JP3183740B2 - Organic polymer-titanium composite oxide composite - Google Patents

Organic polymer-titanium composite oxide composite

Info

Publication number
JP3183740B2
JP3183740B2 JP01296693A JP1296693A JP3183740B2 JP 3183740 B2 JP3183740 B2 JP 3183740B2 JP 01296693 A JP01296693 A JP 01296693A JP 1296693 A JP1296693 A JP 1296693A JP 3183740 B2 JP3183740 B2 JP 3183740B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium
alkoxide
organic polymer
group
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP01296693A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06157767A (en
Inventor
眞一 平野
宏一 井柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pola Chemical Industries Inc
Original Assignee
Pola Chemical Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pola Chemical Industries Inc filed Critical Pola Chemical Industries Inc
Priority to JP01296693A priority Critical patent/JP3183740B2/en
Publication of JPH06157767A publication Critical patent/JPH06157767A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3183740B2 publication Critical patent/JP3183740B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、有機高分子−チタン系
複合酸化物コンポジットに関し、詳しくは、チタン系複
合酸化物が強固に結合し、かつ、均一に分布した有機高
分子−チタン系複合酸化物コンポジットを提供するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic polymer-titanium-based composite oxide composite, and more particularly, to an organic polymer-titanium-based composite in which a titanium-based composite oxide is firmly bonded and uniformly distributed. An oxide composite is provided.

【0002】[0002]

【従来の技術】二酸化チタン−二酸化珪素始めとするチ
タン系複合酸化物は、各種吸着剤として注目を浴びてき
た。特に海水中に存在する炭酸ウラニルに対する選択吸
着性が高く、海水中からのウラン資源回収用吸着剤とし
て脚光を浴びている。
2. Description of the Related Art Titanium-based composite oxides such as titanium dioxide-silicon dioxide have attracted attention as various adsorbents. In particular, it has a high selective adsorption property to uranyl carbonate present in seawater, and has been spotlighted as an adsorbent for recovering uranium resources from seawater.

【0003】吸着工程での取扱いの容易さ等から、これ
らを吸着剤として用いる場合には、従来、球状等の一定
の大きさを持った顆粒状に成型して用いられることが多
かった。さらに、薄いフィルム状や繊維状に成型するこ
とができれば、連続処理における吸着効率の向上など数
々のメリットが得られることが期待される。
[0003] Due to the ease of handling in the adsorption step and the like, when these are used as adsorbents, they have conventionally been often formed into granules having a certain size such as spheres. Furthermore, if it can be formed into a thin film or fibrous shape, it is expected that various advantages such as improvement in adsorption efficiency in continuous processing can be obtained.

【0004】しかしながら、チタン系の複合酸化物は無
機系セラミックス材料であり、成形性が低いという本質
的な欠点を有しているため、フィルム、繊維等への成型
が困難であった。一方、有機高分子中にこれらの複合酸
化物を混合し成型する方法も考えられるが、複合酸化物
と有機高分子マトリックスとの親和性が低い等の理由か
ら、成型工程中に複合酸化物と有機高分子マトリックス
とが分離を起こしたり、有機高分子マトリックス中で複
合酸化物が凝集する恐れがある等の問題がある。
However, the titanium-based composite oxide is an inorganic ceramic material, and has an inherent disadvantage of low moldability, so that it has been difficult to mold it into films, fibers, and the like. On the other hand, a method of molding by mixing these composite oxides in an organic polymer is also considered. There are problems such as separation from the organic polymer matrix and the possibility of aggregation of the composite oxide in the organic polymer matrix.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記問題に対し、チタ
ン系複合酸化物が強固に結合しかつ均一に分布した有機
高分子−酸化チタン複合体を得る方法が開示されている
(特開平2−80404号)。しかしながら、この方法
ではチタンアルコキシドのアルコキシ基を重合性の錯化
剤で置換し、その重合反応によって有機高分子マトリッ
クスを形成させているので、有機高分子に対するチタン
系複合酸化物の割合が限定される。さらに、重合反応に
用いる溶媒に可溶とするために、アルコキシ基部分の加
水分解重縮合で無機骨格が充分に発達しないように制御
しなければならい等の点から、有機高分子マトリックス
の補強効果はあるものの、無機骨格が充分に発達してい
ないため、実用に値するほどの吸着能が発揮できなかっ
た。
In order to solve the above-mentioned problems, there is disclosed a method for obtaining an organic polymer-titanium oxide composite in which a titanium-based composite oxide is firmly bound and uniformly distributed (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei. No. 80404). However, in this method, the ratio of the titanium-based composite oxide to the organic polymer is limited because the alkoxy group of the titanium alkoxide is replaced with a polymerizable complexing agent and the polymerization reaction forms an organic polymer matrix. You. Furthermore, in order to be soluble in the solvent used for the polymerization reaction, it is necessary to control the inorganic skeleton not to be sufficiently developed by hydrolytic polycondensation of the alkoxy group portion. Despite this, the inorganic skeleton was not sufficiently developed, so that it was not possible to exhibit a sufficient adsorptive capacity.

【0006】本発明は上記観点からなされたものであ
り、充分に発達した骨格を有するチタン系複合酸化物が
強固に結合し、均一に分散した有機高分子−チタン系複
合酸化物コンポジットを提供することを課題とする。こ
のような有機高分子−チタン系複合酸化物コンポジット
が得られれば、実用に値する充分な吸着能力を有する薄
膜、繊維等が得られ、吸着剤に応用できる。
The present invention has been made in view of the above, and provides an organic polymer-titanium-based composite oxide composite in which a titanium-based composite oxide having a well-developed skeleton is firmly bonded and uniformly dispersed. That is the task. If such an organic polymer-titanium-based composite oxide composite is obtained, a thin film, a fiber, or the like having a practically sufficient adsorption ability can be obtained, and can be applied to an adsorbent.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究を行った結果、重合性不飽和結
合を持つアシロキシ基を有するチタンアルコキシドを出
発物質とし、アシロキシ基の重合、又は重合性単量体と
の共重合、及び前記チタンアルコキシド、チタンと共に
ペロブスカイト型結晶構造をとらない元素のアルコキシ
ド、必要に応じて他のチタンテトラアルコキシドのアル
コキシ基の共加水分解重縮合を行うことで、充分に発達
した骨格を有するチタン系複合酸化物が強固に結合し、
均一に分散した有機高分子−チタン系複合酸化物コンポ
ジットが得られることを見出し、本発明に至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, starting from a titanium alkoxide having an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond as a starting material, the polymerization of the acyloxy group was carried out. Or the copolymerization with a polymerizable monomer, and the titanium alkoxide, an alkoxide of an element that does not form a perovskite crystal structure together with titanium, and co-hydrolytic polycondensation of an alkoxy group of another titanium tetraalkoxide if necessary. By that, the titanium-based composite oxide having a well-developed skeleton is firmly bonded,
The present inventors have found that a uniformly dispersed organic polymer-titanium composite oxide composite can be obtained, and have reached the present invention.

【0008】すなわち本発明は、重合性不飽和結合を持
つアシロキシ基を有するチタンアルコキシドと、チタン
と共にペロブスカイト型の結晶構造をとらない金属のア
ルコキシドとを共存させ、前記アシロキシ基の重合反応
と、各々のアルコキシドのアルコキシ基の共加水分解重
縮合反応により得られる有機高分子−チタン系複合酸化
物コンポジットである。以下、本発明を詳細に説明す
る。
[0008] That is, the present invention is intended to coexist with a titanium alkoxide having an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond and an alkoxide of a metal which does not form a perovskite crystal structure together with titanium. Is an organic polymer-titanium-based composite oxide composite obtained by a co-hydrolytic polycondensation reaction of the alkoxy group of the alkoxide. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0009】<1>重合性不飽和結合を持つアシロキシ
基を有するチタンアルコキシド 本発明の重合性不飽和結合を持つアシロキシ基を有する
チタンアルコキシド(以下、「チタンアルコキシド」と
略す。)は、下記化2式で表される。
<1> Titanium alkoxide having an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond The titanium alkoxide having an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond (hereinafter abbreviated as “titanium alkoxide”) of the present invention is as follows. It is expressed by two equations.

【0010】[0010]

【化2】Ti(OR)4-nn 但し、Rは炭素数2〜10のアルキル基、Qは重合性不
飽和結合を有するアシロキシ基、nは1又は2である。
## STR2 ## Ti (OR) 4-n Q n where, R represents an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms, Q is an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond, n is 1 or 2.

