JP3342570B2 - Method for producing polyethylene succinate - Google Patents

Method for producing polyethylene succinate

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JP3342570B2
JP3342570B2 JP11437494A JP11437494A JP3342570B2 JP 3342570 B2 JP3342570 B2 JP 3342570B2 JP 11437494 A JP11437494 A JP 11437494A JP 11437494 A JP11437494 A JP 11437494A JP 3342570 B2 JP3342570 B2 JP 3342570B2
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克之 向井
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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、着色を防止し、しかも
土壌中の微生物によって分解し、かつ成形体として利用
し得ることのできる高分子量のポリエチレンサクシネー
トの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a high-molecular-weight polyethylene succinate which prevents coloring, is decomposed by microorganisms in soil, and can be used as a molded article.

【0002】[0002]

【従来の技術】合成繊維、フィルムその他成形体として
利用されているプラスチックは、軽くて丈夫である利点
に加えて、安価に、かつ大量に安定して供給できる等、
我々の生活に豊かさと便利さをもたらし、プラスチック
文明といえる現代の社会を構築してきた。しかしなが
ら、近年、地球的規模での環境問題に対して、自然環境
の中で分解する高分子素材の開発が要望されるようにな
り、その中でも特に微生物によって分解されるプラスチ
ックは、環境適合性材料や新しいタイプの機能性材料と
して大きな期待が寄せられている。
2. Description of the Related Art Plastics used as synthetic fibers, films and other molded products can be supplied stably at low cost and in large quantities in addition to the advantages of being light and durable.
It has brought richness and convenience to our lives and built a modern society that can be called a plastic civilization. However, in recent years, there has been a demand for the development of a polymer material that can be decomposed in the natural environment in response to environmental problems on a global scale. And high expectations as a new type of functional material.

【0003】従来より、脂肪族ポリエステルに生分解性
があることはよく知られており、その中でも特に微生物
によって生産されるポリ−3−ヒドロキシ酪酸(PH
B)や合成高分子であるポリ−ε−カプロラクトン(P
CL)及びポリグリコール酸(PGA)は、その代表的
なものである。
[0003] It is well known that aliphatic polyesters are biodegradable, and among them, poly-3-hydroxybutyric acid (PH
B) or synthetic polymer poly-ε-caprolactone (P
CL) and polyglycolic acid (PGA) are representative thereof.

【0004】PHBを主体とするバイオポリエステル
は、優れた環境適合性と物性を有しているので工業的に
生産が行われているが、生産性に乏しく、コスト面から
ポリエチレンに代表される凡用プラスチックとして代替
し得るには限界がある〔繊維と工業、47巻、532頁
(1991)参照〕。また、PCLについては、繊維、
フィルムに成形可能な高重合度のものが得られている
が、融点が65℃以下で耐熱性に乏しく、広い用途には
適用できない〔ポリマー サイエンス テクノロジー
(Polym. Sci. Technol.)、3巻、61頁(1973)
参照〕。さらに、生体適合性の縫合糸として実用化され
ているPGAやグリコライド−ラクチド(9:1)共重
合体は、非生物的な加水分解を受けた後、生体内で代謝
吸収されるが、高価であることに加えて耐水性に劣るの
で、凡用プラスチックとして使用するには適していな
い。
[0004] Biopolyesters mainly composed of PHB are produced industrially because of their excellent environmental compatibility and physical properties. However, they are poor in productivity and are generally represented by polyethylene in view of cost. There is a limit to be able to substitute as a plastic for use (Fiber and Industry, vol. 47, p. 532 (1991)). For PCL, fibers,
Although a polymer with a high degree of polymerization that can be formed into a film is obtained, its melting point is less than 65 ° C and its heat resistance is poor, so it cannot be applied to a wide range of applications [Polym. Sci. Technol. 61 pages (1973)
reference〕. Furthermore, PGA and glycolide-lactide (9: 1) copolymers that have been put into practical use as biocompatible sutures are metabolically absorbed in vivo after undergoing abiotic hydrolysis. Since it is expensive and has poor water resistance, it is not suitable for use as ordinary plastic.

