JP2008280399A - Method for producing block copolymer, and block copolymer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブロック共重合体の製造方法、及びポリカーボネートとポリエステルとを有するブロック共重合体に関する。 The present invention relates to a method for producing a block copolymer and a block copolymer having a polycarbonate and a polyester.
アルキレンオキシドと二酸化炭素の共重合反応によりポリカーボネートを得る方法は、二酸化炭素を合成樹脂の原料に利用する点で意義深い技術である。 The method of obtaining polycarbonate by copolymerization reaction of alkylene oxide and carbon dioxide is a significant technique in that carbon dioxide is used as a raw material for synthetic resins.
アルキレンオキシドと二酸化炭素の共重合方法では、触媒を用いる方法が多く提案されている。触媒としては、例えば、無機亜鉛化合物(例えば、非特許文献1参照。)、アルミニウム系触媒、コバルト錯体などが開示されている。 In the copolymerization method of alkylene oxide and carbon dioxide, many methods using a catalyst have been proposed. As the catalyst, for example, an inorganic zinc compound (see, for example, Non-Patent Document 1), an aluminum-based catalyst, a cobalt complex, and the like are disclosed.
また、この共重合反応により得られる脂肪族ポリカーボネートは、透明性を有し、かつ加熱により完全に分解するという特徴を有している。そのため、用途としては、脂肪族ポリカーボネートを、一般成形物、フィルム、ファイバー等に適用するほかに、光ファイバー、光ディスク、セラミックバインダー、ロストフォームキャスティングなどの材料に利用することも可能である。 Moreover, the aliphatic polycarbonate obtained by this copolymerization reaction has the characteristics of having transparency and being completely decomposed by heating. Therefore, as an application, aliphatic polycarbonate can be used for materials such as an optical fiber, an optical disk, a ceramic binder, and lost foam casting, in addition to being applied to general molded products, films, fibers, and the like.
さらに、脂肪族ポリカーボネートの一部については、生分解性という特徴も有しているため、徐放性の薬剤カプセル等の医用材料、生分解性樹脂への添加剤、あるいは生分解性樹脂の主成分としても応用可能である。このような生分解性を有する脂肪族ポリカーボネートとしては、エチレンオキシドやプロピレンオキシドを原料とした脂肪族ポリカーボネートを挙げることができる。 Furthermore, since some of the aliphatic polycarbonates also have biodegradability, the biodegradable biomedical materials such as sustained-release drug capsules, additives to biodegradable resins, or the main biodegradable resins. It can also be applied as a component. Examples of such biodegradable aliphatic polycarbonates include aliphatic polycarbonates made from ethylene oxide or propylene oxide.
2種類のアルキレンオキシドと二酸化炭素を用いて共重合させたポリカーボネートについては、例えば、プロピレンオキシドとシクロヘキセンオキシドの組み合わせ(例えば、非特許文献2〜4および特許文献1参照。)や、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの組み合わせ(例えば、非特許文献5参照。)、スチレンオキサイドとシクロヘキセンオキサイドの組み合わせ(例えば、非特許文献6参照。)が開示されている。また、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、シクロヘキシルエチレンオキサイド、フェニルエチレンオキサイドのうち2種のアルキレンオキシドと二酸化炭素からなる共重合体が開示されている(特許文献2参照。)
しかしながら、生分解性を有する脂肪族ポリカーボネートの熱分解温度は低く、射出成形機に適用する場合など実用化するにあたって使い勝手の悪いものであった。例えば、ポリプロピレンポリカーボネートの熱分解温度は240℃程度であり、ポリエチレンカーボネートの場合には、220℃程度である。
そこで、本発明の課題は、高い熱分解温度を有する生分解性のポリカーボネートおよびその製造方法を提供することである。
However, the biodegradable aliphatic polycarbonate has a low thermal decomposition temperature, which is inconvenient for practical use such as application to an injection molding machine. For example, the thermal decomposition temperature of polypropylene polycarbonate is about 240 ° C., and in the case of polyethylene carbonate, it is about 220 ° C.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a biodegradable polycarbonate having a high thermal decomposition temperature and a method for producing the same.
生分解性を有する脂肪族ポリカーボネートの熱分解温度を高める方法を検討したところ、酸無水物とアルキレンオキシドとの共重合体である生分解性のポリエステルを生分解性の脂肪族ポリカーボネートに結合させることが有益であることが明らかとなった。なお、分子量分布が広い共重合体では熱分解温度の分布も広がり、射出成形などの用途に適用しにくくなる。しかし、特定の製造方法によれば、分子量分布の狭い生分解性のブロック共重合体が得られることが分かった。 A method for increasing the thermal decomposition temperature of a biodegradable aliphatic polycarbonate was investigated. A biodegradable polyester, which is a copolymer of an acid anhydride and an alkylene oxide, was bonded to the biodegradable aliphatic polycarbonate. Was found to be beneficial. A copolymer having a wide molecular weight distribution also has a wide distribution of thermal decomposition temperatures, making it difficult to apply to applications such as injection molding. However, it has been found that according to a specific production method, a biodegradable block copolymer having a narrow molecular weight distribution can be obtained.
一方で、アルキレンオキシドに対して、二酸化炭素と酸無水物とでは反応性が大きく異なる。しかしながら、熱分解温度に関しては、ランダム共重合体とブロック共重合体とで実用化に不具合を与えるほどの差異はない。 On the other hand, the reactivity of carbon dioxide and acid anhydride is greatly different from that of alkylene oxide. However, regarding the thermal decomposition temperature, there is no difference between the random copolymer and the block copolymer so as to cause a problem in practical use.
更に、このようなブロック共重合体の製造方法について鋭意研究を行ったところ、温度条件、ルイス塩基の使用量などが収率などに影響を与えていることが明らかとなった。
すなわち、下記本発明により課題を解決するに至った。
Furthermore, as a result of intensive studies on the production method of such a block copolymer, it was revealed that the temperature conditions, the amount of Lewis base used, and the like affect the yield.
That is, the present invention described below has solved the problem.
<1> ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体の存在下で、二酸化炭素と、下記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドとを共重合反応させる第一の反応工程と、
ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体の存在下で、下記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドと下記一般式(2)で表される酸無水物とを共重合反応させる第二の反応工程と、
を有することを特徴とするブロック共重合体の製造方法である。
<1> a first reaction step in which carbon dioxide and an alkylene oxide represented by the following general formula (1) are copolymerized in the presence of a metal complex coordinated with a porphyrin-based compound;
Second reaction in which an alkylene oxide represented by the following general formula (1) and an acid anhydride represented by the following general formula (2) are copolymerized in the presence of a metal complex coordinated with a porphyrin-based compound. Process,
It is a manufacturing method of the block copolymer characterized by having.
一般式(1)中、R1は、水素原子又はメチル基を表す。一般式(2)中、Zは、五員環又は六員環を形成する基を表す。但し、第二の反応工程で用いる一般式(1)で表されるアルキレンオキシドは、第一の反応工程で用いる一般式(1)で表されるアルキレンオキシドと、同一であっても異なっていてもよい。 In general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. In General Formula (2), Z represents a group that forms a 5-membered ring or a 6-membered ring. However, the alkylene oxide represented by the general formula (1) used in the second reaction step is the same as or different from the alkylene oxide represented by the general formula (1) used in the first reaction step. Also good.
<2> 前記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドが、プロピレンオキシド又はエチレンオキシドであり、前記一般式(2)で表される酸無水物が、無水コハク酸であることを特徴とする前記<1>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <2> The alkylene oxide represented by the general formula (1) is propylene oxide or ethylene oxide, and the acid anhydride represented by the general formula (2) is succinic anhydride. It is a manufacturing method of the block copolymer as described in <1>.
<3> 前記ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体が、下記一般式(3)で表される金属錯体であることを特徴とする前記<1>又は<2>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <3> The block copolymer according to <1> or <2>, wherein the metal complex coordinated with the porphyrin compound is a metal complex represented by the following general formula (3): It is a manufacturing method.
一般式(3)中、におけるR3は、各々独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子を表し、nは、0〜5のいずれかの整数を表す。 In the general formula (3), each R 3 independently represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an iso-butyl group, or a tert-butyl group. Represents a group, a phenyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a trifluoromethyl group, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, and n represents an integer of 0 to 5.
<4> 前記第一の反応工程および前記第二の反応工程において、ルイス塩基を用いることを特徴とする前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <4> The method for producing a block copolymer according to any one of <1> to <3>, wherein a Lewis base is used in the first reaction step and the second reaction step. It is.
<5> 前記第一の反応工程および前記第二の反応工程では、前記ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体1モルに対し、前記ルイス塩基を0.1〜5モル用いることを特徴とする前記<4>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <5> In the first reaction step and the second reaction step, 0.1 to 5 mol of the Lewis base is used with respect to 1 mol of the metal complex coordinated with the porphyrin compound. It is a manufacturing method of the block copolymer as described in <4>.
<6> 前記第一の反応工程および前記第二の反応工程では、前記ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体1モルに対し、前記ルイス塩基を0.5〜0.75モル用いることを特徴とする前記<4>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <6> In the first reaction step and the second reaction step, 0.5 to 0.75 mol of the Lewis base is used with respect to 1 mol of the metal complex coordinated with the porphyrin compound. The method for producing a block copolymer according to <4>.
<7> 前記ルイス塩基が、電子共有性の高い構造を有し、且つ不対電子を有する化合物であることを特徴とする前記<4>〜<6>のいずれか1項に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <7> The block copolymer according to any one of <4> to <6>, wherein the Lewis base is a compound having a structure with high electron-sharing properties and having an unpaired electron. It is a manufacturing method of a polymer.
<8> 前記ルイス塩基が、ピリジン系化合物又はイミダゾール系化合物であることを特徴とする前記<7>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <8> The method for producing a block copolymer according to <7>, wherein the Lewis base is a pyridine compound or an imidazole compound.
<9> 前記ピリジン系化合物が、下記一般式(4)で表されることを特徴とする前記<8>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <9> The method for producing a block copolymer according to <8>, wherein the pyridine-based compound is represented by the following general formula (4).
一般式(4)中、R4は、メチル基、ホルミル基、置換アミノ基を表し、mは、0〜5の整数を表す。 In General Formula (4), R 4 represents a methyl group, a formyl group, or a substituted amino group, and m represents an integer of 0 to 5.
<10> 前記ピリジン系化合物が、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジンであることを特徴とする前記<9>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <10> The method for producing a block copolymer according to <9>, wherein the pyridine-based compound is 4- (N, N-dimethylamino) pyridine.
<11> 前記イミダゾール系化合物が、下記一般式(5)で表されることを特徴とする前記<8>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <11> The method for producing a block copolymer according to <8>, wherein the imidazole compound is represented by the following general formula (5).
一般式(5)中、R5は、置換又は無置換のアルキル基を表す。 In general formula (5), R 5 represents a substituted or unsubstituted alkyl group.
<12> 前記イミダゾール系化合物が、N−メチルイミダゾールであることを特徴とする前記<11>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <12> The method for producing a block copolymer according to <11>, wherein the imidazole compound is N-methylimidazole.
<13> 前記第一の反応工程における二酸化炭素分圧が、0.1〜25MPaであることを特徴とする前記<1>〜<12>のいずれか1項に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <13> The production of the block copolymer according to any one of <1> to <12>, wherein the carbon dioxide partial pressure in the first reaction step is 0.1 to 25 MPa. Is the method.
<14> 前記第一の反応工程では、0℃以上100℃以下の温度範囲で共重合反応を行なうことを特徴とする前記<1>〜<13>のいずれか1項に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <14> In the first reaction step, the copolymerization reaction is performed in a temperature range of 0 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and the block co-polymerization according to any one of the above <1> to <13> It is a manufacturing method of coalescence.
