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JP3013949B2 - Method for producing high-purity 2-pyrrolidone polymer - Google Patents
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JP3013949B2 - Method for producing high-purity 2-pyrrolidone polymer - Google Patents

Method for producing high-purity 2-pyrrolidone polymer

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JP3013949B2
JP3013949B2 JP4137457A JP13745792A JP3013949B2 JP 3013949 B2 JP3013949 B2 JP 3013949B2 JP 4137457 A JP4137457 A JP 4137457A JP 13745792 A JP13745792 A JP 13745792A JP 3013949 B2 JP3013949 B2 JP 3013949B2
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polymer
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pyrrolidone polymer
washing
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孔之 三輪
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高純度2−ピロリドン
重合体の製造法に関し、さらに詳しくは懸濁重合法で得
た2−ピロリドン重合体から触媒残渣及び高級脂肪酸金
属塩を効率よく除去し、熱安定性に優れた高純度2−ピ
ロリドン重合体の製造法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a high-purity 2-pyrrolidone polymer, and more particularly to a method for efficiently removing a catalyst residue and a higher fatty acid metal salt from a 2-pyrrolidone polymer obtained by a suspension polymerization method. And a method for producing a high-purity 2-pyrrolidone polymer having excellent thermal stability.

【0002】[0002]

【従来の技術及び課題】2−ピロリドンの重合体はナイ
ロン4として知られており、木綿や絹などの天然繊維と
類似した特性を持つことから特に繊維材料として注目さ
れていた。しかし、2−ピロリドン重合体は高温度での
熱安定性が極端に悪く、繊維材料の経済的な製造方法で
ある溶融紡糸法での繊維製造が困難という欠点があっ
た。この欠点の改良を目的に多くの検討が行われた結
果、2−ピロリドン重合体の分子量が高くなるほど熱安
定性が良くなることが分かり、高分子量重合体製造に関
する方法が特公昭47−26678号公報、米国特許3
174951号公報等に開示されている。しかし、2−
ピロリドン重合体の熱安定性は高分子量にするだけでは
まだ不十分であった。
2. Description of the Related Art A polymer of 2-pyrrolidone is known as Nylon 4, and has attracted particular attention as a fiber material because it has properties similar to natural fibers such as cotton and silk. However, the 2-pyrrolidone polymer has extremely poor thermal stability at high temperatures, and has a drawback that it is difficult to produce fibers by a melt spinning method, which is an economical method for producing fiber materials. As a result of many studies for the purpose of improving this defect, it was found that the higher the molecular weight of the 2-pyrrolidone polymer, the better the thermal stability, and the method for producing a high-molecular-weight polymer was disclosed in Japanese Patent Publication No. 47-26678. Gazette, US Patent 3
No. 174951 discloses this. However, 2-
The thermal stability of pyrrolidone polymers was not yet sufficient just to have a high molecular weight.

【0003】また、懸濁重合法で2−ピロリドン重合体
を得る方法は公知である。例えば特公昭37−6746
号公報では、2−ピロリドンを溶解しない飽和炭化水素
中で分散剤としてステアリン酸ナトリウムなどの脂肪酸
のアルカリ金属塩を使用して粉末状の2−ピロリドン重
合体を得る方法が開示されている。塊状重合法に比べ、
この方法では生成した2−ピロリドン重合体中に塩基性
触媒残渣や脂肪酸のアルカリ金属塩等の不純物が残存し
ており、耐熱性が不十分で実用化に至っていない。
[0003] A method for obtaining a 2-pyrrolidone polymer by a suspension polymerization method is known. For example, Japanese Patent Publication No. 37-6746
In Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-157, a method for obtaining a powdery 2-pyrrolidone polymer by using an alkali metal salt of a fatty acid such as sodium stearate as a dispersant in a saturated hydrocarbon that does not dissolve 2-pyrrolidone is disclosed. Compared to the bulk polymerization method,
In this method, impurities such as a basic catalyst residue and an alkali metal salt of a fatty acid remain in the produced 2-pyrrolidone polymer, and the heat resistance is insufficient, and the polymer has not been put to practical use.