【0011】すなわち、本発明のチタンアルコキシド
は、2個又は3個の炭素数2〜10のアルコキシ基と、
2個又は1個のアシロキシ基を有する。ここで、Rは同
種のアルキル基であっても異なる種類のアルキル基であ
ってもよい。また、同様にQは同種であっても異なる種
類であってもよい。
That is, the titanium alkoxide of the present invention comprises two or three alkoxy groups having 2 to 10 carbon atoms ,
It has two or one acyloxy group. Here, R may be the same type of alkyl group or a different type of alkyl group. Similarly, Q may be the same type or different types.

【0012】アルキル基の炭素の数は、2〜10、好ま
しくは2〜4である。上記チタンアルコキシドは、上記
炭素数のアルコキシ基を有するチタンテトラアルコキシ
ドと、重合性不飽和結合を有するカルボン酸無水物とを
反応させることにより得られる。反応を確実にし、副反
応を押えるためには温和な条件で反応を行うのが望まし
く、そのためにカルボン酸無水物を用いる。
The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 2-10.
Or 2 to 4 . The above titanium alkoxide, the above-mentioned
It can be obtained by reacting a titanium tetraalkoxide having an alkoxy group having a carbon number with a carboxylic anhydride having a polymerizable unsaturated bond. In order to ensure the reaction and suppress side reactions, it is desirable to carry out the reaction under mild conditions, and for this purpose, a carboxylic anhydride is used.

【0013】チタンテトラアルコキシドとカルボン酸の
無水物のモル比によりnが異なる化合物が得られる。す
なわち、モル比1:1のときはn=1、モル比1:2の
ときはn=2の化合物が得られるチタンテトラアルコキ
シドとカルボン酸無水物を各々溶媒に溶解させた溶液を
混合して、溶媒の沸点又はそれ以下で、2時間以上反応
を行う。また、上記化合物を溶媒に同時に溶解、混合し
てもよい。反応後に、真空蒸留を行って、反応液から本
発明のチタンアルコキシドを得る。これらの操作は、乾
燥雰囲気下で行うのが好ましい。
Compounds having different n's depending on the molar ratio of titanium tetraalkoxide and carboxylic anhydride can be obtained. That is, when the molar ratio is 1: 1, n = 1, and when the molar ratio is 1: 2, a compound of n = 2 is obtained. A solution obtained by dissolving titanium tetraalkoxide and carboxylic anhydride in a solvent is mixed. The reaction is carried out for 2 hours or more at the boiling point of the solvent or lower. Further, the above compounds may be simultaneously dissolved and mixed in a solvent. After the reaction, vacuum distillation is performed to obtain the titanium alkoxide of the present invention from the reaction solution. These operations are preferably performed in a dry atmosphere.

【0014】アルコキシ基を有するチタンテトラアルコ
キシドは、2〜10、好ましくは2〜4の炭素数のアル
コキシ基を有するものを用いる。炭素数がこの範囲より
も大きいと反応性が低下するので、上記範囲が好まし
い。具体的には、チタニウムテトラエトキシド、チタニ
ウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトライソブ
トキシド、チタニウムテトラn−ブトキシド等が挙げら
れるが、1分子中の4つのアルコキシ基が各々異なる種
類のものであってもよい。上記で例示したものは市販さ
れているが、これ以外のものも、四塩化チタンとアルコ
ールとの反応で得ることができる。
As the titanium tetraalkoxide having an alkoxy group , one having an alkoxy group having 2 to 10, preferably 2 to 4 carbon atoms is used. If the number of carbon atoms is larger than this range, the reactivity is reduced, so the above range is preferable. Specific examples include titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetraisobutoxide, titanium tetra n-butoxide, and the like.Even if four alkoxy groups in one molecule are of different types, Good. Although those exemplified above are commercially available, others can be obtained by reacting titanium tetrachloride with an alcohol.

【0015】重合性不飽和結合を有するカルボン酸無水
物としては、無水アクリル酸、無水メタクリル酸、無水
クロトン酸等が挙げられる。さらに炭素数の多いものも
使用できるが、反応速度が遅くなる。炭素数が多い場合
には、不飽和結合は炭素鎖の末端付近に存在するものが
好ましい。
Examples of the carboxylic anhydride having a polymerizable unsaturated bond include acrylic anhydride, methacrylic anhydride, crotonic anhydride and the like. Although those having a higher carbon number can be used, the reaction rate becomes slower. When the number of carbon atoms is large, the unsaturated bond is preferably present near the terminal of the carbon chain.

【0016】溶媒は、チタンテトラアルコキシド及びカ
ルボン酸無水物を溶解するものであればよく、ジエチル
エーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、n−ヘ
キサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類、クロロフ
ォルム、ジクロロメタン、トリクロロエチレン等のハロ
ゲン化炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等の
ケトン類、メタノール、エタノール、イソプロパノール
等のアルコール類、エチルセロソルブ、メチルセロソル
ブ等のセロソルブ類、ジメチルフォルムアミド、ジメチ
ルスルフォキシド等、及びこれらの混合物が挙げられ
る。エーテル類、炭化水素類が特に好ましい。
The solvent may be any as long as it can dissolve titanium tetraalkoxide and carboxylic anhydride, such as ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran, hydrocarbons such as n-hexane, benzene and toluene, chloroform, dichloromethane and trichloroethylene. Halogenated hydrocarbons such as acetone, ketones such as methyl ethyl ketone, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, cellosolves such as ethyl cellosolve and methyl cellosolve, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and the like, and mixtures thereof Is mentioned. Ethers and hydrocarbons are particularly preferred.

【0017】上記溶媒は、水が混在しているとカルボン
酸無水物と反応するので、金属ナトリウムやマグネシウ
ムとの反応、蒸留等の通常の手法を用いて脱水したもの
を使用するのが好ましい。以下に、製造例を説明する。
Since the solvent reacts with the carboxylic acid anhydride when water is present, it is preferable to use a solvent which has been dehydrated by a conventional method such as a reaction with metallic sodium or magnesium or distillation. Hereinafter, a production example will be described.

【0018】(製造例1)アルコキシ基としてイソブト
キシ基、重合性不飽和結合を有するアシロキシ基として
アクリロキシ基を有するチタンアルコキシドの製造例を
説明する。
(Production Example 1) A production example of a titanium alkoxide having an isobutoxy group as an alkoxy group and an acryloxy group as an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond will be described.

【0019】十分に乾燥し窒素置換を行った、還流器、
攪拌機付きのフラスコ中に、蒸留により脱水精製したジ
エチルエーテル300mlをとり、これにチタニウムテ
トライソブトキシド34.0g(0.1モル)を攪拌溶
解した。
A refluxer which is sufficiently dried and purged with nitrogen,
In a flask equipped with a stirrer, 300 ml of diethyl ether dehydrated and purified by distillation was taken, and 34.0 g (0.1 mol) of titanium tetraisobutoxide was stirred and dissolved therein.

【0020】さらに、フラスコ内を窒素で十分に置換し
た後、前記脱水精製ジエチルエーテル200mlに無水
アクリル酸12.6g(0.1モル)を溶解したものを
添加し、攪拌を続けながら30℃で4時間反応した。
After the atmosphere in the flask was sufficiently replaced with nitrogen, a solution prepared by dissolving 12.6 g (0.1 mol) of acrylic anhydride in 200 ml of the above-mentioned dehydrated and purified diethyl ether was added thereto. The reaction was performed for 4 hours.

【0021】反応終了後、真空蒸留による精製を行っ
て、無色透明の液体約34gを得た。全ての操作は窒素
気流下で行った。この液体が、目的とする化3で表され
るアルコキシドであることを、1H−NMR、13C−N
MR測定により確認した。
After completion of the reaction, purification was performed by vacuum distillation to obtain about 34 g of a colorless and transparent liquid. All operations were performed under a nitrogen stream. It was confirmed that this liquid was the desired alkoxide represented by Chemical Formula 1 by 1 H-NMR and 13 C-N
Confirmed by MR measurement.

【0022】[0022]

【化3】 Ti[OCH2CH(CH323(OCOCH=C
2
Embedded image Ti [OCH 2 CH (CH 3 ) 2 ] 3 (OCOCH = C
H 2 )

【0023】(製造例2)アルコキシ基としてイソプロ
ポキシ基、重合性不飽和結合を有するアシロキシ基とし
てメタクリロキシ基を有するチタンアルコキシドの製造
例を説明する。
(Production Example 2) A production example of a titanium alkoxide having an isopropoxy group as an alkoxy group and a methacryloxy group as an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond will be described.