<15> 前記第二の反応工程では、20℃以上120℃以下の温度範囲で共重合反応を行なうことを特徴とする前記<1>〜<14>のいずれか1項に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <15> The block co-polymerization according to any one of <1> to <14>, wherein in the second reaction step, a copolymerization reaction is performed in a temperature range of 20 ° C. or more and 120 ° C. or less. It is a manufacturing method of coalescence.
<16> 前記第一の反応工程および前記第二の反応工程の少なくとも一方の反応工程において、活性水素を有する連鎖移動剤を用いることを特徴とする前記<1>〜<15>のいずれか1項に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <16> Any one of the above <1> to <15>, wherein a chain transfer agent having active hydrogen is used in at least one of the first reaction step and the second reaction step. It is a manufacturing method of the block copolymer as described in an item.
<17> 前記ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体に対して5モル以上の前記活性水素を含むように前記連鎖移動剤を用いることを特徴とする前記<16>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <17> The block copolymer according to <16>, wherein the chain transfer agent is used so as to contain 5 mol or more of the active hydrogen with respect to the metal complex coordinated with the porphyrin-based compound. It is a manufacturing method.
<18> 前記活性水素を有する連鎖移動剤が、1分子中に1個以上の活性水素基を含有することを特徴とする前記<16>又は<17>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <18> The method for producing a block copolymer according to <16> or <17>, wherein the chain transfer agent having active hydrogen contains one or more active hydrogen groups in one molecule. It is.
<19> 前記活性水素を有する連鎖移動剤が、1分子中に1個以上のOH基又はCOOH基を有することを特徴とする前記<18>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <19> The method for producing a block copolymer according to <18>, wherein the chain transfer agent having active hydrogen has one or more OH groups or COOH groups in one molecule.
<20> 前記活性水素を有する連鎖移動剤が、1分子中に2個以上の活性水素基を含有することを特徴とする前記<16>〜<19>のいずれか1項に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <20> The block transfer according to any one of <16> to <19>, wherein the chain transfer agent having active hydrogen contains two or more active hydrogen groups in one molecule. It is a manufacturing method of a polymer.
<21> 前記活性水素を有する連鎖移動剤が、水であることを特徴とする前記<20>に記載のブロック共重合体の製造方法である。 <21> The method for producing a block copolymer according to <20>, wherein the chain transfer agent having active hydrogen is water.
<22> 前記<1>〜<21>のいずれか1項に記載の製造方法により得られたブロック共重合体である。 <22> A block copolymer obtained by the production method according to any one of <1> to <21>.
<23> 二酸化炭素と、下記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドとの共重合反応によるポリカーボネートブロックと、下記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドと下記一般式(2)で表される酸無水物との共重合反応によるポリエステルブロックとを有するブロック共重合体である。 <23> A polycarbonate block obtained by a copolymerization reaction of carbon dioxide with an alkylene oxide represented by the following general formula (1), an alkylene oxide represented by the following general formula (1), and the following general formula (2). A block copolymer having a polyester block by a copolymerization reaction with an acid anhydride.
一般式(1)中、R1は、水素原子又はメチル基を表す。一般式(2)中、Zは、五員環又は六員環を形成する基を表す。但し、ポリカーボネートブロックにおける一般式(1)で表されるアルキレンオキシドのR1は、ポリエステルブロックにおける一般式(1)で表されるアルキレンオキシドのR1と、同一であっても異なっていてもよい。 In general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. In General Formula (2), Z represents a group that forms a 5-membered ring or a 6-membered ring. However, R 1 of the alkylene oxide represented by the general formula (1) in the polycarbonate block may be the same as or different from R 1 of the alkylene oxide represented by the general formula (1) in the polyester block. .
<24> 両末端が水酸基であることを特徴とする前記<22>又は<23>に記載のブロック共重合体である。 <24> The block copolymer according to <22> or <23>, wherein both ends are hydroxyl groups.
<25> 前記ポリカーボネートブロック及び前記ポリエステルブロックの交互共重合比率が、いずれも95%以上であることを特徴とする前記<22>〜<24>のいずれか1項に記載のブロック共重合体である。 <25> The block copolymer according to any one of <22> to <24>, wherein the alternating copolymerization ratio of the polycarbonate block and the polyester block is 95% or more. is there.
<26> 数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比率Mw/Mnが、1.01以上1.20以下であることを特徴とする前記<22>〜<25>のいずれか1項に記載のブロック共重合体である。 <26> The ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn is 1.01 or more and 1.20 or less, according to any one of the above <22> to <25>, It is a block copolymer.
本発明によれば、生分解性を有しつつ、熱分解温度を高めた共重合体およびその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the copolymer which raised the thermal decomposition temperature while having biodegradability and its manufacturing method can be provided.
本発明の共重合体の製造方法は、第一の反応工程と第二の反応工程を有する。第一の反応工程では、ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体の存在下で、二酸化炭素と一般式(1)で表されるアルキレンオキシドとを共重合反応させる。第二の反応工程では、ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体の存在下で、一般式(1)で表されるアルキレンオキシドと一般式(2)で表される酸無水物とを共重合反応させる。 The method for producing a copolymer of the present invention has a first reaction step and a second reaction step. In the first reaction step, carbon dioxide and an alkylene oxide represented by the general formula (1) are copolymerized in the presence of a metal complex coordinated with a porphyrin-based compound. In the second reaction step, an alkylene oxide represented by general formula (1) and an acid anhydride represented by general formula (2) are copolymerized in the presence of a metal complex coordinated with a porphyrin-based compound. Let
以下では、まず始めに本発明の製造方法に用いることのできる材料を説明し、次に、本発明の製造方法を説明し、その後、本発明の製造方法によって得られる共重合体について説明する。 Below, the material which can be used for the manufacturing method of this invention is demonstrated first, then the manufacturing method of this invention is demonstrated, and the copolymer obtained by the manufacturing method of this invention is demonstrated after that.
<金属錯体>
本発明では、触媒として、ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体を用いる。特に好ましくは、下記一般式(3)で表されるコバルト錯体である。
<Metal complex>
In the present invention, a metal complex coordinated with a porphyrin-based compound is used as a catalyst. Particularly preferred is a cobalt complex represented by the following general formula (3).
一般式(3)中、におけるR3は、各々独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子を表し、nは、0〜5のいずれかの整数を表す。 In the general formula (3), each R 3 independently represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an iso-butyl group, or a tert-butyl group. Represents a group, a phenyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a trifluoromethyl group, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, and n represents an integer of 0 to 5.
一般式(3)で表される金属錯体としては、共重合反応速度が速く、交互共重合比率が高く、更には狭い分子量分布を有する共重合体が得られる観点からは、下記構造式(1)で表される金属錯体であることが好ましい。 From the viewpoint of obtaining a copolymer having a high copolymerization reaction rate, a high alternating copolymerization ratio, and a narrow molecular weight distribution as the metal complex represented by the general formula (3), the following structural formula (1 It is preferable that it is a metal complex represented by this.
一方で、触媒としての活性の高さや、超臨界二酸化炭素に対する溶解性の観点からは、一般式(3)におけるnが2以上の多置換ポルフィリン系化合物の金属錯体であることが好適である。なお、nが2以上の場合には、複数のR3は、それぞれ異なる置換基であっても、同じ置換基であってもよいが、製造のし易さからは、同じ置換基であることが好ましい。
nが2のときは、R3の置換位置はメタ位であることが好ましく、nが3のときは、R3の置換位置はオルト位及びパラ位であることが好ましく、nが5の全置換であってもよい。したがって、好適な多置換ポルフィリン系化合物の金属錯体は、一般式(6)〜(8)で表される金属錯体である。
On the other hand, from the viewpoint of high activity as a catalyst and solubility in supercritical carbon dioxide, a metal complex of a polysubstituted porphyrin compound in which n in the general formula (3) is 2 or more is preferable. When n is 2 or more, the plurality of R 3 may be different substituents or the same substituent, but from the viewpoint of ease of production, they must be the same substituent. Is preferred.
When n is 2, the substitution position of R 3 is preferably the meta position, and when n is 3, the substitution positions of R 3 are preferably the ortho position and the para position, and all of n is 5 It may be a substitution. Therefore, a suitable metal complex of a polysubstituted porphyrin-based compound is a metal complex represented by the general formulas (6) to (8).
一般式(6)〜(8)におけるR3は、各々独立に、前記一般式(3)におけるR3と同義である。更に、一般式(6)のR3は、メトキシ基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子であることがより好ましく、一般式(7)のR3は、tert−ブチル基であることがより好ましく、一般式(8)のR3は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子であることがより好ましい。 R 3 in the general formula (6) to (8) are each independently the same meaning as R 3 in Formula (3). Furthermore, R 3 in the general formula (6) is more preferably a methoxy group, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, and R 3 in the general formula (7) is more preferably a tert-butyl group. R 3 in the general formula (8) is more preferably a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.
多置換のフェニル基を有するポルフィリン系化合物が配位した金属錯体の具体例を下記に示すが、これらの金属錯体に限定されない。 Specific examples of metal complexes coordinated by a porphyrin-based compound having a polysubstituted phenyl group are shown below, but are not limited to these metal complexes.
本発明にかかる金属錯体は、1種類のみを用いて、あるいは2種類以上を併用してもよいが、単一種を用いることが、反応に好適な溶媒、触媒濃度、ルイス塩基、温度、圧力を調節しやすい観点から好ましい。
The metal complex according to the present invention may be used alone or in combination of two or more. However, the use of a single species may provide a suitable solvent, catalyst concentration, Lewis base, temperature, and pressure for the reaction. It is preferable from the viewpoint of easy adjustment.
<アルキレンオキシド>
本発明で使用するアルキレンオキシドは、下記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドである。
<Alkylene oxide>
The alkylene oxide used in the present invention is an alkylene oxide represented by the following general formula (1).
一般式(1)中、R1は、生分解性の観点からは、水素原子、メチル基である。 In general formula (1), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group from the viewpoint of biodegradability.
一般式(1)で表される化合物の具体例を下記に示す。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) are shown below.
<酸無水物>
本発明で使用する酸無水物は、下記一般式(2)で表されるアルキレンオキシドである。
<Acid anhydride>
The acid anhydride used in the present invention is an alkylene oxide represented by the following general formula (2).
一般式(2)中、Zは、五員環または六員環を形成する基を表し、より好ましくは、五員環を形成する基である。具体的には、炭素数2〜3のアルキレン基、アリーレン基、炭素数2〜3のアルケニレン基を表し、生分解性の観点からは、炭素数2〜3のアルキレン基であることが好ましい。 In General Formula (2), Z represents a group that forms a 5-membered ring or a 6-membered ring, and more preferably a group that forms a 5-membered ring. Specifically, it represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, an arylene group, or an alkenylene group having 2 to 3 carbon atoms, and is preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms from the viewpoint of biodegradability.
一般式(2)で表される化合物において、Zがアルキレン基である具体例としては、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸、無水ピメリン酸、無水スベリン酸、無水アゼライン酸、無水セバシン酸を挙げることができる。一般式(2)で表される化合物において、Zがアリーレン基である具体例としては、無水フタル酸を挙げることができ、Zがアルケニレン基の具体例としては、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸を挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the general formula (2) in which Z is an alkylene group include succinic anhydride, glutaric anhydride, adipic anhydride, pimelic anhydride, suberic anhydride, azelaic anhydride, sebacic anhydride Can be mentioned. In the compound represented by the general formula (2), specific examples of Z being an arylene group include phthalic anhydride, and specific examples of Z being an alkenylene group include maleic anhydride, citraconic anhydride, Mention may be made of itaconic anhydride.
これら化合物のなかでも、一般式(2)で表される化合物としては、無水コハク酸、無水フタル酸、無水マレイン酸であることがこのましく、無水コハク酸であることが反応性や生分解性の観点からより好ましい。 Among these compounds, the compound represented by the general formula (2) is preferably succinic anhydride, phthalic anhydride, and maleic anhydride, and succinic anhydride is reactive or biodegradable. From the viewpoint of sex.