【0004】特公昭48−42719号公報では、2−
ピロリドンを溶解しない飽和炭化水素中で分散剤として
エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのブロック
ポリエーテルなどのノニオン系界面活性剤を使用して粉
末状の2−ピロリドン重合体を得る方法が開示されてい
る。この方法でも塩基性触媒残渣や界面活性剤が十分に
除去されず、耐熱性も不十分で実用に至ってない。
In Japanese Patent Publication No. 48-42719, 2-
A method for obtaining a powdery 2-pyrrolidone polymer using a nonionic surfactant such as a block polyether of ethylene oxide and propylene oxide as a dispersant in a saturated hydrocarbon in which pyrrolidone is not dissolved is disclosed. Even in this method, the residue of the basic catalyst and the surfactant are not sufficiently removed, and the heat resistance is insufficient, so that the method is not practical.

【0005】特公昭62−61054号公報では、重合
の第1段階は塊状重合で2−ピロリドンの重合率を10
%にした後、第2段階で生成重合体と不溶のへキサンと
を混合して懸濁重合を行い粉末状の2−ピロリドン重合
体を得る方法を開示している。この方法は重合反応が2
段となり工程的に不利であり、塩基性触媒残渣が残存し
て耐熱性が不十分であり実用化に至っていない。
According to Japanese Patent Publication No. 62-61054, the first stage of polymerization is a bulk polymerization in which the conversion of 2-pyrrolidone is reduced to 10%.
%, The resulting polymer is mixed with an insoluble hexane in the second step to carry out suspension polymerization to obtain a powdery 2-pyrrolidone polymer. In this method, the polymerization reaction is 2
This is disadvantageous in terms of the process, the residual basic catalyst remains, and the heat resistance is insufficient, so that it has not been put to practical use.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとしている問題点】本発明の目的
は、塩基性重合触媒及び高級脂肪酸金属塩残渣が十分に
除去され、熱安定性に優れた高純度で高分子量の2−ピ
ロリドン重合体の製造法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-purity, high-molecular-weight 2-pyrrolidone polymer which is sufficiently removed from a basic polymerization catalyst and a higher fatty acid metal salt residue and has excellent heat stability. It is to provide a manufacturing method.

【0007】[0007]

【問題を解決するための手段】本発明の目的は、高純度
で、高分子量の2−ピロリドン重合体の製造を提供する
ことにある。一般に2−ピロリドン重合体を懸濁重合法
で得る際、塩基性重合触媒や高級脂肪酸金属塩等の分散
剤が使用されるが、塩基性重合触媒から分離した金属成
分や高級脂肪酸金属塩が2−ピロリドン重合体中に残存
し、不純物となって2−ピロリドン重合体の熱的な安定
性を悪くしていることを見いだした。これらを2−ピロ
リドン重合体から有効に除去する提案は見あたらないた
め、種々検討し本発明に到達した。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process for producing high purity, high molecular weight 2-pyrrolidone polymers. Generally, when a 2-pyrrolidone polymer is obtained by a suspension polymerization method, a dispersant such as a basic polymerization catalyst or a metal salt of a higher fatty acid is used. -It has been found that it remains in the pyrrolidone polymer and becomes an impurity to deteriorate the thermal stability of the 2-pyrrolidone polymer. Since no proposal has been found for effectively removing these from the 2-pyrrolidone polymer, various studies have been made and the present invention has been reached.

【0008】すなわち、本発明の目的は、2−ピロリド
ンを塩基性重合触媒、及び重合助触媒である炭酸ガスの
作用により得られた2−ピロリドン重合体をpH1〜6
の水溶液で洗浄した後、更に有機溶媒で洗浄することに
より達成できる。本発明で2−ピロリドン重合体の洗浄
に用いる水溶液のpHは1〜6好ましくは3〜5であ
る。pHが1以下では2−ピロリドンの重合体が加水分
解される恐れがあり、またpHが6以上では2−ピロリ
ドンの重合体中の塩基性触媒の除去に長時間を要し2−
ピロリドン重合体の洗浄の効率が悪くなる。
That is, an object of the present invention is to convert 2-pyrrolidone to a 2-pyrrolidone polymer obtained by the action of a basic polymerization catalyst and carbon dioxide gas as a polymerization co-catalyst.
After washing with an aqueous solution of the above, it can be achieved by further washing with an organic solvent. In the present invention, the pH of the aqueous solution used for washing the 2-pyrrolidone polymer is 1 to 6, preferably 3 to 5. If the pH is 1 or less, the 2-pyrrolidone polymer may be hydrolyzed, and if the pH is 6 or more, it takes a long time to remove the basic catalyst in the 2-pyrrolidone polymer and 2-
The efficiency of washing the pyrrolidone polymer becomes poor.

