TWI476228B - Production method of aliphatic polycarbonate - Google Patents

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TWI476228B
TWI476228B TW099116223A TW99116223A TWI476228B TW I476228 B TWI476228 B TW I476228B TW 099116223 A TW099116223 A TW 099116223A TW 99116223 A TW99116223 A TW 99116223A TW I476228 B TWI476228 B TW I476228B
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Nobutaka Fujimoto
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Sumitomo Seika Chemicals
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Description

脂肪族聚碳酸酯之製造方法
本發明係關於一種脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其使用二氧化碳及環氧化物，而容易地製造金屬觸媒為低含量之脂肪族聚碳酸酯。
產業革命以來，人類大量地消耗石化燃料，由此構築起了現代社會，但另一方面亦使大氣中之二氧化碳濃度增加，另外，森林毀壞等環境破壞加劇了二氧化碳濃度之增加。
一般認為全球暖化係由於大氣中之二氧化碳、氟氯碳化物(flon)、甲烷等溫室效應氣體增加而引起，因此減少對全球暖化之作用率高之二氧化碳在大氣中之濃度極為重要，故而正以世界級方式進行二氧化碳之排放限制、固定化等各種研究。
其中，由井上等人發現的二氧化碳與環氧化物之聚合反應作為負責解決全球暖化問題之反應而受到期待，不僅自以化學方式固定二氧化碳之觀點，並且自利用二氧化碳作為碳資源之觀點而言亦對該反應展開了廣泛研究(參照非專利文獻1)。
二氧化碳與環氧化物之聚合反應中通常使用金屬觸媒，已提出有：二乙基鋅與具有多個活性氫之化合物的反應產物(參照非專利文獻2)；於有機溶劑之存在下，利用機械粉碎處理裝置使氧化鋅與脂肪族二羧酸接觸而獲得的含鋅固體觸媒(參照專利文獻1)；使氧化鋅等金屬氧化物或氫氧化鈣等金屬氫氧化物等、間苯二甲酸等二羧酸及丙酸等單羧酸反應而獲得的金屬有機酸鹽(參照專利文獻2)；使鋅化合物、脂肪族二羧酸及特定量之脂肪族單羧酸反應而獲得的含鋅固體觸媒(參照專利文獻3)等。
但是，以此種方式使二氧化碳與環氧化物進行聚合反應而製造脂肪族聚碳酸酯之情形時，所獲得之脂肪族聚碳酸酯內會殘留上述金屬觸媒，以如此之含有殘留金屬觸媒之脂肪族聚碳酸酯作為原料而製造之二次製品的經時穩定性或耐候性有受損之虞。因此，作為防止金屬觸媒殘留之脂肪族聚碳酸酯之製造方法，例如提出有使用無機酸而去除殘留金屬觸媒之方法(參照非專利文獻3)等。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平2-47134號公報
專利文獻2：日本專利特開昭52-151116號公報
專利文獻3：日本專利特開2007-302731號公報
[非專利文獻]
非專利文獻1：Macromolecular Syntheses,Vol. 7,p. 87(1969)
非專利文獻2：高分子論文集，Vol. 62,p. 137(2005)
非專利文獻3：Polymer Engineering and Science,Vol. 40,p. 1542(2000)
然而，根據非專利文獻3中記載之使用無機酸而去除殘留金屬觸媒之方法，由於係使用溶解於非水溶性之溶劑中所得之脂肪族聚碳酸酯溶液及無機酸之水溶液進行分液純化，故而存在不僅操作變得煩雜，而且產生大量廢液，處理此廢液需要耗費龐大之費用等問題。另外，於製造設備方面，亦需要採取將設備更換成能夠使用無機酸之設備等對策。
本發明之目的在於提供一種脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其使用二氧化碳及環氧化物，而容易地製造金屬觸媒為低含量之脂肪族聚碳酸酯。
