JP2905510B2 - ポリケトン重合体の製造 - Google Patents
ポリケトン重合体の製造Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はポリケトン重合体、すなわち、1個又はそれ
以上のオレフィン系不飽和化合物と一酸化炭素との重合
体の製造方法に係わる。
以上のオレフィン系不飽和化合物と一酸化炭素との重合
体の製造方法に係わる。
一酸化炭素とエテンとの鎖状共重合体で、その単量体
単位−(CO)−及び−(C2H4)−が交互に現われるもの
の製造は、 a)パラジウム化合物、 b)4より小さいpkaの酸の陰イオン、及び c)一般式(R1)2P−R−P(R1)2(式中R1は芳香族
ヒドロカルビル基を表わし、Rは架橋中に少なくとも2
個の炭素原子を含む二価の有機架橋基である) を基本成分とする触媒組成物を、前記重合体を溶かさな
いか又はほとんど溶かさない希釈剤に溶解した溶液に、
高温高圧下で前記単量体を接触させることによって可能
である。
単位−(CO)−及び−(C2H4)−が交互に現われるもの
の製造は、 a)パラジウム化合物、 b)4より小さいpkaの酸の陰イオン、及び c)一般式(R1)2P−R−P(R1)2(式中R1は芳香族
ヒドロカルビル基を表わし、Rは架橋中に少なくとも2
個の炭素原子を含む二価の有機架橋基である) を基本成分とする触媒組成物を、前記重合体を溶かさな
いか又はほとんど溶かさない希釈剤に溶解した溶液に、
高温高圧下で前記単量体を接触させることによって可能
である。
反応条件と触媒組成の選択に応じて、変化に富む平均
分子量の重合体を製造することができる。
分子量の重合体を製造することができる。
本特許出願で述べた重合体がより高い分子量を持って
いれば、その固有粘度も概して高くなる。本発明重合体
の固有粘度を決定するためには、先ず第一に重合体をm
−クレゾールに溶解して四つの異なる濃度で四通りの溶
液を調製する。そしてこれらの溶液の各々の60℃におけ
る粘度を60℃のm−クレゾールのそれと比較して粘度計
で測定する。T0とTPがそれぞれm−クレゾール及び重合
体溶液の流出時間を表わすとき、相対粘度(ηrel)は
ηrel=TP/T0で決定される。対数粘度数(ηinh)は
式:ηinh=lnηrel/c(式中cは溶液100ml当りのグラ
ムで表わす重合体濃度を意味する)に従ってηrelから
計算できる。四つの重合体溶液の各々について見出した
ηinhを対応の濃度に対して図表にとり次いでC=0ま
で外挿すると固有粘度[η]をdl/gで得るが、以下本文
中では「固有粘度」で引用せず、国際純正及び応用化学
連合の勧告する呼称により「極限粘度数」(LVN)で引
用する。
いれば、その固有粘度も概して高くなる。本発明重合体
の固有粘度を決定するためには、先ず第一に重合体をm
−クレゾールに溶解して四つの異なる濃度で四通りの溶
液を調製する。そしてこれらの溶液の各々の60℃におけ
る粘度を60℃のm−クレゾールのそれと比較して粘度計
で測定する。T0とTPがそれぞれm−クレゾール及び重合
体溶液の流出時間を表わすとき、相対粘度(ηrel)は
ηrel=TP/T0で決定される。対数粘度数(ηinh)は
式:ηinh=lnηrel/c(式中cは溶液100ml当りのグラ
ムで表わす重合体濃度を意味する)に従ってηrelから
計算できる。四つの重合体溶液の各々について見出した
ηinhを対応の濃度に対して図表にとり次いでC=0ま
で外挿すると固有粘度[η]をdl/gで得るが、以下本文
中では「固有粘度」で引用せず、国際純正及び応用化学
連合の勧告する呼称により「極限粘度数」(LVN)で引
用する。
実際の応用については、約0.5−2.5dl/gのLVN(60)
を持つ重合体に先ず関心が向けられる。前記のようにし
て製造された共重合体は約255−260℃の融点を持つが、
その融点はLVN(60)には実質的に関係ない。
を持つ重合体に先ず関心が向けられる。前記のようにし
て製造された共重合体は約255−260℃の融点を持つが、
その融点はLVN(60)には実質的に関係ない。
これらの重合体について本出願人が行なった早期の研
究で分っていたところでは、これらの重合体を製造する
原料の単量体混合物中に、一酸化炭素とエテンに追加し
て、プロペンのような1個又はそれ以上のα−オレフィ
ン(簡単のためAと呼ぶ)を含有させる場合は、重合体
の融点を下げることができ、これにより加工適正を改善
することができる。このように単位−(CO)−(C2H4)
−と単位−(CO)−A′−(式中A′は用いられるα−
オレフィンAから誘導される単量体単位を表わす)で構
成される直鎖重合体が製造される。単位−(CO)−(C2
H4)−及び−(CO)−A′−は重合体内部に無秩序な分
布で現われる。重合体中に配合される単量体Aの量が大
きくなるに従って、得られる重合体はより低い融点を持
つようになる。実際の応用では、225℃より高い融点を
持つ重合体に関心が集まる。
究で分っていたところでは、これらの重合体を製造する
原料の単量体混合物中に、一酸化炭素とエテンに追加し
て、プロペンのような1個又はそれ以上のα−オレフィ
ン(簡単のためAと呼ぶ)を含有させる場合は、重合体
の融点を下げることができ、これにより加工適正を改善
することができる。このように単位−(CO)−(C2H4)
−と単位−(CO)−A′−(式中A′は用いられるα−
オレフィンAから誘導される単量体単位を表わす)で構
成される直鎖重合体が製造される。単位−(CO)−(C2
H4)−及び−(CO)−A′−は重合体内部に無秩序な分
布で現われる。重合体中に配合される単量体Aの量が大
きくなるに従って、得られる重合体はより低い融点を持
つようになる。実際の応用では、225℃より高い融点を
持つ重合体に関心が集まる。
前記の重合の間、希釈剤中に懸濁した形で重合体が得
られる。所望の重合度を得た後、一般には反応混合物を
冷却し圧力を解除することにより重合を終了する。
過、洗浄および乾燥により懸濁液から重合体を単離する
ことができる。この重合体の製造について本出願人が行
なった研究の示すところでは、重合中に使った触媒組成
物の一部は最後は生成した重合体に入り、残りは希釈剤
に溶解して残留する。その上、希釈剤中に残留する触媒
組成物はなおその活性を保持し、従って原理上は追加分
の重合体の製造に使えると考えられることが分った。0.
