JPH0912588A - Sugar ester polyol, its production and biodegradable polyurethane utilizing the same - Google Patents

Sugar ester polyol, its production and biodegradable polyurethane utilizing the same

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JPH0912588A
JPH0912588A JP7177978A JP17797895A JPH0912588A JP H0912588 A JPH0912588 A JP H0912588A JP 7177978 A JP7177978 A JP 7177978A JP 17797895 A JP17797895 A JP 17797895A JP H0912588 A JPH0912588 A JP H0912588A
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sugar
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兵衛 畠山
Shigeo Hirose
重雄 廣瀬
Terukazu Teruya
輝一 照屋
Takeshi Kobashigawa
健 小橋川
Tadaaki Tokashiki
唯章 渡嘉敷
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Abstract

PURPOSE: To produce a new ester polyol, rapidly degradable in the natural world, excellent in biodegradability and useful as a raw material, etc., for producing a polyurethane for agriculture- and horticulture-related materials, etc., by adding a specific cyclic lactone to sugars. CONSTITUTION: This new ester polyol of formula I R is a saccharide skeleton; A is an alkylene; n is the total number of hydroxyl groups in the sugar; m is the number of hydroxyl groups to be esterified in the sugar; [n-m] is the number of hydroxyl groups remaining without being esterified and a number within the range of 0 to [n-1]; the product of (l) and m is the number of the cyclic lactone added to the hydroxyl groups in the sugar}. The ester polyol is rapidly degrading in the natural world, excellent in biodegradability and widely utilizable not only as agriculture- and horticulture-related materials but also as household and industria1 uses, etc. The compound is obtained by reacting sugars of formula II (e.g. glucose) with a cyclic lactone of formula III (e.g. ε-caprolactone).

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、糖類を原料として製造
される糖エステルポリオールおよびその製造法に関し、
更に詳細には、使用後自然環境中で微生物等により容易
に分解され、ポリウレタンの原料となる糖エステルポリ
オールおよびその製造法並びにこれを用いて調製される
生分解性ポリウレタンに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sugar ester polyol produced from a saccharide as a raw material and a method for producing the same.
More specifically, the present invention relates to a sugar ester polyol that is a raw material for polyurethane, which is easily decomposed by microorganisms in the natural environment after use, a method for producing the same, and a biodegradable polyurethane prepared using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、プラスチック等の合成高分子に自
然分解性を付与する試みが広く行われており、ポリオー
ル成分とイソシアネート成分を反応させて調製されてい
るポリウレタンについても、これに生分解性を付与させ
る種々の試みがなされている。
2. Description of the Related Art In recent years, attempts have been made widely to impart synthetic degradability to synthetic polymers such as plastics. Polyurethane prepared by reacting a polyol component and an isocyanate component is also biodegradable. Various attempts have been made to give

【0003】例えば、特公昭58−56605号には、
好微生物の粉末状有機質充填物を親水性ウレタンフォー
ムに添加した親水性ウレタンフォームが、また、特開昭
63−284232号には、植物性微細繊維または植物
性粉粒を、エステル基を含有するポリオールと、有機ポ
リイソシアネートとの反応で得られるウレタン樹脂と結
合させた自然界で分解するシートや成型品が開示されて
いる。
For example, Japanese Patent Publication No. 58-56605 discloses that
A hydrophilic urethane foam obtained by adding a microbial powdery organic filler to a hydrophilic urethane foam, and Japanese Patent Laid-Open No. 63-284232 discloses a vegetable fine fiber or a vegetable powder containing an ester group. There is disclosed a sheet or a molded article which is decomposed in the natural world, which is combined with a urethane resin obtained by the reaction of a polyol and an organic polyisocyanate.

【0004】上記発明においては、いずれも天然の有機
質や植物繊維等の添加物の存在が必須であり、基本的に
はポリウレタン自体の分解性でなく、添加物の分解性に
よるとされる。
In any of the above inventions, the presence of additives such as natural organic substances and vegetable fibers is essential, and it is basically not due to the decomposability of the polyurethane itself but due to the degradability of the additives.

