JP2018514623A - 分岐ポリ(ヒドロキシル酸)の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、(i)1つのみのヒドロキシル基および1つのみのカルボン酸基を有する少なくとも1つのヒドロキシル酸[ヒドロキシ酸(A)];(ii)少なくとも3つのヒドロキシル基を含み、カルボン酸基を含まない少なくとも1つのポリオール[ポリオール(H)];(iii)少なくとも3つのカルボン酸基を含み、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのポリ酸[ポリ酸(O)];ならびに(iv)1つまたは2つのカルボン酸基を有し、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのカルボン酸[酸(C)]を含むモノマー混合物の重縮合反応を達成することを含む分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーの改善された合成方法であって、前記酸(C)の量が、そのカルボン酸基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して0.0001〜0.010%に含まれるようなものである方法に関する。【選択図】なし
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2014年5月14日出願のインド仮特許出願第IN 1642/MUM/2014号に対する優先権を主張するものであり、この出願の全内容はあらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
本出願は、2014年5月14日出願のインド仮特許出願第IN 1642/MUM/2014号に対する優先権を主張するものであり、この出願の全内容はあらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
本発明は、重縮合による分岐ポリ(ヒドロキシル酸)の合成方法に、それから得られたポリ(ヒドロキシル酸)に、およびフィルムの製造のためのこの後者の使用に関する。
ヒドロキシル酸は、ポリマーを形成するために重縮合させてもよく、それらのいくつか(グリコール酸(GA)、乳酸(LA)など)は、それらがバイオ起源の性質のため近年再び興味の対象となっている。
ポリグリコリド(PGA)の従来の合成は、ポリラクチドの合成と同じ基本原理を採用している。先ず、グリコール酸の重縮合が、低分子量オリゴマーを得るために実施される。次に、高温および低圧で、このオリゴマーは、主として環状ジエステル、グリコリドを蒸留する目的で解重合させられる。比較的多数の精製工程が、超高純度の(>99.90%)グリコリドを得るために次に続き、グリコリドは次に、(例えば、カプロラクトンモノマーの重合に類似の手順に従って)開環重合にかけられるであろう。得られたポリマーは、線状であり、高分子量を有する。その原価は、解重合反応のおよびグリコリドの精製の費用のために非常に高い。
したがって、ヒドロキシル酸の直接重縮合技術が、上述の厄介な技術の代替案として提案されている。
これらの技術は低費用ヒドロキシル酸反応剤の使用を可能にするが、それらは一般に、一定の成長時間後の鎖長の平衡のために、および/または−OH末端基でのある種のバックバイティング副反応による分子量の低下のために、それから得られる低分子量材料に悩まされる。そのような反応は主として、下に詳述されるように体系化することができる。
第1機構によれば、バックバイティングは、末端−OH基を有する成長中の鎖からの大員環の形成をもたらし、したがって−OH末端基を持った非常に短いPGA高分子と、低分子量大員環とを提供し得る。
類似の解重合機構は、隣の単位へのバックバイティングによる、グリコリドの形成をもたらし得る。
より高い分子量/粘度のヒドロキシル酸からのポリマー構造体を得るための解決策が、したがって鎖延長剤/分岐剤の付加/組み込みをベースとして開発された。
したがって、米国特許出願公開第2012027973号明細書(SOLVAY SA)2012年2月2日は、ヒドロキシ酸の重縮合によるポリマーの製造方法であって、前記ポリマーが、ヒドロキシ酸に相当する少なくとも80重量%の単位を含む方法を開示しており、それによれば、三次元ポリマー網状構造の形成を生じさせることができる少なくとも1つの多官能性反応剤がヒドロキシ酸と混合され、そしてそれによれば混合物は、網状構造の形成を生じさせるのにすべて好適である温度および圧力条件に、そして継続時間さらされる。前記多官能性反応剤の中に、エポキシシラン、ポリエポキシド、および少なくとも1つのポリオールと少なくとも1つのポリ酸との混合物が挙げられる。そのうち、ポリオールおよびポリ酸の少なくとも1つ(好ましくは両方)は3つの官能性を含む。
さらに、中国特許第1563138号明細書(TONGJI UNIVERISTY(CHINA))2005年1月12日は、2つ以上の官能基を含む鎖延長剤、より具体的には、ヒドロキシルラジカルと反応することができる基を有する、A型の鎖延長剤と、カルボン酸と反応することができる基を有する、B型の鎖延長剤との組み合わせを使用する、高分岐ポリヒドロキシ酸ポリマー(特にポリ乳酸ポリマー)の製造方法に関する。
A型の鎖延長剤の中に、−とりわけアジピン酸(C6)、セバシン酸(C10)、ウンデカン酸(C11)、ドデカン酸(C12)、トリデカン酸(C13)、テトラデカン酸(C14)、ペンタデカン酸(C15)などの−ジカルボン酸が、ならびに−とりわけピロメリット酸無水物およびEDTA(エチレンジアミン四酢酸)、(両方とも4つのカルボン酸基を有する)などの−ポリカルボン酸(またはその誘導体)がとりわけ挙げられる。
B型の鎖延長剤の中に、例えばペンタエリトリトール(4つのOH基を有する)およびソルビトール(6つのOH基を有する)などの、ポリオールがとりわけ挙げられる。
さらに、中国特許第101585911号明細書(UNIVERSITY OF BEIJING CHEMICAL(CHINA))2009年11月25日は、コモノマーの存在下での乳酸の重合による、および高分子量を達成するためのモノマー混合物の平均官能性を正確に制御することによる、分岐もしくは微小架橋ポリ乳酸の製造方法を開示している。コモノマーは、3つのクラス、すなわち:
(i)モノ−またはポリ酸(それらの中に、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、EDTA、3,4,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、マロン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、およびドデカン二酸が挙げられる);
(ii)モノ−またはポリオール(それらの中に、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ペンタンジオール、ネオペンチレングリコール、ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、オクタデカンジオール、グリセロール、ソルビトール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびペンタエリトリトールが挙げられる);ならびに
(iii)多官能性ヒドロキシ酸(それらの中に、ジヒドロキシメチルプロピオン酸、クエン酸、リンゴ酸、および酒石酸が挙げられる)
の中で選択される。
(i)モノ−またはポリ酸(それらの中に、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、EDTA、3,4,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、マロン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、およびドデカン二酸が挙げられる);