<ルイス塩基>
本発明では、ルイス塩基を、触媒としての上記金属錯体と共存させることができる。ルイス塩基は、金属錯体の金属部分に配位して、より触媒としての機能を高めるものと推測される。
ルイス塩基としては、金属錯体の金属部分に配位しやすいよう、電子共有性の高い構造を有し、且つ不対電子を有する化合物であることが好ましい。
<Lewis base>
In the present invention, a Lewis base can coexist with the metal complex as a catalyst. The Lewis base is presumed to coordinate with the metal portion of the metal complex to further enhance the function as a catalyst.
The Lewis base is preferably a compound having a structure having a high electron-sharing property and having an unpaired electron so that it can be easily coordinated to the metal portion of the metal complex.
ルイス塩基としては、ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体として、前記構造式(1)で表される金属錯体を用いたときには、ピリジン系化合物又はイミダゾール系化合物を用いることがこのましい。
ピリジン系化合物としては特に制限されないが、下記一般式(4)で表される化合物である。
As the Lewis base, when the metal complex represented by the structural formula (1) is used as the metal complex coordinated with the porphyrin compound, it is preferable to use a pyridine compound or an imidazole compound.
Although it does not restrict | limit especially as a pyridine type compound, It is a compound represented by following General formula (4).
一般式(4)中、R4は、置換又は無置換のメチル基、ホルミル基、置換アミノ基を表し、より好ましくは、ジメチルアミノ基、メチル基、ホルミル基であり、更に好ましくは、ジメチルアミノ基である。 In the general formula (4), R 4 represents a substituted or unsubstituted methyl group, formyl group, or substituted amino group, more preferably a dimethylamino group, a methyl group, or a formyl group, still more preferably dimethylamino. It is a group.
R4の置換位置は、好ましくは4−位、3−位であり、より好ましくは、4−位である。
mは、0〜5の整数を表し、好ましくは、0〜1の整数である。
The substitution position of R 4 is preferably 4-position or 3-position, and more preferably 4-position.
m represents an integer of 0 to 5, and is preferably an integer of 0 to 1.
本発明で使用するピリジン系化合物のうち、好ましくは、ピリジン、4−メチルピリジン、4−ホルミルピリジン、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジンであり、より好ましくは、ピリジン、4−メチルピリジン、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジンであり、特に好ましくは、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)である。 Of the pyridine compounds used in the present invention, pyridine, 4-methylpyridine, 4-formylpyridine, and 4- (N, N-dimethylamino) pyridine are preferable, and pyridine and 4-methylpyridine are more preferable. 4- (N, N-dimethylamino) pyridine, particularly preferably 4- (N, N-dimethylamino) pyridine (DMAP).
ルイス塩基としてのイミダゾール系化合物は特に制限されないが、下記一般式(5)で表される化合物である。 The imidazole compound as the Lewis base is not particularly limited, but is a compound represented by the following general formula (5).
一般式(5)中、R5は、置換又は無置換のアルキル基を表し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基を表す。より好ましくは、メチル基である。すなわち、一般式(5)中、特に好ましい化合物は、N−メチルイミダゾールである。 In general formula (5), R 5 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, for example, a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. More preferably, it is a methyl group. That is, in the general formula (5), a particularly preferable compound is N-methylimidazole.
<連鎖移動剤>
本発明の製造方法では、活性水素を有する連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤を用いる場合には、前記金属錯体に対して等モル以上の前記活性水素を含むように連鎖移動剤を用いる。
<Chain transfer agent>
In the production method of the present invention, a chain transfer agent having active hydrogen can be used. When a chain transfer agent is used, the chain transfer agent is used so as to contain an equimolar amount or more of the active hydrogen with respect to the metal complex.
活性水素を有する連鎖移動剤は、1分子中に1個以上の活性水素基を有する。
このような連鎖移動剤として、具体的には、水、水酸基を有する有機化合物、SH基を有する有機化合物、カルボキシル基を有する有機化合物、アルカノールアミン類などを挙げることができる。更に、これらの化合物にアルキレンオキシドを付加重合したものも適用することができる。また、これら連鎖移動剤の複数種の反応生成物を適用することができる。
The chain transfer agent having active hydrogen has one or more active hydrogen groups in one molecule.
Specific examples of such a chain transfer agent include water, an organic compound having a hydroxyl group, an organic compound having an SH group, an organic compound having a carboxyl group, and alkanolamines. Further, those obtained by addition polymerization of alkylene oxide to these compounds can also be applied. In addition, a plurality of types of reaction products of these chain transfer agents can be applied.
水酸基を有する有機化合物としては、例えば、1級、2級、3級の1価アルコール、2価アルコール、多価アルコール、フェノール類、ポリビニルアルコール、一部又は実質的に完全加水分解のポリビニルアセテート、及びこれら水酸基を有する有機化合物に由来する反応生成物を挙げることできる。 Examples of the organic compound having a hydroxyl group include primary, secondary, tertiary monohydric alcohol, dihydric alcohol, polyhydric alcohol, phenols, polyvinyl alcohol, partially or substantially completely hydrolyzed polyvinyl acetate, And reaction products derived from these organic compounds having a hydroxyl group.
1価アルコールとしては、脂肪族、芳香族、脂環式アルコール、セロソルブ化合物、エーテル結合、または、およびエステル結合を有するモノアルコールを好ましく用いることができる。具体的には、例えば、1−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、2−エチルヘキサノール、オクタノール、セチルアルコール、イソプロパノール、2−メチル2−プロパノール、ベンジルアルコール、シクロヘキシルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルを挙げることができる。 As the monohydric alcohol, an aliphatic, aromatic, alicyclic alcohol, cellosolve compound, ether bond, or monoalcohol having an ester bond can be preferably used. Specifically, for example, 1-propanol, 2-propanol, n-butanol, 2-butanol, 2-ethylhexanol, octanol, cetyl alcohol, isopropanol, 2-methyl 2-propanol, benzyl alcohol, cyclohexyl alcohol, ethylene glycol Mention may be made of monomethyl ether.
2価アルコール以上の多価アルコールとしては、具体的には、例えば、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオ1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ピナコール、カテコール、トリエチロールプロパン、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリト−ル、トリペンタエリトリト−ル、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル、ヘキサントリオール、グリコール類、糖類を挙げることができる。 Specific examples of the polyhydric alcohols higher than the dihydric alcohol include 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanedio-1,6-hexanediol. 1,4-cyclohexanediol, glycerin, polyglycerin, trimethylolpropane, pinacol, catechol, triethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, trimethylolpropane monoallyl ether, hexane Examples include triols, glycols, and saccharides.
グリコール類としては、具体的には、グリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ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、トリプロピレングリコール、1,2−、1,3−、および1,4−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどを挙げることができる。 Specific examples of glycols include glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-, 1,3- and 1,4-butylene glycol, And neopentyl glycol.
糖類としては、例えば、α−メチルグルコシド、ヒドロキシメチルグルコシド、ヒドロキシエチルグルコシド、ヒドロキシプロピルグルコシド、ブルコース、フルクトース、スクロース、ラフィノース、ソルビトール、マンニトールなどを挙げることができる。 Examples of the saccharide include α-methyl glucoside, hydroxymethyl glucoside, hydroxyethyl glucoside, hydroxypropyl glucoside, brucose, fructose, sucrose, raffinose, sorbitol, mannitol and the like.
フェノール類としては、例えば、フェノール、p−モノクロロフェノール、p−クレゾール、チモール、キシレノール、ハイドロキノン、レゾルシノール、レゾルシノール残油、フロログルシノール、o−,m−,p−ヒドロキシスチレン、サリゲニン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジハイドロキシジフェニルメタン、4,4’−ジハイドロキシジフェニルスルホン、4,6,4−トリハイドロキシジフェニルジメチルメタン、長鎖ビスフェノールを挙げることができる。 Examples of the phenols include phenol, p-monochlorophenol, p-cresol, thymol, xylenol, hydroquinone, resorcinol, resorcinol residual oil, phloroglucinol, o-, m-, p-hydroxystyrene, saligenin, bisphenol A, Bisphenol F, bisphenol S, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone, 4,6,4-trihydroxydiphenyl Examples include dimethylmethane and long-chain bisphenol.
ポリビニルアルコール及びポリビニルアセテートは、コポリマーであってもホモポリマーであってもよい。ビニルアルコールのコポリマー(共重合体)は、下記ビニルアセテートの共重合体を加水分解して得られたものを挙げることができる。
ビニルアセテートの共重合体としては、例えば、ビニルアセテート−ブタジエン共重合体、ビニルアセテート−スチレン共重合体、ビニルアセテート−アクリロニトリル又はメタクリロニトリル共重合体、ビニルアセテート−ビニルクロライド共重合体、ビニルアセテート−ビニリデンクロライド共重合体、ビニルアセテートとその他モノマー(ジクロロスチレン、ビニルエチルエーテル、エチレン、プロピレン、イソブチレン、イソプレンなど)との共重合体)などを挙げることができる。
Polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate may be a copolymer or a homopolymer. Examples of the vinyl alcohol copolymer (copolymer) include those obtained by hydrolyzing the following vinyl acetate copolymer.
Examples of the vinyl acetate copolymer include vinyl acetate-butadiene copolymer, vinyl acetate-styrene copolymer, vinyl acetate-acrylonitrile or methacrylonitrile copolymer, vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, vinyl acetate. -Vinylidene chloride copolymers, copolymers of vinyl acetate and other monomers (dichlorostyrene, vinyl ethyl ether, ethylene, propylene, isobutylene, isoprene, etc.)).
SH基を有する有機化合物としては、例えば、メルカプタン、チオール、ポリチオール等をあげることができる。
メルカプタンやチオールの具体例としては、1−ペンタンチオール、2−メチル−1−ブタンチオール、3−メチル−1−ブタンチオール、チオフェノール、o−,m−,p−チオクレゾール、1,2−エタンジチオール、エタンチオール、フルフリルメルカプタン、1−ヘキサンチオール、チオ−1−ナフトール、2−プロパンチオール、ジチオレゾルシノール、チオグリセロール、プロパントリチオール、1,4−ベンゼンジチオール、モノチオハイドロキノン、チオジグリコール、及びチオモノグリコール等を挙げることができる。
Examples of the organic compound having an SH group include mercaptans, thiols, and polythiols.
Specific examples of mercaptans and thiols include 1-pentanethiol, 2-methyl-1-butanethiol, 3-methyl-1-butanethiol, thiophenol, o-, m-, p-thiocresol, 1,2- Ethanedithiol, ethanethiol, furfuryl mercaptan, 1-hexanethiol, thio-1-naphthol, 2-propanethiol, dithioresorcinol, thioglycerol, propanetrithiol, 1,4-benzenedithiol, monothiohydroquinone, thiodiglycol And thiomonoglycol.
アルカノールアミン類としては、例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等を挙げることができる。 Examples of alkanolamines include diethanolamine and triethanolamine.
活性水素を有する連鎖移動剤は、1分子に2つ以上の同一または及び異なる官能基種を持つことが可能である。異なる種類の官能基を含有する化合物としては、具体的には、ヒドロキシカルボン酸類、アミノ酸類でカルボン酸含有物などが挙げられる。さらに、これらの活性水素を有する連鎖移動剤は、2種以上を併用することも可能である。 Chain transfer agents with active hydrogen can have two or more identical or different functional group species per molecule. Specific examples of compounds containing different types of functional groups include hydroxycarboxylic acids, amino acids and carboxylic acid-containing materials. Furthermore, two or more of these chain transfer agents having active hydrogen can be used in combination.