【0024】十分に乾燥し窒素置換を行った、還流器、
攪拌機付きのフラスコ中に、蒸留により脱水精製したベ
ンゼン300mlをとり、これにチタニウムテトライソ
プロポキシド28.4g(0.1モル)を攪拌溶解し
た。
A refluxer, which has been sufficiently dried and purged with nitrogen,
300 ml of benzene dehydrated and purified by distillation was placed in a flask equipped with a stirrer, and 28.4 g (0.1 mol) of titanium tetraisopropoxide was stirred and dissolved therein.

【0025】さらに、フラスコ内を窒素で十分に置換し
た後、前記脱水精製ベンゼン200mlに無水メタクリ
ル酸15.4g(0.1モル)を溶解したものを添加
し、3時間還流を行って反応した。反応終了後、真空蒸
留による精製を行って、無色透明の液体約31gを得
た。
Further, after the inside of the flask was sufficiently purged with nitrogen, a solution obtained by dissolving 15.4 g (0.1 mol) of methacrylic anhydride in 200 ml of the above-mentioned dehydrated and purified benzene was added, and the mixture was refluxed for 3 hours to carry out a reaction. . After completion of the reaction, purification was performed by vacuum distillation to obtain about 31 g of a colorless and transparent liquid.

【0026】全ての操作は窒素気流下で行った。この液
体が、目的とする化4で表されるアルコキシドであるこ
とを、1H−NMR、13C−NMR測定により確認し
た。
All operations were performed under a stream of nitrogen. It was confirmed by 1 H-NMR and 13 C-NMR measurements that this liquid was the target alkoxide represented by Chemical Formula 4.

【0027】[0027]

【化4】Ti[OCH(CH323[OCOC(CH
3)=CH2
Embedded image Ti [OCH (CH 3 ) 2 ] 3 [OCOC (CH
3 ) = CH 2 ]

【0028】(製造例3)アルコキシ基としてn−ブト
キシ基、重合性不飽和結合を有するアシロキシ基として
クロトノキシ基を有するチタンアルコキシドの製造例を
説明する。
(Production Example 3) A production example of a titanium alkoxide having an n-butoxy group as an alkoxy group and a crotonoxy group as an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond will be described.

【0029】十分に乾燥し窒素置換を行った、還流器、
攪拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる還流
及び蒸留により脱水精製したテトラヒドロフラン200
mlをとり、これにチタニウムテトラn−ブトキシド3
4.0g(0.1モル)を攪拌溶解した。
A refluxer, which has been sufficiently dried and purged with nitrogen,
In a flask equipped with a stirrer, tetrahydrofuran 200 dehydrated and purified by reflux with metal sodium and distillation.
ml of titanium tetra-n-butoxide 3
4.0 g (0.1 mol) was dissolved by stirring.

【0030】さらに、フラスコ内を窒素で十分に置換し
た後、前記脱水精製テトラヒドロフラン200mlに無
水クロトン酸30.8g(0.2モル)を溶解したもの
を添加し、攪拌しながら2時間還流を行って反応させ
た。
After the atmosphere in the flask was sufficiently replaced with nitrogen, a solution obtained by dissolving 30.8 g (0.2 mol) of crotonic anhydride in 200 ml of the above-mentioned dehydrated and purified tetrahydrofuran was added, and the mixture was refluxed for 2 hours with stirring. And reacted.

【0031】反応終了後、真空蒸留による精製を行っ
て、無色透明の液体約36gを得た。全ての操作は窒素
気流下で行った。この液体が、目的とする化5で表され
るアルコキシドであることを、1H−NMR、13C−N
MR測定により確認した。
After completion of the reaction, purification was performed by vacuum distillation to obtain about 36 g of a colorless and transparent liquid. All operations were performed under a nitrogen stream. It was confirmed by 1 H-NMR and 13 C-N that this liquid was the target alkoxide represented by Chemical Formula 5.
Confirmed by MR measurement.

【0032】[0032]

【化5】Ti[O(CH23CH32 OCOCH=C
HCH3 2
Embedded image Ti [O (CH 2 ) 3 CH 3 ] 2 ( OCOCH = C
HCH 3 ) 2

【0033】(製造例4)アルコキシ基としてn−ブト
キシ基、重合性不飽和結合を有するアシロキシ基として
メタクリロキシ基を有するチタンアルコキシドの製造例
を説明する。
(Production Example 4) A production example of a titanium alkoxide having an n-butoxy group as an alkoxy group and a methacryloxy group as an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond will be described.

【0034】十分に乾燥し窒素置換を行った、還流器、
攪拌機付きのフラスコ中に、蒸留により脱水精製したベ
ンゼン300mlをとり、これにチタニウムテトラn−
ブトキシド34.0g(0.1モル)を攪拌溶解した。
A refluxer, which has been sufficiently dried and purged with nitrogen,
300 ml of benzene dehydrated and purified by distillation was placed in a flask equipped with a stirrer, and titanium tetra-n-
34.0 g (0.1 mol) of butoxide was dissolved by stirring.

【0035】さらに、フラスコ内を窒素で十分に置換し
た後、前記脱水精製ベンゼン200mlに無水メタクリ
ル酸30.8g(0.2モル)を溶解したものを添加
し、攪拌を続けながら3時間還流を行って反応した。反
応終了後、真空蒸留による精製を行って、無色透明の液
体約34gを得た。
After the atmosphere in the flask was sufficiently replaced with nitrogen, a solution obtained by dissolving 30.8 g (0.2 mol) of methacrylic anhydride in 200 ml of the dehydrated and purified benzene was added, and the mixture was refluxed for 3 hours while stirring was continued. Go and react. After completion of the reaction, purification was performed by vacuum distillation to obtain about 34 g of a colorless and transparent liquid.

【0036】全ての操作は窒素気流下で行った。この液
体が、目的とする化6で表されるアルコキシドであるこ
とを、1H−NMR、13C−NMR測定により確認し
た。
All operations were performed under a nitrogen stream. It was confirmed by 1 H-NMR and 13 C-NMR measurements that this liquid was the desired alkoxide represented by Chemical Formula 6.

【0037】[0037]

【化6】Ti[O(CH23CH32[OCOC(CH
3)=CH22
Embedded image Ti [O (CH 2 ) 3 CH 3 ] 2 [OCOC (CH
3 ) = CH 2 ] 2

【0038】(製造例5)アルコキシ基としてエトキシ
基、重合性不飽和結合を有するアシロキシ基としてアク
リロキシ基を有するチタンアルコキシドの製造例を説明
する。
(Production Example 5) A production example of a titanium alkoxide having an ethoxy group as an alkoxy group and an acryloxy group as an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond will be described.

【0039】十分に乾燥し窒素置換を行った、還流器、
攪拌機付きのフラスコ中に、金属ナトリウムによる還流
および蒸留により脱水精製したジエチルエーテル300
mlをとり、これにチタニウムテトラエトキシド22.
8g(0.1モル)を攪拌溶解した。
A refluxer, which has been sufficiently dried and purged with nitrogen,
In a flask equipped with a stirrer, diethyl ether 300 dehydrated and purified by reflux with metal sodium and distillation.
of titanium tetraethoxide.
8 g (0.1 mol) was dissolved by stirring.

【0040】さらに、フラスコ内を窒素で十分に置換し
た後、前記脱水精製ジエチルエーテル200mlに無水
アクリル酸12.6g(0.1モル)を溶解したものを
添加し、攪拌を続けながら30℃で3時間還流反応させ
た。
After the atmosphere in the flask was sufficiently replaced with nitrogen, a solution prepared by dissolving 12.6 g (0.1 mol) of acrylic anhydride in 200 ml of the above-mentioned dehydrated and purified diethyl ether was added thereto. The reaction was refluxed for 3 hours.

【0041】反応終了後、真空蒸留による精製を行っ
て、無色透明の液体約34gを得た。全ての操作は窒素
気流下で行った。この液体が、目的とする化7で表され
るアルコキシドであることを、1H−NMR、13C−N
MR定により確認した。
After completion of the reaction, purification by vacuum distillation was performed to obtain about 34 g of a colorless and transparent liquid. All operations were performed under a nitrogen stream. It was confirmed by 1 H-NMR and 13 C-N that this liquid was the target alkoxide represented by Chemical Formula 7.
Confirmed by MR determination.