【0005】他方、α,ω−脂肪族ジオールとα,ω−
脂肪族ジカルボン酸との融解重縮合によって製造される
脂肪族ポリエステル、例えば、ポリエチレンサクシネー
ト(PES)やポリエチレンアジペート(PEA)及び
ポリブチレンサクシネート(PBS)は古くから知られ
たポリマーで、安価に製造でき、かつ土中への埋没テス
トでも微生物により生分解されることが確認されている
〔インターナショナルバイオディテリオレイション ブ
ルティン(Int. Biodetetn. Bull. )、11巻、127
頁(1975)及びポリマー サイエンス テクノロジ
ー(Polym. Sci. Technol.)、3巻、61頁(197
3)参照〕が、これらのポリマーは熱安定性に乏しく、
重縮合時に分解反応を併発するので、通常は2,000
〜6,000程度の分子量(クロロホルムを用いての濃
度0.5g/デシリットル、30℃で測定した還元比粘
度ηsp/cは0.3以下)のものしか得られず、繊維やフ
ィルムとして加工するには十分でなかった。これらの中
でも特にポリエチレンサクシネートは、融点が100℃
以上で、かつその優れた生分解性が報告されているにも
かかわらず重合時の熱安定性が乏しいので、通常の方法
を用いていたのでは成形するに十分な分子量のものを得
ることができず、例えば、前記文献〔Int. Biodetetn.
Bull. 、11巻、127頁(1975)〕では、市販の
低分子量ポリエチレンサクシネートを減圧下で加熱する
ことによりフィルム形成能のあるものにしているが、そ
れでも分子量は高々20,000程度であり、これでは
十分な性能を発現することはできなかった。さらに、メ
タノールによる低分子量物質除去等の操作により、分子
量39,600までのポリエチレンサクシネートがこは
く酸とエチレングリコールの重縮合により得られている
〔マクロモレクラレ ヘミー(Die Makromolekulare Ch
emie)、140巻、65頁(1970)参照〕が、この
方法では操作が繁雑であり、さらに、高分子量のポリエ
ステルの収量が非常に悪いという問題点があった。
On the other hand, α, ω-aliphatic diols and α, ω-
Aliphatic polyesters produced by melt polycondensation with aliphatic dicarboxylic acids, such as polyethylene succinate (PES), polyethylene adipate (PEA) and polybutylene succinate (PBS) are long-known polymers that are inexpensive. It has been confirmed that it can be produced and is biodegraded by microorganisms in soil burial tests [Intert. Biodetetn. Bull., Vol. 11, 127].
(1975) and Polymer Science Technology (Polym. Sci. Technol.), Vol. 3, p. 61 (197)
However, these polymers have poor thermal stability,
Since a decomposition reaction occurs at the time of polycondensation, it is usually 2,000.
Only those having a molecular weight of about 6,000 (concentration of 0.5 g / deciliter using chloroform, reduced specific viscosity ηsp / c measured at 30 ° C. of 0.3 or less) are obtained, and processed into fibers or films. Was not enough. Among these, polyethylene succinate has a melting point of 100 ° C.
Above, and despite its excellent biodegradability being reported, the thermal stability during polymerization is poor, so using a normal method, it is possible to obtain a molecular weight sufficient for molding. No, for example, the literature (Int. Biodetetn.
Bull., Vol. 11, p. 127 (1975)], a commercially available low molecular weight polyethylene succinate is made to have a film forming ability by heating under reduced pressure, but the molecular weight is still at most about 20,000. However, sufficient performance could not be exhibited with this. Furthermore, polyethylene succinate having a molecular weight of up to 39,600 has been obtained by polycondensation of succinic acid and ethylene glycol by an operation such as removal of low molecular weight substances with methanol [Die Makromolekulare Chrysanthemum (Die Makromolekulare Ch.
emie), Vol. 140, p. 65 (1970)], however, this method has problems in that the operation is complicated and the yield of high molecular weight polyester is very poor.

【0006】そこで、これらの脂肪族ポリエステルの分
子量を上げるために、ヘキサメチレンジイソシアナート
やトルエンジイソシアナート等のジイソシアナート類で
処理することが報告されている〔ポリマー ジャーナル
(Polym. J.)、2巻、387頁(1971)及び特開平
4−189822号公報参照〕が、これらの方法では、
分子量を増大させる効果があるものの、通常は反応工程
が2段階になり、工程が繁雑になること、また、得られ
たポリエステルについては、その結晶性や融点が若干低
下することに加えて、分子中にウレタン結合が含まれて
くるので、生分解性が多少劣るという問題点があった。
In order to increase the molecular weight of these aliphatic polyesters, it has been reported to treat them with diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and toluene diisocyanate [Polym. J. ), Vol. 2, p. 387 (1971) and JP-A-4-189822].
Although it has the effect of increasing the molecular weight, the reaction process is usually two-stage and the process is complicated, and the obtained polyester has a slight decrease in crystallinity and melting point, and Since a urethane bond is contained therein, there has been a problem that biodegradability is somewhat inferior.

【0007】また、チタンオキシアセチルアセトネート
やアルコキシチタン化合物を触媒として用いて、分子量
10,000以上のポリエチレンサクシネートを直接重
縮合により合成することが提案されている(特開平5−
70572号公報参照)。さらに、重縮合反応を0.0
05〜0.1mmHgの高真空下で行うことにより、分
子量40,000程度のポリエチレンサクシネートを製
造する方法が提案されている(特開平5−310898
号公報参照)。
Further, it has been proposed to synthesize polyethylene succinate having a molecular weight of 10,000 or more by direct polycondensation using a titanium oxyacetylacetonate or an alkoxytitanium compound as a catalyst (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5 (1993) -205).
No. 70572). Furthermore, the polycondensation
A method for producing polyethylene succinate having a molecular weight of about 40,000 by performing the treatment under a high vacuum of 0.5 to 0.1 mmHg has been proposed (JP-A-5-310898).
Reference).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
5−70572号公報に記載の方法では、着色を防止す
るため、触媒を少量にしており、そのため分子量が1
5,000程度までしか増大しないという問題点があっ
た。さらに、特開平5−310898号公報記載の方法
では、特定の真空ポンプを使用しなければならないばか
りか、架橋反応等により、融点が10℃前後低下すると
いう問題点があった。
However, in the method described in JP-A-5-70572, a small amount of a catalyst is used in order to prevent coloring, and thus the molecular weight is reduced to 1%.
There was a problem that it increased only to about 5,000. Furthermore, the method described in JP-A-5-310898 not only requires the use of a specific vacuum pump, but also has a problem that the melting point is lowered by about 10 ° C. due to a crosslinking reaction or the like.