<ブレンシュテッド酸化合物>
本発明の製造方法では、ブレンシュテッド酸化合物を添加して、末端を水酸基に変換し、反応を停止させることができる。このようなブレンシュテッド酸化合物としては、メタノールや塩酸を含むメタノール等を挙げることができる。
<Brensted acid compound>
In the production method of the present invention, a Brensted acid compound can be added to convert the terminal to a hydroxyl group, thereby stopping the reaction. Examples of such a Brensted acid compound include methanol and methanol containing hydrochloric acid.
<製造方法>
本発明の製造方法では、上述したポルフィリン系金属錯体の存在下で、第一の反応工程と第二の反応工程とを経て、ポリカーボネートの共重合体ブロックとポリエステルの共重合体ブロックとを有する共重合体を製造する。
第一の反応工程と第二の反応工程において用いる金属錯体は、同一であっても異なっていてもよいが、作業操作の簡易性の観点からは、同一の金属錯体を用いることが好ましい。このとき、収率や交互共重合体の生成率の観点からは、前記一般式(3)で表されるコバルト錯体であることが好適であり、特に、構造式(1)で表されるコバルト錯体が好適である。以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。
<Manufacturing method>
In the production method of the present invention, in the presence of the porphyrin-based metal complex, the copolymer having a polycarbonate copolymer block and a polyester copolymer block is obtained through the first reaction step and the second reaction step. A polymer is produced.
The metal complexes used in the first reaction step and the second reaction step may be the same or different, but it is preferable to use the same metal complex from the viewpoint of the simplicity of the operation. At this time, from the viewpoint of the yield and the rate of formation of the alternating copolymer, the cobalt complex represented by the general formula (3) is preferable, and in particular, the cobalt represented by the structural formula (1). Complexes are preferred. Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail.
(第一の反応工程)
第一の反応工程では、二酸化炭素と、前記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドとを共重合反応させる。
(First reaction step)
In the first reaction step, carbon dioxide and an alkylene oxide represented by the general formula (1) are copolymerized.
第一の反応工程では、本発明にかかる金属錯体は、アルキレンオキシドに対し、0.1モル%〜1モル%で存在させれば充分である。より好ましくは、0.2モル%〜0.5モル%で存在させる場合である。 In the first reaction step, it is sufficient that the metal complex according to the present invention is present in an amount of 0.1 mol% to 1 mol% with respect to the alkylene oxide. More preferably, it is a case where it is made to exist in 0.2 mol%-0.5 mol%.
反応時の圧力は、2〜26MPaが好ましく、0.1〜2MPaでも反応は進行する。
また、二酸化炭素分圧は、0.1〜25MPaであることが好ましく、2〜25MPaがより好ましく、0.1〜2MPaでも反応は進行する。二酸化炭素分圧は、二酸化炭素のみを充填して調整してもよいし、窒素との共存下で二酸化炭素分圧が上記範囲内となるように調整してもよい。好ましくは、窒素との共存下により二酸化炭素圧を調整する場合である。二酸化炭素と窒素とを共存させる場合、窒素を1気圧とし、残りが二酸化炭素圧となるように調整することがより好ましい。
The pressure during the reaction is preferably 2 to 26 MPa, and the reaction proceeds even at 0.1 to 2 MPa.
The carbon dioxide partial pressure is preferably 0.1 to 25 MPa, more preferably 2 to 25 MPa, and the reaction proceeds even at 0.1 to 2 MPa. The carbon dioxide partial pressure may be adjusted by filling only carbon dioxide, or may be adjusted so that the carbon dioxide partial pressure is within the above range in the presence of nitrogen. Preferably, the carbon dioxide pressure is adjusted in the presence of nitrogen. When coexisting carbon dioxide and nitrogen, it is more preferable to adjust the nitrogen so that the pressure is 1 atm and the remainder is the carbon dioxide pressure.
なお、7.38MPa以上の圧力下では二酸化炭素は超臨界状態となっており、本発明ではこのような超臨界の状態でも反応させることができる。超臨界二酸化炭素の場合には、後述の反応溶媒を用いなくとも共重合反応できるので、反応溶媒の除去という後処理の工程を省くことができ、また不要な溶媒が共重合体中に残存しない。 Note that carbon dioxide is in a supercritical state under a pressure of 7.38 MPa or more. In the present invention, the reaction can be performed even in such a supercritical state. In the case of supercritical carbon dioxide, a copolymerization reaction can be performed without using a reaction solvent described later, so that a post-treatment step of removing the reaction solvent can be omitted, and unnecessary solvent does not remain in the copolymer. .
第一の反応工程における共重合反応時の温度は、100℃以下となるように制御することが好ましく、より好ましくは0℃以上100℃以下であり、更に好ましくは0℃以上60℃以下であり、特に好ましくは20℃以上40℃以下である。 The temperature during the copolymerization reaction in the first reaction step is preferably controlled to be 100 ° C. or less, more preferably 0 ° C. or more and 100 ° C. or less, and further preferably 0 ° C. or more and 60 ° C. or less. Particularly preferably, it is 20 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
アルキレンオキシドと二酸化炭素との共重合反応は、溶媒中で行ってもよいし、無溶媒で行ってもよい。
溶媒を用いる場合には、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素;テトラヒドロフラン等のエーテル類のうち、1種類または2種類以上を用いることができる。
The copolymerization reaction of alkylene oxide and carbon dioxide may be performed in a solvent or without a solvent.
In the case of using a solvent, one or more of aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and chloroform; ethers such as tetrahydrofuran can be used.
溶媒として、好ましくは、ジクロロメタン、トルエン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフランであり、より好ましくは、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフランであり、更に好ましくは、ジクロロメタン、テトラヒドロフランである。 The solvent is preferably dichloromethane, toluene, dimethylformamide, or tetrahydrofuran, more preferably dichloromethane, dimethylformamide, or tetrahydrofuran, and still more preferably dichloromethane or tetrahydrofuran.
本発明においては、ジクロロメタンを溶媒として用いるか、無溶媒で行うことが好ましいが、前記構造式(1)の金属錯体を用いてシクロヘキセンオキシドと二酸化炭素を共重合する場合には、ジクロロメタンを溶媒として用いることが好適である。 In the present invention, it is preferable to use dichloromethane as a solvent or without solvent. However, when copolymerizing cyclohexene oxide and carbon dioxide using the metal complex of the structural formula (1), dichloromethane is used as a solvent. It is preferable to use it.
ジクロロメタンを溶媒として用いる場合、アルキレンオキシドに対して、容積比(溶媒:アルキレンオキシド)で0:100〜90:10であることが好ましく、より好ましくは0:100〜70:30の範囲である(溶媒が0のときは、無溶媒の場合を示す。)。 When dichloromethane is used as a solvent, the volume ratio (solvent: alkylene oxide) to alkylene oxide is preferably 0: 100 to 90:10, more preferably 0: 100 to 70:30 ( When the solvent is 0, it indicates the case of no solvent.)
上述のように、本発明では、ルイス塩基を用いることができる。ルイス酸は、金属錯体の金属部分に配位しているものと推測される。そのときの反応しキームを下記スキーム1に示す。 As described above, a Lewis base can be used in the present invention. The Lewis acid is presumed to be coordinated to the metal part of the metal complex. The reaction scheme at that time is shown in Scheme 1 below.
上記反応スキーム1において、BASEはルイス塩基を表し、R1は一般式(1)におけるR1を表す。 In the above reaction Scheme 1, BASE represents a Lewis base, R 1 represents a R 1 in the general formula (1).
ルイス塩基の使用量は、前記ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体1モルに対して、0.1〜5モル用いることが好ましく、0.5〜0.75モルであることがより好ましい。当該範囲での使用であれば、収率を低下させず、環状カーボナート(アルキレンオキシドと二酸化炭素が1モルずつ反応した化合物)を生成させ難く交互共重合体を生成する。また、反応速度の観点や、二酸化炭素を取り込みやすいので、アルキレンオキシドのみが反応したポリエーテルを生成し難い。 The use amount of the Lewis base is preferably 0.1 to 5 mol, and more preferably 0.5 to 0.75 mol, relative to 1 mol of the metal complex coordinated with the porphyrin-based compound. If it is used in the said range, an alternating copolymer will be produced | generated without producing a cyclic carbonate (compound which alkylene oxide and carbon dioxide reacted 1 mol at a time) without reducing a yield. Moreover, since it is easy to take in a carbon dioxide from a viewpoint of reaction rate, it is difficult to produce | generate the polyether which only the alkylene oxide reacted.
また、上述のように、本発明では、活性水素を有する連鎖移動剤を用いることができる。
これまでに本発明者らは、活性水素を有する連鎖移動剤が、共重合体の分子量や分子量分布に多大な影響を与えることを明らかにしている。この原因は、連鎖移動剤の活性水素が金属錯体と交換反応するためであると推測されるが、本発明はこのようなメカニズムに限定されない。
Further, as described above, in the present invention, a chain transfer agent having active hydrogen can be used.
The present inventors have clarified that a chain transfer agent having active hydrogen has a great influence on the molecular weight and molecular weight distribution of a copolymer. The cause of this is presumed to be due to the exchange reaction of the active hydrogen of the chain transfer agent with the metal complex, but the present invention is not limited to such a mechanism.
以下では、上記推測のメカニズムについて、活性水素を有する連鎖移動剤として水酸基を有する化合物(ROH)を用い、金属錯体としてテトラフェニルポルフィナトコバルトクロリド[(TPP)CoCl]を用いて、アルキレンオキシドと二酸化炭素を共重合させる場合を例に説明する。
なお、この反応系では、二酸化炭素とアルキレンオキシドの共重合体を高収率で得ることができ、また、カルボナート結合の含有率が極めて高いため、二酸化炭素とアルキレンオキシドとが交互に反応した交互共重合体であることが確認されている。
In the following, regarding the above estimation mechanism, a compound having a hydroxyl group (ROH) is used as a chain transfer agent having active hydrogen, and tetraphenylporphinatocobalt chloride [(TPP) CoCl] is used as a metal complex, so that alkylene oxide and dioxide dioxide are used. A case where carbon is copolymerized will be described as an example.
In this reaction system, a copolymer of carbon dioxide and alkylene oxide can be obtained in a high yield, and since the carbonate bond content is extremely high, the carbon dioxide and alkylene oxide react alternately. It has been confirmed that it is a copolymer.
上記スキーム2に示すように、共重合反応が進むと、片末端に金属錯体由来のClを有し、他方の末端にコバルト触媒を有する共重合体(1)が生成する。ここで、ROHが存在すると、金属錯体とROHの活性水素とが交換し、コバルトにORが結合した金属錯体〔(TPP)CoOR〕と、片末端がClで他方の末端がOHの共重合体(2)を生成する。
(TPP)CoORは、(TPP)CoClと同様に共重合反応を進め、片末端がORで他方の末端がコバルト触媒を有する共重合体(3)を生成させる。このときROHが存在すると、ROHの活性水素と金属錯体とが交換反応し、(TPP)CoORと、片末端がORで他方の末端がOHの共重合体(4)を生成する。
このように、ROHが存在する限り、金属錯体は巡回されて共重合反応に関与できることになる。
As shown in Scheme 2 above, when the copolymerization reaction proceeds, a copolymer (1) having Cl derived from a metal complex at one end and a cobalt catalyst at the other end is generated. Here, when ROH is present, the metal complex and active hydrogen of ROH are exchanged, and a metal complex [(TPP) CoOR] in which OR is bonded to cobalt, and a copolymer in which one end is Cl and the other end is OH. (2) is generated.
(TPP) CoOR proceeds with a copolymerization reaction in the same manner as (TPP) CoCl to produce a copolymer (3) having one terminal OR and the other terminal having a cobalt catalyst. If ROH is present at this time, the active hydrogen of ROH and the metal complex undergo an exchange reaction to produce (TPP) CoOR and a copolymer (4) in which one end is OR and the other end is OH.
Thus, as long as ROH is present, the metal complex is circulated and can participate in the copolymerization reaction.
