KR101209763B1 - A catalyst system for ring-opening polymerizations of epoxy compounds - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 착화합물의 활성성분, 유기 착물화제, 및 인계 화합물로 이루어진 에폭시 개환중합반응용 촉매계에 관한 것이다 본 발명의 촉매계를 이용하여 에틸렌옥사이드(EO), 프로필렌옥사이드(PO), 사이클로헥산옥사이드(CHO) 등의 에폭시계 단량체를 개환중합반응하게 되면, 중합 활성화가 매우 높아서 중합유도시간이 짧고 제조된 폴리올은 불포화도가 극히 낮으며 알코올 부산물의 생성을 현저히 감소시키는 효과를 보인다.The present invention relates to an epoxy ring-opening polymerization system consisting of an active component of a metal complex, an organic complexing agent, and a phosphorus compound. The catalyst system of the present invention uses ethylene oxide (EO), propylene oxide (PO), and cyclohexane oxide ( When the ring-opening polymerization reaction of epoxy monomers such as CHO), the polymerization activation is very high, the polymerization induction time is short, the polyol produced is very low unsaturation and has the effect of significantly reducing the production of alcohol by-products.

Description

에폭시 개환중합반응용 촉매계{A catalyst system for ring-opening polymerizations of epoxy compounds}A catalyst system for ring-opening polymerizations of epoxy compounds

본 발명은 이중금속시안염 이루어진 군으로부터 선택된 금속 착화합물, 유기 착물화제, 및 인계 화합물로 이루어진 에폭시 개환중합반응용 촉매계에 관한 것이다.
The present invention relates to a catalyst system for epoxy ring-opening polymerization reaction consisting of a metal complex compound, an organic complexing agent, and a phosphorus compound selected from the group consisting of double metal cyan salts.

폴리올은 폴리우레탄 등 제조를 위한 중간물질로 이용되는 등 산업적으로 유용한 원료물질이며, 대량으로 제조되고 있다. 폴리올의 제조방법으로서 에틸렌옥사이드(EO), 프로필렌옥사이드(PO), 사이클로헥산옥사이드(CHO) 등의 에폭시계 단량체를 개환중합하는 방법이 알려져 있다.Polyol is an industrially useful raw material such as used as an intermediate material for manufacturing polyurethane, etc., and is produced in large quantities. As a manufacturing method of a polyol, the method of ring-opening-polymerizing epoxy-type monomers, such as ethylene oxide (EO), a propylene oxide (PO), and a cyclohexane oxide (CHO), is known.

상기 에폭시 개환중합반응용 촉매로서 수산화칼륨(KOH)를 비롯한 가용성 염기성 금속 수산화물이 일반적으로 사용되고 있다. 하지만, 알칼리금속 수산화물 촉매하에서 제조된 폴리올은 말단 이중 결합을 갖는 일관능성 폴리에테르, 소위 모놀의 함량이 증가하여 폴리우레탄 제조에 있어서 매우 불리하게 작용한다.As the epoxy ring-opening polymerization catalyst, soluble basic metal hydroxides including potassium hydroxide (KOH) are generally used. However, polyols prepared under alkali metal hydroxide catalysts increase the content of monofunctional polyethers with terminal double bonds, the so-called monols, which are very disadvantageous in polyurethane production.

최근에는 에폭시 개환중합반응용 촉매로서 이중 금속 시안염(DMC) 또는 다중 금속 시안염(MMC)과 같은 금속 착화합물이 알려져 있다. 상기 금속착화합물을 촉매로 사용하면 모놀의 함량을 상대적으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 에폭시계 단량체의 첨가반응속도를 증가시킬 수 있으며, 그렇게 수득된 폴리올은 고급 폴리우레탄 제품 예를 들면 코팅제, 탄성체(elastomer), 실란트(sealant), 발포제, 접착제 등으로 가공될 수 있다.Recently, metal complex compounds such as double metal cyan salt (DMC) or multi metal cyan salt (MMC) have been known as catalysts for epoxy ring-opening polymerization. The use of the metal complex as a catalyst can not only relatively reduce the content of monool, but also increase the reaction rate of the addition of epoxy-based monomers. The polyols thus obtained can be used as high-quality polyurethane products such as coatings and elastomers. ), Sealants, foaming agents, adhesives and the like.

일반적인 금속 착화합물 촉매의 제조방법에서는 금속염과 금속 시안염을 수용액 상태에서 반응시켜 금속 착화합물의 침전을 형성시켜 제조한다. 상기 착화합물의 생성과정에서는 착물화제(complexing agent)를 별도로 첨가하기도 한다. 이러한 착물화제로는 대체로 낮은 분자량의 화합물 예를 들면, 에테르류, 알코올류, 케톤류, 에스테르류, 아미드류, 우레아류 화합물이 사용되고 있다.In a general method for preparing a metal complex catalyst, a metal salt and a metal cyan salt are reacted in an aqueous solution to prepare a precipitate of the metal complex. In the formation of the complexing compound, a complexing agent may be added separately. As such complexing agents, compounds of low molecular weight, for example, ethers, alcohols, ketones, esters, amides and urea compounds are used.

현재까지 발표되어 있는 에폭시 개환중합반응용 금속 착화합물 촉매의 제조방법을 정리하면 다음과 같다. The preparation method of the metal complex catalyst for epoxy ring-opening polymerization which has been announced so far is as follows.

미국등록특허 제4,477,589호, 제3,821,505호, 제5,158,922호에는 이중 또는 다중 금속 시안염 촉매 제조에 ‘글라임(glyme, 혹은 dimethoxyethane)’을 착물화제로 사용한 예가 개시되어 있다. 이렇게 제조된 금속 착화합물 촉매는 에폭시 개환중합 반응온도 105℃에서 최종 사용된 에폭시계 단량체의 양을 기준으로 100 ppm의 촉매를 사용하여 0.1~0.5 kg-단량체/g-금속/min 정도의 활성을 갖는 것으로 보고되어 있다.U.S. Patent Nos. 4,477,589, 3,821,505, and 5,158,922 disclose examples of using 'glyme, or dimethoxyethane' as a complexing agent in the preparation of double or multi-metal cyanide catalysts. The metal complex catalyst thus prepared has an activity of about 0.1 to 0.5 kg -monomer / g -metal / min using 100 ppm of catalyst based on the amount of epoxy monomers finally used at the epoxy ring-opening polymerization temperature of 105 ° C. Is reported.