【0005】ところで、最近上記方法と異なり、ポリオ
ール成分中に糖蜜を添加することにより、ポリウレタン
自体を生分解性とする方法(特願平3−33402号
等)が開発された。この技術で得られるポリウレタン
は、植物性微細繊維等を用いないため、外観は通常のも
のと同様でありながら満足の行く生分解性を有するもの
であるが、使用する糖蜜が天然物であるため、条件によ
ってはポリウレタンの発泡等の制御が難しい点があっ
た。
By the way, recently, unlike the above-mentioned method, a method has been developed in which the molasses is added to the polyol component to make the polyurethane itself biodegradable (Japanese Patent Application No. 3-33402, etc.). The polyurethane obtained by this technology does not use plant fine fibers, etc., and therefore has the same appearance as that of ordinary ones but satisfactory biodegradability, but the molasses used is a natural product. However, it was difficult to control the foaming of polyurethane depending on the conditions.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記した糖蜜の利用に
より、ポリウレタン自体にほぼ満足の行く生分解性を付
与することは可能となったが、更に上記した加工上の問
題点の解消が求められており、本発明の課題はこれを解
消した生分解性ポリウレタンの製造技術を提供するもの
である。
Although it has been possible to impart almost satisfactory biodegradability to the polyurethane itself by utilizing the above molasses, it is required to eliminate the above-mentioned processing problems. Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for producing a biodegradable polyurethane that solves this problem.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、糖類のポ
リウレタン製造用のポリオールとしての使用可能性につ
いて、研究を行った結果、糖類の水酸基をエステル基で
修飾することにより、生分解性ポリウレタンの原料とし
て優れた性能を有するポリオールが得られることを見出
し、本発明を完成した。
[Means for Solving the Problems] As a result of research on the possibility of using saccharides as a polyol for producing polyurethane, the present inventors have found that biodegradability is improved by modifying the hydroxyl groups of saccharides with ester groups. The present invention has been completed by finding that a polyol having excellent performance can be obtained as a raw material for polyurethane.

【0008】すなわち本発明は、次の式(I)That is, the present invention provides the following formula (I):

【化5】 (式中、Rは糖骨格を、Aはアルキレン基を示し、nは
糖中の水酸基の総数を示し、mは糖中のエステル化され
る水酸基数を示し、n−mはエステル化されず残存する
糖中の水酸基数であって、0〜n−1の範囲の数を示
し、lとmの積は糖の水酸基に付加した環状ラクトンの
数を示す)で表される糖エステルポリオールを提供する
ものである。
Embedded image (In the formula, R represents a sugar skeleton, A represents an alkylene group, n represents the total number of hydroxyl groups in the sugar, m represents the number of hydroxyl groups to be esterified in the sugar, and nm is not esterified. The number of hydroxyl groups in the remaining sugar represents a number in the range of 0 to n-1, and the product of 1 and m represents the number of cyclic lactone added to the hydroxyl group of the sugar). It is provided.

【0009】本発明の糖エステルポリオールは、次式に
従い、式(II)で表される糖類に式(III)で表される
環状ラクトンを付加させてエステルとすることにより製
造される。
The sugar ester polyol of the present invention is produced by adding the cyclic lactone represented by the formula (III) to the saccharide represented by the formula (II) to give an ester according to the following formula.

【化6】 (式中、R、A、m、nおよびlは前記した意味を有す
る)
[Chemical 6] (Wherein R, A, m, n and l have the above-mentioned meanings)

【0010】糖類(II)としては、例えば、グルコー
ス、フルクトース、マンノース、アラビノース、キシロ
ース、ガラクトース等の単糖類、シュークロース、セロ
ビオース、マルトース等の二糖類、セロトリオース等の
オリゴ糖、セルロース、デンプン、グリコーゲン、カロ
ニン、ラミナラン、デキストラン、イヌリン、レバン、
マンナン、キシラン、ペクチン酸、アルギン酸、キチ
ン、グアラン、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、ヒアル
ロン酸、メスキットガム、ガッチガム、アラビアゴム、
植物粘質物、細菌多糖類等の多糖類が利用される。
Examples of the saccharide (II) include monosaccharides such as glucose, fructose, mannose, arabinose, xylose and galactose, disaccharides such as sucrose, cellobiose and maltose, oligosaccharides such as cellotriose, cellulose, starch and glycogen. , Caronin, laminaran, dextran, inulin, levan,
Mannan, xylan, pectic acid, alginic acid, chitin, guaran, heparin, chondroitin sulfate, hyaluronic acid, methkit gum, gatch gum, gum arabic,
Polysaccharides such as plant mucilage and bacterial polysaccharides are used.

【0011】また、これらに代えて、それらの混合物で
ある糖蜜を利用しても良い。 糖蜜は、サトウキビ、テ
ンサイ等から得られるものであり、精製糖蜜、氷糖蜜で
あっても、また、製糖後に得られる廃糖蜜であってもよ
いが、経済性の面からは廃糖蜜が有利である。
Instead of these, molasses which is a mixture thereof may be used. Molasses is obtained from sugar cane, sugar beet, etc., and may be refined molasses, ice molasses, or molasses obtained after sugar production, but molasses is advantageous from the economical point of view. is there.