【0009】本発明は、このような従来方法の問題点を
解消し、着色を防止し、生分解性という本来の性質を損
なうことなく、しかも成形体として利用し得る程の分子
量に増大させた高分子量のポリエチレンサクシネートの
製造方法を提供するものである。
The present invention has solved the above-mentioned problems of the conventional method, prevented coloring, and increased the molecular weight to such a degree that it could be used as a molded article without impairing the inherent properties of biodegradability. It is intended to provide a method for producing a high molecular weight polyethylene succinate.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために種々検討した結果、特定の触媒と、り
ん化合物とを用いてこはく酸又は無水こはく酸とエチレ
ングリコールから製造したポリエチレンサクシネートが
上記課題を解決することができるという知見を得、この
知見に基づいて本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of various studies to solve the above problems, the present inventors have produced succinic acid or succinic anhydride and ethylene glycol using a specific catalyst and a phosphorus compound. The inventors have found that polyethylene succinate can solve the above-mentioned problems, and have reached the present invention based on this finding.

【0011】すなわち、本発明は、こはく酸又は無水こ
はく酸とエチレングリコールとを反応させてオリゴマー
を得、次いで得られたオリゴマーをチタン、ゲルマニウ
ム及びアンチモン系触媒の中から選ばれる1種以上の触
媒と、りん化合物との存在下で重縮合することを特徴と
するポリエチレンサクシネートの製造方法を要旨とする
ものである。
That is, the present invention provides an oligomer obtained by reacting succinic acid or succinic anhydride with ethylene glycol, and then converting the obtained oligomer to one or more catalysts selected from titanium, germanium and antimony catalysts. And a polycondensation in the presence of a phosphorus compound.

【0012】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明においては、こはく酸又は無水こはく酸とエチレン
グリコールとを反応させてオリゴマーを得ることが必要
である。このときのこはく酸又は無水こはく酸とエチレ
ングリコールの仕込み比率としては、モル比で通常1:
1〜1:2.2にするのが好ましく、1:1.01〜
1:1.6にするのがより好ましく、1:1.05〜
1:1.5にするのが最適である。また、本発明におい
ては、こはく酸又は無水こはく酸を単独で用いてもよ
く、これらの混合物を用いてもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, in the present invention, it is necessary to react succinic acid or succinic anhydride with ethylene glycol to obtain an oligomer. At this time, the charging ratio of succinic acid or succinic anhydride to ethylene glycol is usually 1: 1 in molar ratio.
It is preferable to set it to 1-1: 2.2, and 1: 1.01-
1: 1.6 is more preferable, and 1: 1.05-1.5.
It is optimal to set 1: 1.5. In the present invention, succinic acid or succinic anhydride may be used alone, or a mixture thereof.

【0013】さらに、エステル交換してオリゴマーを作
るときの反応条件としては、120〜250℃で1〜1
0時間の範囲が好ましく、150〜220℃で2〜5時
間の範囲で、大気圧下、不活性ガス気流下、特に窒素気
流下で行うのがより好ましい。
Further, the reaction conditions for producing an oligomer by transesterification are as follows.
The reaction is preferably carried out for 0 hour, at 150 to 220 ° C. for 2 to 5 hours, under atmospheric pressure, under an inert gas stream, particularly preferably under a nitrogen stream.

【0014】また、本発明においては、得られる脂肪族
ポリエステルの物性(例えば高い融点)を損なわない範
囲であれば、ジカルボン酸類、例えば、シュウ酸、アジ
ピン酸、グルタル酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカ
ン酸等とジオール類、例えば、1,4−シクロヘキサン
ジメタノール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコ
ール等を併用することもできる。
In the present invention, dicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, glutaric acid, suberic acid, sebacic acid, and the like, as long as the physical properties (eg, high melting point) of the aliphatic polyester obtained are not impaired. Dodecanoic acid and the like and diols such as 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, propylene glycol and the like can be used in combination.

【0015】本発明においてエステル交換してオリゴマ
ーを合成する際には、触媒として金属化合物を加えるこ
とができる。その際の金属化合物としては、有機金属化
合物、有機酸塩、金属錯体、金属アルコキシド、金属酸
化物、金属水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、硝酸
塩、塩化物等として用いられるが、その中でも酢酸塩、
アセチルアセトン金属錯体金属酸化物の形態で用いるの
が好ましい。このときの触媒量としては、生成するポリ
エチレンサクシネート100重量部あたり、0.02〜
1重量部が好ましい。
In the present invention, when synthesizing an oligomer by transesterification, a metal compound can be added as a catalyst. As the metal compound at that time, an organic metal compound, an organic acid salt, a metal complex, a metal alkoxide, a metal oxide, a metal hydroxide, a carbonate, a phosphate, a sulfate, a nitrate, a chloride and the like are used. , Among which acetate,
It is preferably used in the form of an acetylacetone metal complex metal oxide. The amount of the catalyst at this time was 0.02 to 100 parts by weight of the produced polyethylene succinate.
One part by weight is preferred.