(ii)モノ−またはポリオール(それらの中に、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ペンタンジオール、ネオペンチレングリコール、ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、オクタデカンジオール、グリセロール、ソルビトール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、およびペンタエリトリトールが挙げられる);ならびに
(iii)多官能性ヒドロキシ酸(それらの中に、ジヒドロキシメチルプロピオン酸、クエン酸、リンゴ酸、および酒石酸が挙げられる)
の中で選択される。
LI,Lei,et al.Direct synthesis of star−branched polylactic acid by melt polycondensation.Suliao Gongye.2008,vol.36,no.3,p.27−30は、原材料としてのヒドロキシ酸、すなわちL−乳酸(LLA)、分岐剤としてのペンタエリトリトール、ならびに触媒としてのSnCl2およびp−トルエンスルホン酸(TSA)を使った、溶融重縮合による星形−分岐ポリ乳酸の製造を開示している。
それにもかかわらず、妥当な反応時間内に高分子量および高粘度をもたらすためにより効果的に製造することができる分岐ポリ(ヒドロキシル酸)を開発することが当該技術において絶えず必要とされている。
本出願人は、反応剤/鎖延長剤のうまく決められた組み合わせを使用することによって高分子量/高粘度分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーを効果的に製造することが可能であることを今見いだした。
したがって、本発明は、
(i)1つのみのヒドロキシル基および1つのみのカルボン酸基を有する少なくとも1つのヒドロキシル酸[ヒドロキシ酸(A)];
(ii)少なくとも3つのヒドロキシル基を含み、カルボン酸基を含まない少なくとも1つのポリオール[ポリオール(H)];
(iii)少なくとも3つのカルボン酸基を含み、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのポリ酸[ポリ酸(O)];ならびに
(iv)1つまたは2つのカルボン酸基を有し、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのカルボン酸[酸(C)]
を含むモノマー混合物の重縮合反応を達成することを含む分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーの合成方法であって、前記酸(C)の量が、そのカルボン酸基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して0.0001〜0.010%に含まれるようなものである方法に関する。
(i)1つのみのヒドロキシル基および1つのみのカルボン酸基を有する少なくとも1つのヒドロキシル酸[ヒドロキシ酸(A)];
(ii)少なくとも3つのヒドロキシル基を含み、カルボン酸基を含まない少なくとも1つのポリオール[ポリオール(H)];
(iii)少なくとも3つのカルボン酸基を含み、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのポリ酸[ポリ酸(O)];ならびに
(iv)1つまたは2つのカルボン酸基を有し、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのカルボン酸[酸(C)]
を含むモノマー混合物の重縮合反応を達成することを含む分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーの合成方法であって、前記酸(C)の量が、そのカルボン酸基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して0.0001〜0.010%に含まれるようなものである方法に関する。
この理論に制約されることなく、本出願人は、上に詳述されたような、酸(C)の添加が、解重合、および低粘度材料の形成の原因となる、上に詳述されたような、バックバイティング現象を阻止するために、成長中の鎖における遊離ヒドロキシル基の量を減少させるのに実質的に貢献するという見解である。
本発明は、重縮合することができる、すなわち、縮合(水の除去によるモノマーの鎖付加)によって高分子を形成することができるすべてのヒドロキシル酸に適用され得る。一般に、第一級アルコールを有するヒドロキシ酸(A)がより反応性が高いので好ましい。本方法は、上に詳述されたように、ヒドロキシ酸(A)が、グリコール酸(GA)、乳酸(LA)、およびそれらの混合物からなる群から選択される場合に、特に、良好な結果を与えた。グリコール酸(GA)が非常に特に好ましい。本方法の一変形では、ヒドロキシ酸(A)は、化石原材料とは対照的に、バイオ起源である、すなわち天然の再生可能な原材料に由来する。バイオ起源のヒドロキシ酸(A)の使用は、「環境にやさしい」ポリマー、すなわち再生可能な原材料から合成されるポリマーの合成を可能にする。
ポリオール(H)の選択は特に限定されない。ポリオール(H)は、
− グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、2,3−ジ(2’−ヒドロキシエチル)−シクロヘキサン−1−オール、ヘキサン−1,2,6−トリオール、1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル−)エタン、3−(2’−ヒドロキシエトキシ)プロパン−1,2−ジオール、3−(2’−ヒドロキシプロポキシ)−プロパン−1,2−ジオール、2−(2’−ヒドロキシエトキシ)−ヘキサン−1,2−ジオール、6−(2’ヒドロキシプロポキシ)−ヘキサン−1,2−ジオール、1,1,1−トリス−[(2’−ヒドロキシエトキシ)−メチルエタン、1,1,1−トリス−[(2’−ヒドロキシプロポキシ)−メチル−プロパン、1,1,1−トリス−(4’−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス−(ヒドロキシフェニル)−プロパン、1,1,5−トリス−(ヒドロキシフェニル)−3−メチルペンタン、トリメチロールプロパンエトキシレート、トリメチロールプロパンプロポキシレート、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンからなる群から特に選択される、トリオール;
− ジグリセロール、ジ(トリメチロールプロパン)、ペンタエリトリトール、1,1,4−トリス−(ジヒドロキシフェニル)−ブタンからなる群から特に選択される、テトラオール;
− 5つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にトリグリセロール;
− 6つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にジペンタエリトリトール;および
− 8つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にトリペンタエリトリトール
からなる群から選択することができる。
− グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、2,3−ジ(2’−ヒドロキシエチル)−シクロヘキサン−1−オール、ヘキサン−1,2,6−トリオール、1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル−)エタン、3−(2’−ヒドロキシエトキシ)プロパン−1,2−ジオール、3−(2’−ヒドロキシプロポキシ)−プロパン−1,2−ジオール、2−(2’−ヒドロキシエトキシ)−ヘキサン−1,2−ジオール、6−(2’ヒドロキシプロポキシ)−ヘキサン−1,2−ジオール、1,1,1−トリス−[(2’−ヒドロキシエトキシ)−メチルエタン、1,1,1−トリス−[(2’−ヒドロキシプロポキシ)−メチル−プロパン、1,1,1−トリス−(4’−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス−(ヒドロキシフェニル)−プロパン、1,1,5−トリス−(ヒドロキシフェニル)−3−メチルペンタン、トリメチロールプロパンエトキシレート、トリメチロールプロパンプロポキシレート、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンからなる群から特に選択される、トリオール;