【0042】[0042]

【化7】Ti(OCH2CH33(OCOCH=CH2[Image Omitted] Ti (OCH 2 CH 3 ) 3 (OCOCH CH 2 )

【0043】<2>有機高分子−チタン系複合酸化物コ
ンポジット 上記チタンアルコキシドと、チタンと共にペロブスカイ
ト型結晶構造を取らない元素のアルコキシドとを共存さ
せ、チタンアルコキシド中の重合性不飽和結合を有する
アシロキシ基の重合反応と、各々のアルコキシ基の共加
水分解重縮合反応を行うことにより、十分に発達した骨
格を有するチタン系複合酸化物が強固に結合し、かつ、
均一に分布した有機高分子−チタン系複合酸化物コンポ
ジットが得られる。このコンポジットの製造工程におい
て、アシロキシ基を重合させる工程と、アルコキシ基を
共加水分解重縮合する工程の順序は特に限定されない。
<2> Organic polymer-titanium composite oxide
The above titanium alkoxide and an alkoxide of an element which does not have a perovskite crystal structure together with titanium coexist, and a polymerization reaction of an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond in the titanium alkoxide and a co-hydrolysis weight of each alkoxy group. By performing the condensation reaction, a titanium-based composite oxide having a well-developed skeleton is strongly bonded, and
An organic polymer-titanium composite oxide composite uniformly distributed is obtained. In the production process of this composite, the order of the step of polymerizing the acyloxy group and the step of co-hydrolytic polycondensation of the alkoxy group is not particularly limited.

【0044】前記チタンと共にペロブスカイト型結晶構
造を取らない元素のアルコキシドとしては、珪素、アル
ミニウム、マグネシウム、亜鉛、ジルコニウム等のアル
コキシドが挙げられ、具体的には、テトラメチルオルト
シリケート、テトラエチルオルトシリケート、アルミニ
ウムトリエトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシ
ド、アルミニウムトリn−ブトキシド、アルミニウムト
リsecブトキシド、マグネシウムジエトキシド、マグ
ネシウムジイソプロポキシド、マグネシウムジn−ブト
キシド、マグネシウムジsecブトキシド、亜鉛ジメト
キシド、亜鉛ジエトキシド、亜鉛ジn−プロポキシド、
亜鉛ジn−ブトキシド、ジルコニウムテトラエトキシ
ド、ジルコニウムテトラn−プロポキシド、ジルコニウ
ムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラn−ブ
トキシド等が例示できる。これらを混合して用いても良
い。
Examples of the alkoxide of an element which does not have a perovskite-type crystal structure together with titanium include alkoxides of silicon, aluminum, magnesium, zinc, zirconium, etc. Specifically, tetramethyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, aluminum Triethoxide, aluminum triisopropoxide, aluminum tri-n-butoxide, aluminum trisec butoxide, magnesium diethoxide, magnesium diisopropoxide, magnesium di n-butoxide, magnesium disec butoxide, zinc dimethoxide, zinc diethoxide, zinc Di-n-propoxide,
Zinc di-n- butoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetra-n- propoxide, di Rukoniu <br/> arm tetraisopropoxide, zirconium tetra-n- butoxide and the like. These may be used as a mixture.

【0045】上記チタンと共にペロブスカイト型結晶構
造をとらない元素のアルコキシド(以下、「他の元素の
アルコキシド」という)と、本発明のチタンアルコキシ
ドのアルコキシ基の重合反応中に、短鎖アルコキシ基と
チタンからなるチタンテトラアルコキシドを共存させる
と、有機高分子マトリックスとチタン系複合酸化物の比
率、チタン系複合酸化物中でのチタンと他の元素との比
率を調製することができる。具体的には、チタニウムテ
トラエトキシド、チタニウムテトライソプロポキシド、
チタニウムテトラn−ブトキシド、チタニウムテトライ
ソブトキシド等が挙げられる。
During the polymerization reaction of an alkoxide of an element that does not form a perovskite crystal structure with titanium (hereinafter referred to as “an alkoxide of another element”) and the alkoxy group of the titanium alkoxide of the present invention, a short-chain alkoxy group and a titanium When a titanium tetraalkoxide consisting of is present, the ratio of the organic polymer matrix to the titanium-based composite oxide and the ratio of titanium to other elements in the titanium-based composite oxide can be adjusted. Specifically, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide,
Titanium tetra n-butoxide, titanium tetraisobutoxide and the like can be mentioned.

【0046】また、前記アシロキシ基の重合反応中に、
チタンアルコキシドと共重合可能な重合性不飽和結合を
有する重合性単量体を共存させると、有機高分子マトリ
ックスの硬度、膨張率等の特性を変化させることができ
る。具体的には、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル等のクロトン
酸エステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等の
アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル等のメタクリル酸エステル、酢酸ビニル、アク
リロニトリル、スチレン等が挙げられる。
Further, during the polymerization reaction of the acyloxy group,
The coexistence of a polymerizable monomer having a polymerizable unsaturated bond copolymerizable with titanium alkoxide can change properties such as hardness and expansion coefficient of the organic polymer matrix. Specifically, crotonic esters such as crotonic acid, acrylic acid, methacrylic acid, methyl crotonate, and ethyl crotonate; acrylate esters such as methyl acrylate and ethyl acrylate; methacrylic acid such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate; Acid esters, vinyl acetate, acrylonitrile, styrene and the like.

【0047】以下に、本発明の有機高分子−チタン系複
合酸化物コンポジットの製造法を、チタンアルコキシド
中のアシロキシ基の重合を先に行う場合、及びアルコキ
シ基の共加水分解重縮合を先に行う場合に分けて説明す
る。
The method for producing the organic polymer-titanium composite oxide composite of the present invention will be described below in the case where the polymerization of the acyloxy group in the titanium alkoxide is performed first, and the co-hydrolysis polycondensation of the alkoxy group is performed first. The operation will be described separately.

【0048】(1)アシロキシ基の重合を先に行う場合 この場合は、さらに、他の元素のアルコキシドの予備加
水分解を行う場合と行わない場合とに分かれる。本発明
に用いるチタンアルコキシドは、他の元素のアルコキシ
ドに比較して、加水分解反応が早い場合が多いので、他
の元素のアルコキシド予備加水分解し、チタンのアル
コキシド、テトラアルコキシドとの共加水分解重縮合を
進行し易くする。
(1) A case where polymerization of an acyloxy group is carried out first This case is further divided into a case where pre-hydrolysis of an alkoxide of another element is carried out and a case where it is not carried out. Titanium alkoxides used in the present invention often undergo a faster hydrolysis reaction than alkoxides of other elements, so that alkoxides of other elements are pre-hydrolyzed and co-hydrolyzed with alkoxides of titanium and tetraalkoxides. It facilitates polycondensation.

【0049】(イ)予備加水分解を行わない場合 チタンアルコキシド、必要に応じて脱水精製溶媒を混合
し、十分に不活性ガス(窒素、アルゴン)置換を行う。
脱水精製溶媒は、行う重合の種類によって任意に添加す
るものであり、添加により重合反応を制御することがで
きる。具体的には上述したチタンアルコキシドの製造に
用いるものと同様であり、塊状重合を行う場合には添加
しない。
(A) When Pre-Hydrolysis is Not Performed Titanium alkoxide and, if necessary, a solvent for dehydration and purification are mixed, and the mixture is sufficiently substituted with an inert gas (nitrogen or argon).
The solvent for dehydration and purification is arbitrarily added depending on the type of polymerization to be performed, and the polymerization reaction can be controlled by the addition. Specifically, it is the same as that used for producing the above-mentioned titanium alkoxide, and is not added when performing bulk polymerization.

【0050】その後、ラジカル重合開始剤又はイオン重
合開始剤、必要に応じて重合性単量体を添加し、加熱、
UVの照射等により重合開始剤を分解して重合反応を行
う。ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイソブチロ
ニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、クメ
ンヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサ
イド、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、フェニ
ルジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィ
ド、テトラメチルチウラムスルフィド等が、イオン重
合開始剤としては塩化アルミニウム、四塩化スズ、三フ
ッ化ホウ素、モノエチルアルミニウムクロライド、ブチ
ルリチウム、ナフタリンナトリウム、臭化フェニルマグ
ネシウム等が挙げられる。
Thereafter, a radical polymerization initiator or an ionic polymerization initiator, and if necessary, a polymerizable monomer are added,
The polymerization reaction is performed by decomposing the polymerization initiator by UV irradiation or the like. Examples of the radical polymerization initiator include azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, azobiscyclohexanecarbonitrile, phenyl disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, tetra tetramethylthiuram disulfide, and examples of ionic polymerization initiators aluminum chloride, tin tetrachloride, boron trifluoride, monoethyl aluminum dichloride, butyl lithium, sodium naphthalene, phenyl magnesium bromide and the like.