本發明係一種脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其包含：使二氧化碳與環氧化物於金屬觸媒之存在下反應之聚合步驟；及利用界面活性劑對上述聚合步驟中所獲得之該聚合物加以處理之步驟。
以下，對本發明進行詳細說明。
本發明者等人發現，藉由在二氧化碳與環氧化物之聚合步驟之後，進行利用界面活性劑加以處理之步驟，可使用二氧化碳及環氧化物而容易地製造金屬觸媒為低含量之脂肪族聚碳酸酯，從而完成了本發明。
本發明之脂肪族聚碳酸酯之製造方法包含使二氧化碳與環氧化物於金屬觸媒之存在下反應之聚合步驟。
作為上述聚合步驟中所使用之環氧化物，只要為與二氧化碳進行聚合反應而生成具有主鏈含有脂肪族之結構的脂肪族聚碳酸酯的環氧化物，則無特別限定，例如可列舉：環氧乙烷、環氧丙烷、1-環氧丁烷、2-環氧丁烷、環氧異丁烷、1-環氧戊烷、2-環氧戊烷、1-環氧己烷、1-環氧辛烷、1-環氧癸烷、環氧環戊烷、環氧環己烷、苯環氧乙烷、乙烯基環氧環己烷、3-苯基環氧丙烷、3,3,3-三氟環氧丙烷、3-萘基環氧丙烷、3-苯氧基環氧丙烷、3-萘氧基環氧丙烷、環氧丁烯(butadiene monoxide)、3-乙烯氧基環氧丙烷以及3-三甲基矽烷氧基環氧丙烷等。該等環氧化物中，就與二氧化碳具有較高之聚合反應性之觀點而言，適宜使用環氧乙烷及環氧丙烷。再者，該等環氧化物可分別單獨使用，亦可組合兩種以上使用。
作為上述聚合步驟中所使用之金屬觸媒，例如可列舉鋁觸媒、鋅觸媒等。該等之中，較佳為使用鋅觸媒，原因在於其在二氧化碳與環氧化物之聚合反應中具有較高之聚合活性，鋅觸媒中，較佳為使用有機鋅觸媒。
作為上述有機鋅觸媒，例如可列舉：乙酸鋅、二乙基鋅、二丁基鋅等有機鋅觸媒；藉由使一級胺、二元酚、二元之芳香族羧酸、芳香族羥酸、脂肪族二羧酸、脂肪族單羧酸等化合物與鋅化合物反應而獲得之有機鋅觸媒等。該等有機鋅觸媒中，較佳為使鋅化合物、脂肪族二羧酸及脂肪族單羧酸反應而獲得之有機鋅觸媒，原因在於其具有更高之聚合活性。
於本說明書中，作為有機鋅觸媒之實施形態之一例，對使鋅化合物、脂肪族二羧酸及脂肪族單羧酸反應而獲得之有機鋅觸媒進行更詳細之說明。
作為上述鋅化合物之具體例，可列舉：氧化鋅、氫氧化鋅、硝酸鋅、碳酸鋅等無機鋅化合物；乙酸鋅、二乙基鋅、二丁基鋅等有機鋅化合物等。該等鋅化合物中，就獲得具有較高之觸媒活性的有機鋅觸媒之觀點而言，適宜使用氧化鋅及氫氧化鋅。再者，該等鋅化合物可分別單獨使用，亦可組合兩種以上使用。
作為上述脂肪族二羧酸之具體例，可列舉：丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸等。該等脂肪族二羧酸中，就獲得具有較高活性之有機鋅觸媒之觀點而言，適宜使用戊二酸及己二酸。再者，該等脂肪族二羧酸可分別單獨使用，亦可組合兩種以上使用。
上述脂肪族二羧酸之使用比例通常係相對於上述鋅化合物1莫耳，較佳為0.1～1.5莫耳，更佳為0.5～1.0莫耳。於脂肪族二羧酸之使用比例未達0.1莫耳之情形時，有可能與鋅化合物之反應變得難以進行。另外，於脂肪族二羧酸之使用比例超過1.5莫耳之情形時，有可能所得有機鋅觸媒之活性並無與使用量相稱之效果，因而變得不經濟。
作為上述脂肪族單羧酸之具體例，可列舉甲酸、乙酸、丙酸等。該等脂肪族單羧酸中，就獲得具有較高活性之有機鋅觸媒之觀點而言，適宜使用甲酸及乙酸。再者，該等脂肪族單羧酸可分別單獨使用，亦可組合兩種以上使用。
上述脂肪族單羧酸之使用比例係相對於脂肪族二羧酸1莫耳，較佳為0.0001～0.1莫耳，更佳為0.001～0.05莫耳。於脂肪族單羧酸之使用比例未達0.0001莫耳之情形時，所獲得之有機鋅觸媒由於具有末端含羧酸基之結構，而有可能成為活性較低之有機鋅觸媒。另外，於脂肪族單羧酸之使用比例超過0.1莫耳之情形時，有可能所得有機鋅觸媒之活性並無與使用量相稱之效果，因而變得不經濟。
作為使上述鋅化合物、脂肪族二羧酸及脂肪族單羧酸反應之方法並無特別限定，可使該等同時反應，亦可使脂肪族二羧酸或脂肪族單羧酸之任一者與鋅化合物先反應，然後使其反應產物與另一者繼續反應。
另外，使上述鋅化合物、脂肪族二羧酸及脂肪族單羧酸反應時，就使反應順利進行之觀點而言，亦可使用溶劑。
