JPH06248060A - Production of lactone polymer - Google Patents
Production of lactone polymerInfo
- Publication number
- JPH06248060A JPH06248060A JP3218493A JP3218493A JPH06248060A JP H06248060 A JPH06248060 A JP H06248060A JP 3218493 A JP3218493 A JP 3218493A JP 3218493 A JP3218493 A JP 3218493A JP H06248060 A JPH06248060 A JP H06248060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- lactone
- tin
- ligand
- oxide
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は特定の複合触媒を用いる
ラクトン重合体の製造方法に関する。さらに詳しくは、
有機金属とルイス塩基より成る複合触媒を用いることに
より、ラクトン重合体を短時間で速やかに得るための製
造方法に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a lactone polymer using a specific composite catalyst. For more details,
The present invention relates to a production method for rapidly obtaining a lactone polymer in a short time by using a composite catalyst composed of an organic metal and a Lewis base.
【0002】ラクトン重合体は、その平均分子量や官能
基等の違いにより産業上の多くの分野で広く用いられて
いる。例えば、グリコールを開始剤とした分子量が 500
〜5000のラクトン重合体は、ポリウレタン・塗料等の原
料として非常に有用であり、ラジカル重合性二重結合を
有するラクトン重合体は自動車、家電製品等の分野でア
クリル系コーティング材料として利用されている。分子
量が10,000を超えるラクトン重合体は実用的な機械的強
度をもち、プラスチック成形品・フィルム・ホットメル
ト接着剤等に用いられている。Lactone polymers are widely used in many industrial fields due to differences in their average molecular weight and functional groups. For example, the molecular weight of glycol is 500
Lactone polymers of up to 5000 are very useful as raw materials for polyurethanes and paints, and lactone polymers having radically polymerizable double bonds are used as acrylic coating materials in fields such as automobiles and home appliances. . Lactone polymers having a molecular weight of more than 10,000 have practical mechanical strength and are used in plastic molded products, films, hot melt adhesives and the like.
【0003】[0003]
【従来の技術】ラクトン重合体を得るために用いられる
触媒は、数多く知られているが、代表的なものとして
は、アルカリ金属系化合物(特公昭 40-26557 、U.S. P
atent 3,021,314 )、アルカリ土類金属化合物(U.S. P
atent 3,021,310; 3,021,311)、アルミニウム系化合物
(特公昭 43-2473)、無機酸(特公昭 35-497 )、テト
ラブチルチタネートなどのチタン系化合物およびスズ系
化合物(特公昭 41-19559;特公昭 64-1491)等が挙げら
れる。これらの中で、アルカリ金属系化合物、アルカリ
土類金属化合物およびアルミニウム系化合物等は、いず
れも酸素や水分に接触すると直ちに発火したり分解した
りするなど安定性、取扱上の安全性に問題がある。ま
た、ラクトン重合体を得るために用いられる触媒量が比
較的多くしばしば色相や熱安定性に悪い影響を与える。BACKGROUND OF THE INVENTION A large number of catalysts used to obtain lactone polymers are known, but typical ones are alkali metal compounds (Japanese Patent Publication No. 40-26557, USP).
atent 3,021,314), alkaline earth metal compounds (US P
atent 3,021,310; 3,021,311), aluminum compounds (Japanese Patent Publication No. 43-2473), inorganic acids (Japanese Patent Publication No. 35-497), titanium compounds such as tetrabutyl titanate and tin compounds (Japanese Patent Publication No. 41-19559; Japanese Patent Publication No. Sho 64-19559). 1491) and the like. Among these, alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds, aluminum compounds, etc. all have problems in stability and handling safety such as immediate ignition or decomposition when they come into contact with oxygen or moisture. is there. Also, the amount of catalyst used to obtain the lactone polymer is relatively large and often adversely affects the hue and thermal stability.
【0004】無機酸においては、ラクトン重合速度が遅
く、更に高分子のラクトン重合体が得られない問題があ
る。これに対して、テトラブチルチタネート等のチタン
系化合物やジブチルスズラウレート、ジブチルスズオキ
シド、オクチル酸第1スズ等のスズ化合物およびクロム
モリブデン、タングステン、アンチモン、ジルコニウム
およびランタノイド等の金属化合物は取扱い易く、ラク
トン単量体に対して十分の溶解性を有しており、毒性も
問題にならない。Inorganic acids have a problem that the lactone polymerization rate is slow and a high-molecular lactone polymer cannot be obtained. On the other hand, titanium compounds such as tetrabutyl titanate and tin compounds such as dibutyl tin laurate, dibutyl tin oxide and stannous octylate and metal compounds such as chromium molybdenum, tungsten, antimony, zirconium and lanthanoids are easy to handle, and lactone It has sufficient solubility in the monomer and toxicity is not a problem.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の金属化合物のみを触媒とした場合、ラクトンの重合速
度が比較的遅くさらに得られたラクトン重合体の色相や
熱安定性が十分に満足できない事や、分子量分布が広す
ぎるため産業的用途に適用できないこと等がたびたび見
られた。However, when only these metal compounds are used as a catalyst, the lactone polymerization rate is relatively slow, and further the hue and thermal stability of the obtained lactone polymer cannot be sufficiently satisfied. However, it was often found that the molecular weight distribution was too wide to be applied to industrial applications.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決すべく鋭意検討を行った結果、ラクトン重合体を
製造する際、特定の金属化合物と配位子より成る複合触
媒を用いると、重合速度において極めて速やかにかつ色
相や熱安定性に優れたラクトン重合体が安定して得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至った。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have used a composite catalyst composed of a specific metal compound and a ligand when producing a lactone polymer. Then, it was found that a lactone polymer excellent in hue and thermal stability can be stably obtained at a very high polymerization rate, and the present invention has been completed.