미국특허등록 제5,780,584호에는 착물화제로 tert-부틸 알코올과 같은 수용성 지방족 알코올을 사용하여 제조된 촉매가 보다 활성이 향상된 것으로 보고되어 있다. 그러나 에폭시 개환중합반응에 사용되어서는 촉매가 활성화되는 중합 유도시간(induction time)이 4시간 이상이 걸린다는 약점이 있다.U.S. Patent No. 5,780,584 reports that catalysts prepared using water soluble aliphatic alcohols such as tert -butyl alcohol as complexing agents have improved activity. However, when used in the epoxy ring-opening polymerization reaction, the polymerization induction time for activating the catalyst takes more than 4 hours.

금속 착화합물 제조과정에 tert-부틸 알코올 착물화제와 부 착물화제로서 수평균분자량이 500 이상인 폴리에테르(미국특허등록 제5,482,908호) 또는 500 이하인 폴리에테르(미국특허등록 제5,789,626호)를 각각 5~80 중량% 정도 함유시켜 제조된 금속 착화합물 촉매가 에폭시 개환중합반응에서 활성을 증가시킨다는 것을 보고한 예도 있다. tert-부틸 알코올 착물화제와 폴리에테르 폴리올 부 착물화제를 사용하여 제조된 금속 착화합물 촉매는, 에폭시 개환중합 반응온도 105℃에서 최종 사용된 에폭시계 단량체의 양을 기준으로 100 ppm의 촉매 양으로 2 kg-단량체/g-금속/min 이상의 속도로 중합시킬 수 있으며, 3시간 이상의 유도시간이 소요되었다.A metal complex manufacturing process tert - 500 or more polyether-butyl alcohol complexing agent and a unit complex number average molecular weight as agent (U.S. Patent No. 5,482,908), or 500 or less polyether (U.S. Patent No. 5789626 No.) for each 5 to 80 Some examples have reported that the metal complex catalyst prepared by containing about% by weight increases the activity in the epoxy ring-opening polymerization reaction. The metal complex catalyst prepared using tert -butyl alcohol complexing agent and polyether polyol complexing agent is 2 kg in the amount of catalyst of 100 ppm based on the amount of the epoxy monomer finally used at 105 ° C of the epoxy ring-opening polymerization reaction. -Monomer / g - Can be polymerized at a rate of metal / min or more, took 3 hours or more induction time.

중합 유도시간(induction time)이란 촉매가 활성화되는 시간으로, 이 시간에는 중합이 전혀 일어나지 않는다. 따라서 유도시간이 길면 생산성이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 이중 또는 다중 금속 시안염 촉매 제조과정에서는 촉매활성을 향상시키기 위해서 주 착물화제와 부 착물화제를 사용하고 있는데, 주 착물화제와 부 착물화제의 사용으로 합성 과정이 번거롭고 많은 시간이 걸리므로 효율성이 떨어질 뿐만 아니라, 사용하는 유기 착물화제가 독성을 가지고 있으며 또한 촉매제조 시 과량을 사용하므로 환경에 악영향을 미치기도 한다. 또한, 기존의 유기 착물화제를 사용하여 제조된 이중 또는 다중 금속 시안염 촉매는 3시간 정도의 유도시간이 소요되고, 에폭시 개환중합반응은 아주 높은 촉매의 활성으로 인하여 발열반응을 동반하여 반응온도를 높임으로써 상업적으로 이용하기에는 위험성이 따르기도 한다.The polymerization induction time is the time at which the catalyst is activated and no polymerization takes place at this time. Therefore, a long induction time has a disadvantage of low productivity. In addition, in the process of manufacturing double or multi-metal cyanide catalysts, main complexing agents and complexing agents are used to improve the catalytic activity. The synthesis process is cumbersome and takes a long time due to the use of the main complexing agent and the complexing agent. Not only does this deteriorate, but the organic complexing agent used is toxic and also has an adverse effect on the environment due to the excessive use of the catalyst during manufacture. In addition, the double or multi-metal cyanide catalyst prepared using the conventional organic complexing agent takes about 3 hours of induction time, and the epoxy ring-opening polymerization reaction is accompanied by exothermic reaction due to the high activity of the catalyst to increase the reaction temperature. Increasingly, there are risks to commercial use.

따라서 고활성의 금속 착화합물 촉매 개발과 더불어 중합활성을 높이기 위한 첨가제에 대한 연구 역시 활발하게 이뤄지고 있다.
Therefore, in addition to the development of highly active metal complex catalysts, researches on additives to increase polymerization activity are also being actively conducted.

본 발명의 목적은 금속 착화합물을 활성성분으로 포함되는 에폭시 개환중합반응용 촉매계를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a catalyst system for epoxy ring-opening polymerization reaction containing a metal complex as an active ingredient.

상기와 같은 발명의 목적 달성을 위해서, 본 발명은 ⅰ)이중금속시안염(DMC) 으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 착화합물; ⅱ)탄소수 1 내지 10의 알코올, 수평균분자량 500 내지 5000의 글리콜, 탄소수 1 내지 6의 알킬 락테이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 착물화제; 및 ⅲ)인계 화합물; 을 포함하는 에폭시 개환중합반응용 촉매계를 그 특징으로 한다.
In order to achieve the object of the invention as described above, the present invention is a metal complex compound selected from the group consisting of ⅰ) a double metal cyan salt (DMC); Ii) an organic complexing agent selected from the group consisting of alcohols having 1 to 10 carbon atoms, glycols having a number average molecular weight of 500 to 5000, alkyl lactates having 1 to 6 carbon atoms, and mixtures thereof; And iii) phosphorus compounds; It characterized by the catalyst system for epoxy ring-opening polymerization reaction comprising a.

본 발명의 촉매계를 이용한 에폭시 개환중합반응은, 불포화도가 매우 낮은 폴리올을 생성시키며, 1차 알코올 부산물의 생성을 현저히 감소시키는 효과가 있다.The epoxy ring-opening polymerization reaction using the catalyst system of the present invention produces a polyol having a very low unsaturation and has an effect of significantly reducing the production of primary alcohol by-products.

본 발명의 촉매계를 이용한 에폭시 개환중합반응은 촉매의 활성이 높으며, 중합 유도시간이 상대적으로 짧아 반응시간을 단축시키는 효과가 있다.
Epoxy ring-opening polymerization reaction using the catalyst system of the present invention has a high activity of the catalyst, the polymerization induction time is relatively short, there is an effect of shortening the reaction time.