【0012】一方、環状ラクトン(III)としては、例
えば、メチル ε−カプロラクトン、ε−カプロラクト
ン、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、δ−
バレロラクトン等の環状ラクトン、および、これらに脂
肪族もしくは芳香族の置換基を有する化合物を好ましく
用いることができる。また、これらの環状ラクトンは2
種以上を組み合わせて用いることができる。
On the other hand, as the cyclic lactone (III), for example, methyl ε-caprolactone, ε-caprolactone, β-propiolactone, β-butyrolactone, δ-
Cyclic lactones such as valerolactone, and compounds having an aliphatic or aromatic substituent therefor can be preferably used. In addition, these cyclic lactones are 2
More than one species can be used in combination.

【0013】上記の糖類(II)と環状ラクトン(III)
との付加反応は、糖類中のエステル化される水酸基数m
によっても変わるが、一般には糖類(II)の水酸基1モ
ルに対し、1〜100モル程度の環状ラクトン(III)
を用いて行えば良い。
The above saccharide (II) and cyclic lactone (III)
The number of esterified hydroxyl groups in the sugar is m
Generally, 1 to 100 mol of cyclic lactone (III) is used for 1 mol of hydroxyl group of saccharide (II), though it depends on
Can be done using.

【0014】反応は、溶媒の存在または不存在下、一般
的には、例えば錫、鉛、マンガン、アルミ等の金属アル
コラート、金属カルボキシレート、アルキル金属、キレ
ート金属等の触媒、より具体的には、例えばジラウリン
酸ジ−n−ブチル錫、ジ(2−エチルヘキサン酸)錫、
チタニウムテトライソプロポキシド、アルミニウムトリ
イソプロポキシド等の触媒を用い、室温〜180℃程度
の温度で、1〜24時間程度行えば良い。
The reaction is generally carried out in the presence or absence of a solvent, for example, a metal alcoholate such as tin, lead, manganese or aluminum, a metal carboxylate, a catalyst such as an alkyl metal or a chelate metal, more specifically, a catalyst. , For example, di-n-butyltin dilaurate, tin di (2-ethylhexanoate),
A catalyst such as titanium tetraisopropoxide or aluminum triisopropoxide may be used at a temperature of room temperature to 180 ° C. for about 1 to 24 hours.

【0015】また、上記反応においては、糖類(II)と
多価アルコールを併用し、環状ラクトン(III)と反応
させることもできる。
In the above reaction, saccharide (II) and polyhydric alcohol may be used in combination and reacted with cyclic lactone (III).

【0016】かくして得られる本発明の糖エステルポリ
オールは、通常のポリオール成分と同様に、ポリウレタ
ン製造の原料として利用することができる。 例えば、
本発明の糖エステルポリオールを、必要により従来公知
のポリオール成分と混合し、公知のイソシアネート成分
と反応させることにより生分解性ポリウレタンを製造す
ることができる。
The sugar ester polyol of the present invention thus obtained can be used as a raw material for polyurethane production, in the same manner as a usual polyol component. For example,
A biodegradable polyurethane can be produced by optionally mixing the sugar ester polyol of the present invention with a conventionally known polyol component and reacting it with a known isocyanate component.

【0017】例えば、前記のようにして得られた糖エス
テルポリオールまたはこれと公知ポリオール成分の混合
物に、ポリイソシアネート成分を添加混合し、10〜1
50℃、好ましくは20〜120℃の温度、常圧または
加圧で反応させることができる。
For example, the polyisocyanate component is added to and mixed with the sugar ester polyol obtained as described above or a mixture of the sugar ester polyol and the known polyol component, and 10 to 1 is added.
The reaction can be carried out at a temperature of 50 ° C., preferably 20 to 120 ° C., atmospheric pressure or pressure.

【0018】ポリウレタンの製造に用いられる、ポリイ
ソシアネート成分の使用割合は、25〜75%、好まし
くは35〜65%程度である。
The proportion of the polyisocyanate component used in the production of polyurethane is 25 to 75%, preferably 35 to 65%.

【0019】利用されるイソシアネート成分としては、
特に制限はなく、脂肪族系ポリイソシアネート、脂環族
系ポリイソシアネートおよび芳香族系ポリイソシアネー
トの他、それらの変性体等を例示することができる。
The isocyanate component used is
There is no particular limitation, and examples thereof include aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, aromatic polyisocyanates, and modified products thereof.

