JP5398650B2 - 新規なデヒドロアビエチン酸重合体 - Google Patents

新規なデヒドロアビエチン酸重合体 Download PDF

Info

Publication number
JP5398650B2
JP5398650B2 JP2010142916A JP2010142916A JP5398650B2 JP 5398650 B2 JP5398650 B2 JP 5398650B2 JP 2010142916 A JP2010142916 A JP 2010142916A JP 2010142916 A JP2010142916 A JP 2010142916A JP 5398650 B2 JP5398650 B2 JP 5398650B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dehydroabietic acid
och
general formula
acid polymer
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010142916A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011026569A (ja
Inventor
俊光 佐久間
幸蔵 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2010142916A priority Critical patent/JP5398650B2/ja
Publication of JP2011026569A publication Critical patent/JP2011026569A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5398650B2 publication Critical patent/JP5398650B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181Acids containing aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C323/00Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups
    • C07C323/50Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C323/62Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atom of at least one of the thio groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring of the carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/257Ethers having an ether-oxygen atom bound to carbon atoms both belonging to six-membered aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C61/00Compounds having carboxyl groups bound to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings
    • C07C61/16Unsaturated compounds
    • C07C61/28Unsaturated compounds polycyclic
    • C07C61/29Unsaturated compounds polycyclic having a carboxyl group bound to a condensed ring system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/74Esters of carboxylic acids having an esterified carboxyl group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C07C69/757Esters of carboxylic acids having an esterified carboxyl group bound to a carbon atom of a ring other than a six-membered aromatic ring having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2603/00Systems containing at least three condensed rings
    • C07C2603/02Ortho- or ortho- and peri-condensed systems
    • C07C2603/04Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings
    • C07C2603/22Ortho- or ortho- and peri-condensed systems containing three rings containing only six-membered rings
    • C07C2603/26Phenanthrenes; Hydrogenated phenanthrenes

Description

本発明は、新規なデヒドロアビエチン酸重合体に関し、より詳細には、ロジンに含まれる構成成分の一つであるデヒドロアビエチン酸を用いて得られた新規なデヒドロアビエチン酸重合体、及びこれを含有する複合材料に関する。
近年、地球環境保護の観点から、資源の脱石油化が検討され、様々な天然資源が注目されている。プラスチックの分野でも脱石油化が図られ、グルコースの発酵により得られる乳酸を原料としたポリ乳酸が包装材料等に広く用いられている。
非特許文献1によると、ポリ乳酸は透明性に優れるが、耐熱性が低いため、射出成型等による成型品への適用は高温に曝されない限定的用途に留まっている。
また、ポリ乳酸に限らず、非特許文献2、3に示されるように、石油系の汎用ポリマーであるPET(ポリエチレンレテフタレート)やPC(ポリカーボネート)は、高温高湿度あるいは酸性もしくはアルカリ性の環境下では加水分解してしまうため耐湿性が低いことが問題であり、その改良が望まれている。
ところで、天然物由来の成分として、松脂等から採取できるロジンがある。このロジンは種々のカルボン酸から構成されるが、そのカルボン酸のうちアビエチン酸を高分子材料に利用することが知られている(特許文献1及び2参照)。
例えば、特許文献1及び2は、アビエチン酸をフェノール樹脂又はエポキシ樹脂の末端部に修飾することにより、ロジン変性フェノール樹脂及びロジン変性エポキシ酸樹脂として塗料等の結合剤とすることを開示している。しかしながら、これらの樹脂は、フェノール樹脂又はエポキシ樹脂を主骨格としているため、石油依存の原料であり、地球環境保護の観点に至っていない。
また、アビエチン酸を多価アルコールと重合させた重合体も知られている(特許文献3参照)。しかしながら、特許文献3に記載の重合体は、不規則に重合しゲル化してしまうため、高い分子量の線状重合体とはならない。従って、このような重合体は、成形体等の工業的な用途に利用することができない。
特開2008−274150号 特開平6−87946号 特開平6−33395号
辻 秀人「ポリ乳酸−植物由来プラスチックの基礎と応用」、米田出版、2008年 滝山 栄一郎「ポリエステル樹脂ハンドブック」、日刊工業新聞社、1988年 本間 精一「ポリカーボネート樹脂ハンドブック」、日刊工業新聞社、1992年
本発明は、前記の状況に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、天然物であるロジン由来の原料を用いることができ、高耐熱性且つ高耐湿耐水性を有する新規なデヒドロアビエチン酸重合体を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、新規なデヒドロアビエチン酸重合体を含有する複合材料を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
<1> 下記一般式(I)又は下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有するデヒドロアビエチン酸重合体。

(一般式(I)中、L は単結合又は二価の連結基を示し、L はアルキレン基又はアリーレン基を示す。)

(一般式(III)中、L は単結合又は二価の連結基を表す。)
<2> 前記繰り返し単位が、2つのデヒドロアビエチン酸骨格が直接結合して又は連結基を介して結合してなる二量体構造を含む前記<1>に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
<3> デヒドロアビエチン酸誘導体とジオール化合物とを用いて得られたポリエステル重合体である前記<1>又は<2>に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
> 前記繰り返し単位が、下記一般式(II)で表される繰り返し単位である前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。

(一般式(II)中、L及びLは、前記一般式(I)におけるL及びLと同義である。)
前記繰り返し単位が一般式(I)又は一般式(II)で表され、前記Lが、単結合、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−O(C2n)O−、−CO(C2n)CO−、−(C2n)−(ここで、nは1〜12の整数である。)、又は−C(−R)(−R)−(ここで、R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)である前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
<6> 前記L が、単結合、−O−、−S−、又は−CH −である前記<5>に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
<7> 前記L が、炭素数3のアルキレン基である前記<5>又は<6>に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
<8> 前記繰り返し単位が一般式(III)で表され、前記L が、単結合、−(C 2n )−、−CO(C 2n )−、−(C 2n )CO −L −、−CO(C 2n )CO −L −(ここで、nは1〜12の整数であり、直鎖でも分岐でも環状でもよく、更に置換基を有していてもよく、分子鎖を構成する炭素原子の1つ以上が酸素原子に置き換わった構造であってもよい。L は炭素数6〜20のアリーレン基であり、単環であっても縮環であってもよく、更に置換基を有していてもよい。)である前記<1>に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
<9> 前記L が、単結合、−(CH −、−CO(CH −、−(CH CO −C −C(CH −C −、又は−CO(CH CO −C −C(CH −C −である前記<8>に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
<10> 前記L が、−(CH −である前記<9>に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
11> 重量平均分子量が、5000以上500000以下である前記<1>〜<10>のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
12> 前記<1>〜<11>のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸重合体を含有する複合材料。
13> 下記一般式(IV)で表される化合物であるデヒドロアビエチン酸誘導体。