【0007】即ち、本発明はスズ化合物等の金属化合物
と配位子より成る複合触媒を用いることを特徴とするラ
クトン重合体の製造方法を提供するものである。That is, the present invention provides a method for producing a lactone polymer characterized by using a composite catalyst comprising a metal compound such as a tin compound and a ligand.
【0008】本発明における金属化合物としては、有機
金属化合物、金属ハロゲン化物、金属酸化物および金属
水酸化物等が例示できる。Examples of the metal compound in the present invention include organic metal compounds, metal halides, metal oxides and metal hydroxides.
【0009】金属元素としては、特に限定されないが、
周期表でのIIIA 、IVA 、VIA 、およびIV 族に属す金属
元素が好ましく、その中でスズ、チタン、モリブデン、
タングステンおよびランタノイド等が最も好ましく、特
にスズにおいては、数多くの化合物が例示できる。The metal element is not particularly limited,
Metal elements belonging to IIIA, IVA, VIA, and IV of the periodic table are preferred, among which tin, titanium, molybdenum,
Tungsten and lanthanoids are the most preferable, and tin can be exemplified by a large number of compounds.
【0010】本発明におけるスズ化合物を式[1]、
[2]および[3] ンから任意に選択され、Rは水素、アルキル基およびア
リール基から任意に選択される》で示す。The tin compound in the present invention is represented by the formula [1],
[2] and [3] , R is optionally selected from hydrogen, alkyl groups and aryl groups.
【0011】式[1]〜[3]のY1 〜Y4 は同一の置
換基でも、すべて異なる置換基でもよく、式[1]〜
[3]のスズ化合物は単独または2種以上の混合物で用
いられる。式[1]〜[3]中のR−としては、水素、
炭素数 1〜20のアルキル基および炭素数 6〜30のアリー
ル基から任意に選択される。Y 1 to Y 4 in the formulas [1] to [3] may be the same or different, and the formulas [1] to
The tin compound [3] is used alone or as a mixture of two or more kinds. R- in formulas [1] to [3] is hydrogen,
It is arbitrarily selected from an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
【0012】具体的には水素、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、 iso
−ブチル基、 sec−ブチル基、tert−ブチル基、 n−ペ
ンチル基、ネオペンチル基、 n−ヘキシル基、 n−ペプ
チル基、 n−オクチル基、 n−ノニル基、 n−デニル
基、 n−ドデニル基、 n−ウンデニル基、シクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、シクロヘキシル
メチル基、、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エ
トキシエチル基、ブトキシメチル基、フェニル基、ビフ
ェニル基、アルキル基置換フェニル基およびコハク酸、
マレイン酸、フタル酸等の二塩基酸から導入される分子
内にエステル基又はカルボキシル基を有したアルケニル
基、アルキレン基、フェニル基が挙げられる。Specifically, hydrogen, methyl group, ethyl group, n
-Propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso
-Butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, neopentyl group, n-hexyl group, n-peptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-denyl group, n-dodenyl group Group, n-undenyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, cyclohexylmethyl group, methoxymethyl group, methoxyethyl group, ethoxyethyl group, butoxymethyl group, phenyl group, biphenyl group, alkyl group-substituted phenyl group and amber acid,
Examples thereof include an alkenyl group having an ester group or a carboxyl group, an alkylene group, and a phenyl group, which are introduced from a dibasic acid such as maleic acid or phthalic acid.
【0013】式[1]〜[3]中のハロゲンとしては、
塩素、臭素、フッ素およびヨウ素が挙げられるが、塩素
が最も一般的である。As the halogen in the formulas [1] to [3],
Included are chlorine, bromine, fluorine and iodine, with chlorine being the most common.
【0014】式[1]に属すスズ化合物の具体的として
は、ジブチルスズオキシド、ジメチルスズオキシド、モ
ノブチルスズオキシドヒドロキシド、モノメチルスズオ
キシドヒドロキシド、モノブチルスズオキシドクロリ
ド、モノブチルスズオキシドメトキシド、ジオクチル酸
スズオキシド、モノオクチルスズオキシドヒドロキシ
ド、モノブチルモノオクチル酸スズオキシド、モノブチ
ルモノ酢酸スズオキシドおよびモノブチルモノヘプタン
酸スズオキシド等が挙げられる。Specific examples of the tin compound belonging to the formula [1] include dibutyltin oxide, dimethyltin oxide, monobutyltin oxide hydroxide, monomethyltin oxide hydroxide, monobutyltin oxide chloride, monobutyltin oxide methoxide, and tin oxide dioctylate. , Monooctyl tin oxide hydroxide, monobutyl monooctyl acid tin oxide, monobutyl monoacetic acid tin oxide, monobutyl monoheptanoic acid tin oxide, and the like.
【0015】式[2]に属すスズ化合物の具体的として
は、ジブチルスズジクロリド、ジメチルスズシクロリ
ド、塩化第2スズ、ジブチルジ(モノブチルマレイン
酸)スズ、ジブチルジ(モノメチルマレイン酸)スズ、
ジメチルジ(モノブチルマレイン酸)スズ、ジブチルジ
(モノブチルコハク酸)スズ、ジブチルジオクチル酸ス
ズ、モノブチルトリブチル酸スズ、モノブチルトリ酢酸
スズ、トリブチルスズクロリド、ジブチルジメタクリル
酸スズ、ジ(モノブチルマレイン酸)ジクロリド、ジオ
クチル酸スズジクロリドおよびトリオクチル酸クロリド
等が挙げられる。Specific examples of the tin compound belonging to the formula [2] include dibutyltin dichloride, dimethyltin cyclolide, stannic chloride, dibutyldi (monobutylmaleic acid) tin, dibutyldi (monomethylmaleic acid) tin,
Dimethyl di (monobutyl maleate) tin, dibutyl di (monobutyl succinate) tin, dibutyl tin dioctylate, monobutyl tributyrate, tin monobutyl triacetate, tributyl tin chloride, dibutyl dimethacrylate tin, di (monobutyl maleate) dichloride , Dioctyl tin dichloride, trioctyl chloride, and the like.