5〜2.5dl/gのLVN(60)と225℃を越す融点を持つ重合体
であって、一酸化炭素とエテン及び任意成分の1個又は
それ以上の他のα−オレフィンから成る重合体の製造の
終結に当って、生成重合体を触媒含有液体から分離し、
この液体を単量体混合物をもう一度接触させることを狙
った初めの計画は実際上の難点のため実施されなかっ
た。この難点は二重にある。第一には、この液体は触媒
組成物中に初めに存在したパラジウムの量のうちの少し
の量、通例その20重量%より少ない量を含むのみであ
る。更に、この液体には低重合体をかなりの量−通例は
生成重合体をもとに計算して1重量%より多い−を含ん
でいる。この液体の循環により工程中にこの低分子量物
の急速な累積を生じ、これは当然望ましくない。これま
では、通常の手順として分離した液体を蒸溜により分割
し、重合反応器に戻す精製希釈剤の留分と触媒残部及び
低重合体を含む残留分にした。パラジウム分は残留分中
に存する触媒残部の分解によって回収した後、所望によ
り更に触媒の製造に使用してもよい。
られる。所望の重合度を得た後、一般には反応混合物を
冷却し圧力を解除することにより重合を終了する。
過、洗浄および乾燥により懸濁液から重合体を単離する
ことができる。この重合体の製造について本出願人が行
なった研究の示すところでは、重合中に使った触媒組成
物の一部は最後は生成した重合体に入り、残りは希釈剤
に溶解して残留する。その上、希釈剤中に残留する触媒
組成物はなおその活性を保持し、従って原理上は追加分
の重合体の製造に使えると考えられることが分った。0.
5〜2.5dl/gのLVN(60)と225℃を越す融点を持つ重合体
であって、一酸化炭素とエテン及び任意成分の1個又は
それ以上の他のα−オレフィンから成る重合体の製造の
終結に当って、生成重合体を触媒含有液体から分離し、
この液体を単量体混合物をもう一度接触させることを狙
った初めの計画は実際上の難点のため実施されなかっ
た。この難点は二重にある。第一には、この液体は触媒
組成物中に初めに存在したパラジウムの量のうちの少し
の量、通例その20重量%より少ない量を含むのみであ
る。更に、この液体には低重合体をかなりの量−通例は
生成重合体をもとに計算して1重量%より多い−を含ん
でいる。この液体の循環により工程中にこの低分子量物
の急速な累積を生じ、これは当然望ましくない。これま
では、通常の手順として分離した液体を蒸溜により分割
し、重合反応器に戻す精製希釈剤の留分と触媒残部及び
低重合体を含む残留分にした。パラジウム分は残留分中
に存する触媒残部の分解によって回収した後、所望によ
り更に触媒の製造に使用してもよい。
前述の重合体製造について本出願人が行なった研究に
おいて、成分c)として触媒組成物中に使用される一般
式(R1)2P−R−P(R1)2のビスホスフィンを、一般
式(R2)2P−R−P(R2)2(式中R2はアリール基が結
合しているリン原子に関しオルト位に少なくとも1個の
アルコキシ置換基を持つアリール基を表わす)のビスホ
スフィンにより置き換えると有利であることが更に見出
された。0.5〜2.5dl/gのLVN(60)と225℃を越す融点を
持つ重合体であって、一酸化炭素とエテン及び任意成分
の1個又はそれ以上の他のα−オレフィンから成る重合
体を製造するために使用される二つの触媒組成物の性質
の比較が示したところでは、同様な反応速度では、成分
c)、としてアルコキシ置換ビスホスフィンを含有する
触媒組成物はかなり高いLVNを持つ重合体を生じ、そし
て逆に、同じLVNの重合体を製造する際、それらはかな
り高い重合速度を発揮する。
おいて、成分c)として触媒組成物中に使用される一般
式(R1)2P−R−P(R1)2のビスホスフィンを、一般
式(R2)2P−R−P(R2)2(式中R2はアリール基が結
合しているリン原子に関しオルト位に少なくとも1個の
アルコキシ置換基を持つアリール基を表わす)のビスホ
スフィンにより置き換えると有利であることが更に見出
された。0.5〜2.5dl/gのLVN(60)と225℃を越す融点を
持つ重合体であって、一酸化炭素とエテン及び任意成分
の1個又はそれ以上の他のα−オレフィンから成る重合
体を製造するために使用される二つの触媒組成物の性質
の比較が示したところでは、同様な反応速度では、成分
c)、としてアルコキシ置換ビスホスフィンを含有する
触媒組成物はかなり高いLVNを持つ重合体を生じ、そし
て逆に、同じLVNの重合体を製造する際、それらはかな
り高い重合速度を発揮する。
0.5〜2.5dl/gのLVN(60)と225℃を越す融点を持つ重
合体であって、一酸化炭素とエテン及び任意成分の1個
又はそれ以上の他のα−オレフィンから成る重合体の製
造のため、成分c)としてアルコキシ置換ビスホスフィ
ンを含有する触媒組成物を応用することについて更に研
究を進めたところ、驚くべきことに、これらの触媒組成
物を使用する場合は、触媒含有の液体の再循環が考慮で
きない理由であった前記二つの障害が実質的に除かれる
ことが分った。これらの触媒組成物を用いた後に、反応
混合物から生成重合体を分離すると、その結果として、
触媒組成物中に初め存在したパラジウムの量の実質的部
分、明確には普通60重量%より多くを含む液体を生ずる
ことを見出したことによる。更に、この液体は微量の低
重合体、普通は生成重合体をもとに計算して0.1重量%
より少なく含むのみであることが見出された。これら二
つの性質の組合せのために、類似の交互重合体又は一酸
化炭素と1個又はそれ以上のオレフィン系不飽和化合物
から成るその他の交互重合体を引続いて製造する際の触
媒溶液として使用するのに、該液体は非常に好適であ
る。
合体であって、一酸化炭素とエテン及び任意成分の1個
又はそれ以上の他のα−オレフィンから成る重合体の製
造のため、成分c)としてアルコキシ置換ビスホスフィ
ンを含有する触媒組成物を応用することについて更に研
究を進めたところ、驚くべきことに、これらの触媒組成
物を使用する場合は、触媒含有の液体の再循環が考慮で
きない理由であった前記二つの障害が実質的に除かれる
ことが分った。これらの触媒組成物を用いた後に、反応
混合物から生成重合体を分離すると、その結果として、