도 1은 인계 화합물로서 트리페닐포스핀(PPh3)의 첨가량 변화에 따른 중합시간 대 프로필렌 옥사이드(PO) 화합물의 소모량을 도시한 그래프이다. 1 is a graph showing the consumption of propylene oxide (PO) compound versus polymerization time according to the addition amount of triphenylphosphine (PPh 3 ) as a phosphorus compound.

본 발명은 에폭시 개환중합반응용 촉매계를 그 특징으로 한다. 본 발명의 에폭시 개환중합반응용 촉매계는 금속 착화합물, 유기 착물화제, 및 인계 화합물을 포함한다.The present invention is characterized by a catalyst system for epoxy ring-opening polymerization. The catalyst system for epoxy ring-opening polymerization of the present invention includes a metal complex compound, an organic complexing agent, and a phosphorus compound.

ⅰ)금속 착화합물은 본 발명의 에폭시 개환중합반응용 촉매계를 구성하는 활성성분으로서 통상의 에폭시 개환중합반응용 촉매 화합물이다. 따라서, 본 발명은 금속 착화합물의 선택에 특별한 제한을 두지 않으며, 에폭시 개환중합반응에 사용되어 온 통상의 이중금속시안염(DMC)등 모두 적용이 가능하다.Iii) The metal complex compound is a catalyst compound for ordinary epoxy ring-opening polymerization reaction as an active component constituting the catalyst system for epoxy ring-opening polymerization reaction of the present invention. Therefore, the present invention does not place any particular limitation on the selection of the metal complex, and all of the usual double metal cyanide salts (DMC) and the like which have been used in the epoxy ring-opening polymerization reaction can be applied.

이러한 금속 착화합물의 대표적 예로서, 하기 화학식 1로 표시되는 수용성 금속염 화합물과 하기 화학식 2로 표시되는 수용성 금속 시안염 화합물을 착물화 반응시켜 얻을 수 있다.As a representative example of such a metal complex compound, the water-soluble metal salt compound represented by the following formula (1) and the water-soluble metal cyan salt compound represented by the following formula (2) can be obtained by complexing reaction.

[화학식 1][Formula 1]

M(X)nM (X) n

상기 화학식 1에서, M은 Zn(Ⅱ), Fe(Ⅱ), Ni(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Co(Ⅱ), Sn(Ⅱ), Pb(Ⅱ), Fe(Ⅲ), Mo(Ⅳ), Mo(Ⅵ), Al(Ⅱ), V(Ⅴ), V(Ⅳ), Sr(Ⅱ), W(Ⅳ), W(Ⅵ), Cu(Ⅱ), Cr(Ⅲ) 중에서 선택되며, 바람직하기로는 Zn(Ⅱ), Fe(Ⅱ), Co(Ⅱ), 및 Ni(Ⅱ)로 이루어진 군으로부터 선택된 4주기 금속원소이고; X는 할라이드, 시아나이드, 하이드록사이드, 카복실레이트, 니트레이트, 설페이트, 카보네이트, 옥살레이트, 이소시아네이트, 티오시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온이고; n은 1 내지 3의 정수로서 금속원소(M)의 원자가를 만족시킨다. In Formula 1, M is Zn (II), Fe (II), Ni (II), Mn (II), Co (II), Sn (II), Pb (II), Fe (III), Mo (Ⅳ) ), Mo (VI), Al (II), V (V), V (IV), Sr (II), W (IV), W (VI), Cu (II), Cr (III), Preferably a 4 cycle metal element selected from the group consisting of Zn (II), Fe (II), Co (II), and Ni (II); X is an anion selected from the group consisting of halides, cyanide, hydroxides, carboxylates, nitrates, sulfates, carbonates, oxalates, isocyanates, thiocyanates; n is an integer of 1 to 3 to satisfy the valence of the metal element (M).

[화학식 2][Formula 2]

(Y)aM’C(N)b(A)c (Y) a M'C (N) b (A) c

상기 화학식 2에서, M’는 Fe(Ⅱ), Fe(Ⅲ), Co(Ⅱ), Co(Ⅲ), Cr(Ⅱ), Cr(Ⅲ), Mn(Ⅱ), Mn(Ⅲ), Ir(Ⅲ), Ni(Ⅱ), Rh(Ⅲ), Ru(Ⅱ), V(Ⅴ), 및 V(Ⅳ)로 이루어진 군으로부터 선택된 금속원소이고, 바람직하기로는 Co(Ⅱ), Co(Ⅲ), Fe(Ⅱ), Fe(Ⅲ), Cr(Ⅲ), Ir(Ⅲ), 및 Ni(Ⅱ)로 이루어진 군으로부터 선택된 금속원소이고; Y는 알카리금속 이온 또는 알칼리토금속 이온이고; A는 할라이드, 시아나이드, 하이드록사이드, 카복실레이트, 니트레이트, 설페이트, 카보네이트, 옥살레이트, 이소시아네이트, 티오시아네이트, 및 티오이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온이고; a와 b는 1보다 큰 정수이고, a, b, c의 전하의 합계는 금속원소(M’)의 원자가를 만족시킨다. In Formula 2, M 'is Fe (II), Fe (III), Co (II), Co (III), Cr (II), Cr (III), Mn (II), Mn (III), Ir ( III), Ni (II), Rh (III), Ru (II), V (V), and V (IV), and are metal elements selected from the group consisting of Co (II), Co (III), A metal element selected from the group consisting of Fe (II), Fe (III), Cr (III), Ir (III), and Ni (II); Y is an alkali metal ion or alkaline earth metal ion; A is an anion selected from the group consisting of halides, cyanide, hydroxides, carboxylates, nitrates, sulfates, carbonates, oxalates, isocyanates, thiocyanates, and thioisocyanates; a and b are integers greater than 1, and the sum of the charges of a, b, and c satisfies the valence of the metal element (M ').

상기 화학식 1로 표시되는 수용성 금속염 화합물은 대표적으로 염화아연, 브롬화아연, 아세트산아연, 아세톤일아세트산아연(zinc acetonylacetonate), 벤조산아연, 질산아연, 브롬화철(Ⅱ), 염화코발트(Ⅱ), 티오시안산코발트(Ⅱ), 포름산니켈(Ⅱ), 질산니켈(Ⅱ) 등이 포함될 수 있다.The water-soluble metal salt compound represented by Chemical Formula 1 is typically zinc chloride, zinc bromide, zinc acetate, acetone monoacetic acid (zinc acetonylacetonate), zinc benzoate, zinc nitrate, iron bromide (II), cobalt chloride (II), thiooxy Cobalt (II), nickel (II) formate, nickel (II) nitrate, and the like.