【0016】式[3]に属すスズ化合物の具体的として
は、ジオクチル酸スズ、ジラウリル酸スズ、塩化第1ス
ズ、臭化第1スズ、ヨウ化第1スズおよびモノブチルス
ズクロリド等が挙げられる。本発明のスズ化合物におい
て、式[1]〜[3]は単量体スズ化合物の構造を示し
ているが、別に2量体スズ化合物または多量体スズ化合
物が含有されていても問題ない。Specific examples of the tin compound belonging to the formula [3] include tin dioctylate, tin dilaurate, stannous chloride, stannous bromide, stannous iodide and monobutyltin chloride. In the tin compound of the present invention, the formulas [1] to [3] show the structure of the monomer tin compound, but there is no problem even if a dimer tin compound or a polymer tin compound is contained separately.
【0017】本発明におけるスズ以外の金属化合物の具
体的としてはテトラn −ブチルチタネート、テトラn −
プロピルチタネート、テトラエタノールチタネート、ジ
シュウ酸ジアンモニウムチタンオキシド、ヘキサフッ化
チタンジカリウム、ヘキサフッ化チタンジアンモニウ
ム、ジ酢酸モリブデンジオキシド、モリブデンアセチル
アセトナート、リンタングステン酸、ジ酢酸ジルコニウ
ムオキシドおよびジ酢酸ランタンオキシド等、数多く挙
げられる。Specific examples of the metal compound other than tin in the present invention include tetra-n-butyl titanate and tetra-n-butyl titanate.
Propyl titanate, tetraethanol titanate, diammonium titanium dioxide disoxalate, titanium dipotassium hexafluoride, titanium diammonium hexafluoride, molybdenum diacetate dioxide, molybdenum acetylacetonate, phosphotungstic acid, zirconium diacetate oxide and lanthanum diacetate oxide, etc., There are many.
【0018】本発明における配位子とは、金属化合物に
電子対(ローンペアー)を供与し配位結合による複合触
媒を形成し得る化合物である。特に限定を受けないが、
周期表での VB 、VIB に属す元素から構成される化合
物が一般的である。The ligand in the present invention is a compound that can donate an electron pair (lawn pair) to a metal compound to form a composite catalyst by coordination bond. Although not particularly limited,
Compounds composed of elements belonging to VB and VIB in the periodic table are common.
【0019】以下具体例を挙げる。チッ素系配位子とし
ては、アンモニア、エチレンジアミン、ピリジン、トリ
エチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、アゾビスイ
ソブチロニトリル、トリエチレンジアミン、2,2´−
ビピリジン、N,N,N',N' −テトラメチルエチレンジアミ
ン、リン系配位子としては、トリメチルホスフィン、ト
リブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリメ
トキシホスフィン、トリフェノキシホスフィン、トリフ
ェニルホスフィンオキシド、トリメチルホスフィンオキ
シド、トリ(ジメチルアミノ)ホスフィン、ヘキサメチ
ルホスホリックトリアミド、BINAP 、DIOP、CHIRAPHOS
等と略される不斉リン配位子、酸素系配位子としては、
一酸化炭素、アセトン、アセチルアセトン、ベンゾキノ
ン、クラウンエーテル、その他、シクロペンタジエニ
ル、シクロオクタジエン、ベンゼン、ペンタメチルシク
ロペンタジエニル、トリフェニルヒ素、トリフェニルヒ
素オキシド、トリブチルヒ素、トリフェニルアンチモ
ン、トリフェニルアンチモンオキシド、ジフェニルスル
フィド、ジフェニルスルオキシド、ジフェニルセレン、
ジフェニルジセレニド等が挙げられる。Specific examples will be given below. As the nitrogen-based ligand, ammonia, ethylenediamine, pyridine, triethylamine, diazabicycloundecene, azobisisobutyronitrile, triethylenediamine, 2,2'-
Bipyridine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, phosphorus ligands such as trimethylphosphine, tributylphosphine, triphenylphosphine, trimethoxyphosphine, triphenoxyphosphine, triphenylphosphine oxide, trimethylphosphine oxide , Tri (dimethylamino) phosphine, hexamethylphosphoric triamide, BINAP, DIOP, CHIRAPHOS
Examples of asymmetric phosphorus ligands and oxygen-based ligands abbreviated as
Carbon monoxide, acetone, acetylacetone, benzoquinone, crown ether, others, cyclopentadienyl, cyclooctadiene, benzene, pentamethylcyclopentadienyl, triphenylarsenic, triphenylarsenic oxide, tributylarsenic, triphenylantimony, tri Phenyl antimony oxide, diphenyl sulfide, diphenyl sulfoxide, diphenyl selenium,
Diphenyl diselenide etc. are mentioned.
【0020】金属化合物に対する配位子の配位数、また
金属化合物に配位子を配位し複合触媒を製造する方法
は、特に限定されない。金属化合物と配位子のモル比に
おいては通常1:0.1 〜1:8の範囲が好ましく、一番
活性が強いモル比に設定し用いることが好ましい。The coordination number of the ligand with respect to the metal compound and the method for producing the composite catalyst by coordinating the ligand with the metal compound are not particularly limited. The molar ratio of the metal compound to the ligand is usually preferably in the range of 1: 0.1 to 1: 8, and it is preferable to set and use the molar ratio with the strongest activity.
