JP2019513847A - ポリエステル樹脂 - Google Patents
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Abstract
Description
<標準溶液の調製>
イソソルビド1.5gをクロロホルム100mLに入れて1時間攪拌して溶解した後、この溶液を希釈して150μg/mLの濃度に標準溶液を調製した。
分析しようとするポリエステル樹脂30乃至40gを凍結粉砕した。凍結粉砕された試料0.5gを称量してASE cellに投入した。下記に記載されているASE工程条件で試料から試料に残留するイソソルビドを含む成分を抽出した。ASE工程を通じて抽出された溶液を常温で減圧蒸留して溶媒を除去した。そして、得られる溶質をクロロホルム5mLに溶解した後、0.45μmの大きさのフィルター(filter)で濾過して不溶分を除去することによって前処理された試料を得た。
加速溶媒抽出(ASE、Accelerated Solvent Extraction)工程には、Dionex(ASE200)モデルが利用された。シクロヘキサノン(Cyclohexane):イソプロピルアルコール(Isopropyl alcohol)が2.5:97.5の体積比率で混合された溶媒を用いて凍結粉砕された試料0.5gから試料に残留するイソソルビドを含む成分を抽出した。前記工程でオーブンの温度は150℃、圧力は1500psiに調節し、ガスとしては窒素を用い、予備加熱時間、加熱時間および抽出時間はそれぞれ1分、7分および10分に設定した。
ガスクロマトグラフィーは、Agilent 7890B(GC−FID)、カラムはDB−5MS(60m*0.32μm*1.0μm)モデルを用いた。オーブンは40℃で5分間安定化した後、100℃まで10℃/minの速度で昇温、100℃で5分間維持した後、210℃まで30℃/minの速度で昇温、260℃まで5℃/minの速度で昇温、320℃まで60℃/minの速度で昇温後、320℃で10分間維持した。インジェクター(Injector)の温度は280℃、デテクター(Detector)の温度は320℃、フロー(Flow)は1mL/min、スプリット(split)は1/10、注入量(Injection volume)は1μl、キャリアガス(carrier gas)は窒素であった。このような過程を同一の試料に対して3回反復した。
前記イソソルビド標準溶液の分析結果、イソソルビドは保持時間(Retention time、RT)20.1分でピーク(peak)と観察された。以降、ポリエステル樹脂試料の分析結果と比較するために、前記標準溶液の分析結果で得られたピークの面積を求めた。そして、前処理されたポリエステル樹脂試料を前述した方法で分析して標準溶液の分析時、イソソルビドが確認されるRTでのピーク面積を求めた。ポリエステル樹脂に残留するイソソルビドの含有量は、同一の試料に対して3回反復測定された平均ピーク面積を標準溶液のピーク面積で割り、つまり、(ポリエステル樹脂試料の平均ピーク面積)/(標準溶液のピーク面積)に代入して表1に示した。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3277.4g(19.7mol)、エチレングリコール1246.1g(20.1mol)、イソソルビド63.4g(0.4mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.04)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3277.4g(19.7mol)、エチレングリコール1218.0g(19.6mol)、イソソルビド72.1g(0.5mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.02)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3455.5g(20.8mol)、エチレングリコール1251.9g(20.2mol)、イソソルビド212.7g(1.5mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.04)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3455.5g(20.8mol)、エチレングリコール1677.8g(27.1mol)、イソソルビド303.9g(2.1mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.40)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3302.5g(19.9mol)、エチレングリコール1319.8g(21.3mol)、イソソルビド377.6g(2.6mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.20)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3234.2g(19.5mol)、エチレングリコール1377.1g(22.2mol)、イソソルビド455.1g(3.1mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.30)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3332.1g(20.1mol)、エチレングリコール1057.8g(17.1mol)、イソソルビド732.7g(5.0mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.1)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にジメチルテレフタレート3824.1g(19.7mol)、エチレングリコール2236.5g(36.1mol)、イソソルビド633.1g(4.3mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:2.05)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3351.8g(20.18mol)、イソフタル酸103.7g(0.62mol)、エチレングリコール1264.8g(20.4mol)、イソソルビド243.1g(1.7mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.06)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3302.5g(19.9mol)、エチレングリコール1370.6g(22.1mol)、イソソルビド407.1g(2.8mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.25)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3447.9g(20.8mol)、エチレングリコール1918.8g(30.9mol)、イソソルビド333.6g(2.3mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.60)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3302.5g(19.9mol)、エチレングリコール1319.8g(21.3mol)、イソソルビド377.6g(2.6mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.20)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3254.6g(19.6mol)、エチレングリコール1385.7g(22.4mol)、イソソルビド458.0g(3.1mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:30)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にジメチルテレフタレート3824.1g(19.7mol)、エチレングリコール2444.2g(39.4mol)、イソソルビド748.3g(5.1mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:2.26)。
カラムと、水により冷却が可能なコンデンサが連結されている10L容積の反応器にテレフタル酸3142.8g(18.9mol)、エチレングリコール845.1g(13.6mol)、イソソルビド1050.4g(7.2mol)を投入した(ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールのモル比率:1:1.10)。
実施例1乃至10および比較例1乃至5で製造したポリエステル樹脂の物性を前述した方法により評価し、その結果を表1に記載した。
Claims (18)
- テレフタル酸あるいはその誘導体を含むジカルボン酸あるいはその誘導体とイソソルビドを含むジオールが重合されて、ジカルボン酸あるいはその誘導体から誘導された酸部分およびジオールから誘導されたジオール部分が繰り返される構造を有するポリエステル樹脂であって、
ジオールから誘導された全体のジオール部分に対してイソソルビドから誘導されたジオール部分が0.5乃至20モル%であり、
クロロホルム内にイソソルビドが150μg/mLの濃度に溶解された標準溶液と、シクロヘキサンおよびイソプロピルアルコールが2.5:97.5の体積比率で混合された溶媒を利用して前記ポリエステル樹脂0.5gから抽出した成分をクロロホルム5mLに溶解して得た樹脂溶液をそれぞれガスクロマトグラフィーで分析した時、標準溶液の分析で確認されるピークと同一の保持時間(Retention time)で確認されるピークは、(樹脂溶液のピーク面積)/(標準溶液のピーク面積)の値が1.0以下の面積比を充足するポリエステル樹脂。 - 前記ジカルボン酸あるいはその誘導体は、テレフタル酸あるいはその誘導体以外のジカルボン酸あるいはその誘導体であって、炭素数8乃至14の芳香族ジカルボン酸あるいはその誘導体および炭素数4乃至12の脂肪族ジカルボン酸あるいはその誘導体からなる群より選択された1種以上を全体のジカルボン酸あるいはその誘導体に対して0乃至50モル%で含む、請求項1に記載のポリエステル樹脂。
- ジオールから誘導された全体のジオール部分に対してイソソルビドから誘導されたジオール部分が1乃至20モル%である、請求項1に記載のポリエステル樹脂。
- 全体のジオール由来の残基に対してジエチレングリコール由来の残基を6モル%以下含む、請求項1に記載のポリエステル樹脂。
- 数平均分子量が15,000乃至50,000g/molである、請求項1に記載のポリエステル樹脂。
- ガラス転移温度が80乃至105℃である、請求項1に記載のポリエステル樹脂。
- オルトクロロフェノールに1.2g/dlの濃度に溶解して35℃で測定した固有粘度が0.7乃至1.4dl/gである、請求項1に記載のポリエステル樹脂。
- 前記ポリエステル樹脂を290℃で射出成形して得た30mm×30mm×3mm(横X縦X厚さ)の大きさの試片に対して色差計を利用して測定したcolor b値が−2.0乃至3.0である、請求項1に記載のポリエステル樹脂。
- 射出成形品、瓶、シート、多層シート、延伸フィルムまたは繊維として使用される、請求項1に記載のポリエステル樹脂。
- (a)テレフタル酸あるいはその誘導体を含む(i)ジカルボン酸あるいはその誘導体と、全体ジオールに対して0.5乃至25モル%のイソソルビドを含む(ii)ジオールとのエステル化反応またはエステル交換反応段階;および
(b)前記エステル化反応またはエステル交換反応生成物の重縮合反応段階を含む請求項1に記載のポリエステル樹脂の製造方法。 - 前記(a)エステル化反応またはエステル交換反応開始前のスラリーにあるいは反応完了後の生成物に重縮合触媒、安定剤、呈色剤、結晶化剤、酸化防止剤または分岐剤を添加する、請求項10に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- ジカルボン酸あるいはその誘導体がジカルボン酸であり、ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールの初期混合モル比率は、1:1.01乃至1.04である、請求項10に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- ジカルボン酸あるいはその誘導体がジカルボン酸アルキルエステルあるいはジカルボキシル酸無水物であり、ジカルボン酸あるいはその誘導体とジオールの初期混合モル比率は、1:2.0乃至1:2.1である、請求項10に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- 前記(b)重縮合反応段階前にエステル化反応あるいはエステル交換反応を通じて得た反応生成物を400乃至1mmHgの減圧条件で0.2乃至3時間放置するすることを追加的に含む、請求項10に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- 前記(b)重縮合反応段階は、400乃至0.01mmHgの圧力下で行われる、請求項10に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- 前記(b)重縮合反応段階後に追加的に(c)重縮合反応で製造されたポリマーを結晶化する段階および(d)結晶化されたポリマーを固相重合する段階を含む、請求項10に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- 前記(c)結晶化する段階以降に得られた結晶化されたポリマーを水で洗浄して未反応原料を除去する、請求項16に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
- 前記(d)結晶化されたポリマーを固相重合する段階は、オルトクロロフェノールに1.2g/dlの濃度に150℃で15分間溶解して35℃で測定した固有粘度が0.80dl/g以上の値に到達するように結晶化されたポリマーを固相重合する、請求項16に記載のポリエステル樹脂の製造方法。
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