比較的不安定であること及び精製後のエポキシ化
ポリエーテル中のアルカリ価を低く抑える必要のあるこ
とから、脱ハロゲン化水素処理後の反応混合物を加熱、
減圧、脱水するか、或いは水と共沸する比較的低沸点の
溶剤を添加して共沸により脱水して、その結果生成した
塩及び未反応のアルカリを濾過により取り除き、さらに
必要に応じて濃縮する方法が好ましい。
本発明の製造方法によって得られるエポキシ化ポリエー
テ)Cは、後述する実施例からも理解されるように、オ
キシテトラメチレンユニットを含有して成り、その1分
子中に下記一般式(I)で表わされるエポキシ基を数平
均で1個以上、好ましくは1〜10個有するものである
。
テ)Cは、後述する実施例からも理解されるように、オ
キシテトラメチレンユニットを含有して成り、その1分
子中に下記一般式(I)で表わされるエポキシ基を数平
均で1個以上、好ましくは1〜10個有するものである
。
(但し、R3及びR3は同一または異なる、水素原子若
しくはアルキル基を表わす。) そして、このエポキシ化ポリエーテルは、その1分子中
におけるオキシテトラメチレンユニットの重量含率が6
0%以上であることが好ましく、特に70%以上が好ま
しい。当該重量含率が60%未満ではエポキシ樹脂の原
料として用いた場合に得られるエポキシ樹脂の機械的特
性などが低下する。
しくはアルキル基を表わす。) そして、このエポキシ化ポリエーテルは、その1分子中
におけるオキシテトラメチレンユニットの重量含率が6
0%以上であることが好ましく、特に70%以上が好ま
しい。当該重量含率が60%未満ではエポキシ樹脂の原
料として用いた場合に得られるエポキシ樹脂の機械的特
性などが低下する。
また、得られるエポキシ化ポリエーテルが、その1分子
当りに含有されるハロゲン原子の数平均の個数が下記式
(I)で与えられる値(N)以下のものである場合には
、優れた電気絶縁性を有するエポキシ樹脂が得られるの
で好ましい。
当りに含有されるハロゲン原子の数平均の個数が下記式
(I)で与えられる値(N)以下のものである場合には
、優れた電気絶縁性を有するエポキシ樹脂が得られるの
で好ましい。
N=:3・f−3・・・・・・(Ire)(但し、fは
式 %式% エポキシ当量(g/eqiv) で表わされるエポキシ化ポリエーテルのエポキシ基とし
ての官能度であり、Sはエポキシ化ポリエーテル1分子
中に存在する前記構造式(n)で表わされる第2級水酸
基の数平均の個数を表わす。) 本発明の製造方法によって得られるエポキシ化ポリエー
テルの代表的な構造としては、ポリオキシテトラメチレ
ングリコール残基の両末端に前記一般式(I)で示され
るエポキシ基を有した基が結合しているものと推定され
る。
式 %式% エポキシ当量(g/eqiv) で表わされるエポキシ化ポリエーテルのエポキシ基とし
ての官能度であり、Sはエポキシ化ポリエーテル1分子
中に存在する前記構造式(n)で表わされる第2級水酸
基の数平均の個数を表わす。) 本発明の製造方法によって得られるエポキシ化ポリエー
テルの代表的な構造としては、ポリオキシテトラメチレ
ングリコール残基の両末端に前記一般式(I)で示され
るエポキシ基を有した基が結合しているものと推定され
る。
上記エポキシ化ポリエーテルの数平均分子量は、中間生
成物であるポリエーテルグリコールを合成する場合にお
ける反応条件を適宜設定することにより幅広く変えるこ
とが可能であるが、エポキシ樹脂の原料として用いる場
合には、通常、数平均分子量が300°〜20000で
あることが好ましく、さらに好ましくは500〜100
00である。
成物であるポリエーテルグリコールを合成する場合にお
ける反応条件を適宜設定することにより幅広く変えるこ
とが可能であるが、エポキシ樹脂の原料として用いる場
合には、通常、数平均分子量が300°〜20000で
あることが好ましく、さらに好ましくは500〜100
00である。
本発明の製造方法によって製造されるエポキシ化ポリエ
ーテルは、エポキシ樹脂の原料として用いられ、ここに
得られるエポキシ樹脂は、可撓性が大きく、機械的特性
、耐衝撃性などの緒特性に優れたものとなる。また、こ
のエポキシ化ポリエーテルは単独で用いてもエポキシ樹
脂を得ることができるが、他のエポキシ化合物、例えば
ビスフェノールAなどと混合してエポキシ樹脂を得るこ
ともでき、この場合には当該エポキシ化ポリエーテルの
ポリマー鎖中にエーテル結合が含まれているため、他の
エポキシ化合物或いは通常添加剤として用いられる硬化
剤などとの相溶性が極めて良好であり、従って、得られ
るエポキシ樹脂に大きな可撓性を容易に付与することが
でき、工業上極めて有利である。
ーテルは、エポキシ樹脂の原料として用いられ、ここに
得られるエポキシ樹脂は、可撓性が大きく、機械的特性
、耐衝撃性などの緒特性に優れたものとなる。また、こ
のエポキシ化ポリエーテルは単独で用いてもエポキシ樹
脂を得ることができるが、他のエポキシ化合物、例えば
ビスフェノールAなどと混合してエポキシ樹脂を得るこ