【0020】このうち、脂肪族系ポリイソシアネートと
しては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートが挙
げられ、脂環族系ポリイソシアネートとしては、例え
ば、イソホロンジイソシアネートが挙げられる。
Of these, examples of the aliphatic polyisocyanate include hexamethylene diisocyanate, and examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate.

【0021】また、芳香族系ポリイソシアネートとして
は、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI)、ポリメリックジフェニルメタンジイソシア
ネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリ
ス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等が挙
げられる。
Examples of the aromatic polyisocyanate include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric diphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanatophenyl) thiophosphate and the like. .

【0022】更に、ポリイソシアネート変性体として
は、例えばウレタンプレポリマー、ヘキサメチレンジイ
ソシアネートビューレット、ヘキサメチレンジイソシア
ネートトリマー、イソホロンジイソシアネート トリマ
ー等が挙げられる。
Further, examples of the modified polyisocyanate include urethane prepolymer, hexamethylene diisocyanate burette, hexamethylene diisocyanate trimer, and isophorone diisocyanate trimer.

【0023】また、ポリウレタンの製造に際しては、糖
エステルポリオールに、ウレタン化反応の触媒を添加す
るのが好ましく、このような触媒としては、スズ系やア
ミン系等の従来公知のものを用いることができる。
Further, in the production of polyurethane, it is preferable to add a catalyst for the urethanization reaction to the sugar ester polyol, and as such a catalyst, a conventionally known one such as tin type or amine type is used. it can.

【0024】本発明によりポリウレタンを製造する場
合、糖エステルポリオールにポリイソシアネートを添加
混合した混合物を成形材料として用い、これを所要形状
に成形した後、ウレタン化反応を行うことにより、所要
形状のポリウレタン複合体成形品とすることができる。
また、糖エステルポリオール中に発泡剤としての水を
適量添加することにより、発泡成形品とすることができ
る。成形品の形状は、シート状、板体状、柱状、容器状
等の種々の形状であることができる。
When a polyurethane is produced according to the present invention, a mixture obtained by adding and mixing a polyisocyanate to a sugar ester polyol is used as a molding material, and the mixture is molded into a desired shape and then subjected to a urethanization reaction to obtain a polyurethane having a desired shape. It can be a composite molded article.
Further, by adding an appropriate amount of water as a foaming agent to the sugar ester polyol, a foamed molded article can be obtained. The shape of the molded product can be various shapes such as a sheet shape, a plate shape, a column shape, and a container shape.

【0025】[0025]

【作用】本発明の糖エステルポリオールを利用して調製
したポリウレタンが、後記実施例で示すように強度が強
くしかも生分解性を示すのは、糖エステルポリオール中
の糖成分の作用によるものである。すなわち、糖はポリ
ウレタン中でハードセグメントとして働くため、強度を
上げることができるのである。 そして、本発明の生分
解性ポリウレタンは、その中に組み込まれた糖成分が微
生物の作用を優先的に受け、速やかに分解するのであ
る。
The polyurethane prepared by using the sugar ester polyol of the present invention has high strength and biodegradability as shown in Examples below, because of the action of the sugar component in the sugar ester polyol. . That is, since sugar acts as a hard segment in polyurethane, strength can be increased. In the biodegradable polyurethane of the present invention, the sugar component incorporated therein is preferentially subjected to the action of microorganisms and rapidly decomposes.

【0026】[0026]

【実施例】次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれら実施例になんら制約されない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0027】実 施 例 1 グルコース 5gを5gのエチレングリコール中に計り
取り、加熱して溶解させた。 得られた溶液 5.84g
にジラウリン酸ジ−n−ブチル錫を0.02g添加し、
それに80gのε−カプロラクトンと0.05gのジラ
ウリン酸ジ−n−ブチル錫の混合物を、150℃で1時
間30分かけて滴下した。 滴下後、さらに150℃で
22時間反応を続け、グルコース−エチレングリコール
系の糖エステルポリオールを調製した。
Example 1 Glucose 5 g was weighed into 5 g of ethylene glycol and heated to dissolve. The obtained solution 5.84 g
0.02 g of di-n-butyltin dilaurate was added to
A mixture of 80 g of ε-caprolactone and 0.05 g of di-n-butyltin dilaurate was added dropwise thereto at 150 ° C over 1 hour and 30 minutes. After the dropping, the reaction was further continued at 150 ° C. for 22 hours to prepare a glucose-ethylene glycol-based sugar ester polyol.

