JPH0610151B2 - ハロゲン化ビスフエノ−ルアルキレンオキサイド付加物の製造方法 - Google Patents

ハロゲン化ビスフエノ−ルアルキレンオキサイド付加物の製造方法

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JPH0610151B2
JPH0610151B2 JP61061626A JP6162686A JPH0610151B2 JP H0610151 B2 JPH0610151 B2 JP H0610151B2 JP 61061626 A JP61061626 A JP 61061626A JP 6162686 A JP6162686 A JP 6162686A JP H0610151 B2 JPH0610151 B2 JP H0610151B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はハロゲン化ビスフェノールアルキレンオキサイ
ド付加物の製造方法に関する。
ハロゲン化ビスフェノールアルキレンオキサイド付加物
は、その含有するハロゲンにより、対象物へ難燃性を付
与する場合に種々利用される。例えば、これをポリエチ
レンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等へ
共重合して難燃繊維や難燃樹脂を得る場合、これを仕上
げ段階の繊維製品へ付与して該繊維製品を難燃化する場
合等である。
上記ハロゲン化ビスフェノールアルキレンオキサイド付
加物は一般に、原料であるハロゲン化ビスフェノールが
高融点であるため、有機溶媒系或いは有機溶媒−水の混
合溶媒系で、触媒の存在下に、ハロゲン化ビスフェノー
ルへアルキレンオキサイドを付加反応させることにより
得られる。
本発明は、これらハロゲン化ビスフェノールアルキレン
オキサイド付加物のうちで、ハロゲン化ビスフェノール
の二つのフェノール性水酸基にそれぞれアルキレンオキ
サイドを付加し、且つハロゲン化ビスフェノール1モル
に対してアルキレンオキサイドを合計で3モル以上付加
したものの有利な製造方法に関する。
〈従来の技術、その問題点〉 従来、ハロゲン化ビスフェノールの二つのフェノール性
水酸基にそれぞれ1モルづつのアルキレンオキサイドを
付加し、したがってハロゲン化ビスフェノール1モルに
対してアルキレンオキサイドを合計で2モル付加したも
のの製造方法について種々の提案がある。例えば、触媒
としてアミン類やアルカリ金属水酸化物を用いる例(米
国特許第3794617号細書)、触媒として有機カル
ボン酸のナトリウムやカリウム塩を用いる例(特公昭6
0−5578号)等である。ところが、このような触媒
を用いて、ハロゲン化ビスフェノールの二つのフェノー
ル性水酸基にそれぞれアルキレンオキサイドを付加し且
つハロゲン化ビスフェノール1モルに対してアルキレン
オキサイドを合計で3モル以上付加したものを得ようと
すると、反応速度が極端に遅くなったり、また未反応の
フェノール性水酸基が多量に残存したりする不都合が生
じ、この不都合を軽減しようとして多量に前記のような
触媒を用いると、反応後に触媒を除去することが著るし
く困難になってしまう。このように、ハロゲン化ビスフ
ェノールの二つのフェノール性水酸基にそれぞれアルキ
レンオキサイドを付加させることを前提として、ハロゲ
ン化ビスフェノール1モルに対し合計2モルのアルキレ
ンオキサイドを付加させる場合と、ハロゲン化ビスフェ
ノール1モルに対し合計3モル以上のアルキレンオキサ
イドを付加させる場合とで相違があるのは、ハロゲン化
ビスフェノールのフェノール性水酸基にアルキレンオキ
サイドが付加するときの反応性と、その付加によって生
じるアルコール性水酸基に更にアルキレンオキサイドが
付加するときの反応性とが、大きく異なるためと考えら
れる。
そこで従来は、上記のようなハロゲン化ビスフェノール
1モルに対して合計3モル以上のアルキレンオキサイド
を付加させたものを得る場合、第1段目の反応で、前述
したような触媒を用い、ハロゲン化ビスフェノール1モ
ルに対して合計2モルのアルキレンオキサイドを付加さ
せ、しかる後に第2段目の反応で、アルコール性水酸基
へアルキレンオキサイドを付加させるに適した別の触媒
を用い、最終的にハロゲン化ビスフェノール1モルに対
してアルキレンオキサイドを3モル以上付加させるとい