ともでき、この場合には当該エポキシ化ポリエーテルの
ポリマー鎖中にエーテル結合が含まれているため、他の
エポキシ化合物或いは通常添加剤として用いられる硬化
剤などとの相溶性が極めて良好であり、従って、得られ
るエポキシ樹脂に大きな可撓性を容易に付与することが
でき、工業上極めて有利である。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は以
下の実施例に眼定されるものではない。
下の実施例に眼定されるものではない。
実施例1
撹拌装置、冷却用蛇管、滴下漏斗、温度計及び窒素ガス
の出入口を備えた容量51のセパラブルフラスコ内を窒
素ガスで置換した後、脱水した数平均分子it 107
0のポリオキシテトラメチレングリコール800 g
(0,748モル)、脱水したジオキサン11及び三フ
ッ化ホウ素−ジエチルニーテレ−) 42.4 g (
0,299モル)を仕込んだ。
の出入口を備えた容量51のセパラブルフラスコ内を窒
素ガスで置換した後、脱水した数平均分子it 107
0のポリオキシテトラメチレングリコール800 g
(0,748モル)、脱水したジオキサン11及び三フ
ッ化ホウ素−ジエチルニーテレ−) 42.4 g (
0,299モル)を仕込んだ。
次いで冷却用蛇管によりこの混合物の温度を15℃に保
持して撹拌しながら、脱水したエピクロロヒドリン15
2g (1,64モル)を2時間にわたって滴下漏斗か
ら加えた。滴下終了後さらに5時間にわたって撹拌を続
け、その後蒸留水11を加えて反応を停止させた。
持して撹拌しながら、脱水したエピクロロヒドリン15
2g (1,64モル)を2時間にわたって滴下漏斗か
ら加えた。滴下終了後さらに5時間にわたって撹拌を続
け、その後蒸留水11を加えて反応を停止させた。
次にこの反応液にトルエン1,51を加えて15分間撹
拌し、その後静置して分離した水層部分を除去した。得
られた油層部分に蒸留水1!を加えて15分間撹拌し、
その後静置して分離した水層部分を除去した。同様の操
作をさらに2回繰り返して行い、分離した水層部分のp
Hが7になるまで洗浄した後、有機層部分をとりだし、
これを濾紙で濾過した。iられた濾液からロータリーエ
バポレーターによりトルエンを完全に留去して無色液状
のポリエーテルグリコール910gを得た。これを「ポ
リエーテルグリコールIAJとする。
拌し、その後静置して分離した水層部分を除去した。得
られた油層部分に蒸留水1!を加えて15分間撹拌し、
その後静置して分離した水層部分を除去した。同様の操
作をさらに2回繰り返して行い、分離した水層部分のp
Hが7になるまで洗浄した後、有機層部分をとりだし、
これを濾紙で濾過した。iられた濾液からロータリーエ
バポレーターによりトルエンを完全に留去して無色液状
のポリエーテルグリコール910gを得た。これを「ポ
リエーテルグリコールIAJとする。
このポリエーテルグリコールIAの数平均分子量を蒸気
圧浸透式分子量測定装置により測定したところ1280
であった。また、JIS K1557−1970による
方法に従ってフタル化反応で求めた水酸基価は86.3
(+++gKOH/ g )であった。この数平均分
子量と水酸基価から計算したポリエーテルグリコールI
Aの1分子当りの水酸基数即ち水酸基としての官能度は
1.97であった。
圧浸透式分子量測定装置により測定したところ1280
であった。また、JIS K1557−1970による
方法に従ってフタル化反応で求めた水酸基価は86.3
(+++gKOH/ g )であった。この数平均分
子量と水酸基価から計算したポリエーテルグリコールI
Aの1分子当りの水酸基数即ち水酸基としての官能度は
1.97であった。
次に前記ポリエーテルグリコールIAの0.25gと、
トリクロロアセチルイソシアナー)0.4gとをNMR
(核磁気共鳴吸収)用試料管中で混合し、約30分後に
NMRスペクトルを測定した。得られたNMRスペクト
ルには、第2級水酸基とイソシアナートとの反応生成物
に基くシグナルが内部標準として加えたテトラメチルシ
ランのシグナルを基準にして5.29pmに観測され、
さらに第1級水酸基とインシアナートとの反応生成物に
基くシグナルが4.2ppm付近の位置に弱く観測され
た。
トリクロロアセチルイソシアナー)0.4gとをNMR
(核磁気共鳴吸収)用試料管中で混合し、約30分後に
NMRスペクトルを測定した。得られたNMRスペクト
ルには、第2級水酸基とイソシアナートとの反応生成物
に基くシグナルが内部標準として加えたテトラメチルシ
ランのシグナルを基準にして5.29pmに観測され、
さらに第1級水酸基とインシアナートとの反応生成物に
基くシグナルが4.2ppm付近の位置に弱く観測され
た。
両者のシグナルの積分強度比から、本実施例で得られた
ポリエーテルグリコールIAは、全水酸基の約97%の
第2級水酸基と、約3%の第1級水酸基を有することが
認められた(参考文献、松田著「機器分析のてびき」、
化学同人社、1979年、第34頁)。
ポリエーテルグリコールIAは、全水酸基の約97%の