なお、活性水素を有する連鎖移動剤を用いない場合には、上記共重合体(1)のみが得られるので、生成した共重合体の分子数は、金属錯体の分子数と同等である。
これに対し、活性水素を有する連鎖移動剤を用いると、得られる共重合体は、上記共重合体(2)、共重合体(3)及び共重合体(4)となり、結果、ROHの分子数から派生した共重合体の分だけ共重合体分子は多く生成し、得られる共重合体の総分子数は、金属錯体の分子数と活性水素の分子数とを合算した値となる。
また、(TPP)CoORと、(TPP)CoClとは、同等の反応性を示すため、これらに起因した共重合体の分子量はいずれも同等であり、得られた共重合体の分子量分布をGPCで測定すると、クロマトグラムは1つのピークを示す。したがって、共重合体の重合度は、仕込んだ金属錯体と活性水素の総分子数に対する、反応したモノマー(アルキレンオキシド及び二酸化炭素)の分子数となる。
In addition, when not using the chain transfer agent which has active hydrogen, since only the said copolymer (1) is obtained, the molecular number of the produced | generated copolymer is equivalent to the molecular number of a metal complex.
On the other hand, when a chain transfer agent having active hydrogen is used, the resulting copolymer becomes the above copolymer (2), copolymer (3), and copolymer (4). As a result, ROH molecules As many copolymer molecules are generated as the number of copolymers derived from the number, and the total number of molecules of the resulting copolymer is the sum of the number of molecules of the metal complex and the number of molecules of active hydrogen.
In addition, (TPP) CoOR and (TPP) CoCl show equivalent reactivity, so the molecular weights of the copolymers resulting from them are all the same, and the molecular weight distribution of the obtained copolymer is expressed by GPC. The chromatogram shows one peak. Accordingly, the degree of polymerization of the copolymer is the number of molecules of the reacted monomers (alkylene oxide and carbon dioxide) with respect to the total number of molecules of the charged metal complex and active hydrogen.
その結果、活性水素を有する連鎖移動剤を用いた反応系では、(1)金属錯体よりも分子数の多い共重合体を生成することができる、(2)分子量分布の狭い共重合体を得ることができる、(3)原料の配合比を調整することで、所望の分子量を有する共重合体を得ることができる、(4)連鎖移動剤として水を用いた場合には両末端で水酸基を有する共重合体を得ることができる、(5)上記(1)の結果より、高価な金属錯体の使用量を低減することもできる。 As a result, in a reaction system using a chain transfer agent having active hydrogen, (1) a copolymer having a larger number of molecules than a metal complex can be produced, and (2) a copolymer having a narrow molecular weight distribution is obtained. (3) A copolymer having a desired molecular weight can be obtained by adjusting the mixing ratio of the raw materials. (4) When water is used as a chain transfer agent, hydroxyl groups are formed at both ends. (5) From the result of the above (1), the amount of expensive metal complex used can be reduced.
ここで、1分子中に2個以上の活性水素基を有する連鎖移動剤を用いたときの反応スキームを考察する。下記スキーム3では、1分子中に2個以上の活性水素基を有する連鎖移動剤として、HO−R−OHを例に説明する。 Here, a reaction scheme when a chain transfer agent having two or more active hydrogen groups in one molecule is used will be considered. In the following scheme 3, HO—R—OH will be described as an example of a chain transfer agent having two or more active hydrogen groups in one molecule.
HO−R−OHが存在すると、金属錯体とHO−R−OHの活性水素とが交換し、コバルトに−O−R−OHが結合した金属錯体〔(TPP)CoOROH〕と、片末端がClで他方の末端がOHの共重合体(5)を生成する。
生成した(TPP)CoOROHによって、共重合反応が進行すると、片末端がOROHで他方の末端がコバルト触媒を有する共重合体(6)を生成させる。この片末端には、OROHの活性水素が存在するので、この活性水素と金属錯体とは交換反応し得る。これにより、両末端に金属錯体を有する共重合体(7)が発生し、その結果、両末端から分子が成長する。
したがって、一分子内に2個の活性水素を有する連鎖移動剤を用いると、得られる共重合体は、一分子内に1個の活性水素を有する連鎖移動剤を用いた場合の約2倍の分子量を有する。
When HO—R—OH is present, the metal complex and the active hydrogen of HO—R—OH are exchanged, and the metal complex [(TPP) CoOROH] in which —O—R—OH is bonded to cobalt, and one end is Cl. To produce a copolymer (5) whose other end is OH.
When the copolymerization reaction proceeds with the generated (TPP) CoOROH, a copolymer (6) having one end with OROH and the other end with a cobalt catalyst is generated. Since the active hydrogen of OROH exists at this one end, the active hydrogen and the metal complex can exchange with each other. Thereby, a copolymer (7) having a metal complex at both ends is generated, and as a result, molecules grow from both ends.
Therefore, when a chain transfer agent having two active hydrogens in one molecule is used, the resulting copolymer is about twice as much as when a chain transfer agent having one active hydrogen in one molecule is used. Has a molecular weight.
両末端に金属錯体を有する共重合体(7)は、HO−R−OHと交換反応すると、コバルトに−O−R−OHが結合した金属錯体〔(TPP)CoOROH〕が発生するので、金属錯体は巡回されて共重合反応に関与できることになる。 When the copolymer (7) having a metal complex at both ends undergoes an exchange reaction with HO—R—OH, a metal complex [(TPP) CoOROH] in which —O—R—OH is bonded to cobalt is generated. The complex is circulated and can participate in the copolymerization reaction.
なお、片末端がClで他方の末端がOHの共重合体(5)は、金属錯体の分子数と同量生成するが、金属錯体の量を連鎖移動剤の量に比べて著しく少なくなるように仕込めば、得られる共重合体の多くが共重合体(8)となり、共重合体(5)の占める割合は極めて少なくなる。よって、金属錯体と連鎖移動剤との配合比を調整することで、得られた共重合体の分子量分布を、共重合体(8)の分子量分布に近似させることができ、分子量分布を狭めることができる。 Incidentally, the copolymer (5) having Cl at one end and OH at the other end is produced in the same amount as the number of molecules of the metal complex, but the amount of the metal complex is significantly reduced compared to the amount of the chain transfer agent. If prepared in the above, most of the obtained copolymer becomes the copolymer (8), and the proportion of the copolymer (5) is extremely small. Therefore, the molecular weight distribution of the obtained copolymer can be approximated to the molecular weight distribution of the copolymer (8) by adjusting the compounding ratio of the metal complex and the chain transfer agent, and the molecular weight distribution can be narrowed. Can do.
スキーム3では、一分子内に2個の活性水素を有する連鎖移動剤(2官能連鎖移動剤)として、HO−R−OHを例に説明したが、HOOC−R−COOH等その他の2官能連鎖移動剤であっても、同様に反応が進行すると推測される。 In Scheme 3, HO—R—OH has been described as an example of a chain transfer agent having two active hydrogens in one molecule (bifunctional chain transfer agent), but other bifunctional linkages such as HOOC—R—COOH. Even if it is a transfer agent, it is presumed that the reaction proceeds similarly.
一分子内に2個の活性水素を有する連鎖移動剤の具体的一例として、水を適用した場合のスキームを下記に示す。 As a specific example of a chain transfer agent having two active hydrogens in one molecule, a scheme when water is applied is shown below.
一分子内に3個の活性水素を有する連鎖移動剤を用いた場合には、下記スキーム5の共重合体(9)に示すように、一分子内に1個の活性水素を有する連鎖移動剤を用いた場合の約3倍の分子量となるものと推測される。 When a chain transfer agent having three active hydrogens in one molecule is used, a chain transfer agent having one active hydrogen in one molecule as shown in the copolymer (9) of the following scheme 5 It is estimated that the molecular weight is about 3 times that of when using.
上述のように、一分子内に少なくとも1個の活性水素を有する連鎖移動剤を使用すると、(1)金属錯体よりも分子数の多い共重合体を生成することができる(つまり触媒量を減らすことができる)、(2)分子量分布の狭い共重合体を得ることができる、(3)原料の配合比を調整することで、所望の分子量を有する共重合体を得ることができる、(4)末端基を変性できる、などの効果がある。
一分子内に2個以上の活性水素を有する多官能連鎖移動剤を使用すれば、上記効果に加え、上記スキーム3又は4に示すように、連鎖移動剤による連結や架橋を行なうことができるので、物理的物性を変えた共重合体を得ることができる。
As described above, when a chain transfer agent having at least one active hydrogen in one molecule is used, (1) a copolymer having a larger number of molecules than a metal complex can be generated (that is, the amount of catalyst is reduced). (2) A copolymer having a narrow molecular weight distribution can be obtained. (3) A copolymer having a desired molecular weight can be obtained by adjusting the mixing ratio of raw materials. (4 ) The end group can be modified.
If a polyfunctional chain transfer agent having two or more active hydrogens in one molecule is used, in addition to the above effects, as shown in Scheme 3 or 4, the chain transfer agent can be linked or crosslinked. A copolymer with different physical properties can be obtained.
また、一分子内に少なくとも1個の活性水素を有し、且つ高分子量である連鎖移動剤を用いると、その高分子連鎖移動剤の特性によって、様々な物理的物性を有する共重合体を得ることができる。
一方で、一分子内に少なくとも1個の活性水素を有し、且つ低分子量である連鎖移動剤、例えば、水、エチレングリコール、グリセリンなど、を用いれば、カーボネート結合の含有率の高いポリマー骨格を有する共重合体となる。カーボネート結合はエーテル結合に比べ結合エネルギーが高いため、得られる共重合体は耐候性や耐酸性に優れる。
In addition, when a chain transfer agent having at least one active hydrogen in one molecule and having a high molecular weight is used, copolymers having various physical properties are obtained depending on the properties of the polymer chain transfer agent. be able to.
On the other hand, if a chain transfer agent having at least one active hydrogen in one molecule and having a low molecular weight, such as water, ethylene glycol, glycerin, etc., is used, a polymer skeleton having a high carbonate bond content can be obtained. It becomes the copolymer which has. Since the carbonate bond has a higher bond energy than the ether bond, the resulting copolymer is excellent in weather resistance and acid resistance.
特に、活性水素を有する連鎖移動剤として水を適用する場合、前記構造式(1)で表される金属錯体を合成する際に使用した水が残存していてもよく、水の除去工程が簡略化でき、製造工程上の作業の煩雑さが解消されるという更なる利点を有する。また、このような状態で、連鎖移動剤としての水を更に添加しても、1種類の連鎖移動剤を用いたのと同様の効果を得ることができる。
なお、共重合反応に用いる金属錯体に付着した水の残存量は、共重合反応によって得られた共重合体のGPCチャートを確認することで、仕込みの水の量と金属錯体の量とから、概算することができる。この結果を基に、所望の分子量を有する共重合体を作製することが可能である。
In particular, when water is applied as the chain transfer agent having active hydrogen, the water used in synthesizing the metal complex represented by the structural formula (1) may remain, and the water removal process is simplified. It has the further advantage that the complexity of the work in the manufacturing process can be eliminated. Moreover, even if water as a chain transfer agent is further added in such a state, the same effect as that obtained by using one type of chain transfer agent can be obtained.
The remaining amount of water attached to the metal complex used in the copolymerization reaction is confirmed by checking the GPC chart of the copolymer obtained by the copolymerization reaction, from the amount of charged water and the amount of metal complex. It can be estimated. Based on this result, a copolymer having a desired molecular weight can be produced.
高価な金属錯体の使用量を低減しつつ所望の分子数及び分子量を得る観点から、活性水素を有する連鎖移動剤は、1モルの前記金属錯体に対して1モル以上の活性水素が存在するように用い、好ましくは、5モル以上の活性水素が存在する場合であり、より好ましくは、10モル以上の活性水素が存在する場合である。 From the viewpoint of obtaining a desired number of molecules and molecular weight while reducing the amount of expensive metal complex used, the chain transfer agent having active hydrogen seems to have 1 mol or more of active hydrogen per 1 mol of the metal complex. Preferably, 5 mol or more of active hydrogen is present, and more preferably, 10 mol or more of active hydrogen is present.