(一般式(IV)中、Lは、単結合又は二価の連結基を示し、Yは、塩素原子、−OH、−OR、−OCOR、−OCOOR、又は−OSORを示し、Rは、アルキル基、又はアリール基を示す。)
<14> 前記L が、単結合、−O−、−S−、−CO−、−SO −、−O(C 2n )O−、−CO(C 2n )CO−、−(C 2n )−(ここで、nは1〜12の整数である。)、又は−C(−R )(−R )−(ここで、R 及びR は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)である前記<13>に記載のデヒドロアビエチン酸誘導体。
<15> 前記L が、単結合、−O−、−S−、又は−CH −である前記<14>に記載のデヒドロアビエチン酸誘導体。
<16> 前記Yが、各々独立に−OH又は−ORを示し、Rはアルキル基である前記<13>〜<15>のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸誘導体。
<17> 前記L が−CH −であり、前記Yが−OCH である前記<16>に記載のデヒドロアビエチン酸誘導体。
本発明によれば、天然物であるロジン由来の原料を用いることができ、高耐熱性且つ高耐湿耐水性を有する新規なデヒドロアビエチン酸重合体を提供することができる。
さらに、本発明によれば、新規なデヒドロアビエチン酸重合体を含有する複合材料を提供することができる。
実施例4に用いた化合物(4−I)のH−NMRチャートである。 実施例4で得られたデヒドロアビエチン酸重合体のH−NMRチャートである。
[デヒドロアビエチン酸重合体]
以下、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体について説明する。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、デヒドロアビエチン酸に由来するデヒドロアビエチン酸骨格を含む繰り返し単位を有する重合体である。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、高耐熱性であり、且つ高耐湿耐水性を示す。また、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体の原料であるデヒドロアビエチン酸は、バイオマス資源として入手可能な松脂由来のロジン等から得ることができる。
従って、本発明の重合体は、ポリ乳酸等の従来のバイオマスポリマーよりも耐熱性及び耐湿耐水性の点で優位な、新規なバイオマスポリマーとして提供することができる。
さらに、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、高耐熱性であり、且つ高耐湿耐水性を有する特性を生かした用途に利用でき、例えば、シート、フィルム、繊維、成型材料、等の様々な形態で種々の用途に利用できる。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体について詳細に説明する。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、下記式(A)で表されるデヒドロアビエチン酸又はその誘導体を原料モノマーとして使用し、これを重合させて得られる単独重合体、又は当該原料モノマーと他のモノマーとを重合させて得られる共重合体であり、その分子構造中にデヒドロアビエチン酸に由来するデヒドロアビエチン酸骨格を含む繰り返し単位を有してなる。
ここで、本発明において「デヒドロアビエチン酸骨格」とは、上記のデヒドロアビエチン酸に由来する下記式(B)で表される骨格を意味する。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、デヒドロアビエチン酸骨格である上記式(B)で表される骨格を主骨格として含んでいれば限定されるものではない。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体の重量平均分子量は限定的でないが、好ましくは5000〜500000、より好ましくは10000〜200000とすればよい。重量平均分子量をこの範囲とすることにより、デヒドロアビエチン酸重合体は、成形性等に優れ、工業的利用の点で良好となる。
なお、本発明における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフェィー(GPC)による分子量測定(ポリスチレン換算)で得られた値である。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、成形性を有しながらも、耐熱性及び耐湿耐水性に優れている。これは、デヒドロアビエチン酸骨格が有する化学構造的に安定した3環状部分(下記に示す構造式における3環状部分)が、主骨格として二次元的に連結していくためであること、及び、該3環状部分にイソプロピル基とメチル基が置換していることによって更に疎水性が付与されているためと推察される。
また、デヒドロアビエチン酸骨格に含まれる18位(*)のエステル構造は極めて安定であり、加水分解に対する優れた耐性があることから、このことも本発明のデヒドロアビエチン酸重合体が示す優れた耐湿耐水性に寄与しているものと考えられる。
既述のごとく、バイオマス資源を用いて得られる従来のバイオマスポリマーは、通常、耐熱性や耐湿耐水性に劣るという問題があるが、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、バイオマス資源に由来する原料物資も用いることができるにも拘らず、上記のごとく優れた耐熱性及び耐湿耐水性を示す。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体には、デヒドロアビエチン酸骨格を含む繰返し単位を有するものに対して、更に化学処理等を施したデヒドロアビエチン酸重合体の誘導体も含む。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体の好適な態様の一つは、2つのデヒドロアビエチン酸骨格が直接結合して又は連結基を介して結合してなる二量体構造を繰り返し単位中に含むものである。この二量体構造は、例えば、下記一般式(C)で表される骨格で表される。
一般式(C)中、Lは単結合又は二価の連結基を示す。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、好ましくは、デヒドロアビエチン酸誘導体とジオール化合物とを用いて得られたポリエステル重合体である。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体がポリエステル重合体である場合の好適な具体的な態様の一つは、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有する重合体である。
一般式(I)中、Lは単結合又は二価の連結基を示し、Lはアルキレン基又はアリーレン基を示す。
で示される二価の連結基としては特に限定的ではないが、例えば、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−O(C2n)O−、−CO(C2n)CO−、−(C2n)−(ここで、nは1〜12、好ましくは1〜6の整数である)、及び−C(−R)(−R)−(ここで、R及びRは、各々独立に、水素原子、炭素数1〜8(好ましくは炭素数2〜4)のアルキル基等を示す)等が挙げられる。
として、好ましくは、単結合、−O−、−S−、又は−CH−等である。
で示されるアルキレン基の好ましい炭素数は1〜20であり、特に好ましくは2〜12である。Lで示されるアルキレン基は、直鎖、分岐及び環状のいずれでもよく、また、更に置換基を有していてもよい。
で示されるアルキレン基は、分子鎖を構成する炭素原子の1つ以上が、酸素原子に置き換わった構造であってもよい。
で示されるアルキレン基として、具体的には、例えば、−(CH)2−、−(CH)3−、−(CH)4−、−(CH−、−(CH−、−(CH)10−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH)−、−CHCH(OCHCH)3−、及び−CHCHOCOCHCH−、等が挙げられる。
で示されるアリーレン基の好ましい炭素数は6〜20であり、特に好ましくは6〜15である。Lで示されるアリーレン基は、単環であっても縮環であってもよく、また、更に置換基を有していもよい。
で示されるアリーレン基として、具体的には、例えば、−C−、及び−C−C(CH−C−、等が挙げられる。
として好ましくは、−(CH−、−(CH10−、又は−CHCH(OCHCH−である。
一般式(I)で表される繰り返し単位としては、下記一般式(II)で表される繰り返し単位であることが好ましい。
一般式(II)中、L及びLは、前記一般式(I)におけるL及びLと同義であり、好ましい範囲も同様である。
ポリエステル重合体の例としては、一般式(II)において、
が単結合であり、Lが、−(CH−、(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が酸素原子であり、Lが−(CH−、(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が硫黄原子であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−のポリエステル重合体;
が−CO−であり、Lが−(CH−、(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−SO−であり、Lが−(CH−、(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−O(CHO−であり、Lが−(CH−、(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−O(CHO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−O(CHO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−O(CHO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−のポリエステル重合体;
が−O(CH12O−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CO(CHCO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CO(CHCO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CO(CH10CO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−(CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−(CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−(CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−(CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−(CH12−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CH(−CH)−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−C(−CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CH(−CHCH)−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−C(CH)(−CHCH)−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−C(−CHCH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CH(−CHCHCH)−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−C(−CH)(−CHCHCH)−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−C(−CHCH)(−CHCHCH)−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−C(−CHCHCH−であり、Lが−(CH−、(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CH12−、−CHCHOCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体が挙げられる。
これらの中でも、Lが単結合であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が酸素原子であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が硫黄原子であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−SO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−O(CHO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−O(CHO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−O(CHO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CO(CHCO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CO(CHCO−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−(CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−(CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−(CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−C−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体;