【0009】本発明で洗浄に用いる水溶液のpHの調整
は、塩酸、硫酸、燐酸、ホウ酸などまたはこれらの混合
物のような強い鉱酸、あるいは酢酸、トリフルオロ酢
酸、ジクロロ酢酸、p−トルエンスルホン酸などおよび
これらの混合物のような強い有機酸を水に添加して行わ
れる。
The pH of the aqueous solution used for washing in the present invention is adjusted by a strong mineral acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, boric acid or a mixture thereof, or acetic acid, trifluoroacetic acid, dichloroacetic acid, p-toluenesulfone. It is carried out by adding a strong organic acid such as an acid and a mixture thereof to water.

【0010】本発明で洗浄に使用する水は蒸留水、イオ
ン交換水などであり、使用する水の量は2−ピロリドン
重合体の1〜30容量倍、好ましくは5〜10容量倍で
ある。1容量倍より少ない場合は洗浄効果が悪く、30
容量倍より多い場合は効果に差異はないが重合体を分離
するのに時間がかかり、また使用する酸の量が多くなり
経済的でない。2−ピロリドン重合体を洗浄する酸性水
溶液の温度は5〜100℃、好ましくは20〜80℃で
ある。下限より低い場合は洗浄効果が悪く、上限より高
い場合は2−ピロリドン重合体が加水分解を受け分子量
の低下が起こり好ましくない。
The water used for washing in the present invention is distilled water, ion-exchanged water, etc., and the amount of water used is 1 to 30 times, preferably 5 to 10 times the volume of the 2-pyrrolidone polymer. If the volume is less than 1 volume, the cleaning effect is poor.
When the amount is more than the volume, there is no difference in the effect, but it takes time to separate the polymer, and the amount of the acid used is large, which is not economical. The temperature of the acidic aqueous solution for washing the 2-pyrrolidone polymer is 5 to 100C, preferably 20 to 80C. When it is lower than the lower limit, the washing effect is poor, and when it is higher than the upper limit, the 2-pyrrolidone polymer is hydrolyzed to lower the molecular weight, which is not preferable.

【0011】2−ピロリドン重合体中の分散剤高級脂肪
酸金属塩は酸性水溶液中で高級脂肪酸と金属成分に分離
され、金属成分の大部分は水洗浄によって2−ピロリド
ン重合体から除去されるが、高級脂肪酸は水では十分に
除去できない。この高級脂肪酸は酸性水溶液で洗浄した
2−ピロリドン重合体を引き続き有機溶媒で洗浄するこ
とにより除去することができた。
The dispersing agent higher fatty acid metal salt in the 2-pyrrolidone polymer is separated into a higher fatty acid and a metal component in an acidic aqueous solution, and most of the metal component is removed from the 2-pyrrolidone polymer by washing with water. Higher fatty acids cannot be sufficiently removed with water. This higher fatty acid could be removed by subsequently washing the 2-pyrrolidone polymer washed with an acidic aqueous solution with an organic solvent.

【0012】本発明で使用する有機溶媒としてはエタノ
ール、メタノール、イソプロピルアルコール、アセト
ン、クロロホルム、エチルエーテル、ベンゼン、石油エ
ーテル、二硫化炭素、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、トルエン、キシレンなどがあるが、これらの中でも
エタノール、イソプロピルアルコール、エチルエーテ
ル、クロロホルムが好ましい。有機溶媒の使用量は酸性
水溶液中で処理された2−ピロリドン重合体の1〜30
容量倍、好ましくは5〜10容量倍である。下限より少
ない場合は洗浄効果が期待できず、上限より多い場合は
効果に差異はないが重合体を分離するのに時間を要し生
産性の面から見て好ましくない。
The organic solvent used in the present invention includes ethanol, methanol, isopropyl alcohol, acetone, chloroform, ethyl ether, benzene, petroleum ether, carbon disulfide, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, xylene and the like. Preference is given to ethanol, isopropyl alcohol, ethyl ether and chloroform. The amount of the organic solvent used is 1 to 30 of the 2-pyrrolidone polymer treated in the acidic aqueous solution.
The volume is multiplied by volume, preferably 5 to 10 times. When the amount is less than the lower limit, no washing effect can be expected, and when the amount is more than the upper limit, there is no difference in the effect, but it takes time to separate the polymer, which is not preferable from the viewpoint of productivity.