う、所謂二段反応が行なわれている。しかし、このよう
な二段反応では、工数が多く、作業も煩雑で、非効率的
に過ぎるということはいうまでもない。この場合、第1
段目の反応をさせるときから、アルコール性水酸基へア
ルキレンオキサイドを付加させるに適した触媒を用いる
ことも考えることはできるが、もしもこのようにする
と、得られる付加物が正に種々雑多のものとなり、未反
応のフェノール性水酸基も増加する。
<発明が解決しようとする問題点、その解決手段> 本発明は、叙上の如き従来の問題点を解決して、ハロゲ
ン化ビスフェノールの二つのフェノール性水酸基にそれ
ぞれアルキレンオキサイドを付加し且つハロゲン化ビス
フェノール1モルに対し合計3モル以上のアルキレンオ
キサイドを付加したものを一段反応で得ることができる
方法を提供するものである。
しかして本発明者らは、上記観点で鋭意研究した結果、
反応溶媒として分子中に活性水素を有しない有機不活性
溶媒を使用し、触媒として第3級アミンと原料であるハ
ロゲン化ビスフェノールのナトリウム及び/又はカリウ
ム塩とを所定割合で併用すればよいことを見出したので
ある。
したがつて本発明は、 ハロゲン化ビスフェノールとアルキレンオキサイドとを
反応させ、下記式(I)で示されるハロゲン化ビスフェノ
ールアルキレンオキサイド付加物を製造するに当たり、
反応溶媒として分子中に活性水素を有しない有機不活性
溶媒を使用し、触媒として第3級アミン/(前記ハロゲ
ン化ビスフェノールのナトリウム及び/又はカリウム
塩)=2/98〜60/40(重量比)の割合で併用す
ることを特徴とするハロゲン化ビスフェノールアルキレ
ンオキサイド付加物の製造方法に係る。
(I) 〔但し、A; 又は−SO2−、X;C又はBr、n;2又は3、,
m;1以上の整数で且つ+m≧3〕 本発明で対象となるハロゲン化ビスフェノールは、テト
ラブロモビスフェノールA、テトラクロロビスフェノー
ルA、テトラブロモビスフェノールS等であり、またア
ルキレンオキサイドはエチレンオキサイドとプロピレン
オキサイドである。
本発明において、分子中に活性水素を有しない有機不活
性溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳
香族系炭化水素溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン溶媒、その他、ジオキサン、エ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルスルホキシド等が挙げられるが、工業的には芳香族系
炭化水素溶媒が有利である。
また本発明において、触媒の第3級アミンとしては、ト
リエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミ
ン等の脂肪族アミン、ベンジルジメチルアミンやトリエ
チレンジアミン等の芳香族又は脂環族アミンが挙げられ
るが、反応上、活性水素を有しない第3級アミンが好ま
しい。
更に本発明において、上記第3級アミンとともに併用さ
れる触媒であるハロゲン化ビスフェノールのナトリウム
及び/又はカリウム塩は、そのときのアルキレンオキサ
イド付加対象であるハロゲン化ビスフェノールであっ
て、そのナトリウム及び/又はカリウム塩である。アル
キレンオキサイドの付加対象であるハロゲン化ビスフェ
ノールと、触媒の一種としてナトリウム及び/又はカリ
ウム塩の形態で使用するハロゲン化ビスフェノールとは
同一にする。この触媒は、反応系に水を持ち込まないよ
うにするために、前もってそのように調整しておくのが
好ましい。ハロゲン化ビスフェノールのナトリウム及び
/又はカリウム以外の塩は反応性が劣る。
本発明は、以上例示したようなハロゲン化ビスフェノー
ル、アルキレンオキサイド、有機不活性溶媒及び二種の
触媒を使用して通常100〜200℃の範囲で加圧下に
実施され、この際、二種の触媒の各使用量は、アルキレ
ンオキサイドの付加対象であるハロゲン化ビスフェノー
ルに対し、第3級アミンを0.03〜1.70重量%、また
ハロゲン化ビスフェノールのナトリウム及び/又はカリ
ウム塩を0.3〜3.7重量%にするのが好ましいが、双方
の併用割合は、反応を速く完了させ、且つ未反応のフェ
ノール性水酸基が残存しないようにし、しかも反応後の
精製を容易にするため、第3級アミン/(ハロゲン化ビ