− ジグリセロール、ジ(トリメチロールプロパン)、ペンタエリトリトール、1,1,4−トリス−(ジヒドロキシフェニル)−ブタンからなる群から特に選択される、テトラオール;
− 5つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にトリグリセロール;
− 6つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にジペンタエリトリトール;および
− 8つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にトリペンタエリトリトール
からなる群から選択することができる。
好ましいポリオール(H)は、上に詳述されたような、トリオール(特にトリメチロールプロパン)およびテトラオール(特にペンタエリトリトール)、より特にテトラオールである。本発明の枠組み内で特に良好な結果を提供することが分かっているポリオール(H)は、トリメチロールプロパンである。
ポリオール(H)は、ヒドロキシ酸(A)の1モル当たり少なくとも0.1、好ましくは少なくとも0.25、より好ましくは少なくとも0.5ミリモルのポリオール(H)および/またはヒドロキシ酸(A)の1モル当たり最大でも50、好ましくは最大でも25、より好ましくは最大でも10ミリモルのポリオール(H)の量で使用される。
本発明の好ましい実施形態によれば、ヒドロキシ酸(A)の1モル当たり0.5〜5ミリモルのポリオール(H)の量が特に有用であると分かっている。
ポリ酸(O)は、3つのカルボン酸基または3つより多いカルボン酸基を含むことができる。ポリ酸(O)は、脂肪族ポリカルボン酸、脂環式ポリカルボン酸および芳香族ポリカルボン酸の中で選択することができる。
脂肪族ポリカルボン酸の例は:
− プロパン1,2,3−トリカルボン酸(トリカルバリル酸としても知られる);
− エタン−1,1,2,2テトラカルボン酸;
− ブタン−1,2,3,4テトラカルボン酸;
− ペンタン−1,2,4,5−テトラカルボン酸
である。それらの中で、ブタン−1,2,3,4テトラカルボン酸が好ましい。
− プロパン1,2,3−トリカルボン酸(トリカルバリル酸としても知られる);
− エタン−1,1,2,2テトラカルボン酸;
− ブタン−1,2,3,4テトラカルボン酸;
− ペンタン−1,2,4,5−テトラカルボン酸
である。それらの中で、ブタン−1,2,3,4テトラカルボン酸が好ましい。
脂環式ポリカルボン酸の例は:
− 1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸;
− 2,2,6,6−テトラ−(カルボキシエチル)シクロヘキサノン;
− (+)−(18−クラウン−6)−2,3,11,12−テトラカルボン酸;
− シクロペンタン−1,2,3,4テトラカルボン酸;
− シクロヘキサン−1,2,4,5テトラカルボン酸;
− シクロヘキサン−2,3,5,6テトラカルボン酸;
− 3−エチルシクロヘキサン−1,2,4,5テトラカルボン酸;
− 1−メチル−3−エチルシクロヘキサン−3−(1,2)5,6テトラカルボン酸;
− 1−エチルシクロヘキサン−1−(1,2),3,4テトラカルボン酸;
− 1−プロピルシクロヘキサン−1−(2,3),3,4テトラカルボン酸;
− 1,3−ジプロピルシクロヘキサン−1−(2,3),3−(2,3)テトラカルボン酸;
− ジシクロヘキシル−3,4,3’,4’テトラカルボン酸
である。
− 1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸;
− 2,2,6,6−テトラ−(カルボキシエチル)シクロヘキサノン;
− (+)−(18−クラウン−6)−2,3,11,12−テトラカルボン酸;
− シクロペンタン−1,2,3,4テトラカルボン酸;
− シクロヘキサン−1,2,4,5テトラカルボン酸;
− シクロヘキサン−2,3,5,6テトラカルボン酸;
− 3−エチルシクロヘキサン−1,2,4,5テトラカルボン酸;
− 1−メチル−3−エチルシクロヘキサン−3−(1,2)5,6テトラカルボン酸;
− 1−エチルシクロヘキサン−1−(1,2),3,4テトラカルボン酸;
− 1−プロピルシクロヘキサン−1−(2,3),3,4テトラカルボン酸;
− 1,3−ジプロピルシクロヘキサン−1−(2,3),3−(2,3)テトラカルボン酸;
− ジシクロヘキシル−3,4,3’,4’テトラカルボン酸
である。
芳香族ポリカルボン酸の例は:
− ピロメリット酸(1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸);
− トリメシン酸(1,3,5−ベンゼントリカルボン酸);
− トリメリット酸(1,3,4−ベンゼントリカルボン酸);
− ベンゾフェノン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸;
− テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸;
− 4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸;
− 4,4’−オキシジフタル酸無水物;
− 4,4’−(4,4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ビス(フタル酸);
− 3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸;
− 2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸;
− 2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸;
− 1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸;
− 2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸;
− ペリレン−3,4,9,10テトラカルボン酸;
− プロパン2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)酸;
− エタン1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)酸;
− エタン1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)酸;
− フェナントレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸;
− テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸;
− 3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸;
− 2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸;
− 2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸;
− 3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸;
− 2,2’−ビス(3,4−ビカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸;