触媒組成物中に初め存在したパラジウムの量の実質的部
分、明確には普通60重量%より多くを含む液体を生ずる
ことを見出したことによる。更に、この液体は微量の低
重合体、普通は生成重合体をもとに計算して0.1重量%
より少なく含むのみであることが見出された。これら二
つの性質の組合せのために、類似の交互重合体又は一酸
化炭素と1個又はそれ以上のオレフィン系不飽和化合物
から成るその他の交互重合体を引続いて製造する際の触
媒溶液として使用するのに、該液体は非常に好適であ
る。
従って本特許出願は重合体の製造方法に係り、一酸化
炭素と1個またはそれ以上のオレフィン系不飽和化合物
より成るポリマーIを製造するに当り、0.5〜2.5dl/gの
LVN(60個と225℃を越す融点を越す融点を持ち、一酸化
炭素とエテン及び任意成分の1個又はそれ以上のその他
のα−オレフィンから成るポリマーIIを、ポリマーIIを
溶かさないか又はほとんど溶かさない希釈剤中に触媒組
成物(この触媒組成物は a)パラジウム化合物、 b)4より小さいpkaを持つ酸の陰イオン、及び c)一般式(R2)2P−R−P(R2)2(式中R2はアリー
ル基の結合するリン原子に関しオルト位に少なくとも1
個のアルコキシ置換基を持つアリール基を表わし、Rは
架橋中に少なくとも2個の炭素原子を含む二価の有機架
橋基である)のビスホスフィン を基本成分とする)を溶解した溶液に高温高圧下に原料
単量体を接触させて製造し、その重合の集結後、生成し
た固体のポリマーIIを重合混合物から分離することによ
りポリマーIを製造するため必要な触媒溶液を得、この
先行の重合から生じた触媒溶液に原料単量体を高温高圧
で接触させてポリマーIを製造する方法である。
炭素と1個またはそれ以上のオレフィン系不飽和化合物
より成るポリマーIを製造するに当り、0.5〜2.5dl/gの
LVN(60個と225℃を越す融点を越す融点を持ち、一酸化
炭素とエテン及び任意成分の1個又はそれ以上のその他
のα−オレフィンから成るポリマーIIを、ポリマーIIを
溶かさないか又はほとんど溶かさない希釈剤中に触媒組
成物(この触媒組成物は a)パラジウム化合物、 b)4より小さいpkaを持つ酸の陰イオン、及び c)一般式(R2)2P−R−P(R2)2(式中R2はアリー
ル基の結合するリン原子に関しオルト位に少なくとも1
個のアルコキシ置換基を持つアリール基を表わし、Rは
架橋中に少なくとも2個の炭素原子を含む二価の有機架
橋基である)のビスホスフィン を基本成分とする)を溶解した溶液に高温高圧下に原料
単量体を接触させて製造し、その重合の集結後、生成し
た固体のポリマーIIを重合混合物から分離することによ
りポリマーIを製造するため必要な触媒溶液を得、この
先行の重合から生じた触媒溶液に原料単量体を高温高圧
で接触させてポリマーIを製造する方法である。
ポリマーIIの製造において、エテンに加えて、1個又
はそれ以上のその他のα−オレフィンを含む単量体混合
物を使用する場合には、これらのα−オレフィンが含む
炭素原子は分子当り10個より少ないことが好ましい。ポ
リマーIIの製造で、出発混合物がそのような単量体混合
物であれば、好ましくは一つだけ他のα−オレフィン、
そして特にプロペンを含むことである。
はそれ以上のその他のα−オレフィンを含む単量体混合
物を使用する場合には、これらのα−オレフィンが含む
炭素原子は分子当り10個より少ないことが好ましい。ポ
リマーIIの製造で、出発混合物がそのような単量体混合
物であれば、好ましくは一つだけ他のα−オレフィン、
そして特にプロペンを含むことである。
ポリマーIIを製造するには、40〜120℃の温度、20〜1
50barの全圧、及び0.5〜5のα−オレフィン/一酸化炭
素分圧比が好ましく、特に、50〜100℃の温度、30〜100
barの全圧及び0.6〜3.5のα−オレフィン/一酸化炭素
分圧比が好ましい。ポリマーIIの製造は該重合体が不溶
であるか又はほとんど不溶の希釈剤中で行なう。非常に
好適な希釈剤は低級アルコール特にメタノールである。
ポリマーIIの製造には、重合するα−オレフィンの1モ
ル当りの触媒組成物の量を、10-7〜10-3モルのパラジウ
ム、特に10-6〜10-4モルを含むように使用することが好
ましい。
50barの全圧、及び0.5〜5のα−オレフィン/一酸化炭
素分圧比が好ましく、特に、50〜100℃の温度、30〜100
barの全圧及び0.6〜3.5のα−オレフィン/一酸化炭素
分圧比が好ましい。ポリマーIIの製造は該重合体が不溶
であるか又はほとんど不溶の希釈剤中で行なう。非常に
好適な希釈剤は低級アルコール特にメタノールである。
ポリマーIIの製造には、重合するα−オレフィンの1モ
ル当りの触媒組成物の量を、10-7〜10-3モルのパラジウ
ム、特に10-6〜10-4モルを含むように使用することが好
ましい。
ポリマーIIの製造に使われる触媒組成物の中、成分
a)は好ましくは、カルボン酸のパラジウム塩であっ
て、特に酢酸パラジウムが好ましい。成分b)として
は、触媒組成物が2より小さいpkaを持つ酸の陰イオン
を含むのが好ましく、特にトリフルオロ酢酸が好まし
い。成分b)は触媒組成物中に存在する量としてパラジ
ウムの1モル当り好ましくは0.5〜50モル、そして特に
1〜25モルが好ましい。成分b)は触媒組成物中に配合
するのに酸の形でも又は塩の形でもいずれでもよい。塩
を成分b)として使うときは、第二銅塩を優先する。
a)は好ましくは、カルボン酸のパラジウム塩であっ
て、特に酢酸パラジウムが好ましい。成分b)として
は、触媒組成物が2より小さいpkaを持つ酸の陰イオン
を含むのが好ましく、特にトリフルオロ酢酸が好まし
い。成分b)は触媒組成物中に存在する量としてパラジ
ウムの1モル当り好ましくは0.5〜50モル、そして特に
1〜25モルが好ましい。成分b)は触媒組成物中に配合
するのに酸の形でも又は塩の形でもいずれでもよい。塩
を成分b)として使うときは、第二銅塩を優先する。
ポリマーIIの製造に用いる触媒組成物中、成分c)に
存するR2基はフェニル基の結合するリン原子に関してオ
ルト位に少なくとも1個のメトキシ置換基を含むフェニ
ル基であることが好ましく、架橋基Rは好ましくは架橋
中に3個の原子を含み、少なくともそれらの中2個が炭