スフェノールのナトリウム及び/又はカリウム塩)=2
/98〜60/40(重量比)とする。
以下、本発明の構成及び効果をより具体的にするため、
実施例等を挙げる。
<実施例等> ・実施例1 ・・触媒の調整 テトラブロモビスフェノールA544gをメタノール1
240gに溶解し、これに48%水酸化カリウム水溶液
227gを徐加して中和した。次いで、内容物80℃に
加熱して溶媒600gを常圧下に留去した後、キシレン
1397gを加え、100℃まで加熱して常圧下に残存
のメタノールと水を留去し、テトラブロモビスフェノー
ルAのジカリムウム塩のキシレンスラリー(濃度33
%)を得た。
・・反応 オートクレーブに、テトラブロモビスフェノールA54
4g、キシレン380g、トリブチルアミン1g及び上
記で調整した触媒スラリー14gを仕込んだ。系内を窒
素ガスで置換後、内温が130℃になるまで加熱し、エ
チレンオキサイド184gを加圧下に6時間かけて徐加
した後、140℃で2時間反応を行なった。内温を80
℃まで冷却後、内容物を系外へ取り出し、活性白土15
gを加え、90℃で1時間処理して過し、液から減
圧下に溶媒を留去して、テトラブロモビスフェノールA
のエチレンオキサイド4モル付加物717gを得た。そ
の分析値は、水酸基価157(計算値156)、酸価0.
2であり、所望通りのものであった。
・実施例2 実施例1において、48%水酸化カリウム水溶液227
gを48%水酸化ナトリウム水溶液163gに代え、そ
の他は同様に反応させた。得られたテトラブロモビスフ
ェノールAのエチレンオキサイド4モル付加物の分析値
は、水酸基価158(計算値156)、酸価0.3であ
り、所望通りのものであった。
・実施例3 実施例1において、トリブチルアミン1gをトリエチル
アミン1gに、またエチレンオキサイド184gをエチ
レンオキサイド360gにそれぞれ代え、その他は同様
にして反応させた。得られたテトラブロモビスフェノー
ルAのエチレンオキサイド8モル付加物の分析値は、水
酸基価125(計算値125)、酸価0.2であり、所望
通りのものであった。
・実施例4 実施例1において、調整した触媒スラリー14gを調整
した触媒スラリー33gに、またエチレンオキサイド1
84gをプロピレンオキサイド242gにそれぞれ代
え、その他は同様にして反応させた。得られたテトラブ
ロモビスフェノールAのプロピレンオキサイド4モル付
加物の分析値は、水酸基価148(計算値145)、酸
価0.2であり、所望通りのものであった。
・実施例5 実施例1において、テトラブロモビスフェノールA54
4gをテトラクロロビスフェノールA366(触媒の調
整及び反応の双方)、またトリブチルアミン1gをトリ
ブチルアミン2.5gに、そして調整した触媒スラリー1
4gを調整した触媒スラリー8gにそれぞれ代え、その
他は同様にして反応させた。得られたテトラクロロビス
フェノールAのエチレンオキサイド4モル付加物の分析
値は、水酸基価205(計算値207)、酸価0.4であ
り、所望通りのものであった。
・実施例6 実施例1において、テトラブロモビスフェノールA54
4gをテトラブロモビスフェノールS566gに(触媒
の調整及び反応の双方)、またキシレン380gをジメ
チルスルホキシド380gにそれぞれ代え、その他は同
様にして反応させた。得られたテトラブロモビスフェノ
ールSのエチレンオキサイド4モル付加物の分析値は、
水酸基価150(計算値151)、酸価0.3であり、所
望通りのものであった。
・比較例1 実施例1において、触媒の調整を行なわず、トリブチル
アミン1g及び調整した触媒スラリー14gをトリブチ
ルアミン5.6gに、また140℃で2時間反応を140
℃で14時間反応にそれぞれ代え、その他は同様にして
反応させた。内温を80℃まで冷却後、内容物を系外へ
取り出す際に未反応のエチレンオキサイドの揮散が見ら
れ、得られた生成物の分析値は、水酸基価167(計算
値156)、酸価0.3であつて、エチレンオキサイドの
付加量がかなり少なかった。
・比較例2 実施例1において、触媒の調整を行なわず、トリブチル
アミン1g及び調整した触媒スラリー14gを水酸化カ
リウム4.6gに、また活性白土15gを活性白土60g
にそれぞれ代え、その他は同様にして反応させた。得ら
れた生成物の水酸基価150(計算値156)、酸価4.
