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JP2820982B2 - アルキル―δ―バレロラクトン系重合体およびその製造法 - Google Patents

アルキル―δ―バレロラクトン系重合体およびその製造法

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JP2820982B2
JP2820982B2 JP31964589A JP31964589A JP2820982B2 JP 2820982 B2 JP2820982 B2 JP 2820982B2 JP 31964589 A JP31964589 A JP 31964589A JP 31964589 A JP31964589 A JP 31964589A JP 2820982 B2 JP2820982 B2 JP 2820982B2
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敏彦 前田
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Kuraray Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規なアルキル−δ−バレロラクトン系重合
体およびその製造法に関し、詳しくは一般式 (式中、R1は炭素数1〜18のm価の炭化水素基を表し、
R2は炭素数2〜4のアルキレン基を表し、Yは炭素数2
〜6のアルキレン基を表し、かつ分子中に含まれるYの
40モル%以上が炭素数5または6のアルキルテトラメチ
レン基であり、mは1〜3の整数を表し、nの平均値は
1/m〜87/mの数である) で示されるアルキル−δ−バレロラクトン系重合体およ
びその製造法に関する。
本発明のアルキル−δ−バレロラクトン系重合体は、
高い熱安定性を有する液状の重合体であることから、ポ
リ塩化ビニルなどの樹脂の可塑剤として有用である。
〔従来の技術〕
メタノール、エチレングリコール、トリメチロールプ
ロパンなどのアルコール類を開始剤として用いてβ−メ
チル−δ−バレロラクトンを少なくとも50モル%含有す
るモノマーを開環重合反応させて得られる液状の末端に
水酸基を有するβ−メチル−δ−バレロラクトン系ポリ
エステルとジシクロへキシルカルボイミドなどの有機カ
ルボジイミド化合物とからなる組成物においては、該ポ
リエステルが元来有している熱的に開重合を受けやすい
という欠点が改善されることから、該組成物がポリ塩化
ビニルなどの樹脂の可塑剤として有用であることが知ら
れている(特開昭63−225653号公報参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者らの検討によれば、上記の末端に水酸基を有
するβ−メチル−δ−バレロラクトン系ポリエステルな
どの液状の末端に水酸基を有するアルキル−δ−バレロ
ラクトン系ポリエステルと有機カルボジイミド化合物と
からなる組成物を樹脂の可塑剤として使用した場合、有
機カルボジイミド化合物が要因となつて樹脂が白濁する
ことがあり、また樹脂が皮膚刺激性を示すことがあるこ
とが判明した。従つて、末端に水酸基を有するアルキル
−δ−バレロラクトン系ポリエステルの熱安定性が改善
された誘導体を得ることができれば、有機カルボジイド
化合物に起因する上記の欠点が改善された可塑剤を提供
しうることから極めて望ましいことである。
デイー・マクロモレクラー・ヘミー(Die Makromolek
ulare Chemie)第82巻第41〜52頁(1965年)には、エチ
レングリコールを開始剤として用いて製造されたδ−バ
レロラクトンの開環重合物であるδ−バレロラクトン系
ポリエステルジオールを無水酢酸の加熱還流下に無水酢
酸と反応させることによつて該δ−バレロラクトン系ポ
リエステルジオールの両末端の水酸基をそれぞれアセチ
ル化したことが報告され、またこのようにして得られた
アセチル化物では、その前駆体であるδ−バレロラクト
ン系ポリエステルジオールとは相違して、熱による解重
合を受けにくくなつていることが報告されている。本発
明者らが、上記のアセチル化方法に準じて末端に水酸基
を有するアルキル−δ−バレロラクトン系ポリエステル
の末端の水酸基をアセチル化しようと試みたところ、後
述の参考例1に示すとおり、反応条件下で解重合が生起
するために所望の分子量のアセチル化物を再現性よく製
造することが難しいことが判明した。
しかして、本発明の目的のひとつは、末端に水酸基を
有するアルキル−δ−バレロラクトン系ポリエステルか
ら解重合を伴うことなく製造することが可能であり、か
つ高い熱安定性を有する液状の誘導体を提供することに
ある。また本発明の他の目的は、末端に水酸基を有する
アルキル−δ−バレロラクトン系ポリエステルの熱安定
性に優れた液状の誘導体を該ポリエステルから該重合を
伴うことなく製造する方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、上記の目的は、一般式(I)で示さ
れるアルキル−δ−バレロラクトン系重合体を提供する
ことによつて達成され、また一般式 (式中、R1、Y、mおよびnは前記定義のとおりであ
る) で示される水酸基含有重合体を酸性触媒の存在下に一般
(式中、R2は前記定義のとおりであり、R3は水素原子を
表し、R4は水酸基もしくは低級アルコキシル基を表す
か、またはR3およびR4は一緒になつて単結晶を表す) で示される環状エーテルと反応させることを特徴とする
一般式(I)で示されるアルキル−δ−バレロラクトン
系重合体の製造法を提供することによつて達成される。