素原子であるものである。適当な架橋基Rの例は−CH2
−CH2−CH2−基、 −CH2−C(CH3)2−CH2−基及び −CH2−Si(CH3)2−CH2−基である。触媒組成物中成分
c)として使用できる非常に適当なビスホスフィンは1,
3−ビス[ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]プ
ロパン、1,3−ビス[ジ(2,4−ジメトキシフェニル)ホ
スフィノ]プロパン、1,3−ビス[ジ(2,6−ジメトキシ
フェニル)ホスフィノ]プロパン、及び1,3−ビス[ジ
(2,4,6−トリメトキシフェニル)ホスフィノ]プロパ
ンである。
存するR2基はフェニル基の結合するリン原子に関してオ
ルト位に少なくとも1個のメトキシ置換基を含むフェニ
ル基であることが好ましく、架橋基Rは好ましくは架橋
中に3個の原子を含み、少なくともそれらの中2個が炭
素原子であるものである。適当な架橋基Rの例は−CH2
−CH2−CH2−基、 −CH2−C(CH3)2−CH2−基及び −CH2−Si(CH3)2−CH2−基である。触媒組成物中成分
c)として使用できる非常に適当なビスホスフィンは1,
3−ビス[ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]プ
ロパン、1,3−ビス[ジ(2,4−ジメトキシフェニル)ホ
スフィノ]プロパン、1,3−ビス[ジ(2,6−ジメトキシ
フェニル)ホスフィノ]プロパン、及び1,3−ビス[ジ
(2,4,6−トリメトキシフェニル)ホスフィノ]プロパ
ンである。
ポリマーIIの製造の場合、成分c)として1,3−ビス
[ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]プロパンよ
り成る触媒組成物の使用が好ましい。触媒組成物中で使
用されるビスホスフィンの好ましい量はパラジウムの1
モル当り0.5−2モル、特に好ましくは0.75−1.5モルで
ある。
[ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]プロパンよ
り成る触媒組成物の使用が好ましい。触媒組成物中で使
用されるビスホスフィンの好ましい量はパラジウムの1
モル当り0.5−2モル、特に好ましくは0.75−1.5モルで
ある。
ポリマーIIの製造に用いる触媒組成物の活性を高める
ため、1,4−キノンを成分d)として配合してもよい。
この目的に対して、1,4−ベンゾキノン及び1,4−ナフト
キノンが非常に適している。1,4−キノンの使用量はパ
ラジウムの1モル当り5−5000モルが好ましく、特に好
ましくは10−1000モルである。
ため、1,4−キノンを成分d)として配合してもよい。
この目的に対して、1,4−ベンゾキノン及び1,4−ナフト
キノンが非常に適している。1,4−キノンの使用量はパ
ラジウムの1モル当り5−5000モルが好ましく、特に好
ましくは10−1000モルである。
ポリマーIの製造中に一酸化炭素と重合する適格なオ
レフィン系不飽和化合物は専ら炭素と水素から成る化合
物、並びに炭素と水素に加えて1個又はそれ以上のヘテ
ロ原子を含む化合物である。ポリマーIの製造には、1
個またはそれ以上のα−オレフィンをアレフィン系不飽
和化合物として用いるのが好ましい。ポリマーIを製造
する方法で使用する単量体混合物、温度及び全圧をポリ
マーIIの製造で使用するのと同じくすることが特に好ま
しい。
レフィン系不飽和化合物は専ら炭素と水素から成る化合
物、並びに炭素と水素に加えて1個又はそれ以上のヘテ
ロ原子を含む化合物である。ポリマーIの製造には、1
個またはそれ以上のα−オレフィンをアレフィン系不飽
和化合物として用いるのが好ましい。ポリマーIを製造
する方法で使用する単量体混合物、温度及び全圧をポリ
マーIIの製造で使用するのと同じくすることが特に好ま
しい。
本発明の方法を実施するには、重合混合物からポリマ
ーIIを分離した後に得られる触媒含有液体を重合反応器
に循環させ、そこでポリマーIIの製造で使用したものと
同一の一酸化炭素/α−オレフィン混合物ともう一度接
触させる循環法とするのが非常に好適である。この場合
ポリマーIIの製造に用いたのと同じ反応条件の下で重合
反応を行なうならば、ポリマーIとポリマーIIの間の相
違は当然消滅することになろう。一酸化炭素とエテン及
び任意成分の1個又はそれ以上のその他のα−オレフィ
ンから成る重合体であって、0.5−2.5dl/gのLVN(60)
と225℃を越す融点を持つ一定の重合体の製造に、本発
明の方法を循環法として実施する場合、先行の重合反応
の状況と実質的に一致する状況を反応器中に作り出すた
め、そこに存在する循環液体の体積と触媒組成物の量と
の両方とも調整することが好ましい。触媒組成物の量に
ついて、このことは循環液体に新たな触媒組成物を追加
せねばならなくなることを意味し、それは初めに使った
触媒組成物の一部が先行の重合反応中に製造された重合
体中に残留していて、そのものから洗浄により除くこと
ができないことによる。循環液体の体積に関する限り、
利用できる体積は重合反応器に必要な容積よりも概して
大きい。これは生成した重合体を、たとえば過により
重合混合物から分離して後、相当な部分の触媒含有の希
釈剤が付着液として重合体中に残留し、新たな希釈剤で
完全に洗浄することによりようやくそこから排除できる
という事実による。本発明の方法で、役立つ触媒組成物
を再利用のため出来るだけ多量に補捉することが重要で
あることは明らかであるから、触媒含有の液と触媒含
有の洗液は一緒にまとめる。過剰の希釈剤は循環液体か
ら蒸溜によって簡単に除くことができる。本発明による
ポリマーIIの製造中低重合体の発生は少ないけれども、
触媒含有の液体の循環反復により長期的にはやはり望ま
しくない低重合体の累積を生じ得る。これは循環流から
小部分をスリップストリームとして分離することにより
簡単に防止することができる。所望ならば、蒸溜により
精製した希釈剤を工程で再使用するため、一緒にしたス
リップストリームから再生利用することができる。
ーIIを分離した後に得られる触媒含有液体を重合反応器
に循環させ、そこでポリマーIIの製造で使用したものと
