JPS5922731B2 - 共重合用触媒の製造法 - Google Patents

共重合用触媒の製造法

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JPS5922731B2
JPS5922731B2 JP11003575A JP11003575A JPS5922731B2 JP S5922731 B2 JPS5922731 B2 JP S5922731B2 JP 11003575 A JP11003575 A JP 11003575A JP 11003575 A JP11003575 A JP 11003575A JP S5922731 B2 JPS5922731 B2 JP S5922731B2
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JP
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carbon dioxide
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copolymerization
reaction
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JP11003575A
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春美 達
忠道 高田
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Nok Corp
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Nippon Oil Seal Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エポキシ化合物と二酸化炭素との共重合用触
媒の製造法に関する。
更に詳しくは、有機金属化合物および活性水素化合物を
触媒成分とするエポキシ化合物と二酸化炭素との共重合
用触媒の製造法に関する。周期律表■族または■族の金
属の有機金属化合物および活性水素を有する有機化合物
または無機化合物を触媒成分とし、あるいはこれらの触
媒成分を二酸化炭素の存在下で処理したエポキシ化合物
と二酸化炭素との共重合用触媒の一部は、既に知られて
いる(例えば特公昭50−7039号公報、特開昭48
−68695号公報参照)。
これらの公報に記載される如く、有機金属化合物と活性
水素化合物とからなる触媒系を用いてエポキシ化合物と
二酸化炭素との共重合反応を行なう場合、共重合用触媒
の調製を二酸化炭素の存在下で行なうと、触媒効率や共
重合体収率、更には完全なる交互共重合体(アセトンや
メタノール不溶性共重合体)の得られる共重合体中に占
める割合などが大幅に改善される。こうした現象の原因
をなす触媒系の調製について詳細に観察すると、有機金
属化合物と活性水素化合物との反応段階では、触媒系は
コロイド状を呈しており、完全な固体状にはなつていな
いが、これを二酸化炭素で処理すると急速に固体状に変
化することが認められた。
こうしたことからみて、有機金属化合物、殊に1、3−
ジエン−マグネシウム錯化合物と活性水素化合物、殊に
活性水素を有するアミン類とを、担体と共に処理して固
体状の担体上に触媒種を固定し、この際この処理を二酸
化炭素の存在下で行なうとよりー層効果的な触媒系が調
製されることが見出された。また、この担体上への触媒
種の固定化に際し、活性炭、シリカゲル、アルミナゲル
、酸化チタンなど担体表面に活性水素を有する担体を用
いると、それが触媒活性に大きく関与してくるので好ま
しいことが確認された。そして、これら多くの担体の中
で、特に酸化チタンが完全なる交互共重合体(アセトン
不溶性共重合体)および全共重合体の生成量をいずれも
顕著に高めるものであることが見出された。従つて、本
発明はエポキシ化合物と二酸化炭素との共重合用触媒の
製造法に係り、この共重合用触媒の製造は、1、3−ジ
エン−マグネシウム錯化合物と活性水素を有するアミン
類とを酸化チタンと共に二酸化炭素の存在下で処理する
ことにより行われる。触媒の主成分として用いられる1
、3−ジエン−マグネシウム錯化合物は、1、3−ジエ
ン、例えばブタジエンおよびそのアルキル、ジアルキル
、アルケニル、アリール誘導体ならびに1、3−シクロ
アルカジエン、更に具体的にはブタジエン、イソプレン
、2,3−ジメチルブタジエン、2−エチルブタジエン
、2−n−プロピルブタジエン、2−イソプロピルブタ
ジエン、2−n−ブチルブタジエン、2−ビニルブタジ
エン、2−フエニルブタジエン、1,3−ペンタジエン
、1,3−シクロヘキサジエンなどを金属マグネシウム
と、各種触媒、例えばアルキルハライド、アリールハラ
イドなどの有機ハロゲン化物、三フツ化ホウ素、塩化パ
ラジウム、塩化第2鉄、塩化亜鉛、塩化アルミニウムな
どのルイス酸またはこれらのルイス酸と金属ハイドライ
ド、グリニヤル試薬などの還元剤との組合せなどの触媒
の存在下で、テトラヒドロフランなどの溶媒中室温乃至
還流条件下で反応させることにより、容易に合成され、
しかもそれが安全であることが知られている(例えばテ
トラヘドロン・レターズ滝44第3843−3846頁
、1970)。
生成した錯化合物は、用いられたジエンの種類、金属マ
グネシウムに対するジエンのモル比などの反応条件によ
り、マグネシウムとジエン単量体、二量体または三量体
などとの1:1錯化合物あるいは主としてジエン単量体
との錯化合物よりなるこれらの錯化合物の混合物として
得られるが、これらの錯化合物またはその混合物を共重
合用触媒として用いる場合には、単離せずに溶液または
沈澱物を含んだけん濁液の反応混合物をそのまま使用す
ることができる。