第2級水酸基と、約3%の第1級水酸基を有することが
認められた(参考文献、松田著「機器分析のてびき」、
化学同人社、1979年、第34頁)。
次にポリエーテルグリコールIAの700gを、撹拌装
置、温度計及び窒素ガスの出入口を備えた容量51のガ
ラス製セパラブルフラスコに入れ、当該フラスコ内を窒
素ガスで置換した後、エチルアルコール700dを加え
て撹拌して均一溶液とした。油浴を用いてこの溶液の温
度を50℃に保持し、撹拌しながら濃度10重量%の水
酸化す) IJウム水溶液435g (第2級水酸基に
対し1.04当量)を1時間にわたって徐々に加え、添
加終了後さらに40分間攪拌を続けて脱ハロゲン化水素
処理を行った。
置、温度計及び窒素ガスの出入口を備えた容量51のガ
ラス製セパラブルフラスコに入れ、当該フラスコ内を窒
素ガスで置換した後、エチルアルコール700dを加え
て撹拌して均一溶液とした。油浴を用いてこの溶液の温
度を50℃に保持し、撹拌しながら濃度10重量%の水
酸化す) IJウム水溶液435g (第2級水酸基に
対し1.04当量)を1時間にわたって徐々に加え、添
加終了後さらに40分間攪拌を続けて脱ハロゲン化水素
処理を行った。
反応終了後トルエン800rnlを加え、温度70℃に
加温し、撹拌しながら徐々に減圧し、反応混合物中の水
を共沸留族させた。生成した塩をテフロン製10JJ!
nメンブランフィルタ−を用いて除去し、残渣をロータ
リーエバポレーターで濃縮し、無色液状のエポキシ化ポ
リエーテル610gを得た。これを「エポキシ化ポリエ
ーテルIBJとする。
加温し、撹拌しながら徐々に減圧し、反応混合物中の水
を共沸留族させた。生成した塩をテフロン製10JJ!
nメンブランフィルタ−を用いて除去し、残渣をロータ
リーエバポレーターで濃縮し、無色液状のエポキシ化ポ
リエーテル610gを得た。これを「エポキシ化ポリエ
ーテルIBJとする。
このエポキシ化ポリエーテルIBの数平均分子量を蒸気
圧浸透式分子量測定装置を用いて測定したところ118
0であった。さらに、塩酸−ピリジン法(分析化学便覧
、改訂2版、1077頁、丸善)でエポキシ当量を求め
、エポキシ基としての官能度fを算出したところ1.9
0であった。
圧浸透式分子量測定装置を用いて測定したところ118
0であった。さらに、塩酸−ピリジン法(分析化学便覧
、改訂2版、1077頁、丸善)でエポキシ当量を求め
、エポキシ基としての官能度fを算出したところ1.9
0であった。
さらに、エポキシ化ポリエーテルIBの0.25gとベ
ンゼン0.1 gとを混合してこれのNMRスペクトル
を測定した。オキシテトラメチレンユニット中の酸素原
子に隣接しない炭素に結合した水素(下記式においてH
βで示す)のシグナルはテトラメチルシランのシグナル
を基準にして1.613Il1m付近に、ベンゼンの水
素の吸収は7. lppm付近に観測された。
ンゼン0.1 gとを混合してこれのNMRスペクトル
を測定した。オキシテトラメチレンユニット中の酸素原
子に隣接しない炭素に結合した水素(下記式においてH
βで示す)のシグナルはテトラメチルシランのシグナル
を基準にして1.613Il1m付近に、ベンゼンの水
素の吸収は7. lppm付近に観測された。
(但し、nは整数)
そして、両者の積分強度比とエポキシ化ポリエーテルI
Bの数平均分子量の値から、エポキシ化ポリエーテルI
Bの1分子当りに存在する水素原子Hβの数平均の個数
を求め、この値をもとにオキシテトラメチレンユニット
のエポキシ化ポリエーテルIB中の重量含率を求めたと
ころ90%であった。
Bの数平均分子量の値から、エポキシ化ポリエーテルI
Bの1分子当りに存在する水素原子Hβの数平均の個数
を求め、この値をもとにオキシテトラメチレンユニット
のエポキシ化ポリエーテルIB中の重量含率を求めたと
ころ90%であった。
また、エポキシ化ポリエーテルIBの塩素原子の含有率
をフラスコ燃焼法(分析化学便覧、改訂2版、第273
頁、丸善)で求めたところ0.3重量%であった。従っ
て、エポキシ化ポリエーテルIBの1分子中に含まれる
塩素原子の数平均の個数は(0,3X 1180) +
<35.5 X 100) !=、0.10個と極め
て少ないことが判明した。
をフラスコ燃焼法(分析化学便覧、改訂2版、第273
頁、丸善)で求めたところ0.3重量%であった。従っ
て、エポキシ化ポリエーテルIBの1分子中に含まれる
塩素原子の数平均の個数は(0,3X 1180) +
<35.5 X 100) !=、0.10個と極め
て少ないことが判明した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)混合系反応触媒を用いてポリオキシテトラメチレン
グリコールを反応せしめてポリエーテルグリコールを生
成させ、このポリエーテルグリコールを脱ハロゲン化水
素剤によって脱ハロゲン化水素処理することにより、そ
の1分子中に下記一般式( I )で表わされるエポキシ
基を数平均で1個以上有するエポキシ化ポリエーテルを