同一の一酸化炭素/α−オレフィン混合物ともう一度接
触させる循環法とするのが非常に好適である。この場合
ポリマーIIの製造に用いたのと同じ反応条件の下で重合
反応を行なうならば、ポリマーIとポリマーIIの間の相
違は当然消滅することになろう。一酸化炭素とエテン及
び任意成分の1個又はそれ以上のその他のα−オレフィ
ンから成る重合体であって、0.5−2.5dl/gのLVN(60)
と225℃を越す融点を持つ一定の重合体の製造に、本発
明の方法を循環法として実施する場合、先行の重合反応
の状況と実質的に一致する状況を反応器中に作り出すた
め、そこに存在する循環液体の体積と触媒組成物の量と
の両方とも調整することが好ましい。触媒組成物の量に
ついて、このことは循環液体に新たな触媒組成物を追加
せねばならなくなることを意味し、それは初めに使った
触媒組成物の一部が先行の重合反応中に製造された重合
体中に残留していて、そのものから洗浄により除くこと
ができないことによる。循環液体の体積に関する限り、
利用できる体積は重合反応器に必要な容積よりも概して
大きい。これは生成した重合体を、たとえば過により
重合混合物から分離して後、相当な部分の触媒含有の希
釈剤が付着液として重合体中に残留し、新たな希釈剤で
完全に洗浄することによりようやくそこから排除できる
という事実による。本発明の方法で、役立つ触媒組成物
を再利用のため出来るだけ多量に補捉することが重要で
あることは明らかであるから、触媒含有の液と触媒含
有の洗液は一緒にまとめる。過剰の希釈剤は循環液体か
ら蒸溜によって簡単に除くことができる。本発明による
ポリマーIIの製造中低重合体の発生は少ないけれども、
触媒含有の液体の循環反復により長期的にはやはり望ま
しくない低重合体の累積を生じ得る。これは循環流から
小部分をスリップストリームとして分離することにより
簡単に防止することができる。所望ならば、蒸溜により
精製した希釈剤を工程で再使用するため、一緒にしたス
リップストリームから再生利用することができる。
以下実施例により本発明を説明する。
実施例1 一酸化炭素/エテン共重合体を下記のようにして製造
した。容積3.8lの機械的に攪拌するオートクレーブにメ
タノール2lを仕込んだ。オートクレーブの中身を温度50
℃とし、エテン分圧が13barで一酸化炭素分圧が27barと
なるようにエテンと一酸化炭素を吹き込んだ。続いて、 メタノール 45ml、 トルエン 15ml、 酢酸パラジウム 0.1 mmol、 トリフルオロ酢酸 2 mmol、及び 1,3−ビス(ジフェニルホス 0.12mmol フィノ)プロパン を含む触媒溶液をオートクレーブに導入した。
した。容積3.8lの機械的に攪拌するオートクレーブにメ
タノール2lを仕込んだ。オートクレーブの中身を温度50
℃とし、エテン分圧が13barで一酸化炭素分圧が27barと
なるようにエテンと一酸化炭素を吹き込んだ。続いて、 メタノール 45ml、 トルエン 15ml、 酢酸パラジウム 0.1 mmol、 トリフルオロ酢酸 2 mmol、及び 1,3−ビス(ジフェニルホス 0.12mmol フィノ)プロパン を含む触媒溶液をオートクレーブに導入した。
オートクレーブの内圧を一酸化炭素/エテンの1:1混
合物の導入によって保持した。反応混合物を室温に冷却
し圧力を解放することにより5.2時間後に重合を終結し
た。共重合体をし去り液1.1を得た。次いで共重
合体を1.3lの新しいメタノールで洗って70℃で乾燥し
た。収量は共重合体72gであった。重合速度は共重合体
1.3kg/パラジウムg・時間であった。共重合体は1.8dl/
gのLVN(60)で融点が257℃であった。液と洗浄を一
緒にまとめた。その結果、パラジウム、1.4mgと低重合
体0.94gを含有するメタノール溶液2.4lを得た。これは
触媒中に存在するパラジウムの13重量%が液中に移行し
ており、低重合体の発生が生成した共重合体をもとに計
算して1.3重量%であったことを意味する。
合物の導入によって保持した。反応混合物を室温に冷却
し圧力を解放することにより5.2時間後に重合を終結し
た。共重合体をし去り液1.1を得た。次いで共重
合体を1.3lの新しいメタノールで洗って70℃で乾燥し
た。収量は共重合体72gであった。重合速度は共重合体
1.3kg/パラジウムg・時間であった。共重合体は1.8dl/
gのLVN(60)で融点が257℃であった。液と洗浄を一
緒にまとめた。その結果、パラジウム、1.4mgと低重合
体0.94gを含有するメタノール溶液2.4lを得た。これは
触媒中に存在するパラジウムの13重量%が液中に移行し
ており、低重合体の発生が生成した共重合体をもとに計
算して1.3重量%であったことを意味する。
実施例2 下記の相異点、即ち a)エテン分圧が15bar、プロペン分圧が7bar、一酸化
炭素分圧が32barとなるような量のエテン、プロペン及
び一酸化炭素をオートクレーブに圧入したこと、及び b)反応時間は6時間であったこと、 の外は、実施例1の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを製造した。
炭素分圧が32barとなるような量のエテン、プロペン及
び一酸化炭素をオートクレーブに圧入したこと、及び b)反応時間は6時間であったこと、 の外は、実施例1の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを製造した。
収量はターポリマー108gであった。重合速度はターポ
リマー1.7kg/パラジウムg・時間であった。ターポリマ
ーは0.8dl/gのLVN(60)と238℃の融点を有した。液
と洗液をまとめて後、パラジウム1.6mgと低重合体1.2g
を含むメタノール溶液2.3lを得た。これは触媒中にあっ
たパラジウムの15重量%が液体中に移行し、低重合体が
生成したターポリマーをもとに計算し1.1重量%だった
ことを意味する。
リマー1.7kg/パラジウムg・時間であった。ターポリマ
ーは0.8dl/gのLVN(60)と238℃の融点を有した。液
と洗液をまとめて後、パラジウム1.6mgと低重合体1.2g
を含むメタノール溶液2.3lを得た。これは触媒中にあっ