【0021】複合触媒を製造する方法においては、金属
化合物の配位子の性質から種々の温度、圧力、気体雰囲
気、添加方法、添加順序等の製造条件を選択することが
可能である。例えば、モノブチルスズオキシドヒドロキ
シドとトリフェニルホスフィンオキシドを用いる場合、
それぞれの等モル混合物を室温でラクトン単量体に溶解
することだけで、本発明を達成できる。In the method for producing the composite catalyst, various production conditions such as temperature, pressure, gas atmosphere, addition method, addition order and the like can be selected depending on the nature of the ligand of the metal compound. For example, when using monobutyltin oxide hydroxide and triphenylphosphine oxide,
The present invention can be achieved only by dissolving each equimolar mixture in the lactone monomer at room temperature.
【0022】本発明における金属化合物と配位子よりな
る複合触媒において、安定性、ラクトン単量体に対する
溶解性および低毒性等の点にいずれも問題なく、複合触
媒の活性を考慮し、単独または2種以上の混合物として
用いることができる。The composite catalyst comprising a metal compound and a ligand according to the present invention has no problems in stability, solubility in lactone monomer, low toxicity and the like, and may be used alone or in consideration of the activity of the composite catalyst. It can be used as a mixture of two or more kinds.
【0023】本発明におけるラクトン重合体とは、ラク
トン単量体の1分子以上が開環付加反応することにより
生成する化合物の集合またはこれらの化合物を50重量%
以上含有する混合物である。具体的には、多価アルコー
ルや分子内に水酸基を含有するポリマー等を開始剤とし
てラクトン単量体を開環付加重合させた粘調液体、ろう
状固体、プラスチック等のオリゴマーやポリマーおよび
ヒドロキシエチルメタクリレートとラクトン単量体との
開環付加反応により生成するラジカル重合性二重結合を
有するモノマー等が挙げられる。The lactone polymer in the present invention means a group of compounds produced by the ring-opening addition reaction of one or more molecules of the lactone monomer or 50% by weight of these compounds.
It is a mixture containing the above. Specifically, a viscous liquid obtained by ring-opening addition polymerization of a lactone monomer using a polyhydric alcohol or a polymer having a hydroxyl group in the molecule as an initiator, a waxy solid, an oligomer or polymer such as plastic, and hydroxyethyl. Examples thereof include a monomer having a radical-polymerizable double bond produced by a ring-opening addition reaction of a methacrylate and a lactone monomer.
【0024】ここでのラクトン単量体としては、δ−バ
レロラクトン、ε−カプロラクトン、エナントラクトン
(7−ヒドロキシヘプタン酸ラクトン)、8−ヒドロキ
シオクタン酸ラクトン、12−ヒドロキシドデカン酸ラ
クトン、13−ヒドロキシトリデカン酸ラクトン、14
−ヒドロキシテトラデカン酸ラクトン、15−ヒドロキ
シペンタデカン酸ラクトンおよびこれらラクトンのアル
キル誘導体ならびにアルコキシ誘導体である。さらに3
−エチル−2−ケト−1,4−ジオキサン、1,4−ジ
オキサン−2−オン、3−プロピル−2−ケト−1、4
−ジオキサン等のジオキサン類も適用される。これらの
ラクトン単量体は単独または2種以上の混合物として用
いられる。Examples of the lactone monomer here include δ-valerolactone, ε-caprolactone, enanthlactone (7-hydroxyheptanoic acid lactone), 8-hydroxyoctanoic acid lactone, 12-hydroxydodecanoic acid lactone and 13-hydroxy. Lactic acid tridecanoate, 14
-Hydroxytetradecanoic acid lactone, 15-hydroxypentadecanoic acid lactone and alkyl and alkoxy derivatives of these lactones. 3 more
-Ethyl-2-keto-1,4-dioxane, 1,4-dioxan-2-one, 3-propyl-2-keto-1,4
-Dioxanes such as dioxane also apply. These lactone monomers are used alone or as a mixture of two or more kinds.
【0025】これらのラクトン単量体の中で実用的価値
の最も大きいε−カプロラクトンやメチル化ε−カプロ
ラクトン、δ−バレロラクトン、3−エチル−2−ケト
−1,4−ジオキサン等が好ましく用いられる。Of these lactone monomers, ε-caprolactone, methylated ε-caprolactone, δ-valerolactone, 3-ethyl-2-keto-1,4-dioxane and the like, which have the greatest practical value, are preferably used. To be
【0026】活性水素を有する開始剤とは、水酸基、ア
ミノ基、チオール基およびカルボキシル基等を分子内に
有する化合物やポリマーであり、水、グリコール、トリ
オール、テトラオール等の多価アルコール、ラジカル重
合性二重結合等の官能基を有するアルコール、アミン類
および分子内に水酸基を含有するポリマー等が挙げら
れ、具体的には水、エチレングリコール、ジエチレング
リコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサメ
チレンジオール、グリセリン、ペンタエリスリトール、
メトキシエタノール、モノアセチルエチレングリコー
ル、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロ
キシエチルアクリレート、2−アミノエタノール、6−
ヒドロキシヘキサン酸、アリルアルコール、4−ヒドロ
キシブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニ
ルエ−テル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオ
キシド、ポリテトラメチレングリコール、水酸基を含有
するエポキシ樹脂、水酸基を含有するポリブタジエンお
よび2−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合また
はグラフト化したポリマー等が挙げられる。The active hydrogen-containing initiator is a compound or polymer having a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, a carboxyl group or the like in the molecule, and a polyhydric alcohol such as water, glycol, triol or tetraol, or radical polymerization. Examples thereof include alcohols having a functional group such as a polymerizable double bond, amines, and polymers having a hydroxyl group in the molecule. Specifically, water, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6- Hexamethylene diol, glycerin, pentaerythritol,
Methoxyethanol, monoacetylethylene glycol, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-aminoethanol, 6-
Hydroxyhexanoic acid, allyl alcohol, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetramethylene glycol, epoxy resin containing hydroxyl groups, polybutadiene containing hydroxyl groups and 2-hydroxyethyl. Examples thereof include polymers obtained by copolymerizing or grafting methacrylate.
