JPH0959359A - ポリエステル重合体およびその製造方法 - Google Patents

ポリエステル重合体およびその製造方法

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JPH0959359A
JPH0959359A JP14053596A JP14053596A JPH0959359A JP H0959359 A JPH0959359 A JP H0959359A JP 14053596 A JP14053596 A JP 14053596A JP 14053596 A JP14053596 A JP 14053596A JP H0959359 A JPH0959359 A JP H0959359A
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JP
Japan
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polymer
polymerization
polyester polymer
polymer according
oxalic acid
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Application number
JP14053596A
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English (en)
Inventor
Koji Yamauchi
幸二 山内
Shunei Inoue
俊英 井上
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】成形品、繊維およびフィルムとして使用するに
耐え得る熱安定性、機械特性を有し、さらに色調が優れ
る高分子量のポリエステル重合体を提供することを課題
とする。 【解決手段】一般式(1)で表される繰り返しからなる
ポリエステル重合体であって、ゲルパーミエーションク
トマトグラフィーにより測定し、標準ポリスチレンによ
り換算した数平均分子量が10000以上であることを
特徴とするポリエステル重合体。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形品、繊維、フ
ィルムとして使用するに耐え得る熱安定性、機械特性を
有し、さらに色調が優れる高分子量のポリエステル重合
体およびその製造方法に関するものである。さらに詳し
くはシュウ酸を一成分とするポリエステル重合体および
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】合成繊維、フィルムおよびその他成形体
の利用の増加に伴って、近年、地球環境の保護を目的と
して、環境へ負荷を与えない高分子材料(生分解性プラ
スチック)の研究開発が活発に行われている。従来より
脂肪族ポリエステルは生分解性を有することが知られて
いるが、ほとんどの脂肪族ポリエステルは耐熱性や機械
特性に劣るため、合成繊維、フィルムおよび成形体とし
て使用するには充分でない。しかし脂肪族ポリエステル
の中でもシュウ酸を一成分とするポリエステルは機械特
性に優れることが知られており、これまでに幾つかの報
告がある。
【0003】例えば、シュウ酸とアルキレングリコール
の重縮合反応を水と共沸しうる炭化水素系化合物の存在
下、120℃以下の温度で行うことによりシュウ酸系ポ
リエステルが得られることが開示されている(特開昭5
0−90399号公報)。
【0004】またA.Alksnis等は、シュウ酸と
シュウ酸に対して当モルのエチレングリコールをp−ト
ルエンスルホン酸を触媒とし、ベンゼン中で重合させ、
さらに得られたポリマをトリウムカーボネート触媒によ
り170〜180℃の温度で重合することによりシュウ
酸とエチレングリコールからなるポリエステルを合成す
ることが記載されている(J.Polym,Sci,P
olm Chem Ed,15,1855(197
7)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開昭5
0−90399号報に開示されている方法により得られ
るシュウ酸−アルキレングリコールからなるポリエステ
ルはポリマ分子量が5000以下と極めて低く、熱安定
性、さらに機械特性にも劣るため、成形品、繊維、フィ
ルムとしての使用に耐え得るものではなかった。
【0006】さらにA.Alksnis等の方法により
得られるシュウ酸−エチレングリコールからなる脂肪族
ポリエステルは数平均分子量は8000程度と低く、ま
た熱安定性、機械特性にも劣り、さらに重合体の着色が
ひどく、成形品、繊維、フィルムとしての使用に耐え得
るものではなかった。
【0007】そこで本発明者等は成形品、繊維、フィル
ムとして使用するに耐え得るポリエステルを創出するた
め、シュウ酸系ポリエステルの高分子量化、熱安定性、
機械特性および色調の向上を課題とした。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは以上
の状況を鑑み、シュウ酸を一成分とするポリエステルに
ついて鋭意検討を重ねた結果、特定の触媒および重合条
件を選択することにより、高分子量のポリエステルが得
られること、そしてこのポリエステルが熱安定性、機械
特性および色調に優れ、成形品、繊維およびフィルムと
して使用できることを見いだし本発明に到達した。
【0009】すなわち本発明は、一般式(1)で表され
る繰り返しからなるポリエステル重合体であって、ゲル
パーミエーションクロマトグラフィーにより測定し、標
準ポリスチレンにより換算した数平均分子量が1000
0以上であることを特徴とするポリエステル重合体を提
供するものである。
【0010】
【化3】 (ただし式中、mは2以上の整数を表す。)
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明のポリエステル重合体