【0016】次に、本発明においては、上記で得られた
オリゴマーをチタン、ゲルマニウム及びアンチモン系触
媒の中から選ばれる一種以上の触媒と、りん化合物との
存在下で重縮合することが必要である。
Next, in the present invention, it is necessary to polycondense the oligomer obtained above with one or more catalysts selected from titanium, germanium and antimony catalysts in the presence of a phosphorus compound. is there.

【0017】本発明における脱グリコール化して重合す
る際の重合触媒としては、チタン、ゲルマニウムもしく
はアンチモン系触媒が用いられるが、これらは、その金
属アルコキシド、金属アセチルアセトナート、金属酸化
物、金属錯体、金属水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸
塩、酢酸塩、塩化物等の形態で用いられる。特に好まし
い触媒の例を挙げれば、テトラ−n−ブチルチタネー
ト、テトライソプロピルチタネート、チタンオキシアセ
チルアセトネート、ジブトキシジアセトアセトキシチタ
ン、テトラ−n−ブトキシゲルマニウム、酸化ゲルマニ
ウム(IV)、トリブトキシアンチモン、三酸化アンチ
モン、酢酸アンチモン等であり、これらの触媒は1種又
は2種以上使用してもよい。また、その際に使用する触
媒量としては、生成するポリエチレンサクシネート10
0重量部あたり、0.02〜1重量部が好ましく、0.
05〜0.5重量部の範囲で用いるのがより好ましい。
触媒量が0.02重量部未満では、触媒としての効果が
弱くなり、目的とする分子量のポリマーが得られにくく
なり、また、1重量部を超えて用いても、その効果は大
きく変わることがなく、逆に生成したポリマーが着色
し、好ましくない。これらの触媒は重縮合するときに存
在すればよく、脱グリコール化する直前に加えてもよい
し、エステル化の前に加えても差し支えない。
In the present invention, as the polymerization catalyst for the polymerization after deliquoration, a titanium, germanium or antimony catalyst is used. These catalysts include metal alkoxides, metal acetylacetonates, metal oxides, metal complexes, It is used in the form of metal hydroxide, carbonate, sulfate, nitrate, acetate, chloride and the like. Examples of particularly preferred catalysts include tetra-n-butyl titanate, tetraisopropyl titanate, titanium oxyacetylacetonate, dibutoxydiacetacetoxytitanium, tetra-n-butoxygermanium, germanium oxide (IV), tributoxyantimony, Antimony trioxide, antimony acetate, etc., and one or more of these catalysts may be used. In addition, the amount of the catalyst used at that time is the polyethylene succinate 10
0.02 to 1 part by weight per 0 part by weight is preferable,
More preferably, it is used in the range of from 0.5 to 0.5 parts by weight.
When the amount of the catalyst is less than 0.02 parts by weight, the effect as a catalyst is weakened, and it becomes difficult to obtain a polymer having a target molecular weight. Even when the amount exceeds 1 part by weight, the effect is largely changed. On the contrary, the formed polymer is undesirably colored. These catalysts need only be present at the time of polycondensation, and may be added immediately before deglycolization or may be added before esterification.

【0018】また、本発明における脱グリコール化して
重縮合する際のりん化合物としては、りん酸、ポリりん
酸、メタりん酸、ビス(2,4−ジブチルフェニル)ペ
ンタエリスリトールジフォスフェートが挙げられる。
れらのりん化合物は単独で用いてもよく、2種以上混合
して用いてもよい。また、その際に使用するりん化合物
の量としては、生成するポリエチレンサクシネート10
0重量部あたり、0.001〜1重量部が好ましく、
0.01〜0.5重量部がより好ましい。使用量が0.
001重量部未満では、着色防止剤としてのりん化合物
の添加効果が弱くなり、また、1重量部以上では重合に
要する時間が長くなり好ましくない。これらのりん化合
物は重縮合するときに存在すればよく、脱グリコール化
する直前に加えてもよいし、エステル化の前に加えても
差し支えない。
In the present invention, the phosphorus compound used in the deglycolization and polycondensation includes phosphoric acid, polyphosphoric acid and the like.
Acid, metaphosphoric acid, bis (2,4-dibutylphenyl) pe
Antaerythritol diphosphate. These phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more. In addition, the amount of the phosphorus compound used at that time is determined based on the polyethylene succinate produced.
0.001 to 1 part by weight per 0 parts by weight is preferable,
0.01 to 0.5 part by weight is more preferable. The amount used is 0.
If the amount is less than 001 parts by weight, the effect of adding a phosphorus compound as a coloring inhibitor is weakened, and if it is 1 part by weight or more, the time required for polymerization is undesirably long. These phosphorus compounds need only be present at the time of polycondensation, and may be added immediately before deglycolization or may be added before esterification.