前記の一般式(I)および一般式(II)中のR1が表す
炭素数1〜18のm価の炭化水素基は、炭素数1〜18の1
価の炭化水素基、炭素数1〜18の2価の炭化水素基およ
び炭素数1〜18の3価の炭化水素基に大別される。炭素
数1〜18の1価の炭化水素基としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブ
チル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、
ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリ
デシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデ
シル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基などのアルキ
ル基;2,7−オクタジエチル基などのアルケニル基;シク
ロヘキシル基などのシクロアルキル基;ベンジル基など
のアラルキル基などが例示される。炭素数1〜18の2価
の炭化水素基としてはエチレン基、トリメチレン基、プ
ロピレン基、テトラメチレン基、2−メチルトリメチレ
ン基、2,2−ジメチルトリメチレン基、ヘキサメチレン
基、3−メチルペンタメチレン基、2−メチルオクタメ
チレン基、ノナメチレン基などのアルキレン基;1,2−シ
クロヘキシレン基、1,3−シクロヘキシレン基、1,4−シ
クロヘキシレン基などのシクロアルカンジイル基;フエ
ニルエチレン基、o−キシレン−α,α′−ジイル基、
m−キシレン−α,α′−ジイル基、p−キシレン−
α,α′−ジイル基などのアリールアルカンジイル基な
どが例示される。炭素数1〜18の3価の炭化水素基とし
ては1,2,3−プロパントリイル基、式 で示される基、式 で示される基、式 で示される基などのアルカントリイル基などが例示され
る。
一般式(I)および一般式(III)中のR2が表す炭素
数2〜4のアルキレン基としては、エチレン基、トリメ
チレン基、プロピレン基、1−メチルトリメチレン基、
2−メチルトリメチレン基、テトラメチレン基などが例
示される。
一般式(I)および一般式(II)中のYが表す炭素数
2〜6のアルキレン基としては、エチレン基、1,1−ジ
メチルエチレン基、テトラメチレン基、1−メチルテト
ラメチレン基、2−メチルテトラメチレン基、2−エチ
レテトラメチレン基、ペンタメチレン基などが例示され
る。一般式(I)で示されるアルキル−δ−バレロラク
トン系重合体または一般式(II)で示される水酸基含有
重合体の分子中には平均値でm×n個のYが含まれてお
り、かかるYによつて表される炭素数2〜6のアルキレ
ン基は1種に限られることなく、2種以上であつてもよ
いが、重合体の分子中に含まれるYの40モル%以上は2
−メチルテトラメチレン基、1−メチルテトラメチレン
基、2−エチルテトラメチレン基などの炭素数5または
6のアルキルテトラメチレン基であることが必要であ
る。一般式(I)においてYによつて表される炭素数2
〜6のアルキレン基中の炭素数5または6のアルキルテ
トラメチレン基の割合が40モル%未満である場合に相当
する重合体では、結晶性が高くなり、樹脂を可塑化する
能力が不充分となることがある。なお、一般式(I)に
おいてYが2種以上の炭素数2〜6のアルキレン基であ
るアルキル−δ−バレロラクトン系重合体の分子中に含
まれる2種以上の式 (式中、Yは前記定義のとおりである) で示される構成単位の配列は特に制限されることなく、
ランダム共重合の形態であつてもよく、またブロツク共
重合の形態であつてもよい。
一般式(I)および一般式(II)中のnの平均値は1/
m〜87/mの数であるが、8/m〜44/mの数であるのが望まし
い。一般式(I)においてnの平均値が1/mより小さい
場合に相当する重合体では、配合された樹脂から浸出し
やすいために樹脂の可塑剤としての使用は不適切であ
る。一方、一般式(I)においてnの平均値が87/mより
大きい場合に相当する重合体では、樹脂を可塑化する能
力が不充分である。なお、一般式(I)および一般式
(II)中のnの平均値およびY中のアルキルテトラメチ
レン基の割合は、それぞれ一般式(I)で示されるアル
キル−δ−バレロラクトン系重合体または一般式(II)
で示される水酸基含有重合体についての1H−NMR測定に
おける水素原子の定量分析に基づいて求められる値であ
る。
一般式(I)で示されるアルキル−δ−バレロラクト
ン系重合体の中でも、一般式 (式中、R1、R2およびmは前記定義のとおりであり、Y1
は炭素数2〜5の直鎖状アルキレン基を表し、l1の平均
値は正数であり、l2の平均値は0以上の数であり、かつ
l1の平均値およびl2の平均値は、それぞれl1の平均値と
l2の平均値との和が1/m〜87/mの数となる関係およびl1
の平均値とl2の平均値との和に対するl1の平均値の割合
が40モル%以上となる関係を満たす数である) で示されるβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体、
とりわけ一般式 (式中、R1、R2、mおよびnは前記定義のとおりであ
る) で示されるβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体
が、低温条件下においても樹脂に対して特に優れた可塑
化能力を発揮しうることから好ましい。
一般式(I′)で示されるβ−メチル−δ−バレロラ
クトン系重合体としては、例えば、次の一般式で示され
るβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体群を挙げる
ことができる。