について具体的に説明する。本発明のポリエステル重合
体は、上記のごとく一般式(1)で表される繰り返し単
位からなる。
【0012】一般式(1)の構造中mは2以上の整数を
表す。mが2以上の整数のものが熱安定性、機械特性の
面で好ましく、特に好ましくは2または4である。また
mは2以上であれば、異なる整数の混合物であってもか
まわない。
【0013】また本発明のポリエステル重合体は、ゲル
パーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により
測定し、標準ポリスチレンで換算した数平均分子量(M
n)が10000以上のものが熱安定性、機械物性およ
び成形加工性の面で必須である。数平均分子量の上限に
特に制限はないが、その上限は通常100万以下、特に
50万以下、さらに10万以下であることが好ましい。
【0014】さらに本発明のポリエステル重合体は、示
差走査熱量計(DSC)により測定した融解熱(ΔH)
が60mJ/mg以上のものが機械物性の面で好まし
く、さらに好ましくは70mJ/mg以上である。上限
に特に制限はないが、通常100mJ/mg以下、特に
90mJ/mg以下、さらに80mJ/mg以下である
ことが好ましい。
【0015】ここで、融解熱量とは示差熱量計による測
定において、ポリマを−100℃から20℃/分の昇温
条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度(Tm1
)の観測後、Tm1 +20℃の温度で10分間保持し
た後、20℃/分の降温条件で−100℃まで一旦冷却
し、15分間保持した後、再度20℃/分の昇温条件で
測定した際に観測される吸熱ピーク温度(Tm2 )のピ
ークより求められる吸熱ピークの熱量を指す。
【0016】また本発明のポリエステル重合体中のアル
コール末端基モル分率(α)、ギ酸エステル末端基モル
分率(β)およびカルボン酸末端基モル分率(γ)は下
記一般式を満たすことが、ポリマの熱安定性および色調
の面で好ましく、0.5≦α/(α+β+γ)≦1.0
さらに、0.6≦α/(α+β+γ)≦1.0を満たす
ことが好ましい。
【0017】このような本発明のポリエステル重合体
は、以下に示す方法により製造することができる。
【0018】すなわち、シュウ酸とシュウ酸に対して
1.05倍モル以上の一般式(2)で表されるグリコー
ルを重合第一段階において、有機溶媒中あるいは有機溶
媒を用いずに、重合触媒(A)の存在下で重合させ、重
合体1を製造した後、重合第二段階において、重合体1
を有機溶媒を用いずに、重合触媒(B)の存在下、減圧
下で重合させることにより製造することができる。
【0019】
【化4】 (ただし式中、mは2以上の整数を表す。) 本発明で使用されるシュウ酸は無水シュウ酸あるいはシ
ュウ酸水和物を使用することができる。
【0020】また本発明で使用されるグリコールは上記
一般式で表されるものである。一般式(2)の構造中m
は2以上の整数を表し、mが2以上であれば異なる整数
の混合物であってもかまわないが、好ましくはmは2か
ら10の整数である。具体例としてはエチレングリコー
ル、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジ
オール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサン
ジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタ
ンジール、1,9−ノナジオール、1,10−デカンジ
オールから選ばれる一種または2種以上の混合物が挙げ
られるが、好ましくはエチレングリコール、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−デカンジオールから選ばれ
る1種または2種以上の混合物であり、さらに好ましく
は、エチレングリコール、1,4−ブタンジオールから
選ばれる1種または2種上の混合物である。
【0021】また本発明において使用するグリコールの
仕込モル量は、得られるポリマの熱安定性の面から、シ
ュウ酸に対して1.05倍モル以上が好ましく、さらに
好ましくは1.1倍モル以上である。上限は特に制限は
ないが、5.0倍モル以下が好ましく、さらに好ましく
は3.0倍モル以下である。
【0022】また本発明の重合第一段階は有機溶媒中で
もあるいは有機溶媒を用いず行うことができる。有機溶
媒中で行う場合、水に実質的に溶解しない溶媒であれば
特に制限はないが、具体的には、25℃における水に対
する溶解度が10.0%以下であり、かつ25℃におけ
る比誘電率εが40.00以下であることが好ましい。
このような有機溶媒の具体例としてはベンゼン、トルエ
ン、キシレン、クロロホルム、クロロベンゼン、四塩化
炭素、o−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン、
m−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼ
ン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、
シクロヘキセン、テトラリン、デカリン、石油、灯油、
エチルエーテル、テトラヒドロフランなどが好ましく、
さらに好ましくはベンゼン、トルエン、キシレン、クロ
ロホルム、クロロベンゼン、エチルエーテル、シクロヘ
キセンである。
【0023】有機溶媒の使用量は、特に制限はないが、
得られるポリマ収率、重合時間および生産性の面から使
用するシュウ酸1モルに対して、0.01〜10リット
ルが好ましく、さらに0.1〜5リットルであることが
好ましい。
【0024】本発明における重合第一段の重合温度は、
最終的に得られるポリマの熱安定性の面から100℃以
下が好ましく、さらに好ましくは90℃以下である。下
限は特に制限はないが、室温以上であることが好まし
い。
【0025】また本発明の重合第一段階の重合時間は、
重合温度および触媒量により著しく異なる。通常は0.