【0013】本発明の懸濁重合の溶媒として使用する非
プロトン性溶媒としてはテトラヒドロフラン、ジオキサ
ンなどの環状エーテル、エチルエーテル、イソプロピル
エーテルなどの直鎖状エーテル、ヘキサン、ベンゼン、
トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド、ヘキサメ
チルホスホルアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシド、ジメチルスルホラン、N−メチルピロリ
ドンなどがある。これらは使用する前に蒸留などによ
り、水分を除去することが好ましい。非プロトン性溶媒
の使用量は重合に使用する全ピロリドン量の0.5〜5
容量倍、好ましくは2〜4容量倍である。下限より少な
い場合は良好な粉末を製造することが難しく、上限より
多い場合は効果に差異はないが、重合体との分離に時間
がかかるなどの生産性の面から好ましくない。
The aprotic solvent used as the solvent for the suspension polymerization of the present invention includes cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, linear ethers such as ethyl ether and isopropyl ether, hexane, benzene, and the like.
Examples include toluene, xylene, dimethylformamide, hexamethylphosphoramide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylsulfolane, and N-methylpyrrolidone. It is preferable to remove water by distillation or the like before use. The amount of the aprotic solvent used is 0.5 to 5 times the total amount of pyrrolidone used in the polymerization.
It is twice the volume, preferably 2 to 4 times the volume. When the amount is less than the lower limit, it is difficult to produce a good powder, and when the amount is more than the upper limit, there is no difference in effect, but it is not preferable from the viewpoint of productivity such that it takes time to separate the polymer.

【0014】本発明で使用する塩基性重合触媒としては
ラクタムル類のアニオン重合法で一般に用いられる化合
物が使用でき、アルカリ金属例えば、ナトリウム、カリ
ウム、リチウム;アルカリ金属の水酸化物、水素化物、
アルコラート、酸化物及び塩、例えば、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム、カリウムメチラート、ナトリウ
ムメチラート、ナトリウムピロリドン、カリウムピロリ
ドン;塩基性の有機金属化合物、例えばリチウムアルキ
ル、カリウムアルキル、ナトリウムアルキル、アルミニ
ウムアルキル;アルカリ金属のアリール、例えばナトリ
ウムフェニル、ナトリウムナフタレン;グリニヤ試薬、
例えばブチルマグネシウムブロマイドなどや化学式
(1)で示される第4級塩基などである。
As the basic polymerization catalyst used in the present invention, compounds generally used in anionic polymerization of lactamuls can be used, and alkali metals such as sodium, potassium and lithium; hydroxides and hydrides of alkali metals;
Alcoholates, oxides and salts, such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium methylate, sodium methylate, sodium pyrrolidone, potassium pyrrolidone; basic organometallic compounds, such as lithium alkyl, potassium alkyl, sodium alkyl, aluminum alkyl Aryls of alkali metals, such as sodium phenyl, sodium naphthalene; Grignard reagents;
Examples thereof include butylmagnesium bromide and the like, and a quaternary base represented by the chemical formula (1).

【0015】[0015]

【化1】 (ここでR1,R2及びR3は低級アルキルであり、R
4はアルキル基、アリール基またはアラルキル基であ
る。)
Embedded image (Where R1, R2 and R3 are lower alkyl;
4 is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group. )