【0027】本発明におけるラクトン重合体の製造方法
としては特に限定されないが、活性水素を有する開始剤
の存在下、一般的には 80 〜 230℃、好ましくは100 〜
180℃の温度で、金属化合物と配位子よりなる複合触媒
を0.1 〜 1000 ppm 、好ましくは1 〜 100 ppm添加し、
ラクトン単量体を開環重合(付加)反応する方法が望ま
しい。The method for producing the lactone polymer in the present invention is not particularly limited, but in the presence of an initiator having active hydrogen, it is generally 80 to 230 ° C., preferably 100 to
At a temperature of 180 ° C, 0.1 to 1000 ppm, preferably 1 to 100 ppm of a composite catalyst consisting of a metal compound and a ligand is added,
A method in which a lactone monomer is subjected to ring-opening polymerization (addition) reaction is desirable.
【0028】反応温度が 80 ℃を下回る場合は反応速度
が遅く、230 ℃を上回る場合は酸化反応による着色や生
じた重合体の分解反応等が発生し好ましくない。複合触
媒量が 0.1 ppm を下回る場合にも反応速度が遅く、10
00 ppmを超えると生じた重合体の色相、熱安定性等が悪
化するため好ましくない。When the reaction temperature is lower than 80 ° C., the reaction rate is slow, and when it is higher than 230 ° C., coloration due to the oxidation reaction or decomposition reaction of the resulting polymer is unfavorable. The reaction rate was slow even when the amount of the composite catalyst was less than 0.1 ppm.
When it exceeds 00 ppm, the hue and thermal stability of the resulting polymer are deteriorated, which is not preferable.
【0029】また本発明のラクトン重合体を製造する方
法では、塊重合、溶液重合および懸濁重合等のいかなる
重合方法も問題なく用いられる。溶液重合に使用できる
有機溶剤としては、トルエン、キシレンなどの芳香族炭
化水素類が、反応に不活性で比較的沸点が高いため好ま
しい。溶媒は実質的に無水のものが望ましい。In the method for producing the lactone polymer of the present invention, any polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization and suspension polymerization can be used without any problem. As the organic solvent that can be used in the solution polymerization, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene are preferable because they are inert to the reaction and have a relatively high boiling point. The solvent is preferably substantially anhydrous.
【0030】本発明のラクトン重合体を製造する方法に
おける製造装置の形式は、特に制限を受けない。たとえ
ば、バッチ式、半連続式および連続式の通常の撹拌型反
応器、ニーダー型反応器が問題なく使用できる。また、
反応系中の圧力、気体雰囲気も特に制限を受けない。0.
01 Torr 〜 10 気圧、チッ素等不活性ガス、空気等雰囲
気の条件下で任意に反応を行うことが可能である。The type of production apparatus in the method for producing the lactone polymer of the present invention is not particularly limited. For example, batch type, semi-continuous type and continuous type ordinary stirring type reactors and kneader type reactors can be used without problems. Also,
The pressure and gas atmosphere in the reaction system are not particularly limited. 0.
The reaction can be arbitrarily performed under the conditions of 01 Torr to 10 atmospheres, an inert gas such as nitrogen, and an atmosphere such as air.
【0031】本発明のラクトン重合体を製造する方法に
おいて、金属化合物、配位子、ラクトン単量体、開始剤
および各種安定剤等の添加方法、添加順序も特に制限を
受けなく任意の方法、順序で反応を行うことが可能であ
る。In the method for producing the lactone polymer of the present invention, the method of adding the metal compound, the ligand, the lactone monomer, the initiator, the various stabilizers and the like, the addition order is not particularly limited, and any method can be used. It is possible to carry out the reactions in order.
【0032】以下実施例によって本発明を更に詳細に説
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。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0033】[実施例] 実施例1 撹拌機、チッ素導入管、温度計およびコンデンサーを備
えた1リットルフラスコにε−カプロラクトン(水分
0.005%) 500g、金属化合物としてモノブチルトリ酢
酸スズ 0.02 g、配位子としてヘキサメチルホスホリッ
クトリアミド 0.01 gおよび開始剤としてジエチレング
リコール 0.5gを仕込み、チッ素をふき込みながら 160
℃で撹拌した。Example 1 Example 1 A 1-liter flask equipped with a stirrer, a nitrogen introduction tube, a thermometer and a condenser was charged with ε-caprolactone (water content).
0.005%) 500 g, tin monobutyltriacetate 0.02 g as a metal compound, hexamethylphosphoric triamide 0.01 g as a ligand, and diethylene glycol 0.5 g as an initiator, while nitrogen is being included 160
Stirred at ° C.
【0034】4時間後、白色剛性の結晶性ポリエステル
が得られた。このもののゲルパーミエーションクロマト
グラフィー測定によるポリスチレン換算数平均分子量、
分子量分布値(重量平均分子量/数平均分子量)、重合
(反応)率が 99 %を上回るまでに要する時間および色
相(固形分 30 %キシレン溶液の APHA 値:JIS K 155
7)を表1にまとめて記載した。After 4 hours, a white rigid crystalline polyester was obtained. Polystyrene-reduced number average molecular weight by gel permeation chromatography measurement of this product,
Molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight), time required for polymerization (reaction) rate to exceed 99%, and hue (APHA value of 30% solid content xylene solution: JIS K 155)
7) is summarized in Table 1.
