JP3534546B2 - アルキレンオキシド化合物重合用触媒およびポリアルキレンオキシドの製造方法 - Google Patents
アルキレンオキシド化合物重合用触媒およびポリアルキレンオキシドの製造方法Info
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ド化合物を重合させる際に使用する触媒に関する。ま
た、本発明は、活性水素化合物およびホスファゼン化合
物、またはそれらから導かれる活性水素化合物のホスフ
ァゼニウム塩の存在下に、アルキレンオキシドを重合し
て得られるポリアルキレンオキシドの製造方法に関する
ものである。ポリアルキレンオキシドは有機ポリイソシ
アネート化合物と反応させることによりポリウレタンフ
ォームやエラストマー等の原料または界面活性剤として
用いられる重要な重合体である。
れる実用的な触媒としては、例えば水酸化カリウムなど
の塩基性アルカリ金属化合物が広く用いられている。ま
たこれ以外の触媒については、USP3,829,50
5では、例えば、Zn3 〔Fe(CN)6 〕2 ・H2 O
・ジオキサンで表される化合物を触媒として、開始剤の
存在下にプロピレンオキシドからその重合体を得ること
を開示しており、特開平2−276821では、亜鉛ヘ
キサシアノコバルテート錯体で製造したポリオールにナ
トリウムメチラートを反応させた後、エチレンオキシド
を重合させて重合体を得ることを示しており、また特開
昭62−232433ではヒュームド・シリカのヘキサ
ンスラリーに1,4−ブタンジオールと非イオン系界面
活性剤を加えた分散物にジエチル亜鉛のヘキサン溶液を
添加して得られた生成物を用いてエチレンオキシドを重
合し重合体を得ることを示している。
を使用しポリアルキレンオキシドを製造した場合には、
その金属触媒残査がポリウレタン製造の際の反応あるい
は生成するポリウレタンの物性に悪影響を与えることが
知られている。従ってポリアルキレンオキシドの製造に
あたっては、充分に金属残渣を除くため特別な方法や煩
雑な工程が必要となっている。
50−159595ではアルカンポリオールの存在下に
三フッ化ホウ素のエーテル付加物を触媒としてエチレン
オキシドからその重合体を得ている。しかしこの触媒に
ついても充分に除去するには極めて煩雑な工程を要する
うえ、重合体中の特異な不純物がウレタンの物性に悪影
響を及ぼすことが知られている。また特開昭57−12
026ではアルコール類の存在下、アミノフェノール等
を触媒としてアルキレンオキシドの重合体を得ており、
特開昭56−38323では開始剤にソルビトールを用
いテトラメチルアンモニウムヒドロオキシドを触媒とし
てプロピレンオキシドを重合させている。しかしながら
いずれも触媒の重合活性が充分でないうえ、アミン系の
臭気が残留する等の問題点があった。
キレンオキシド化合物を重合させてポリアルキレンオキ
シドを製造する際に、効率的かつ臭いを残留させない触
媒系を提供することにある。また、 本発明の目的は、
アルキレンオキシド化合物を重合させてポリアルキレン
オキシドを製造する際に、効率的かつ臭いを残留させな
い触媒系を用いてポリアルキレンオキシドを製造する方
法を提供することにある。
を達成するために鋭意検討を続けた結果、活性水素化合
物および金属を含まないホスファゼン化合物、または活
性水素化合物とホスファゼン化合物から導かれる活性水
素化合物のホスファゼニウム塩の存在下に、アルキレン
オキシド化合物を重合させてポリアルキレンオキシドを
製造する方法が、極めて有効な方法であることを見出
し、本発明を完成するに至った。
構造式(1)
表す。)で表されるホスファゼン化合物、または活性水
素化合物およびホスファゼン化合物から導かれる部分構
造式(2)
表し、xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Zx-
は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)で表され
る活性水素化合物のホスファゼニウム塩、の存在下にア
ルキレンオキシド化合物を重合させることを特徴とする
ポリアルキレンオキシドの製造方法を提供するものであ
る。
記の部分構造式(1)で表されるホスファゼン化合物、
または活性水素化合物およびホスファゼン化合物から導
かれる前記の部分構造式(2)で表される活性水素化合
物のホスファゼニウム塩、の存在下にアルキレンオキシ
ド化合物を重合させることにより得られるポリアルキレ
ンオキシドを提供するものである。
で表されるホスファゼン化合物よりなり、アルキレンオ
キシド化合物を重合させることによりポリアルキレンオ
キシドを製造するために使用される触媒を提供するもの
である。また、本発明は、前記の部分構造式(2)で表
される活性水素化合物のホスファゼニウム塩よりなり、
アルキレンオキシド化合物を重合させることによりポリ
アルキレンオキシドを製造するために使用される触媒を
提供するものである。
合物とは活性水素を有する化合物であり、水、または例
えばメタノール、ヘキサノールまたはアリルアルコール
等の炭素原子数1ないし20の飽和または不飽和の一価
のアルコール類であり、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロー
ルプロパン、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリ
ン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、
トリペンタエリスリトール、1,4−ブタンジオール、
2−ブテン−1,4−ジオール、2−ブチン−1,4−
ジオール、1,6−ヘキサンジオールまたは1,4−シ
クロヘキサンジオール等の水酸基数2ないし10を有す
る炭素原子数2ないし20の多価アルコール類であり、
フェノール、ノニルフェノール、2−ナフトール、2,
6−ジヒドロキシナフタレン、ビスフェノールFまたは
ビスフェノールA等の1ないし2個の水酸基を有する炭
素原子数6ないし20の芳香族化合物であり、蟻酸、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸またはカプロン酸等
の炭素原子数1ないし6のカルボン酸、ソルビトール、
デキストロースまたはシュクロース等の糖類またはその
誘導体であり、N−ヘキシルアミン、エチレンジアミ
ン、N,N’−ジメチルエチレンジアミンまたはヘキサ
メチレンジアミン等の1個以上の1級もしくは2級のア
ミノ基を有する脂肪族アミン化合物であり、アニリン、
2,4−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエ
ン、N−メチルアニリン、4,4’−ジアミノジフェニ
ルメタンまたは1,3−ジアミノベンゼン等の1個以上
の1級もしくは2級のアミノ基を有する芳香族アミン化
合物類であり、エタノールアミン、ジエタノールアミン
またはトリエタノールアミン等の水酸基とアミノ基を有
するアルカノールアミン等であり、さらにはこれらの化
合物を開始剤としてアルキレンオキシドの重合で得られ
るオリゴアルキレンオキシドやポリアルキレンオキシド
等が挙げられる。
数1ないし20の飽和または不飽和の一価のアルコール
類、水酸基数2ないし10を有する炭素原子数2ないし
20の多価アルコール類、1ないし2個の水酸基を有す
る炭素原子数6ないし20の芳香族化合物、炭素原子数
1ないし6のカルボン酸、糖類またはその誘導体、オリ
ゴアルキレンオキシドまたはポリアルキレンオキシドで
ある。水、メタノール、エタノール、フェノール、2−
ナフトール、酢酸、プロピオン酸、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリス
リトール、ソルビトール、デキストロース、シュクロー
スまたは分子量90ないし10,000のポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、またはそれら
のコポリマーがより好ましい。また必要であればこれら
の活性水素化合物の2種類以上を併用しても構わない。
ド化合物としては、エチレンオキシド、プロピレンオキ
シド、1,2−ブチレンオキシド、2,3−ブチレンオ
キシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、
エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリ
シジルエーテル、アリルグリシジルエーテルまたはフェ
ニルグリシジルエーテル等のエポキシ化合物である。こ
れらは2種以上を併用してもよい。併用する場合には、
複数のアルキレンオキシド化合物を同時に併用する方
法、順次に併用する方法または順次を繰り返して行なう
方法などがとり得る。
ち、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−
ブチレンオキシドまたはスチレンオキシドが好ましい。
は、部分構造式(1)
表す。)で表される化合物であり、好ましくは化学式
(3)
正の整数を表す。Dは同種または異種の、炭素原子数1
ないし20の炭化水素基、アルコキシ基、フェノキシ