【0028】得られた糖エステルポリオールは、数平均
分子量が2,018、重量平均分子量が4,965、軟化
点が35.6℃、水酸基価が60.84mgKOH/gで
あった。
The sugar ester polyol obtained had a number average molecular weight of 2,018, a weight average molecular weight of 4,965, a softening point of 35.6 ° C. and a hydroxyl value of 60.84 mg KOH / g.

【0029】また、赤外吸収スペクトルにより、次に示
す吸収が認められた。 エステル: 1726cm-1、1244cm-1 エーテル: 1192cm-1 アルコール: 3437cm-1、1047cm-1 メチレン: 2946cm-1、2866cm-1、733
cm-1
Further, the following absorption was confirmed from the infrared absorption spectrum. Ester: 1726 cm -1 , 1244 cm -1 Ether: 1192 cm -1 Alcohol: 3437 cm -1 , 1047 cm -1 Methylene: 2946 cm -1 , 2866 cm -1 , 733
cm -1

【0030】実 施 例 2 実施例1において、グルコースのかわりにフルクトース
をエチレングリコールに等量溶解させた溶液 5.84g
を用いて、実施例1と同様にしてフルクトース−エチレ
ングリコール系の糖エステルポリオールを調製した。
Example 2 5.84 g of a solution prepared by dissolving fructose in place of glucose in ethylene glycol in the same amount as in Example 1.
A fructose-ethylene glycol-based sugar ester polyol was prepared in the same manner as in Example 1.

【0031】得られた糖エステルポリオールは、数平均
分子量が3,061、重量平均分子量が5,413、軟化
点が34.70℃、水酸基価が71.97mgKOH/g
であった。
The sugar ester polyol thus obtained had a number average molecular weight of 3,061, a weight average molecular weight of 5,413, a softening point of 34.70 ° C. and a hydroxyl value of 71.97 mgKOH / g.
Met.

【0032】また、赤外吸収スペクトルにより、次に示
す吸収が認められた。 エステル: 1728cm-1、1244cm-1 エーテル: 1190cm-1 アルコール: 3444cm-1、1048cm-1 メチレン: 2946cm-1、2868cm-1、732
cm-1
Further, the following absorption was confirmed from the infrared absorption spectrum. Ester: 1728 cm -1 , 1244 cm -1 Ether: 1190 cm -1 Alcohol: 3444 cm -1 , 1048 cm -1 Methylene: 2946 cm -1 , 2868 cm -1 , 732
cm -1

【0033】実 施 例 3 実施例1において、グルコースのかわりにシュクロース
をエチレングリコールに等量溶解させた溶液 6.30g
を用いて、実施例1と同様にしてシュクロース−エチレ
ングリコール系糖エステルポリオールを調製した。
Example 3 In Example 1, 6.30 g of a solution prepared by dissolving sucrose instead of glucose in ethylene glycol in the same amount.
A sucrose-ethylene glycol sugar ester polyol was prepared in the same manner as in Example 1.

【0034】得られた糖エステルポリオールは、数平均
分子量が1,762、重量平均分子量が3,935、軟化
点が33.7℃、水酸基価が73.97mgKOH/gで
あった。
The obtained sugar ester polyol had a number average molecular weight of 1,762, a weight average molecular weight of 3,935, a softening point of 33.7 ° C. and a hydroxyl value of 73.97 mgKOH / g.

【0035】また、赤外吸収スペクトルにより、次に示
す吸収が認められた。 エステル: 1726cm-1、1244cm-1 エーテル: 1192cm-1 アルコール: 3437cm-1、1047cm-1 メチレン: 2946cm-1、2866cm-1、733
cm-1
Further, the following absorption was confirmed from the infrared absorption spectrum. Ester: 1726 cm -1 , 1244 cm -1 Ether: 1192 cm -1 Alcohol: 3437 cm -1 , 1047 cm -1 Methylene: 2946 cm -1 , 2866 cm -1 , 733
cm -1

【0036】実 施 例 4 糖蜜 80gをエチレングリコール 20g中に計り取
り、混合攪拌機で約2時間混合、攪拌した。 ついで、
遠心分離機により、20分間、8000rpmで遠心分
離し、固形物残渣を除去した。 得られた混合物(水分
率;23%)の14.74gを水分除去を行った後、0.
02gのジラウリン酸ジ−n−ブチル錫を添加し、それ
に80gのε−カプロラクトンと0.05gのジラウリ
ン酸ジ−n−ブチル錫の混合物を、150℃で1時間3
0分かけて滴下した。 滴下後、さらに150℃で22
時間反応を続け、糖蜜−エチレングリコール系の糖エス
テルポリオールを調製した。
Example 4 80 g of molasses was weighed in 20 g of ethylene glycol, and mixed and stirred for about 2 hours with a mixing stirrer. Then
The solid residue was removed by centrifugation at 8000 rpm for 20 minutes using a centrifuge. After removing water from 14.74 g of the obtained mixture (water content: 23%),
02 g of di-n-butyltin dilaurate are added, to which 80 g of a mixture of ε-caprolactone and 0.05 g of di-n-butyltin dilaurate are added at 150 ° C. for 3 hours for 1 hour.
It was added dropwise over 0 minutes. After dripping, it is further 22
The reaction was continued for a time to prepare a molasses-ethylene glycol-based sugar ester polyol.

