JPH02281030A - エポキシ化合物の重合方法 - Google Patents

エポキシ化合物の重合方法

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JPH02281030A
JPH02281030A JP1102375A JP10237589A JPH02281030A JP H02281030 A JPH02281030 A JP H02281030A JP 1102375 A JP1102375 A JP 1102375A JP 10237589 A JP10237589 A JP 10237589A JP H02281030 A JPH02281030 A JP H02281030A
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    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/04Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers only
    • C08G65/22Cyclic ethers having at least one atom other than carbon and hydrogen outside the ring

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エポキシ化合物の重合方法に関するものであ
る。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕エポキ
シ化合物の開環重合により得られるポリエーテルは、特
殊ゴム、界面活性剤など用途は広い。
重合反応の進歩に伴って、分子量および分子量分布、共
重合体の連鎖分布、末端基の規制など構造の規制された
ポリマーの合成も可能となり、新しい機能性高分子への
展開がなされ、ポリエーテルにおいても同様の試みがな
されている。
ところで、エポキシ化合物のカチオン触媒による重合で
は、低分子量のポリマーしか得られず、また副反応も多
い、アルカリ触媒によるエチレンオキシドのアニオン重
合は、リビング重合機構で進行し、単分散性のポリエー
テルが得られるが、モノマーが限定される嫌いがある。
他方、配位アニオン重合により、高分子量のボリエーテ
ルが容易に得られるが、分子量および分布の規制は困難
である。
弁上らは、アルミニウムポルフィン錯体が、エポキシ化
合物のリビング重合に極めて有効な開始剤になることを
報告している[S、Inoue、 T。
Aida、 Macromol、 Chew、Macr
omol、 S vs 、  6+217 (1986
)]。
一方、ウェブスターらは、シリルケテンアセクールによ
るグループトランスファー重合で、メタクリル酸エステ
ルの単分散ポリマーを得ているが[D、Y、Sogah
、 W、R,Hertler、 O,W、Webste
r+G、M、Cohen、  Macromolecu
les、   20. 1473  (1987)]、
その間間型重合はない。
本発明者らは既にCsFを触媒として、アリールシリル
エーテルによるグリシジルエーテル型エポキシド類の開
環反応が進行し、高収率で位置選択的な付加生成物が得
られることを見出している(特願昭63−57981号
)。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、CsFを触媒とするシリルエーテルとア
ルキルグリシジルエーテルとの反応においては、アリー
ルグリシジルエーテルとの反応の場合と異なり、付加生
成物はさらに過剰のグリシジルエーテルと反応すること
を新たに見出し、本反応を応用して構造規制を高度に可
能とするエポキシ化合物の新規な重合方法の発明に到達
した。
即ち、本発明のエポキシ化合物の重合方法は、−数式(
1) (式中Rは置換又は無置換のアルキル基を示す)で示さ
れるエポキシ化合物を、−数式(n)R’ −0−3i
−R3(n ) t (式中R1,pt、 R3はそれぞれ置換又は無置換の
アルキル基またはアリール基を示す) で示されるシリルエーテルを開始剤として、無機フン化
物触媒の存在下に重合させ、末端にシリルオキシ基を持
つポリエーテルを得ることを特徴とする。
−i式(1)で示されるエポキシ化合物としては、Rが
炭素原子数1〜20のアルキル基、ハロゲン置換アルキ
ル基、またはオレフィン、ニトリル、エステル、アミド
、アミンエーテルなどの置換基を持つアルキル基を有す
るグリシジルエーテルが挙げられ、好ましくはRとして
炭素原子数1〜4の直鎖もしくは分岐型アルキル基を持
つグリシジルエーテルが挙げられる。
−数式(n)で示されるシリルエーテルとしては、R1
,R2,R3が炭素原子数1〜20のアルキル基、アリ
ール基、もしくはアリールカルボニルオキシ、アルキル
、ビニル、ハロゲン、シアノ、カルバモイル置換アリー
ル基のものが挙げられ、好ましくは、無置換またはアル
キル置換フェニルトリアルキルシリルエーテルが挙げら
れる。
本発明のシリルエーテル化合物開始剤の使用量は、−数
式(1)のエポキシ化合物に対して、0.001〜0.
5当量、好ましくは0.01〜0.2当量程度が好まし
い。
本発明で用いられる無機フッ化物触媒としては、アルカ
リ金属のフッ化物が挙げられ、例えばCsF 、 KF
などがある。
無機フッ化物触媒の使用量は、−数式(1)のエポキシ
化合物に対して、0.001〜0.05当量が好ましく
、さらに好ましくはo、oos〜0.02当量である。
本発明の重合反応は、無溶媒中もしくは非プロトン性有
機溶媒中で行うことができる。非プロトン性有機溶媒と