が−CH(−CH)−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体、及び、
が−C(−CH−であり、Lが−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−CHCH(OCHCH−、−CHCHOCOCHCH−、−C−、又は−CC(CH−であるポリエステル重合体がより好ましい。
特に好ましいポリエステル重合体は、Lが単結合であり、Lが−(CH−、−(CH10−、又は−CHCH(OCHCH)3−であるポリエステル重合体;
が酸素原子であり、Lが−(CH−、−(CH10−、又は−CHCH(OCHCH)3−であるポリエステル重合体;及び、
が硫黄原子であり、Lが−(CH−、−(CH10−、又は−CHCH(OCHCH−であるポリエステル重合体;
が−CH−であり、Lが−(CH−、−(CH10−、又は−CHCH(OCHCH−であるポリエステル重合体である。
ポリエステル重合体であるデヒドロアビエチン酸重合体の原料として用いられるジカルボン酸化合物若しくはその誘導体としては、下記一般式(IV)で表される化合物若しくはその誘導体が挙げられる。
一般式(IV)中、Lは、単結合又は二価の連結基を示し、Yは、塩素原子、−OH、−OR、−OCOR、−OCOOR、又は−OSORを示し、Rは、アルキル基、又はアリール基を示す。
特に、一般式(IV)において、Lが、単結合、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−O(C2n)O−、−CO(C2n)CO−、−(C2n)−(ここで、nは1〜12の整数である。)、又は−C(−R)(−R)−(ここで、R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)である化合物が好ましく、より好ましくは、Lが、単結合、−O−、−S−、又は−CH−で示される化合物である。
ジオール化合物としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等といった脂肪族ジオール;ハイドロキノン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等といった芳香族ジオール等が挙げられ、植物度を下げない観点では、1,3−プロパンジオール、又は1,10−デカンジオール等がより好ましい。
また、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体の他の例としては、下記一般式(III)で表される繰り返し単位からなる重合体が挙げられる。この重合体は、一分子自己収縮型の重合体である。
一般式(III)中、Lは単結合又は二価の連結基を表す。
で示される二価の連結基としては特に限定的ではないが、例えば、−(C2n)−、−CO(C2n)−、−(C2n)CO−L−、−CO(C2n)CO−L−(ここで、nは1〜12、好ましくは1〜8の整数であり、直鎖でも分岐でも環状でもよく、また、更に置換基を有していてもよい。また、分子鎖を構成する炭素原子の1つ以上が、酸素原子に置き換わった構造であってもよい。Lはアリーレン基を表し、好ましい炭素数は6〜20であり、特に好ましくは6〜15である。Lで表されるアリーレン基は、単環であっても縮環であってもよく、また、更に置換基を有していもよい。)等が挙げられる。
として、好ましくは−(CH−、−CO(CH−、−(CHCO−C−C(CH−C−、又は−CO(CHCO−C−C(CH−C−、等である。
一般式(III)で表される繰り返し単位からなる重合体を合成するためのモノマー(自己収縮型モノマー)としては、下記一般式(V)で表される化合物若しくはその誘導体が挙げられる。
特に、一般式(V)において、Lが、−(CH−、−(CH−、−CHCH(CH)−、−(CH−、−CHCHOCHCH−、−CO(CH−、−CO(CH−、−CO(CH−、−(CHCO−C−C(CH−C−、−(CHCO−C−C(CH−C−、−(CHCO−C−C(CH−C−、−CO(CHCO−C−C(CH−C−、−CO(CHCO−C−C(CH−C−、又は−CO(CHCO−C−C(CH−C−である化合物が好ましく、より好ましくは、Lが、−(CH−、−CO(CH−、−(CHCO−C−C(CH−C−、又は−CO(CHCO−C−C(CH−C−で示される化合物である。
[デヒドロアビエチン酸重合体の製造方法]
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体の製造方法について説明する。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、前述のごとく、前記式(A)で表されるデヒドロアビエチン酸又はその誘導体を原料モノマーとして使用し、これを重合させて得られる単独重合体、又は当該原料モノマーと他のモノマーと重合させて得られる共重合体であり、その分子構造中にデヒドロアビエチン酸に由来するデヒドロアビエチン酸骨格を含む繰り返し単位を有してなるものであれば、特に限定的でない。
デヒドロアビエチン酸重合体の製造に用いるデヒドロアビエチン酸は、例えば、ロジンから得ることができる。
ロジンとは松脂から採取される樹脂成分であり、採取の方法により、「ガムロジン」、「トールロジン」及び「ウッドロジン」の3種がある。ロジンに含まれる構成成分は、これら採取の方法や松の産地により異なるが、一般的には、以下にその構造を示す、アビエチン酸(1)、ネオアビエチン酸(2)、パラストリン酸(3)、レボピマール酸(4)、デヒドロアビエチン酸(5)、ピマール酸(6)、イソピマール酸(7)等のジテルペン系樹脂酸の混合物である。
これらのジテルペン系樹脂酸のうち、(1)から(4)で表される各化合物は、ある種の金属触媒の存在下、加熱処理することにより不均化を起こし、デヒドロアビエチン酸(5)と、下記構造のジヒドロアビエチン酸(8)に変性する。
即ち、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体の合成を実施する上で必要なデヒドロアビエチン酸(5)は、種々の樹脂酸の混合物であるロジンに適切な化学処理を施すことにより比較的容易に得ることができ、工業的にも安価に製造することができる。なお、ジヒドロアビエチン酸(8)とデヒドロアビエチン酸(5)とは、公知の方法により容易に分離できる。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、例えば、以下の合成経路1又は2で合成することができる。なお、合成経路1又は2は、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体として、ポリエステル重合体である前記一般式(II)で表される繰り返し単位を有する重合体を合成する際の合成経路の例である。
(合成経路1)
上記合成経路1中、L、L、及びYは、一般式(IV)の説明において示したものである。
上記合成経路2中、L、L、R、及びYは、一般式(IV)の説明において示したものである。
以下では、当該合成経路1及び2中、前記一般式(IV)で表される化合物若しくはその誘導体とジオール化合物とにより、最終生成物であるポリエステル重合体を合成する工程(合成経路1及び2の右端に示す工程)について、詳細に説明する。なお、上記合成経路1及び2によるポリエステル重合体の詳細な合成例については、後述する実施例において更に具体的に説明する。
合成経路1及び2において、一般式(II)で表される繰り返し単位を有する重合体(ポリエステル重合体)を合成する工程は、ジオール化合物(好ましくは、脂肪族ジオール化合物)と、一般式(IV)で表される化合物に包含されるジカルボン酸クロリド又はジエステルとを公知の方法で重縮合させることにより合成することができる。
具体的な合成方法としては、例えば、新高分子実験学3 高分子の合成・反応(2)、78〜95頁、共立出版(1996年)に記載の方法(例えば、エステル交換法、直接エステル化法、酸クロリド法等の溶融重合法、低音溶液重合法、高温溶液重縮合法、界面重縮合法など)などが挙げられ、本発明では特に酸クロリド法及び界面重縮合法が好ましく用いられる。
エステル交換法は、前記脂肪族ジオール化合物と前記ジカルボン酸エステルとを溶融状態または溶液状態で、必要により触媒の存在下に加熱することにより脱アルコール重縮合させポリエステルを合成する方法である。
直接エステル化法は、前記脂肪族ジオール化合物と前記ジカルボン酸化合物とを溶融状態または溶液状態で触媒の存在下に、加熱下において脱水重縮合させることによりポリエステルを合成する方法である。
酸クロリド法は、前記脂肪族ジオール化合物と前記ジカルボン酸クロリド化合物とを溶融状態または溶液状態で、必要により触媒の存在下に加熱し脱HCl重縮合させることによりポリエステルを合成する方法である。
界面重合法は、前記脂肪族ジオール化合物を水、前記ジカルボン酸化合物を有機溶媒に溶解させ、層間移動触媒を使用して水/有機溶媒界面で重縮合させることによりポリエステルを合成する方法である。
また、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体が、前記一般式(III)で表される繰り返し単位からなる重合体として合成される場合であれば、デヒドロアビエチン酸から誘導した自己縮合型モノマーを用い、これを自己縮合させることにより合成することができる。本発明のデヒドロアビエチン酸重合体として、ポリエステル重合体である前記一般式(III)で表される繰り返し単位を有する重合体を合成する際の合成経路の例としては、例えば、以下に示す合成経路3が挙げられる。
(合成経路3)
上記合成経路3中、L及びYは、一般式(V)の説明において示したものである。
なお、一般式(III)で表される繰り返し単位からなる重合体の詳細な合成例についても、後述する実施例において更に具体的に説明する。
以上説明した本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、単独でポリマー材料として用いることができる。或いは、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体と種々の材料とを混合することにより、複合材料とすることもできる。
以下、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体を含有する複合材料について説明する。
[デヒドロアビエチン酸重合体を含有する複合材料]
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、その物性を改良するために種々の材料を混合して、複合材料とすることができる。
デヒドロアビエチン酸重合体を複合材料とする場合に、特に重要なのは、ポリマーアロイ化(異種ポリマーの混合)とフィラーの混合であり、これにより、耐衝撃性、耐熱性、耐久性、成形性等を改良することができる。
ポリマーアロイ化に使用されるポリマーとしては、異なるポリマー特性を有する本発明のデヒドロアビエチン酸重合体を2種以上使用してもよいし、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体とそれ以外のポリマーとを併用してもよい。
ポリマーアロイ化に使用される本発明のデヒドロアビエチン酸重合体以外のポリマーとしては、
1)オレフィン系樹脂(エチレン又はプロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィン、又はシクロペンテン、シクロヘキセン、シクロオクテン、シクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン、トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3,7−ジエン、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカ−3−エン等のシクロオレフィンの単独重合体、上記α−オレフィン同士の共重合体、及びα−オレフィンと共重合可能な他の単量体、酢酸ビニル、マレイン酸、ビニルアルコール、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等との共重合体等)、
2)ポリエステル系樹脂(テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等のジカルボン酸単量体とエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ビスフェノール化合物又はその誘導体のアルキレンオキサイド付加物、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等のジオール又は多価アルコール単量体との共重合体、乳酸、β−ヒドロキシ酪酸、p−ヒドロキシ安息香酸や、2,6−ヒドロキシナフトエ酸、等のヒドロキシカルボン酸等の重縮合体等)、