【0016】これらの中では水酸化カリウム、カリウム
メチラート、ナトリウムメチラート、ナトリウムピロリ
ドン、カリウムピロリドンが特に好ましい。水酸化カリ
ウム、カリウムメチラート、ナトリウムメチラートなど
を使用するときは、重合に先立ち過剰の2−ピロリドン
とこれらの化合物を混合し、反応により副生する水やア
ルコール類を除去後、使用することが好ましい。本発明
での塩基性重合触媒の使用量は2−ピロリドン1mol
に対して0.005〜0.3mol、好ましくは0.0
3〜0.2molである。使用量が上記下限より少なく
ても上限よりも多くても重合体の分子量が低くなり(相
対粘度で5以下)好ましくない。
Of these, potassium hydroxide, potassium methylate, sodium methylate, sodium pyrrolidone and potassium pyrrolidone are particularly preferred. When using potassium hydroxide, potassium methylate, sodium methylate, etc., mix excess 2-pyrrolidone and these compounds prior to polymerization, and use after removing water and alcohols by-produced by the reaction. Is preferred. The amount of the basic polymerization catalyst used in the present invention is 1 mol of 2-pyrrolidone.
0.005 to 0.3 mol, preferably 0.0
3 to 0.2 mol. If the amount used is less than the lower limit or greater than the upper limit, the molecular weight of the polymer becomes low (5 or less in relative viscosity), which is not preferable.

【0017】本発明で使用する重合助触媒の炭酸ガスは
純度の高いものが好ましいが、特に重合を阻害しない限
り工業的に入手可能なものを使用できる。炭酸ガスの使
用量は塩基性重合触媒1molに対して0.1〜0.9
mol、好ましくは0.2〜0.6molである。炭酸
ガスの使用量が上記範囲以外では重合速度が遅く、得ら
れる重合体の分子量が低くなり好ましくない。
The carbon dioxide of the polymerization co-catalyst used in the present invention is preferably high in purity, but industrially available carbon dioxide can be used as long as the polymerization is not hindered. The amount of carbon dioxide used is 0.1 to 0.9 with respect to 1 mol of the basic polymerization catalyst.
mol, preferably 0.2 to 0.6 mol. If the amount of carbon dioxide gas used is out of the above range, the polymerization rate is low, and the molecular weight of the obtained polymer is undesirably low.

【0018】本発明では炭酸ガスと共に他の公知の重合
開始剤を使用することができる。炭酸ガスと共に使用で
きる他の重合開始剤としてはアセチルピロリドン、アセ
チルカプロラクタム等のラクタム類のアシル化合物、ア
ジポイルビスカプロラクタム等のアシル化合物、無水酢
酸、ベンゼン無水物等の酸無水物、トルエンジイソシア
ネート等の有機イソシアネート、1,6−ヘキサメチレ
ンビスカルバミドカプロラクタム等のカルバミド化合
物、1−(1−ピロリン−2−イル)−2−ピロリド
ン、1−(1−アザシクロヘプタ−1−エン−2−イ
ル)−2−ピロリドン、6−カプロラクタム−1−(1
−アザシクロペンタ−1−エン−2−イル)−1−アザ
−2−オキソシクロペンタンやテトラメチルアンモニウ
ムクロライドなどの4級アンモニウム塩などがある。こ
れ等の重合開始剤は炭酸ガスの使用量より少ない量で使
用される。
In the present invention, other known polymerization initiators can be used together with carbon dioxide. Other polymerization initiators that can be used with carbon dioxide include acetylpyrrolidone, lactam acyl compounds such as acetylcaprolactam, acyl compounds such as adipoylbiscaprolactam, acetic anhydride, acid anhydrides such as benzene anhydride, and toluene diisocyanate. Organic isocyanates, carbamide compounds such as 1,6-hexamethylenebiscarbamidocaprolactam, 1- (1-pyrolin-2-yl) -2-pyrrolidone, 1- (1-azacyclohepta-1-en-2-yl) -2 -Pyrrolidone, 6-caprolactam-1- (1
-Azacyclopenta-1-en-2-yl) -1-aza-2-oxocyclopentane and quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride. These polymerization initiators are used in an amount smaller than the amount of carbon dioxide used.