【0019】また、重縮合するときの条件については、
0.01〜10mmHgの減圧下、200〜280℃で
1〜10時間行うのが好ましく、0.1〜1mmHgの
減圧下、220〜260℃で1〜5時間の範囲で行うの
がより好ましい。
The conditions for the polycondensation are as follows:
It is preferably performed at 200 to 280 ° C for 1 to 10 hours under reduced pressure of 0.01 to 10 mmHg, and more preferably at 220 to 260 ° C for 1 to 5 hours under reduced pressure of 0.1 to 1 mmHg.

【0020】本発明のポリエチレンサクシネートの製造
方法によると、ゲルろ過クロマトグラフィー(GPC)
より求めたポリスチレン換算の数平均分子量が30,0
00以上でかつ、着色のない白色のポリマーが得られ
る。
According to the method for producing polyethylene succinate of the present invention, gel filtration chromatography (GPC)
Polystyrene-equivalent number average molecular weight of 30,0
A white polymer having a color of not less than 00 and having no color is obtained.

【0021】また、このようにして製造したポリエチレ
ンサクシネートは、着色しておらず、融点100℃以上
で熱可塑性であり、しかも成形加工性を有しているの
で、さまざまの用途に適用することができる。例えば、
生分解性ポリマーとして、フィルム、繊維、あるいはシ
ート等に加工して、各種ボトル、ショッピングバック、
包装材料、合成糸、釣り糸、漁網、不織布、農業用マル
チフィルム等として利用することができる。
The polyethylene succinate produced in this manner is not colored, is thermoplastic at a melting point of 100 ° C. or higher, and has moldability, so that it can be applied to various uses. Can be. For example,
As a biodegradable polymer, processed into films, fibers, sheets, etc., various bottles, shopping bags,
It can be used as a packaging material, a synthetic thread, a fishing line, a fishing net, a nonwoven fabric, an agricultural multi-film, and the like.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、各値は次のようにして求めた。 (1)GPCより求めたポリスチレン換算での数平均分
子量(Mn) ウォーターズ(Waters)社製のGPC測定装置を用い、
平均孔径103 及び104 ÅのWaters ultrastyragelを
各々1本ずつ、計2本接続した7.8mmφ×30cm
長のカラムを用いて、溶出剤としてクロロホルムを用い
ることにより35℃で測定した。なお、スタンダードと
してポリスチレンを使用した。 (2)還元比粘度(ηsp/c) ウベローデ粘度計を用いて、濃度0.5g/デシリット
ルでのポリマー溶液粘度を測定することにより、分子量
の目安とした。なお、溶媒としてはクロロホルムを用
い、30℃で測定した。 (3)融点 パーキン エルマー社製の熱分析装置(DSC−7)を
用い、昇温速度20℃/minで測定した。
The present invention will be specifically described below with reference to examples. In addition, each value was calculated | required as follows. (1) Number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC Using a GPC measuring device manufactured by Waters,
One each of Waters ultrastyragel with an average pore diameter of 10 3 and 10 4 mm, a total of two 7.8 mmφ × 30 cm connected
Measurements were made at 35 ° C. using a long column and using chloroform as eluent. In addition, polystyrene was used as a standard. (2) Reduced Specific Viscosity (ηsp / c) The molecular weight was measured by measuring the polymer solution viscosity at a concentration of 0.5 g / deciliter using an Ubbelohde viscometer. In addition, it measured at 30 degreeC using chloroform as a solvent. (3) Melting point The melting point was measured at a heating rate of 20 ° C./min using a thermal analyzer (DSC-7) manufactured by Perkin Elmer.

【0023】実施例1 撹拌機、ウィグリュー分留管及びガス導入管を付した三
つ口フラスコに、こはく酸47.2g(0.4モル)、
エチレングリコール32.3g(0.52モル)及び酢
酸マグネシウム4水和物0.026g(1.2×1
-4)を入れて、湯浴中に浸した。この湯浴を200℃
に昇温し、窒素をゆっくり融解液中に流し、200℃の
温度で3時間要して生成する水と過剰のエチレングリコ
ールを留去してオリゴマーを得た。
Example 1 47.2 g (0.4 mol) of succinic acid was placed in a three-necked flask equipped with a stirrer, a Wigrew fractionating tube, and a gas introducing tube.
32.3 g (0.52 mol) of ethylene glycol and 0.026 g (1.2 × 1) of magnesium acetate tetrahydrate
0-4 ) was added and immersed in a hot water bath. 200 ℃
, And nitrogen was slowly flowed into the melt, and water and excess ethylene glycol were distilled off at a temperature of 200 ° C for 3 hours to obtain an oligomer.