基、チオール残基、チオフェノール残基、一置換アミノ
基、二置換アミノ基または5ないし6員環環状アミノ基
である。Qは、炭素原子数1ないし20の炭化水素基で
ある。さらには、同一りん原子上のもしくは異なる二個
のりん原子上の二個のDが互いに結合し、またDとQと
が互いに結合をして、それぞれ環構造を形成することも
できる。)で表される化合物である。
化合物から導かれる活性水素化合物のホスファゼニウム
塩とは、部分構造式(1)に対応する部分構造式(2)
表し、xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Zx-
は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)で表され
る塩であり、好ましくは化学式(3)に対応する化学式
(4)
正の整数を表す。Dは同種または異種の、炭素原子数1
ないし20の炭化水素基、アルコキシ基、フェノキシ
基、チオール残基、チオフェノール残基、一置換アミノ
基、二置換アミノ基または5ないし6員環環状アミノ基
である。Qは、炭素原子数1ないし20の炭化水素基で
ある。さらには、同一りん原子上のもしくは異なる二個
のりん原子上の二個のDが互いに結合し、またDとQと
が互いに結合をして、それぞれ環構造を形成することも
できる。xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Z
x-は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)で表さ
れる塩である。
いるため、活性水素化合物から容易にプロトンを引き抜
いてこれらの活性水素化合物のホスファゼニウム塩を生
成することはよく知られている。また、上述の活性水素
化合物には、分子中に複数個の活性水素を有する化合物
が含まれる。そのような活性水素化合物は、有する活性
水素を全てプロトンとして与えてホスファゼニウムの塩
となることもあるが、一部のみを与えて塩となることも
ある。その価数を示すxは活性水素化合物の種類により
変化して一様ではないが、通常1ないし10であり、好
ましくは1である。
学式(3)および化学式(4)中のQや化学式(3)お
よび化学式(4)中のDには、本発明の重合反応を阻害
しないなら如何なる置換基を含んでいてもよい。
としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプ
ロピル、ノルマルブチル、イソブチル、sec−ブチ
ル、tert−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキ
シル、ヘプチル、オクチル、tert−オクチル、ノニ
ルまたはデシル等のアルキル基であり、アリル、2−メ
チルアリル、ベンジル、フェネチル、o−アニシル、1
−フェニルエチル、ジフェニルメチル、トリフェニルメ
チルまたはシンナミル等の不飽和結合もしくは芳香族基
を有するアルキル基であり、シクロペンチル、シクロヘ
キシル、4−メチルシクロヘキシル、3−プロピルシク
ロヘキシル、4−フェニルシクロヘキシル、シクロヘプ
チルまたは1−シクロヘキセニル等の脂環族基であり、
ビニル、スチリル、プロペニル、イソプロペニル、2−
メチル−1−プロペニルまたは1,3−ブタジエニル等
のアルケニル基であり、エチニルまたは2−プロピニル
等のアルキニル基であり、フェニル、o−トリル、m−
トリル、p−トリル、2,3−キシリル、2,4−キシ
リル、3,4−キシリル、メシチル、o−クメニル、m
−クメニル、p−クメニル、1−ナフチル、2−ナフチ
ルまたはp−メトキシフェニル等の芳香族基が挙げられ
る。
キシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキ
シ、ペンチルオキシ、アリルオキシ、シクロヘキシルオ
キシまたはベンジルオキシ等の炭素数1ないし20を含
むアルコキシ基であり、Dのフェノキシ基としては、例
えばフェノキシ、4−メチルフェノキシ、3−プロピル
フェノキシまたは1−ナフチルオキシ等の炭素数6ない
し20を含むフェノキシ基であり、Dのチオール残基と
しては、例えばメチルチオ、エチルチオ、プロピルチ
オ、イソプロピルチオ、ブチルチオ、イソブチルチオ、
tert−ブチルチオ、ペンチルチオ、ヘキシルチオ、
ヘプチルチオ、オクチルチオ、tert−オクチルチ
オ、ノニルチオまたはデシルチオ等の炭素数1ないし2
0を含むチオール残基であり、Dのチオフェノール残基
としては、例えばフェニルチオ、o−トルイルチオ、m
−トルイルチオ、p−トルイルチオ、2,3−キシリル
チオ、2,4−キシリルチオ、3,4−キシリルチオ、
4−エチルフェニルチオまたは2−ナフチルチオ等の炭
素数6ないし20を含むチオフェノール残基であり、D
の一置換アミノ基としては、例えばメチルアミノ、エチ
ルアミノ、プロピルアミノ、イソプロピルアミノ、ブチ
ルアミノ、イソブチルアミノ、tert−ブチルアミ
ノ、ペンチルアミノ、ヘキシルアミノ、ヘプチルアミ
ノ、オクチルアミノ、tert−オクチルアミノ、ノニ
ルアミノ、デシルアミノ、1−エチルプロピルアミノ、
1−エチルブチルアミノ、アニリノ、o−トルイルアミ
ノ、m−トルイルアミノ、p−トルイルアミノ、2,3
−キシリノアミノ、2,4−キシリノアミノまたは3,
4−キシリノアミノ等の炭素数1ないし20を含む一置
換アミノ基であり、Dの二置換アミノ基としては、例え
ばジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルエチルアミ
ノ、ジプロピルアミノ、メチルプロピルアミノ、ジイソ
プロピルアミノ、ジブチルアミノ、メチルブチルアミ
ノ、ジイソブチルアミノ、ジ−sec−ブチルアミノ、
ジペンチルアミノ、ジヘキシルアミノ、エチルヘキシル
アミノ、ジヘプチルアミノ、ジオクチルアミノ、ジ−t
ert−オクチルアミノ、エチル−tert−オクチル
アミノ、ジノニルアミノ、ジデシルアミノ、ジフェニル
アミノ、メチルフェニルアミノ、エチルフェニルアミ
ノ、ジ−o−トルイルアミノ、ジ−2,3−キシリルア
ミノまたはフェニルトルイルアミノ等の同種もしくは異
種の炭素数1ないし20の炭化水素基が二置換したアミ
ノ基であり、1−ピロリジニル、3−メチル−1−ピロ
リジニル、1−ピロリル、3−エチル−1−ピロリル、
1−インドリル、1−ピペリジル、3−メチル−1−ピ
ペリジル、1−ピペラジニル、4−メチル−1−ピペラ
ジニル、1−イミダゾリジニルまたは4−モルホリニル
等の5ないし6員環の環状アミノ基が挙げられる。
例示した具体例と同じである。同一りん原子上のまたは
異なる二個のりん原子上の二個のDが互いに結合して可
能な全てまたは一部が環構造を形成している場合の、り
ん原子上の二価の基(D−D)としては、エチレン、ビ
ニレン、プロピレン、1,2−シクロヘキサニレン、
1,2−フェニレン、トリメチレン、プロペニレン、テ
トラメチレン、2,2’−ビフェニレン、1−ブテニレ
ン、2−ブテニレンまたはペンタメチレン等の飽和もし
くは不飽和の脂肪族の二価の炭化水素基であり、さらに
は該二価の基の両端とりん原子間の結合の一方または両
方に、酸素原子、硫黄原子および、水素原子またはメチ
ル基、エチル基、ブチル基、シクロヘキシル基、ベンジ
ル基またはフェニル基等の脂肪族や芳香族炭化水素基が
結合した窒素原子からなる群のうちの任意の一個または
二個が挿入した形の二価の基が挙げられる。それらの二
価の基の具体例としては、例えば、メチレンオキシ、エ
チレン−2−オキシ、トリメチレン−3−オキシ、メチ
レンジオキシ、エチレンジオキシ、トリメチレン−1,
3−ジオキシ、シクロヘキサン−1,2−ジオキシ、ベ
ンゼン−1,2−ジオキシ、メチレンチオ、エチレン−
2−チオ、トリメチレン−3−チオ、テトラメチレン−
4−チオ、メチレンジチオ、エチレンジチオ、トリメチ
レン−1,3−ジチオ、アミノメチレン、アミノエチレ
ン、アミノトリメチレン、アミノテトラメチレン、N−
エチルアミノメチレン、N−シクロヘキシルアミノエチ
レン、N−メチルアミノトリメチレン、N−ベンジルア
ミノテトラメチレン、ジアミノメチレン、エチレンジア
ミノ、ビニレンジアミノ、トリメチレンジアミノ、N,
N’−ジメチルメチレンジアミノ、N,N’−ジフェニ
ルエチレンジアミノ、N,N’−ジメチルエチレンジア
ミノ、N−メチル−N’−エチルトリメチレンジアミ
ノ、N,N’−ジエチルテトラメチレンジアミノまたは
N−メチルトリメチレンジアミノ等の基が挙げられる。
または一部が環構造を形成している場合の、窒素原子お
よびりん原子を繋ぐ二価の基(D−Q)としては、上記
に示したりん原子上の二価の基と同一の飽和もしくは不
飽和の脂肪族の二価の炭化水素基であり、さらには該二
価の炭化水素基とりん原子間の結合に、酸素原子、硫黄
原子および、水素原子またはメチル基、エチル基、ブチ
ル基、シクロヘキシル基、ベンジル基またはフェニル基
などの脂肪族や芳香族炭化水素基が結合した窒素原子か
らなる群のうちの任意の一個が挿入した形の二価の基が
挙げられる。それらの二価の基の具体例としては、例え
ば、メチレンオキシ、エチレン−2−オキシ、メチレン
チオ、エチレン−2−チオ、アミノメチレン、アミノエ