− 2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸;
− 4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸;
− 3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸;
− エチレングリコールビストリメリット酸;
− ヒドロキノンジフタル酸;
− ピラジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸;
− チオフェン−2,3,4,5−テトラカルボン酸
である。
− ピロメリット酸(1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸);
− トリメシン酸(1,3,5−ベンゼントリカルボン酸);
− トリメリット酸(1,3,4−ベンゼントリカルボン酸);
− ベンゾフェノン−3,3’,4,4’−テトラカルボン酸;
− テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸;
− 4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸;
− 4,4’−オキシジフタル酸無水物;
− 4,4’−(4,4’−イソプロピリデンジフェノキシ)ビス(フタル酸);
− 3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸;
− 2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸;
− 2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸;
− 1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸;
− 2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸;
− ペリレン−3,4,9,10テトラカルボン酸;
− プロパン2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)酸;
− エタン1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)酸;
− エタン1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)酸;
− フェナントレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸;
− テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸;
− 3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸;
− 2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸;
− 2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸;
− 3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸;
− 2,2’−ビス(3,4−ビカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸;
− 2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸;
− 4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸;
− 3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸;
− エチレングリコールビストリメリット酸;
− ヒドロキノンジフタル酸;
− ピラジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸;
− チオフェン−2,3,4,5−テトラカルボン酸
である。
本発明の枠組み内で特に良好な結果を提供することが分かっているポリ酸(O)は、トリカルバリル酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸およびブタン−1,2,3,4テトラカルボン酸であり、トリカルバリル酸が特に好ましい。
ポリ酸(O)は、ヒドロキシ酸(A)の1モル当たり少なくとも0.1、好ましくは少なくとも0.25、より好ましくは少なくとも0.5ミリモルのポリ酸(O)および/またはヒドロキシ酸(A)の1モル当たり最大でも50、好ましくは最大でも25、より好ましくは最大でも10ミリモルのポリ酸(O)の量で使用される。
本発明の好ましい実施形態によれば、ヒドロキシ酸(A)の1モル当たり0.5〜5ミリモルのポリ酸(O)の量が特に有用であると分かっている。
一般に、ポリ酸(O)のおよびポリオール(H)の量は、ヒドロキシ酸(A)の1モル当たりのモルで表される場合に、実質的に類似であり、モル比ポリ酸(O):ポリオール(H)は、範囲1.5:1〜0.5:1にあり;ある種の実施形態によれば、この比は、好ましくは1.25:1〜0.75:1の、より好ましくは1.10:1〜0.9:1のものである。
述べた通り、モノマー混合物は、1つまたは2つのカルボン酸基を有し、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのカルボン酸[酸(C)]を上に定義された量で含む。
前記酸(C)の量は、そのカルボン酸基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して0.0001〜0.010%に含まれるようなものである。好ましくは、前記量は、前記酸(C)のカルボン酸基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して少なくとも0.0005%、好ましくは少なくとも0.001%および/またはヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して最大でも0.010%、好ましくは最大でも0.008%、最も好ましくは最大でも0.007%、さらにより好ましくは最大でも0.006%であるようなものである。
酸(C)の選択は特に限定されず;1つのみのカルボン酸基を有する一酸および2つのカルボン酸基を有する二酸を両方とも使用することができる。より良好な結果は、長鎖酸、すなわち、炭素原子の総数が少なくとも4個、好ましくは少なくとも5個、より好ましくは少なくとも6個である酸(C)で得られることが一般に理解される。
一般に酸(C)は、4〜36個の炭素原子、好ましくは6〜24個の炭素原子を有する。
酸(C)は、その炭化水素鎖中に不飽和二重結合を含むことができ;酸(C)はそれにもかかわらず、好ましくは脂肪族酸、すなわち下式:
RHm−COOH(式C−1)
HOOC−RHd−COOH(式C−2)
(式中、RHmは、少なくとも3個の炭素原子を有する一価の脂肪族基であり;式中、RHdは、少なくとも2個の炭素原子を有する二価の脂肪族基である)
のいずれかの酸である。
RHm−COOH(式C−1)
HOOC−RHd−COOH(式C−2)
(式中、RHmは、少なくとも3個の炭素原子を有する一価の脂肪族基であり;式中、RHdは、少なくとも2個の炭素原子を有する二価の脂肪族基である)
のいずれかの酸である。
本発明の方法に有利に使用することができる一酸型の酸(C)の中に、とりわけカプリル酸[CH3(CH2)6COOH]、カプリン酸[CH3(CH2)8COOH]、ウンデカン酸[H3C−(CH2)9−COOH]、ドデカン酸すなわちラウリン酸[H3C−(CH2)10−COOH]、トリデカン酸[H3C−(CH2)11−COOH]、テトラデカン酸すなわちミリスチン酸[H3C−(CH2)12−COOH]、ペンタデカン酸[H3C−(CH2)13−COOH]、ヘキサデカン酸すなわちパルミチン酸[H3C−(CH2)14−COOH]、オクタデカン酸すなわちステアリン酸[H3C−(CH2)16−COOH]、アラキジン酸[H3C−(CH2)18−COOH]、およびベヘン酸[H3C−(CH2)20−COOH]を挙げることができる。