【0051】加熱により重合を行う場合は、重合開始剤
が分解する温度であれば良く、特に限定されない。例え
ば、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、
過酸化ラウロイル等のラジカル開始剤を用いた場合は3
0℃〜100℃、イオン重合の場合は室温以下、特に零
下で行うことも多い。
When the polymerization is carried out by heating, the temperature is not particularly limited as long as the polymerization initiator is decomposed. For example, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide,
When a radical initiator such as lauroyl peroxide is used, 3
It is often carried out at 0 ° C. to 100 ° C., and in the case of ionic polymerization, at room temperature or lower, particularly at zero.

【0052】以上全ての操作は不活性ガス気流中で行
う。上記反応混合物に、他の元素のアルコキシド、水混
和性溶媒及び水、必要に応じてチタンテトラアルコキシ
ド、酸、塩基等の触媒を添加し、アルコキシ基を共加水
分解重縮合して目的の有機高分子−チタン系複合酸化物
コンポジットを得る。
All the above operations are performed in an inert gas stream. To the reaction mixture, an alkoxide of another element, a water-miscible solvent and water, and if necessary, a catalyst such as titanium tetraalkoxide, an acid or a base, are added, and the alkoxy group is co-hydrolyzed and polycondensed to obtain the desired organic compound. A molecule-titanium composite oxide composite is obtained.

【0053】ここで、水混和性溶媒は、系に共加水分解
重縮合の水を添加する為に用いる。具体的にはメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類等が挙げ
られ、これらの混合溶媒も用いられる。また、水の量は
アルコキシ基の加水分解性によって任意に変化させる。
また、酸、塩基等の触媒は、アルコキシ基の共加水分解
重縮合を制御するために任意に加えられるものであり、
具体的には、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、クエン酸、水酸
化アンモニウム、水酸化ナトリウム、トリエタノールア
ミン、モルフォリン等が挙げられる。
Here, the water-miscible solvent is used for adding water for co-hydrolysis polycondensation to the system. Specifically, methanol, ethanol, alcohols such as isopropanol,
Examples include ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve, and a mixed solvent thereof is also used. The amount of water is arbitrarily changed depending on the hydrolyzability of the alkoxy group.
In addition, a catalyst such as an acid or a base is optionally added to control co-hydrolytic polycondensation of an alkoxy group,
Specific examples include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, citric acid, ammonium hydroxide, sodium hydroxide, triethanolamine, morpholine and the like.

【0054】(ロ)予備加水分解を行う場合 この場合は、他の元素のアルコキシドの予備加水分解を
行った後に、アルコキシ基の共加水分解重縮合を行う。
(B) Preliminary Hydrolysis In this case, after preliminarily hydrolyzing an alkoxide of another element, cohydrolysis polycondensation of an alkoxy group is performed.

【0055】水混和性溶媒及び他の元素のアルコキシド
を混合し、これに水、必要に応じて酸、塩基等の触媒を
添加し、他の元素のアルコキシドを予備加水分解する。
水混和性溶媒、水、触媒は上記と同様である。
A water-miscible solvent and an alkoxide of another element are mixed, and water, a catalyst such as an acid and a base, if necessary, are added thereto, and the alkoxide of the other element is pre-hydrolyzed.
The water-miscible solvent, water and catalyst are the same as described above.

【0056】その後この反応液を、(イ)で述べたアシロ
キシ基の重合反応混合物と混合し、必要に応じてチタン
テトラアルコキシド、水、酸、塩基等の触媒を添加して
アルコキシド部分を共加水分解重縮合して目的の有機高
分子−チタン系複合酸化物コンポジットを得る。水及び
触媒は上記と同様である。
Thereafter, this reaction solution is mixed with the polymerization reaction mixture of acyloxy groups described in (a), and if necessary, a catalyst such as titanium tetraalkoxide, water, acid, or base is added to co-hydrolyze the alkoxide portion. Decomposition and polycondensation gives the desired organic polymer-titanium composite oxide composite. Water and catalyst are the same as above.

【0057】(2)アルコキシ基の共加水分解重縮合を
先に行う場合 アルコキシ基の共加水分解重縮合を先に行う場合につい
て、アルコキシ基の共加水分解とアシロキシ基の重合反
応とに分けて説明する。
(2) When the Co-hydrolysis Polycondensation of the Alkoxy Group is Performed First The case where the co-hydrolysis polycondensation of the alkoxy group is performed first is divided into the co-hydrolysis of the alkoxy group and the polymerization reaction of the acyloxy group. explain.

【0058】(イ)アルコキシ基の共加水分解重縮合 アルコキシ基の共加水分解重縮合を先行させる場合にお
いても、他の元素のアルコキシドの予備加水分解を行う
場合と行わない場合とに分かれる。初めに、予備加水分
解を行う場合を説明する。
[0058] In case of the prior co-hydrolysis polycondensation of cohydrolysis min Kaikasane condensation alkoxy group (b) alkoxy group, divided into a case of not performing the case of performing the preliminary hydrolysis of the alkoxide of the other elements. First, the case of performing the preliminary hydrolysis will be described.

【0059】他の元素のアルコキシドと水混和性の溶媒
を混合し、これに水、必要に応じて酸、塩基等の触媒を
添加し、他の元素のアルコキシドを予備加水分解する。
水混和性溶媒、水、触媒は前記と同様である。その後、
この反応液にチタンアルコキシド、必要に応じてチタン
テトラアルコキシド、水、酸、塩基等の触媒を添加して
アルコキシド部分を共加水分解重縮合する。水及び触媒
と上記と同様である。
An alkoxide of another element is mixed with a water-miscible solvent, and water and, if necessary, a catalyst such as an acid or a base are added thereto to pre-hydrolyze the alkoxide of another element.
The water-miscible solvent, water and catalyst are the same as described above. afterwards,
A catalyst such as titanium alkoxide and, if necessary, titanium tetraalkoxide, water, acid, and base is added to the reaction solution to co-hydrolyze and polycondense the alkoxide portion. Same as above for water and catalyst.

【0060】次に、予備加水分解を行わない場合を説明
する。チタンアルコキシドと他の元素のアルコキシド、
必要に応じてチタンテトラアルコキシド、水混和性の溶
媒を混合した後、水、必要に応じて酸、塩基等の触媒を
添加し、アルコキシド部分を共加水分解重縮合する。水
混和性の溶媒、水、触媒は前記と同様である。
Next, the case where the preliminary hydrolysis is not performed will be described. Titanium alkoxides and alkoxides of other elements,
After mixing a titanium tetraalkoxide and a water-miscible solvent as needed, water, a catalyst such as an acid and a base as necessary are added, and the alkoxide portion is co-hydrolyzed and polycondensed. The water-miscible solvent, water and catalyst are the same as described above.

【0061】(ロ)アシロキシ基の重合反応 上記のいずれかの方法によりアルコキシ基の共加水分解
重縮合を行った後、系中に残存する溶媒、水を除去す
る。これは、水が後の有機マトリクスを生成させるため
の重合反応を妨害する場合があるからであり、一旦溶媒
と共に除去する。
(Ii) Polymerization reaction of acyloxy group After co-hydrolysis polycondensation of alkoxy group by any of the above methods, the solvent and water remaining in the system are removed. This is because the water may interfere with the subsequent polymerization reaction to form the organic matrix, and is removed once with the solvent.

【0062】その後、不活性ガス置換を充分に行って、
前記と同様のラジカル重合開始剤又はイオン重合開始
剤、必要に応じて脱水精製溶媒、重合性単量体を添加し
た後、不活性ガス気流下で加熱、紫外線の照射等により
重合開始剤を分解し、重合反応を行って目的の有機高分
子−チタン系複合酸化物コンポジットを得る。
Thereafter, the inert gas replacement is sufficiently performed,
After adding the same radical polymerization initiator or ionic polymerization initiator, dehydration purification solvent and polymerizable monomer as described above, the polymerization initiator is decomposed by heating under an inert gas stream, irradiation with ultraviolet rays, or the like. Then, a polymerization reaction is performed to obtain a target organic polymer-titanium composite oxide composite.

【0063】上記(1)あるいは(2)のようにして得
られた有機高分子−チタン系複合酸化物コンポジットを
含有する反応生成物は、粘性液体あるいは固体であるの
で、必要に応じて溶媒を添加し、系の粘度を調節した
後、フィルム、繊維等に成型したり、または、反応生成
物を取り出し、通常のプラスチックスの成型法を用いて
成型する
The reaction product containing the organic polymer-titanium-based composite oxide composite obtained as in the above (1) or (2) is a viscous liquid or a solid. After adding and adjusting the viscosity of the system, it is molded into a film, fiber, etc., or the reaction product is taken out and molded using a normal plastics molding method.