(式中、R5はメチル基、エチル基、プロピル基、オクタ
デシル基などの炭素数1〜18のアルキル基を表し、n1
平均値は1〜87の数である) (式中、R5およびn1は前記定義のとおりである) (式中、R5およびn1は前記定義のとおりである) (式中、R6はエチレン基、トリメチレン基、プロピレン
基、テトラメチレン基、3−メチルペンタメチレン基、
ヘキサメチレン基、ノナメチレン基、2−メチルオクタ
メチレン基などの炭素数2〜10のアルキレン基を表し、
n2の平均値は、0.5〜43.5の数である) (式中、R6およびn2は前記定義のとおりである) (式中、R6およびn2は前記定義のとおりである) (式中、R7は1,2,3−プロパントリイル基、式 で示される基、式 で示される基などの炭素数3〜10のアルカントリイル基
を表し、n3の平均値は、1/3〜29の数である) (式中、R7およびn3は前記定義のとおりである) (式中、R7およびn3は前記定義のとおりである) 本発明に従う製造法において原料として使用する一般
式(II)で示される水酸基含有重合体としては、例えば
次の一般式で示される水酸基含有重合体群を挙げること
ができる。
(式中、R5およびn1は前記定義のとおりである) (式中、R6およびn2は前記定義のとおりである) (式中、R7およびn3は前記定義のとおりである) 本発明に従う製造法において一般式(II)で示される
水酸基含有重合体と反応させる環状エーテルを示す一般
式(III)中のR4が表す場合がある低級アルコキシル基
としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソ
プロポキシ基、ブトキシ基などが挙げられる。一般式
(III)で示される環状エーテルは、一般式 (式中、R2は前記定義のとおりである) で示される水酸基含有環状エーテル、一般式 (式中、R2は前記定義のとおりであり、Xは低級アルコ
キシル基を表す) で示される低級アルコキシル基含有環状エーテルおよび
一般式 (式中、R2は前記定義のとおりである) で示される不飽和環状エーテルに大別される。一般式
(III−1)で示される水酸基含有環状エーテルとして
はテトラヒドロ−4−メチル−2H−ピラン−2−オー
ル、テトラヒドロ−2H−ピラン−2−オール、テトラヒ
ドロフラン−2−オールなどが例示され、一般式(III
−2)で示される低級アルコキシル基含有環状エーテル
としてはテトラヒドロ−2−メトキシ−4−メチル−2H
−ピラン、テトラヒドロ−2−エトキシ−4−メチル−
2H−ピラン、テトラヒドロ−2−プロポキシ−4−メチ
ル−2H−ピランなどの2−低級アルコキシ−テトラヒド
ロ−4−メチル−2H−ピラン;テトラヒドロ−2−メト
キシ−2H−ピラン、テトラヒドロ−2−エトキシ−2H−
ピラン、テトラヒドロ−2−プロポキシ−2H−ピランな
どの2−低級アルコキシ−テトラヒドロ−2H−ピラン;2
−メトキシテトラヒドロフラン、2−エトキシテトラヒ
ドロフラン、2−プロポキシテトラヒドロフランなどの
2−低級アルコキシ−テトラヒドロフランなどが例示さ
れる。また一般式(III−3)で示される不飽和環状エ
ーテルとしては、3,4−ジヒドロ−4−メチル−2H−ピ
ラン、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン、2,3−ジヒドロフラ
ンなどが例示される。一般式(I)で示されるアルキル
−δ−バレロラクトン系重合体を高純度で得るために
は、一般式(II)で示される水酸基含有重合体の全量を
反応で消費させることにより反応系中に未反応の該水酸
基含有重合体を残存させないことが望ましい。この観点
から、一般式(III)で示される環状エーテルを一般式
(II)で示される水酸基含有重合体が有する水酸基に対
して等モルないしその200倍モルの範囲となる量で使用
するのが好ましい。一般式(III−3)で示される不飽
和環状エーテルを使用する場合には、該不飽和環状エー
テルを一般式(II)で示される水酸基含有重合体に対し
て等モルないしその1.3倍モルの範囲となる量で使用す
るのがより好ましい。一般式(III)で示される環状エ
ーテルとして一般式(III−1)で示される水酸基含有
環状エーテルを使用する場合には反応の進行に伴つて水
が生成し、また一般式(III)で示される環状エーテル
として一般式(III−2)で示される低級アルコキシル
基含有環状エーテルを使用する場合には反応の進行に伴
つて低級アルコールが生成する。これらの場合には、反
応に伴つて生成する水または低級アルコールを反応系外
に除外しながら反応を行うのが、一般式(III−1)で
示される水酸基含有環状エーテルまたは一般式(III−
2)で示される低級アルコキシル基含有環状エーテルを
一般式(II)で示される水酸基含有重合体に対して等モ
ルないしその1.3倍モルの範囲の比較的少ない量で使用
する場合でも一般式(I)で示されるアルキル−δ−バ
レロラクトン系重合体への転化率を高められる点から望
ましい。生成してくる水または低級アルコールを反応中
に反応系から除去する方法としては、例えば水または低
級アルコールをそのまままたは後述する有機溶媒との共
沸混合物として反応系外に留去させる方法が挙げられ
る。なお、一般式(III−1)で示される水酸基含有環
状エーテルまたは一般式(III−2)で示される低級ア
ルコキシル基含有環状エーテルを生成してくる水または
低級アルコールを反応中に除去しない反応方法で使用す
る場合には、一般式(I)で示されるアルキル−δ−バ
レロラクトン系重合体への転化率を高める点から、これ
らの環状エーテルを一般式(II)で示される水酸基含有
重合体に対して40〜150倍モルの範囲となる量で使用す
るのが望ましい。