なお、連鎖移動剤を適用する場合には、ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体の中でも、一般式(3)で表されるコバルト錯体が特に好適である。コバルト錯体は連鎖移動剤を用いてもμ−オキソダイマーを生成させ難いため、活性が低下するようなことが少ない。そのため大気雰囲気で調製できる。また一般式(3)で表されるコバルト錯体を適用する場合には、水の添加量を触媒に対して5モル倍以上としても、反応速度を低下させないので、共重合反応に用いる触媒量を低減させることができる。更に、一般式(3)で表されるコバルト錯体の仕込み量から算出する分子量は、実際に生成した分子量に近い値となる。 In addition, when applying a chain transfer agent, the cobalt complex represented with General formula (3) is especially suitable among the metal complexes in which the porphyrin-type compound coordinated. Cobalt complexes are unlikely to produce μ-oxodimer even when a chain transfer agent is used, so that the activity is rarely reduced. Therefore, it can be prepared in an air atmosphere. In addition, when the cobalt complex represented by the general formula (3) is applied, even if the amount of water added is 5 moles or more with respect to the catalyst, the reaction rate is not lowered. Can be reduced. Furthermore, the molecular weight calculated from the charged amount of the cobalt complex represented by the general formula (3) is a value close to the actually generated molecular weight.
<第二の反応工程>
第二の反応工程では、前記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドと、前記一般式(2)で表される酸無水物とを共重合反応させる。
<Second reaction step>
In the second reaction step, the alkylene oxide represented by the general formula (1) and the acid anhydride represented by the general formula (2) are copolymerized.
第二の反応工程では、本発明にかかる金属錯体は、アルキレンオキシドに対し、0.1モル%〜1モル%で存在させれば充分である。より好ましくは、0.2モル%〜0.5モル%で存在させる場合である。 In the second reaction step, it is sufficient that the metal complex according to the present invention is present at 0.1 mol% to 1 mol% with respect to the alkylene oxide. More preferably, it is a case where it is made to exist in 0.2 mol%-0.5 mol%.
第二の反応工程における共重合反応時の温度は、120℃以下となるように制御することが好ましく、より好ましくは20℃以上120℃以下であり、更に好ましくは20℃以上100℃以下であり、特に好ましくは40℃以上80℃以下である。 The temperature during the copolymerization reaction in the second reaction step is preferably controlled so as to be 120 ° C. or less, more preferably 20 ° C. or more and 120 ° C. or less, and further preferably 20 ° C. or more and 100 ° C. or less. Particularly preferably, it is 40 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.
第二の反応工程は、溶媒中で行ってもよいし、無溶媒で行ってもよい。
溶媒を用いる場合には、第二の反応工程で説明したものと同様の溶媒を用いることができ、好適な溶媒や好適な溶媒の使用量も同様である。
The second reaction step may be performed in a solvent or without a solvent.
When a solvent is used, the same solvent as described in the second reaction step can be used, and the preferred solvent and the preferred amount of solvent used are also the same.
第二の反応工程においても、ルイス塩基を用いることができる。ルイス酸を用いたときの反応スキームを下記スキーム6に示す。 A Lewis base can also be used in the second reaction step. The reaction scheme when a Lewis acid is used is shown in the following scheme 6.
上記反応スキーム6において、R1は一般式(1)におけるR1と同義であり、Zは一般式(2)におけるZと同義であり、BASEはルイス塩基を表す。なお、第一の反応工程と第二の反応工程において、一般式(1)で表される化合物は、同一であっても異なるものであってもよい。 In the above reaction scheme 6, R 1 has the same meaning as R 1 in Formula (1), Z has the same meaning as Z in the general formula (2), BASE represents a Lewis base. In the first reaction step and the second reaction step, the compound represented by the general formula (1) may be the same or different.
第二の反応工程におけるルイス塩基の使用量は、前記ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体1モルに対して、0.1〜5モル用いることが好ましく、0.5〜0.75モルであることがより好ましい。当該範囲での使用であれば、収率を低下させず、環状カーボナート(アルキレンオキシドと酸無水物が1モルずつ反応した化合物)を生成させ難く、交互共重合体を生成する。また、反応速度の観点や、二酸化炭素を取り込みやすいという点から、アルキレンオキシドのみが反応したポリエーテルを生成し難い。 The amount of Lewis base used in the second reaction step is preferably 0.1 to 5 mol, preferably 0.5 to 0.75 mol, relative to 1 mol of the metal complex coordinated with the porphyrin compound. It is more preferable. If it is used within this range, the yield is not lowered, and it is difficult to produce cyclic carbonate (a compound in which alkylene oxide and acid anhydride are reacted by 1 mol each), and an alternating copolymer is produced. Moreover, it is difficult to produce a polyether reacted only with an alkylene oxide from the viewpoint of the reaction rate and the point that carbon dioxide is easily taken up.
第二の反応工程においても、活性水素を有する連鎖移動剤を用いることができる。
第二の反応工程における連鎖移動剤の使用量は、高価な金属錯体の使用量を低減しつつ所望の分子数及び分子量を得る観点からは、1モルの前記金属錯体に対して1モル以上の活性水素が存在するように用いることが好ましく、より好ましくは、5モル以上の活性水素が存在する場合であり、更に好ましくは、10モル以上の活性水素が存在する場合である。
Also in the second reaction step, a chain transfer agent having active hydrogen can be used.
The amount of the chain transfer agent used in the second reaction step is 1 mol or more with respect to 1 mol of the metal complex from the viewpoint of obtaining the desired number of molecules and molecular weight while reducing the amount of expensive metal complex used. The active hydrogen is preferably used so that it is present, more preferably 5 mol or more of active hydrogen is present, and still more preferably 10 mol or more of active hydrogen is present.
第二の反応工程において、用いることのできる連鎖移動剤の種類は、前記第一の反応工程で説明したものと同様のものを適用することができる。また、連鎖移動剤を適用した場合に好適な金属触媒は、一般式(3)で表されるコバルト錯体である。 In the second reaction step, the kind of chain transfer agent that can be used can be the same as that described in the first reaction step. Moreover, a metal catalyst suitable when a chain transfer agent is applied is a cobalt complex represented by the general formula (3).
<ブロック共重合体の製造方法>
本発明のブロック共重合体の製造方法では、前記第一の反応工程と前記第二の反応工程のいずれを先に行ってもよく、また、第一の反応工程と第二の反応工程を繰り返し行ってもよい。
第一の反応工程と第二の反応工程とを切り替える際に、触媒としての前記ポルフィリン系金属錯体や、溶媒、ルイス塩基、などを入れ替えてもよいが、製造工程の簡略化の観点からは、同じものを使用することが好ましい。
<Method for producing block copolymer>
In the method for producing a block copolymer of the present invention, either the first reaction step or the second reaction step may be performed first, and the first reaction step and the second reaction step are repeated. You may go.
When switching between the first reaction step and the second reaction step, the porphyrin-based metal complex as a catalyst, a solvent, a Lewis base, and the like may be replaced, but from the viewpoint of simplifying the production process, It is preferable to use the same.
例えば、まず初めに第一の反応工程を行い、次に第二の反応工程を行った場合の反応スキームを以下に示す。 For example, a reaction scheme when the first reaction step is first performed and then the second reaction step is performed is shown below.
第一の反応工程と第二の反応工程において、一般式(1)で表される化合物は、同一であっても異なるものであってもよい。つまり、一般式(1)中のR1は、第一の反応工程及び第二の反応工程で、同一であっても異なっていてもよい。 In the first reaction step and the second reaction step, the compounds represented by the general formula (1) may be the same or different. That is, R 1 in the general formula (1) may be the same or different in the first reaction step and the second reaction step.
上記反応を組み合わせることで、以下のような種々の共重合体を得ることができる。なお、下記重合体において、第一の反応工程によって得られるポリカーボネートの共重合体ブロックをAとして表し、第二の反応工程によって得られるポリエステルの共重合体ブロックをBとして表す。 By combining the above reactions, the following various copolymers can be obtained. In the following polymers, the polycarbonate copolymer block obtained by the first reaction step is represented as A, and the polyester copolymer block obtained by the second reaction step is represented by B.
また、1分子内に2個以上の活性水素を有する連鎖移動剤を用いると、ポリマーの成長点が2箇所以上となるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
つまり、例えば、上記ブロック共重合体(2)を製造する場合、連鎖移動剤を用いない場合には、共重合体ブロックAを作製した後、共重合体ブロックBを作製し、その後さらに共重合体ブロックAを作製する、という三段階の工程を必要とする。これに対し、1分子内に2個以上の活性水素を有する連鎖移動剤を用いれば、両末端に成長点を有する共重合体ブロックBを作製することができ、これに共重合体ブロックAを作製すれば、A−B−Aのブロック共重合体(2)を二段階の工程で得ることができる。
In addition, when a chain transfer agent having two or more active hydrogens in one molecule is used, the number of growth points of the polymer becomes two or more, so that the manufacturing process can be simplified.
That is, for example, in the case of producing the block copolymer (2), when a chain transfer agent is not used, after the copolymer block A is produced, the copolymer block B is produced, and then further copolymerization is performed. A three-stage process of producing the combined block A is required. On the other hand, if a chain transfer agent having two or more active hydrogens in one molecule is used, a copolymer block B having growth points at both ends can be prepared. If produced, an A-B-A block copolymer (2) can be obtained in a two-step process.
得られたブロック共重合体に、ブレンシュテッド酸化合物を添加して、末端を水酸基に変換し、反応を停止させることができる。その様子を下記スキーム8に示す。なお、下記スキーム8では、連鎖移動剤を用いない場合で説明を行っているが、連鎖移動剤を用いる場合であっても、金属錯体(触媒)を水素原子で交換する点は同様である。 A Brensted acid compound can be added to the obtained block copolymer to convert the terminal to a hydroxyl group, thereby stopping the reaction. This is shown in Scheme 8 below. In the following scheme 8, the case where no chain transfer agent is used is described. However, even in the case where a chain transfer agent is used, the point that the metal complex (catalyst) is replaced with a hydrogen atom is the same.
本発明の方法に用いる金属錯体、アルキレンオキシド、ルイス塩基、更には溶媒について、添加の順は特に制限が無いが、溶媒を用いる場合には、予め該溶媒に金属錯体を溶かした溶液を調製しておくことが好ましい。 The order of addition of the metal complex, alkylene oxide, Lewis base, and solvent used in the method of the present invention is not particularly limited. However, when a solvent is used, a solution in which the metal complex is dissolved in the solvent is prepared in advance. It is preferable to keep it.
また、共重合反応終了の後、共重合体中に取り込まれた金属錯体は、金属錯体および共重合体が溶解している液から一方のみを析出させる方法、金属錯体および共重合体の固体状混合物から一方のみを抽出する方法のいずれの方法で、金属錯体を取り除くことができる。 In addition, after completion of the copolymerization reaction, the metal complex taken into the copolymer is a method in which only one of the metal complex and the solution in which the copolymer is dissolved is precipitated, the solid state of the metal complex and the copolymer The metal complex can be removed by any method of extracting only one from the mixture.
この場合、金属錯体を溶解可能な共重合体の貧溶媒、共重合体を溶解可能な金属錯体の貧溶媒、あるいは金属錯体の塩基性部位と反応して塩を形成する酸性物質、のいずれかを用いることができる。例えばこのような貧溶媒としては、メタノール、ヘキサン等を用いることができる。 In this case, either a poor solvent for the copolymer that can dissolve the metal complex, a poor solvent for the metal complex that can dissolve the copolymer, or an acidic substance that reacts with the basic site of the metal complex to form a salt. Can be used. For example, methanol, hexane, etc. can be used as such a poor solvent.