【0064】[0064]

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0065】[0065]

【実施例1】製造例1で得られたチタンアルコキシド及
びテトラメチルオルトシリケートを用い、アシロキシ基
の重合反応を先行させて反応を行い、有機高分子−チタ
ン系複合酸化物コンポジットを製造した。尚、アシロキ
シ基の重合反応中に、アクリル酸を共存させた。
Example 1 An organic polymer-titanium composite oxide composite was produced by using the titanium alkoxide and tetramethyl orthosilicate obtained in Production Example 1 to carry out a reaction prior to the polymerization reaction of an acyloxy group. Acrylic acid was allowed to coexist during the polymerization reaction of the acyloxy group.

【0066】十分に乾燥し窒素置換を行った還流器、撹
拌器付きのフラスコに、蒸留によって脱水精製したトル
エン500mlをとり、これに、製造例1で得られたチ
タンアルコキシド16.9g(0.05モル)、アクリ
ル酸7.2g(0.1モル)、過酸化ベンゾイル0.1
gを撹拌溶解した。窒素置換を十分に行った後、撹拌を
続けながら、窒素気流下で90℃に加温し、4時間保持
してチタンアルコキシドのアクリロキシ基とアクリル酸
を共重合させた。
500 ml of toluene dehydrated and purified by distillation was placed in a flask equipped with a refluxer and a stirrer that had been sufficiently dried and purged with nitrogen, and 16.9 g (0. 0 g) of the titanium alkoxide obtained in Production Example 1 was added thereto. 05 mol), 7.2 g (0.1 mol) of acrylic acid, 0.1 benzoyl peroxide
g was stirred and dissolved. After sufficient replacement with nitrogen, the mixture was heated to 90 ° C. under a nitrogen stream while stirring and kept for 4 hours to copolymerize the acryloxy group of the titanium alkoxide with acrylic acid.

【0067】上記とは別の還流器、撹拌器付きのフラス
コにエタノール200mlをとり、これに、テトラエチ
ルオルトシリケート10.4g(0.05モル)を撹拌
溶解した。さらに、水3.6g(0.2モル)に塩酸
0.0365g(3×10-4モル)を溶解したものを添
加し、テトラエチルオルトシリケートを予備加水分解し
た。この反応混合物と前記共重合反応混合物を撹拌混合
した後、水2.7g(0.15モル)を添加し、撹拌を
続けてチタンアルコキシドのイソブトキシ基とテトラエ
チルオルトシリケートを共加水分解重縮合した。
200 ml of ethanol was placed in a separate flask equipped with a reflux condenser and a stirrer, and 10.4 g (0.05 mol ) of tetraethylorthosilicate was stirred and dissolved therein. Further, a solution prepared by dissolving 0.0365 g (3 × 10 −4 mol) of hydrochloric acid in 3.6 g (0.2 mol) of water was added, and tetraethyl orthosilicate was prehydrolyzed. After the reaction mixture and the copolymerization reaction mixture were stirred and mixed, 2.7 g (0.15 mol) of water was added, and stirring was continued to co-hydrolyze polycondensate the isobutoxy group of the titanium alkoxide with tetraethyl orthosilicate.

【0068】反応後、溶媒を除去して白色の固体を得
た。赤外吸光分析、X線回折、蛍光X線測定を行ったと
ころ、非結晶質酸化チタン−酸化珪素を含んだポリアク
リル酸であることが確認された。
After the reaction, the solvent was removed to obtain a white solid. When infrared absorption analysis, X-ray diffraction, and X-ray fluorescence measurement were performed, it was confirmed that the polyacrylic acid contained amorphous titanium oxide-silicon oxide.

【0069】[0069]

【実施例2】製造例2で得られたチタンアルコキシド及
びジルコニウムテトライソプロポシドを用い、アシロキ
シ基の重合反応を先行させて反応を行い、有機高分子−
チタン系複合酸化物コンポジットを製造した。尚、アシ
ロキシ基の重合反応中にメタクリル酸メチルを、アルコ
キシ基の共加水分解重縮合反応中にチタニウムテトライ
ソプロポキシドを共存させた。
Example 2 Using the titanium alkoxide and zirconium tetraisoproposide obtained in Production Example 2, a reaction was conducted in advance of a polymerization reaction of an acyloxy group to obtain an organic polymer.
A titanium-based composite oxide composite was manufactured. Methyl methacrylate was allowed to coexist during the polymerization reaction of the acyloxy group, and titanium tetraisopropoxide was allowed to coexist during the cohydrolytic polycondensation reaction of the alkoxy group.

【0070】十分に乾燥し窒素置換を行った還流器、撹
拌器付きのフラスコに、蒸留によって脱水精製した四塩
化炭素200mlをとり、これに、製造例2で得られた
チタンアルコキシド9.3g(0.03モル)、メタク
リル酸メチル10.0g(0.1モル)を撹拌溶解し
た。窒素置換を十分に行った後、氷浴中で0℃に冷却
し、撹拌を続けながら、四塩化スズ溶液(1mlを脱水
精製四塩化炭素100mlに溶解したもの)1mlを添
加し、窒素気流下で2時間放置し、チタンアルコキシド
のメタクリロキシ基とメタクリル酸メチルとを共重合さ
せた。反応終了後、イソプロパノール400ml、ジル
コニウムテトライソプロポキシド29.5g(0.09
モル)、チタニウムテトライソプロポキシド8.5g
(0.03モル)を添加した後、さらに水7.2g
(0.4モル)を添加し、ジルコニウムテトライソプロ
ポキシド、チタニウムテトライソプロポキシド及びチタ
ンアルコキシドのイソプロポキシ基とを共加水分解重縮
合した。
200 ml of carbon tetrachloride dehydrated and purified by distillation was placed in a flask equipped with a refluxer and a stirrer that had been sufficiently dried and purged with nitrogen, and 9.3 g of the titanium alkoxide obtained in Production Example 2 was added thereto. 0.03 mol) and 10.0 g (0.1 mol) of methyl methacrylate were dissolved by stirring. After sufficient replacement with nitrogen, the mixture was cooled to 0 ° C. in an ice bath, and while stirring, 1 ml of a tin tetrachloride solution (1 ml dissolved in 100 ml of dehydrated and purified carbon tetrachloride) was added thereto. For 2 hours, and a methacryloxy group of titanium alkoxide and methyl methacrylate were copolymerized. After completion of the reaction, 400 ml of isopropanol and 29.5 g of zirconium tetraisopropoxide (0.09
Mol), 8.5 g of titanium tetraisopropoxide
(0.03 mol) and then 7.2 g of water
(0.4 mol), and co-hydrolyzed polycondensation of zirconium tetraisopropoxide, titanium tetraisopropoxide and isopropoxy groups of titanium alkoxide.

【0071】反応後、溶媒を除去して白色の固体を得
た。赤外吸光分析、X線回折、蛍光X線測定を行ったと
ころ、非結晶質の酸化チタン−酸化ジルコニウムを含ん
だメタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体であるこ
とが確認された。
After the reaction, the solvent was removed to obtain a white solid. Infrared absorption analysis, X-ray diffraction and X-ray fluorescence measurement confirmed that the copolymer was a methacrylic acid-methyl methacrylate copolymer containing amorphous titanium oxide-zirconium oxide.

【0072】[0072]

【実施例3】製造例3で得られたチタンアルコキシド及
びアルミニウムトリsec−ブトキシドを用い、アルコ
キシ基の共加水分解重縮合反応を先行させて反応を行
い、有機高分子−チタン系複合酸化物コンポジットを製
造した。
Example 3 Using the titanium alkoxide and aluminum trisec-butoxide obtained in Production Example 3, the reaction was carried out in advance of the co-hydrolytic polycondensation reaction of the alkoxy group, and an organic polymer-titanium composite oxide composite was obtained. Was manufactured.

【0073】還流器、撹拌器付きのフラスコにエチルセ
ロソルブ500mlをとり、これに、アルミニウムトリ
secブトキシド14.8g(0.06モル)を撹拌溶
解した。さらに、水1.8g(0.1モル)に塩酸0.
0365g(1.0×10-4)を溶解したものを添加
し、アルミニウムトリsecブトキシドを予備加水分解
した。
A flask equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with 500 ml of ethyl cellosolve, and 14.8 g (0.06 mol) of aluminum trisec butoxide was stirred and dissolved therein. Furthermore, hydrochloric acid was added to 1.8 g (0.1 mol) of water in 0.1 g.
A solution in which 0365 g (1.0 × 10 −4 ) was dissolved was added, and aluminum trisec butoxide was pre-hydrolyzed.