一般式(II)で示される水酸基含有重合体と一般式
(III)で示される環状エーテルとの反応において反応
系中に存在させる酸性触媒としては、例えば硫酸、燐酸
などの鉱酸;塩化カルシウム、塩化亜鉛などのハロゲン
化金属;p−トルエンスルホン酸、安息香酸、陽イオン交
換樹脂などの有機酸;活性白土、酸性白土、ケイソウ土
などの無機固体酸などが挙げられ、中でも活性白土が好
ましい。これらの酸性触媒の使用量は特に制限されない
が、反応を撹拌槽で行う場合には反応混合液に対して0.
1〜10重量パーセントであるのが望ましい。
一般式(II)で示される水酸基含有重合体と一般式
(III)で示される環状エーテルとの反応は、好ましく
は10〜150℃、より好ましくは20〜100℃の範囲の温度で
行われる。
本発明の製造法に従う反応は溶媒の不存在下に実施す
ることができるが、反応に悪影響を及ぼさないような有
機溶媒の存在下で反応を行うこともできる。このような
有機溶媒の具体例としては、ヘキサン、ヘプタン、オク
タン、デカン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、
キシレンなどの炭化水素;ジクロルメタン、クロロホル
ム、ジクロルエタンなどのハロゲン化炭化水素;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、
ジオキサンなどのエーテル;アセトン、メチルエチルケ
トンなどのケトンなどが挙げられる。特に一般式(III
−1)で示される水酸基含有環状エーテルまたは一般式
(III−2)で示される低級アルコキシル含有環状エー
テルを使用して反応を行う場合には、反応に伴つて生成
する水または低級アルコールを反応系外に留出させやす
くするために、上記具体例のごとき炭化水素などの水ま
たは低級アルコールと共沸混合物を形成しうる有機溶媒
を反応系に存在させるのが望ましい。
本発明の製造法に従う反応において使用しうる反応装
置は特に限定されない。かかる反応装置としては、例え
ば、撹拌槽式反応装置、固定床式反応装置などが挙げら
れる。
反応終了後、得られた反応混合物から、必要に応じて
中和または濾過によつて酸性触媒を除き、さらに必要に
応じて水洗を施した後、未反応の環状エーテルおよび有
機溶媒を流下膜式蒸発装置、遠心式蒸発装置、撹拌膜式
蒸発装置などの蒸発装置を用いて留去することによっ
て、一般式(I)で示されるアルキル−δ−バレロラク
トン系重合体を分離取得することができる。
本発明の製造法における原料である一般式(II)で示
される水酸基含有重合体は、例えば特開昭60−55026号
公報および特開昭63−225623号公報に記載されている方
法に従つて、一般式 R1OH) (IV) (式中、R1およびmは前記定義のとおりである) で示されるアルコール類を開始剤として用いて、一般式 (式中、Y2は炭素数5または6のアルキルテトラメチレ
ン基を表す) で示されるアルキル−δ−バレロラクトンを開環重合さ
せるか、または一般式(V−1)で示されるアルキル−
δ−バレロラクトンと一般式 (式中、Y3は炭素数5または6のアルキルテトラメチレ
ン基を除く炭素数2〜6のアルキレン基を表す) で示されるラクトンとをモル比で40以上対60未満の割合
で開環共重合させることにより得ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明で本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例により制限されるものではない。な
お、以下の実施例および参考例において、重合体の平均
分子量は該重合体の1H−NHR測定における水素原子の定
量分析に基づいて求められた値を記す。
実施例1 温度計、撹拌装置、滴下ロートおよび冷却器を付けた
液液分離装置を備えた内容500mlの4つ口フラスコ中
で、式 (式中、k1およびk2の平均値はそぞれ9である) で示されるポリ(β−メチル−δ−バラロラクトン)ジ
オール(平均分子量:2100)100gをトルエン100mlに溶解
し、得られた溶液に活性白土2gを加えた。加熱撹拌下に
溶液中のトルエンを還流させながら、テトラヒドロ−4
−メチル−2H−ピラン−2−オール13.9gをトルエン50m
lに溶解させてなるトルエン溶液を3時間かけて滴下し
た。滴下中、生成する水を液液分離装置を用いて反応系
から除去した。水の発生が認められなくなつた時点から
さらに1時間反応を続けた(全反応時間:4時間)。反応
終了後、得られた反応混合物から活性白土を濾過により
除き、濾液からトルエンの大部分をロータリーエバポレ
ーターで留去した。得られた残留物からトルエンおよび
未反応のテトラヒドロ−4−メチル−2H−ピラン−2−
オールを、撹拌膜式蒸発装置(蒸発缶寸法:60mm(内
径)×200mm(高さ))を用いて150℃、5mmHgの減圧下
で完全に留去することによつて、式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:2300)を105g得た(収率:96%)。
得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体に
ついての1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内簿標準(ヘキサメチルジシロキサン) 溶媒(CDCl3) δ0.75〜1.10(m,60H) 1.24〜2.50(m,100H) 3.10〜4.30(m,44H) 4.62〜4.72(m,2H) 得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体を