製造する方法であって、 前記混合系反応触媒は、 [1]ルイス酸及びルイス酸のエーテル錯体から成る群
から選ばれた少なくとも1種より成る(A)成分と、 [2]エピハロヒドリンより成る(B)成分とが、条件
(1):(A)成分/ポリオキシテトラメチレングリコ
ールが含有する水酸基の量(モル比)が0.02〜2で
あること、及び 条件(2):(B)成分/ポリオキシテトラメチレング
リコールが含有する水酸基の量(モル比)が0.5〜3
であること、 が満足されるよう配合されてなり、 前記脱ハロゲン化水素剤の量が、当該ポリエーテルグリ
コール中の下記構造式(II)で表わされる第2級水酸基
に対して0.5〜4当量の範囲となる量であることを特
徴とするエポキシ化ポリエーテルの製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・( I
) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・(II) (但し、R_1及びR_2は同一または異なる、水素原
子若しくはアルキル基を表わし、Xはハロゲン原子を表
わす。) 2)製造されるエポキシ化ポリエーテルが、その1分子
当りに含有されるハロゲン原子の数平均の個数が下記式
(III)で与えられる値(N)以下のものである特許請
求の範囲第1項記載のエポキシ化ポリエーテルの製造方
法。 N=3・f−S・・・・・・(III) (但し、fは式 数平均分子量/エポキシ当量(g/eqiv) で表わされるエポキシ化ポリエーテルのエポキシ基とし
ての官能度であり、Sはエポキシ化ポリエーテル1分子
中に存在する前記構造式(II)で表わされる第2級水酸
基の数平均の個数を表わす。)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7178889A JPH01279914A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | エポキシ化ポリエーテルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7178889A JPH01279914A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | エポキシ化ポリエーテルの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57060930A Division JPS58179226A (ja) | 1982-04-14 | 1982-04-14 | エポキシ化ポリエーテルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01279914A true JPH01279914A (ja) | 1989-11-10 |
Family
ID=13470666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7178889A Pending JPH01279914A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | エポキシ化ポリエーテルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01279914A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006131661A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Japan Epoxy Resin Kk | エポキシ樹脂組成物およびエポキシ樹脂硬化体 |
| JP2006169277A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Japan Epoxy Resin Kk | エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化体 |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP7178889A patent/JPH01279914A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006131661A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Japan Epoxy Resin Kk | エポキシ樹脂組成物およびエポキシ樹脂硬化体 |
| JP2006169277A (ja) * | 2004-12-13 | 2006-06-29 | Japan Epoxy Resin Kk | エポキシ樹脂組成物及びエポキシ樹脂硬化体 |
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