<共重合体>
上記本発明の製造方法によって、二酸化炭素と、前記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドとの共重合反応によるポリカーボネートの共重合体ブロックと、前記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドと前記一般式(2)で表される酸無水物とのブロック共重合反応による共重合体ブロックとを有するポリエステルのブロック共重合体を得ることができる。
<Copolymer>
By the production method of the present invention, a copolymer block of polycarbonate by a copolymerization reaction of carbon dioxide and the alkylene oxide represented by the general formula (1), and the alkylene oxide represented by the general formula (1) And a block copolymer of a polyester having a copolymer block obtained by a block copolymerization reaction of the acid anhydride represented by the general formula (2).
本発明の製造方法を適用しない場合には、不要な副生成物の生成比率が高くなる。例えば、一般式(1)で表されるアルキレンオキシドをA、一般式(2)で表される酸無水物をB、二酸化炭素をCとして、得られる生成物を示すと、従来の製造方法では、下記構造(1)〜(3)に示すような副生成物が生成しやすくなる。 When the production method of the present invention is not applied, the production ratio of unnecessary by-products is increased. For example, when the alkylene oxide represented by the general formula (1) is A, the acid anhydride represented by the general formula (2) is B, and the carbon dioxide is C, the obtained product is represented as follows: Byproducts such as those shown in the following structures (1) to (3) are easily generated.
構造(1)は、いわゆる環状カルボネートまたは環状エステルである。環状カルボネートとは、アルキレンオキシドと二酸化炭素が1分子ずつのみ結合しただけの低分子化合物であり、環状エステルとは、アルキレンオキシドと酸無水物が1分子ずつのみ結合しただけの低分子化合物である。構造(1)のような低分子化合物を含む共重合体の熱分解温度は、構造(1)で表される化合物の存在によって著しく低下する。 Structure (1) is a so-called cyclic carbonate or cyclic ester. The cyclic carbonate is a low molecular compound in which only one molecule of alkylene oxide and carbon dioxide is bonded, and the cyclic ester is a low molecular compound in which only one molecule of alkylene oxide and acid anhydride is bonded. . The thermal decomposition temperature of a copolymer containing a low molecular weight compound such as structure (1) is significantly reduced by the presence of the compound represented by structure (1).
構造(2)は、一般式(1)のアルキレンオキシドAのみが開環重合したポリマーであり、二酸化炭素や酸無水物と反応していないため、ポリカーボネートやポリエステルの構造を有しない。二酸化炭素を有効に活用するという観点からは、構造(2)のポリマーは目的に沿わない。 The structure (2) is a polymer obtained by ring-opening polymerization of only the alkylene oxide A of the general formula (1), and does not react with carbon dioxide or acid anhydride, and thus does not have a polycarbonate or polyester structure. From the viewpoint of effectively using carbon dioxide, the polymer of the structure (2) does not meet the purpose.
構造(3)では、(A−C)を繰り返し単位とするポリカーボネート共重合体ブロックと、(A−B)を繰り返し単位とするポリエステル共重合体ブロックのブロック共重合体の中に、アルキレンオキシドのみが開環重合したポリエーテル部分が存在する。このポリマーはポリエーテル部分を有するため、生分解性に劣り、熱分解温度が低下する。 In the structure (3), only the alkylene oxide is included in the block copolymer of the polycarbonate copolymer block having the repeating unit (AC) and the polyester copolymer block having the repeating unit (AB). There is a polyether moiety obtained by ring-opening polymerization. Since this polymer has a polyether part, it is inferior in biodegradability and the thermal decomposition temperature falls.
これに対し本発明の製造方法では、前記構造(1)〜(3)のような副生物を生成しにくい。 On the other hand, in the manufacturing method of this invention, it is hard to produce | generate a by-product like the said structures (1)-(3).
また、本発明の製造方法で得られたブロック共重合体は、ポリカーボネート共重合体ブロックと、ポリエステル共重合体ブロックのいずれにおいても、交互共重合比率を90%以上とすることができ、更に、95%以上とすることもでき、99%以上とすることも可能である。
ここで、交互共重合比率とは、共重合体中の主鎖の全結合数のうち、二酸化炭素とアルキレンオキシドの反応によるカーボネート結合数および酸無水物とアルキレンオキシドの反応によるエステル結合数の占める割合をいう。つまり、交互共重合比率が高い共重合体は、アルキレンオキシドのみが開環重合したポリエーテル結合の含有率が低い。
Moreover, the block copolymer obtained by the production method of the present invention can have an alternating copolymerization ratio of 90% or more in any of the polycarbonate copolymer block and the polyester copolymer block. It can be 95% or more, and can be 99% or more.
Here, the alternating copolymerization ratio accounts for the number of carbonate bonds by the reaction of carbon dioxide and alkylene oxide and the number of ester bonds by the reaction of acid anhydride and alkylene oxide among the total number of bonds of the main chain in the copolymer. Say percentage. That is, a copolymer having a high alternating copolymerization ratio has a low content of polyether bonds in which only alkylene oxide is ring-opening polymerized.
したがって、交互共重合比率はカーボネート結合率およびエステル結合率として表されることができる。カーボネート結合率およびエステル結合率は、1H−NMR(CDCl3)において、δ5.0ppm付近に現れるカーボネート結合に隣接するメチン水素由来のシグナルと、δ5.2ppm付近に現れるエステル結合に隣接するメチン水素由来のシグナルと、δ3.4ppm付近に現れるエーテル結合に隣接するメチン水素由来のシグナルの強度比から算出することができる。 Therefore, the alternating copolymerization ratio can be expressed as carbonate bond rate and ester bond rate. In 1 H-NMR (CDCl 3 ), the carbonate bond rate and the ester bond rate are the signals derived from methine hydrogen adjacent to the carbonate bond appearing near δ5.0 ppm and the methine hydrogen adjacent to the ester bond appearing near δ5.2 ppm. It can be calculated from the intensity ratio of the signal derived from methine hydrogen adjacent to the ether bond appearing near δ3.4 ppm.
また、本発明の製造方法では、本発明に係る金属錯体を用いるので、得られる共重合体は、狭い分子量分布を有する。GPC測定により得られた数平均分子量Mnに対する重量平均分子量Mwの比Mw/Mnが、1.01〜1.20の共重合体とすることができ、更には、Mw/Mnを1.01〜1.15とすることも可能であり、製造条件によっては、Mw/Mnを1.01〜1.10とすることもできる。 Moreover, in the manufacturing method of this invention, since the metal complex which concerns on this invention is used, the obtained copolymer has narrow molecular weight distribution. The ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn obtained by GPC measurement can be a copolymer having a ratio of 1.01 to 1.20. 1.15 can also be set, and Mw / Mn can be set to 1.01-1.10 depending on manufacturing conditions.
また、本発明に係る金属触媒の一部は超臨界二酸化炭素にも溶解するので、反応時の二酸化炭素分圧を高くして超臨界二酸化炭素とすることで、溶剤を使用せずに反応させることができる。その結果、不要な溶剤の含有量が少ない共重合体となる。 In addition, since a part of the metal catalyst according to the present invention is also dissolved in supercritical carbon dioxide, the reaction is performed without using a solvent by increasing the carbon dioxide partial pressure during the reaction to supercritical carbon dioxide. be able to. As a result, the copolymer has a low content of unnecessary solvent.
上記共重合体の製造方法で、活性水素を有する連鎖移動剤として水を適用したとき、両末端が水酸基の共重合体となる。なお、連鎖移動剤を用いない場合には、上記スキーム3に示すように、片末端に塩素原子などの金属触媒の金属塩に起因した置換基を有する。 When water is applied as a chain transfer agent having active hydrogen in the above copolymer production method, both ends become a copolymer having a hydroxyl group. In addition, when not using a chain transfer agent, as shown in the said scheme 3, it has a substituent resulting from the metal salt of metal catalysts, such as a chlorine atom, in one terminal.
両末端が水酸基であるブロック共重合体は、接着性に優れかつ生分解性を示すので、接着用途のフィルムに好適に用いることができる。 Since the block copolymer whose both ends are hydroxyl groups is excellent in adhesiveness and biodegradable, it can be suitably used for a film for adhesive use.
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
[実施例1]
(第一の反応工程)
内部を窒素で満たしたステンレス性耐圧容器に、金属錯体としてテトラフェニルポルフィナトコバルトクロリド[(TPP)CoCl](前記構造式(1))の0.1mmolと、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシド(PO)の50mmolを用いた。これらを、4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)の0.075mmolを含むジクロロメタン3.5mlに添加し、圧力をかけて二酸化炭素を注入し、反応初期の圧力が5MPaとなるように調整した。
[Example 1]
(First reaction step)
In a stainless steel pressure vessel filled with nitrogen, 0.1 mmol of tetraphenylporfinatocobalt chloride [(TPP) CoCl] (the above structural formula (1)) as a metal complex and propylene oxide (PO) as an alkylene oxide. 50 mmol was used. These are added to 3.5 ml of dichloromethane containing 0.075 mmol of 4- (N, N-dimethylamino) pyridine (DMAP), carbon dioxide is injected under pressure so that the initial pressure of the reaction is 5 MPa. Adjusted.
40℃で48時間加熱反応させた後、これを室温まで冷却してから、過剰の二酸化炭素を解放した。 After 48 hours of heat reaction at 40 ° C., this was cooled to room temperature and then excess carbon dioxide was released.
(第二の反応工程)
第一の反応工程で得られた反応液に、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシド(PO)の50mmolと、酸無水物としてコハク酸(SA)の50mmolを添加した。
(Second reaction step)
50 mmol of propylene oxide (PO) as an alkylene oxide and 50 mmol of succinic acid (SA) as an acid anhydride were added to the reaction solution obtained in the first reaction step.
80℃で7日間加熱反応させた後、これを室温まで冷却し、3.5mLの塩化メチレンを加え、生成物を得た。 After heating and reacting at 80 ° C. for 7 days, this was cooled to room temperature, and 3.5 mL of methylene chloride was added to obtain the product.
[実施例2〜4、参照例1〜2]
実施例1におけるプロピレンオキシド(PO)とコハク酸(SA)の添加量を表1に示すように変えた以外は実施例1と同様にして、共重合体を作製した。なお、参照例2で作製した共重合体を、実施例3の第一反応工程に適用した。
[Examples 2-4, Reference Examples 1-2]
A copolymer was produced in the same manner as in Example 1 except that the addition amounts of propylene oxide (PO) and succinic acid (SA) in Example 1 were changed as shown in Table 1. The copolymer prepared in Reference Example 2 was applied to the first reaction step of Example 3.
(平均分子量)
第一の反応工程の後に得られた生成物の平均分子量、及び第二の反応工程後に得られた生成物の平均分子量をGPCで分析した。その結果を表1に示す。
(Average molecular weight)
The average molecular weight of the product obtained after the first reaction step and the average molecular weight of the product obtained after the second reaction step were analyzed by GPC. The results are shown in Table 1.
(転化率)
第一の反応工程の後に得られた生成物の転換率、及び第二の反応工程後に得られた生成物の転換率を、1H−NMRにより求めた。その結果を表1に示す。
(Conversion rate)
The conversion rate of the product obtained after the first reaction step and the conversion rate of the product obtained after the second reaction step were determined by 1 H-NMR. The results are shown in Table 1.
<分析>
(ポリカーボネートおよびポリエステルの含有比率(PC+PEs:CC))
PC(ポリカーボネート)とPEs(ポリエステル)とCC(環状カーボネート)の生成比率は、予め作成しておいた検量線を用い、IRから求めた。その結果を表2に示す。なお、環状エステルは殆ど生成していないことが、生成物のGPCクロマトグラムを観察したときに、触媒残渣を除き低分子量領域にはほとんど何も観測されないことから確認されている。
<Analysis>
(Polycarbonate and polyester content ratio (PC + PEs: CC))
The production ratio of PC (polycarbonate), PEs (polyester) and CC (cyclic carbonate) was determined from IR using a calibration curve prepared in advance. The results are shown in Table 2. In addition, it has been confirmed that almost no cyclic ester is produced when nothing is observed in the low molecular weight region except for catalyst residues when the GPC chromatogram of the product is observed.