しては、アセトニトリル、アセトン、DMF、THFな
どが挙げられる。
非プロトン性有機溶媒の使用量は、−数式(1)のエポ
キシ化合物に対して0.3〜2当量程度が好ましい。
本発明の重合反応は、脱気封管中、100〜200゛C
で、1分〜lO時間行うことができる。
本発明の好ましい実施態様を次に述べる。
アルキルグリシジルエーテルを無溶媒下、0.01〜0
.2 当Jiの置換フェニルトリメチルシリルエーテル
を開始剤とし、0.005〜0.02当量のCsF触媒
を用い、脱気封管中、115〜150“Cで、5分〜2
時間重合させる。
反応後触媒を濾別し、未反応のグリシジルエーテルを減
圧除去すると次式の単分散性の高いポリエーテルまたは
オリゴエーテルが得られる。
〔発明の効果〕
本発明は、グリシジルエーテル型のエポキシ化合物を新
規重合方法で重合させるものである。
本発明によれば、酸・塩基を用いることなく、しかも短
時間で重合が進行し、単分散性の高いポリエーテルが得
られる。エポキシ化合物と開始剤のモル比を変化させれ
ば容易に分子量も制御でき、オリゴマーも得られる。さ
らにブロック共重合体、星型ポリマーの合成への展開も
可能である。しかも本発明の重合反応は選択性も高く、
種々の機能団を持つポリエーテルの製造、新規マクロマ
ーの開発に応用できる。
本発明の重合系は100°C以上の加熱を必要とするこ
とから、エポキシ化合物に対する熱潜在性重合開始剤と
しても利用できる。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1 重合管に、CsF 260111g (1,71ミリモ
ル)を量り込み、加熱乾燥した後、n−ブチルグリシジ
ルエーテル12.2d (85,6ミリモル)、および
フェニルトリメチルシリルエーテル0.31m (1,
71ミリモル)を加え、脱気封管後、130°Cで15
分間重合させた0反応後、反応液を濾過し、CsFを除
き、さらに未反応のグリシジルエーテルを減圧除去する
と、ポリエーテル9.2 g (収率82%)が得られ
た。
IR及び’ H−NMR分析の結果から、末端にフェノ
キシ基、およびトリメチルシリルオキシ基を持つ次の構
造のポリエーテルであることを確認した。
またGPC分析〔溶媒:テトラヒドロフラン、分子量(
ポリスチレン換算)  : vtn−5310(計算値
: 5490) 、分子量分布(D=ん/l =1.1
7)の結果から、本発明の重合方法が単分散性の高いポ
リエーテルを与えることが判明した。
実施例2〜4 重合管に、CsF 130 mg (0,85ミリモル
)を量り込み、加熱乾燥した後、n−ブチルグリシジル
エーテル12.2d (85,6ミリモル)、およびフ
ェニルトリメチルシリルエーテル0.31d (1,7
1ミリモル)を加え、実施例1と同様にして、115°
Cで15.40.及び80分間それぞれ反応させ、ポリ
エーテルを得た。
第1図に実施例2〜4における生成物のGPCチャート
を示した。本発明の重合系により単分散性の高いポリマ
ーが得られ、重合度の上昇につれ、分子量が増加してい
ることが明らかである。
実施例5 重合管に、CsF 130mg (0,856ミリモル
)を量り込み、加熱乾燥した後、n−ブチルグリシジル
エーテル12.2d (85,6ミリモル)、およびフ
ェニルトリメチルシリルエーテル1.56d (8,5
6ミリモル)を加え、実施例1と同様にして、130°
Cで30分間反応させ、ポリエーテル6.70g (収
率60%)を得た。
実施例6 重合管に、CsF 260 mg (1,7ミリモル)
を量り込み、加熱乾燥した後、メチルグリシジルエーテ
ル7.7 d (85,6ミリモル)、およびフェニル
トリメチルシリルエーテル0.3Lmfl (1,7ミ
リモル)を加え、実施例1と同様にして、130°Cで
30分間反応させ、ポリエーテル7.5 g (収率1
00%)を得た。顯−2440i D =123比較例
1 本発明の開始剤と無機フン化物触媒の代わりに、セシウ
ムフェルレート(PhOC8)を用いる他は実施例1と
同様にして、130°Cで30分間反応させ、ポリエー
テルを得た。
く対応しており、容易に分子量制御が可能であった。こ
れらの結果は本発明の重合系のリビング性を示すもので
ある。
実施例1〜5及び比較例1の反応条件及び生成物のGP
Cの結果を合わせて、第1表に示した(分子量はポリス
チレン換算)、比較例1のフェノキシトアニオンによる
重合例と対照的に、実施例1〜5において分子量分布(
D)の狭いポリエーテルが得られた。また、その数平均
分子量(&)は七ツマ−と開始剤(シリルエーテル)と
の比及び変換率より算出した計算値とよ
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例2〜4で得られた反応液より触媒を濾別
し、濾液をテトラヒドロフランに溶解させ、GPC分析
を行った結果を示す。 これらのチャートにおいて、右のピークはエポキシモノ
マーに、左のピークはポリエーテルに基づく溶出曲線を
示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中Rは置換又は無置換のアルキル基を示す) で示されるエポキシ化合物を、一般式(II)R^1−O
    −Si−R^3(II) (式中R^1、R^2、R^3はそれぞれ置換又は無置
    換のアルキル基、またはアリール基を示す) で示されるシリルエーテルを開始剤として、無機フッ化
    物触媒の存在下に重合させ、末端にシリルオキシ基を持
    つポリエーテルを得ることを特徴とするエポキシ化合物
    の重合方法。
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