作為上述溶劑，只要不為阻礙反應之溶劑則無特別限定，例如可列舉：苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑；二乙醚、四氫呋喃、二烷等醚系溶劑；碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞丙酯等碳酸酯系溶劑；乙腈、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、六甲基磷醯三胺等。該等溶劑中，就容易重複利用溶劑之觀點而言，適宜使用苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑。
就使反應順利進行之觀點而言，上述溶劑之使用量相對於鋅化合物100質量份，較佳為500～10000質量份。
使上述鋅化合物、脂肪族二羧酸及脂肪族單羧酸反應時之反應溫度並無特別限定，較佳為20～110℃，更佳為50～100℃。另外，使上述鋅化合物、脂肪族二羧酸及脂肪族單羧酸反應時之反應時間根據反應溫度而有所不同，故而不可一概而論，通常較佳為1～20小時。
如此而獲得之有機鋅觸媒可於上述反應結束後，藉由過濾等常法而離析出，或者亦可不離析而以包含於該反應液中之狀態用於使二氧化碳與環氧化物反應之聚合步驟。
再者，例如於上述有機鋅觸媒之使用中，當不進行離析而以包含於上述反應液中之狀態使用時，較佳為將可能對二氧化碳與環氧化物之反應造成不良影響之水分預先充分去除。
上述聚合步驟中所使用的金屬觸媒之使用量相對於環氧化物100質量份，較佳為0.001～20質量份，更佳為0.01～10質量份。於金屬觸媒之使用量未達0.001質量份之情形時，有可能聚合反應變得難以進行。另外，於金屬觸媒之使用量超過20質量份之情形時，有可能並無與使用量相稱之效果，因而變得不經濟。
於上述聚合步驟中，視需要可使用反應溶劑。
對上述反應溶劑並無特別限定，可使用各種有機溶劑。作為上述有機溶劑，具體可列舉例如：戊烷、己烷、辛烷、癸烷、環己烷等脂肪族烴系溶劑；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑；氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烷、三氯乙烷、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、氯苯、溴苯等鹵化烴系溶劑；碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞丙酯等碳酸酯系溶劑等。
就使反應順利進行之觀點而言，上述反應溶劑之使用量相對於環氧化物100質量份，較佳為500～10000質量份。
於上述聚合步驟中，作為使二氧化碳與環氧化物於金屬觸媒之存在下反應之方法並無特別限定，例如可列舉：將上述環氧化物、金屬觸媒以及視需要之反應溶劑投入至高壓釜中，混合後，壓入二氧化碳而進行反應之方法。
上述聚合步驟中所使用之二氧化碳之使用壓力並無特別限定，通常較佳為0.1～20 MPa，更佳為0.1～10 MPa，特佳為0.1～5 MPa。於二氧化碳之使用壓力超過20 MPa之情形時，有可能並無與使用壓力相稱之效果，因而變得不經濟。
上述聚合步驟中之聚合反應溫度並無特別限定，較佳為20～100℃，更佳為40～80℃。於聚合反應溫度未達20℃之情形時，有可能聚合反應需要較長時間。另外，於聚合反應溫度超過100℃之情形時，有可能產生副反應，導致產率下降。另外，上述聚合步驟中之聚合反應時間根據聚合反應溫度而有所不同，因而不可一概而論，通常較佳為2～40小時。
聚合反應結束後，亦可組合過濾、乾燥等單元操作，而自聚合反應液中離析出該聚合物。
本發明之特徵在於：於二氧化碳與環氧化物之聚合步驟之後，進行利用界面活性劑加以處理之步驟。
本發明之脂肪族聚碳酸酯之製造方法係包含上述聚合步驟、以及利用界面活性劑對該步驟中所獲得之該聚合物加以處理之步驟。
作為上述利用界面活性劑加以處理之步驟的具體方法，例如可列舉：於聚合步驟後之反應液中添加界面活性劑並混合之方法；於在聚合步驟之後進行過濾、乾燥等而獲得之該聚合物中添加界面活性劑並混合之方法等。
作為上述界面活性劑，可使用陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑、兩性界面活性劑之任一種。