たパラジウムの15重量%が液体中に移行し、低重合体が
生成したターポリマーをもとに計算し1.1重量%だった
ことを意味する。
実施例3 下記の相異点、即ち a)反応温度は80℃であったこと、 b)エテン分圧が32barで一酸化炭素分圧が28barになる
ような量のエテン及び一酸化炭素をオートクレーブに圧
入したこと、 c)使った触媒溶液が下記を含んでいたこと: メタノール 9 ml トルエン 3 ml 酢酸パラジウム 0.02mmol トリフルオロ酢酸 0.4 mmol 1,3−ビス[ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]
プロパン 0.024mmol d)反応時間は13時間であったこと の外は、実施例1の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテンの共重合体を製造した。
ような量のエテン及び一酸化炭素をオートクレーブに圧
入したこと、 c)使った触媒溶液が下記を含んでいたこと: メタノール 9 ml トルエン 3 ml 酢酸パラジウム 0.02mmol トリフルオロ酢酸 0.4 mmol 1,3−ビス[ジ(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]
プロパン 0.024mmol d)反応時間は13時間であったこと の外は、実施例1の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテンの共重合体を製造した。
収量は共重合体111gであった。重合速度は共重合体4k
g/パラジウムg・時間であった。共重合体は4.3dl/gのL
VN(60)と256℃の融点を有していた。液と洗液とを
一緒にまとめた後、パラジウム0.36mgと低重合体0.1gを
含むメタノール溶液2.1を得た。これは触媒中に存す
るパラジウムの17重量%が液体中に移行し、低重合体が
共重合体をもとに計算して0.09重量%であったことを意
味する。
g/パラジウムg・時間であった。共重合体は4.3dl/gのL
VN(60)と256℃の融点を有していた。液と洗液とを
一緒にまとめた後、パラジウム0.36mgと低重合体0.1gを
含むメタノール溶液2.1を得た。これは触媒中に存す
るパラジウムの17重量%が液体中に移行し、低重合体が
共重合体をもとに計算して0.09重量%であったことを意
味する。
実施例4 下記相違点、即ち a)反応温度は80℃であったこと、 b)エテン分圧が23bar、プロペン分圧が19barで、一酸
化炭素分圧が38barとなるような量のエテン、プロペン
及び一酸化炭素をオートクレーブに圧入したこと、 c)用いた触媒溶液は実施例3のそれと同じであったこ
と、及び d)反応時間は8.5時間であったこと の外は、実施例1の共重合体と実質上同様にして一酸化
炭素/エテン/プロペンのターポリマーを製造した。
化炭素分圧が38barとなるような量のエテン、プロペン
及び一酸化炭素をオートクレーブに圧入したこと、 c)用いた触媒溶液は実施例3のそれと同じであったこ
と、及び d)反応時間は8.5時間であったこと の外は、実施例1の共重合体と実質上同様にして一酸化
炭素/エテン/プロペンのターポリマーを製造した。
収量はターポリマー168gであった。重合速度はターポ
リマー9.3kg/パラジウムg・時間であった。ターポリマ
ーは2.2dl/gのLVN(60)と221℃の融点を有した。
リマー9.3kg/パラジウムg・時間であった。ターポリマ
ーは2.2dl/gのLVN(60)と221℃の融点を有した。
液と洗液とを一緒にまとめた後、パラジウム0.76mg
と低重合体0.13gを含むメタノール溶液1.9lを得た。こ
れは触媒中に存したパラジウムの36重量%が液体中に移
行しており、低重合体の発生が生成ターポリマーをもと
に計算して0.08重量%であったことを意味する。
と低重合体0.13gを含むメタノール溶液1.9lを得た。こ
れは触媒中に存したパラジウムの36重量%が液体中に移
行しており、低重合体の発生が生成ターポリマーをもと
に計算して0.08重量%であったことを意味する。
実施例5 次の相違点、即ち a)反応温度は90℃であったこと、 b)エテン分圧が62barで、一酸化炭素分圧が18barとな
るような量のエテン及び一酸化炭素をオートクレーブに
圧入したこと、 c)用いた触媒溶液は実施例3で使用したものと同じで
あったこと、及び d)反応時間が1.4時間があったこと の外は、実施例1の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテン共重合体を製造した。
るような量のエテン及び一酸化炭素をオートクレーブに
圧入したこと、 c)用いた触媒溶液は実施例3で使用したものと同じで
あったこと、及び d)反応時間が1.4時間があったこと の外は、実施例1の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテン共重合体を製造した。
収量は共重合体98gであった。重合速度は共重合体33k
g/パラジウムg・時間であった。共重合体は1.9dl/gのL
VN(60)と260℃の融点を有していた。液と洗液とを
一緒にまとめた後、パラジウム1.6mgと低重合体0.09gを
含むメタノール溶液2.2lを得た。これは触媒中に存する
パラジウムの中75重量%が液体中に移行しており、低重
合体の発生が、生成した共重合体をもとに計算して0.09
重量%であったことを意味する。
g/パラジウムg・時間であった。共重合体は1.9dl/gのL
VN(60)と260℃の融点を有していた。液と洗液とを
一緒にまとめた後、パラジウム1.6mgと低重合体0.09gを
含むメタノール溶液2.2lを得た。これは触媒中に存する
パラジウムの中75重量%が液体中に移行しており、低重
合体の発生が、生成した共重合体をもとに計算して0.09
重量%であったことを意味する。
実施例6 次の相違点、即ち a)反応温度は90℃であったこと、 b)エテン分圧が30bar、プロペン分圧が12barで、一酸
化炭素分圧が38barとなるような量のエテン、プロペン