チレン、N−メチルアミノメチレン、N−エチルアミノ
エチレン、N−メチルアミノトリメチレンまたはN−フ
ェニルアミノエチレン等の基が挙げられる。
ァゼン化合物または化学式(4)の塩を導くホスファゼ
ン化合物の具体例を挙げると、Dが同種または異種のア
ルキル基である場合の例としては例えば、1−tert
−ブチル−2,2,2−トリメチルホスファゼンまたは
1−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−2,
2,4,4,4−ペンタイソプロピル−2λ5 ,4λ5
−カテナジ(ホスファゼン)等が挙げられ、Dが不飽和
結合もしくは芳香族基を有するアルキル基である場合の
例としては例えば、1−tert−ブチル−2,2,2
−トリアリルホスファゼン、1−シクロヘキシル−2,
2,4,4,4−ペンタアリル−2λ5 ,4λ5 −カテ
ナジ(ホスファゼン)または1−エチル−2,4,4,
4−トリベンジル−2−トリベンジルホスフォラニリデ
ンアミノ−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)
等が挙げられ、Dが脂環族基である場合の例としては例
えば、1−メチル−2,2,2−トリシクロペンチルホ
スファゼンまたは1−プロピル−2,2,4,4,4−
シクロヘキシル−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファ
ゼン)等が挙げられ、Dがアルケニル基である場合の例
としては例えば、1−ブチル−2,2,2−トリビニル
ホスファゼンまたは1−tert−ブチル−2,2,
4,4,4−ペンタスチリル−2λ5 ,4λ5 −カテナ
ジ(ホスファゼン)等が挙げられ、Dがアルキニル基で
ある場合の例としては例えば、1−tert−ブチル−
2,2,2−トリ(2−フェニルエチニル)ホスファゼ
ン等が挙げられ、Dが芳香族基である場合の例としては
例えば、1−イソプロピル−2,4,4,4−テトラフ
ェニル−2−トリフェニルホスフォラニリデンアミノ−
2λ 5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)等が挙げら
れる。
例えば、1−tert−ブチル−2,2,2−トリメト
キシホスファゼン、1−(1,1,3,3−テトラメチ
ルブチル)−2,2,4,4,4−ペンタイソプロポキ
シ−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)または
1−フェニル−2,2,4,4,4−ペンタベンジルオ
キシ−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)等が
挙げられ、Dがフェノキシ基である場合の例としては例
えば、1−メチル−2,2,2−トリフェノキシホスフ
ァゼンまたは1−tert−ブチル−2,2,4,4,
4−ペンタ(1−ナフチルオキシ)−2λ5 ,4λ5 −
カテナジ(ホスファゼン)等が挙げられる。
例えば、1−tert−ブチル−2,2,2−トリメチ
ルチオホスファゼンまたは1−メチル−2,4,4,4
−テトライソプロピルチオ−2−トリイソプロピルチオ
ホスフォラニリデンアミノ−2λ5 ,4λ5 −カテナジ
(ホスファゼン)等が挙げられ、Dがチオフェノール残
基である場合の例としては例えば、1−アリル−4,
4,4−トリフェニルチオ−2,2−ビス(トリフェニ
ルチオホスフォラニリデンアミノ)−2λ5 ,4λ5 −
カテナジ(ホスファゼン)等が挙げられる。
は例えば、1−tert−ブチル−2,2,2−トリ
(メチルアミノ)ホスファゼン、1−(1,1,3,3
−テトラメチルブチル)−2,2,4,4,4−ペンタ
(イソプロピルアミノ)−2λ 5 ,4λ5 −カテナジ
(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−2,4,
4,4−テトラ(メチルアミノ)−2−トリ(メチルア
ミノ)ホスフォラニリデンアミノ−2λ5 ,4λ5 −カ
テナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−2,
4,4,4−テトラ(イソプロピルアミノ)−2−トリ
(イソプロピルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ−2
λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−ter
t−ブチル−2,4,4,4−テトラ(tert−ブチ
ルアミノ)−2−トリ(tert−ブチルアミノ)ホス
フォラニリデンアミノ−2λ5 ,4λ5−カテナジ(ホ
スファゼン)、1−tert−ブチル−2,4,4,4
−テトラ(アリルアミノ)−2−トリ(アリルアミノ)
ホスフォラニリデンアミノ−2λ 5 ,4λ5 −カテナジ
(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−4,4,4
−トリ(メチルアミノ)−2,2−ビス〔トリ(メチル
アミノ)ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5
−カテナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−
4,4,4−トリ(イソプロピルアミノ)−2,2−ビ
ス〔トリ(イソプロピルアミノ)ホスフォラニリデンア
ミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、
1−tert−ブチル−4,4,4−トリ(tert−
ブチルアミノ)−2,2−ビス〔トリ(tert−ブチ
ルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ
5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル
−4,4,6,6,6−ペンタ(メチルアミノ)−2,
2−ビス〔トリ(メチルアミノ)ホスフォラニリデンア
ミノ〕−2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテナトリ(ホスフ
ァゼン)、1−tert−ブチル−4,4,6,6,6
−ペンタ(イソプロピルアミノ)−2,2−ビス〔トリ
(イソプロピルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ〕−
2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテナトリ(ホスファゼ
ン)、1−tert−ブチル−4,4,6,6,6−ペ
ンタ(tert−ブチルアミノ)−2,2−ビス〔トリ
(tert−ブチルアミノ)ホスフォラニリデンアミ
ノ〕−2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテナトリ(ホスファ
ゼン)または1−tert−ブチル−4,4,6,6,
6−ペンタ(メチルアミノ)−2−〔2,2,2−トリ
(メチルアミノ)ホスファゼン−1−イル〕−2−
〔2,2,4,4,4−ペンタ(メチルアミノ)−2λ
5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)−1−イル〕−
2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテナトリ(ホスファゼン)
等が挙げられる。
は例えば、1−tert−ブチル−2,2,2−トリス
(ジメチルアミノ)ホスファゼン、1−(1,1,3,
3−テトラメチルブチル)−2,2,2−トリス(ジメ
チルアミノ)ホスファゼン、1−エチル−2,2,4,
4,4−ペンタキス(ジメチルアミノ)−2λ5 ,4λ
5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル
−2,4,4,4−テトラキス(ジメチルアミノ)−2
−トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ
−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−t
ert−ブチル−2,4,4,4−テトラキス(ジイソ
プロピルアミノ)−2−トリス(ジイソプロピルアミ
ノ)ホスフォラニリデンアミノ−2λ5 ,4λ5 −カテ
ナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−2,
4,4,4−テトラキス(ジ−n−ブチルアミノ)−2
−トリス(ジ−n−ブチルアミノ)ホスフォラニリデン
アミノ−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、
1−tert−ブチル−4,4,4−トリス(ジメチル
アミノ)−2,2−ビス〔トリス(ジメチルアミノ)ホ
スフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナジ
(ホスファゼン)、1−(1,1,3,3−テトラメチ
ルブチル)−4,4,4−トリス(ジメチルアミノ)−
2,2−ビス〔トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニ
リデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファ
ゼン)、1−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)
−4,4,4−トリス(メチルエチルアミノ)−2,2
−ビス〔トリス(メチルエチルアミノ)ホスフォラニリ
デンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼ
ン)、1−tert−ブチル−4,4,4−トリス(ジ
エチルアミノ)−2,2−ビス〔トリス(ジエチルアミ
ノ)ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カ
テナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−4,
4,4−トリス(ジイソプロピルアミノ)−2,2−ビ
ス〔トリス(ジイソプロピルアミノ)ホスフォラニリデ
ンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼ
ン)、1−tert−ブチル−4,4,4−トリス(ジ
−n−ブチルアミノ)−2,2−ビス〔トリス(ジ−n
−ブチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ〕−2
λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−ter
t−ブチル−4,4,6,6,6−ペンタキス(ジメチ
ルアミノ)−2,2−ビス〔トリス(ジメチルアミノ)
ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 ,6λ5
−カテナトリ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル
−4,4,6,6,6−ペンタキス(ジエチルアミノ)
−2,2−ビス〔トリス(ジエチルアミノ)ホスフォラ
ニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテナト
リ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−4,4,
6,6,6−ペンタキス(ジイソプロピルアミノ)−
2,2−ビス〔トリス(ジイソプロピルアミノ)ホスフ
ォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテ
ナトリ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−4,
4,6,6,6−ペンタキス(ジ−n−ブチルアミノ)
−2,2−ビス〔トリス(ジ−n−ブチルアミノ)ホス
フォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ 5 ,6λ5 −カ
テナトリ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−
4,4,6,6,6−ペンタキス(ジメチルアミノ)−
2−〔2,2,2−トリス(ジメチルアミノ)ホスファ
ゼン−1−イル〕−2−〔2,2,4,4,4−ペンタ
キス(ジメチルアミノ)−2λ5 ,4λ5 −カテナジ
(ホスファゼン)−1−イル〕−2λ5 ,4λ5 ,6λ
5 −カテナトリ(ホスファゼン)または1−フェニル−
2,2−ビス(ジメチルアミノ)−4,4−ジメトキシ
−4−フェニルアミノ−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホ
スファゼン)等が挙げられる。
場合の例としては例えば、1−tert−ブチル−2,
2,2−トリ(1−ピロリジニル)ホスファゼン、1−
tert−ブチル−2,2,4,4,4−ペンタ(1−
ピロリジニル)−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファ
ゼン)、1−tert−ブチル−2,2,4,4,4−
ペンタ(4−モルホリニル)−2λ5 ,4λ5 −カテナ
ジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−2,2,
4,4,4−ペンタ(1−ピペリジニル)−2λ5 ,4
λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチ
ル−2,2,4,4,4−ペンタ(4−メチル−1−ピ
ペリジニル)−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼ
ン)、1−tert−ブチル−2,2,4,4,4−ペ
ンタ(1−イミダゾリル)−2λ5 ,4λ5 −カテナジ
(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−2,4,
4,4−テトラ(1−ピロリジニル)−2−トリ(1−
ピロリジニル)ホスフォラニリデンアミノ−2λ5 ,4
λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチ
ル−2,4,4,4−テトラ(1−ピペリジニル)−2
−トリ(1−ピペリジニル)ホスフォラニリデンアミノ
−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−t
ert−ブチル−2,4,4,4−テトラ(4−モルホ
リニル)−2−トリ(4−モルホリニル)ホスフォラニ
リデンアミノ−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼ
ン)、1−tert−ブチル−2,4,4,4−テトラ
(4−メチル−1−ピペラジニル)−2−トリ(4−メ
チル−1−ピペラジニル)ホスフォラニリデンアミノ−
2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−te
rt−ブチル−2,4,4,4−テトラ(1−イミダゾ
リル)−2−トリ(1−イミダゾリル)ホスフォラニリ
デンアミノ−2λ5 ,4λ 5 −カテナジ(ホスファゼ
ン)、1−tert−ブチル−4,4,4−トリ(1−
ピロリジニル)−2,2−ビス〔トリ(1−ピロリジニ
ル)ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カ
テナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−4,
4,4−トリ(4−モルホリニル)−2,2−ビス〔ト
リ(4−モルホリニル)ホスフォラニリデンアミノ〕−
2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−te
rt−ブチル−4,4,4−トリ(1−ピペリジニル)
−2,2−ビス〔トリ(1−ピペリジニル)ホスフォラ
ニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ 5 −カテナジ(ホスフ
ァゼン)、1−tert−ブチル−4,4,4−トリ
(4−メチル−1−ピペラジニル)−2,2−ビス〔ト
リ(4−メチル−1−ピペラジニル)ホスフォラニリデ
ンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼ
ン)、1−tert−ブチル−4,4,4−トリ(1−
イミダゾリル)−2,2−ビス〔トリ(1−イミダゾリ
ル)ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ 5 −カ
テナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル−4,
4,6,6,6−ペンタ(1−ピロリジニル)−2,2
−ビス〔トリ(1−ピロリジニル)ホスフォラニリデン
アミノ〕−2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテナトリ(ホス
ファゼン)、1−tert−ブチル−4,4,6,6,
6−ペンタ(1−ピペリジニル)−2,2−ビス〔トリ
(1−ピペリジニル)ホスフォラニリデンアミノ〕−2
λ5,4λ5 ,6λ5 −カテナトリ(ホスファゼン)、
1−tert−ブチル−4,4,6,6,6−ペンタ
(4−モルホリニル)−2,2−ビス〔トリ(4−モル
ホリニル)ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ
5 ,6λ5 −カテナトリ(ホスファゼン)、1−ter
t−ブチル−4,4,6,6,6−ペンタ(4−メチル
−1−ピペラジニル)−2,2−ビス〔トリ(4−メチ
ル−1−ピペラジニル)ホスフォラニリデンアミノ〕−
2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテナトリ(ホスファゼン)
または1−tert−ブチル−4,4,6,6,6−ペ
ンタ(1−ピロリジニル)−2−〔2,2,4,4,4
−ペンタ(1−ピロリジニル)−2λ5 ,4λ5 −カテ
ナジ(ホスファゼン)−1−イル〕−2−〔2,2,2
−トリ(1−ピロリジニル)ホスファゼン−1−イル〕