【0019】本発明で分散剤として使用する高級脂肪酸
金属塩は高級脂肪酸の炭化水素基の炭素数が10〜30
であり、1価、叉は2価の金属塩である。具体例として
はラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミ
リスチン酸カリウム、ミリスチン酸リチウム、パルミチ
ン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、ステアリン酸
ナトリウム、ステアリン酸カリウム、リノール酸ナトリ
ウム、リノール酸リチウム、ベヘン酸ナトリウムなどの
1価の高級脂肪酸金属塩であり、またラウリン酸バリウ
ム、ミリスチン酸カルシウム、ミリスチン酸亜鉛、ミリ
スチン酸バリウム、パルミチン酸カルシウム、パルミチ
ン酸マグネシウム、パルミチン酸亜鉛、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸亜鉛、リノール酸カルシウム、
ベヘン酸カルシウムなどの2価の高級脂肪酸金属塩であ
る。
The higher fatty acid metal salt used as a dispersant in the present invention has a hydrocarbon group of higher fatty acid having 10 to 30 carbon atoms.
And a monovalent or divalent metal salt. Specific examples include sodium laurate, sodium myristate, potassium myristate, lithium myristate, sodium palmitate, potassium palmitate, sodium stearate, potassium stearate, sodium linoleate, lithium linoleate, sodium behenate and the like. Is a metal salt of a higher fatty acid having a higher valency, and barium laurate, calcium myristate, zinc myristate, barium myristate, calcium palmitate, magnesium palmitate, zinc palmitate, calcium stearate, zinc stearate, calcium linoleate,
It is a divalent higher fatty acid metal salt such as calcium behenate.

【0020】本発明の高級脂肪酸金属塩の使用量は、2
−ピロリドンに対して0.1〜5重量%、好ましくは1
〜3重量%である。下限より少ないと良好な粉末状の重
合体を得ることが難しく、上限より多い場合は得られる
2−ピロリドン重合体の分子量が低くなり、また重合体
から高級脂肪酸金属塩の除去に時間がかかるため好まし
くない。
The amount of the higher fatty acid metal salt of the present invention is 2
-0.1 to 5% by weight, preferably 1%, based on pyrrolidone
33% by weight. If it is less than the lower limit, it is difficult to obtain a good powdery polymer, and if it is more than the upper limit, the molecular weight of the obtained 2-pyrrolidone polymer is low, and it takes time to remove the higher fatty acid metal salt from the polymer. Not preferred.

【0021】本発明の高分子量2−ピロリドンは非プロ
トン性溶媒中に所定量の塩基性重合触媒を含有する2−
ピロリドンと分散剤を均一に分散させた後、炭酸ガスを
添加し、攪拌下に100℃以下、好ましくは15〜70
℃の温度で2−ピロリドンを開環重合させることにより
得ることができる。100℃以上の温度では重合速度が
極端に遅くなり好ましくない。炭酸ガスの添加は非プロ
トン性溶媒、塩基性重合触媒を含有する2−ピロリド
ン、分散剤の混合溶液中へ炭酸ガスを150℃以下、好
ましくは15〜100℃の温度範囲で吹き込むことによ
り実施できる。
The high molecular weight 2-pyrrolidone of the present invention contains a predetermined amount of a basic polymerization catalyst in an aprotic solvent.
After uniformly dispersing the pyrrolidone and the dispersant, carbon dioxide is added, and the mixture is stirred at 100 ° C or lower, preferably 15 to 70 ° C.
It can be obtained by ring-opening polymerization of 2-pyrrolidone at a temperature of ° C. If the temperature is higher than 100 ° C., the polymerization rate becomes extremely slow, which is not preferable. Addition of carbon dioxide gas can be carried out by blowing carbon dioxide gas into a mixed solution of aprotic solvent, 2-pyrrolidone containing a basic polymerization catalyst, and a dispersant at a temperature of 150 ° C or less, preferably 15 to 100 ° C. .

【0022】また、前重合組成物の20重量%以内であ
ればγ−ブチロラクトン、α−ピペリドン、ε−カプロ
ラクタム、ラウロラクタムなどと共重合させても良い。
以下に本発明を実施例により具体的に説明する。
Further, if it is within 20% by weight of the prepolymerized composition, it may be copolymerized with γ-butyrolactone, α-piperidone, ε-caprolactam, laurolactam and the like.
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