상기 화학식 2로 표시되는 수용성 금속 시안염 화합물은 대표적으로 헥사시아노코발트(Ⅲ)산 칼륨, 헥사시아노철(Ⅱ)산 칼륨, 헥사시아노철(Ⅲ)산 칼륨, 헥사시아노코발트(Ⅲ)산 칼슘, 헥사시아노철(Ⅱ)산 리튬 등이 포함될 수 있다.The water-soluble metal cyan salt compound represented by the formula (2) is typically potassium hexacyanocobalt (III), potassium hexacyanoferrate (II), potassium hexacyanoferrate (III), and hexacyanocobalt (III Calcium acid), lithium hexacyanoferrate (II) acid, and the like.

본 발명의 촉매계에 적용되는 에폭시 개환중합반응용 촉매로서, 대표적인 이중 금속 시안염(DMC)의 금속 착화합물으로서는 염화아연 수용액과 헥사시아노코발트(Ⅲ)산 칼륨 수용액을 반응시켜 제조된, 하기 화학식 (a)로 표시되는 염화아연-헥사시아노코발트(Ⅱ)산 아연 착화합물 등이 있다.As a catalyst for epoxy ring-opening polymerization reaction applied to the catalyst system of the present invention, a representative metal complex compound of a double metal cyan salt (DMC) is prepared by reacting an aqueous zinc chloride solution with an aqueous solution of potassium hexacyanocobalt (III) acid. zinc chloride-zinc hexacyanocobalt (II) complexes represented by a).

Zn3[Co(CN)6]2 ZnCl2 (a)Zn 3 [Co (CN) 6 ] 2 ZnCl 2 (a)

ⅱ) 유기 착물화제는 금속 착화합물의 제조를 위한 착물화 과정을 활성화하기 위해 착물화 과정 중에 또는 착물 생성 이후에 첨가되는 성분으로서, 수용성이어야 하며 금속 착화합물에 잘 섞일 수 있어야 한다. 본 발명에서는 유기 착물화제로서 알코올, 글리콜, 알킬 락테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택하여 사용한다. 유기 착물화제의 사용량은 활성성분으로 포함되는 금속 착화합물 1 중량부를 기준으로 0.1 내지 20 중량부 범위, 바람직하기로는 1 내지 5 중량부 범위로 사용하며, 비교적 과량 사용한다. 유기 착물화제의 함량이 지나치게 적으면 촉매의 활성이 저하되는 문제가 있고, 그 함량이 너무 많은 경우에는 촉매제조 과정 중에 건조 문제와 경제성에 문제가 있을 수 있다.Ii) The organic complexing agent is a component which is added during or after complex formation to activate the complexing process for the preparation of the metal complex, which must be water soluble and well mixed with the metal complex. In the present invention, the organic complexing agent is selected from the group consisting of alcohols, glycols, alkyl lactates and mixtures thereof. The amount of the organic complexing agent is used in the range of 0.1 to 20 parts by weight, preferably in the range of 1 to 5 parts by weight based on 1 part by weight of the metal complex compound included as the active ingredient, and is used in an excessive amount. If the content of the organic complexing agent is too small, there is a problem that the activity of the catalyst is lowered, and if the content is too large, there may be a problem of drying and economical efficiency during the catalyst manufacturing process.

본 발명에서 유기 착물화제로서 사용되는 알코올은 탄소수가 1 내지 10개인 알코올 화합물로서, 구체적으로는 에탄올, 이소프로판올, 노르말부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올과 같은 수용성 지방족 알코올류를 사용하며, 바람직하기로는 tert-부탄올을 사용하는 것이다. 유기 착물화제로서 사용되는 글리콜류는 수평균분자량이 500 내지 5000 범위인 글리콜로서, 하이퍼 브렌치드 글리세롤류 및 이들의 공중합체도 사용될 수 있으며, 구체적으로는 폴리테트라메틸렌글리콜 (PTMEG) 등이 사용될 수 있다. 유기 착물화제로서 사용되는 락테이트는 탄소수 1 내지 6의 알킬 락테이트 화합물로서, 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, 프로필 락테이트, 이소프로필 락테이트, 부틸 락테이트 등이 사용될 수 있다.The alcohol used as the organic complexing agent in the present invention is an alcohol compound having 1 to 10 carbon atoms, specifically, water-soluble aliphatic alcohols such as ethanol, isopropanol, normal butanol, isobutanol, sec -butanol and tert -butanol. , Preferably tert -butanol. The glycols used as the organic complexing agent are glycols having a number average molecular weight in the range of 500 to 5000, and hyper-branched glycerols and copolymers thereof may be used. Specifically, polytetramethylene glycol (PTMEG) may be used. have. The lactate used as the organic complexing agent is an alkyl lactate compound having 1 to 6 carbon atoms, and methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, isopropyl lactate, butyl lactate and the like can be used.

ⅲ)인계 화합물은 에폭시 개환중합을 위한 유도시간을 현저하게 단축시키며, 불포화도가 낮은 고분자량의 폴리올을 합성하며, 개환중합시 부생되는 1차 알코올의 생성을 현저히 감소시키는 효과를 얻는다. 종래 기술로서 이중금속시안염(DMC), 유기 착물화제, 및 폴리에테르계 첨가제를 포함하는 촉매계가 중합이 활성화되기까지 걸리는 유도시간이 3시간 이상 걸렸는데 반하여, 본 발명이 제안하는 바대로 촉매 착화합물, 유기 착물화제, 및 인계 화합물 첨가체를 포함하는 촉매계는 중합 유도시간이 70분 이하로 크게 단축되는 장점이 있다.I) Phosphorus-based compounds significantly shorten the induction time for epoxy ring-opening polymerization, synthesize high molecular weight polyols with low unsaturation, and significantly reduce the production of by-product primary alcohols during ring-opening polymerization. In the prior art, a catalyst system including a double metal cyanide salt (DMC), an organic complexing agent, and a polyether additive took 3 hours or more to induce a polymerization time, whereas the catalyst complex compound proposed by the present invention. The catalyst system including the organic complexing agent, and the phosphorus compound additive has an advantage that the polymerization induction time is greatly shortened to 70 minutes or less.

본 발명의 촉매계에 포함되는 인계 화합물은 트리페닐포스핀(PPh3), 트리시클로헥실포스핀(PCy3), 및 헥사페닐디포스파제늄 클로라이드(PPNCl)로 이루어진 군으로부터 선택된다.The phosphorus compound included in the catalyst system of the present invention is selected from the group consisting of triphenylphosphine (PPh 3 ), tricyclohexylphosphine (PCy 3 ), and hexaphenyldiphosphazenium chloride (PPNCl).