本発明の方法に有利に使用することができる二酸型の酸(C)の中に、とりわけコハク酸[HOOC−(CH2)2−COOH]、グルタル酸[HOOC−(CH2)3−COOH]、2,2−ジメチル−グルタル酸[HOOC−C(CH3)2−(CH2)2−COOH]、アジピン酸[HOOC−(CH2)4−COOH]、2,4,4−トリメチル−アジピン酸[HOOC−CH(CH3)−CH2−C(CH3)2−CH2−COOH]、ピメリン酸[HOOC−(CH2)5−COOH]、スベリン酸[HOOC−(CH2)6−COOH]、アゼライン酸[HOOC−(CH2)7−COOH]、セバシン酸[HOOC−(CH2)8−COOH]、ウンデカン二酸[HOOC−(CH2)9−COOH]、ドデカン二酸[HOOC−(CH2)10−COOH]、テトラデカン二酸[HOOC−(CH2)11−COOH]、オクタデカン二酸[HOOC−(CH2)16−COOH]を挙げることができる。
特に良好な結果を提供することが示されている酸(C)はステアリン酸であり、したがってそれが特に好ましい。
本発明の方法において、重縮合触媒がモノマー混合物に任意選択的に添加されてもよい。そのような触媒は通常、モノマー混合物のモノマーの総モルに対して約0.01〜2モル%、特に約0.1〜1モル%の量で添加される。そのような重縮合触媒は、当業者に周知であり、例えば、塩化スズ(II)、オクタン酸第一スズ、酢酸亜鉛、乳酸亜鉛およびメタンスルホン酸から選択されてもよく、メタンスルホン酸が好ましい。
本発明の方法において、酸化防止剤が任意選択的に反応媒体に添加されてもよい。好ましくは、そのような酸化防止剤は、ヒドロキシ酸重縮合工程とSPC工程との間に添加される。そのような酸化防止剤は典型的には、モノマー混合物の約0.01〜1重量%、特に0.1〜0.5重量%の量で添加される。そのような酸化防止剤は、当業者に周知であり、例えば、ヒンダードフェノールおよびヒンダードホスファイトから選択されてもよい。CHEMTURAによって名称ULTRANOX 626(登録商標)で販売されるビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、ADEKA PALMAROLEによって名称ADK STAB PEP 36(登録商標)で販売されるビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリトリトールジホスファイト、および名称DOVERPHOS(登録商標)で販売されるものが特に好ましい。
好ましくは、重縮合反応は、反応が妥当な時間内に起こるように十分に高いが、分解(および関連着色問題)を回避するために、高すぎない温度で少なくとも部分的に実施される。重縮合反応の継続時間は、決定的に重要であるわけではなく、温度に応じて、約2〜500時間のもの、ほとんどの場合約5〜250時間のものであってもよい。実際には、良好な結果は、160〜240℃の温度でグリコール酸および乳酸で得られている。そのような温度は、反応中に、得られたポリマーの結晶化が起こってもよいようにそれらの溶融/結晶化範囲内である。
本方法の第1変形では、いったん重縮合温度に達したら、それは重縮合工程の全体にわたって可能な限り一定に保たれ、それは単一温度プラトーに相当する。本発明によれば、表現「温度プラトー」は、温度が少なくとも5分間実質的に一定に保たれることを意味する。
第2変形では、重縮合工程中の温度プロフィールは、それが2つ以上の温度プラトーを含むようなものであってもよい。好ましくは、様々な温度プラトーは160℃〜240℃の間にある。具体的には、LAについては、様々な温度プラトーは有利には170〜230℃、好ましくは180〜210℃の範囲内にある。GAについては、様々な温度プラトーは有利には、180℃よりも上、そして240℃よりも下にあり、特に190〜230℃の範囲内にある。この第2変形では、様々な温度プラトー間の温度差は、5〜30℃であってもよく、特に約10〜20℃のものであってもよい。
2つの先行変形と場合により組み合わせることができる、本方法の別の変形では、重縮合工程は、より低い温度での、具体的には、重縮合工程中に達する最も高い温度プラトーの温度よりも10〜70℃下の温度での、例えば約150〜190℃の、好ましくは160〜180℃の温度でのプラトーに続かれてもよいし、またはこのプラトーで終わってもよい。この第3変形では、最低の温度プラトーは一般に1〜24h維持される。
好ましくは、重縮合反応は、反応の水を蒸発させ、そして水が形成されつつあるポリマー鎖を加水分解するのを防ぐために、真空下で行われる。非常に特に好ましくは、重縮合反応は、大気圧で開始され、数ミリバール、特に10ミリバール未満、例えば2〜8ミリバール程度の圧力が達成されるまで、真空が徐々に加えられる。SSP工程は典型的には、約0.01〜10ミリバール、特に0.05〜5ミリバールの、例えば約0.1ミリバールの圧力で実施される。
重縮合反応は一般に、融解状態での重合の第1工程と、固相重合(SSP)の第2工程とを含む。
第1工程において、温度は、モノマー混合物および、反応の進行とともに、形成されたポマーを融解状態に維持するように選択される。
一般に、融解状態での重合の第1工程は、反応混合物を160〜240℃の範囲の温度に維持することによって、攪拌下に成し遂げられ;温度は、この第1工程の間ずっと一定に保たれてもよいし、または2つ以上の温度プラトーで変えて、維持することができる。本発明によれば、表現「温度プラトー」は、温度が少なくとも5分間実質的に一定に保たれることを意味する。
本発明の方法において、ミリング工程が有利には、融解状態での重合の第1工程と、固相重合の第2工程との間に実施される。そのようなミリング工程は、当業者に公知の任意の手段によって、例えば、高速グラインダーでのまたはFRITSCH製のPulverisette(登録商標)などのロータリーミルでのミリングによって実施されてもよい。一変形では、造粒工程が、SSP工程を顆粒に関して実施するために溶融相重合の終わりに実施されてもよい。この造粒はとりわけ、反応器の出口で空気流中で冷却され、次に造粒機へ導入されたロッドに関して実施されてもよい。そのような造粒またはミリングは、それが重縮合工程から生じた固体の表面積を増加させ、そのことが媒体中に存在する残留水のより容易な蒸発を可能にするので有利である。さらに、ミリングされたまたは造粒された生成物は、取り扱うのがより容易である。
SSP工程は、固体状態での反応混合物を、典型的には真空下で、1時間以上または数日でさえも、前記分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーのガラス遷移温度よりも上、しかしその溶融/結晶化温度よりも下の温度で曝すことによって行われてもよい。典型的には、そのようなSSP工程は、140〜240℃、特に150〜230℃の温度で、例えば約170〜220℃でおよび10ミリバールよりも下の圧力で実施されてもよい。ヒドロキシ酸(A)の性質に、反応剤の性質に、それらの割合におよび継続時間に、全体重縮合工程中の温度におよび圧力に依存して、SSP工程の継続時間は、2、3時間から1週間、特に6〜200h、例えば約10〜150時間のものであってもよい。SSP工程中の余りにも高い温度はまた、ポリマーの熱分解による着色をもたらし得ることが指摘されるべきである。長い継続時間は、他方では、得られるポリマーに悪影響を及ぼさない。
本発明はさらに、
(i)1つのみのヒドロキシル基および1つのみのカルボン酸基を有する少なくとも1つのヒドロキシル酸[ヒドロキシ酸(A)];
(ii)少なくとも3つのヒドロキシル基を含み、カルボン酸基を含まない少なくとも1つのポリオール[ポリオール(H)];