【0037】得られた糖エステルポリオールは、数平均
分子量が1,845、重量平均分子量が4,503、軟化
点が34.1℃、水酸基価が77.88mgKOH/gで
あった。
The resulting sugar ester polyol had a number average molecular weight of 1,845, a weight average molecular weight of 4,503, a softening point of 34.1 ° C. and a hydroxyl value of 77.88 mgKOH / g.

【0038】また、赤外吸収スペクトルにより、次に示
す吸収が認められた。 エステル: 1726cm-1、1246cm-1 エーテル: 1194cm-1 アルコール: 3437cm-1、1047cm-1 メチレン: 2944cm-1、2866cm-1、733
cm-1
Further, the following absorption was confirmed from the infrared absorption spectrum. Ester: 1726 cm -1 , 1246 cm -1 Ether: 1194 cm -1 Alcohol: 3437 cm -1 , 1047 cm -1 Methylene: 2944 cm -1 , 2866 cm -1 , 733
cm -1

【0039】実 施 例 5 シュクロース 7.48gに80gのε−カプロラクトン
と0.07gのジラウリン酸ジ−n−ブチル錫の混合物
を、150℃で1時間30分かけて滴下した。滴下後、
さらに150℃で22時間反応を続け、シュクロース−
糖エステルポリオールを調製した。
Example 5 To 7.48 g of sucrose, a mixture of 80 g of ε-caprolactone and 0.07 g of di-n-butyltin dilaurate was added dropwise at 150 ° C. over 1 hour and 30 minutes. After dripping,
The reaction was continued at 150 ° C for 22 hours, and sucrose-
A sugar ester polyol was prepared.

【0040】得られた糖エステルポリオールは、赤外吸
収スペクトルにより、次に示す吸収が認められた。
The following absorption was observed in the infrared absorption spectrum of the obtained sugar ester polyol.

【0041】 エステル: 1726cm-1、1244cm-1 エーテル: 1192cm-1 アルコール: 3437cm-1、1047cm-1 メチレン: 2946cm-1、2866cm-1、733
cm-1
Ester: 1726 cm -1 , 1244 cm -1 Ether: 1192 cm -1 Alcohol: 3437 cm -1 , 1047 cm -1 Methylene: 2946 cm -1 , 2866 cm -1 , 733
cm -1

【0042】実 施 例 6 塩化リチウム 4gを溶解したヘキサメチルホスホアミ
ド 50mlにセルロース 1gを溶解し、これに微量の
ジラウリン酸ジブチル錫を加えて得られた溶液に、微量
のジラウリン酸ジブチル錫を含むε−カプロラクトン
5gを170℃で滴下し、その後2時間反応させた。得
られた溶液に水 50mlを加えて、これをセロハンチ
ューブに入れて脱塩した後、チューブ内容物中の水分を
減圧留去した。得られた化合物の赤外吸収スペクトルに
は、エステル結合に基づく 1730cm-1の吸収が認
められた。
Example 6 1 g of cellulose was dissolved in 50 ml of hexamethylphosphoamide in which 4 g of lithium chloride was dissolved, and a small amount of dibutyltin dilaurate was added to the solution to obtain a solution containing a small amount of dibutyltin dilaurate. ε-caprolactone
5 g was added dropwise at 170 ° C., and then reacted for 2 hours. 50 ml of water was added to the obtained solution, which was placed in a cellophane tube for desalting, and then water in the tube contents was distilled off under reduced pressure. In the infrared absorption spectrum of the obtained compound, absorption at 1730 cm -1 based on an ester bond was observed.

【0043】実 施 例 7 実施例4で得た糖エステルポリオール 30gを加熱
し、融解させた後、真空中で脱気した。 そこへ5.64
gのクルードなジフェニルメタンジイソシアネート(M
DI)を加え、ゆっくりと混合攪拌し、その後脱気し
た。
Example 7 30 g of the sugar ester polyol obtained in Example 4 was heated and melted, and then deaerated in a vacuum. 5.64 there
g of crude diphenylmethane diisocyanate (M
DI) was added, mixed and stirred slowly, and then degassed.