【0024】次いで、このオリゴマーにポリりん酸0.
1gとテトラ−n−ブチルチタネート0.14g(4.
0×10-4モル、生成するポリエチレンサクシネート1
00重量部あたり0.24重量部に相当)を加え、温度
を220℃に保って、0.5mmHgの減圧下で2時
間、さらに、240℃、0.5mmHgの減圧下で3時
間、加熱することにより、白色のポリマーを得た。
Then, the oligomer was added with polyphosphoric acid 0.1%.
1 g and 0.14 g of tetra-n-butyl titanate (4.
0 × 10 -4 mol, resulting polyethylene succinate 1
(Equivalent to 0.24 parts by weight per 100 parts by weight), and keeping the temperature at 220 ° C., heat for 2 hours under reduced pressure of 0.5 mmHg and further for 3 hours at 240 ° C. under reduced pressure of 0.5 mmHg. As a result, a white polymer was obtained.

【0025】このポリマーのηsp/cは1.13(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は103℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は56,
000であった。
The ηsp / c of this polymer was 1.13 (concentration: 0.5 g / deciliter, 30 ° C., in chloroform), and the melting point was 103 ° C. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC was 56,
000.

【0026】実施例2 ポリりん酸0.1gの代わりに、りん酸0.05gを用
いること以外は、実施例1と全く同様にして白色のポリ
マーを得た。このポリマーのηsp/cは1.09(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は103℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は52,
000であった。
Example 2 A white polymer was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that 0.05 g of phosphoric acid was used instead of 0.1 g of polyphosphoric acid. The ηsp / c of this polymer was 1.09 (concentration: 0.5 g / deciliter, at 30 ° C. in chloroform), and the melting point was 103 ° C. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC was 52,
000.

【0027】実施例3 撹拌機、ウィグリュー分留管及びガス導入管を付した三
つ口フラスコに、こはく酸47.2g(0.4モル)及
びエチレングリコール32.3g(0.52モル)を入
れて、湯浴中に浸した。この湯浴を200℃に昇温し、
窒素をゆっくり融解液中に流し、200℃の温度で3時
間要して生成する水と過剰のエチレングリコールを留去
してオリゴマーを得た。
Example 3 47.2 g (0.4 mol) of succinic acid and 32.3 g (0.52 mol) of ethylene glycol were placed in a three-necked flask equipped with a stirrer, a Wiggrew fractionating tube and a gas introducing tube. Put and soak in hot water bath. The temperature of this hot water bath was raised to 200 ° C,
Nitrogen was slowly flowed into the melt, and water and excess ethylene glycol generated at a temperature of 200 ° C. for 3 hours were distilled off to obtain an oligomer.

【0028】次いで、このオリゴマーにポリりん酸0.
1gとテトラ−n−ブトキシゲルマニウム0.15g
(4.0×10-4モル、生成するポリエチレンサクシネ
ート100重量部あたり0.26重量部に相当)を加
え、温度を220℃に保って、0.5mmHgの減圧下
で2時間、さらに、240℃、0.5mmHgの減圧下
で1時間、加熱することにより、白色のポリマーを得
た。
Next, this oligomer was added to polyphosphoric acid 0.1%.
1 g and 0.15 g of tetra-n-butoxygermanium
(4.0 × 10 −4 mol, corresponding to 0.26 parts by weight per 100 parts by weight of the resulting polyethylene succinate), keeping the temperature at 220 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg for 2 hours, By heating at 240 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg for 1 hour, a white polymer was obtained.

【0029】このポリマーのηsp/cは1.09(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は104℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は53,
000であった。
The ηsp / c of this polymer was 1.09 (concentration: 0.5 g / deciliter, 30 ° C., in chloroform), and the melting point was 104 ° C. The polystyrene equivalent number average molecular weight (Mn) determined by GPC is 53,
000.

【0030】実施例4 撹拌機、ウィグリュー分留管及びガス導入管を付した三
つ口フラスコに、こはく酸47.2g(0.4モル)及
びエチレングリコール32.3g(0.52モル)を入
れて、湯浴中に浸した。この湯浴を200℃に昇温し、
窒素をゆっくり融解液中に流し、200℃の温度で3時
間要して生成する水と過剰のエチレングリコールを留去
してオリゴマーを得た。
Example 4 47.2 g (0.4 mol) of succinic acid and 32.3 g (0.52 mol) of ethylene glycol were placed in a three-necked flask equipped with a stirrer, a Wiggrew fractionating tube and a gas introducing tube. Put and soak in hot water bath. The temperature of this hot water bath was raised to 200 ° C,
Nitrogen was slowly flowed into the melt, and water and excess ethylene glycol generated at a temperature of 200 ° C. for 3 hours were distilled off to obtain an oligomer.

【0031】次いで、このオリゴマーにポリりん酸0.
1gとトリブトキシアンチモン0.14g(4.0×1
-4モル、生成するポリエチレンサクシネート100重
量部あたり0.24重量部に相当)を加え、温度を22
0℃に保って、0.5mmHgの減圧下で2時間、さら
に、240℃、0.5mmHgの減圧下で3時間、加熱
することにより、白色のポリマーを得た。
Then, the oligomer was added with polyphosphoric acid 0.1%.
1 g and 0.14 g of tributoxyantimony (4.0 × 1
0 -4 moles, equivalent to 0.24 parts by weight per 100 parts by weight of the resulting polyethylene succinate).
A white polymer was obtained by heating at 0 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg for 2 hours and further at 240 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg for 3 hours.