(iii)少なくとも3つのカルボン酸基を含み、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのポリ酸[ポリ酸(O)];ならびに
(iv)1つまたは2つのカルボン酸基を有し、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのカルボン酸[酸(C)]
に由来する繰り返し単位および部分を含む分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーであって、前記酸(C)に由来する部分の量が、そのカルボン酸誘導体基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル誘導体基の数に対して0.0001〜0.015%に含まれるようなものであるポリマーに関する。
(i)1つのみのヒドロキシル基および1つのみのカルボン酸基を有する少なくとも1つのヒドロキシル酸[ヒドロキシ酸(A)];
(ii)少なくとも3つのヒドロキシル基を含み、カルボン酸基を含まない少なくとも1つのポリオール[ポリオール(H)];
(iii)少なくとも3つのカルボン酸基を含み、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのポリ酸[ポリ酸(O)];ならびに
(iv)1つまたは2つのカルボン酸基を有し、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのカルボン酸[酸(C)]
に由来する繰り返し単位および部分を含む分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーであって、前記酸(C)に由来する部分の量が、そのカルボン酸誘導体基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル誘導体基の数に対して0.0001〜0.015%に含まれるようなものであるポリマーに関する。
ヒドロキシ酸(A)、ポリオール(H)、ポリ酸(O)および酸(C)の特性および量は、上に詳述された通りである。
この分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーは、融解状態で、例えばフィルムの形態下で加工されることを特に容易にする特に有利な融解レオロジー挙動を有する。
参照により本明細書に援用される特許、特許出願および刊行物のいずれかの開示が用語を不明瞭にさせ得る程度まで本出願の記載と矛盾する場合、本記載が優先するものとする。
本発明はこれから、その目的が例示的であるにすぎず、本発明の範囲を限定することを意図しない、以下の実施例に関連してより詳細に説明される。
溶融粘度の測定
試料の溶融粘度は、250℃の温度で、ASTM D4440−08に従って平行板レオメータを用いて測定した。1秒−1および100秒−1での溶融粘度を表1にまとめ;貯蔵弾性率G’および損失弾性率G”の値、およびそれらの比、ならびに低および高周波数での溶融粘度の値、および1秒−1でのそれらの比(ずり減粘としても知られる)を表2にまとめる。用いられる機器は、TA InstrumentsからDHR3として入手可能な25mm直径平行板レオメータであった。
試料の溶融粘度は、250℃の温度で、ASTM D4440−08に従って平行板レオメータを用いて測定した。1秒−1および100秒−1での溶融粘度を表1にまとめ;貯蔵弾性率G’および損失弾性率G”の値、およびそれらの比、ならびに低および高周波数での溶融粘度の値、および1秒−1でのそれらの比(ずり減粘としても知られる)を表2にまとめる。用いられる機器は、TA InstrumentsからDHR3として入手可能な25mm直径平行板レオメータであった。
ポリマーPGA2800−100の調製(ラン1)
ヒーター、冷却器、温度センサおよび、機械撹拌機を備えた1L反応釜に、1000gのグリコール酸(GA;13.149モル、1.0000モル基準と見なされる)、3.28gのトリカルバリル酸(TCA;0.0186モル、GAの1モル当たり0.0014モル)、2.47gのトリメチロールプロパン(TMP;0.0180モル、GAの1モル当たり0.0014モル)、0.1gのステアリン酸(SA;100ppm、0.000352モル、GAの1モル当たり0.000027モル)、3.02gのメタンスルホン酸(MSA;0.0314モル、GAの1モル当たり0.0024モル)、および0.05gのDoverphos(50ppm)を装入した。反応マスを一定の窒素流れ下に加熱してグリコール酸を溶融させ、固体がすべて溶融するまで機械攪拌しながら徐々に加熱し続けた。温度が100℃に達したとき、窒素流れを増やし、250〜300トルの減圧を維持した。窒素で満たされた減圧のこの不活性雰囲気で、反応物の温度を110℃に上げて水を除去した。水除去を、徐々に温度を190℃に上げ、そして圧力を100トルに下げることによって続行した。反応マスを、それが固化するまでこの温度および圧力で放置した。次に、圧力をさらに20トルに下げ、反応マスを徐々に加熱して固体マスを溶融させた。それは約230℃で溶融し、その後それを、減圧下で40〜50分間融解状態で放置し、次に190℃に冷却して固化させた。190℃で約2時間後に、加熱を停止し、反応マスを、大気圧で一定の窒素の流れ下に室温まで冷却させた。室温まで冷却すると、硬いモノリシックPGAマスを取り出し、秤量した。粗収量:710g(約93%)。それを次に、ハンマーを用いて小片へと破砕し、高速グラインダーおよび1mm篩を用いて1mm未満の直径の小粒子へと粉末にした。結果として得られたポリマーを丸底フラスコへ移し、一様な混合のためにロータリーエバポレーター系に取り付けた。それを、215℃に維持される油浴を用いて固体状態で重合させた。加熱を定期的に停止し、少量のポリマーを固相重合(SSP)の異なる時間で注意深く取り出して、平行板レオメータを用いて溶融粘度を分析した。所望の溶融粘度を達成した後に、加熱を停止し、SSPを止めた。
ヒーター、冷却器、温度センサおよび、機械撹拌機を備えた1L反応釜に、1000gのグリコール酸(GA;13.149モル、1.0000モル基準と見なされる)、3.28gのトリカルバリル酸(TCA;0.0186モル、GAの1モル当たり0.0014モル)、2.47gのトリメチロールプロパン(TMP;0.0180モル、GAの1モル当たり0.0014モル)、0.1gのステアリン酸(SA;100ppm、0.000352モル、GAの1モル当たり0.000027モル)、3.02gのメタンスルホン酸(MSA;0.0314モル、GAの1モル当たり0.0024モル)、および0.05gのDoverphos(50ppm)を装入した。反応マスを一定の窒素流れ下に加熱してグリコール酸を溶融させ、固体がすべて溶融するまで機械攪拌しながら徐々に加熱し続けた。温度が100℃に達したとき、窒素流れを増やし、250〜300トルの減圧を維持した。窒素で満たされた減圧のこの不活性雰囲気で、反応物の温度を110℃に上げて水を除去した。水除去を、徐々に温度を190℃に上げ、そして圧力を100トルに下げることによって続行した。反応マスを、それが固化するまでこの温度および圧力で放置した。次に、圧力をさらに20トルに下げ、反応マスを徐々に加熱して固体マスを溶融させた。それは約230℃で溶融し、その後それを、減圧下で40〜50分間融解状態で放置し、次に190℃に冷却して固化させた。190℃で約2時間後に、加熱を停止し、反応マスを、大気圧で一定の窒素の流れ下に室温まで冷却させた。室温まで冷却すると、硬いモノリシックPGAマスを取り出し、秤量した。粗収量:710g(約93%)。それを次に、ハンマーを用いて小片へと破砕し、高速グラインダーおよび1mm篩を用いて1mm未満の直径の小粒子へと粉末にした。結果として得られたポリマーを丸底フラスコへ移し、一様な混合のためにロータリーエバポレーター系に取り付けた。それを、215℃に維持される油浴を用いて固体状態で重合させた。加熱を定期的に停止し、少量のポリマーを固相重合(SSP)の異なる時間で注意深く取り出して、平行板レオメータを用いて溶融粘度を分析した。所望の溶融粘度を達成した後に、加熱を停止し、SSPを止めた。