共触媒成分として用いられる活性水素を有するアミン類
としては、アミノ基を有する有機化合物または無機化合
物が用いられ、具体的にはエチルアミン、エチレンジア
ミン、ジメチルアミン、アニリン、アンモニア、ヒドラ
ジンなどが用いられる。
本発明に従う触媒の調製および調製された触媒を用いて
のエポキシ化合物と二酸化炭素との共重合反応は、種々
の方法によつて行なうことができるが、例えば次のよう
にして行われる。
まず、耐圧反応容器に不活性有機溶媒、例えばn−ヘキ
サン、ベンゼン、トルエン、ジオキサン、テトラヒドロ
フラン、ダイグライムなどと前記錯化合物とを仕込み、
次いでアミン類を加えて0〜200℃、好ましくは15
0℃以下の温度で5分〜10時間程度反応させる。
触媒各成分間のモル比は、錯化合物、溶媒およびエポキ
シ化合物の種類などによつて異なるが、一般にアミン類
対錯化合物のモル比は、0.01〜3程度であることが
好ましい。この触媒成分間の反応時もしくは反応終了時
に、担体を触媒1モル当り約19〜21<f!、好まし
くは約50〜5009程度混入させる。このようにして
得られた触媒種は、炭酸ガス加圧下で処理した後、エポ
キシ化合物と二酸化炭素との共重合反応に供せられる。
エポキシ化合物も従来のものと同じであり、例えばエチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイド、1−ブテンオ
キサイド、イソブテンオキサイド、2−ブテンオキサイ
ド、ブタジエンモノオキサイド、スチレンオキサイド、
シタロヘキセンオキサイド、グリシジルメタクリレート
、メチルグリシジルエーテル、フエニルグリシジルエー
テル、アリルグリシジルエーテルおよびこれらの混合物
などが挙げられ、共重合反応自体は従来法にならつて行
われる。共重合反応によつて得られた共重合体は、まず
反応混合物を水中に沈澱させ、沈澱した固形物を塩化メ
チレンなどの溶媒に溶かし、遠心分離または口過などの
手段により担体部分を分離し、更にアセトン、メタノー
ルなどの溶媒で再沈澱を行ない、精製する。得られたエ
ポキシ化合物と二酸化炭素との共重合体は、赤外吸収ス
ペクトルの測定結果などからみて、既知のポリカーボネ
ートと比較して、その構造が一致することが確められた
。本発明に係る担体と共に処理されたエポキシ化合物と
二酸化炭素との共重合用触媒は、錯化合物の有効利用お
よび後処理工程における脱触媒の簡便化という効果が得
られる。担体との触媒各成分、特に錯化合物との接触は
、触媒の有効面積を大きくすると共に、触媒の微細構造
を保持することにある。また、共重合反応終了後におい
ては、担体に触媒が付着された状態となつているたや、
口過や遠心分離などの手段により容易に触媒を反応混合
物中から除去できる。更に、触媒の有効利用の結果とし
て、エポキシ化合物と二酸化炭素との共重合体、殊にそ
れらの交互共重合体であるポリカーボネートの収率を高
めることができる。次に、実施例について本発明を説明
する。
実施例、比較例1〜8 イソプレン−マグネシウム錯化合物0.04モルを含有
するテトラヒドロフラン溶液50m1に所定量のエチレ
ンジアミンを滴下し、70℃で4時間還流させる。
この反応混合液を、所定量の担体を既に仕込んであるオ
ートクレーブに入れ、1時間室温でかきまぜる。更に7
0℃で2時間かきまぜた後、30k9/CTIIの炭酸
ガス加圧下で、130℃で3時間反応させる。その後冷
却、脱気してエチレンオキサイド50m1を室温で加え
、次いで炭酸ガスを加え、30k9A?程度に加圧する
。反応容器を5『Cの恒温槽中に入れ、24時間かきま
ぜた後、反応混合物を水中に注ぐ。得られた固形物を塩
化メチレンに溶かし、口過して担体と分離させる。
口液はアセトン500m1に注ぐと、交互共重合体のポ
リエチレンカーボネートであるエチレンオキサイドー[
ヮ_化炭素共重合体が得られ、口液の方は濃縮後イソプ
ロパノール中に注ぐと、やはり共重合体が得られ、いず
れも乾燥させる。得られた結果は、後記表に要約される
。比較例 9〜10 アルゴン置換したオートクレーブにイソプレン−マグネ
シウム錯化合物0.04モルを含有するテトラヒドロフ
ラン溶液50m1に所定量のエチレンジアミンを滴下し
、室温で30分間かきまぜた後、炭酸ガスを加えて30
k9/dに加圧する。
130℃で3時間かきまぜた後冷却し、脱気してからエ
チレンオキサイド50m1を室温で加える。
炭酸ガスを30k9/〜の圧力となる迄加え、50℃の
恒温槽中で24時間かきまぜた後、反応混合物を水中に
注ぐ。得られた固形物を塩化メチレンに溶かし、6N塩
酸で触媒残渣を処理した後、塩化メチレン溶液層を分離
する。
そして、この溶液をアセトン500m1に注ぐと、エチ
レンオキサイドー[ヮ_化炭素共重合体が得られた。得ら
れた結果は、後記表に要約される。比較例 11〜12 比較例9〜10において、予めオートクレーブ中に所定
量の担体を仕込んでおき、以下同様に反応および後処理
を行なつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 1,3−ジエン−マグネシウム錯化合物と活性水素
    を有するアミン類とを酸化チタンと共に二酸化炭素の存
    在下で処理することを特徴とするエポキシ化合物と二酸
    化炭素との共重合用触媒の製造法。
JP11003575A 1975-09-12 1975-09-12 共重合用触媒の製造法 Expired JPS5922731B2 (ja)

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JPS60179631U (ja) * 1984-05-10 1985-11-29 オ−ミ株式会社 フランジ付瓶用グリツプ

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