[發(fā)明專(zhuān)利]聚合物制造方法和聚合物產(chǎn)物

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380014653.9
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104169323A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 根本太一;田中千秋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社理光
• 主分類(lèi)號(hào): C08G63/08
• 分類(lèi)號(hào): C08G63/08;C08G85/00;C08L101/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 肖靖泉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過(guò)能開(kāi)環(huán)聚合的單體的開(kāi)環(huán)聚合來(lái)制造聚合物的方法以及聚合物產(chǎn)物。

背景技術(shù)

用于制造聚合物的常規(guī)知曉的方法包括使用金屬催化劑的能開(kāi)環(huán)聚合的單體的開(kāi)環(huán)聚合。例如，公開(kāi)了通過(guò)使主要包含丙交酯作為能開(kāi)環(huán)聚合的單體的聚合原料在熔融狀態(tài)下反應(yīng)以進(jìn)行聚合來(lái)制造聚乳酸的方法(參見(jiàn)PTL1)。根據(jù)該公開(kāi)的方法，使用辛酸錫作為金屬催化劑并將反應(yīng)溫度設(shè)定為195℃，使丙交酯在熔融狀態(tài)下反應(yīng)以進(jìn)行聚合。

然而，在其中以該方法制造聚乳酸的情況中，超過(guò)2重量％的丙交酯殘留在所制得的聚合物產(chǎn)物中(參見(jiàn)PTL1)。這是因?yàn)?，在聚乳酸或?lèi)似物的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)體系中建立了能開(kāi)環(huán)聚合的單體與聚合物之間的平衡關(guān)系，因此，當(dāng)能開(kāi)環(huán)聚合的單體在高溫下聚合時(shí)，傾向于通過(guò)作為開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)的逆反應(yīng)的解聚反應(yīng)產(chǎn)生能開(kāi)環(huán)聚合的單體。殘留的丙交酯充當(dāng)所產(chǎn)生的聚合物產(chǎn)物的水解催化劑或者可損害聚合物產(chǎn)物的耐熱性。

至于用于在低溫下實(shí)施能開(kāi)環(huán)聚合的單體的開(kāi)環(huán)聚合的方法，公開(kāi)了在有機(jī)溶劑中進(jìn)行丙交酯的開(kāi)環(huán)聚合的方法(參見(jiàn)PTL2)。根據(jù)該公開(kāi)的方法，使D-丙交酯在二氯甲烷溶液中在25℃下聚合，從而得到聚-D-乳酸，其中，所述單體的聚合率為99.4％。然而，在其中在有機(jī)溶劑中進(jìn)行聚合的情況下，必須提供用于在聚合后干燥有機(jī)溶劑的步驟，此外，即使在該干燥步驟后，也難以從所制得的聚合物產(chǎn)物完全除去有機(jī)溶劑。

至于用于在不使用有機(jī)溶劑的情況下在低溫下實(shí)施能開(kāi)環(huán)聚合的單體的開(kāi)環(huán)聚合的方法，公開(kāi)了在超臨界二氧化碳中使用金屬催化劑進(jìn)行L-丙交酯的聚合的方法(參見(jiàn)NPL1)。根據(jù)該公開(kāi)的方法，在80℃的反應(yīng)溫度和207巴的壓力下，使用作為金屬催化劑的辛酸錫，使相對(duì)于超臨界二氧化碳為10w/v％的量的L-丙交酯聚合47小時(shí)，從而以85％的產(chǎn)率制得聚乳酸顆粒。在該情況下，當(dāng)溫度和壓力恢復(fù)為常溫和常壓時(shí)，所用的超臨界二氧化碳變成氣體，因此，無(wú)需在聚合后實(shí)施除去溶劑的處理。

引文列表

專(zhuān)利文獻(xiàn)

PTL1：日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)(JP-A)No.08-259676

PTL2：JP-A?No.2009-1614

非專(zhuān)利文獻(xiàn)

NPL1：Ganapathy,H.S.；Hwang,H.S.；Jeong,Y.T.；LEE,W-T.；Lim,K.T.Eur?Polym?J.2007,43(1),119-126。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題

然而，當(dāng)通過(guò)常規(guī)制造方法使用金屬催化劑使能開(kāi)環(huán)聚合的單體在壓縮性流體中聚合時(shí)，存在其花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間以完成聚合反應(yīng)且生產(chǎn)產(chǎn)率變低的問(wèn)題。

本發(fā)明目的在于解決本領(lǐng)域中的各種問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)。本發(fā)明的目標(biāo)是提供聚合物制造方法，其使得聚合反應(yīng)所需的時(shí)間比在其中通過(guò)常規(guī)制造方法使用壓縮性流體實(shí)施能開(kāi)環(huán)聚合的單體的開(kāi)環(huán)聚合的情況中所需的時(shí)間短。

問(wèn)題的解決方案

用于解決以上問(wèn)題的方法如下。

即，本發(fā)明的聚合物制造方法包括：

使壓縮性流體與包含能開(kāi)環(huán)聚合的單體的原料以由下式表示的混合比率彼此接觸，從而允許所述能開(kāi)環(huán)聚合的單體在金屬催化劑的存在下實(shí)施開(kāi)環(huán)聚合：

發(fā)明的有益效果

如前所述，本發(fā)明的聚合物制造方法包括如下聚合步驟：使壓縮性流體與包含能開(kāi)環(huán)聚合的單體的原料以預(yù)定的混合比率彼此接觸，從而允許所述能開(kāi)環(huán)聚合的單體在金屬催化劑的存在下實(shí)施開(kāi)環(huán)聚合。包括這樣的聚合步驟的本發(fā)明方法可使得聚合反應(yīng)所需的時(shí)間比在其中通過(guò)常規(guī)制造方法使用壓縮性流體實(shí)施能開(kāi)環(huán)聚合的單體的開(kāi)環(huán)聚合的情況中所需的時(shí)間短。

附圖說(shuō)明

圖1是描繪了取決于壓力和溫度條件的物質(zhì)狀態(tài)的一般相圖。

圖2是定義了本實(shí)施方案中所用壓縮性流體的相圖。

圖3是說(shuō)明了本實(shí)施方案中所用的聚合步驟的一個(gè)實(shí)例的系統(tǒng)圖。

圖4是說(shuō)明了本實(shí)施方案中所用的聚合步驟的一個(gè)實(shí)例的系統(tǒng)圖。

圖5是說(shuō)明了本實(shí)施方案中所用的聚合步驟的一個(gè)實(shí)例的系統(tǒng)圖。

圖6A和6B各自是本實(shí)施方案中用于制造復(fù)合物的系統(tǒng)的示意圖。

圖7是本實(shí)施方案中用于制造復(fù)合物的系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

[第一實(shí)施方案]

(聚合物制造方法)

在下文中，將具體說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案。