ガラス封管中に200℃で0.5時間加熱した後、β−メチル
−δ−バレロラクトンの発生量およびβ−メチル−δ−
バレロラクトン系重合体の分子量変化を調べたところ、
β−メチル−δ−バレロラクトンの発生量は重合体に対
してわずかに0.4重量%であり、また重合体の1H−NMR測
定における水素原子の定量分析に基づく平均分子量の変
化はほとんど認められなかつた。
実施例2 テトラヒドロ−4−メチル−2H−ピラン−2−オール
13.9gの代わりにテトラヒドロ−2H−ピラン−2−オー
ル12.3gを使用する以外は実施例1におけると同様にし
て反応および反応混合物の処理を行うことにより、式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:2300)を104g得た(収率:95%)。
得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体に
ついて1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内部標準(ヘキサメチルジシロキサン) 溶媒(CDCl3) δ0.88〜1.10(m,54H) 1.22〜2.52(m,102H) 3.13〜4.26(m,44H) 4.42〜4.63(m,2H) 得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体を
ガラス封管中200℃で0.5時間加熱した後、β−メチル−
δ−バレロラクトンの発生量およびβ−メチル−δ−バ
レロラクトン系重合体の分子量変化を調べたところ、β
−メチル−δ−バレロラクトンの発生量は重合体に対し
てわずかに0.4重量%であり、また重合体の1H−NMR測定
における水素原子の定量分析に基づく平均分子量の変化
はほとんど認められなかつた。
実施例3 テトラヒドロ−4−メチル−2H−ピラン−2−オール
13.9gの代わりにテトラヒドロフラン−2−オール11.5g
を使用する以外は実施例1におけると同様にして反応お
よび反応混合物の処理を行うことにより、式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:2300)を103g得た(収率:94%)。
得られたβ−メチル−δ−バルロラクトン系重合体に
ついての1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内部標準(ヘキサメチルジシロキサン) 溶媒(CDCl3) δ0.83〜1.10(m,54H) 1.20〜2.50(m,98H) 3.05〜4.26(m,44H) 4.93〜5.12(m,2H) 得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体を
ガラス封管中200℃で、0.5時間加熱した後、β−メチル
−δ−バレロラクトンの発生量およびβ−メチル−δ−
バレロラクトン系重合体の分子量変化を調べたところ、
β−メチル−δ−バレロラクトンの発生量は重合体に対
してわずかに0.4重量%であり、また重合体の1H−NMR測
定における水素原子の定量分析に基づく平均分子量の変
化はほとんど認められなかつた。
参考例1 温度計、撹拌装置および冷却器を備えた内容500mlの
3つ口フラスコ中で、式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)ジ
オール(平均分子量:2100)100gに無水酢酸を9.69g加え
た。100℃に加熱し4時間撹拌を行つた。反応終了後、
得られた反応混合物からロータリ−エバポレーターによ
りトルエンおよび酢酸を留去した。得られた残留物か
ら、分解によつて生じたβ−メチル−δ−バレロクラト
ンを、実施例1で用いたものと同様の撹拌膜式蒸発装置
を用いて150℃、5mmHgの減圧下で完全に留去することに
よつて、式 (式中k′およびk′の平均値はそれぞれ7であ
る) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:1700)を81g得た。
参考例2 式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)ジ
オール(平均分子量:2100)をガラス封管中200℃で0.5
時間加熱した後、β−メチル−δ−バレロラクトンの発
生量およびβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体の
分子量変化を調べたところ、β−メチル−δ−バレロラ
クトンの発生量は重合体に対して7.0重量%であり、ま
た重合体の平均分子量は1900に低下していた。
実施例4 実施例1で用いたものと同様な反応器中で、式 (式中、k3の平均値は8である) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)モ
ノオール(平均分子量:940)100gをヘキサン100mlに溶
解し、得られた溶液に酸性白土2gを加えた。加熱撹拌下
に溶液中のヘキサンを還流させながら、テトラヒドロ−
4−メチル−2H−ピラン−2−オール13.9gをヘキサン5
0mlに溶解させてなるヘキサン溶液を4時間かけて滴下
した。滴下中、生成する水を液液分離装置を用いて反応
系から除去した。水の発生が認められなくなつた時点か
らさらに1時間反応を続けた(全反応時間:5時間)。反
応終了後、得られた反応混合物から酸性白土を濾過によ
り除き、濾液からヘキサンの大部分をロータリーエバボ
レーターで留去した。得られた残留物からヘキサンおよ
び未反応のテトラヒドロ−4−メチル−2H−ピラン−2
−オールを、実施例1で用いたものと同様の撹拌膜式蒸