(カーボネート結合率およびエステル結合率)
カーボネート結合率およびエステル結合率は、1H−NMR(CDCl3)において、δ5.0ppm付近に現れるカーボネート結合に隣接するメチン水素由来のシグナルと、δ5.2ppm付近に現れるエステル結合に隣接するメチン水素由来のシグナルと、δ3.4ppm付近に現れるエーテル結合に隣接するメチン水素由来のシグナルの強度比から算出することができる。
(Carbonate bond rate and ester bond rate)
In 1 H-NMR (CDCl 3 ), the carbonate bond rate and the ester bond rate are the signals derived from methine hydrogen adjacent to the carbonate bond appearing near δ5.0 ppm and the methine hydrogen adjacent to the ester bond appearing near δ5.2 ppm. It can be calculated from the intensity ratio of the signal derived from methine hydrogen adjacent to the ether bond appearing near δ3.4 ppm.
分析結果から、得られたポリマーは、二酸化炭素とアルキレンオキシドとが交互に反応したポリカーボネートと、酸無水物とアルキレンオキシドとが交互に反応したポリエステルとのブロック共重合体であり、環状カーボネートの生成率は1%未満であった。
さらに、1H−NMRによる詳細な測定によって得られた結果から、実施例1〜4はいずれもカーボネート結合の割合が、仕込みのアルキレンオキサイドと二酸化炭素の量から推定される量と略一致していた。
From the analysis results, the polymer obtained is a block copolymer of a polycarbonate in which carbon dioxide and alkylene oxide react alternately, and a polyester in which acid anhydride and alkylene oxide react alternately to form a cyclic carbonate. The rate was less than 1%.
Furthermore, from the results obtained by detailed measurement by 1 H-NMR, in all of Examples 1 to 4, the proportion of carbonate bonds is approximately the same as the amount estimated from the amount of charged alkylene oxide and carbon dioxide. It was.
<精製>
実施例1と実施例2で得られた共重合体の熱分解温度(Td)の測定の正確性を期すため、得られた生成物の精製を下記の方法で行ない、精製後の共重合体についてTdの測定を行なった。
まず、生成物をクロロホルムとメタノールで再沈殿させ、ポリマーを単離した。単離したポリマーから、カラムクロマトグラフィーによって触媒を除去した。このとき酢酸エチルを展開溶媒として用いた。
触媒を除去したポリマーを、再度、クロロホルムとメタノールで再沈殿させた。その後、減圧乾燥を行なった。
<Purification>
In order to ensure the accuracy of measurement of the thermal decomposition temperature (Td) of the copolymers obtained in Example 1 and Example 2, the obtained product was purified by the following method, and the copolymer after purification was used. Td was measured for.
First, the product was reprecipitated with chloroform and methanol to isolate the polymer. The catalyst was removed from the isolated polymer by column chromatography. At this time, ethyl acetate was used as a developing solvent.
The polymer from which the catalyst was removed was reprecipitated again with chloroform and methanol. Thereafter, vacuum drying was performed.
(精製後のポリマーの分解温度)
精製後のポリマーの分解温度(Td)は、METTLER TOLEDO STARe システム(メトラー・トレド社製)を用いて、25℃から550℃まで10℃/分の速度で昇温して求めた。その結果を表3に示す。
(Polymer decomposition temperature after purification)
The decomposition temperature (Td) of the polymer after purification was determined by increasing the temperature from 25 ° C. to 550 ° C. at a rate of 10 ° C./min using a METTLER TOLEDO STAR e system (manufactured by METTLER TOLEDO). The results are shown in Table 3.
実施例1〜4の共重合体の熱分解温度は、いずれも250℃を超えていた。一般的な射出成形機での加熱温度が250℃であり、これよりも高い熱分解温度を有する共重合体は、実用的に優れている。 The thermal decomposition temperatures of the copolymers of Examples 1 to 4 all exceeded 250 ° C. A copolymer having a heating temperature in a general injection molding machine of 250 ° C. and a thermal decomposition temperature higher than this is practically excellent.
[実施例5]
実施例1では、酸無水物としてコハク酸(SA)を用いたが、実施例5では、無水マレイン酸(MA)に変更し、配合比を表4に示すように変えてポリマーを合成した。
[Example 5]
In Example 1, succinic acid (SA) was used as an acid anhydride, but in Example 5, a polymer was synthesized by changing to maleic anhydride (MA) and changing the compounding ratio as shown in Table 4.
得られたポリマーを、実施例1と同様の方法で分析した。結果を表5に示す。 The obtained polymer was analyzed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5.
[実施例6]
実施例6では、連鎖移動剤を適用した。
内部を窒素で満たしたステンレス性耐圧容器に、金属錯体としてテトラフェニルポルフィナトコバルトクロリド[(TPP)CoCl](前記構造式(1))と、連鎖移動剤として2−プロパノールと、アルキレンオキシドとしてプロピレンオキシド(PO)を用い、これらの配合モル比が、1/49/1000となるようにして、(TPP)CoClと等モル量の4−(N,N−ジメチルアミノ)ピリジン(DMAP)を含むジクロロメタンに添加し、圧力をかけて二酸化炭素を注入し、反応初期の圧力が5MPaとなるように調整した。
[Example 6]
In Example 6, a chain transfer agent was applied.
In a stainless steel pressure vessel filled with nitrogen, tetraphenylporphynatocobalt chloride [(TPP) CoCl] (the structural formula (1)) as a metal complex, 2-propanol as a chain transfer agent, and propylene as an alkylene oxide Using oxide (PO), such that the compounding molar ratio is 1/49/1000, and includes (TPP) CoCl and an equimolar amount of 4- (N, N-dimethylamino) pyridine (DMAP). It was added to dichloromethane, carbon dioxide was injected under pressure, and the initial pressure of the reaction was adjusted to 5 MPa.
40℃で96時間加熱反応させた後、これを室温まで冷却してから、過剰の二酸化炭素を解放した。 After heating at 40 ° C. for 96 hours, this was cooled to room temperature and then excess carbon dioxide was released.
この後、実施例1と同様にして第二の反応工程を行ない、反応物を得た。得られた反応生成物の外観は、粘着物であった。 Then, the 2nd reaction process was performed like Example 1, and the reaction material was obtained. The appearance of the obtained reaction product was a sticky product.
[実施例7]
実施例6における2−プロパノールをベンジルアルコールに変更し、コバルト錯体と、ベンジルアルコールと、プロピレンオキシドの配合モル比を表6に示すように変更した以外は実施例6と同様にして、ポリマーを合成した。得られた反応生成物の外観は、粘着物であった。
[Example 7]
The polymer was synthesized in the same manner as in Example 6 except that 2-propanol in Example 6 was changed to benzyl alcohol, and the molar ratio of cobalt complex, benzyl alcohol, and propylene oxide was changed as shown in Table 6. did. The appearance of the obtained reaction product was a sticky product.
実施例6〜7で得られた反応物の分析評価を実施例1と同様にして行なった。その結果を表7に示す。 Analytical evaluation of the reactants obtained in Examples 6 to 7 was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 7.
実施例6〜7においては、金属錯体と連鎖移動剤の分子の総和から計算される、分子量と実際の数平均分子量とが略一致していた。また、その分子量分布Mw/Mnは、いずれも狭いものであった。
なお、実施例では、全末端数に対するハロゲン末端の数の割合を確認していないが、ハロゲン末端の数が低減していることが推測できる。本発明では、理論上、全末端数に対するハロゲン末端の数の割合は0.25以下とすることが可能であり、実施例で得られた共重合体もこの数値範囲に該当するものが存在していると考える。
In Examples 6 to 7, the molecular weight calculated from the sum of the molecules of the metal complex and the chain transfer agent was approximately the same as the actual number average molecular weight. The molecular weight distribution M w / M n was narrow.
In the examples, the ratio of the number of halogen terminals to the total number of terminals is not confirmed, but it can be estimated that the number of halogen terminals is reduced. In the present invention, theoretically, the ratio of the number of halogen terminals to the total number of terminals can be 0.25 or less, and the copolymers obtained in the examples also fall within this numerical range. I think.
Claims (26)
ポルフィリン系化合物が配位した金属錯体の存在下で、下記一般式(1)で表されるアルキレンオキシドと下記一般式(2)で表される酸無水物とを共重合反応させる第二の反応工程と、
を有することを特徴とするブロック共重合体の製造方法。
〔一般式(1)中、R1は、水素原子又はメチル基を表す。一般式(2)中、Zは五員環又は六員環を形成する基を表す。但し、第二の反応工程で用いる一般式(1)で表されるアルキレンオキシドは、第一の反応工程で用いる一般式(1)で表されるアルキレンオキシドと、同一であっても異なっていてもよい。〕 A first reaction step in which carbon dioxide and an alkylene oxide represented by the following general formula (1) are copolymerized in the presence of a metal complex coordinated with a porphyrin-based compound;
Second reaction in which an alkylene oxide represented by the following general formula (1) and an acid anhydride represented by the following general formula (2) are copolymerized in the presence of a metal complex coordinated with a porphyrin-based compound. Process,
The manufacturing method of the block copolymer characterized by having.
[In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. In General Formula (2), Z represents a group that forms a 5-membered ring or a 6-membered ring. However, the alkylene oxide represented by the general formula (1) used in the second reaction step is the same as or different from the alkylene oxide represented by the general formula (1) used in the first reaction step. Also good. ]
〔一般式(3)中、におけるR3は、各々独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、iso−ブチル基、tert−ブチル基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基、トリフルオロメチル基、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子を表し、nは、0〜5のいずれかの整数を表す。〕 The method for producing a block copolymer according to claim 1 or 2, wherein the metal complex coordinated with the porphyrin-based compound is a metal complex represented by the following general formula (3).
[In general formula (3), each R 3 independently represents a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, an iso-butyl group, a tert- A butyl group, a phenyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a trifluoromethyl group, a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom is represented, and n represents any integer of 0 to 5. ]
〔一般式(4)中、R4は、メチル基、ホルミル基、置換アミノ基を表し、mは、0〜5の整数を表す。〕 The method for producing a block copolymer according to claim 8, wherein the pyridine compound is represented by the following general formula (4).
[In General Formula (4), R 4 represents a methyl group, a formyl group, or a substituted amino group, and m represents an integer of 0 to 5. ]
〔一般式(5)中、R5は、置換又は無置換のアルキル基を表す。〕 The method for producing a block copolymer according to claim 8, wherein the imidazole compound is represented by the following general formula (5).
[In General Formula (5), R 5 represents a substituted or unsubstituted alkyl group. ]
〔一般式(1)中、R1は、水素原子又はメチル基を表す。一般式(2)中、Zは、五員環又は六員環を形成する基を表す。但し、ポリカーボネートブロックにおける一般式(1)で表されるアルキレンオキシドのR1は、ポリエステルブロックにおける一般式(1)で表されるアルキレンオキシドのR1と、同一であっても異なっていてもよい。〕 A polycarbonate block by a copolymerization reaction of carbon dioxide and an alkylene oxide represented by the following general formula (1), an alkylene oxide represented by the following general formula (1) and an acid represented by the following general formula (2) A block copolymer having a polyester block by a copolymerization reaction with an anhydride.
[In General Formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group. In General Formula (2), Z represents a group that forms a 5-membered ring or a 6-membered ring. However, R 1 of the alkylene oxide represented by the general formula (1) in the polycarbonate block may be the same as or different from R 1 of the alkylene oxide represented by the general formula (1) in the polyester block. . ]
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