7であって、未反応のフェノール性水酸基がかなり残存
していた。
・比較例3 実施例1において、トリブチルアミン1gを使用せず、
その他は同様にして反応させた。内温を80℃まで冷却
後、内容物を系外へ取り出す際に未反応のエチレンオキ
サイドの揮散が見られ、得られた生成物の分析値は、水
酸基価162(計算値156)、酸価0.6であって、エ
チレンオキサイドの付加量がかなり少なく、未反応のフ
ェノール性水酸基が実施例1のものより多く残存してい
た。
・比較例4 実施例1において、触媒の調整を行なわず、トリブチル
アミン1g及び調整した触媒スラリー14gをプロピオ
ン酸カリウム5.6gに代え、その他は同様にして反応さ
せた。得られた生成物の分析値は、水酸基価150(計
算値156)、酸価5.2であって、未反応フェノール性
水酸基がかなり残存していた。
・比較例5 実施例6において、触媒の調整を行わず、トリブチルア
ミン1g及び調整した触媒スラリー14gをトリブチル
アミン5.6gに、また140℃で2時間反応を140℃
で12時間反応にそれぞれ代え、その他は同様にして反
応させた。内温を80℃まで冷却後、内容物を系外へ取
り出す際に未反応のエチレンオキサイドの揮散が多ら
れ、得られた生成物の分析値は、水酸基価164(計算
値151)、酸価0.5であって、エチレンオキサイドの
付加量がかなり少なかった。
・比較例6 実施例6において、トリブチルアミン1gを使用せず、
その他は同様にして反応させた。内温を80℃まで冷却
後、内容物を系外へ取り出す際に未反応のエチレンオキ
サイドの揮散が見られ、得られた生成物の分析値は、水
酸基価159(計算値151)、酸価1.2であって、エ
チレンオキサイドの付加量がかなり少なく、未反応のフ
ェノール性水酸基が実施例6のものより多く残存してい
た。
<発明の効果> 以上説明した通りであるから、本発明には、一段反応で
所望通りのハロゲン化ビスフェノールアルキレンオキサ
イド付加物、すなわちハロゲン化ビスフェノールの二つ
のフェノール性水酸基にそれぞれアルキレンオキサイド
を付加し且つハロゲン化ビスフェノール1モルに対して
アルキレンオキサイドを合計で3モル以上付加したもの
を得ることができるため、該所望通りの付加物を、工数
が少なく、容易な作業で、効率的に得ることができると
いう効果がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハロゲン化ビスフェノールとアルキレンオ
    キサイドとを反応させ、下記式(I)で示されるハロゲン
    化ビスフェノールアルキレンオキサイド付加物を製造す
    るに当たり、反応溶媒として分子中に活性水素を有しな
    い有機不活性溶媒を使用し、触媒として第3級アミン/
    (前記ハロゲン化ビスフェノールのナトリウム及び/又
    はカリウム塩)=2/98〜60/40(重量比)の割
    合で併用することを特徴とするハロゲン化ビスフェノー
    ルアルキレンオキサイド付加物の製造方法。 (I) 〔但し、A; 又は−SO2−、X;C又はBr、n;2又は3、,
    m;1以上の整数で且つ+m≧3〕
JP61061626A 1986-03-19 1986-03-19 ハロゲン化ビスフエノ−ルアルキレンオキサイド付加物の製造方法 Expired - Lifetime JPH0610151B2 (ja)

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