3)ポリアミド系樹脂(3員環以上のラクタム、重合可能なω−アミノ酸、二塩基酸とジアミンなどの重縮合によって得られる鎖中に酸アミド結合を有する重合体で、具体的には、ε−カプロラクタム、アミノカプロン酸、エナントラクタム、7−アミノヘプタン酸、11−アミノウンデカン酸、9−アミノノナン酸、α−ピロリドン、α−ピペリドンなどの重合体、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタキシレンジアミンなどのジアミンと、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二塩基酸、グルタール酸などのジカルボン酸と重縮合せしめて得られる重合体またはこれらの共重合体であり、たとえば、ナイロン−4、ナイロン−6、ナイロン−7、ナイロン−8、ナイロン−11、ナイロン−12、ナイロン−6、6、ナイロン−6、10、ナイロン−6、11、ナイロン−6、12、ナイロン−6T、ナイロン−6/ナイロン−6、6共重合体、ナイロン−6/ナイロン−12共重合体、ナイロン−6/ナイロン−6T共重合体、ナイロン−6I/ナイロン−6T共重合体等)
4)ゴムやエラストマー(天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、1,2−ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム等)、
その他、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ポリアセタール、ポリスルホン、ABS、ポリエーテルエーテルケトン等の樹脂が挙げられる。
上記したポリマーアロイ化に使用されるポリマーのうち、植物度を下げない観点で、ポリ乳酸やポリβ−ヒドロキシ酪酸、ポリブチレンサクシナート等が好ましく用いられる。
ポリマーアロイ化は、通常、溶融混練により行われるが、単純な混練では相分離してしまう場合は、相溶化剤を用いたり、二次的にブロック重合やグラフト重合させたり、一方のポリマーをクラスター状に分散させたりして均一相を形成させる。
また、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体が示す特性を損なうことなく、ポリマーアロイ化をする観点からは、ポリマーアロイ中における本発明のデヒドロアビエチン酸重合体の含有比率(質量基準)は、20〜100%が好ましく、50〜100%がより好ましい。
また、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、種々のフィラーを混合して所望のポリマー物性に改良することができる。特に、耐熱性、耐久性、及び耐衝撃性改良には、フィラーの混合は有効である。
フィラーとしては、無機フィラー、有機フィラーのいずれを用いてもよい。
無機フィラーとしては、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、マグネシウム系ウイスカー、珪素系ウイスカー、ワラステナイト、セピオライト、スラグ繊維、ゾノライト、エレスタダイト、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維および硼素繊維等の繊維状の無機フィラー;ガラスフレーク、非膨潤性雲母、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンブラック、グラファイト、金属箔、セラミックビーズ、タルク、クレー、マイカ、セリサイト、ゼオライト、ベントナイト、ドロマイト、カオリン、微粉ケイ酸、長石粉、チタン酸カリウム、シラスバルーン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、石膏、ノバキュライト、ドーソナイト、白土等の板状や粒状の無機フィラーが有用でである。
また、有機フィラーとしては、セルロースナノファイバーやポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、再生セルロース繊維、アセテート繊維、アラミド繊維等の合成繊維、ケナフ、ラミー、木綿、ジュート、麻、サイザル、マニラ麻、亜麻、リネン、絹、ウール等の天然繊維、微結晶セルロース、さとうきび、木材パルプ、紙屑、古紙等から得られる繊維状の有機フィラーや、有機顔料等の粒状の有機フィラーが有用である。
本発明のデヒドロアビエチン酸重合体は、実際の製品として適用される多くの場合、難燃剤が混合された複合材料として使用される。
難燃剤はポリマー材料を燃え難くし、或いは炎が広がらないようにする素材である。
難燃剤としては、主に、ハロゲン系(臭素および塩素化合物)化合物やリン系化合物(芳香族のリン酸エステル等)が利用される。しかし、これらの難燃剤は、火災の際に人体に有害な物質を発生したり環境有害物質を生成するので改良が求められている。かかる観点からは、難燃効果と環境安全性の観点で優れているとして最近着目される、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムについても、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体に併用される難燃剤として好ましく用いられる。
難燃剤と併用して難燃性を高めたり、樹脂表面に炭化皮膜を形成して火災の広がりを抑える素材(難燃助剤)も、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体を含む複合材料としてに有用である。具体的には、無機系ではアンチモン化合物、有機系芳香族化合物(フェノール誘導体等)が好ましく用いられる。
また、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体には、上記の他に、通常使用される添加剤、例えば、可塑剤、安定剤、耐衝撃性向上剤、結晶核剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、顔料、染料、充填剤、酸化防止剤、加工助剤、紫外線吸収剤、防曇剤、防菌剤、防黴剤等を単独又は二種以上添加してもよい。
上記記載の素材を混合して得られる本発明の複合材料は、種々の方法で賦形(成型)することができる。成形方法しては、例えば、押出成形、射出成形等が用いられる。そのようにして得られた成形体の用途は、特に限定されるものではないが、例えば、自動車、家電、電気・電子機器(OA・メディア関連機器、光学用機器及び通信機器等)の構成部品、機械部品、住宅・建築用材料、コンテナ・ボトルなどの各種容器、等が挙げられる。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
まず、本発明のデヒドロアビエチン酸重合体の合成に用いる各化合物を、デヒドロアビエチン酸から下記合成例[1]〜[5]に示すように合成した。
[1]一般式(IV)において、Lが単結合であり、Yが−OHであるジカルボン酸化合物の合成例
(合成経路)
a)冷却管を備えた1l三口フラスコに、デヒドロアビエチン酸(135g,0.500mol)を入れ、酢酸(450ml)に溶解させた。反応系に、オルト過よう素酸二水和物(20.4g,0.0895mol)、よう素(93g,0.366mol)を添加した。その後、濃硫酸(15mL)/水(90mL)を滴下し、60℃にて5時間撹拌した。放冷後、反応溶液を水に投与し、1時間撹拌した後、ろ過した。得られた残留物をメタノールでかけ洗いし、化合物(1−I)(128g,0.300mol,60%)を得た。
b)冷却管を備えた200ml三口フラスコに、化合物(1−I)(27.0g,63.3mmol)を入れ、N,N−ジメチルアセトアミド(60ml)に溶解させた。反応系に炭酸カリウム(11g,79.5mmol)を添加した後、ベンジルクロリド(8.41g,66.4mmol)を滴下し、50℃にて3時間撹拌した。放冷後、反応液を水に添加し、酢酸エチルで抽出、分液後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をメタノールでかけ洗いし、化合物(1−II)(29.2g,56.5mmol,89.2%)を得た。
c)冷却管を備えた500ml三口フラスコに化合物(1−II)(21.7g,42.0mmol)を入れ、ヘキサメチルリン酸トリアミド(200ml)に溶解させた。反応系にジクロロビス(トリフェニルホスフィン)ニッケル(II)(27.5g,42.0mmol)、トリシクロヘキシルホスフィン(1.18g,4.21mmol)、ヨードカリウム(7.0g,42.1mmol)、亜鉛(6.3g,96.3mmol)を添加した後、60℃にて5時間撹拌した。放冷後、反応溶液を希塩酸に添加し、酢酸エチルで抽出、セライトろ過後、分液し、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(1−III)(6.54g,8.40mmol,40.0%)を得た。
d)200mlオートクレーブに、化合物(1−III)(2.8g,3.59mmol)を入れ、テトラヒドロフラン(60ml)に溶解させた。反応系に10%Pd−C(0.3g)を添加し、水素圧5MPa、60℃で12時間撹拌した。放冷後、反応液をろ過し、溶媒を除去した後にメタノールでかけ洗いし、ジカルボン酸化合物である化合物(1−IV)(2.05g,95.0%)を得た。
化合物(1−IV)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 0.90〜2.40(m, 42H), 2.49〜2.77(m 2H), 2.81〜3.09(m, 4H), 6.88〜6.98(m, 2H), 6.98(s, 2H)
[2]一般式(IV)において、Lが酸素原子であり、Yが−OHであるジカルボン酸化合物の合成例
(合成経路)
a)冷却管を備えた1l三口フラスコに、デヒドロアビエチン酸(90.1g,0.300mol)を入れ、酢酸(500ml)に溶解させ、室温にて窒素を吹き込んだ。その後、臭素(53.0g,0.330mol)を滴下し、室温にて8時間撹拌した。反応溶液を水に投与し、1時間撹拌した後、ろ過した。得られた残留物をメタノールでかけ洗いし、化合物(2−I)(61.1g,0.161mol,53.7%)を得た。
b)冷却管を備えた200ml三口フラスコに、化合物(2−I)(7.50g,20.0mmol)を入れ、N,N−ジメチルアセトアミド(30ml)に溶解させた。反応系に炭酸カリウム(3.28g,23.7mmol)を添加した後、ベンジルクロリド(2.66g,21.0mmol)を滴下し、50℃にて3時間撹拌した。反応液を水に添加し、酢酸エチルで抽出、分液後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をメタノールでかけ洗いし、化合物(2−II)(7.01g,14.9mmol,74.5%)を得た。
c)還流管を備えた200ml三口フラスコに、化合物(2−II)(11.7g,25.0 mmol)を入れ、1,4−ジオキサン(20ml)に溶解させ、水酸化カリウム(14.0g,250mmol)を溶解させた水溶液(20ml)を加えた。反応系にトリスベンジリデンアセトンジパラジウム(0)(1.14g,1.24mmol)、ジ−tert−ブチルホスフィノ-2’−4’−6’−トリイソプロピルビフェニル(1.10g,2.59mmol)を添加した後、100℃にて5時間還流した。放冷後、反応溶液を希塩酸に添加し、酢酸エチルで抽出、セライトろ過後、分液、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(2−III)(9.22g,22.7mmol,90.8%)を得た。
d)冷却管を備えた100ml三口フラスコに、化合物(2−III)(2.44g, 6.00mmol)、化合物(2−II)(2.34g,5.00mmol)を入れ、トルエン(20ml)で懸濁させた。反応系にりん酸三カリウム(2.55g,12.0 mmol)、酢酸パラジウム(0.11g,0.5mmol)、ジ−tert−ブチルホスフィノ-2’−4’−6’−トリイソプロピルビフェニル(0.21g,0.5mmol)を添加し、100℃にて5時間撹拌した。放冷後、反応溶液を希塩酸に添加し、酢酸エチルで抽出、セライトろ過後、分液、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(2−IV)(1.0g,1.26mmol,25.2%)を得た。
e) 200mlオートクレーブに、化合物(2−IV)(2.90g,3.65mmol)を入れ、テトラヒドロフラン(60ml)に溶解させた。反応系に10%Pd−C(0.3 g)を添加し、水素圧5MPa、室温で3時間撹拌した。反応溶液をろ過し、溶媒を減圧留去した後に、メタノールでかけ洗いし、ジカルボン酸化合物である化合物(2−V)(2.02g,3.29mmol,90.1%)を得た。
化合物(2−V)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 0.90〜2.30(m, 42H), 2.75〜3.02(m, 4H), 3.10〜3.38(m 2H), 6.59(s, 2H), 6.93(s, 2H)
[3]一般式(IV)において、Lが硫黄原子であり、Yが−OHであるジカルボン酸化合物の合成例
(合成経路)
a)300ml三口フラスコに、デヒドロアビエチン酸(30.1g,100mmol)を入れ、塩化メチレン(100ml)に溶解させた。窒素を吹き込みながらオキサリルクロリド(10.3ml,120mol)を滴下し、室温で1時間攪拌した後、氷冷下にてメタノール(50ml)を滴下し、3時間攪拌した。反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液に添加し、塩化メチレンで抽出、分液後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をメタノールでかけ洗いし、化合物(3−I)(26.7g,84.9mmol,84.9%)を得た。
b)200ml三口フラスコに、化合物(3−I)(12.6g,40.0mmol)を入れ、塩化メチレンに(30ml)溶解させた。二塩化二硫黄(4.07g,30.4mmol)を添加した後、氷冷下、四塩化チタン(8.70g,45.9mmol)を滴下し、室温で3時間撹拌した。反応溶液を氷水に添加し、酢酸エチルで抽出、分液後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(3−II)(10.5g,15.9mmol,79.5%)を得た。
