JP2007533837A - 大環状オリゴマーの重合用触媒及び重合方法 - Google Patents
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Abstract
Description
RnQ(3-n)Sn−O−X (I)
として表すことができる(式中、nは1又は2であり、それぞれのRは、独立して、不活性的に置換されたヒドロカルビル基であり、Qはアニオン配位子であり、そしてXは、隣接する酸素原子に対して結合した、錫原子、亜鉛原子、アルミニウム原子又はチタン原子を有する基である)。適当なX基には、−SnRnQ(3-n)(ここでR、Q及びnは上記の通りである);−ZnQ(ここでQは上記の通りである);−TiQ3(ここでQは上記の通りである);及び−AlRpQ(2-p)(ここでRは上記の通りであり、pは0、1又は2である)が含まれる。好ましいQ基には−OR基が含まれ、ここでRは上記の通りである。Xが−SnRnQ(3-n)であるとき、R基及び/又はOR基は、1つ又はそれ以上の錫又はその他の金属原子を含んで環状構造をその触媒中に形成する二価の基であることができる。
R2Sn=O+RnQ(4-n)Sn→R2QSn−O−SnRnQ(3-n)
R2Sn=O+ZnQ2→R2QSn−O−ZnQ
R2Sn=O+TiQ4→R2QSn−O−TiQ3
R2Sn=O+AlRpQ(3-p)→R2QSn−O−AlRpQ(2-p)
が含まれる。
触媒は有利には液体であるか、又は約200℃より低い、例えば180℃より低い、特には160℃より低い溶融温度を有する固体である。もし所望なら、又はもし触媒がこの範囲よりも高い溶融温度を有しているなら、取扱い及び/又は計量を容易にするため、希釈剤又は溶媒中にスラリー化するか、又は溶解することもできる。もし触媒がその場で生成されるなら、前駆体は、有利には同じ特性を有する。
−[O−A−O−C(O)−B−C(O)]y− (II)
で表される(式中、Aは二価のアルキル基、二価のシクロアルキル基、又は二価のモノ−もしくはポリオキシアルキレン基であり、Bは二価の芳香族基又は二価の脂環式基であり、そしてyは2〜8の数である。構造IIの末端で示される結合は、結合して環を形成する)。構造IIに対応する適当な大環状オリゴマーの例としては、1,4−ブチレンテレフタレート(PBT)、1,3−プロピレンテレフタレート(PPT)、1,4−シクロヘキセンジメチレンテレフタレート(PCT)、エチレンテレフタレート(PET)、及び1,2−エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート(PEN)などのオリゴマー、並びにこれらの2種又はそれ以上を含むコポリエステルオリゴマーが含まれる。好ましい大環状オリゴマーには、PBT、PPT、PCT、PENのオリゴマー又はこれらの2種もしくはそれ以上のコポリエステルオリゴマー又はこれらの2種もしくはそれ以上とPETとのコポリエステルオリゴマーが含まれる。大環状オリゴマーは、好ましくは約200℃より低い、好ましくは約130〜190℃の範囲の溶融温度のものである。特に好ましい環状オリゴマーはPBTオリゴマーである。
実施例1〜7
環状ブチレンテレフタレートオリゴマーの重合における種々の触媒の活性度が、重合条件下に保持されたオリゴマー/触媒混合物における時間の関数としての以下の粘度により評価される。粘度の測定は、重合開始の相対時間及び重合速度に付いての概略的な比較を提供する。比較のために、重合触媒として、2,2−ジ−n−ブチル−2−スタナ−1,3−ジオキサシクロペンタン(比較サンプル1)、及びCH3(CH2)3Sn(OH)2Cl(比較サンプル2)を用いて、別の重合(separate polymerization)を実施する。2,2−ジ−n−ブチル−2−スタナ−1,3−ジオキサシクロペンタンは、公知の環状ブチレンテレフタレートの重合触媒である。CH3(CH2)3Sn(OH)2Clは、一般に、長めの誘導時間と遅めの重合速度を与える。
実施例8