−具体的な2−ピロリドンの重合方法− 実質的に無水の2−ピロリドン220g(2.58mo
l)を攪拌機及び減圧装置のついたフラスコに入れ、6
5℃に加熱した後、純度85%の水酸化カリウム15.
52g(水酸化カリウム換算で0.235mol)を加
え、115℃まで昇温した。その後このフラスコ内を減
圧(115℃、5mmHg以下)し、副生する水と2−
ピロリドンの混合物24gを留去し、2−ピロリドン1
molに対してカリウムピロリドン0.1molを含有
する2−ピロリドン液を作った。この系内に乾燥窒素を
導入して常圧とし、液の温度を25℃に下げた。この液
とn−ヘキサン400gを混合した後、高級脂肪酸金属
塩としてステアリン酸ナトリウム4gを添加し均一に混
合した。つづいて25℃、攪拌下に炭酸ガス3.5g
(0.08mol、塩基性触媒カリウムピロリドン1m
olに対して0.34mol)を導入した後、フラスコ
を45℃のウォーターバスに漬け、窒素ガス雰囲気下で
24時間攪拌下に重合した。重合終了後、濾過により重
合物とn−ヘキサンを分離した。
-Specific polymerization method of 2-pyrrolidone-220 g of substantially anhydrous 2-pyrrolidone (2.58 mo
l) was placed in a flask equipped with a stirrer and a decompression device, and 6
After heating to 5 ° C., potassium hydroxide 85% pure.
52 g (0.235 mol in terms of potassium hydroxide) was added, and the temperature was raised to 115 ° C. Thereafter, the pressure in the flask was reduced (115 ° C., 5 mmHg or less), and water produced as a by-product was
After distilling off 24 g of the pyrrolidone mixture, 2-pyrrolidone 1
A 2-pyrrolidone solution was prepared containing 0.1 mol of potassium pyrrolidone per mol. Dry nitrogen was introduced into the system to normal pressure, and the temperature of the solution was lowered to 25 ° C. After mixing this solution with 400 g of n-hexane, 4 g of sodium stearate was added as a higher fatty acid metal salt and mixed uniformly. Subsequently, at 25 ° C., 3.5 g of carbon dioxide gas with stirring.
(0.08 mol, basic catalyst potassium pyrrolidone 1 m
(0.34 mol based on the total weight of the flask), the flask was immersed in a water bath at 45 ° C., and polymerized with stirring under a nitrogen gas atmosphere for 24 hours. After the completion of the polymerization, the polymer and n-hexane were separated by filtration.

【0024】尚、得られた2−ピロリドン重合体の分子
量の尺度である相対粘度(ηr)の測定、2−ピロリド
ン重合体中の含有金属成分量の測定、および2−ピロリ
ドン重合体の加熱減少率測定は下記の方法で行った。
The relative viscosity (ηr), which is a measure of the molecular weight of the obtained 2-pyrrolidone polymer, the amount of the metal component contained in the 2-pyrrolidone polymer, and the decrease in heat of the 2-pyrrolidone polymer The rate measurement was performed by the following method.

【0025】1.ηr(相対粘度)の測定 乾燥した2−ピロリドン重合体0.5gをm−クレゾー
ル100ccに室温で完全に溶解した後、オストワルド
粘度計を用い、30℃の温度で流下時間(単位秒)を測
定し、以下の式で計算される値。
1. Measurement of ηr (relative viscosity) After completely dissolving 0.5 g of the dried 2-pyrrolidone polymer in 100 cc of m-cresol at room temperature, the falling time (unit: second) was measured at a temperature of 30 ° C. using an Ostwald viscometer. And the value calculated by the following formula.

【0026】2.含有金属成分量の測定 2−ピロリドン重合体中の含有金属成分量は2−ピロリ
ドン重合体を硫酸、硝酸で分解処理した焼却したものを
ICP(日本ジャーレルアッシュ社製、形式ICAP−
575)測定の定量法により求めた。
2. Measurement of the content of the metal component The content of the metal component in the 2-pyrrolidone polymer was determined by decomposing the 2-pyrrolidone polymer with sulfuric acid and nitric acid and incinerated by ICP (Model ICAP-, manufactured by Nippon Jarrell Ash Co., Ltd.).
575) It was determined by a quantitative method of measurement.

【0027】3.加熱減少率測定 2−ピロリドン重合体の加熱減少率はTGA(セイコー
電子工業社製、SSC−560G)を用い2−ピロリド
ン重合体を窒素雰囲気下10℃/minで昇温した際、
各温度に到達した時点の2−ピロリドン重合体重量減少
量(g)を重量減少前の重量(g)で割った値に100
を掛けて求めた。
3. Heat decrease rate measurement The heat decrease rate of the 2-pyrrolidone polymer was measured by heating the 2-pyrrolidone polymer at 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere using TGA (manufactured by Seiko Instruments Inc., SSC-560G).
The weight loss (g) of the 2-pyrrolidone polymer at each temperature was divided by the weight (g) before weight reduction to 100.
Multiplied.

【0028】実施例1〜6 分散剤として表−1に示す高級脂肪酸金属塩を使用し、
前記2−ピロリドンの重合法によって得られた重合物1
00gと水700mlを1500mlの攪拌槽に入れ、
表−1に示す酸を使用して、洗浄水のpHを調整し、1
時間攪拌洗浄した後、重合物と水を分離し、さらに水7
00mlで重合物を洗浄し、濾過した。次いでこの重合
物とエタノール700mlを1500mlの攪拌槽で混
合し、1時間攪拌した後、重合物とエタノールを分離
し、さらにエタノール500mlで重合物を洗浄して、
70℃で24時間減圧乾燥した。2−ピロリドン重合体
中の金属成分の含有量を表−1に、加熱減少率を表−2
に示した。
Examples 1 to 6 Using higher fatty acid metal salts shown in Table 1 as dispersants,
Polymer 1 obtained by the polymerization method of 2-pyrrolidone
Put 00g and 700ml of water in a 1500ml stirring tank,
The pH of the washing water was adjusted using the acids shown in Table 1, and 1
After stirring and washing for an hour, the polymer and water are separated, and
The polymer was washed with 00 ml and filtered. Then, the polymer and 700 ml of ethanol were mixed in a 1500 ml stirring tank, and after stirring for 1 hour, the polymer and ethanol were separated, and the polymer was washed with 500 ml of ethanol.
It dried under reduced pressure at 70 degreeC for 24 hours. Table 1 shows the content of the metal component in the 2-pyrrolidone polymer, and Table 2 shows the heating reduction rate.
It was shown to.

【0029】比較例1〜4 表−1に示す条件で実施例1と同様に行った。結果を表
1,表2に示した。
Comparative Examples 1 to 4 The same procedures as in Example 1 were performed under the conditions shown in Table 1. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】[0032]

【発明の効果】非プロトン性溶媒中で2−ピロリドンを
塩基性重合触媒、重合開始剤及び高級脂肪酸金属塩の存
在下で懸濁重合して得られる2−ピロリドン重合体をp
H1〜6の水溶液で洗浄し、引き続き有機溶媒で洗浄す
ることにより容易に高純度で高分子量の2−ピロリドン
重合体が製造できる。
The 2-pyrrolidone polymer obtained by suspension polymerization of 2-pyrrolidone in the presence of a basic polymerization catalyst, a polymerization initiator and a metal salt of a higher fatty acid in an aprotic solvent is converted into p-pyrrolidone
By washing with an aqueous solution of H1 to H6 and subsequently washing with an organic solvent, a high-purity and high-molecular-weight 2-pyrrolidone polymer can be easily produced.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−207824(JP,A) 特開 昭54−83094(JP,A) 特開 昭62−32121(JP,A) 特公 昭46−22215(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 69/00 - 69/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-207824 (JP, A) JP-A-54-83094 (JP, A) JP-A-62-32121 (JP, A) 22215 (JP, B1) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 69/00-69/50

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2−ピロリドンを塩基性重合触媒及び重
合助触媒である炭酸ガス及び高級脂肪酸金属塩の存在
下、非プロトン溶媒中で懸濁重合を行い、得られた2−
ピロリドンの重合体をpH1〜6の水溶液で洗浄した後
に、有機溶媒で洗浄することを特徴とする高純度2−ピ
ロリドン重合体の製造方法。
1. A suspension polymerization of 2-pyrrolidone in an aprotic solvent in the presence of a basic polymerization catalyst and carbon dioxide gas as a polymerization co-catalyst and a metal salt of a higher fatty acid.
A method for producing a high-purity 2-pyrrolidone polymer, comprising washing a pyrrolidone polymer with an aqueous solution having a pH of 1 to 6, and then washing with an organic solvent.
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