c)還流管を備えた500ml三口フラスコに、化合物(3−II)(10.5g,15.9 mmol)を入れ、エタノール(300ml)、水(20ml)に溶解させた。水酸化カリウム(20g,0.356mol)を添加し、80℃にて18時間還流した。放冷後、反応液を水に添加し、希塩酸で中和、酢酸エチルで抽出、分液後、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をメタノールでかけ洗いし、ジカルボン酸化合物である化合物(3−III)(7.25g,11.9mmol,74.8%)を得た。
化合物(3−III)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 0.90〜2.10(m, 42H), 2.70〜2.98(m, 4H), 3.60〜3.80(m 2H), 6.65(s, 2H), 6.97(s, 2H)
[4]一般式(IV)において、Lがメチレンであり、Yが−OHであるジカルボン酸化合物の合成例
(合成経路)
500ml三口フラスコに、デヒドロアビエチン酸(30.1g,0.100mol)、36%ホルムアルデヒド水溶液(4.17g,0.0500mol)を入れ、塩化メチレン(100ml)に溶解させた。反応系に硫酸(20ml)を滴下し、室温にて3時間撹拌した。反応溶液を水に添加し、塩化メチレンで抽出、分液、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、ジカルボン酸化合物である化合物(4−I)(20.0g,0.0326mol,65.2%)を得た。
化合物(4−I)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 0.90〜2.30(m, 42H), 2.76〜2.98(m, 4H), 3.00〜3.18(m 2H), 3.96(s, 2H), 6.68(s, 2H), 6.95(s, 2H), 11.10(br-s, 2H)
[5]自己縮合型モノマーの合成例
合成経路
a)500ml三口ナスフラスコに、デヒドロアビエチン酸メチル(前記[3]において得た化合物(3−I))(44.0g,0.140mol)、無水コハク酸(20.7g,0.207mol)を入れ、塩化メチレン(240ml)に溶解させた。反応系に無水塩化アルミニウム(63.6g,0.477mlo)を10〜15℃で少量ずつ加えた。室温で3時間攪拌した後、反応液を氷水に添加し、塩化メチレンで抽出、分液、有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物にメタノールを加えて晶析、かけ洗いし、化合物(5−I)(49.6g,0.120mol,85.7%)を得た。
b) 冷却管を備えた300ml三口ナスフラスコに、化合物(5−I)(37.0g,89.3mmol)、トリエチルシラン(31.2g,0.268mol)を入れ、懸濁した。40℃に昇温し、反応系にトリフルオロ酢酸(70.6g,0.619mol)を滴下した後、65℃で12時間攪拌した。放冷後、反応液を氷に添加し、酢酸エチルで抽出、分液、有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄、PHを3に調整した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した後、濃縮残留物にn−ヘキサンを加えて晶析、かけ洗いし、化合物(5−II)(32.0g,79.9mmol,89.5 %)を得た。
c) 100ml三口ナスフラスコに、化合物(5−II)(6.70g,16.7mmol)を入れ、塩化メチレン(20ml)に溶解させた。反応系にオキサリルクロリド(1.7ml,21.5mmol)を滴下し、室温で2時間攪拌した。反応溶液を濃縮し、濃縮残留物にテトラヒドロフラン(30ml)を加え、溶解させた。反応系に水素化ホウ素ナトリウム(1.3g,34.4mmol)を加え、室温で5時間攪拌した。反応液を水に添加し、6N塩酸を加えた後、酢酸エチルで抽出、分液、有機層を水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、濃縮残留物をカラムクロマトグラフィーにて精製し、自己縮合型モノマーである化合物(5−III)(3.2g,8.28mmol,49.6%)を得た。
化合物(5−III)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 1.07〜1.98(m, 23H), 2.12〜2.39(m 2H), 2.50〜2.70(m, 2H), 2.77〜2.95(m, 2H), 3.00〜3.19(m, 1H), 3.60〜3.75(m, 2H), 3.65(s, 3H), 6.89(s, 1H), 6.97(s, 1H)
[実施例1]
(デヒドロアビエチン酸重合体(A)の合成)
a)50ml三口フラスコに、化合物(1−IV)(1.00g,1.67mmol)を入れ、塩化メチレン(10ml)に懸濁させた。オキサリルクロリド(0.3ml,3.50mmol)を滴下し、触媒量のN,N−ジメチルホルムアミドを添加し、室温で2時間攪拌した。反応溶液を濃縮し、化合物(1−V)(1.06g,1.67mmol,q.y.)を得た。
b)窒素導入管を備えた50ml三口フラスコに、ジカルボン酸化合物である化合物(1−V)(1.06g,1.67mmol)および1,3−プロパンジオール(127mg,1.67mmol)を入れ、1,2−ジクロロベンゼン(1.5ml)に溶解させた。窒素を吹き込みながら攪拌し100℃まで昇温し、1時間、次いで170℃で5時間、さらに200℃で5時間反応させた。放冷後、反応物をジクロロメタン(5ml)に溶解し、2−プロパノール(200ml)に投入して析出した沈殿物をろ別した。該沈殿物をテトラヒドロフラン(5ml)に溶かし、不溶物を除去した後、2−プロパノール(200ml)に投入して再沈殿したポリマーをろ別、2−プロパノールで洗浄し、乾燥して粉末のポリエステル(0.98g)を得て、これをデヒドロアビエチン酸重合体(A)とした。
デヒドロアビエチン酸重合体(B)のGPC測定による重量平均分子量は12000であった。また、デヒドロアビエチン酸重合体(A)の熱物性として、DSCにより昇温速度10℃/分で測定したガラス転移温度Tgは200℃であった。
デヒドロアビエチン酸重合体(A)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 0.90〜2.40(m, 44H), 2.49〜2.77(m 2H), 2.81〜3.09(m, 4H), 3.99〜4.37(m, 4H), 6.88〜6.98(m, 2H), 6.98(s, 2H)
[実施例2]
(デヒドロアビエチン酸重合体(B)の合成)
ジカルボン酸化合物として化合物(2−V)(1.85g,3.01mmol)を用い、その他の条件は実施例1と同様にして酸クロリド(2−VI)(1.96g,3.01mmol)を得た後、1,3−プロパンジオール(229mg,3.01mmol)と重縮合反応および処理を行い、ポリエステル(1.45g)を得て、これをデヒドロアビエチン酸重合体(B)とした。
デヒドロアビエチン酸重合体(B)のGPC測定による重量平均分子量は10700であった。デヒドロアビエチン酸重合体(B)の熱物性として、DSCにより昇温速度10℃/分で測定したガラス転移温度Tgは138℃であった。
デヒドロアビエチン酸重合体(B)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 0.90〜2.30(m, 44H), 2.75〜3.02(m, 4H), 3.10〜3.38(m 2H), 4.00〜4.30(m, 4H), 6.59(s, 2H), 6.93(s, 2H)
[実施例3]
(デヒドロアビエチン酸重合体(C)の合成)
ジカルボン酸化合物として化合物(3−III)(3.15g,4.99mmol)を用い、その他の条件は実施例1と同様にして酸クロリド(3−IV)を得た後、50ml三口フラスコに化合物(3−IV)(3.33g,4.99mmol)および1,3−プロパンジオール(380mg,4.99mmol)を入れジクロロメタン(10ml)に溶解させた。無水ピリジン(10ml)を加え、窒素を吹き込みながら室温で1時間攪拌し、40℃に昇温して2時間、次いで60℃で3時間反応させた。放冷後、反応物をメタノール(100ml)に投入して析出した沈殿物をろ別した。該沈殿物をテトラヒドロフラン(30ml)に溶かし、不溶物を除去した後、メタノール(100ml)に投入して再沈殿した。ポリマーをろ別、メタノールで洗浄し、乾燥して粉末のポリエステル(1.85g)を得て、これをデヒドロアビエチン酸重合体(C)とした。
デヒドロアビエチン酸重合体(C)のGPC測定による重量平均分子量は6600であった。また、デヒドロアビエチン酸重合体(C)の熱物性として、DSCにより昇温速度10℃/分で測定したガラス転移温度Tgは105℃であった。
デヒドロアビエチン酸重合体(C)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 0.90〜2.29(m, 44H), 2.70〜2.98(m, 4H), 3.19〜3.49(m 2H), 3.98〜4.27(m, 4H), 6.85(s, 2H), 7.47(s, 2H)
[実施例4]
(デヒドロアビエチン酸重合体(D)の合成)
ジカルボン酸化合物として化合物(4−I)(24.5g,40.0mmol)を用い、その他の条件は実施例1と同様にして酸クロリド(4−II)を得た後、窒素導入管を備えた200ml三口フラスコに化合物(4−II)(26.0g,40.0mmol)および1,3−プロパンジオール(3.04g,40.0mmol)を入れジクロロメタン(20ml)に溶解させた。無水ピリジン(50ml)を滴下し、窒素を吹き込みながら室温で1時間攪拌し、50℃に昇温して1時間、次いで100℃で3時間、120℃で5時間反応させた。放冷後、反応物をメタノール(1l)に投入して析出した沈殿物をろ別した。該沈殿物をテトラヒドロフラン(50ml)に溶かし、不溶物を除去した後、メタノール(1l)に投入して再沈殿したポリマーをろ別、メタノールで洗浄し、乾燥して粉末のポリエステル(21.5g)を得て、これをデヒドロアビエチン酸重合体(D)とした。
デヒドロアビエチン酸重合体(D)のGPC測定による重量平均分子量は11600であった。また、デヒドロアビエチン酸重合体(D)の熱物性として、DSCにより昇温速度10℃/分で測定したガラス転移温度Tgは125℃であった。
デヒドロアビエチン酸重合体(D)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 0.90〜2.30(m, 44H), 2.76〜2.98(m, 4H), 3.00〜3.18(m 2H), 3.96(s, 2H), 4.02〜4.25(m, 4H), 6.68(s, 2H), 6.95(s, 2H)
なお、図1に、本実施例にて用いた化合物(4−I)のH−NMRチャートを示す。また、図2に、得られたデヒドロアビエチン酸重合体(D)のH−NMRチャートを示す。
[実施例5]
(デヒドロアビエチン酸重合体(E)の合成)
窒素導入管を備えた50ml三口ナスフラスコに、化合物(5−III)(2.0g,5.17mmol)を入れ、オルトチタン酸テトラエチル(100mg,0.438mmol)を加えた。200〜250mmHgの減圧下、ゆるやかに乾燥窒素を流しながら温度を徐々に200℃に上げ、2時間加熱し、生成したメタノールを留去した。さらに220℃で2時間、250℃で2時間加熱した。放冷後、メタノールを加えて析出した沈殿物をろ別、メタノールで洗浄した。該沈殿物を乾燥、粉砕して粉末のポリエステル(1.80g)を得て、これをデヒドロアビエチン酸重合体(E)とした。
デヒドロアビエチン酸重合体(E)のGPC測定による重量平均分子量は9700であった。また、デヒドロアビエチン酸重合体(E)熱物性として、DSCにより昇温速度10℃/分で測定したガラス転移温度Tgは102℃であった。
デヒドロアビエチン酸重合体(E)のH−NMRデータを以下に示す。
1H NMR(300 MHz, CDCl3) δ 1.07〜1.98(m, 23H), 2.12〜2.41(m 2H), 2.45〜2.71(m, 2H), 2.72〜2.95(m, 2H), 2.96〜3.15(m, 1H), 3.92〜4.25(m, 2H), 6.88(s, 1H), 6.96(s, 1H)
[評価]
実施例1〜5で得られたデヒドロアビエチン酸重合体(A)〜(E)と、比較例1〜3における比較用ポリマーとして、市販のPC(ポリカーボネート)、PET(ポリエチレンテレフタレート)、及びPLA(ポリ乳酸)をそれぞれ用いて、それぞれのガラス転移温度Tg(℃)、吸水率(%)、及び加水分解率の各物性を対比し評価した。評価結果を下記表1に示す。
比較例1〜3において比較用ポリマーとして用いたPC、PET、及びPLAの詳細は、以下の通りである。
PC:帝人化成(株)製のポリカーボネート、製品名:パンライト L-1225Y、Tg:150℃
PET:SIGMA-ALDRICH社製ポルエチレンテレフタレート、製品名:Poly(ethylene terephthalate granular、Tg:67℃
PLA:三井化学(株)製のポリ乳酸、製品名:LACEA H-140、Tg:57〜60℃
<吸水率(%)>
吸水率は、以下のようにして測定した。
実施例1〜5で得られたデヒドロアビエチン酸重合体(A)〜(E)と、比較例1〜3の市販のPC、PET、PLA(各1g)とを、熱プレス(160〜250℃)して、200μmのフィルムを作製した。得られたフィルムを23℃の水に24時間浸し、その後、表面の水滴をよく拭き取り、素早く重量を測定した。吸水率を下記式から算出した。