作為上述陰離子性界面活性劑，例如可列舉：脂肪酸鈉、脂肪酸鉀、烷基硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉、烷烴磺酸鈉、烷基磷酸鈉、醯基甲基牛磺酸鹽(acyloyl methyl taurate)、N-甲基-N-醯基醯胺丙酸鈉、單烷基聯苯醚二磺酸鈉、萘磺酸鈉-甲醛縮合物、醯基麩胺酸鈉、二甲基磺基琥珀酸銨、二甲基磺基琥珀酸鈉、聚氧乙烯烷基醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基醚甲基羧酸鈉、聚氧乙烯烷基醚乙磺酸鈉等。
作為上述陽離子性界面活性劑，例如可列舉：單烷基三甲基銨甲基硫酸鹽、陽離子化纖維素、烷基三甲基氯化銨、二硬脂基二甲基氯化銨、二烷基二甲基氯化銨、二烷基二甲基苄基氯化銨、烷基氯化吡啶鎓鹽等。
作為上述非離子性界面活性劑，例如可列舉：脂肪酸單甘油酯、山梨糖醇酐脂肪酸偏酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸單甘油酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸偏酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸偏酯、聚氧乙烯羊毛醇醚、聚乙二醇脂肪酸單酯、聚乙二醇脂肪酸二酯、聚氧乙烯脂肪胺、聚甘油脂肪酸偏酯、雙(2-羥基乙基)烷基胺、烷基二甲基氧化胺、脂肪酸烷基醇醯胺、ω-甲氧基聚氧乙烯-α-烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯乙炔乙二醇、蔗糖脂肪酸偏酯等。
作為上述兩性界面活性劑，例如可列舉：N-醯基醯胺丙基-N,N-二甲基銨基甜菜鹼、N-醯基醯胺丙基-N',N'-二甲基-N'-β-羥基丙基銨基磺基甜菜鹼、N-醯基醯胺乙基-N'-羥乙基-N'-羧甲基銨甜菜鹼、N-烷基-N-二甲基-N-羧甲基銨基甜菜鹼、烷基二胺基乙基甘胺酸、醯化多肽等。
該等界面活性劑中，就工業上容易獲得且價格低廉之觀點、及效率良好地減少所得脂肪族聚碳酸酯中所含之金屬觸媒之觀點而言，較佳為使用陰離子性界面活性劑，陰離子性界面活性劑中，適宜使用月桂基硫酸銨、月桂基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、二甲基磺基琥珀酸銨、二甲基磺基琥珀酸鈉，尤其更適宜使用月桂基硫酸銨、月桂基硫酸鈉。再者，該等界面活性劑可分別單獨使用，亦可組合兩種以上使用。
就減少所得脂肪族聚碳酸酯中所含之金屬觸媒之觀點而言，上述界面活性劑之使用量相對於上述聚合步驟中使用之環氧化物100質量份，較佳為0.001～20質量份，更佳為0.01～10質量份。於界面活性劑之使用量未達0.001質量份之情形時，有可能所得脂肪族聚碳酸酯中所含之金屬觸媒未充分減少。另外，於界面活性劑之使用量超過20質量份之情形時，有可能並無與使用量相稱之效果，因而變得不經濟。
於上述利用界面活性劑加以處理之步驟中，為了更有效率地獲得金屬觸媒為低含量之脂肪族聚碳酸酯，較佳為使用溶劑。
作為上述溶劑，只要為溶解脂肪族聚碳酸酯之溶劑則無特別限定，例如可列舉：碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞丙酯等碳酸酯系溶劑；氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、氯乙烷、三氯乙烷、1-氯丙烷、2-氯丙烷、1-氯丁烷、2-氯丁烷、1-氯-2-甲基丙烷、氯苯、溴苯等鹵化烴系溶劑等。該等溶劑中，就所使用溶劑之安全性之觀點，及於溶解有脂肪族聚碳酸酯之狀態下溶液黏度低，利用界面活性劑加以處理之步驟中的操作容易之觀點而言，適宜使用：碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞丙酯等碳酸酯系溶劑。再者，該等溶劑可分別單獨使用，亦可組合兩種以上使用。
作為上述溶劑之使用量，相對於上述聚合步驟中所使用之環氧化物100質量份，較佳為200～10000質量份，更佳為250～2500質量份。
利用界面活性劑加以處理之溫度並無特別限定，較佳為0～80℃，更佳為10～50℃。另外，利用界面活性劑加以處理之時間根據處理溫度而有所不同，因而不可一概而論，通常為0.1～20小時。
經過上述利用界面活性劑加以處理之步驟後，視需要進行攪拌，使界面活性劑與該聚合物充分接觸後，藉由靜置、過濾等加以分離，視需要利用溶劑等進行清洗後加以乾燥，藉此可獲得脂肪族聚碳酸酯。
根據本發明，可提供一種脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其使用二氧化碳及環氧化物，而容易地製造金屬觸媒為低含量之脂肪族聚碳酸酯。