ポリマーPGA2400−100の調製(ラン2)
ポリ(グリコール酸)PGA2400−100は、次の量のトリカルバリル酸およびトリメチロールプロパンモノマーを使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した:TCA(2.81g;0.0159モル、GAの1モル当たり0.0012モル)およびTMP(2.117g;0.0159モル、GAの1モル当たり0.0012モル)。
ポリ(グリコール酸)PGA2400−100は、次の量のトリカルバリル酸およびトリメチロールプロパンモノマーを使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した:TCA(2.81g;0.0159モル、GAの1モル当たり0.0012モル)およびTMP(2.117g;0.0159モル、GAの1モル当たり0.0012モル)。
ポリマーPGA2000−100の調製(ラン3)
ポリ(グリコール酸)PGA2000−100は、次の量のトリカルバリル酸およびトリメチロールプロパンモノマーを使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した:TCA(2.342g;0.0133モル、GAの1モル当たり0.0010モル)およびTMP(1.764g;0.0133モル、GAの1モル当たり0.0010モル)。
ポリ(グリコール酸)PGA2000−100は、次の量のトリカルバリル酸およびトリメチロールプロパンモノマーを使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した:TCA(2.342g;0.0133モル、GAの1モル当たり0.0010モル)およびTMP(1.764g;0.0133モル、GAの1モル当たり0.0010モル)。
ポリマーPGA1600−100の調製(ラン4)
ポリ(グリコール酸)PGA1600−100は、次の量のトリカルバリル酸およびトリメチロールプロパンモノマーを使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した:TCA(1.873g;0.01064モル、GAの1モル当たり0.0008モル)およびTMP(1.4112g;0.01064モル、GAの1モル当たり0.0008モル)。
ポリ(グリコール酸)PGA1600−100は、次の量のトリカルバリル酸およびトリメチロールプロパンモノマーを使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した:TCA(1.873g;0.01064モル、GAの1モル当たり0.0008モル)およびTMP(1.4112g;0.01064モル、GAの1モル当たり0.0008モル)。
ポリマーPGA2800−0の調製(ラン5C)
ポリ(グリコール酸)PGA2800−0は、ステアリン酸をまったく使用しなかったことを除いて、PGA2800−0について記載された手順と同様に調製した。
ポリ(グリコール酸)PGA2800−0は、ステアリン酸をまったく使用しなかったことを除いて、PGA2800−0について記載された手順と同様に調製した。
ポリマーPGA2800−50の調製(ラン6)
ポリ(グリコール酸)PGA2800−50は、0.05gのステアリン酸(SA;50ppm、0.000176モル、GAの1モル当たり0.000014モル)を使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリ(グリコール酸)PGA2800−50は、0.05gのステアリン酸(SA;50ppm、0.000176モル、GAの1モル当たり0.000014モル)を使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリマーPGA2800−200の調製(ラン7)
ポリ(グリコール酸)PGA2800−200は、0.2gのステアリン酸(SA;200ppm、0.000704モル、GAの1モル当たり0.000054モル)を使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリ(グリコール酸)PGA2800−200は、0.2gのステアリン酸(SA;200ppm、0.000704モル、GAの1モル当たり0.000054モル)を使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリマーPGA2000−50の調製(ラン8)
ポリ(グリコール酸)PGA2000−50は、0.05gのステアリン酸(SA;50ppm、0.000176モル、GAの1モル当たり0.000014モル)を使用したことを除いて、PGA2000−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリ(グリコール酸)PGA2000−50は、0.05gのステアリン酸(SA;50ppm、0.000176モル、GAの1モル当たり0.000014モル)を使用したことを除いて、PGA2000−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリマーPGA2000−200の調製(ラン9)
ポリ(グリコール酸)PGA2000−200は、2.00gのステアリン酸(SA;200ppm、0.000704モル、GAの1モル当たり0.000054モル)を使用したことを除いて、PGA2000−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリ(グリコール酸)PGA2000−200は、2.00gのステアリン酸(SA;200ppm、0.000704モル、GAの1モル当たり0.000054モル)を使用したことを除いて、PGA2000−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリマーPGA2800−100−TMAの調製(ラン10)
ポリ(グリコール酸)PGA2800−100−TMAは、3.87gのトリメシン酸(TMA;0.0186モル、GAの1モル当たり0.0014モル)をTCAの代わりに使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した。
ポリ(グリコール酸)PGA2800−100−TMAは、3.87gのトリメシン酸(TMA;0.0186モル、GAの1モル当たり0.0014モル)をTCAの代わりに使用したことを除いて、PGA2800−100について記載された手順と同様に調製した。
結果を下の表1にまとめる。
上にまとめられたデータによって実証されるように、所与の架橋密度で、低周波数率で約1000Pa×秒(またはそれよりも上)の標的溶融粘度を達成するために必要な固相重合の時間は、特許請求される範囲内のステアリン酸の添加によって著しく減少する(例えば実施例5Cと実施例1、6との比較を参照されたい)が、そのより高い量は、ヒドロキシル捕捉によって鎖成長を容易にする代わりに、むしろエンドキャッパーとして働き、したがって反応を阻害する(実施例7Cおよび9Cを参照されたい)。
最後に、t−検定分析を、ステアリン酸の役割が統計的に有意であるかどうか見極めるために実施した。非ステアリン酸レシピについての4つのデータポイントおよびステアリン酸を含有するレシピについての19のデータポイントで、t−検定はp<0.01を有し、2つのレシピ間の差の平均は約60時間である。データの2つのセットについての信頼区間は95%であり、従来の判定基準によって、この差は極めて統計的に有意であると考えられる。
Claims (15)
- (i)1つのみのヒドロキシル基および1つのみのカルボン酸基を有する少なくとも1つのヒドロキシル酸[ヒドロキシ酸(A)];
(ii)少なくとも3つのヒドロキシル基を含み、カルボン酸基を含まない少なくとも1つのポリオール[ポリオール(H)];
(iii)少なくとも3つのカルボン酸基を含み、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのポリ酸[ポリ酸(O)];ならびに