発装置を用いて150℃、5mmHgの減圧下で完全に留去する
ことによつて、式 (式中、k3は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:1000)を100g得た(収率:94%)。
得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体に
ついての1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内部標準(ヘキサメチルジシロキサン) 溶媒(CDCl3) δ0.88〜1.10(m,27H) 1.22〜2.52(m,45H) 3.13〜4.26(m,21H) 4.42〜4.63(m,1H) 得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体を
ガラス封管中200℃で0.5時間加熱した後、β−メチル−
δ−バレロラクトンの発生量およびβ−メチル−δ−バ
レロラクトン系重合体の分子量変化を調べたところ、β
−メチル−δ−バレロラクトンの発生量は重合体に対し
てわずかに0.5重量%であり、また重合体の1H−NMR測定
における水素原子の定量分析に基づく平均分子量の変化
はほとんど認められなかつた。
実施例5 実施例1で用いたものと同様な反応器中で、式 (式中、k4、k5およびk6の平均値は6である) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)ト
リオール(平均分子量:2200)100gをベンゼン100mlに溶
解し、得られた溶液にスルホン酸(H+)型陽イオン交換
樹脂〔米国ローム・アンド・ハース(Rohm and Haas)
社製アンバーリスト(Amberlyst)15〕1.5gを加えた。
得られた混合物を室温下で撹拌しながら、3,4−ジヒド
ロ−2H−ピラン9.9gをベンゼン50mlに溶解させてなるベ
ンゼン溶液を0.5時間かけて滴下した。滴下終了後さら
に3.5時間反応を続けた(全反応時間:4時間)。反応終
了後、得られた反応混合物から陽イオン交換樹脂を濾過
により除き、得られたベンゼン溶液を50mlずつの蒸留水
で3回洗浄した。この水洗されたベンゼン溶液からベン
ゼンの大部分をロータリ−エバポレーターで留去した。
得られた残留物からベンゼンおよび未反応の3,4−ジヒ
ドロ−2H−ピランを、実施例1で用いたものと同様の撹
拌膜式蒸発装置を用いて150℃、5mmHgの減圧下で完全に
留去することによつて、式 (式中、k4、k5およびk6は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:2400)を105g得た(収率:95%)。
得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体に
ついての1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内部標準(ヘキサメチルジシロキサン) 溶媒(CDCl3) δ0.79〜1.16(m,57H) 1.30〜2.56(m,110H) 3.10〜4.30(m,48H) 4.44〜4.66(m,3H) 得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体を
ガラス封管中200℃で0.5時間加熱した後、β−メチル−
δ−バレロラクトンの発生量およびβ−メチル−δ−バ
レロラクトン系重合体の分子量変化を調べたところ、β
−メチル−δ−バレロラクトンの発生量は重合体に対し
てわずかに0.6重量%であり、また重合体の1H−NMR測定
における水素原子の定量分析に基づく平均分子量の変化
はほとんど認められなかつた。
実施例6 温度計、撹拌装置および冷却器を備えた内容500mlの
3つ口フラスコ中で、式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)ジ
オール(平均分子量:2100)100gおよび3,4−ジヒドロ−
2H−ピラン10.4gをトルエン100mlに溶解させた。得られ
たトルエン溶液にp−トルエンスルホン酸0.5gを加え、
室温下で4時間撹拌した。反応終了後、得られた反応混
合物を100mlずつの蒸留水で3回洗浄した。得られたト
ルエン溶液から、未反応の3,4−ジヒドロ−2H−ピラン
およびトルエンを、ロータリーエバポレーター、次いで
実施例1で用いたものと同様の撹拌膜式蒸発器(150
℃、5mmHgの減圧下)を用いて完全に留去することによ
って、式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:2300)を103g得た(収率:94%)。な
お、得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体
についての1H−NMR(90MHz)での分析結果は、実施例2
において得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体についての分析結果と同じであつた。
実施例7 温度計、撹拌装置および冷却器を備えた内容500mlの
3つ口フラスコ中で、式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)ジ
オール(平均分子量:2100)100gをテトラヒドロ−2−
メトキシ−4−メチル−2H−ピラン350gに溶解し、得ら
れた溶液に活性白土を2g加えた後、内温が80℃になるよ
うに加熱し、4時間撹拌を行つた。反応終了後、得られ
た反応混合物から活性白土を濾過により除去し、濾液か
らメタノールおよび未反応のテトラヒドロ−2−メトキ