【0035】実施例2 実施例1の装置と同様の装置に、ε−カプロラクトン
(水分 0.005%)400 g、δ−バレロラクトン(水分
0.010%)100 g、金属化合物として塩化第1スズ0.03
g、配位子としてジアザビシクロウンデセン 0.024gお
よび開始剤としてエチレングリコール 0.3gを仕込み、
チッ素をふき込みながら 160℃で撹拌した。 6時間後
透明で極めて粘調なポリエステルが得られた。EXAMPLE 2 400 g of ε-caprolactone (water content 0.005%) and δ-valerolactone (water content) were placed in a device similar to the device of Example 1.
0.010%) 100 g, stannous chloride 0.03 as metal compound
g, diazabicycloundecene 0.024 g as a ligand and ethylene glycol 0.3 g as an initiator,
The mixture was stirred at 160 ° C. while sprinkling nitrogen. After 6 hours, a transparent and very viscous polyester was obtained.
【0036】実施例3 実施例1の装置と同様の装置にε−カプロラクトン(水
分 0.005%) 500g、金属化合物としてテトラブチルチ
タネート 0.03 g、配位子としてトリフェニルホスフィ
ン 0.023gおよび開始剤としてエチレングリコール 16
gを仕込み、チッ素をふき込みながら 140℃で撹拌し
た。Example 3 500 g of ε-caprolactone (water content: 0.005%), 0.03 g of tetrabutyl titanate as a metal compound, 0.023 g of triphenylphosphine as a ligand and ethylene glycol as an initiator were placed in a device similar to that of Example 1. 16
g was charged, and the mixture was stirred at 140 ° C. while sprinkling nitrogen.
【0037】7時間後白色ろう状のポリエステルが得ら
れた。After 7 hours, a white waxy polyester was obtained.
【0038】実施例4 実施例1の装置と同様の装置に、ε−カプロラクトン
(水分 0.005%) 500g、金属化合物としてジブチルス
ズオキシド 0.02 g、配位子としてトリフェニルホスフ
ィンオキシド 0.022gおよび開始剤としてジエチレング
リコール 58 gを仕込み、チッ素をふき込みながら 140
℃で撹拌した。8時間後白色ワックス状のポリエステル
が得られた。実施例2、3および4で得られたものの物
性を実施例1と同様に測定し、その結果を表1にまとめ
て記載した。Example 4 In a device similar to that of Example 1, 500 g of ε-caprolactone (water content 0.005%), 0.02 g of dibutyltin oxide as a metal compound, 0.022 g of triphenylphosphine oxide as a ligand and diethylene glycol as an initiator were used. Charge 58 g, and while rubbing nitrogen, 140
Stirred at ° C. After 8 hours, a white waxy polyester was obtained. The physical properties of those obtained in Examples 2, 3 and 4 were measured in the same manner as in Example 1, and the results are summarized in Table 1.
【0039】比較例1〜4 実施例1〜4の装置と同様な装置に、それぞれ実施例1
〜4で用いた配位子を添加することなく、それ以外はそ
れぞれ実施例1〜4と同様な配合割合で、ラクトン単量
体、金属化合物および開始剤を仕込み、まったく同様な
条件下で重合した。重合率が 99 %を上回るまでに要す
る時間および得られたものの物性を実施例1〜4と同様
に測定し、その結果を併せて表1に記載した。また実施
例1および比較例1における、反応時間と重合率の関係
を図1に示した。Comparative Examples 1 to 4 The same devices as those of Examples 1 to 4 were added to Example 1 respectively.
No addition of the ligand used in Examples 4 to 4 was carried out under the same conditions except that the lactone monomer, the metal compound and the initiator were charged in the same proportions as in Examples 1 to 4 except for the above. did. The time required for the polymerization rate to exceed 99% and the physical properties of the obtained product were measured in the same manner as in Examples 1 to 4, and the results are also shown in Table 1. The relationship between the reaction time and the polymerization rate in Example 1 and Comparative Example 1 is shown in FIG.
【0040】なお、実施例1〜4において、金属化合物
を使用しないで、配位子のみで反応を行ったところ、重
合はほとんど進行しなかった。In Examples 1 to 4, when the reaction was carried out only with the ligand without using the metal compound, the polymerization hardly proceeded.
【0041】実施例5 実施例1の装置と同様の装置にε−カプロラクトン(水
分 0.005%) 300g、2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート 342g、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチ
ルエーテル3g、金属化合物としてモノブチルスズヒド
ロキシドオキシド 0.03 gおよび配位子としてトリフェ
ニルホスフィンオキシド 0.04 gを仕込み、空気をふき
込みながら 100℃で撹拌した。Example 5 300 g of ε-caprolactone (water content 0.005%), 342 g of 2-hydroxyethyl methacrylate, 3 g of hydroquinone monomethyl ether as a polymerization inhibitor, and monobutyltin hydroxide oxide as a metal compound were placed in a device similar to that of Example 1. 0.03 g and 0.04 g of triphenylphosphine oxide as a ligand were charged, and the mixture was stirred at 100 ° C while blowing air.
【0042】ε−カプロラクトンの重合率をガスクロマ
トグラフィーで測定していったところ8時間で重合率が
99 %を上回った。このラクトン変性2−ヒドロキシエ
チルメタクリレートは APHA 値(JIS K 1557)10と色相
が良く、これに他のモノマーを共重合させたところ良好
なるアクリルポリオール樹脂が得られた。The polymerization rate of ε-caprolactone was measured by gas chromatography.