(iv)1つまたは2つのカルボン酸基を有し、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのカルボン酸[酸(C)]
を含むモノマー混合物の重縮合反応を達成することを含む分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーの合成方法であって、前記酸(C)の量が、そのカルボン酸基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して0.0001〜0.010%に含まれるようなものである方法。 - 前記ヒドロキシ酸(A)が、グリコール酸(GA)、乳酸(LA)、およびそれらの混合物からなる群から選択される請求項1に記載の方法。
- 前記ポリオール(H)が、
− グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、2,3−ジ(2’−ヒドロキシエチル)−シクロヘキサン−1−オール、ヘキサン−1,2,6−トリオール、1,1,1−トリス(ヒドロキシメチル)エタン、3−(2’−ヒドロキシエトキシ)プロパン−1,2−ジオール、3−(2’−ヒドロキシプロポキシ)−プロパン−1,2−ジオール、2−(2’−ヒドロキシエトキシ)−ヘキサン−1,2−ジオール、6−(2’ヒドロキシプロポキシ)−ヘキサン−1,2−ジオール、1,1,1−トリス−[(2’−ヒドロキシエトキシ)−メチルエタン、1,1,1−トリス−[(2’−ヒドロキシプロポキシ)−メチル−プロパン、1,1,1−トリス−(4’−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス−(ヒドロキシフェニル)−プロパン、1,1,5−トリス−(ヒドロキシフェニル)−3−メチルペンタン、トリメチロールプロパンエトキシレート、トリメチロールプロパンプロポキシレート、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンからなる群から特に選択される、トリオール;
− ジグリセロール、ジ(トリメチロールプロパン)、ペンタエリトリトール、1,1,4−トリス−(ジヒドロキシフェニル)−ブタンからなる群から特に選択される、テトラオール;
− 5つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にトリグリセロール;
− 6つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にジペンタエリトリトール;および
− 8つのヒドロキシル基を含むポリオール、特にトリペンタエリトリトール
からなる群から選択される、請求項1〜2のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ポリ酸(O)が、3つのカルボン酸基または3つより多いカルボン酸基、特に4つのカルボン酸基を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリ酸(O)が、トリカルバリル酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸およびブタン−1,2,3,4テトラカルボン酸からなる群から選択され、トリカルバリル酸が特に好ましい、請求項4に記載の方法。
- 前記酸(C)の量が、前記酸(C)のカルボン酸基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して少なくとも0.0005%、好ましくは少なくとも0.001%および/またはヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル基の数に対して最大でも0.009%、好ましくは少なくとも0.008%であるようなものである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記酸(C)が長鎖酸であり、炭素原子の総数が少なくとも4個、好ましくは少なくとも5個、より好ましくは少なくとも6個である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記酸(C)が、カプリル酸[CH3(CH2)6COOH]、カプリン酸[CH3(CH2)8COOH]、ウンデカン酸[H3C−(CH2)9−COOH]、ドデカン酸すなわちラウリン酸[H3C−(CH2)10−COOH]、トリデカン酸[H3C−(CH2)11−COOH]、テトラデカン酸すなわちミリスチン酸[H3C−(CH2)12−COOH]、ペンタデカン酸[H3C−(CH2)13−COOH]、ヘキサデカン酸すなわちパルミチン酸[H3C−(CH2)14−COOH]、オクタデカン酸すなわちステアリン酸[H3C−(CH2)16−COOH]、アラキジン酸[H3C−(CH2)18−COOH]、およびベヘン酸[H3C−(CH2)20−COOH]からなる群から選択される一酸型のものである、請求項7に記載の方法。
- 前記酸(C)が、コハク酸[HOOC−(CH2)2−COOH]、グルタル酸[HOOC−(CH2)3−COOH]、2,2−ジメチル−グルタル酸[HOOC−C(CH3)2−(CH2)2−COOH]、アジピン酸[HOOC−(CH2)4−COOH]、2,4,4−トリメチル−アジピン酸[HOOC−CH(CH3)−CH2−C(CH3)2−CH2−COOH]、ピメリン酸[HOOC−(CH2)5−COOH]、スベリン酸[HOOC−(CH2)6−COOH]、アゼライン酸[HOOC−(CH2)7−COOH]、セバシン酸[HOOC−(CH2)8−COOH]、ウンデカン二酸[HOOC−(CH2)9−COOH]、ドデカン二酸[HOOC−(CH2)10−COOH]、テトラデカン二酸[HOOC−(CH2)11−COOH]、オクタデカン二酸[HOOC−(CH2)16−COOH]からなる群から選択される二酸型のものである、請求項7に記載の方法。
- 前記酸(C)がステアリン酸である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 重縮合触媒が、前記モノマー混合物のモノマーの総モルに対して約0.01〜2モル%、特に約0.1〜1モル%の量で前記モノマー混合物に添加される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記重縮合触媒が、塩化スズ(II)、オクタン酸第一スズ、酢酸亜鉛、乳酸亜鉛およびメタンスルホン酸からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 酸化防止剤が前記モノマー混合物に任意選択的に添加されてもよい、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記重縮合反応が、融解状態での重合の第1工程と、固相重合(SSP)の第2工程とを含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- (i)1つのみのヒドロキシル基および1つのみのカルボン酸基を有する少なくとも1つのヒドロキシル酸[ヒドロキシ酸(A)];
(ii)少なくとも3つのヒドロキシル基を含み、カルボン酸基を含まない少なくとも1つのポリオール[ポリオール(H)];
(iii)少なくとも3つのカルボン酸基を含み、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのポリ酸[ポリ酸(O)];ならびに
(iv)1つまたは2つのカルボン酸基を有し、ヒドロキシル基を含まない少なくとも1つのカルボン酸[酸(C)]
に由来する繰り返し単位および部分を含む分岐ポリ(ヒドロキシル酸)ポリマーであって、前記酸(C)に由来する部分の量が、そのカルボン酸誘導体基の数がヒドロキシ酸(A)のヒドロキシル誘導体基の数に対して0.0001〜0.01%に含まれるようなものであるポリマー。
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