吸水率(%)=(浸水後のフィルムの重量−浸水前のフィルムの重量)/浸水前のフィルムの重量
<加水分解度>
加水分解度は、以下のようにして測定した。
実施例1〜5で得られたデヒドロアビエチン酸重合体(A)〜(E)と、比較例1〜3の比較用ポリマーとして用いた市販のPC、PET、PLA(各1g)とを、THF(テトラヒドロフラン)(30ml)及び1,2−ジクロロエタン(30ml)にそれぞれ溶解し、THF溶液には1N NaOH水溶液(10ml)、1,2−ジクロロエタン溶液には硫酸(0.1ml)を加え、24時間撹拌した。撹拌した溶液を水に投入し、析出した沈殿物の重量平均分子量をGPCにより測定した。
デヒドロアビエチン酸重合体及び比較用ポリマーの各々についての、加水分解後の重量平均分子量と加水分解前の重量平均分子量との比を加水分解度とした。
表1に示されるように、実施例1〜5で得られたデヒドロアビエチン酸重合体(A)〜(E)(ポリエステル重合体)は、PLAとの比較においては、耐熱性及び耐湿耐水性がいずれも向上していることことが判る。また、PET及びPCとの比較においても、デヒドロアビエチン酸重合体(A)〜(E)は、耐湿耐水性が向上していることが判る。
また、各実施例のデヒドロアビエチン酸重合体を用いてJIS K7139に準拠して、射出成形にて多目的試験片を作製した。各実施例のデヒドロアビエチン酸重合体は、成形性に優れ、得られた試験片は電子機器の部材に使用可能な強度があることを確認した。