It exceeded 99%. This lactone-modified 2-hydroxyethyl methacrylate had a good APHA value (JIS K 1557) 10 and a hue, and when another monomer was copolymerized with this, a good acrylic polyol resin was obtained.
【0043】比較例5 実施例1の装置と同様の装置に、実施例5で用いたトリ
フェニルホスフィンオキシドを添加することなく、それ
以外は実施例5と同様な配合割合で、ε−カプロラクト
ン、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ハイドロキ
ノンモノメチルエーテルおよびモノブチルスズヒドロキ
シドオキシドを仕込み、まったく同様の条件下で撹拌し
た。このものは、ε−カプロラクトンの反応率が 99 %
を上回るまで15時間を要した。このものの APHA 値(JI
S K 1557)は50と若干着色がみられた。実施例5および
比較例5における、反応時間と反応率の関係を図2に示
した。なお比較例5における、モノブチルスズヒドロキ
シドオキシドを使用しないでトリフェニルホスフィンオ
キシドのみで反応を行ったところ、反応はほとんど進行
しなかった。Comparative Example 5 ε-caprolactone was added to the same apparatus as in Example 1 without adding the triphenylphosphine oxide used in Example 5 and in the same proportion as in Example 5 except that. 2-Hydroxyethyl methacrylate, hydroquinone monomethyl ether and monobutyltin hydroxide oxide were charged and stirred under exactly the same conditions. This product has a reaction rate of ε-caprolactone of 99%.
It took 15 hours to exceed. APHA value (JI
SK 1557) was slightly colored with 50. The relationship between the reaction time and the reaction rate in Example 5 and Comparative Example 5 is shown in FIG. Incidentally, when the reaction was carried out only with triphenylphosphine oxide without using monobutyltin hydroxide oxide in Comparative Example 5, the reaction hardly proceeded.
【0044】[0044]
【発明の効果】表1、図1および図2において示される
ように、スズ化合物等にトリフェニルホスフィンオキシ
ド等の配位子を配合することによって、ラクトン単量体
の重合(開環付加)速度を著しく速める効果があること
が明確になった。As shown in Table 1, FIG. 1 and FIG. 2, the rate of polymerization (ring-opening addition) of a lactone monomer by adding a ligand such as triphenylphosphine oxide to a tin compound or the like. It has been clarified that it has the effect of significantly speeding up
【0045】さらに配位子を添加することで、得られた
ポリエステルの色相やその他の物性が向上した。(以下
余白) 表1 実施例・比較例・重合時間・物性一覧表 金属 反応 重合率 数平均 分子量 色相* 化合物 温度 99%時間 分子量 分布 (APHA ) * (℃) 実施例1 A 160 4 116000 1.50 10 実施例2 B 160 6 102000 1.68 10 実施例3 C 140 7 2000 1.60 10 実施例4 D 140 8 1000 1.54 10 比較例1 A 160 8 111000 1.55 30 比較例2 B 160 10 98000 1.72 30 比較例3 C 140 13 2000 1.75 50 比較例4 D 140 25 1000 1.60 50 注(1)色相:NV30% キシレンド−プ (2)使用触媒の略号は下記の物質を示す。By adding a ligand, the hue and other physical properties of the obtained polyester were improved. (Margins below) Table 1 Examples / Comparative Examples / Polymerization time / List of physical properties Metal reaction Polymerization rate Number average molecular weight Hue * Compound temperature 99% hours Molecular weight distribution (APHA) * (° C) Example 1 A 160 4 116000 1.50 10 Example 2 B 160 6 102000 1.68 10 Example 3 C 140 7 2000 1.60 10 Example 4 D 140 8 1000 1.54 10 Comparative Example 1 A 160 8 111000 1.55 30 Comparative Example 2 B 160 10 98000 1.72 30 Comparative Example 3 C 140 13 2000 1.75 50 Comparative Example 4 D 140 25 1000 1.60 50 Note (1) Hue: NV30% xylene dye (2) Abbreviations for the catalysts used are shown below.
【0046】(3) 重合率99%時間というのは合率が99%を
上回るのに要する時間を示す。(3) The polymerization rate of 99% means the time required for the total rate to exceed 99%.
【0047】 A: CH3(CH2)3Sn(OCOCH3 )3 B: SnCl2 C: Ti[O(CH2 )3 CH3 ]4 (4):実施例1〜4においては下記構造の配位子を使用
した。A: CH 3 (CH 2 ) 3 Sn (OCOCH 3 ) 3 B: SnCl 2 C: Ti [O (CH 2 ) 3 CH 3 ] 4 (4): In Examples 1 to 4, the ligand having the following structure was used.
【0048】実施例1: 実施例2:下記化学式1Example 1: Example 2: The following chemical formula 1
【化1】 実施例3:PPh3 実施例4:O=PPh3 (以下余白)[Chemical 1] Example 3: PPh 3 Example 4: O = PPh 3 (hereinafter referred to as margin)
【図1】図1は実施例1および比較例1における重合率
の経時変化を示すグラフ。FIG. 1 is a graph showing a change with time of a polymerization rate in Example 1 and Comparative Example 1.
【図2】図2は実施例5および比較例5における反応率
の経時変化を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing the change over time in the reaction rate in Example 5 and Comparative Example 5.
なし (以下余白) None (the margin below)
Claims (5)
用いることを特徴とするラクトン重合体の製造方法。1. A method for producing a lactone polymer, which comprises using a composite catalyst comprising a metal compound and a ligand.
記載のラクトン重合体の製造方法。2. The metal compound is a tin compound.
A method for producing the lactone polymer described.
求項1記載のラクトン重合体の製造方法。3. The method for producing a lactone polymer according to claim 1, wherein a polyhydric alcohol is used as an initiator.
リマーを用いる請求項1記載のラクトン重合体の製造方
法。4. The method for producing a lactone polymer according to claim 1, wherein a polymer having a hydroxyl group in the molecule is used as the initiator.
開始剤として用いる請求項1記載のラクトン重合体の製
造方法。5. The method for producing a lactone polymer according to claim 1, wherein an alcohol having a double bond in the molecule is used as an initiator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03218493A JP3164456B2 (en) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Method for producing lactone polymer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03218493A JP3164456B2 (en) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Method for producing lactone polymer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06248060A true JPH06248060A (en) | 1994-09-06 |
JP3164456B2 JP3164456B2 (en) | 2001-05-08 |
Family
ID=12351838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03218493A Expired - Fee Related JP3164456B2 (en) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Method for producing lactone polymer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3164456B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998002480A1 (en) * | 1996-07-15 | 1998-01-22 | Brussels Biotech | Process for preparing aliphatic polyesters |
WO2000024827A1 (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-04 | Toray Industries, Inc. | Polyester composition, method for producing the same and polyester film |
WO2001040329A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Lowly lactone-modified reactive monomer composition, acrylic polyol resins produced with the same, curable resin compositions and coating compositions |
WO2004050597A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Crompton Gmbh | Mixed catalytic composition |
JP2004525193A (en) * | 2000-05-15 | 2004-08-19 | ソシエテ・ド・コンセイユ・ド・ルシエルシエ・エ・ダアツプリカーション・シヤンテイフイツク・(エス.セー.エール.アー.エス) | Use of stannylene and germylene as heterocyclic polymerization catalysts. |
JP2009513810A (en) * | 2005-10-31 | 2009-04-02 | ユニヴァーシティ・オヴ・リーズ | Novel catalyst materials and their use in the preparation of polymer materials |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100491280C (en) * | 2006-10-12 | 2009-05-27 | 郑用琦 | Inclined-trough cement cooler |
JP6144562B2 (en) | 2013-07-22 | 2017-06-07 | 株式会社クレハ | Method for producing aliphatic polyester |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP03218493A patent/JP3164456B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998002480A1 (en) * | 1996-07-15 | 1998-01-22 | Brussels Biotech | Process for preparing aliphatic polyesters |
WO2000024827A1 (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-04 | Toray Industries, Inc. | Polyester composition, method for producing the same and polyester film |
WO2001040329A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Lowly lactone-modified reactive monomer composition, acrylic polyol resins produced with the same, curable resin compositions and coating compositions |
JP2004525193A (en) * | 2000-05-15 | 2004-08-19 | ソシエテ・ド・コンセイユ・ド・ルシエルシエ・エ・ダアツプリカーション・シヤンテイフイツク・(エス.セー.エール.アー.エス) | Use of stannylene and germylene as heterocyclic polymerization catalysts. |
WO2004050597A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Crompton Gmbh | Mixed catalytic composition |
US7709409B2 (en) | 2002-11-29 | 2010-05-04 | Chemtura Organometallics Gmbh | Mixed catalytic composition |
JP2009513810A (en) * | 2005-10-31 | 2009-04-02 | ユニヴァーシティ・オヴ・リーズ | Novel catalyst materials and their use in the preparation of polymer materials |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3164456B2 (en) | 2001-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3448158B2 (en) | Copolyester composition | |
JP4311768B2 (en) | Monodispersed polymer production method, cyclic monomer continuous polymerization method, and polymer thereby | |
JP3164456B2 (en) | Method for producing lactone polymer | |
Kricheldorf et al. | Telechelic polyesters of ethane diol and adipic or sebacic acid by means of bismuth carboxylates as non-toxic catalysts | |
US3444139A (en) | Preparation of highly polymeric polyesters in the presence of catalytic titanium compounds containing ester groups | |
JPH07292083A (en) | Monodisperse polymer and production thereof | |
JPS6366307B2 (en) | ||
JP3482968B2 (en) | Method for producing lactone polymer | |
US5834567A (en) | Biodegradable copolymer, a biodegradable polymer composition, a biodegradable article, and a preparation process thereof | |
JP3235901B2 (en) | Novel lactone polymer and method for producing the same | |
JPH05132549A (en) | New biodegradable polymer and composition compounded with the same | |
JP2869748B2 (en) | Composition containing reactive monomer and method for producing the same | |
JP3374530B2 (en) | Method for producing aliphatic polyester copolymer | |
JP2000007765A (en) | New lactone polymer and preparation thereof | |
JP2000016967A (en) | Modified substance of cyclohexanedimethanol mono(meth) acrylate lactone, its composition and its production | |
KR930006256B1 (en) | Process for preparation of polyester binder | |
JP3556788B2 (en) | Method for producing polylactone | |
JPH04275301A (en) | Lowering of molecular weight of cellulose acetate, lactone-modified cellulose acetate and production thereof | |
JPH03188043A (en) | Reactive monomer derived from lactone and production thereof | |
US6143801A (en) | Catalyst for ester metathesis | |
JP3426057B2 (en) | High acid value lactone polymer and method for producing the same | |
JPH05247184A (en) | Production of lactone polymer | |
JPH0364320A (en) | Preparation of aromatic polyester | |
US3497475A (en) | Process for the preparation of polyesters of terephthalic acid and glycols | |
CN118652416A (en) | Method for preparing polyester based on ring-opening polymerization of cyclic monomer catalyzed by squaramide amino acid-base metal carboxylate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080302 Year of fee payment: 7 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080302 Year of fee payment: 7 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080302 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090302 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |