JP2014527568A - 生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
HOOC−(CH2)n−COOH
化学式1中、nは、2〜12でありうる。
HOOC−(CH2)n−COOH
化学式1中、nは、2〜12でありうる。
500mLの3−ネック反応器の中で、1.3molの1,4−ブタンジオール(SK)、0.52molのアジピン酸(Rhodia)、テトラ−n−ブチルチタネート0.4g、トリフェニルフォスフェート0.1g、および大韓民国特許出願10−2011−0010269号に記載されている分岐剤溶液1.3gを混合した後、昇温させ、180℃で1次エステル化反応を行った。反応は、理論流出量である18.72mLの水(0.52×2mol)が流出されるまで進行させた後、終結させた。
反応器に、1,4−ブタンジオール、アジピン酸、テレフタル酸、テトラ−n−ブチルチタネート0.3g、トリフェニルフォスフェート0.1g、および大韓民国特許出願10−2011−0010269号に記載されている分岐剤溶液1.3gを同時に投入した後、1次および2次エステル化反応を順次に進行させることを除いて、実施例1と同様の方法で、1次および2次反応を進行させた。すなわち、反応器の温度を180℃に昇温した後、理論流出量である18.72mLの水が流出されるまで1次エステル化反応を進行させ、次いで、反応器の温度を240℃に昇温した後、2次反応を進行させた。2次反応の終結後、テトラ−n−ブチルチタネート0.3gをさらに反応器に投入し、230℃、1torr未満の真空度で90分間、重縮合反応を進行させて、生分解性樹脂を得た。
実施例1で製造された重合体を高温真空乾燥器に入れ、20Torr以下、80℃で4時間以上、真空乾燥させた。こうして得られた重合体200gに、鎖延長剤としてジイソシアネート(ヘキサメチレンジイソシアネート)40mgを加え、さらに、酸化防止剤(テトラキス[メチレン(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナマート)]メタン、AO−60)40mgおよびワックス(エチレンビスステアルアミド、EBS)40mgを加えて混合した。その後、170℃で、混合物を押出しながら反応させた。最終的な生分解性樹脂を得た。
実施例1で製造されて実施例3で使用された重合体の代わりに、実施例2で製造された重合体を使用したことを除いて、実施例3と同様の方法によって、最終的な生分解性樹脂を得た。
実施例2の分岐剤溶液を使用しないことを除いて、実施例2と同様の方法によって、生分解性樹脂を得た。
反応器に、1.3molの1,4−ブタンジオールと0.48molのテレフタル酸を入れ、180℃に昇温して反応を進行させた。しかし、反応水は流出しなかった。したがって、上記温度では2つのモノマー間の反応が誘導されないことを確認した。
反応器に、1.3molの1,4−ブタンジオール、0.52molのアジピン酸および0.48molのテレフタル酸を入れ、240℃に昇温し、240分間、反応を進行させた。反応が進行し、反応水が流出した。
(生分解性樹脂の物性評価)
実施例1〜4で得られた生分解性樹脂に対して、下記のように物性を評価した。物性の比較のために、商業的に入手可能なポリブチレンアジペート−コ−テレフタレート(polybutylene adipate−co−terephthalate、PBAT)の生産品として、既存のジメチルテレフタレートを使用して製造された製品(S−Enpol社)と、BASF社のEcoflex(登録商標)C1200を、対照群として使用した。
実施例1、2および比較例2の反応の結果としての流出水を、ガスクロマトグラフィー(GC)を用いて分析した。分析の結果、比較例2の反応流出水では、約20%のテトラヒドロフラン(THF)が検出された。一方、実施例1、2の場合には、5〜7%程度の少量のテトラヒドロフランが検出された。
Claims (11)
- 脂肪族ジヒドロキシ化合物のヒドロキシル基を脂肪族ジカルボン酸化合物のカルボキシル基と1次反応させる段階と、
脂肪族ジヒドロキシ化合物の残余ヒドロキシル基を芳香族ジカルボン酸化合物のカルボキシル基と2次反応させる段階と、を含む生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。 - 上記脂肪族ジヒドロキシ化合物は、1,4−ブタンジオール(BDO)である請求項1に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
- 上記脂肪族ジカルボン酸化合物は、下記化学式1で表される化合物、その無水物または誘導体である請求項1に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
[化学式1]
HOOC−(CH2)n−COOH
(化学式1中、nは、2〜12である。) - 上記芳香族ジカルボン酸化合物は、フタル酸(PA)、無水フタル酸、イソフタル酸(IPA)、テレフタル酸(TPA)およびナフタレン−2,6−ジカルボン酸からなる群より選択される1種以上である請求項1に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
- 上記脂肪族ジヒドロキシ化合物は、脂肪族および芳香族のジカルボン酸化合物に対して1〜1.5当量の量で使用される請求項1に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
- 上記1次反応を170〜190℃の温度で先に進行させ、上記2次反応を230〜260℃の温度で後で進行させる請求項1に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
- 上記脂肪族ジヒドロキシ化合物、脂肪族ジカルボン酸化合物および芳香族ジカルボン酸化合物を同時に反応器に投入し、反応温度を170〜190℃に定めて、1次反応を進行させた後、反応温度を230〜260℃に定めて、2次反応を進行させる請求項1に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
- 上記脂肪族ジヒドロキシ化合物および脂肪族ジカルボン酸化合物を反応器に投入し、反応温度を170〜190℃に定めて、1次反応を進行させた後、上記芳香族ジカルボン酸化合物を反応器に投入し、反応温度を230〜260℃に定めて、2次反応を進行させる請求項1に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
- 上記1次および2次反応によって得られた脂肪族−芳香族ポリエステル共重合体を、220〜250℃、2torr未満の真空度で40〜300分間、重縮合反応させる段階をさらに含む請求項1に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
- 上記重縮合反応の後に、鎖延長剤を加えて反応させる段階をさらに含む請求項9に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
- 上記反応において、分岐剤、触媒または熱安定剤を使用する請求項1、9または10に記載の生分解性ポリエステル共重合体樹脂の製造方法。
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