【0032】このポリマーのηsp/cは1.02(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は102℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は50,
000であった。
The ηsp / c of this polymer was 1.02 (concentration: 0.5 g / deciliter, 30 ° C., in chloroform), and the melting point was 102 ° C. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC is 50,
000.

【0033】実施例5 撹拌機、ウィグリュー分留管及びガス導入管を付した三
つ口フラスコに、無水こはく酸40.0g(0.4モ
ル)、エチレングリコール32.3g(0.52モル)
を入れ、湯浴中に浸した。この湯浴を200℃に昇温
し、窒素をゆっくり融解液中に流し、200℃の温度で
2時間要して生成する水と過剰のエチレングリコールを
留去してオリゴマーを得た。
Example 5 40.0 g (0.4 mol) of succinic anhydride and 32.3 g (0.52 mol) of ethylene glycol were placed in a three-necked flask equipped with a stirrer, a Wiggrew fractionating tube and a gas introducing tube.
And soaked in a hot water bath. The temperature of the water bath was raised to 200 ° C., nitrogen was slowly flowed into the melt, and water and excess ethylene glycol generated at 200 ° C. for 2 hours were distilled off to obtain oligomers.

【0034】次いで、このオリゴマーにポリりん酸0.
1gとテトラ−n−ブトキシゲルマニウム0.15g
(4.0×10-4モル、生成するポリエチレンサクシネ
ート100重量部あたり0.26重量部に相当)を加
え、温度を220℃に保って、0.5mmHgの減圧下
で1時間、さらに、240℃、0.5mmHgの減圧下
で3時間、加熱することにより、白色ポリマーを得た。
Then, polyphosphoric acid was added to the oligomer in an amount of 0.
1 g and 0.15 g of tetra-n-butoxygermanium
(4.0 × 10 −4 mol, corresponding to 0.26 parts by weight per 100 parts by weight of the produced polyethylene succinate), and the temperature was maintained at 220 ° C. for 1 hour under a reduced pressure of 0.5 mmHg. By heating at 240 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg for 3 hours, a white polymer was obtained.

【0035】このポリマーのηsp/cは1.07(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は104℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は52,
000であった。
The ηsp / c of this polymer was 1.07 (concentration: 0.5 g / deciliter, 30 ° C., in chloroform), and the melting point was 104 ° C. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC was 52,
000.

【0036】実施例6 ポリりん酸0.1gの代わりに、りん酸0.05gを用
いること以外は、実施例5と全く同様にして白色のポリ
マーを得た。このポリマーのηsp/cは1.02(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は103℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は50,
000であった。
Example 6 A white polymer was obtained in the same manner as in Example 5, except that 0.05 g of phosphoric acid was used instead of 0.1 g of polyphosphoric acid. The ηsp / c of this polymer was 1.02 (concentration: 0.5 g / deciliter, 30 ° C, in chloroform), and the melting point was 103 ° C. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC is 50,
000.

【0037】実施例7 ポリりん酸0.1gの代わりに、メタりん酸0.1gを
用いること以外は、実施例5と全く同様にして白色のポ
リマーを得た。このポリマーのηsp/cは1.04(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は104℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は52,
000であった。
Example 7 A white polymer was obtained in exactly the same manner as in Example 5 except that 0.1 g of metaphosphoric acid was used instead of 0.1 g of polyphosphoric acid. The ηsp / c of this polymer was 1.04 (concentration: 0.5 g / deciliter, at 30 ° C. in chloroform), and the melting point was 104 ° C. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC was 52,
000.

【0038】実施例8 撹拌機、ウィグリュー分留管及びガス導入管を付した三
つ口フラスコに、無水こはく酸40.0g(0.4モ
ル)、エチレングリコール32.3g(0.52モ
ル)、酢酸マグネシウム4水和物0.026g(1.2
×10-4)を入れ、湯浴中に浸した。この湯浴を200
℃に昇温し、窒素をゆっくり融解液中に流し、200℃
の温度で2時間要して生成する水と過剰のエチレングリ
コールを留去してオリゴマーを得た。
Example 8 A three-necked flask equipped with a stirrer, a Wigrew fractionating tube and a gas introducing tube was charged with 40.0 g (0.4 mol) of succinic anhydride and 32.3 g (0.52 mol) of ethylene glycol. , 0.026 g of magnesium acetate tetrahydrate (1.2
× 10 -4 ) and immersed in a hot water bath. This bath is 200
℃, slowly flow nitrogen into the melt, 200 ℃
The resulting water and excess ethylene glycol were distilled off at a temperature of 2 hours to obtain an oligomer.