根據本發明之脂肪族聚碳酸酯之製造方法，可容易地提供一種金屬觸媒之含量少的高純度之脂肪族聚碳酸酯。
以下，藉由實施例及比較例來具體說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。
[製造例1](有機鋅觸媒之製造)
於具備攪拌機、氮氣導入管、溫度計、回流冷卻管的容積為300 mL之四口燒瓶中，投入氧化鋅8.1 g(100毫莫耳)、戊二酸12.7 g(96毫莫耳)、乙酸0.1 g(2毫莫耳)以及甲苯130 g(150 mL)。繼而，將反應系統內置換成氮氣環境後，升溫至55℃，於該溫度下攪拌4小時而進行反應。之後，升溫至110℃，然後於該溫度下攪拌4小時而進行共沸脫水，僅將水分去除後，冷卻至室溫，獲得包含有機鋅觸媒之反應液。
分取該反應液之一部分，過濾獲得有機鋅觸媒，對該有機鋅觸媒測定IR(Thermo Nicolet Japan公司製造，商品名：AVATAR 360)，結果未確認到基於羧酸基之波峰。
[實施例1]
將具備攪拌機、氣體導入管、溫度計的容積為1 L之高壓釜系統內預先置換成氮氣環境之後，投入藉由製造例1所獲得的包含有機鋅觸媒之反應液8.0 mL(包含有機鋅觸媒1.0 g)、己烷131 g(200 mL)、環氧乙烷35.2 g(0.80莫耳)。繼而，於攪拌下加入二氧化碳，將反應系統內置換成二氧化碳環境，填充二氧化碳直至反應系統內達到1.5 MPa為止。之後，升溫至60℃，一面補充由反應消耗之二氧化碳，一面進行6小時聚合反應。反應結束後，冷卻高壓釜而釋壓，過濾後進行減壓乾燥，獲得聚合物68.4 g。
繼而，將所獲得之聚合物50 g(為獲得該聚合物50 g而使用的環氧乙烷之理論量：24.6 g)以及碳酸二甲酯250 g，投入至具備攪拌機、溫度計的容積為500 mL之四口燒瓶中，於攪拌下、25℃下添加月桂基硫酸銨0.25 g，於該溫度下攪拌1小時後，靜置10小時。靜置後過濾，蒸餾去除碳酸二甲酯，然後減壓乾燥，獲得聚碳酸亞乙酯48.7 g。
所獲得之聚碳酸亞乙酯係由於具有下述物性而可鑑定出。
IR(KBr)：1740、1447、1386、1217、1029、785(cm-1 )
藉由ICP-AES法(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry，感應耦合電漿-原子發射光譜法)(Thermo Fisher Scientific公司製造，商品名：IRIS advantage)，測定所得聚碳酸亞乙酯中所含之鋅含量，結果為3.5 ppm。
[實施例2]
於實施例1中，除了將月桂基硫酸銨之使用量自0.25 g變更為1.0 g以外，以與實施例1相同之方式獲得聚碳酸亞乙酯48.2 g。
藉由ICP-AES法(Thermo Fisher Scientific公司製造，商品名：IRIS advantage)測定所得聚碳酸亞乙酯中所含之鋅含量，結果為0.5 ppm。
[實施例3]
於實施例1中，除了將月桂基硫酸銨之使用量自0.25 g變更為0.01 g以外，以與實施例1相同之方式獲得聚碳酸亞乙酯48.3 g。
藉由ICP-AES法(Thermo Fisher Scientific公司製造，商品名：IRIS advantage)，測定所得聚碳酸亞乙酯中所含之鋅含量，結果為9.0 ppm。
[實施例4]
於實施例1中，除了將月桂基硫酸銨之使用量自0.25 g變更為4.0 g以外，以與實施例1相同之方式獲得聚碳酸亞乙酯47.6 g。
藉由ICP-AES法(Thermo Fisher Scientific公司製造，商品名：IRIS advantage)，測定所得聚碳酸亞乙酯中所含之鋅含量，結果為0.2 ppm。
[實施例5]
於實施例1中，除了將月桂基硫酸銨0.25 g變更為月桂基硫酸鈉0.25 g以外，以與實施例1相同之方式獲得聚碳酸亞乙酯47.9 g。
藉由ICP-AES法(Thermo Fisher Scientific公司製造，商品名：IRIS advantage)，測定所得聚碳酸亞乙酯中所含之鋅含量，結果為3.7 ppm。
[實施例6]
於實施例1中，除了代替環氧乙烷35.2 g(0.80莫耳)而使用環氧丙烷46.4 g(0.80莫耳)以外，以與實施例1相同之方式獲得聚合物80.8 g。