及び一酸化炭素をオートクレーブに圧入したこと、 c)用いた触媒溶液は実施例3のそれと同じであったこ
と、及び d)反応時間は2.1時間であったこと の外は、実施例1の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを製造した。
化炭素分圧が38barとなるような量のエテン、プロペン
及び一酸化炭素をオートクレーブに圧入したこと、 c)用いた触媒溶液は実施例3のそれと同じであったこ
と、及び d)反応時間は2.1時間であったこと の外は、実施例1の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを製造した。
収量はターポリマー64gであった。重合速度は共重合
体14kg/パラジウムg・時間であった。ターポリマーは
1.5dl/gのLVN(60)と237℃の融点を有した。液と洗
液とを一緒にまとめた後、パラジウム1.4mgと低重合体
0.05gを含む2.4lのメタノール溶液を得た。これは触媒
中に存するパラジウムの66重量%が液体中に移行してお
り、低重合体の発生が生成したターポリマーをもとに計
算して0.08重量%であったことを意味する。実施例7 次の相違点、即ち a)2lの新しいメターノルではなく実施例5で得た2.2l
のパラジウム含有メタノール溶液をオートクレーブに導
入したこと、 b)新たな触媒溶液を加えなかったこと、及び c)反応時間は2時間であったこと の外は、実施例5の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテン共重合体を製造した。
体14kg/パラジウムg・時間であった。ターポリマーは
1.5dl/gのLVN(60)と237℃の融点を有した。液と洗
液とを一緒にまとめた後、パラジウム1.4mgと低重合体
0.05gを含む2.4lのメタノール溶液を得た。これは触媒
中に存するパラジウムの66重量%が液体中に移行してお
り、低重合体の発生が生成したターポリマーをもとに計
算して0.08重量%であったことを意味する。実施例7 次の相違点、即ち a)2lの新しいメターノルではなく実施例5で得た2.2l
のパラジウム含有メタノール溶液をオートクレーブに導
入したこと、 b)新たな触媒溶液を加えなかったこと、及び c)反応時間は2時間であったこと の外は、実施例5の共重合体と実質的に同様にして一酸
化炭素/エテン共重合体を製造した。
収量は共重合体96gであった。重合速度は共重合体30k
g/パラジウムg・時間であった。共重合体は1.7dl/gのL
VN(60)と258℃の融点を有した。
g/パラジウムg・時間であった。共重合体は1.7dl/gのL
VN(60)と258℃の融点を有した。
実施例8 a)2lの新しいメターノルではなく実施例6で得た2.4l
のパラジウム含有メタノール溶液をオートクレーブに導
入したこと、 b)新たな触媒溶液を加えなかったこと、及び c)反応時間は5.9時間であったこと の外は、実施例6のターポリマーと実質的に同様にして
一酸化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを製造し
た。
のパラジウム含有メタノール溶液をオートクレーブに導
入したこと、 b)新たな触媒溶液を加えなかったこと、及び c)反応時間は5.9時間であったこと の外は、実施例6のターポリマーと実質的に同様にして
一酸化炭素/エテン/プロペンのターポリマーを製造し
た。
収量はターポリマー96gであった。重合速度はターポ
リマー12kg/パラジウムg・時間であった。ターポリマ
ーは1.6dl/gのLVN(60)と238℃の融点を有した。
リマー12kg/パラジウムg・時間であった。ターポリマ
ーは1.6dl/gのLVN(60)と238℃の融点を有した。
実施例1〜8のうち、実施例7及び8が本発明による
ものである。これらの実施例では、ポリマーIIを製造し
た先行の重合反応から生ずる触媒溶液に単量体を接触さ
せることによってポリマーIを製造した。ポリマーIIの
製造のためのこのような先行の重合反応は実施例5と6
にそれぞれ記載している。実施例1〜4は本発明の範囲
を逸脱するが比較のため本明細書に含めてある。実施例
1及び2の示すところでは、成分c)として一般式(R
1)2P−R−P(R1)2のビスホスフィンを含む触媒組
成物を用いてLVN(60)が0.5−2.5dl/gで融点が225℃を
越える重合体を製造するとき、生じた固体重合体を重合
混合物から分離後の結果は、もともと触媒組成物中に存
在していたパラジウムの量の小部分のみを含む液体と、
更に、生成重合体をもとに計算して相当な量の低重合体
とになる。実施例3及び4に示すところでは、LVN(6
0)が2.5dl/gを上回る共重合体を製造するときと融点が
225℃の下のターポリマーを製造するときの両方の場合
とも生じた重合体を重合混合物から分離した後での結果
は、用いた触媒組成物が成分c)として一般式(R2)2
P−R−P(R2)2のビスホスフィンを含んだものであ
ったという事実にかかわらず、触媒組成物中に初め存在
したパラジウムの量の中の小部分のみを含む液体であ
る。
ものである。これらの実施例では、ポリマーIIを製造し
た先行の重合反応から生ずる触媒溶液に単量体を接触さ
せることによってポリマーIを製造した。ポリマーIIの
製造のためのこのような先行の重合反応は実施例5と6
にそれぞれ記載している。実施例1〜4は本発明の範囲
を逸脱するが比較のため本明細書に含めてある。実施例
1及び2の示すところでは、成分c)として一般式(R
1)2P−R−P(R1)2のビスホスフィンを含む触媒組
成物を用いてLVN(60)が0.5−2.5dl/gで融点が225℃を
越える重合体を製造するとき、生じた固体重合体を重合
混合物から分離後の結果は、もともと触媒組成物中に存
在していたパラジウムの量の小部分のみを含む液体と、
更に、生成重合体をもとに計算して相当な量の低重合体
とになる。実施例3及び4に示すところでは、LVN(6
0)が2.5dl/gを上回る共重合体を製造するときと融点が
225℃の下のターポリマーを製造するときの両方の場合
とも生じた重合体を重合混合物から分離した後での結果
は、用いた触媒組成物が成分c)として一般式(R2)2