【0074】上記反応混合物に、製造例3で得られたチ
タンアルコキシド47.1g(0.14モル)を溶解し
た。さらに撹拌を続けながら水7.2g(0.4モル)
を添加して、アルミニウムトリsecブトキシドとチタ
ンアルコキシドのn−ブトキシ基とを共加水分解重縮合
した。
47.1 g (0.14 mol) of the titanium alkoxide obtained in Production Example 3 was dissolved in the above reaction mixture. Further stirring, 7.2 g of water (0.4 mol)
Was added to co-hydrolyze polycondensate the aluminum trisec butoxide and the n-butoxy group of the titanium alkoxide.

【0075】反応終了後、残存する水、溶媒、塩酸を除
去し、蒸留により脱水精製したベンゼン400mlを添
加し、窒素置換を十分に行った。さらに、窒素気流下で
n−ブチルリチウム溶液1ml(1gを脱水精製したベ
ンゼン100mlに溶解したもの)を素早く添加し、撹
拌をしつつ室温で2時間放置してチタンアルコキシドの
クロトノキシ基を重合させた。
After completion of the reaction, the remaining water, solvent and hydrochloric acid were removed, and 400 ml of benzene dehydrated and purified by distillation was added, followed by sufficient nitrogen replacement. Further, 1 ml of n-butyllithium solution (1 g dissolved in 100 ml of dehydrated and purified benzene) was quickly added under a nitrogen stream, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 2 hours with stirring to polymerize the crotonoxy group of the titanium alkoxide. .

【0076】反応終了後、溶媒を除去して白色の固体を
得た。赤外吸光分析、X線回折、蛍光X線測定を行った
ところ、非結晶質の酸化チタン−酸化アルミニウムを含
んだポリクロトン酸であることが確認された。
After completion of the reaction, the solvent was removed to obtain a white solid. Infrared absorption analysis, X-ray diffraction, and X-ray fluorescence measurement confirmed that the polycrotonic acid contained amorphous titanium oxide-aluminum oxide.

【0077】[0077]

【実施例4】製造例4で得られたチタンアルコキシドと
亜鉛ジn−ブトキシドを用い、アルコキシ基の共加水分
解重縮合反応を先行させて、有機高分子−チタン系複合
酸化物コンポジットを製造した。尚、アルコキシ基の共
加水分解重縮合反応中にチタニウムテトラエトキシドを
共存させた。
Example 4 An organic polymer-titanium-based composite oxide composite was produced using the titanium alkoxide obtained in Production Example 4 and zinc di-n-butoxide, followed by a co-hydrolytic polycondensation reaction of an alkoxy group. . In addition, titanium tetraethoxide was allowed to coexist during the co-hydrolysis polycondensation reaction of the alkoxy group.

【0078】還流器、撹拌器付きのフラスコにエタノー
ル400mlをとり、これに製造例4で得られたチタン
アルコキシド43.7g(0.12モル)、チタニウム
テトラエトキシド13.7g(0.06モル)、亜鉛ジ
n−ブトキシド25.4g(0.12モル)を撹拌溶解
した。さらに、水12.6g(0.7モル)に塩酸0.
11g(3.0×10-3モル)を溶解したものを添加
し、3種のアルコキシドの各々のアルコキシ基を共加水
分解重縮合した。
400 ml of ethanol was placed in a flask equipped with a reflux condenser and a stirrer, and 43.7 g (0.12 mol) of the titanium alkoxide obtained in Production Example 4 and 13.7 g (0.06 mol) of titanium tetraethoxide were obtained. ) And zinc di-n-butoxide (25.4 g, 0.12 mol) were dissolved by stirring. Furthermore, hydrochloric acid 0.1 was added to water 12.6g (0.7 mol).
A solution in which 11 g (3.0 × 10 −3 mol) was dissolved was added, and the respective alkoxy groups of the three alkoxides were co-hydrolyzed and polycondensed.

【0079】反応終了後、残存する水、溶媒、塩酸を除
去し、蒸留により脱水精製したトルエン400mlを添
加し、窒素置換を十分に行った。さらに、氷浴で0℃に
冷却した後、窒素気流下で臭化フェニルマグネシウム
4.3g(0.024モル)を脱水精製トルエン100
mlに溶解した溶液を素早く添加し、撹拌しながらその
ままの温度で1晩放置して、チタンアルコキシドのメタ
クリロキシ基を重合させた。
After completion of the reaction, the remaining water, solvent and hydrochloric acid were removed, and 400 ml of toluene dehydrated and purified by distillation was added, followed by sufficient nitrogen replacement. Further, after cooling to 0 ° C. in an ice bath, 4.3 g (0.024 mol) of phenylmagnesium bromide was dehydrated and purified in toluene under a nitrogen stream.
The solution dissolved in ml was quickly added and left overnight at the same temperature with stirring to polymerize the methacryloxy group of the titanium alkoxide.

【0080】反応後、溶媒を除去して白色の固体を得
た。赤外吸光分析、X線回折、蛍光X線測定を行ったと
ころ、非結晶質の酸化チタン−酸化亜鉛を含んだポリメ
タクリル酸であることが確認された。
After the reaction, the solvent was removed to obtain a white solid. Infrared absorption analysis, X-ray diffraction, and X-ray fluorescence measurement confirmed that the polymethacrylic acid contained amorphous titanium oxide-zinc oxide.

【0081】[0081]

【実施例5】製造例5で得られたチタンアルコキシド及
びテトラエチルオルトシリケートを用い、アシロキシ基
の重合反応を先行させて反応を行い、有機高分子−チタ
ン系複合酸化物コンポジットを製造した。尚、アシロキ
シ基の重合反応中に、スチレンを共存させた。
Example 5 Using the titanium alkoxide and tetraethyl orthosilicate obtained in Production Example 5, a polymerization reaction of an acyloxy group was preceded and a reaction was carried out to produce an organic polymer-titanium composite oxide composite. Note that styrene was allowed to coexist during the polymerization reaction of the acyloxy group.

【0082】十分に乾燥し窒素置換を行った還流器、撹
拌器付きのフラスコに、製造例5で得られたチタンアル
コキシド25.4g(0.1モル)をとり、これにジフ
ェニルジスルフィド0.0654g(3×10-4モル)
をスチレン5.2g(0.05モル)に溶解したものを
添加し、撹拌混合した。窒素置換を十分に行った後、窒
素気流下で撹拌を続けながら30℃に加温し、マツダS
HL超高圧水銀灯で6時間紫外線照射し、アクリロキシ
基とスチレンを共重合させた。
25.4 g (0.1 mol) of the titanium alkoxide obtained in Production Example 5 was placed in a flask equipped with a refluxer and a stirrer that had been sufficiently dried and purged with nitrogen, and 0.0654 g of diphenyl disulfide was added thereto. (3 × 10 -4 mol)
Was dissolved in 5.2 g (0.05 mol) of styrene, followed by stirring and mixing. After sufficient replacement with nitrogen, the mixture was heated to 30 ° C. while continuing to stir under a nitrogen stream, and the Mazda S
Ultraviolet irradiation was performed with an HL ultrahigh pressure mercury lamp for 6 hours to copolymerize an acryloxy group and styrene.

【0083】上記とは別の還流器、撹拌器付きのフラス
コにテトラヒドロフラン300mlをとり、これに、テ
トラエチルオルトシリケート15.2g(0.07
ル)、アルミニウムトリイソブトキシド24.6g
(0.1モル)を撹拌溶解した。さらに、水10.8g
(0.6モル)を添加し、2種のアルコキシドを予備加
水分解した。
In a separate flask equipped with a reflux condenser and a stirrer, 300 ml of tetrahydrofuran was placed, and 15.2 g ( 0.07 mol) of tetraethyl orthosilicate and 24.6 g of aluminum triisobutoxide were added thereto.
(0.1 mol) was dissolved by stirring. In addition, 10.8 g of water
(0.6 mol) was added to prehydrolyze the two alkoxides.

【0084】上記反応混合物を撹拌混合した後、さらに
撹拌を続けてチタンアルコキシドのエトキシ基とアルミ
ニウムトリイソブトキシド、テトラエチルオルトシリケ
ートを共加水分解重縮合した。反応後、溶媒を除去して
白色の固体を得た。赤外吸光分析、X線回折、蛍光X線
測定を行ったところ、非結晶質酸化チタン−酸化珪素
酸化アルミニウムを含んだアクリル酸−スチレン共重合
体であることが確認された。
After stirring and mixing the above reaction mixture, stirring was further continued to mix the ethoxy group of titanium alkoxide with aluminum.
Triisobutoxide and tetraethyl orthosilicate were co-hydrolyzed and polycondensed. After the reaction, the solvent was removed to obtain a white solid. Infrared absorption analysis, X-ray diffraction, was subjected to X-ray fluorescence measurement, non-crystalline titanium oxide - silicon oxide -
It was confirmed that it was an acrylic acid-styrene copolymer containing aluminum oxide .