繼而，使用所獲得之聚合物50 g(為了獲得該聚合物50 g而使用的環氧丙烷之理論量：28.1 g)，以與實施例1相同之方式獲得聚碳酸亞丙酯47.5 g。
所獲得之聚碳酸亞丙酯係由於具有下述物性而可鑑定出。
IR(KBr)：1742、1456、1381、1229、1069、787(cm-1 )
藉由ICP-AES法(Thermo Fisher Scientific公司製造，商品名：IRIS advantage)，測定所得聚碳酸亞丙酯中所含之鋅含量，結果為4.2 ppm。
[實施例7]
將具備攪拌機、氣體導入管、溫度計的容積為1 L之高壓釜系統內預先調整為氮氣環境下後，投入藉由製造例1所獲得的包含有機鋅觸媒之反應液8.0 mL(包含有機鋅觸媒1.0 g)、碳酸亞丙酯241 g(200 mL)、環氧乙烷35.2 g(0.80莫耳)。繼而，於攪拌下加入二氧化碳，將反應系統內置換成二氧化碳環境，填充二氧化碳直至反應系統內達到1.5 MPa為止。之後，升溫至60℃，一面補充由反應消耗之二氧化碳，一面進行6小時聚合反應。反應結束後，冷卻高壓釜、釋壓，獲得包含聚合物之漿料312 g。
繼而，將所獲得之包含聚合物之漿料250 g(為了獲得該漿料250 g而使用的環氧乙烷之理論量：28.2 g)，投入至具備攪拌機、溫度計的容積為500 mL之四口燒瓶中，於攪拌下、25℃下添加月桂基硫酸銨0.25 g，於該溫度下攪拌1小時後，靜置10小時。靜置後過濾，蒸餾去除碳酸亞丙酯，然後減壓乾燥，獲得聚碳酸亞乙酯58.7 g。
所獲得之聚碳酸亞乙酯係由於具有下述物性而可鑑定出。
IR(KBr)：1741、1447、1386、1218、1029、785(cm-1 )
藉由ICP-AES法(Thermo Fisher Scientific公司製造，商品名：IRIS advantage)，測定所得聚碳酸亞乙酯中所含之鋅含量，結果為3.2 ppm。
[比較例1]
於實施例1中，除了不使用月桂基硫酸銨0.25 g以外，以與實施例1相同之方式獲得聚碳酸亞乙酯47.8 g。
藉由ICP-AES法(Thermo Fisher Scientific公司製造，商品名：IRIS advantage)，測定所得聚碳酸亞乙酯中所含之鋅含量，結果為13700 ppm。
[產業上可利用性]
根據本發明，可提供一種脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其使用二氧化碳及環氧化物，而容易地製造金屬觸媒為低含量之脂肪族聚碳酸酯。

Claims (7)

  1. 一種脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其特徵在於包含：使二氧化碳與環氧化物於金屬觸媒之存在下反應之聚合步驟；及利用界面活性劑將該聚合步驟中所獲得之該聚合物加以處理之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其中金屬觸媒為有機鋅觸媒。
  3. 如申請專利範圍第2項之脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其中有機鋅觸媒係使鋅化合物、脂肪族二羧酸及脂肪族單羧酸反應而獲得之有機鋅觸媒。
  4. 如申請專利範圍第3項之脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其中脂肪族單羧酸之使用比例係相對於脂肪族二羧酸1莫耳為0.0001~0.1莫耳。
  5. 如申請專利範圍第1項之脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其中界面活性劑為陰離子性界面活性劑。
  6. 如申請專利範圍第5項之脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其中陰離子性界面活性劑係選自以月桂基硫酸銨、月桂基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、二甲基磺基琥珀酸銨及二甲基磺基琥珀酸鈉所構成群中的1種以上之化合物。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之脂肪族聚碳酸酯之製造方法，其中界面活性劑之使用量相對於環氧化物100質量份為0.001~20質量份。
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