JP2543522B2 - ビスフェノ−ル系化合物のアルキレンオキサイド付加物の製造法 - Google Patents

ビスフェノ−ル系化合物のアルキレンオキサイド付加物の製造法

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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、ビスフェノール系化合物のアルキレンオキ
サイド付加物の製造方法に関するものであり、特に付加
モル分布巾の小さい、純度の高いアルキレンオキサイド
付加物を、製造する方法に関するものである。
〔従来の技術〕
ビスフェノール系化合物のアルキレンオキサイド付加
物の製造は、一般に、ビスフェノール系化合物の融点が
高い為、融点以上の反応温度で反応させるか、あるいは
溶媒を使用し、溶解あるいは分散系で行う事が多い。溶
媒としては、アルキレンオキサイドと反応性の無い不活
性の有機溶媒が使用される。
アルキレンオキサイドの付加には、塩基性触媒の存在
が必要で有るが、このものの存在によって、ビスフェノ
ールがアルキレン基で結合しているものは、高温下に分
解する(特公昭38−1368)性質を有し、ビスフェノール
の融点以上の反応の場合、ケニス・ローゼンウェイグら
(特公昭55−29308)が、ジフェノールのオキシアルキ
ル化の改良法として、水酸化リチウムあるいは酢酸リチ
ウムを触媒としている様に、選択された触媒の使用によ
って、分解を押えた反応をとっている。
一方、無溶媒あるいは不活性溶媒中の反応は、塩基性
触媒とビスフェノール系の水酸基の結合が進みにくく成
る為に、反応速度も遅く成る。したがって、高温にて反
応させるとか、触媒量を多くするとかの方法が取られ
る。しかし、それが為にフェノール性水酸基とアルコー
ル性水酸基との区別無く反応が進み、アルキレンオキサ
イドの付加モル分布巾が、広くなる欠点を有している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ビスフェノール系化合物のアルキレンオキサイド付加
物は、ポリマー、例えば、ウレタン、ポリエステル、UV
硬化型樹脂等の物性を改善する為、共重合ジオール成分
として使用されることが多い。従って、例えば硬化反応
を妨害するビスフェノール類が残存するとか、目的とす
るアルキレンオキサイド付加モル数の純度が悪いとか、
着色が強い等の欠点が有ってはならない。もちろん、塩
基性触媒として使用される塩基そのものあるいは中和後
の塩等の残存も嫌われる。
本発明の目的は、この様なポリマーの物性改良の用途
に適合した、特にアルキレンオキサイド付加モル分布巾
が広く、十分な物性が得られないといった問題を解決す
ることのできる、ビスフェノール系化合物のアルキレン
オキサイド付加物の製造法を提供する事に有る。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明は、塩基性触媒の存在下、ビスフェノール系の
化合物〔ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンを除
く〕の2個の水酸基にアルキレンオキサイドを付加反応
させてビスフェノール系化合物のアルキレンオキサイド
付加物を製造するに当り、水、好ましくはビスフェノー
ルと同重量以下の量の水を溶媒とし、100℃以下の温度
で2個の水酸基に各1個のアルキレンオキサイドを付加
するか、あるいは水を50重量%以下の量で含む不活性有
機溶媒との混合溶媒を、好ましくはビスフェノールに対
し50重量%以下の量で、使用して付加反応させる事を特
徴とする方法である。
水は極性溶媒であり、ビスフェノールの反応性の高い
フェノール性水酸基の解離を容易にする為、塩基性触媒
による活性化が効果的に進み、アルキレンオキサイドの
付加は選択的に進みやすい。また、反応温度は100℃以
下に押えた場合、特にその選択性は優れる。
不活性溶媒に水を加える事によっても、同様の作用が
生じる。この場合の反応温度も、ビスフェノールの溶融
する温度は必要無く、かつ反応速度も水の存在によって
速くなる為、100±50℃、好ましくは100±20℃で最適に
反応が進行する。本発明に有用な不活性有機溶媒として
は、ベンゼン、トルエン、キシレンおよびシクロヘキサ
ンがある。
極性溶媒、特に水は、アルキレンオキサイドと付加反
応することが負要因として挙げられるが、水の使用量を
押える事によって、アルキレンオキサイド付加物の生成
は激減し、かつ条件によってはエチレングリコールのみ
が生成し、容易に水と一緒に減圧除去することができ
る。アルキレンオキサイドは、ビスフェノール系化合物
1モルに対し2〜3モル、好ましくは2.1〜2.5モルの量
で使用するのがよい。2モルでは不都合な未反応物が残
る可能性が大きく、2.6モル以上では付加モル分布巾を
広くしたり副生ポリアルキレングリコール類の生成量が
増大する傾向が有る。ビスフェノール系化合物の各水酸
基にアルキレンオキサイドが各1個ついたものは、ほと
んど水不溶性であり、ろ別し、水で洗浄することがで
き、その際に容易に目的物と分離できる特徴を有する。
また、水で洗浄する場合は、触媒として使用した塩基性
化合物あるいはその中和塩を同時に除去できるといった
利点も有る。
不活性有機溶媒については、その使用量をビスフェノ
ールの50重量%以下で使用する場合、積極的に溶解する
状況には無く、目的物より水分を除去する際に除去する
ことができる。
この製造方法を適用することのできるビスフェノール
系化合物としては、例えばビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)メタン(通称ビスフェノールF)、2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン(通称ビスフェノール
A)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェ
ニル)プロパン(通称テトラブロムビスフェノール
A)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェ
ニル)スルホン(通称テトラブロムビスフェノール
S)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン等
が挙げられる。水と不活性有機溶媒との混合溶媒を用い
る場合、本発明の方法は、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)スルホンにも適用することができる。
アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド
(以下EO)、プロピレンオキサイド(以下PO)、ブチレ
ンオキサイド(以下BO)が使用できる。
塩基性触媒としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウムや、トリブチルアミン、トリエチルアミン等アミン
系のもの、更には酢酸ナトリウム、炭酸ナトリウム等の
塩も使用できる。
本発明を実施する場合、一般のアルキレンオキサイド
付加と同様、蒸気を熱媒とするオートクレーブにて、製
造する事ができる。
〔発明の効果〕
本発明により、アルキレンオキサイド付加モル分布巾
が極めて狭く、かつ未反応物、副生ポリアルキレングリ
コール、無機物等を全く含まない、所望のビスフェノー
ル系化合物のアルキレンオキサイド付加物を製造する事
ができる。また、反応がビスフェノール系化合物を溶融
させること無く進行する為、高温を必要とせず、通常の
蒸気を熱媒とするオートクレーブにて反応を行うことが
できる。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により更に説明する。尚実施例
中の部及び%は、特記しない限り重量を基準とする。
実施例1. 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン228
部、水228部、及びトリエチルアミン2.3部を撹はん機を
付したオートクレーブに入れ、混合物を85℃に加熱し、
2kg/cm2の圧力下に、エチレンオキサイド100部を1時間
を要して導入する。更に、反応温度を80〜90℃に保持
し、反応を1時間続ける。反応終了後、水洗し、乾燥し
てエチレンオキサイド反応物305部を得た。
実施例2. 実施例1と同様な方法で、水を57部とし、反応物309
部を得た。
実施例3. 実施例1と同様な方法で、触媒にトリエチルアミンに
かえて水酸化ナトリウム0.5部を使用し、反応物305部を
得た。
実施例4. 実施例1と同様な方法で、水23部、トルエン46部を溶
媒とし、反応物310部を得た。
実施例5. ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン250部、水1
25部、トルエン125部、及び水酸化ナトリウム2.5部を撹
はん機を付したオートクレーブに入れ、混合物を85℃に
加熱し、2kg/cm2の圧力下にエチレンオキサイド100部を
1時間を要して導入する。更に、反応温度を80〜90℃に
保持し、反応を1時間続ける。反応終了後、水洗乾燥し
て反応物325部を得た。
実施例6. 2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニ
ル)プロパン544部、水125部、トルエン125部、及び水
酸化ナトリウム2.5部を撹はん機に付したオートクレー
ブに入れ、混合物を85℃に加熱し、2kg/cm2の圧力下に
エチレンオキサイド100部を1時間要して導入する。更
に、反応温度を80〜90℃に保持し、反応を1時間続け
る。反応終了後、水洗乾燥して反応物615部を得た。
比較例1. 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン228
部、およびトリエチルアミン1部を、オートクレーブに
仕込み、180℃に加熱溶融した後、撹はん下にエチレン
オキサイド100部を圧入し、反応させた。その後水洗乾
燥して、反応物303部を得た。
比較例2. 比較例1と同様の方法、エチレンオキサイドを93部使
用し、反応させた。その後水洗乾燥して、反応物300部
を得た。
上記の例で得られた結果を下記表1に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 43/205 7419−4H C07C 43/205 A 315/04 315/04 317/22 317/22 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩基性触媒の存在下、ビスフェノール系化
    合物〔ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンを除
    く〕の2個の水酸基に各1個のアルキレンオキサイドを
    付加反応させてビスフェノール系化合物のアルキレンオ
    キサイド付加物を製造するに当り、水を溶媒とし100℃
    以下の温度で反応させる事を特徴とする方法。
  2. 【請求項2】水の量がビスフェノール系化合物に対し同
    重量以下である、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】塩基性触媒の存在下、ビスフェノール系化
    合物の2個の水酸基に各1個のアルキレンオキサイドを
    付加反応させてビスフェノール系化合物のアルキレンオ
    キサイド付加物を製造するに当り、水(混合溶媒の50重
    量%以下)を含む、ベンゼン、トルエン、キシレンおよ
    びシクロヘキサンから選ばれる不活性有機溶媒との混合
    溶媒中で反応させる事を特徴とする方法。
  4. 【請求項4】不活性有機溶媒がビスフェノール系化合物
    に対し50重量%以下である、特許請求の範囲第3項記載
    の方法。
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