シ−4−メチル−2H−ピランの大部分をロータリーエバ
ポレーターにより留去し、さらに得られた残留物からテ
トラヒドロ−2−メトキシ−4−メチル−2H−ピラン
を、実施例1で用いたものと同様の撹拌膜式蒸発装置を
用いて150℃、5mmHgの減圧下で完全に留去することによ
つて、式 (式中、k1およびk2は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:2300)を102g得た(収率:93%)。な
お、得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体
についての1H−NMR(90MHz)での分析結果は、実施例1
において得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体についての分析結果と同じであつた。
実施例8 温度計、撹拌装置、滴下ロートおよび冷却器を付けた
液液分離装置を備えた内容500mlの4つ口フラスコ中で
(式中、k7およびk8の平均値はそれぞれ9である) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)ジ
オール(平均分子量:2200)100gをトルエン100mlに溶解
し、得られた溶液に活性白土2gを加えた。加熱撹拌下に
溶液中のトルエンを還流させながら、テトラヒドロ−4
−メチル−2H−ピラン−2−オール14.0gをトルエン50m
lに溶解させてなるトルエン溶液を3時間かけて滴下し
た。滴下中、生成する水を液液分離装置を用いて反応系
から除去した。水の発生が認められなくなつた時点から
さらに1時間反応を続けた(全反応時間:4時間)。反応
終了後、得られた反応混合物から活性白土を濾過により
除き、濾液からトルエンの大部分をロータリーエバポレ
ーターで留去した。得られた残留物からトルエンおよび
未反応のテトラヒドロ−4−メチル−2H−ピラン−2−
オールを、実施例1で用いたものと同様の撹拌膜式蒸発
装置を用いて150℃、5mmHgの減圧下で完全に留去するこ
とによつて、式 (式中、k7およびk8は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:2400)を106g得た(収率:97%)。
得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体に
ついての1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内部標準(ヘキサメチルジシロキサン) 溶媒(CDCl3) δ0.75〜1.11(m,63H) 1.23〜2.51(m,105H) 3.09〜4.29(m,44H) 4.61〜4.72(m,2H) 得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体を
ガラス封管中200℃で0.5時間加熱した後、β−メチル−
δ−バレロラクトンの発生量およびβ−メチル−δ−バ
レロラクトン系重合体の分子量変化を調べたところ、β
−メチル−δ−バレロラクトンの発生量は重合体に対し
てわずかに0.5重量%であり、また重合体の1H−NMR測定
における水素原子の定量分析に基づく平均分子量の変化
はほとんど認められなかつた。
実施例9 温度計、撹拌装置、滴下ロートおよび冷却器を付けた
液液分離装置を備えた内容500mlの4つ口フラスコ中
で、式 (式中、k9およびk10の平均値はそれぞれ20である) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)ジ
オール(平均分子量:4700)100gをトルエン300mlに溶解
し、得られた溶液に活性白土2gを加えた。加熱撹拌下に
溶液中のトルエンを還流させながら、テトラヒドロ−4
−メチル−2H−ピラン−2−オール6.5gをトルエン50ml
に溶解させてなるトルエン溶液を3時間かけて滴下し
た。滴下中、生成する水を液液分離装置を用いて反応系
から除去した。水の発生が認められなくなつた時点から
さらに1時間反応を続けた(全反応時間:4時間)。反応
終了後、得られた反応混合物から活性白土を濾過により
除き、濾液からトルエンの大部分をロータリーエバボレ
ーターで留去した。得られた残留物からトルエンおよび
未反応のテトラヒドロ−4−メチル−2H−ピラン−2−
オールを、実施例1で用いたものと同様の撹拌膜式蒸発
装置を用いて150℃、5mmHgの減圧下で完全に留去するこ
とによつて、式 (式中、k9およびk10は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:4900)を100g得た(収率:96%)。
得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体に
ついての1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内部標準(ヘキサメチルジシロキサン) 溶媒(CDCl3) δ0.72〜1.20(m,126H) 1.20〜2.51(m,224H) 3.09〜4.29(m,88H) 4.60〜4.72(m,2H) 得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体を
ガラス封管中200℃で0.5時間加熱した後、β−メチル−
δ−バレロラクトンの発生量およびβ−メチル−δ−バ
レロラクトン系重合体の分子量変化を調べたところ、β
−メチル−δ−バレロラクトンの発生量は重合体に対し
てわずかに0.4重量%であり、また重合体の1H−NMR測定
における水素原子の定量分析に基づく平均分子量の変化