Claims (17)

  1. 下記一般式(I)又は下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有するデヒドロアビエチン酸重合体。

    (一般式(I)中、L は単結合又は二価の連結基を示し、L はアルキレン基又はアリーレン基を示す。)

    (一般式(III)中、L は単結合又は二価の連結基を表す。)
  2. 前記繰り返し単位が、2つのデヒドロアビエチン酸骨格が直接結合して又は連結基を介して結合してなる二量体構造を含む請求項1に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  3. デヒドロアビエチン酸誘導体とジオール化合物とを用いて得られたポリエステル重合体である請求項1又は請求項2に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  4. 記繰り返し単位が、下記一般式(II)で表される繰り返し単位である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。

    (一般式(II)中、L及びLは、前記一般式(I)におけるL及びLと同義である。)
  5. 前記繰り返し単位が一般式(I)又は一般式(II)で表され、前記Lが、単結合、−O−、−S−、−CO−、−SO−、−O(C2n)O−、−CO(C2n)CO−、−(C2n)−(ここで、nは1〜20の整数である。)、又は−C(−R)(−R)−(ここで、R及びRは、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  6. 前記L が、単結合、−O−、−S−、又は−CH −である請求項5に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  7. 前記L が、炭素数3のアルキレン基である請求項5又は請求項6に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  8. 前記繰り返し単位が一般式(III)で表され、前記L が、単結合、−(C 2n )−、−CO(C 2n )−、−(C 2n )CO −L −、−CO(C 2n )CO −L −(ここで、nは1〜12の整数であり、直鎖でも分岐でも環状でもよく、更に置換基を有していてもよく、分子鎖を構成する炭素原子の1つ以上が酸素原子に置き換わった構造であってもよい。L は炭素数6〜20のアリーレン基であり、単環であっても縮環であってもよく、更に置換基を有していてもよい。)である請求項1に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  9. 前記L が、単結合、−(CH −、−CO(CH −、−(CH CO −C −C(CH −C −、又は−CO(CH CO −C −C(CH −C −である請求項8に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  10. 前記L が、−(CH −である請求項9に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  11. 重量平均分子量が、5000以上500000以下である請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸重合体。
  12. 請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸重合体を含有する複合材料。
  13. 下記一般式(IV)で表される化合物であるデヒドロアビエチン酸誘導体。

    (一般式(IV)中、Lは単結合又は二価の連結基を示し、Yは、塩素原子、−OH、−OR、−OCOR、−OCOOR、又は−OSORを示し、Rは、アルキル基、又はアリール基を示す。)
  14. 前記L が、単結合、−O−、−S−、−CO−、−SO −、−O(C 2n )O−、−CO(C 2n )CO−、−(C 2n )−(ここで、nは1〜12の整数である。)、又は−C(−R )(−R )−(ここで、R 及びR は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)である請求項13に記載のデヒドロアビエチン酸誘導体。
  15. 前記L が、単結合、−O−、−S−、又は−CH −である請求項14に記載のデヒドロアビエチン酸誘導体。
  16. 前記Yが、各々独立に−OH又は−ORを示し、Rはアルキル基である請求項13〜請求項15のいずれか1項に記載のデヒドロアビエチン酸誘導体。
  17. 前記L が−CH −であり、前記Yが−OCH である請求項16に記載のデヒドロアビエチン酸誘導体。
JP2010142916A 2009-06-25 2010-06-23 新規なデヒドロアビエチン酸重合体 Active JP5398650B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010142916A JP5398650B2 (ja) 2009-06-25 2010-06-23 新規なデヒドロアビエチン酸重合体