P−R−P(R2)2のビスホスフィンを含んだものであ
ったという事実にかかわらず、触媒組成物中に初め存在
したパラジウムの量の中の小部分のみを含む液体であ
る。
実施例1、3、5及び7により製造された一酸化炭素
/エテン共重合体は直鎖状構造を持っていることとそれ
らは式−(CO)−(C2H4)−の単位で構成されることが
13C−NMR解析を用いて立証された。13C−NMR解析によ
り、実施例2、4、6及び8で製造した一酸化炭素/エ
テン/プロペンのターポリマーが直鎖状構造を持ち、又
それらは式−(CO)−(C2H4)−の単位と式−(CO)−
(C3H6)−の単位から成りこれらの単位は重合体内部で
無秩序な分布を示すことも判明した。
/エテン共重合体は直鎖状構造を持っていることとそれ
らは式−(CO)−(C2H4)−の単位で構成されることが
13C−NMR解析を用いて立証された。13C−NMR解析によ
り、実施例2、4、6及び8で製造した一酸化炭素/エ
テン/プロペンのターポリマーが直鎖状構造を持ち、又
それらは式−(CO)−(C2H4)−の単位と式−(CO)−
(C3H6)−の単位から成りこれらの単位は重合体内部で
無秩序な分布を示すことも判明した。
Claims (7)
- 【請求項1】0.5−2.5dl/gのLVN(60)と225℃を越す融
点を持つ重合体であって、一酸化炭素とエテン及び任意
成分としての1種又はそれ以上のその他のα−オレフィ
ンとから成るポリマーIIを、40〜120℃の温度、20〜150
barの全圧及び0.5〜5のα−オレフィン/一酸化炭素の
分圧比において、ポリマーIIが溶解しない希釈剤中、 a)パラジウム化合物、 b)4より小さいpKaを持つ酸の陰イオン、及び c)一般式(R2)2P−R−P(R2)2(式中R2はアリー
ル基を表わすが、このアリール基は当該アリール基の結
合するリン原子に関しオルト位に少なくとも1個のアル
コキシ置換基を持っており、Rは架橋の中に少なくとも
2個の炭素原子を含む二価の有機架橋基である)のビス
ホスフィン を含んでなる触媒組成物の溶液と前記単量体を接触させ
て製造し、その重合の終結後、生成した固体のポリマー
IIを重合混合物から分離することにより下記ポリマーI
を製造するために必要な触媒溶液を得、この先行した重
合から生じた触媒溶液と、一酸化炭素及び1個又はそれ
以上のオレフィン系不飽和化合物とを40〜120℃の温
度、20〜150barの全圧及び0.5〜5のα−オレフィン/
一酸化炭素の分圧比で接触させることにより前記単量体
より成るポリマーIを製造することを特徴とする、ポリ
ケトン重合体の製造方法。 - 【請求項2】ポリマーIIの製造において使用した単量体
混合物がエテンに加えて、1種又はそれ以上のα−オレ
フィンを更に含んだ場合、該α−オレフィンが分子当り
10個より少ない炭素原子を含有したことを特徴とする請
求項1に記載の方法。 - 【請求項3】ポリマーIIの製造において、重合させるα
−オレフィンの1モル当り10-7−10-3モルのパラジウム
を含むような量の触媒組成物を使用したことを特徴とす
る請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】ポリマーIIの製造において、使用した触媒
組成物がパラジウムの1モル当り0.5−50モルの成分
b)及び0.5−2モルの成分c)を含有したことを特徴
とする、請求項1〜3の内いずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】ポリマーIIを製造する重合反応とポリマー
Iを製造する重合反応を単一の重合反応器中で行ない、
触媒溶液を当該重合反応器に循環することを特徴とする
請求項1〜4の内いずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】触媒溶液を重合反応器に循環する前に、希
釈剤を一部除去して液量を減ずること、及び新たな触媒
組成物を加えて触媒濃度を増加することにより容積と触
媒濃度を先行の重合反応で使用したそれらに調節するこ
とを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】触媒溶液の一部をスリップストリームとし
て循環流から分離することを特徴とする請求項5又は6
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8802312 | 1988-09-19 | ||
NL8802312 | 1988-09-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02115223A JPH02115223A (ja) | 1990-04-27 |
JP2905510B2 true JP2905510B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=19852927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1241656A Expired - Lifetime JP2905510B2 (ja) | 1988-09-19 | 1989-09-18 | ポリケトン重合体の製造 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
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EP (1) | EP0361584B1 (ja) |
JP (1) | JP2905510B2 (ja) |
AU (1) | AU618127B2 (ja) |
DE (1) | DE68911635T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5219982A (en) * | 1991-05-29 | 1993-06-15 | Shell Oil Company | Process for copolymerizing co/olefin |
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