はほとんど認められなかつた。
実施例10 温度計、撹拌装置、滴下ロートおよび冷却器を付けた
液液分離装置を備えた内容500mlの4つ口フラスコ中
で、式 (式中、k11の平均値は40である) で示されるポリ(β−メチル−δ−バレロラクトン)モ
ノオール(平均分子量:4800)100gをトルエン300mlに溶
解し、得られた溶液に活性白土2gを加えた。加熱撹拌下
に溶液中のトルエンを還流させながら、テトラヒドロ−
4−メチル−2H−ピラン−2−オール3.2gをトルエン50
mlに溶解させてなるトルエン溶液を3時間かけて滴下し
た。滴下中、生成する水を液液分離装置を用いて反応系
から除去した。水の発生が認められなくなつた時点でさ
らに1時間反応を続けた(全反応時間:4時間)。反応終
了後、得られた反応混合物から活性白土を濾過により除
き、濾液からトルエンの大部分をロータリーエバポレー
ターで留去した。得られた残留物からトルエンおよび未
反応のテトラヒドロ−4−メチル−2H−ピラン−2−オ
ールを、実施例1で用いたものと同様の撹拌膜式蒸発装
置を用いて150℃、5mmHgの減圧下で完全に留去すること
によつて、式 (式中、k11は前記定義のとおりである) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:4900)を97g得た(収率:95%)。
得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体に
ついての1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内部標準(ヘキサメチルジシロキサン) 溶媒(CDCl3) δ0.72〜1.20(m,126H) 1.20〜2.52(m,237H) 3.10〜4.30(m,84H) 4.59〜4.71(m,1H) 実施例11 温度計、撹拌装置および冷却器を備えた内容500mlの
3つ口フラスコ中で、式 (式中、k12、k13、k14およびk15の平均値はそれぞれ4.
5である) で示されるβ−メチル−δ−バレロラクトンとε−カプ
ロラクトンとのランダム共重合体(平均分子量:2100)1
00gおよび3,4−ジヒドロ−4−メチル−2H−ピラン12.0
gをトルエン100mlに溶解させた。得られたトルエン溶液
にp−トルエンスルホン酸0.5g加え、室温下で4時間撹
拌した。反応終了後、得られた反応混合物を100mlずつ
の蒸留水で3回洗浄した。
得られたトルエン溶液から、未反応の3,4−ジヒドロ
−4−メチル−2H−ピランおよびトルエンを、ロータリ
ーエバポレーター、次いで実施例1で用いたものと同様
の撹拌膜式蒸発器(150℃、5mmHgの減圧下)を用いて完
全に留去することによつて、式 (式中、k12、k13、k14およびk15は前記定義のとおりで
ある) で示される液状のβ−メチル−δ−バレロラクトン系重
合体(平均分子量:2300)を104g得た(収率:95%)。
得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体に
ついての1H−NMR(90MHz)での分析結果を次に示す。
内部標準(テトラメチルシラン) 溶媒(CDCl3) δ0.77〜1.10(m,33H) 1.24〜2.50(m,127H) 3.10〜4.30(m,44H) 4.61〜4.74(m,2H) 得られたβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体を
ガラス封管中200℃で0.5時間加熱した後、β−メチル−
δ−バレロラクトンおよびε−カプロラクトンの発生量
ならびにβ−メチル−δ−バレロラクトン系重合体の分
子量変化を調べたところ、β−メチル−δ−バレロラク
トンの発生量は重合体に対してわずかに0.3重量%であ
り、またε−カプロラクトンの発生はまつたく認められ
なかつた。さらに、重合体の1H−NMR測定における水素
原子の定量分析に基づく平均分子量の変化はほとんど認
められなかつた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、上記の実施例から明らかなとおり、
高い熱安定性を有する液状の一般式(I)で示されるア
ルキル−δ−バレロクトン系重合体が提供される。一般
式(I)で示されるアルキル−δ−バレロラクトン系重
合体は、対応する一般式(II)で示される水酸基含有重
合体から解重合を伴うことなく製造される。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (式中、R1は炭素数1〜18のm価の炭化水素基を表し、
    R2は炭素数2〜4のアルキレン基を表し、Yは炭素数2
    〜6のアルキレン基を表し、かつ分子中に含まれるYの
    40モル%以上が炭素数5または6のアルキルテトラメチ
    レン基であり、mは1〜3の整数を表し、nの平均値は
    1/m〜87/mの数である) で示されるアルキル−δ−バレロラクトン系重合体。
  2. 【請求項2】一般式 (式中、R1、Y、mおよびnは請求項1における定義の
    とおりである) で示される水酸基含有重合体を酸性触媒の存在下に一般
    (式中、R2は請求項1における定義のとおりであり、R3
    は水素原子を表し、R4は水酸基もしくは低級アルコキシ
    ル基を表すか、またはR3およびR4は一緒になつて単結合
    を表す) で示される環状エーテルと反応させることを特徴とする
    請求項1記載のアルキル−δ−バレロラクトン系重合体
    の製造法。
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