Figure 112010071875429-pat00001
Figure 112010071875429-pat00001

상기 인계화합물은 금속 착화합물 1 중량부를 기준으로 0.1 내지 20 중량부 범위로 사용되고, 바람직하기로는 0.3 내지 15 중량부 범위로 사용되고, 특히 바람직하기로는 3 내지 10 중량부 범위로 사용한다. 인계 화합물의 함량이 상기 범위 미만으로 적으면 이의 첨가효과로서 중합 유도시간을 단축시키는 효과를 얻을 수 없고, 지나치게 과량을 사용하면 오히려 중합 유도시간을 증가시킬 수 있다.The phosphorus compound is used in the range of 0.1 to 20 parts by weight based on 1 part by weight of the metal complex compound, preferably in the range of 0.3 to 15 parts by weight, and particularly preferably in the range of 3 to 10 parts by weight. When the content of the phosphorus compound is less than the above range, it is not possible to obtain an effect of shortening the polymerization induction time as an addition effect thereof, and when excessively used, the polymerization induction time may be increased.

이상에서 설명한 ⅰ)금속 착화합물, ⅱ)유기 착물화제, 및 ⅲ)인계 화합물을 포함하는 촉매계를 이용하여, 에폭시 개환중합방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.Epoxy ring-opening polymerization method will be described in detail using a catalyst system comprising (i) a metal complex compound described above, ii) an organic complexing agent, and (iv) a phosphorus compound.

본 발명의 촉매계를 이용한 에폭시 개환중합방법은,Epoxy ring-opening polymerization method using the catalyst system of the present invention,

1) 수용성 금속염 화합물; 수용성 금속 시안염 화합물; 및 유기 탄소수 1 내지 10의 알코올, 수평균분자량 500 내지 5000의 글리콜, 탄소수 1 내지 6의 알킬 락테이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 착물화제가 포함된 수용액을 30℃ 내지 80℃ 온도로 승온하여 교반하여 촉매 슬러리를 얻는 과정,1) a water soluble metal salt compound; Water-soluble metal cyanide compounds; And an aqueous solution containing an organic complexing agent selected from the group consisting of alcohols having 1 to 10 organic carbon atoms, glycols having a number average molecular weight of 500 to 5000 carbon atoms, alkyl lactates having 1 to 6 carbon atoms, and mixtures thereof. Stirring to obtain a catalyst slurry,

2) 상기 슬러리로부터 고형물을 분리하는 과정,2) separating the solids from the slurry,

3) 상기 분리된 고형물을 탄소수 1 내지 10의 알코올, 수평균분자량 500 내지 5000의 글리콜, 탄소수 1 내지 6의 알킬 락테이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 착물화제가 포함된 수용액으로 세정하여 고체촉매를 수득하는 과정, 및 3) The separated solid is washed with an aqueous solution containing an organic complexing agent selected from the group consisting of alcohols having 1 to 10 carbon atoms, glycols having a number average molecular weight of 500 to 5000, alkyl lactates having 1 to 6 carbon atoms, and mixtures thereof. Obtaining a catalyst, and

4) 상기 고체촉매, 인계 화합물, 및 에폭사이드 화합물을 혼합하고 100℃ 내지 150℃ 온도에서 에폭시 개환중합반응하는 과정; 을 포함한다.4) mixing the solid catalyst, the phosphorus compound, and the epoxide compound and epoxy ring-opening polymerization at a temperature of 100 ° C. to 150 ° C .; .

본 발명이 촉매 제조를 위해 사용된 금속화합물, 유기 착물화제, 인계 화합물의 사용 농도 및 혼합 순서에 대해서는 특별한 제한을 두지 않는다.There is no particular limitation on the concentration of the metal compounds, organic complexing agents, phosphorus compounds used in the preparation of the catalyst and the order of mixing.

먼저, 본 발명에서는 금속 착화합물 수용액과 유기 착물화제 수용액을 혼합하여 촉매 슬러리를 얻는다. 촉매 슬러리로부터 고체촉매를 얻기 위하여, 여과 또는 원심분리를 수행한다. 상기한 여과 또는 원심분리를 통해 본 발명의 촉매계에 존재하는 미반응된 금속 착화합물 및 유기 착물화제를 제거할 수도 있다. 본 발명자들의 실험결과에 의하면, 본 발명의 촉매계는 금속 착화합물 및 유기 착물화제가 각각 5 ppm 미만의 함량으로 포함되나, 고체촉매 제조를 위한 여과 또는 원심분리 과정을 수행하여 고순도 촉매계를 얻을 수 있다. 본 발명의 촉매계는 과량으로 사용된 유기 착물화제 또는 금속 착화합물이 불순물로 남아 있을 수 있으나, 이들 과잉 화합물의 존재가 에폭시 개환중합반응에서 제품의 순도에 특별히 영향을 미치지 않는다. 종래 촉매로서 수산화칼륨(KOH)을 사용하는 경우, 개환중합반응에 적용되기에 앞서 정제과정이 필수공정으로 포함되었으나, 본 발명의 촉매계는 별도의 정제과정을 필요치 않으므로 경제적 이득이 매우 크다. First, in the present invention, a catalyst slurry is obtained by mixing a metal complex aqueous solution and an organic complexing agent aqueous solution. To obtain a solid catalyst from the catalyst slurry, filtration or centrifugation is carried out. The filtration or centrifugation described above may remove unreacted metal complexes and organic complexing agents present in the catalyst system of the present invention. According to the experimental results of the present inventors, the catalyst system of the present invention contains a metal complex and an organic complexing agent in an amount of less than 5 ppm, respectively, it is possible to obtain a high purity catalyst system by performing a filtration or centrifugation process for producing a solid catalyst. In the catalyst system of the present invention, organic complexing agents or metal complexes used in excess may remain as impurities, but the presence of these excess compounds does not particularly affect the purity of the product in the epoxy ring-opening polymerization reaction. In the case of using potassium hydroxide (KOH) as a conventional catalyst, the purification process is included as an essential process before being applied to the ring-opening polymerization reaction, but the catalyst system of the present invention does not require a separate purification process, and thus has great economic benefits.

그런 다음, 슬러리로부터 분리된 고형물을 40~70 중량% 농도의 착물화제 수용액으로 세정하여 고체촉매를 얻는다. 착물화 반응과정에서는 염화칼륨(KCl) 등의 부산물이 생성될 수 있는데, 염화칼륨(KCl) 등의 부산물은 촉매의 비활성화를 초래하는 원인이 될 수 있으므로 착물화제 수용액으로 세정하여 완전히 제거하는 것이 바람직하다. 상기한 착물화제 수용액으로의 세정 과정은 1회 또는 수회를 반복할 수 있으며, 충분히 세정하여 부산물을 완전히 제거하는 것이 더욱 바람직하다. 마지막 세정 과정에서는 여과수를 사용하지 않고 착물화제만을 사용하는 것이 바람직하다. 상기한 고체촉매의 세정과정이 완료되면, 건조과정을 수행한다. 건조는 10 내지 50 토르(Torr)의 진공 및 40~90 ℃ 온도 조건에서 수행하며, 고체촉매의 무게가 일정하게 유지될 때까지 건조 조건은 계속 유지시킨다.Then, the solid separated from the slurry is washed with an aqueous solution of a complexing agent at a concentration of 40 to 70% by weight to obtain a solid catalyst. By-products such as potassium chloride (KCl) may be produced during the complexation reaction, and by-products such as potassium chloride (KCl) may cause inactivation of the catalyst. The washing process with the above complexing agent aqueous solution may be repeated one or several times, and more preferably, it is sufficiently washed to completely remove the by-products. It is preferable to use only the complexing agent in the last washing process without using filtered water. When the washing process of the solid catalyst is completed, a drying process is performed. Drying is carried out in a vacuum of 10 to 50 Torr and at a temperature of 40 to 90 ° C., and the drying conditions are maintained until the weight of the solid catalyst is kept constant.

그런 다음, 얻어진 고체촉매와 인계 화합물, 그리고 에폭사이드 화합물을 혼합하여 중합한다. 중합온도는 100℃ 내지 150℃를 유지하면, 압력은 안정성을 위하여 5 kgf/cm2 이내를 유지하는 것이 좋다. 본 발명의 에폭시 개환중합반응으로 얻어진 폴리올은 수평균분자량(Mn)이 5,000 내지 100,000 범위로 높았고, 불포화도가 0.005 meq/g 미만으로 매우 낮았으며, 중합유도시간은 67분까지도 낮출 수 있었다. 또한, 불포화도의 감소로 인하여 1차 알코올 부산물의 수율을 현저히 감소시킬 수 있었다.Then, the obtained solid catalyst, a phosphorus compound and an epoxide compound are mixed and polymerized. When the polymerization temperature is maintained at 100 ℃ to 150 ℃, the pressure is preferably maintained within 5 kg f / cm 2 for stability. The polyol obtained by the epoxy ring-opening polymerization of the present invention had a high number average molecular weight (Mn) in the range of 5,000 to 100,000, a very low unsaturation of less than 0.005 meq / g, and a low polymerization induction time of 67 minutes. In addition, the decrease in the degree of unsaturation could significantly reduce the yield of primary alcohol by-products.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 결코 아니다.
The present invention as described above will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited by these examples.

[대표실시예] 금속 착화합물 촉매계를 이용한 에폭시 개환중합반응[Example] Epoxy ring-opening polymerization reaction using a metal complex catalyst system

1) 고체촉매의 제조1) Preparation of Solid Catalyst

비이커에 30 g의 염화아연, 69 mL의 증류수, 및 115.5 mL의 tert-부틸알코올을 혼합하여 용액1을 제조하였다. 다른 비이커에 3.15 g의 헥사시아노코발트산 칼륨(potassium hexacyanocobaltate)을 42 mL의 증류수에 녹여 용액2를 제조하였다. 또 다른 비이커에 3.5 g의 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMEG, 수평균분자량 1800), 20 mL의 tert-부틸알코올, 및 20 mL의 증류수를 혼합하여 용액3을 제조하였다. 기계식 교반기를 이용하여 혼합하면서 50℃에서 1시간 동안 용액1에 용액2를 적가하였고, 이어서 용액3을 첨가하고 3분 동안 반응시켰다. 이렇게 얻어진 촉매 슬러리에 46 mL의 증류수, 104 mL의 tert-부틸알코올을 혼합하고, 기계식 교반기를 이용하여 혼합하면서 50℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 1시간 반응 후 0.85 g의 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMEG)을 반응기에 투입한 후 3분간 교반하였다. 고속원심분리기를 이용하여 고형분을 분리하였다. 이렇게 분리된 고형분에 77.75 mL의 tert-부틸알코올을 혼합하고, 기계식 교반기를 이용하여 혼합하면서 50℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 1시간 반응 후 0.45 g의 PTMEG를 반응기에 투입한 후 3분간 교반하였다. 얻어진 고체촉매는 증류수 100 mL와 tert-부틸알코올 50 mL를 이용하여 3번의 원심분리를 거쳐 남아있는 불순물을 제거하였다. 상기의 제조과정을 통해 얻어진 고체촉매는 60℃, 30 in.Hg 진공 하에서 일정한 무게가 될 때까지 건조시켜, 고체촉매(DMC-1)를 제조하였다.
Solution 1 was prepared by mixing 30 g of zinc chloride, 69 mL of distilled water, and 115.5 mL of tert -butyl alcohol in a beaker. Another solution was prepared by dissolving 3.15 g of potassium hexacyanocobaltate in 42 mL of distilled water in another beaker. Another solution was prepared by mixing 3.5 g of polytetramethylene glycol (PTMEG, number average molecular weight 1800), 20 mL of tert -butyl alcohol, and 20 mL of distilled water in another beaker. Solution 2 was added dropwise to Solution 1 at 50 ° C. for 1 hour while mixing using a mechanical stirrer, then Solution 3 was added and reacted for 3 minutes. 46 mL of distilled water and 104 mL of tert -butyl alcohol were mixed in the catalyst slurry thus obtained, and reacted at 50 ° C. for 1 hour while mixing using a mechanical stirrer. After the reaction for 1 hour, 0.85 g of polytetramethylene glycol (PTMEG) was added to the reactor, followed by stirring for 3 minutes. Solids were separated using a high speed centrifuge. 77.75 mL of tert -butyl alcohol was mixed with the solid content thus separated and reacted at 50 ° C. for 1 hour while mixing using a mechanical stirrer. After the reaction for 1 hour, 0.45 g of PTMEG was added to the reactor, followed by stirring for 3 minutes. The obtained solid catalyst was removed by centrifugation three times using 100 mL of distilled water and 50 mL of tert -butyl alcohol. The solid catalyst obtained through the above manufacturing process was dried to a constant weight at 60 ° C. and 30 in. Hg vacuum to prepare a solid catalyst (DMC-1).