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009151456 2009-06-25
JP2009151456 2009-06-25
JP2010142916A JP5398650B2 (ja) 2009-06-25 2010-06-23 新規なデヒドロアビエチン酸重合体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011026569A JP2011026569A (ja) 2011-02-10
JP5398650B2 true JP5398650B2 (ja) 2014-01-29

Family

ID=43386616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010142916A Active JP5398650B2 (ja) 2009-06-25 2010-06-23 新規なデヒドロアビエチン酸重合体

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120101250A1 (ja)
EP (1) EP2447297B1 (ja)
JP (1) JP5398650B2 (ja)
KR (1) KR101627009B1 (ja)
CN (1) CN102459400B (ja)
CA (1) CA2766516C (ja)
TW (1) TWI460204B (ja)
WO (1) WO2010150847A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5398650B2 (ja) * 2009-06-25 2014-01-29 富士フイルム株式会社 新規なデヒドロアビエチン酸重合体
JP5710320B2 (ja) * 2010-03-31 2015-04-30 富士フイルム株式会社 デヒドロアビエチン酸由来の重合体およびその用途
JP5797537B2 (ja) * 2010-12-21 2015-10-21 富士フイルム株式会社 デヒドロアビエチン酸誘導体の位置異性体混合物の製造方法
JP5714442B2 (ja) * 2010-12-24 2015-05-07 富士フイルム株式会社 ポリアミド重合体及びその製造方法、樹脂組成物、成形体、繊維、フィルム並びに多孔フィルム
JP5734779B2 (ja) * 2010-12-24 2015-06-17 富士フイルム株式会社 ポリエステル重合体、樹脂組成物、成形体、及びフィルム
JP5738649B2 (ja) * 2011-03-28 2015-06-24 富士フイルム株式会社 デヒドロアビエチン酸誘導体及びその製造方法、並びに12−カルボキシデヒドロアビエチン酸誘導体の製造方法
JP5689444B2 (ja) * 2011-06-23 2015-03-25 富士フイルム株式会社 透明絶縁積層体及びこれを用いたプリント基板
JP2013018874A (ja) * 2011-07-11 2013-01-31 Fujifilm Corp 多孔膜及びこれを用いた反射板
WO2013015247A1 (ja) * 2011-07-26 2013-01-31 富士フイルム株式会社 樹脂、樹脂組成物及びその製造方法、並びにこれを用いたトナー
JP2013064067A (ja) * 2011-09-16 2013-04-11 Fujifilm Corp 樹脂組成物及びその製造方法、並びにこれ用いたトナー
JP5718783B2 (ja) * 2011-10-07 2015-05-13 富士フイルム株式会社 電子写真感光体およびこれを用いた複写機、その感光層形成用ドープ
JP5767619B2 (ja) * 2011-11-25 2015-08-19 富士フイルム株式会社 液晶組成物及びこれに用いられるキラル剤
JP2013203815A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Fujifilm Corp 樹脂及びその製造方法、並びにこれ用いたトナー
JP5869396B2 (ja) * 2012-03-28 2016-02-24 富士フイルム株式会社 硬化性組成物、それを用いた硬化物、接着剤およびポリウレタン樹脂
JP2013209564A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Fujifilm Corp 樹脂混合物、それを含む水性樹脂分散物、トナーおよび現像剤
JP6124151B2 (ja) * 2012-08-22 2017-05-10 荒川化学工業株式会社 重合ロジン化合物及びその製造方法
US9850512B2 (en) 2013-03-15 2017-12-26 The Research Foundation For The State University Of New York Hydrolysis of cellulosic fines in primary clarified sludge of paper mills and the addition of a surfactant to increase the yield
US9951363B2 (en) 2014-03-14 2018-04-24 The Research Foundation for the State University of New York College of Environmental Science and Forestry Enzymatic hydrolysis of old corrugated cardboard (OCC) fines from recycled linerboard mill waste rejects
JP2015197503A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 富士フイルム株式会社 偏光板保護フィルム、偏光板、及び液晶表示装置、並びに偏光板保護フィルムの製造方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3835182A (en) * 1972-09-13 1974-09-10 Us Agriculture Dehydroabietic acid and ethylene reaction products
JPS5922919A (ja) * 1982-07-30 1984-02-06 Arakawa Chem Ind Co Ltd ロジン系ポリエステル樹脂の製造法
JPH04153092A (ja) * 1990-10-18 1992-05-26 Oji Paper Co Ltd 染料熱転写受像シート
JP3099444B2 (ja) 1991-07-31 2000-10-16 荒川化学工業株式会社 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
JP2699040B2 (ja) * 1992-07-14 1998-01-19 ハリマ化成株式会社 製紙用サイズ剤組成物
JP2004231584A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Arakawa Chem Ind Co Ltd 樹脂酸組成物の製造方法、結晶性熱可塑性樹脂用結晶核剤、および結晶性熱可塑性樹脂組成物
JP4986107B2 (ja) * 2005-11-14 2012-07-25 花王株式会社 トナー用ポリエステル
JP4749209B2 (ja) * 2006-04-21 2011-08-17 花王株式会社 トナー
JP5261972B2 (ja) 2007-05-01 2013-08-14 荒川化学工業株式会社 ロジン変性フェノール樹脂およびオフセット印刷用ロジン変性フェノール樹脂
JP4867908B2 (ja) 2007-12-19 2012-02-01 日本電気株式会社 監視システム、ネットワーク監視装置及びサービス実行環境監視方法
JP5398650B2 (ja) * 2009-06-25 2014-01-29 富士フイルム株式会社 新規なデヒドロアビエチン酸重合体

Also Published As

Publication number Publication date
US20120101250A1 (en) 2012-04-26
CA2766516C (en) 2016-05-31
CN102459400B (zh) 2014-10-22
KR20120052196A (ko) 2012-05-23
JP2011026569A (ja) 2011-02-10
WO2010150847A1 (ja) 2010-12-29
CA2766516A1 (en) 2010-12-29
EP2447297A1 (en) 2012-05-02
TWI460204B (zh) 2014-11-11
TW201105704A (en) 2011-02-16
EP2447297A4 (en) 2013-11-06
EP2447297B1 (en) 2015-10-07
CN102459400A (zh) 2012-05-16
KR101627009B1 (ko) 2016-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5398650B2 (ja) 新規なデヒドロアビエチン酸重合体
JP5436251B2 (ja) デヒドロアビエチン酸重合体、成形体、デヒドロアビエチン酸重合体の製造方法、及びデヒドロアビエチン酸化合物
JP5300680B2 (ja) 新規なアビエタン重合体
KR101340406B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 그 성형품
JP2012107009A (ja) 8−アリールオクタン酸誘導体及びそれを用いたポリエステルとその製造方法、並びに複合材料
JP5734779B2 (ja) ポリエステル重合体、樹脂組成物、成形体、及びフィルム
WO1992009641A1 (fr) Copolymere styrenique et production de ce copolymere
CN104937007A (zh) 可交联聚缩酮酯、其制造方法和用途
KR20150084986A (ko) 리그닌 및 아세트산으로부터 유도된 생체재생가능한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 유사체인 폴리(다이하이드로페룰산) 및 이의 공중합체
WO2011143379A2 (en) Poly(dihydroferulic acid) a biorenewable polyethylene terephthalate mimic derived from lignin and acetic acid
CN110256675B (zh) 一种利用半笼型多面体寡聚三羟基倍半硅氧烷改性的乳酸预聚物和聚乳酸及其合成方法
CN110407713A (zh) 一种二元松香基苯并环丁烯单体及其制备方法和应用
JP2012006879A (ja) 3−カルボキシムコノラクトンを原料とする新規エポキシ化合物及びその製造方法
JP6425889B2 (ja) 水酸基を有する重合体及びその製造方法
CN117467058A (zh) 一种生物基聚苯乙烯树脂及其制备方法
JPS6227102B2 (ja)
POURABBAS Unsaturated polyesters from benzofuro [2, 3-b] benzofuran-2, 9-dicarboxylic acid
JP2010215752A (ja) 熱可塑性液晶樹脂の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130529

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131022

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5398650

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250