【0044】得られた混合物を110℃、200kgf
/cm2 で2時間プレスし、ポリウレタンシートを調製
した。 このポリウレタンシートのガラス転移温度は−
49.6℃、熱分解温度が337.4℃であった。
The obtained mixture was heated at 110 ° C. and 200 kgf.
/ Cm 2 was pressed for 2 hours to prepare a polyurethane sheet. The glass transition temperature of this polyurethane sheet is −
The temperature was 49.6 ° C and the thermal decomposition temperature was 337.4 ° C.

【0045】実 施 例 8 実施例3で得た糖エステルポリオール 8.0gを融解さ
せ、12.0gの市販のポリカプロラクトン(平均分子
量550)中に計り取り、ゆっくりと混合攪拌し、真空
中で脱気した。 そこへ7.33gのMDIを加え、ゆっ
くりと混合攪拌し、その後脱気した。
Example 8 8.0 g of the sugar ester polyol obtained in Example 3 was melted, weighed into 12.0 g of commercially available polycaprolactone (average molecular weight 550), mixed and stirred slowly, and in a vacuum. Degassed. 7.33 g of MDI was added thereto, and the mixture was slowly mixed and stirred, and then degassed.

【0046】得られた混合物を110℃、200kgf
/cm2 で2時間プレスし、ポリウレタンシートを調製
した。 このポリウレタンシートのガラス転移温度は−
19.1℃、熱分解温度が333.7℃であった。
The obtained mixture was heated at 110 ° C. and 200 kgf.
/ Cm 2 was pressed for 2 hours to prepare a polyurethane sheet. The glass transition temperature of this polyurethane sheet is −
The temperature was 19.1 ° C and the thermal decomposition temperature was 333.7 ° C.

【0047】実 施 例 9 実施例4で得た糖エステルポリオール 50gを50g
の市販ポリカプロラクトン(平均分子量2000)中に
計り取り、そこへ水 3.0g、整泡剤(NUCシリコー
ンL−520;日本ユニカー(株)製) 2.7g、スズ
系触媒(ジラウリン酸ジ−n−ブチル錫) 0.6g、ア
ミン系触媒(ジアザビシクロオクタン)0.6gを加え
てよく攪拌する。 そこへMDI 73.4gを加えて攪
拌し、発泡が始まった時点で攪拌を停止する。 発泡が
十分に進行した後、さらに生成物を一晩放置してポリウ
レタンフォームを調製した。
Example 9 50 g of the sugar ester polyol obtained in Example 4 was added to 50 g.
Commercially available polycaprolactone (average molecular weight 2000), water 3.0 g, foam stabilizer (NUC Silicone L-520; Nippon Unicar Co., Ltd.) 2.7 g, tin catalyst (dilauric acid di-). 0.6 g of n-butyltin) and 0.6 g of amine-based catalyst (diazabicyclooctane) are added, and the mixture is stirred well. 73.4 g of MDI was added thereto and stirred, and the stirring was stopped when foaming started. After the foaming proceeded sufficiently, the product was further left overnight to prepare a polyurethane foam.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明の糖エステルポリオールを用いて
調製したポリウレタンは、生分解性にも優れており、自
然界で速やかに分解するものであった。従って、本発明
の生分解性ポリウレタンは、不要になった後は自然に戻
るものとして、農産・園芸関係の資材としてはもとよ
り、家庭用、産業用等に広く利用できるものである。 以 上
EFFECT OF THE INVENTION The polyurethane prepared using the sugar ester polyol of the present invention has excellent biodegradability and is rapidly decomposed in nature. Therefore, the biodegradable polyurethane of the present invention can be widely used not only as a material for agricultural and horticultural purposes but also for household use, industrial use, etc. as it returns to nature after it is no longer needed. that's all