2) 에폭시 개환중합반응2) epoxy ring-opening polymerization

본 개환중합반응에서는 상기에서 제조된 고체촉매에 첨가되는 인계 화합물의 사용량을 변화시키면서 중합속도, 활성화 유도시간, 불포화도에 미치는 효과를 확인하였다.In this ring-opening polymerization reaction, the effect on the polymerization rate, activation induction time, unsaturation was confirmed while changing the amount of the phosphorus compound added to the solid catalyst prepared above.

구체적으로는 1 L 고압반응기에 개시제로 분자량이 400인 폴리프로필렌글리콜(PPG) 70 g과 상기에서 제조된 고체촉매(DMC-1) 0.05 g, 트리페닐포스핀(PPh3)을 0.075 g 첨가하였다. 이 혼합물을 잘 교반하면서 온도를 115℃까지 올린 후, 혼합물 속에 남아 있는 수분을 제거하기 위해 2시간 정도 진공 상태로 유지하였다. 상기 반응기에 프로필렌 옥사이드(PO) 15 g을 주입하였다. 이때 반응기의 압력은 진공에서부터 4 psig로 증가하였다. 중합 유도시간이 지나면 반응기에서 압력 강하가 나타났으며, 이로부터 촉매의 활성이 나타남을 알 수 있었다. 촉매의 활성이 나타나면 10 psig 정도의 압력을 유지할 수 있도록 프로필렌 옥사이드(PO) 400 g을 반응기에 계속 주입하였다.Specifically, 70 g of polypropylene glycol (PPG) having a molecular weight of 400, 0.05 g of the solid catalyst (DMC-1) prepared above, and 0.075 g of triphenylphosphine (PPh 3 ) were added to the 1 L high pressure reactor. . The mixture was raised to 115 ° C. with good stirring, and then kept in vacuum for about 2 hours to remove moisture remaining in the mixture. 15 g of propylene oxide (PO) was injected into the reactor. At this time the pressure of the reactor was increased from vacuum to 4 psig. After the polymerization induction time, the pressure drop appeared in the reactor, it can be seen from the activity of the catalyst. When the activity of the catalyst appeared 400 g of propylene oxide (PO) was continuously injected into the reactor to maintain a pressure of about 10 psig.

촉매의 활성은 프로필렌 옥사이드(PO) 소모량 대 시간의 그래프에서 가장 가파른 점에서 측정하였다. 프로필렌 옥사이드(PO)의 주입이 끝난 후 압력이 일정하게 유지될 때까지, 즉 프로필렌 옥사이드(PO)의 중합이 완결될 때까지 115℃로 유지시켰다. 반응기 내의 미반응 프로필렌 옥사이드(PO)를 제거하기 위해 30분 동안 60~80℃에서 진공상태를 유지시켰다. 생성된 고분자는 냉각하여 회수하였다.
The activity of the catalyst was measured at the steepest point in the graph of propylene oxide (PO) consumption versus time. After injection of propylene oxide (PO) was maintained at 115 ℃ until the pressure was kept constant, that is, the polymerization of propylene oxide (PO) is complete. Vacuum was maintained at 60-80 ° C. for 30 minutes to remove unreacted propylene oxide (PO) in the reactor. The produced polymer was recovered by cooling.

하기 표 1과 첨부도면 도 1에는 DMC 촉매의 사용량을 기준으로 한 인계 화합물의 함량을 변화시키면서 중합속도, 활성화 유도시간, 불포화도에 미치는 효과를 정리하여 나타내었다. Table 1 and the accompanying drawings in Figure 1 summarized the effects on the polymerization rate, activation induction time, unsaturation while varying the content of the phosphorus compound based on the amount of DMC catalyst used.

구분division 촉매계Catalyst system 분자량
(Mn)
Molecular Weight
(M n )
분자량
분포
(PDI)
Molecular Weight
Distribution
(PDI)
유도시간
(min)
Induction time
(min)
불포화도
(meq/g)
Unsaturation
(meq / g)
고체촉매1) Solid catalyst 1) 인계 화합물
(중량부2))
Phosphorus compound
(Weight part 2) )
실시예1Example 1 DMC-1DMC-1 PPh3 (1.5)PPh 3 (1.5) 55005500 1.13 1.13 178 178 0.00452 0.00452 실시예2Example 2 DMC-1DMC-1 PPh3 (3.0)PPh 3 (3.0) 52005200 1.12 1.12 104 104 **3) ** 3) 실시예3Example 3 DMC-1DMC-1 PPh3 (6.0)PPh 3 (6.0) 67006700 1.12 1.12 67 67 **3) ** 3) 실시예4Example 4 DMC-1DMC-1 PPh3 (10.0)PPh 3 (10.0) 6000 6000 1.10 1.10 74 74 **3) ** 3) 실시예5Example 5 DMC-1DMC-1 PPh3 (13.0)PPh 3 (13.0) 56005600 1.13 1.13 167 167 0.00289 0.00289 비교예1Comparative Example 1 DMC-1DMC-1 -- 5700 5700 1.13 1.13 207 207 0.00460 0.00460 비교예2Comparative Example 2 KOHKOH 20002000 0.026080.02608 비교예3Comparative Example 3 KOHKOH 30003000 0.035910.03591 1) 고체촉매: Zn3[Co(CN)6]2 ZnCl2 금속 착화합물과 유기 착물화제 t-BuOH, PTMEG를 사용하여 대표실시예에서 제조된 고체촉매
2) 인계 화합물: DMC 촉매 1 중량부를 기준으로 투입된 인계 화합물의 사용량 (DMC 촉매투입량: 0.05g)
3) **: 불포화도 수치가 측정불가능 할 만큼 낮다는 표시임 (ASTM D2847법으로 측정)
1) Solid catalyst: Zn 3 [Co (CN) 6 ] 2 ZnCl 2 Solid catalyst prepared in a representative example using a metal complex and an organic complexing agent t-BuOH, PTMEG
2) Phosphorus compound: The amount of phosphorus compound added based on 1 part by weight of DMC catalyst (DMC catalyst amount: 0.05g)
3) **: Indicates that the unsaturation level is too low to be measured (measured by ASTM D2847 method).

상기 표 1과 도 1의 결과에 의하면, 인계 화합물의 첨가로 인하여 중합 유도시간을 크게 단축시켰으며, 고분자량의 폴리올의 제조가 가능하였으며, 제조된 고분자의 불포화도가 매우 낮았고 이로 인하여 1차 알코올 부생성물의 수율을 현저하게 감소시킬 수 있었다.According to the results of Table 1 and Figure 1, the addition of the phosphorus-based compound significantly shortened the polymerization induction time, it was possible to prepare a high molecular weight polyol, the degree of unsaturation of the prepared polymer was very low and because of this the primary alcohol part The yield of the product could be significantly reduced.

Claims (9)

ⅰ)이중금속시안염(DMC)으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 착화합물;
ⅱ)탄소수 1 내지 10의 알코올, 수평균분자량 500 내지 5000의 글리콜, 탄소수 1 내지 6의 알킬 락테이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 착물화제; 및
ⅲ)트리페닐포스핀(PPh3), 트리시클로헥실포스핀(PCy3), 및 헥사페닐디포스파제늄 클로라이드(PPNCl)로 이루어진 군으로부터 선택된 인계 화합물;
을 포함하는 에폭시 개환중합반응용 촉매계.
Iii) a metal complex selected from the group consisting of double metal cyan salts (DMC);
Ii) an organic complexing agent selected from the group consisting of alcohols having 1 to 10 carbon atoms, glycols having a number average molecular weight of 500 to 5000, alkyl lactates having 1 to 6 carbon atoms, and mixtures thereof; And
Iii) a phosphorous compound selected from the group consisting of triphenylphosphine (PPh 3 ), tricyclohexylphosphine (PCy 3 ), and hexaphenyldiphosphazenium chloride (PPNCl);
Epoxy ring-opening polymerization catalyst system comprising a.
제1항에 있어서, 상기 이중금속시안염(DMC)은 하기 화학식 a로 표시되는 염화아연-헥사시아노코발트(Ⅱ)산 아연인 것을 특징으로 하는 에폭시 개환중합반응용 촉매계.
[화학식 a]
Zn3[Co(CN)6]2 ZnCl2
The catalyst system for epoxy ring-opening polymerization according to claim 1, wherein the double metal cyanide salt (DMC) is zinc chloride-zinc hexacyanocobalt (II) acid represented by the following formula (a).
(A)
Zn 3 [Co (CN) 6 ] 2 ZnCl 2
제1항에 있어서, 상기 유기 착물화제는 금속 착화합물 1 중량부를 기준으로 0.1 내지 20 중량부 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 에폭시 개환중합반응용 촉매계.
The catalyst system for epoxy ring-opening polymerization of claim 1, wherein the organic complexing agent is included in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 1 part by weight of the metal complex compound.
제1항에 있어서, 상기 유기 착물화제로서 알코올은 에탄올, 이소프로판올, 노말부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, 및 tert-부탄올로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 에폭시 개환중합반응용 촉매계.
The catalyst system for epoxy ring-opening polymerization according to claim 1, wherein the alcohol as the organic complexing agent is selected from the group consisting of ethanol, isopropanol, normal butanol, isobutanol, sec-butanol, and tert-butanol.
제1항에 있어서, 상기 유기 착물화제로서 글리콜은 수평균 분자량이 500 내지 5000 범위인 폴리테트라메틸렌글리콜 (PTMEG)인 것을 특징으로 하는 에폭시 개환중합반응용 촉매계.
The catalyst system for epoxy ring-opening polymerization according to claim 1, wherein the glycol as the organic complexing agent is polytetramethylene glycol (PTMEG) having a number average molecular weight in the range of 500 to 5000.
제1항에 있어서, 상기 유기 착물화제로서 알킬 락테이트는 메틸 락테이트, 에틸 락테이트, 프로필 락테이트, 및 이소프로필 락테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 에폭시 개환중합반응용 촉매계.
The catalyst system for epoxy ring-opening polymerization according to claim 1, wherein the alkyl lactate as the organic complexing agent is selected from the group consisting of methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, and isopropyl lactate.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 인계화합물은 금속 착화합물 1 중량부를 기준으로 0.1 내지 20 중량부 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 에폭시 개환중합반응용 촉매계.
The catalyst system for epoxy ring-opening polymerization of claim 1, wherein the phosphorus compound is included in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 1 part by weight of the metal complex compound.
1) 수용성 금속염 화합물; 수용성 금속 시안염 화합물; 및 유기 탄소수 1 내지 10의 알코올, 수평균분자량 500 내지 5000의 글리콜, 탄소수 1 내지 6의 알킬 락테이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 착물화제가 포함된 수용액을 30℃ 내지 80℃ 온도로 승온하여 교반하는 과정,
2) 상기 반응용액으로부터 고형물을 분리하는 과정,
3) 상기 분리된 고형물을 탄소수 1 내지 10의 알코올, 수평균분자량 500 내지 5000의 글리콜, 탄소수 1 내지 6의 알킬 락테이트 및 이의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 유기 착물화제가 포함된 수용액으로 세정하여 고체촉매를 수득하는 과정, 및
4) 상기 고체촉매; 트리페닐포스핀(PPh3), 트리시클로헥실포스핀(PCy3), 및 헥사페닐디포스파제늄 클로라이드(PPNCl)로 이루어진 군으로부터 선택된 인계 화합물; 및 에폭사이드 화합물을 혼합하고, 100℃ 내지 150℃ 온도에서 에폭시 개환중합반응하는 과정,
을 포함하는 것을 특징으로 하는 에폭시 개환중합방법.
1) a water soluble metal salt compound; Water-soluble metal cyanide compounds; And an aqueous solution containing an organic complexing agent selected from the group consisting of alcohols having 1 to 10 organic carbon atoms, glycols having a number average molecular weight of 500 to 5000 carbon atoms, alkyl lactates having 1 to 6 carbon atoms, and mixtures thereof. Stirring process,
2) separating the solids from the reaction solution,
3) The separated solid is washed with an aqueous solution containing an organic complexing agent selected from the group consisting of alcohols having 1 to 10 carbon atoms, glycols having a number average molecular weight of 500 to 5000, alkyl lactates having 1 to 6 carbon atoms, and mixtures thereof. Obtaining a catalyst, and
4) the solid catalyst; Phosphorus compounds selected from the group consisting of triphenylphosphine (PPh 3 ), tricyclohexylphosphine (PCy 3 ), and hexaphenyldiphosphazenium chloride (PPNCl); And the process of mixing the epoxide compound, the epoxy ring-opening polymerization reaction at a temperature of 100 ℃ to 150 ℃,
Epoxy ring-opening polymerization method comprising a.
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