環状ブチレンテレフタレートオリゴマーの一部を、予め230℃まで加熱された“Haake”ミキサーのボウルに添加する。ミキサーは100rpmで運転する。オリゴマーを3分間加熱した後、1,3−ジアセトキシ−1,1,3,3−テトラブチルスタノキサン0.003モル/モル環状ブチレンテレフタレートを添加する。反応混合物は230℃で4.5分間、反応に供する。得られたポリマーは回収し、室温まで冷却し、破砕し、粉砕して(4mm篩通過)、90℃で一夜乾燥する。この重合は、同じ触媒を0.006モル/モル用いて繰り返す。得られたポリマーについての分子量のデータは次のとおりである:
Claims (10)
- 大環状オリゴマーを、大環状オリゴマー用重合触媒の存在下に、大環状オリゴマーが溶融するのに十分な温度に加熱することを含んでなり、前記重合触媒が、四価の錫原子と、亜鉛原子、チタン原子、アルミニウム原子又は別の錫原子とに結合した少なくとも1つの酸素原子を有するものである大環状オリゴマーの重合方法。
- 前記重合触媒が構造:
RnQ(3-n)Sn−O−X (I)
(式中、nは1又は2であり、それぞれのRは、独立して、不活性的に置換されたヒドロカルビル基であり、Qはアニオン配位子であり、そしてXは、隣接する酸素原子に対して結合した、錫原子、亜鉛原子、アルミニウム原子又はチタン原子を有する基である)
を有する請求項1に記載の方法。 - それぞれのXが、独立して、−SnRnQ(3-n)、−ZnQ、−Ti(Q)3、又は−AlRp(Q)(2-p)(式中、nは1〜3であり、それぞれのRは、独立して、不活性的に置換されたヒドロカルビル基であり、それぞれのQは、独立して、アニオン配位子であり;そしてpは0、1又は2である)である請求項2に記載の方法。
- 前記重合触媒が、溶融大環状オリゴマー中で2種又はそれ以上の触媒前駆体物質を結合することにより形成される請求項1に記載の方法。
- 前記触媒前駆体物質が、1つの触媒前駆体を含む溶融環状オリゴマーの第一の部分を、別の触媒前駆体を含む溶融環状オリゴマーの少なくとも1種の更なる部分と混合することにより結合される請求項4に記載の方法。
- 1つの触媒前駆体が一般構造R2Sn=Oの錫酸化物であり、且つ第二の触媒前駆体が構造RnQ(4-n)Snの錫化合物である(式中、nは1又は2であり、それぞれのRは、独立して、不活性的に置換されたヒドロカルビル基であり、そしてQはアニオン配位子である)請求項5に記載の方法。
- 1つの触媒前駆体がジ−n−ブチル錫オキシドであり、且つ第二の前駆体がジ(n−ブチル)錫ジクロリドである請求項6に記載の方法。
- 前記触媒が1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトラブチルジスタノキサン;1,3−ジブロモ−1,1,3,3−テトラブチルジスタノキサン;1,3−ジフルオロ−1,1,3,3−テトラブチルジスタノキサン;1,3−ジアセチル−1,1,3,3−テトラブチルジスタノキサン;1−クロロ−3−メトキシ−1,1,3,3−テトラブチルジスタノキサン;1,3−ジメトキシ−1,1,3,3−テトラブチルジスタノキサン;1,3−ジエトキシ−1,1,3,3−テトラブチルジスタノキサン;1,3−(1,2−グリコレート)−1,1,3,3−テトラブチルジスタノキサン;1,3−ジクロロ−1,1,3,3−テトラフェニルジスタノキサン;(n−ブチル)2(エトキシ)Sn−O−Al(エトキシド)2、(n−ブチル)2(メトキシ)Sn−O−Zn(メトキシド)2、(n−ブチル)2(i−プロポキシ)Sn−O−Ti(i−プロポキシド)3、(n−ブチル)3Sn−O−Al(エチル)2又は(t−ブチル)2(エトキシ)Sn−O−Al(エトキシド)2である請求項3に記載の方法。
- 前記環状オリゴマーが環状1,4−ブチレンテレフタレート(PBT)、1,3−プロピレンテレフタレート(PPT)、1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート(PCT)及び1,2−エチレン−2,6−ナフタレン二カルボキシレート(PEN)又はPBT、PPT、PCT、PENもしくはエチレンテレフタレート(PET)の2種もしくはそれ以上を含むコポリエステルオリゴマーである請求項8に記載の方法。
- 前記環状オリゴマーが環状1,4−ブチレンテレフタレートである請求項8に記載の方法。
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