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 照屋 輝一 沖縄県具志川市字州崎5−1 株式会社ト ロピカルテクノセンター内 (72)発明者 小橋川 健 沖縄県具志川市字州崎5−1 株式会社ト ロピカルテクノセンター内 (72)発明者 渡嘉敷 唯章 沖縄県具志川市字州崎5−1 株式会社ト ロピカルテクノセンター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Teruya Teruya, 5-1, Kyushuzaki, Gushikawa-shi, Okinawa Prefecture Tropical Techno Center Co., Ltd. (72) Ken Kobashigawa, 5-1 Kushizaki, Kushizaki, Gushikawa-shi, Okinawa Prefecture In the Tropical Techno Center (72) Inventor Yusho Tokashiki 5-1 Kushizaki, Gushikawa City, Okinawa Prefecture Tropical Techno Center Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 次の式(I) 【化1】 (式中、Rは糖骨格を、Aはアルキレン基を示し、nは
糖中の水酸基の総数を示し、mは糖中のエステル化され
る水酸基数を示し、n−mはエステル化されず残存する
糖中の水酸基数であって、0〜n−1の範囲の数を示
し、lとmの積は糖の水酸基に付加した環状ラクトンの
数を示す)で表される糖エステルポリオール。
1. The following formula (I): (In the formula, R represents a sugar skeleton, A represents an alkylene group, n represents the total number of hydroxyl groups in the sugar, m represents the number of hydroxyl groups to be esterified in the sugar, and nm is not esterified. The number of hydroxyl groups in the remaining sugar, which is a number in the range of 0 to n-1, and the product of 1 and m represents the number of cyclic lactones added to the hydroxyl groups of the sugar).
【請求項2】 糖類が単糖類、二糖類、オリゴ糖または
多糖類から選ばれるものである請求項1記載の糖エステ
ルポリオール。
2. The sugar ester polyol according to claim 1, wherein the saccharide is selected from monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides or polysaccharides.
【請求項3】 環状ラクトンが、メチル ε−カプロラ
クトン、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、
β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトンまたはこれら
に脂肪族もしくは芳香族の置換基を有する化合物の1種
または2種以上である請求項1記載の糖エステルポリオ
ール。
3. The cyclic lactone is methyl ε-caprolactone, ε-caprolactone, β-propiolactone,
The sugar ester polyol according to claim 1, which is one or more of β-butyrolactone, δ-valerolactone or a compound having an aliphatic or aromatic substituent on them.
【請求項4】 次の式(II) 【化2】 (式中、Rは糖骨格を、nは糖中の水酸基の総数を示
す)で表される糖類に、次の式(III) 【化3】 (式中、Aはアルキレン基を示す)で表される環状ラク
トンを付加させることを特徴とする次の式(I) 【化4】 (式中、R、Aおよびnは前記した意味を有し、mは糖
中のエステル化される水酸基数を示し、n−mはエステ
ル化されず残存する糖中の水酸基数であって、0〜n−
1の範囲の数を示し、lとmの積は糖の水酸基に付加し
た環状ラクトンの数を示す)で表される糖エステルポリ
オールの製造法。
4. The following formula (II): (Wherein R represents a sugar skeleton and n represents the total number of hydroxyl groups in the sugar) and a sugar represented by the following formula (III): A cyclic lactone represented by the formula (wherein A represents an alkylene group) is added, and the following formula (I): (In the formula, R, A, and n have the above-described meanings, m represents the number of hydroxyl groups in the sugar that are esterified, and nm is the number of hydroxyl groups in the sugar that is not esterified and remains, 0-n-
A method for producing a sugar ester polyol represented by the formula (1), and the product of 1 and m represents the number of cyclic lactones added to the sugar hydroxyl group.
【請求項5】 請求項第1項記載の糖エステルポリオー
ルとイソシアネート類を反応させて得られる生分解性ポ
リウレタン。
5. A biodegradable polyurethane obtained by reacting the sugar ester polyol according to claim 1 with isocyanates.
【請求項6】 糖類が単糖類、二糖類、オリゴ糖または
多糖類から選ばれるものである請求項5記載の生分解性
ポリウレタン。
6. The biodegradable polyurethane according to claim 5, wherein the saccharide is selected from monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides and polysaccharides.
【請求項7】 環状ラクトンが、メチル ε−カプロラ
クトン、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、
β−ブチロラクトン、δ−バレロラクトンまたはこれら
に脂肪族もしくは芳香族の置換基を有する化合物の1種
または2種以上である請求項5記載の生分解性ポリウレ
タン。
7. The cyclic lactone is methyl ε-caprolactone, ε-caprolactone, β-propiolactone,
The biodegradable polyurethane according to claim 5, which is one or more of β-butyrolactone, δ-valerolactone or a compound having an aliphatic or aromatic substituent on them.
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WO2007040163A1 (en) * 2005-10-04 2007-04-12 Kaneka Corporation Polyurethane derivative, polyurethane foam, and process for producing them
JP2009263414A (en) * 2008-04-22 2009-11-12 Kanai Educational Institution Thermoformable material excellent in biodegradability, method for producing the same, and thermoformed article

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