【0039】次いで、このオリゴマーにポリりん酸0.
1gとテトラ−n−ブチルチタネート0.14g(4.
0×10-4モル、生成するポリエチレンサクシネート1
00重量部あたり0.24重量部に相当)を加え、温度
を220℃に保って、0.5mmHgの減圧下で1時
間、さらに、240℃、0.5mmHgの減圧下で3時
間、加熱することにより、白色ポリマーを得た。
Next, this oligomer was added with polyphosphoric acid 0.1%.
1 g and 0.14 g of tetra-n-butyl titanate (4.
0 × 10 -4 mol, resulting polyethylene succinate 1
(Corresponding to 0.24 parts by weight per 100 parts by weight), and keeping the temperature at 220 ° C., heat for 1 hour under a reduced pressure of 0.5 mmHg and further for 3 hours under a reduced pressure of 0.5 mmHg at 240 ° C. Thereby, a white polymer was obtained.

【0040】このポリマーのηsp/cは1.11(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は103℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は55,
000であった。
The ηsp / c of this polymer was 1.11 (concentration: 0.5 g / deciliter, 30 ° C., in chloroform), and the melting point was 103 ° C. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC is 55,
000.

【0041】実施例9 撹拌機、ウィグリュー分留管及びガス導入管を付した三
つ口フラスコに、無水こはく酸40.0g(0.4モ
ル)、エチレングリコール32.3g(0.52モル)
を入れ、湯浴中に浸した。この湯浴を200℃に昇温
し、窒素をゆっくり融解液中に流し、200℃の温度で
2時間要して生成する水と過剰のエチレングリコールを
留去してオリゴマーを得た。
Example 9 A three-necked flask equipped with a stirrer, a Wiggrew fractionating tube and a gas introducing tube was charged with 40.0 g (0.4 mol) of succinic anhydride and 32.3 g (0.52 mol) of ethylene glycol.
And soaked in a hot water bath. The temperature of the water bath was raised to 200 ° C., nitrogen was slowly flowed into the melt, and water and excess ethylene glycol generated at 200 ° C. for 2 hours were distilled off to obtain oligomers.

【0042】次いで、このオリゴマーにビス(2,4−
ジブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスフェ
ート0.05gとトリブトキシアンチモン0.14g
(4.0×10-4モル、生成するポリエチレンサクシネ
ート100重量部あたり0.24重量部に相当)を加
え、温度を220℃に保って、0.5mmHgの減圧下
で1時間、さらに、240℃、0.5mmHgの減圧下
で3時間、加熱することにより、白色ポリマーを得た。
Next, bis (2,4-
Dibutylphenyl) pentaerythritol diphosphate 0.05 g and tributoxyantimony 0.14 g
(4.0 × 10 −4 mol, corresponding to 0.24 parts by weight per 100 parts by weight of the resulting polyethylene succinate), keeping the temperature at 220 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg for 1 hour, By heating at 240 ° C. under a reduced pressure of 0.5 mmHg for 3 hours, a white polymer was obtained.

【0043】このポリマーのηsp/cは1.05(濃度
0.5g/デシリットル、30℃、クロロホルム中)で
あり、融点は104℃であった。また、GPCより求め
たポリスチレン換算での数平均分子量(Mn)は51,
000であった。
The ηsp / c of this polymer was 1.05 (concentration: 0.5 g / deciliter, 30 ° C., in chloroform), and the melting point was 104 ° C. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC is 51,
000.

【0044】比較例1 ポリりん酸を添加しなかった以外は実施例3と全く同様
にしてポリマーを得た。このポリマーは褐色に着色して
おり、ηsp/cは0.70(濃度0.5g/デシリット
ル、30℃、クロロホルム中)であり、融点は103℃
であった。また、GPCより求めたポリスチレン換算で
の数平均分子量(Mn)は34,000であった。
Comparative Example 1 A polymer was obtained in exactly the same manner as in Example 3 except that no polyphosphoric acid was added. This polymer is colored brown, ηsp / c is 0.70 (concentration 0.5 g / deciliter, 30 ° C., in chloroform), and melting point is 103 ° C.
Met. The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene determined by GPC was 34,000.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、着色を防止し、しか
も、成形体として利用し得ることのできる高分子量のポ
リエチレンサクシネートを容易に製造することが可能と
なる。
According to the present invention, it is possible to easily produce a high molecular weight polyethylene succinate which can be prevented from being colored and which can be used as a molded article.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 63/00 - 63/91 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 63/00-63/91

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 こはく酸又は無水こはく酸とエチレング
リコールとを反応させてオリゴマーを得、次いで得られ
たオリゴマーをチタン、ゲルマニウム及びアンチモン系
触媒の中から選ばれる1種以上の触媒と、りん酸、ポリ
りん酸、メタりん酸及びビス(2,4−ジブチルフェニ
ル)ペンタエリスリトールジフォスフェートから選ばれ
る1種以上のりん化合物との存在下で重縮合することを
特徴とするポリエチレンサクシネートの製造方法。
1. An oligomer is obtained by reacting succinic acid or succinic anhydride with ethylene glycol, and the obtained oligomer is combined with one or more catalysts selected from titanium, germanium and antimony catalysts, and phosphoric acid. , Poly
Phosphoric acid, metaphosphoric acid and bis (2,4-dibutylphenyl)
Le) selected from pentaerythritol diphosphate
A polycondensation in the presence of at least one phosphorus compound.
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