【0085】上記実施例1〜5で得られた有機高分子−
チタン系複合酸化物コンポジットは、これらを薄い膜状
にして一定領域内の元素分析(EPMA等)を行ったと
ころ、チタン系複合酸化物が有機高分子マトリクス中に
均一に分散していることが確認された。さらに、薄い膜
状にしたものを透過型電子顕微鏡により観察を行い、無
機骨格が十分に発達していることが確認された。
The organic polymer obtained in Examples 1 to 5
Titanium-based composite oxide composites were made into thin films and subjected to elemental analysis (EPMA, etc.) within a certain area. As a result, it was found that the titanium-based composite oxides were uniformly dispersed in the organic polymer matrix. confirmed. Further, the thin film was observed with a transmission electron microscope, and it was confirmed that the inorganic skeleton was sufficiently developed.

【0086】[0086]

【発明の効果】本発明により、十分に発達した骨格を有
するチタン系複合酸化物が強固に結合し、かつ、均一に
分布した有機高分子−チタン系複合酸化物コンポジット
を提供できる。このコンポジットにより、実用に値する
充分な吸着能力を有する薄膜、繊維等が得られ、吸着剤
として利用することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an organic polymer-titanium-based composite oxide composite in which a titanium-based composite oxide having a well-developed skeleton is firmly bonded and uniformly distributed. By this composite, a thin film, a fiber, or the like having a sufficient adsorption ability worth practical use is obtained, and can be used as an adsorbent.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−280279(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 79/00 C08F 30/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-280279 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 79/00 C08F 30/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 化1で表される重合性不飽和結合を持つ
アシロキシ基を有するチタンアルコキシドと、チタンと
共にペロブスカイト型の結晶構造をとらない金属のアル
コキシドとを共存させ、前記アシロキシ基の重合反応
と、各々のアルコキシドのアルコキシ基の共加水分解重
縮合反応により得られる有機高分子−チタン系複合酸化
物コンポジット。 【化1】Ti(OR)4-nn 但し、Rは同一又は異なる種類の炭素数2〜10のアル
キル基、Qは各々同一又は異なる種類の重合性不飽和結
合を有するアシロキシ基、nは1又は2である。
1. A polymerization reaction of an acyloxy group by coexisting a titanium alkoxide having an acyloxy group having a polymerizable unsaturated bond represented by the chemical formula 1 and an alkoxide of a metal which does not form a perovskite crystal structure together with titanium. And an organic polymer-titanium-based composite oxide composite obtained by a co-hydrolysis polycondensation reaction of the alkoxy group of each alkoxide. ## STR1 ## Ti (OR) 4-n Q n where, R represents the same or different types of Al <br/> kill group having 2 to 10 carbon atoms, Q is each the same or different types of polymerizable unsaturated bonds N is 1 or 2;
【請求項2】 請求項1において、前記アシロキシ基の
重合反応中に、前記チタンアルコキシドと共重合可能な
重合性不飽和結合を有する重合性単量体を共存させて得
られることを特徴とする有機高分子−チタン系複合酸化
物コンポジット。
2. The method according to claim 1, wherein the polymer is obtained by coexisting a polymerizable monomer having a polymerizable unsaturated bond copolymerizable with the titanium alkoxide during the polymerization reaction of the acyloxy group. Organic polymer-titanium composite oxide composite.
【請求項3】 前記重合性単量体が、クロトン酸、アク
リル酸、メタクリル酸、クロトン酸エステル、アクリル
酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、アク
リロニトリル、スチレンからなる群より選ばれることを
特徴とする請求項2記載の有機高分子−チタン系複合酸
化物コンポジット。
3. The method according to claim 2, wherein the polymerizable monomer is selected from the group consisting of crotonic acid, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid ester, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, vinyl acetate, acrylonitrile, and styrene. The organic polymer-titanium-based composite oxide composite according to claim 2.
【請求項4】 前記アルコキシ基の共加水分解重縮合反
応中に、炭素数2〜10のアルコキシ基とチタンからな
るチタンテトラアルコキシドを共存させることを特徴と
する請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機高分子−
チタン系複合酸化物コンポジット。
4. The method according to claim 1, wherein a co-hydrolysis polycondensation reaction of the alkoxy group coexists with an alkoxy group having 2 to 10 carbon atoms and a titanium tetraalkoxide composed of titanium. Organic polymer according to item-
Titanium-based composite oxide composite.
JP01296693A 1992-09-28 1993-01-28 Organic polymer-titanium composite oxide composite Expired - Fee Related JP3183740B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01296693A JP3183740B2 (en) 1992-09-28 1993-01-28 Organic polymer-titanium composite oxide composite

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25859892 1992-09-28
JP4-258598 1992-09-28
JP01296693A JP3183740B2 (en) 1992-09-28 1993-01-28 Organic polymer-titanium composite oxide composite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06157767A JPH06157767A (en) 1994-06-07
JP3183740B2 true JP3183740B2 (en) 2001-07-09

Family

ID=26348664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01296693A Expired - Fee Related JP3183740B2 (en) 1992-09-28 1993-01-28 Organic polymer-titanium composite oxide composite

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3183740B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101705425B (en) * 2009-11-06 2011-07-20 武汉钢铁(集团)公司 Ti-contained sulphuric acid dew-point corrosion resisting steel with tensile strength not less than 450 MPa

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4292634B2 (en) * 1999-07-21 2009-07-08 凸版印刷株式会社 Method for manufacturing antireflection laminate
JP4590665B2 (en) * 1999-12-07 2010-12-01 凸版印刷株式会社 High refractive index composition, high refractive index film and antireflection film
JP4932986B2 (en) * 2000-03-17 2012-05-16 宇部日東化成株式会社 Organic-inorganic composite gradient material and its use
KR101001441B1 (en) * 2004-08-17 2010-12-14 삼성전자주식회사 Organic-Inorganic Metal Hybrid Material and Organic Insulator Composition Comprising the Same
JP4985112B2 (en) * 2007-06-04 2012-07-25 Dic株式会社 Organic-inorganic hybrid resin aqueous dispersion, curable resin composition, paint and paint
JP5527868B2 (en) * 2008-02-06 2014-06-25 国立大学法人信州大学 Lens manufacturing method
JP5682062B2 (en) * 2008-10-30 2015-03-11 ナガセケムテックス株式会社 Curable composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101705425B (en) * 2009-11-06 2011-07-20 武汉钢铁(集团)公司 Ti-contained sulphuric acid dew-point corrosion resisting steel with tensile strength not less than 450 MPa

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06157767A (en) 1994-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5064877A (en) Process for fixing inorganic species in an organic matrix
US5656704A (en) Highly syndiotactic PMMA polymers
Di et al. Intergallery living polymerization using silicate-anchored photoiniferter. A versatile preparatory method for exfoliated silicate nanocomposites
JP3183740B2 (en) Organic polymer-titanium composite oxide composite
EP0528038A1 (en) Composite composition excellent in transparency and production thereof
JP2006193708A (en) Fluorene skeleton-containing (meth)acrylic polymer and method for producing the same
US6107396A (en) Method of preparing a composite of organic and inorganic compounds
JP2001522905A (en) Coupling method of cationic living polymer
JP4632009B2 (en) Cyclic olefin copolymer, composite, cross-linked product thereof, and optical material
JP2003277507A (en) Manufacturing method of polysilane copolymer
CN102292148B (en) Sol-gel-polymer nanocomposite and methods thereof
JP2001281475A (en) Organic/inorganic composite material for optical waveguide and method for manufacturing optical waveguide using the same
JP3129355B2 (en) Organic polymer-titanium oxide composite
JP3123580B2 (en) Organic polymer-titanate composite
US5359018A (en) Method of controlling the polymerization of acrylates
US20030166804A1 (en) Trivalent organic lanthanoid complex, catalyst for production of (meth) acrylic polymer, and (meth) acrylic polymer
JPH0693049A (en) Methacrylic random copolymer and its production
JP3569666B2 (en) Manufacturing method of titanium alkoxide
JP2001048987A (en) Production of network polysilane
JP3417064B2 (en) Method for polymerizing methacrylic ester having polar group
JPH0551612B2 (en)
JP2003055517A (en) Polymethyl methacrylate/titania hybrid
JPH0258505A (en) Method for anionic polymerization
Kumar et al. Polymer-montmorillonite nanocomposites through controlled radical polymerization using (4-Vinylbenzyl) triethylammonium anchored organo-montmorillonite
JP3685857B2 (en) Method for producing resin composition

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees