JPH1112338A - ポリアルコール樹脂の製造法 - Google Patents

ポリアルコール樹脂の製造法

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JPH1112338A
JPH1112338A JP18080197A JP18080197A JPH1112338A JP H1112338 A JPH1112338 A JP H1112338A JP 18080197 A JP18080197 A JP 18080197A JP 18080197 A JP18080197 A JP 18080197A JP H1112338 A JPH1112338 A JP H1112338A
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JP
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catalyst
resin
ruthenium
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formaldehyde resin
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JP18080197A
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Yasushi Itoi
泰 糸井
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Arakawa Chemical Industries Ltd
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Arakawa Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全かつ温和な反応条件で、環状ケトン/ホ
ルムアルデヒド樹脂のカルボニル基を効率よく水素化還
元して、ポリアルコール樹脂を製造すること。 【解決手段】 環状ケトン/ホルムアルデヒド樹脂を、
ルテニウム触媒の存在下で水素化還元してポリアルコー
ル樹脂を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、環状ケトン/ホル
ムアルデヒド樹脂を還元してポリアルコール樹脂を製造
する方法に関する。得られるポリアルコール樹脂は食品
包装用樹脂、塗料用樹脂等の材料等として有用である。
【0002】
【従来の技術】従来より、環状ケトン/ホルムアルデヒ
ド樹脂を水素化還元してポリアルコール樹脂を製造する
方法としては、ニッケル触媒を用いる方法(例えば、特
開昭50−013415号公報)が知られている。しか
し、かかる方法は、高温高圧の条件が必要であること、
原料樹脂の分子量が大きい場合にはカルボニル基の水素
化還元が完全に起こりにくいこと、反応途中で水素化分
解が起こりやすいこと、ニッケル触媒が反応器へ溶着す
ることなどのさまざまな不利がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安全かつ温
和な反応条件で、環状ケトン/ホルムアルデヒド樹脂の
カルボニル基を効率よく水素化還元して、ポリアルコー
ル樹脂を製造する方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来技
術の課題を解決すべく、環状ケトン/ホルムアルデヒド
樹脂の水素化還元反応に使用する触媒について鋭意研究
を重ねた。その結果、水素化還元触媒としてルテニウム
触媒を使用すれば、前記課題を解決できることを見出し
本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち本発明は、環状ケトン/ホルムア
ルデヒド樹脂を、ルテニウム触媒の存在下で水素化還元
することを特徴とするポリアルコール樹脂の製造法に関
する。
【0006】
【発明の実施の形態】出発物である環状ケトン/ホルム
アルデヒド樹脂としては、各種環状ケトン類とホルムア
ルデヒドとをアルカリ性触媒存在下に公知の方法で反応
させて得られる各種樹脂を使用できる。ケトン類として
はシクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン等を例示
できる。また、アルカリ性触媒としては水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等を例示できる。
【0007】水素化還元触媒として用いるルテニウム触
媒としては、たとえば、ルテニウムの0価の金属そのも
の;ルテニウムの硝酸塩、酢酸塩、塩化物等の各種無機
化合物;アセチルアセトナト等の各種有機化合物;アミ
ン錯体、カルボニル錯体等の各種錯体化合物等があげら
れる。具体的には、ルテニウムブラック、ルテニウムパ
ウダー、酸化ルテニウム、硝酸ニトロシルルテニウム、
塩化ルテニウム、臭化ルテニウム、ヨウ化ルテニウム、
オキシデカクロロジルテニウム酸アンモニウム、ペンア
クロロアクアルテニウム酸アンモニウム、塩化ルテニウ
ム酸アンモニウム、オキシデカクロロジルテニウム酸カ
リウム、オキシデカクロロジルテニウム酸ナトリウム、
ペンタクロロアクアルテニウム酸カリウム、過ルテニウ
ム酸カリウム、ヘキサアンミンルテニウム塩化物、ペン
タアンミンクロロルテニウム塩化物、ヘキサアンミンル
テニウム臭化物、トリルテニウムドデカカルボニル(ル
テニウムカルボニル)、ヘキサカルボニルテトラクロロ
ジルテニウム、トリス(アセチルアセトナト)ルテニウ
ム、ジクロロトリカルボニルルテニウムダイマー、ジク
ロロトリス(トリフェニルホスフィン)ルテニウム、ジ
クロロジカルボニルビル(トリフェニルホスフィン)ル
テニウム、ジカルボニルシクロペンタジエルルテニウム
ダイマー、ビス(シクロペンタジエニル)ルテニウム等
を用いることができる。
【0008】また、前記ルテニウム触媒は、担体に担持
して用いるのが水素化効率の点で好ましい。担体として
は、活性炭、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、チタ
ニア、ケイソウ土、各種ゼオライトなど各種公知のもの
を使用できる。これら担体を用いた担体担時触媒のなか
でも、アルミナ担時触媒が望ましい。
【0009】さらには、担体として用いるアルミナは、
比表面積が1グラム当たり150〜300平方メートル
付近のガンマーアルミナを主成分とするものが、ポリア
ルコール樹脂の収率が高い点で好ましい。
【0010】担体担持触媒に対するルテニウム金属担持
率は、反応速度が低下し反応時間が長くならにように、
通常、0.1重量%程度以上とされる。また、ルテニウ
ムを良好に担体上へ分散するには、25重量%程度以下
とされる。これらのことを勘案すると、ルテニウム金属
担持率の下限としては3重量%、さらには5重量%とす
るのが好ましく、上限としては15重量%、さらには1
0重量%とするのが好ましい。
【0011】ルテニウム触媒の使用量は、特に制限はな
いが、反応速度を勘案すると、ルテニウム触媒中のルテ
ニウム金属の重量が、原料の環状ケトン/ホルムアルデ
ヒド樹脂の重量のに対し、0.005重量%程度以上、
望ましくは0.05重量%以上を使用する。また、経済
面からは2重量%程度以下、望ましくは0.75重量%
以下である。
【0012】本発明では、前記環状ケトン/ホルムアル
デヒド樹脂を、前記ルテニウム触媒の存在下で水素化還
元することによりポリアルコール樹脂を製造する。本発
明の製造法は、溶媒存在下または溶媒不存在下で行な
う。溶媒としては、環状ケトン/ホルムアルデヒド樹脂
を溶解させるものが好ましい。例えば、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、
シクロヘキサノールのようなアルコール化合物、クロロ
ホルム、四塩化炭素、塩化メチレン、トリクロロメタ
ン、ジクロロメタンなどのハロゲン化化合物、シクロヘ
キサン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタンな
どの炭化水素化合物などがあげられる。
【0013】水素化還元反応は、水素雰囲気下、水素流
通下または水素圧力下で行なう。反応時の水素圧力、反
応器中の水素の状態に特に制限はないが、反応効率と反
応設備の面より考えて水素圧力は1気圧〜100気圧程
度が望ましい。さらに望ましくは1〜60気圧である。
なお、本記述は減圧条件を排除するものではないが1気
圧未満であると減圧水素を作り出す装置が必要となるた
め不経済である。
【0014】反応温度は、反応速度と水素化分解物の生
成量を考慮すれば、0℃〜250℃程度が望ましい。反
応速度が低下し、反応完結にかかる時間が長くなること
から反応温度は30℃以上とするのが望ましく、また水
素化分解物の生成量を低く抑え、かつ加熱や冷却に要す
る経費も増大して不経済なことから反応温度は180℃
以下とするのが望ましい。
【0015】なお、前記触媒の使用量については、水素
化還元反応に用いる装置として回分式反応器を用いるこ
とを前提として記載したが、水素化還元反応に用いる装
置は流通式反応器を用いることもできる。また、反応装
置の形状は特に限定されず、例えば、加圧条件ではオー
トクレーブなどの耐圧容器、常圧条件では水素の流通が
可能な装置のように、反応水素圧力や反応温度によって
適宜選択すればよい。
【0016】
【発明の効果】本発明の製造法によれば、安全にかつ温
和な反応条件で環状ケトン/ホルムアルデヒド樹脂を効
率よく水素化還元でき、高反応率のポリアルコール樹脂
を製造することができる。また、触媒として、担体、特
に特定のアルミナに担持した触媒を用いると、原料の環
状ケトン/ホルムアルデヒド樹脂の水素化分解を殆ど伴
うことなくポリアルコール樹脂を得られる。また、本発
明の担持触媒は、反応器へ溶着が殆どなく分離、反応器
洗浄などの後処理工程が容易である。
【0017】
【実施例】以下に実施例および比較例をあげて本発明を
さらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限
定されるものではない。
【0018】実施例1 内容積300mlの振とう式オートクレーブに、原料の
シクロヘキサノン/ホルムアルデヒド樹脂(荒川化学工
業株式会社製,ケトン樹脂K−90,カルボニル基含有
率(カルボニルの重量を分子重量で除した率)25%、
重量平均分子量755)20g、7重量%ルテニウム金
属担持/アルミナ触媒0.7g、2−プロパノール40
mlを入れ、水素にて十分置換した後、水素を40気圧
導入後140℃まで昇温した。次いで、6時間振とうさ
せながら反応を続けた。冷却後、溶媒をロータリーエバ
ポレータにて除き、IR法にて生成物(ポリアルコール
樹脂)のカルボニル基含有率、水酸基の生成率を算出し
た。これらから原料樹脂のカルボニル基の水酸基への還
元率(反応率)を算出した結果、99%であった。ま
た、GPC(ゲルろ過クロマトグラフ)法にて調べた生
成物の重量平均分子量は750であった。
【0019】実施例2 実施例1において、触媒を15重量%ルテニウム金属担
持/アルミナ触媒1gに代えた他は実施例1と同様に操
作した。原料樹脂のカルボニル基の水酸基への還元率は
95%であった。また、GPC法にて調べた生成物の重
量平均分子量は748であった。
【0020】比較例1 実施例1において、触媒を5重量%パラジウム金属担持
/アルミナ触媒1gに変えたほかは実施例1と同様の操
作を行った。原料樹脂のカルボニル基の水酸基への還元
率は2%であった。また、GPC法にて調べた生成物の
重量平均分子量は711であった。
【0021】比較例2 実施例1において、触媒をラネーニッケル触媒(日揮化
学株式会社製,N−152)6gに変えたほかは実施例
1と同様の操作を行った。原料樹脂のカルボニル基の水
酸基への還元率は80%であった。また、GPC法にて
調べた生成物の重量平均分子量は678であった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 環状ケトン/ホルムアルデヒド樹脂を、
    ルテニウム触媒の存在下で水素化還元することを特徴と
    するポリアルコール樹脂の製造法。
  2. 【請求項2】 ルテニウム触媒が担体に担持されている
    請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 担体がアルミナである請求項2記載の製
    造法。
  4. 【請求項4】 担体担持触媒に対するルテニウム金属担
    持率が、5〜15重量%である請求項2または3記載の
    製造法。
  5. 【請求項5】 環状ケトン/ホルムアルデヒド樹脂が、
    シクロヘキサノン/ホルムアルデヒド樹脂である請求項
    1の製造法。
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