−2λ5 ,4λ5 ,6λ5 −カテナトリ(ホスファゼ
ン)等が挙げられる。
のりん原子上のDが互いに結合して環構造を形成してい
る場合の例としては例えば、2−(tert−ブチルイ
ミノ)−2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチル−1,
3−ジアザ−2λ5 −ホスフィナン等が挙げられる。
成している場合の例としては例えば、5,7,11−ト
リメチル−1,5,7,11−テトラアザ−6λ5 −ホ
スファスピロ〔5,5〕ウンデカ−1(6)−エン、7
−エチル−5,11−ジメチル−1,5,7,11−テ
トラアザ−6λ5 −ホスファスピロ〔5.5〕ウンデカ
−1(6)−エン、6,8,13,−トリメチル−1,
6,8,13−テトラアザ−7λ5 −ホスファスピロ
〔6,6〕トリデカ−1(7)−エン、7−メチル−
1,7−ジアザ−5,11−ジオキサ−6λ5 −ホスフ
ァスピロ〔5,5〕ウンデカ−1(6)−エン、7−メ
チル−1,7−ジアザ−5−オキサ−11−チア−6λ
5 −ホスファスピロ〔5,5〕ウンデカ−1(6)−エ
ン、1−tert−ブチルイミノ−1−ジメチルアミノ
−1,3−ジホスファー2−アザ−3,3−ジメチル−
2−シクロヘキセン6λ5 −ホスファスピロ−〔5,
5〕ウンデカ−1(6)−エンまたは1−ジメチルアミ
ノ−1−(2−ジメチルアミノ−2,2−トリメチレン
ジアミノホスファゼン−1−イル)−1λ5 −ホスファ
ー2,6−ジアザ−1−シクロヘキセン等が挙げられ
る。
エイチ、アール、アールコック著「ホスフォラス−ナイ
トロジェン コンパウンド」アカデミック プレス出
版、1972年(H.R.Allcock,Phosphorus-Nitrogen Co
mpounds,Academic Press 1972)またはラインハルド シ
ュベジンガー「ナヒリテン ヘミー テクニック ラボ
ラトリウム」38巻10号1214〜1226頁199
0年(Reinhard Schwesinger,Nachr.Chem.Tec.Lab.,38
(1990),Nr.10,1214-1226)およびラインハルド シュベ
ジンガー他、「ヘミッシュ ベリヒテ」127巻243
5〜2454頁1994年(Reinhard Schwesinger,Che
m.Ber.,1994,127,2435-2454)などに詳しく記載されてい
る。例えば、1−tert−ブチル−2,2,2−トリ
アリルホスファゼンは、上記エイチ、アール、アールコ
ック著書114頁に示されているように、エーテル中、
トリアリルホスフィンとtert−ブチルアジドを反応
させることにより容易に合成でき、例えば、1−フェニ
ル−2,2−ビス(ジメチルアミノ)−4,4−ジメト
キシ−4−フェニルアミノ−2λ5 ,4λ5 −カテナジ
(ホスファゼン)は同書の115頁に示されているよう
に、ビス(ジメチルアミノ)クロロホスフィンとフェニ
ルアジドを反応させ、ついでトリエチルアンモニウムア
ジドと反応させて得られる1−フェニル−2−アジド−
2,2−ビス(ジメチルアミノ)ホスファゼンを、さら
にジメトキシフェニルアミノホスフィンと反応させるこ
とによって合成できる。
合物または化学式(4)で表される塩の中のl、mおよ
びnはそれぞれ0または3以下の正の整数を示す。好ま
しくは0または2以下の正の整数である。より好ましく
はl、mおよびnがその順序に関わらず、(2、1、
1)、(1、1、1)、(1、1、0)、(1、0、
0)または(0、0、0)から選ばれる組み合わせの中
の数である。
物または化学式(4)で表されるホスファゼニウム塩の
中のDが、炭素原子数1ないし20の炭化水素基、炭素
数1ないし20を含むアルコキシ基、炭素数6ないし2
0を含むフェノキシ基、炭素数1ないし20を含む一置
換アミノ基、同種もしくは異種の炭素数1ないし20の
炭化水素基が二置換したアミノ基および5ないし6員環
環状アミノ基よりなる群からから選ばれる同種または異
種の基であるものが好ましく、なかでも、Dが、例えば
ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メチルエチルアミ
ノ、ジプロピルアミノ、メチルプロピルアミノ、ジイソ
プロピルアミノ、ジブチルアミノ、メチルブチルアミ
ノ、ジイソブチルアミノ、ジ−sec−ブチルアミノ等
の同種もしくは異種の炭素数1ないし6のアルキル基が
二置換したアミノ基および例えば1−ピロリジニル、1
−ピロリル、1−ピペリジル、1−ピペラジニルまたは
4−モルホリニル等の5ないし6員環環状アミノ基から
選ばれる同種または異種の置換基であるものがより好ま
しい。さらに、Dが、ジメチルアミノ、メチルエチルア
ミノまたはジエチルアミノから選ばれる二置換アミノ基
であるものが更に好ましい。
(2)、化学式(3)および化学式(4)中のQは、例
えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ノル
マルブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−
ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル、tert−オクチル、ノニルまたはデシ
ル等の炭素数1ないし10のアルキル基が好ましい。
の同一りん原子上のもしくは異なる二個のりん原子上の
二個のDが互いに結合して環構造を形成している場合
の、りん原子上の二価の基(D−D)としては、好まし
くは、エチレンジアミノ、トリメチレンジアミノまたは
テトラメチレンジアミノの二個の窒素原子にメチル基ま
たはエチル基が一個ずつ置換した二価のN,N’−メチ
ルまたはエチル−α,ω−アルキレンジアミノ基であ
る。
中のDとQとが互いに結合して環構造を形成している場
合の、窒素原子およびりん原子を繋ぐ二価の基(D−
Q)としては、好ましくは、アミノメチレン、アミノエ
チレンまたはアミノトリメチレンの窒素原子にメチル基
またはエチル基が置換した二価のN−メチルまたはエチ
ル−α−アミノアルキレン基である。
素化合物のホスファゼニウム塩を導くホスファゼン化合
物のうち、1−tert−ブチル−2,2,2−トリス
(ジメチルアミノ)ホスファゼン〔化学式(5)〕
2,2−トリス(ジメチルアミノ)ホスファゼン〔化学
式(6)〕
チルアミノ)−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼ
ン)〔化学式(7)〕
ルアミノ)−2,2−ビス〔トリス(ジメチルアミノ)
ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナ
ジ(ホスファゼン)〔化学式(8)〕
4,4−トリス(ジメチルアミノ)−2,2−ビス〔ト
リス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ〕−
2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)〔化学式
(9)〕
リジニル)ホスファゼン〔化学式(10)〕
11−テトラアザ−6λ 5 −ホスファスピロ〔5.5〕
ウンデカ−1(6)−エン〔化学式(11)〕
ァゼン化合物を単独で用いても2種以上を併用しても構
わない。
とホスファゼン化合物の存在下にアルキレンオキシド化
合物を重合させるが、重合は活性水素化合物とホスファ
ゼン化合物とから系内で生成する活性水素化合物のホス
ファゼニウム塩を経て開始する。そこで一旦、活性水素
化合物とホスファゼン化合物から活性水素化合物のホス
ファゼニウム塩を別途に作り、これを用いて重合を開始
することもできる。この時、その塩を作っている活性水
素化合物と同種または異種の活性水素化合物が重合反応
系内に存在していてもよい。活性水素化合物とホスファ
ゼン化合物とから活性水素化合物のホスファゼニウム塩
を作るには、特に制限はない。通常は、ホスファゼン化
合物の溶液を活性水素化合物またはその溶液に加え、通
常−50〜150℃の温度範囲で反応させる。そのまま
もしくは溶媒を除いた後に重合反応に用いることもでき
るが、場合によっては分離精製した後に重合反応に用い
ることもできる。
オキシド化合物を併用することもできる。複数のアルキ
レンオキシド化合物を同時に併用して重合させると、そ
れらの化合物の反応性の差にもよるが、比較的ランダム
性の高い共重合体が得られ、2種以上のアルキレンオキ
シド化合物を順次に重合させると、2種以上のポリアル
キレンオキシド化合物のブロックを含むブロック共重合
体が得られる。例えば第1種のアルキレンオキシド化合
物の重合反応の終了後にそのまま第2種のアルキレンオ
キシド化合物を重合させると2種類のブロックを含むブ
ロック共重合体が得られる。またこの第2種のアルキレ
ンオキシド化合物の重合終了後、再び元の第1種のアル
キレンオキシド化合物を重合させたり、これを繰り返す
ことにより交互性のブロック共重合体が得られる。3種
以上のアルキレンオキシド化合物をこのように併用すれ
ば、さらに複雑なブロック共重合体が得られる。これら
のうちアルキレンオキシド化合物としてプロピレンオキ
シドおよびエチレンオキシドを順次に重合させて、ポリ
プロピレンオキシド(別名:ポリオキシプロピレン)と
ポリエチレンオキシド(別名:ポリオキシエチレン)の
ブロックを含むブロック共重合体を得ることは好まし
い。
に制限はないが、通常、活性水素化合物とホスファゼン
化合物の存在下に重合する場合には存在させる活性水素
化合物1モルに対して、また活性水素化合物のホスファ
ゼニウム塩の存在下に重合する場合にはその塩を構成す
る活性水素化合物の分と系に存在する場合の活性水素化
合物の合計の1モルに対して、2.5×105 モル以下
であり、好ましくは2〜1.0×105 モルの範囲であ
り、より好ましくは4〜5×104 モルの範囲である。
のホスファゼニウム塩の使用量としては特に制限される
ものではないが、アルキレンオキシド化合物1モルに対
して、通常、1×10-15〜5×10-1モルであり、好
ましくは1×10-7〜1×10-2モルの範囲である。
触媒の種類または量により一様ではないが、通常150
℃以下であり、好ましくは10℃〜130℃、より好ま
しくは50℃〜120℃の範囲である。アルキレンオキ
シド重合時の反応の圧力は、用いる原料、開始剤および
触媒の種類や量または重合温度に依存して一様ではない
が、通常反応時の圧力として30kg/cm2 (絶対
圧、以下同様)以下であり、好ましくは0.1〜10k
g/cm2 、より好ましくは1〜5kg/cm2 の範囲
である。反応時間は、用いる原料、開始剤および触媒の
種類や量または重合温度に依存して一様ではないが、通
常40時間以下であり、好ましくは30時間以下、より
好ましくは0.5〜24時間の範囲である。
触媒を、重合後の脱触媒の負担を軽減するなどの目的で
従来公知の触媒と併用することは構わない。本発明の方
法における重合反応の形式は、とくに限定されないが、
通常、活性水素化合物とホスファゼン化合物または活性
水素化合物のホスファゼニウム塩を含む反応器に、必要
量のアルキレンオキシド化合物を一括、分割または連続
的に供給する方法が用いられる。
物、ホスファゼン化合物または活性水素化合物のホスフ
ァゼニウム塩およびアルキレンオキシド化合物の希釈も
しくは溶解のためや重合反応媒体として、必要ならば溶
媒を使用することもできる。使用する場合の溶媒として
は、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンまたはシクロヘキサ
ン等の炭化水素化合物、ベンゼンまたはトルエン等の芳
香族炭化水素、ジエチルエ−テル、ジオキサンまたはア
ニソール等のエーテル化合物等である。この他本発明の
方法の重合反応を阻害しない溶媒なら何でも用いられ
る。また本発明の方法における重合反応は、必要であれ
ば窒素またはアルゴン等の不活性ガスの存在下に行うこ
ともできる。
キシドはそのままポリウレタンフォームやエラストマー
の原料または界面活性剤に用いることも可能であるが、
必要ならば塩酸、燐酸または硫酸等の鉱酸、蟻酸、酢酸
またはプロピオン酸等の有機カルボン酸、炭酸ガスまた
は酸型イオン交換樹脂等で処理した後に用いることもで
きる。更に水、有機溶媒またはその混合物で洗浄等の常
用の精製法を行うこともできる。
力計および撹拌装置を装備した、乾燥窒素で置換された
300mlのオートクレーブに、254ミリモルのグリ
セリンと0.50ミリモルの1−(1,1,3,3−テ
トラメチルブチル)−4,4,4−トリス(ジメチルア
ミノ)−2,2−ビス〔トリス(ジメチルアミノ)ホス
フォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナジ
(ホスファゼン)〔化学式(7)、Fluka社製。以
下触媒Aとする。〕を仕込み、プロピレンオキシドを反
応時圧力3.0kg/cm2 (絶対圧、以下同様)前後
を保つよう間欠的に供給しながら、反応温度100℃で
17.5時間重合させた。水酸基価358(KOHmg
/gポリマー、以下同様)のポリオキシプロピレントリ
オール119gが得られた。このものは、無色透明液で
無臭であった。
化カリウム触媒で工業的に製造されている水酸基価33
7のポリオキシプロピレントリオール(以下トリオール
Aと略称)を開始剤として50ミリモルと0.50ミリ
モルの1−tert−ブチル−4,4,4−トリス(ジ
メチルアミノ)−2,2−ビス〔トリス(ジメチルアミ
ノ)ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ5 ,4λ5 −カ
テナジ(ホスファゼン)〔化学式(6)、Fulka社
製。以下触媒Bとする。〕を仕込み、実施例1と同様に
してプロピレンオキシドを反応時圧力3.0kg/cm
2、反応温度100℃で4.8時間重合させた。水酸基
価84のポリオキシプロピレントリオール75gが得ら
れた。このものは無色透明液で無臭であった。
化カリウム触媒で工業的に製造されている水酸基価16
8のポリオキシプロピレントリオール(以下トリオール
Bと略称)28.4ミリモルと、0.50ミリモルの触
媒Bを仕込み、実施例1と同様にしてプロピレンオキシ
ドを反応時圧力3.0kg/cm2 、反応温度100℃
で2.3時間重合させた。水酸基価78のポリオキシプ
ロピレントリオール61gが得られた。このものは無色
透明液で無臭であった。またジック社のGPC装置ラボ
チャート180II(Labchart 180II)にポ
リマーラボラトリーズ社製のPLgelカラム、5μ、
Mixed−Dを用い、テトラヒドロフランを溶離液と
して測定したこのものの分子量分布(標準ポリスチレン
を用いた較正曲線より算出)はMw/Mn(数平均分子
量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の割合)=
1.03と狭い値を示した。
リコールと0.50ミリモルの触媒Bを仕込み、実施例
1と同様にしてプロピレンオキシドを反応時圧力3.0
kg/cm2 、反応温度100℃で16時間重合させ
た。水酸基価200のポリオキシプロピレンジオール1
23gが得られた。このものは無色透明液で無臭であっ
た。
びソルビトール83ミリモルを併用し、2.5ミリモル
の触媒Aを仕込み、実施例1と同様にしてプロピレンオ
キシドを反応時圧力3.0kg/cm2 、反応温度12
0℃で1.1時間重合させた。水酸基価126のポリオ
キシプロピレンポリオール181gが得られた。このも
のは無色透明液で無臭であった。
ンクから専用の流量計を通してエチレンオキシドを液状
で圧入できるようにした配管を実施例1の装置に追加し
た。この反応器に150ミリモルのエチレングリコール
と3.0ミリモルの1−エチル−2,2,4,4,4−
ペンタキス(ジメチルアミノ)−2λ5,4λ5 −カテ
ナジ(ホスファゼン)〔化学式(5)、Fulka社
製。以下触媒C)を仕込み、さらに2.0kg/cm2
の窒素を仕込みエチレンンオキシドを上記装置より反応
時圧力4.0kg/cm2 を保つように間欠的に供給
し、反応温度80℃で2.3時間重合させた。水酸基価
197のポリオキシエチレンジオール76gが得られ
た。このものは、白色の固体であり、無臭であった。
コールと2.5ミリモルの触媒Aを仕込み、実施例1と
同様にして1,2−ブチレンオキシドを反応時圧力2.
0kg/cm2 、反応温度100℃で2.3時間重合さ
せた。水酸基価184のポリオキシブチレンジオール6
9gが得られた。このものは無色透明液で無臭であっ
た。
コールと2.5ミリモルの触媒Bを仕込み、さらにスチ
レンオキシド321ミリモルを一括して加え、反応温度
120℃、反応圧力1.1kg/cm2 で2.3時間重
合させた。水酸基価303のポリオキシスチレンジオ−
ル38gが得られた。このものは、無色透明で無臭であ
った。
Aを50ミリモルおよび触媒Bを0.50ミリモル仕込
み、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとのモル比
が7:3になるようにプロピレンオキシドとエチレンオ
キシドを連続的にそれぞれ供給し、反応時圧力4.0k
g/cm2 を保つように、反応温度100℃で2.3時
間重合させた。水酸基価105のポリオキシプロピレン
ポリオキシエチレントリオ−ル共重合体59gが得られ
た。このものは無色透明で無臭であった。
ルプロパンおよび0.50ミリモルの触媒Aを仕込み、
さらに2.0kg/cm2 の窒素を仕込み、エチレンン
オキシドを実施例6と同様に反応時圧力4.0kg/c
m2 を保つように間欠的に供給し、反応温度80℃で
2.3時間重合させた。水酸基価580のポリオキシエ
チレントリオール47gが得られた。このものは、白色
の固体であり、無臭であった。
メチルエチレンジアミンおよび0.50ミリモルの触媒
Aを仕込み、実施例1と同様にしてプロピレンオキシド
を反応時圧力3.0kg/cm2 、反応温度100℃で
2.3時間重合させた。水酸基価590のポリオキシプ
ロピレンジオール69gが得られた。このものは無色透
明液で無臭であった。
リトールおよび1ミリモルの触媒Aを仕込み、実施例1
と同様にしてプロピレンオキシドを反応時圧力3.0k
g/cm2 、反応温度100℃で8.0時間重合させ
た。水酸基価662のポリオキシプロピレンテトラオー
ル69gが得られた。このものは無色透明液で無臭であ
った。
プロピレントリオール50ミリモルおよび触媒Aを0.
42ミリモル仕込み、実施例1と同様にプロピレンオキ
シドを反応時圧力3.0kg/cm2 、反応温度100
℃で4.8時間重合させた。水酸基価78のポリオキシ
プロピレントリオール84gが得られた。このものは無
色透明液で無臭であった。
と10mlのトルエンおよび2.0ミリモルの1−te
rt−ブチル−2,2,2−トリス−(ジメチルアミ
ノ)ホスファゼン〔化学式(3)Fluka社製、以下
触媒Dとする。〕を仕込み、さらに2kg/cm2 の窒
素を仕込み、エチレンオキシドを実施例6と同様に反応
時圧力4.0kg/cm2 を保つように間欠的に供給
し、反応温度80℃で24時間重合させた。水酸基価
5.8のポリオキシエチレンモノオール192gが得ら
れた。このものは、白色の固体であり、無臭であった。
リモルのテトラメチルアンモニウムヒドロオキシドのメ
タノール溶液(10重量%)を仕込み110℃に熱し撹
拌しながら減圧下にメタノールを除去した。実施例1と
同様にプロピレンオキシドを反応時圧力3.0kg/c
m2 、反応温度100℃で36時間重合させ、その後5
時間150℃に加温し減圧下に揮発分を除去した。得ら
れたポリオキシプロピレントリオールは、まだかなりの
アミン臭がしていた。このものの水酸基価は1100で
あり、収量は153gであった。
を106ミリモルおよび1.9ミリモルのテトラメチル
アンモニウムヒドロオキシドのメタノール溶液(10重
量%)を仕込み110℃に熱し撹拌しながら減圧下にメ
タノールを除去した。実施例1と同様にプロピレンオキ
シドを反応時圧力3.0kg/cm2 、反応温度100
℃で9時間重合させ、その後5時間150℃に加温し減
圧下に揮発分を除去した。得られたポリオキシプロピレ
ントリオールは、アミンの臭気がしていた。このものの
水酸基価は110であり、収量は56gであった。
ールプロパンおよび1.8ミリモルの2,4,6−トリ
(ジメチルアミノメチル)フェノール(DMP−30と
略称)を仕込み、さらに2kg/cm2 の窒素を仕込
み、実施例6と同様にしてエチレンンオキシドを反応時
圧力4.0kg/cm2 を保つように間欠的に供給し、
反応温度80℃で12時間重合させた。その後90℃に
冷却し、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾー
ル4ミリグラムを10mlのメタノールに溶解した溶液
を加えた。ついで減圧下に揮発分を除去した。得られた
ポリオキシエチレントリオールは、アミンの臭気がして
いた。このものの水酸基価は647であり、収量は67
gであった。以上の実施例1〜14および比較例1〜3
における触媒の重合活性を表1にまとめて示した。
セリンと0.50ミリモルの触媒Aを仕込み、プロピレ
ンオキシド100gを反応時圧力3.0kg/cm2 前
後を保つように間欠的に供給しながら、反応温度100
℃で20時間重合させた。次いで30分間10mmHg
に保った後、乾燥窒素で常圧に戻した。ここにエチレン
オキシド80gを反応時圧力4.0kg/cm2 前後を
保つように間欠的に供給しながら、反応温度100℃で
15時間重合させた。その後30分間10mmHgに保
った後、乾燥窒素で常圧に戻し内容物を室温まで冷却し
た。無色透明で無臭の液体のブロック共重合体192g
が得られた。水酸基価は221であった。このブロック
共重合体はポリプロピレンオキシドとポリエチレンオキ
シドのブロックを約1:1の割合(モル比)で含んだポ
リオキシプロピレンポリオキシエチレントリオールであ
る。
を含むポリオキシプロピレンポリオキシエチレントリオ
ール96gを仕込み、これに再びプロピレンオキシド4
9gを反応時圧力3.0kg/cm2 前後を保つように
間欠的に供給しながら、反応温度110℃で20時間重
合させた。次いで30分間10mmHgに保った後、乾
燥窒素で常圧に戻し内容物を室温まで冷却した。無色透
明で無臭の液体のブロック共重合体144gが得られ
た。水酸基価は147であった。このブロック共重合体
は、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシドお
よびポリプロピレンオキシドのブロックをこの順に約
1:1:1の割合(モル比)で含んだポリオキシプロピ
レンポリオキシエチレンポリオキシプロピレンのトリオ
ールである。
ゼニウム塩である1,1,3,3−テトラメチルブチル
アミノトリス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニ
リデンアミノ]ホスフォニウムメトキシド(以下触媒E
とする)を合成した。 冷却還流器を装備した300m
lのナスフラスコに、上記で合成した10ミリモルのホ
スファゼニウム塩と50mlのトルエンおよび116g
のプロピレンオキシドを仕込み、反応温度を35−40
℃の範囲を保ち20時間重合させた。内容物を50ml
の1規定の塩酸水溶液で2回洗浄し、トルエン層を濃縮
乾固した。水酸基価5.4のポリオキシプロピレンモノ
オール112gが得られた。このものは、無色透明液で
無臭であった。
ゼニウム化合物であるtert−ブチルアミノトリス
[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ]
ホスフォニウムフェノキシドを合成した。冷却還流器を
装備した300mlのナスフラスコに、上記で合成した
10ミリモルのホスファゼニウム塩と50mlのトルエ
ンおよび116gのプロピレンオキシドを仕込み、反応
温度を35−40℃の範囲を保ち20時間重合させた。
実施例17と同様の後処理をした。水酸基価5.6のポ
リオキシプロピレンモノオール108gが得られた。こ
のものは、無色透明液で無臭であった。
と0.50ミリモルの触媒Eを仕込み、実施例1と同様
にしてプロピレンオキシドを反応時圧力3.0Kg/c
m2、反応温度100℃で16時間重合させた。水酸基
価170のポリオキシプロピレンモノオール85gが得
られた。このものは、無色透明液で無臭であった。
塩である1,1,3,3−テトラメチルブチルアミノト
リス[トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンア
ミノ]ホスフォニウムヒドロキシド(以下触媒Fとす
る)を合成した。実施例1と同じ反応器に、254ミリ
モルのグリセリンと上記で合成した0.50ミリモルの
ホスファゼニウム塩を仕込み、実施例1と同様にしてプ
ロピレンオキシドを反応時圧力3.0Kg/cm2、反
応温度100℃で19時間重合させた。水酸基価342
のポリオキシプロピレントリオール125gが得られ
た。このものは、無色透明液で無臭であった。
リジン−1−イル)−2−トリ(ピロリジン−1−イ
ル)ホスフォラニリデンアミノ−2λ5、4λ5−カテナ
ジ(ホスファゼン)と酢酸を反応させることにより、ホ
スファゼニウム塩であるtert−ブチルアミノピロリ
ジン−1−イルビス[トリ(ピロリジン−1−イル)ホ
スフォラニリデンアミノ]ホスフォニウムアセテートを
合成した。実施例1と同じ反応器に、254ミリモルの
グリセリンと5.10ミリモルの上記のホスファゼニウ
ム塩を仕込み、実施例1と同様にしてプロピレンオキシ
ドを反応時圧力3.0Kg/cm2、反応温度110℃
で17時間重合させた。水酸基価464のポリオキシプ
ロピレントリオール95gが得られた。このものは、無
色透明液で無臭であった。
セリンと3.05ミリモルの触媒Fを仕込み、プロピレ
ンオキシド100gを反応時圧力3.0kg/cm2 前
後を保つように間欠的に供給しながら、反応温度80℃
で12時間重合させた。次いで30分間10mmHgに
保った後、乾燥窒素で常圧に戻した。ここにエチレンオ
キシド80gを反応時圧力4.0kg/cm2 前後を保
つように間欠的に供給しながら、反応温度100℃で1
5時間重合させた。その後30分間10mmHgに保っ
た後、乾燥窒素で常圧に戻し内容物を室温まで冷却し
た。無色透明で無臭の液体のブロック共重合体103g
が得られた。水酸基価は213であった。このブロック
共重合体はポリプロピレンオキシドとポリエチレンオキ
シドのブロックを約1:1の割合(モル比)で含んだポ
リオキシプロピレンポリオキシエチレントリオールであ
る。
を含むポリオキシプロピレンポリオキシエチレントリオ
ール101gを仕込み、これに再びプロピレンオキシド
50gを反応時圧力3.0kg/cm2 前後を保つよう
に間欠的に供給しながら、反応温度80℃で12時間重
合させた。次いで30分間10mmHgに保った後、乾
燥窒素で常圧に戻し内容物を室温まで冷却した。無色透
明で無臭の液体のブロック共重合体150gが得られ
た。水酸基価は145であった。このブロック共重合体
は、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシドお
よびポリプロピレンオキシドのブロックをこの順に約
1:1:1の割合(モル比)で含んだポリオキシプロピ
レンポリオキシエチレンポリオキシプロピレンのトリオ
ールである。
ファゼン化合物の存在下、または活性水素化合物及びホ
スファゼン化合物から導かれる活性水素化合物のホスフ
ァゼニウム塩の存在下に、アルキレンオキシド化合物を
重合させて、ポリアルキレンオキシドを効率良く製造で
き、また得られた重合体は金属成分を含まないうえに、
従来のアミン系触媒に比較し臭気の点でも大幅に改良さ
れるという優れた特徴がある。
Claims (17)
- 【請求項1】 活性水素化合物および化学式(3)で表
されるホスファゼン化合物、 【化3】 (式中、l、mおよびnは、それぞれ0または3以下の
正の整数を表す。Dは同種または異種の、炭素原子数1
ないし20の炭化水素基、アルコキシ基、フェノキシ
基、チオール残基、チオフェノール残基、一置換アミノ
基、二置換アミノ基または5ないし6員環環状アミノ基
である。Qは、炭素原子数1ないし20の炭化水素基で
ある。さらには、同一りん原子上のもしくは異なる二個
のりん原子上の二個のDが互いに結合し、またDとQと
が互いに結合をして、それぞれ環構造を形成することも
できる。)、または活性水素化合物および化学式(3)
で表されるホスファゼン化合物から導かれる化学式
(4)で表される活性水素化合物のホスファゼニウム
塩、 【化4】 (式中、l、mおよびnは、それぞれ0または3以下の
正の整数を表す。Dは同種または異種の、炭素原子数1
ないし20の炭化水素基、アルコキシ基、フェノキシ
基、チオール残基、チオフェノール残基、一置換アミノ
基、二置換アミノ基または5ないし6員環環状アミノ基
である。Qは、炭素原子数1ないし20の炭化水素基で
ある。さらには、同一りん原子上のもしくは異なる二個
のりん原子上の二個のDが互いに結合し、またDとQと
が互いに結合をして、それぞれ環構造を形成することも
できる。xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Z
x-は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)の存在
下にアルキレンオキシド化合物を重合させることを特徴
とするポリアルキレンオキシドの製造方法。 - 【請求項2】 アルキレンオキシド化合物が、エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキ
シドまたはスチレンオキシドである請求項1記載の方
法。 - 【請求項3】 活性水素化合物が水、炭素原子数1ない
し20の飽和または不飽和の一価のアルコール類、水酸
基数2ないし10を有する炭素原子数2ないし20の多
価アルコール類、1ないし2個の水酸基を有する炭素原
子数6ないし20の芳香族化合物、炭素原子数1ないし
6のカルボン酸、糖類もしくはその誘導体、オリゴアル
キレンオキシドまたはポリアルキレンオキシドである請
求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 活性水素化合物が、水、メタノール、エ
タノール、フェノール、2−ナフトール、酢酸、プロピ
オン酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、
グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、デ
キストロース、シュクロースまたは分子量90ないし1
0,000のポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、またはそれらのコポリマーである請求項1
または2記載の方法。 - 【請求項5】 化学式(3)および化学式(4)中の
l、mおよびnがその順序に関わらず、(2、1、
1)、(1、1、1)、(1、1、0)、(1、0、
0)または(0、0、0)から選ばれる組み合わせの中
の数である請求項1ないし4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 化学式(3)および化学式(4)中のD
が、炭素原子数1ないし20の炭化水素基、炭素原子数
1ないし20を含むアルコキシ基、炭素原子数6ないし
20を含むフェノキシ基、炭素原子数1ないし20を含
む一置換アミノ基、同種もしくは異種の炭素原子数1な
いし20の炭化水素基が二置換したアミノ基および5な
いし6員環環状アミノ基よりなる群から選ばれる同種ま
たは異種の基である請求項1ないし5のいずれかに記載
の方法。 - 【請求項7】 化学式(3)および化学式(4)中のD
が、同種もしくは異種の炭素原子数1ないし6のアルキ
ル基が二置換したアミノ基および5ないし6員環環状ア
ミノ基よりなる群から選ばれる同種または異種の基であ
る請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項8】 化学式(3)および化学式(4)中のD
が、ジメチルアミノ、メチルエチルアミノおよびジエチ
ルアミノよりなる群から選ばれる二置換アミノ基である
請求項1ないし5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 化学式(3)および化学式(4)中のQ
が、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ノルマ
ルブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブ
チル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、
オクチル、tert−オクチル、ノニルおよびデシルよ
りなる群から選ばれる炭化水素基である請求項1ないし
8のいずれかに記載の方法。 - 【請求項10】 化学式(3)および化学式(4)中の
同一りん原子上のもしくは異なる二個のりん原子上の二
個のDが互いに結合して環構造を形成している場合の、
りん原子上の二価の基(D−D)が、エチレンジアミ
ノ、トリメチレンジアミノおよびテトラメチレンジアミ
ノの二個の窒素原子にメチル基またはエチル基が一個ず
つ置換した二価の基よりなる群から選ばれる二価の基で
ある請求項1ないし9のいずれかに記載の方法。 - 【請求項11】 化学式(3)および化学式(4)中の
DとQとが互いに結合して環構造を形成している場合
の、窒素原子およびりん原子を繋ぐ二価の基(D−Q)
が、アミノメチレン、アミノエチレンおよびアミノトリ
メチレンの窒素原子にメチル基またはエチル基が置換し
た二価の基よりなる群から選ばれる二価の基である請求
項1ないし10のいずれかに記載の方法。 - 【請求項12】 化学式(3)で表されるホスファゼン
化合物が、1−tert−ブチル−2,2,2−トリス
(ジメチルアミノ)ホスファゼン、1−(1,1,3,
3−テトラメチルブチル)−2,2,2−トリス(ジメ
チルアミノ)ホスファゼン、1−エチル−2,2,4,
4,4−ペンタキス(ジメチルアミノ)−2λ5 ,4λ
5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−tert−ブチル
−4,4,4−トリス(ジメチルアミノ)−2,2−ビ
ス〔トリス(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミ
ノ〕−2λ5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1
−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−4,4,
4−トリス(ジメチルアミノ)−2,2−ビス〔トリス
(ジメチルアミノ)ホスフォラニリデンアミノ〕−2λ
5 ,4λ5 −カテナジ(ホスファゼン)、1−tert
−ブチル−2,2,2−トリ(1−ピロリジニル)ホス
ファゼンまたは7−エチル−5,11−ジメチル−1,
5,7,11−テトラアザ−6λ5 −ホスファスピロ
〔5.5〕ウンデカ−1(6)−エンであり、化学式
(4)で表される活性水素化合物のホスファゼニウム塩
がこれらのホスファゼン化合物と活性水素化合物とから
導かれた活性水素化合物のホスファゼニウム塩である請
求項1ないし4のいずれかに記載の方法。 - 【請求項13】 2種以上のアルキレンオキシド化合物
を順次に重合させて、2種以上のポリアルキレンオキシ
ド化合物のブロックを含むブロック共重合体を製造する
請求項1ないし12のいずれかに記載の方法。 - 【請求項14】 アルキレンオキシド化合物としてプロ
ピレンオキシドおよびエチレンオキシドを順次に重合さ
せて、ポリプロピレンオキシドとポリエチレンオキシド
のブロックを含むブロック共重合体を製造する請求項1
ないし13のいずれかに記載の方法。 - 【請求項15】 請求項1ないし14のいずれかに記載
の方法により得られるポリアルキレンオキシド。 - 【請求項16】 請求項1記載の化学式(3) (式中、
l、mおよびnは、それぞれ0または3以下の正の整数
を表す。Dは同種または異種の、炭素原子数1ないし2
0の炭化水素基、アルコキシ基、フェノキシ基、チオー
ル残基、チオフェノール残基、一置換アミノ基、二置換
アミノ基または5ないし6員環環状アミノ基である。Q
は、炭素原子数1ないし20の炭化水素基である。さら
には、同一りん原子上のもしくは異なる二個のりん原子
上の二個のDが互いに結合し、またDとQとが互いに結
合をして、それぞれ環構造を形成することもできる。)
で表されるホスファゼン化合物よりなり、アルキレンオ
キシド化合物を重合させることによりポリアルキレンオ
キシドを製造するために使用される触媒。 - 【請求項17】 請求項1記載の 化学式(4) (式
中、l、mおよびnは、それぞれ0または3以下の正の
整数を表す。Dは同種または異種の、炭素原子数1ない
し20の炭化水素基、アルコキシ基、フェノキシ基、チ
オール残基、チオフェノール残基、一置換アミノ基、二
置換アミノ基または5ないし6員環環状アミノ基であ
る。Qは、炭素原子数1ないし20の炭化水素基であ
る。さらには、同一りん原子上のもしくは異なる二個の
りん原子上の二個のDが互いに結合し、またDとQとが
互いに結合をして、それぞれ環構造を形成することもで
きる。xはホスファゼニウムカチオンの数を表し、Zx-
は活性水素化合物のx価のアニオンを表す。)で表され
る活性水素化合物のホスファゼニウム塩よりなり、アル
キレンオキシド化合物を重合させることによりポリアル
キレンオキシドを製造するために使用される触媒。
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