1〜50時間、好ましくは0.2〜20時間、さらに好
ましくは0.5〜10時間である。
【0026】また本発明の重合第一段階において生成す
る縮合水は、反応を速やかに進行させるために系外に留
出させることが好ましい。この場合、重合装置に水分留
出管を重合装置に装着することができる。
【0027】また生成する縮合水を無機吸着性化合物あ
るいは有機吸水性化合物により吸着・吸水させ脱水する
こともできる。この場合、重合系内あるいは重合溶媒が
還流する経路にこれらの化合物を添加することができ
る。これらの化合物としては、モレキュラーシーブ、シ
リカゲル、無水炭酸ナトリウム、無水硫酸マグネシウム
あるいはポリビニルアルコールで代表される高分子ゲル
などが挙げられる。
【0028】また本発明の重合第一段階において得られ
る重合体1は、最終的に得られるポリマの熱安定性、機
械物性および色調の面から、実質的にカルボン酸末端基
およびギ酸エステル末端基を有さないことが好ましい。
【0029】また本発明の重合第一段階において得られ
る重合体1の数平均分子量は、特に制限はないが、生産
性の面あるいは得られるポリマの熱安定性の面から、ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定し、
標準ポリスチレンにより換算した数平均分子量が100
以上1万未満であることが好ましく、さらに好ましくは
2000以上1万未満である。
【0030】また重合第一段階で得られた重合体1はろ
過により回収することもできる。回収した重合体1はこ
のまま重合第二段階で使用してもよいし、乾燥後使用し
てもよい。あるいは回収した重合体1を溶媒で洗浄ある
いは再沈澱精製してから使用してもよい。
【0031】洗浄に用いる有機溶媒としては、特に制限
はないが、具体的にはベンゼン、トルエン、キシレン、
クロロホルム、アセトン、メチルエチルケトン、アセト
ニトチル、メタノール、エタノール、水、クロロベンゼ
ン、四塩化炭素、o−ジクロロベンゼン、p−ジクロロ
ベンゼン、m−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリク
ロロベンゼン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロ
ヘキサン、シクロヘキセン、テトラリン、デカリン、石
油、灯油、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどが
好ましく、さらに好ましくはベンゼン、トルエン、キシ
レン、クロロホルム、アセトン、メタノール、水、クロ
ロベンゼン、エチルエーテル、シクロヘキセンである。
【0032】ただし、有機溶媒で洗浄後、重合体1を乾
燥させることなく、そのまま重合第2段階で使用する場
合、残存する溶媒が重合を阻害する可能性がある。この
ような場合に使用する有機溶媒としてはベンゼン、トル
エン、キシレン、クロロホルム、アセトン、メチルエチ
ルケトン、アセトニトリル、水、クロロベンゼン、四塩
化炭素、o−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼ
ン、m−ジクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベ
ンゼン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサ
ン、シクロヘキセン、テトラリン、デカリン、石油、灯
油、エチルエーテル、テトラヒドロフランなどが好まし
く、さらに好ましくはベンゼン、トルエン、キシレン、
クロロホルム、アセトン、水、エチルエーテル、シクロ
ヘキセンである。
【0033】また本発明において得られた重合体1は、
重合第二段階において、有機溶媒中あるいは有機溶媒を
用いずに、重合触媒(B)の存在下、減圧下で重合させ
ることにより高分子量化させることができる。
【0034】本発明の重合第二段階は有機溶媒中でもあ
るいは有機溶媒を用いず行うことができる。有機溶媒中
で行う場合、重合を阻害しない有機溶媒であれば特に制
限はないが、具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、クロロホルム、アセトン、クロロベンゼン、四塩化
炭素、水、エチレングリコール、ブタンジオールなどの
各種グリコール、メチルエチルケトン、o−ジクロロベ
ンゼン、p−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼ
ン、1,2,4−トリクロロベンゼン、ペンタン、ヘキ
サン、ヘプタン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テ
トラリン、デカリン、石油、灯油、エチルエーテル、テ
トラヒドロフランなどが好ましく、さらに好ましくはベ
ンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、クロロベ
ンゼン、エチルエーテル、シクロヘキセンである。
【0035】また本発明の重合二段階における減圧度
は、10mmHg以下が好ましく、さらに好ましくは1
mmHg以下である。下限については特に制限はなく、
低いほうが好ましく、真空であってもよいが、通常0.
01〜10mmHgの範囲で好ましく行なうことができ
る。
【0036】また重合温度は、100℃以上300℃未
満が好ましく、さらに好ましくは150℃以上250℃
未満である。
【0037】また重合第二段階における重合時間は触媒
量、反応温度および減圧度などにより著しく異なる。通
常は0.1〜50時間、好ましくは0.2〜20時間、
さらに好ましくは0.5〜10時間である。
【0038】また本発明の重合触媒(A)または(B)
としては、例えばモノブチルヒドロキシチンオキシド、
チタンテトラブトキシド、フッ化セシウム、フッ化アン
チモンから選ばれる1種または2種以上の混合物である
ことが好ましい。
【0039】またポリマの熱安定性、ポリマの色調の面
から触媒(A)および(B)は同一であることがさらに
好ましく、この場合、触媒としてはモノブチルヒドロキ
シチンオキシド、チタンテトラブトキシドから選ばれる
触媒であることが好ましい。
【0040】本発明で使用する重合触媒(A)の使用量
は特に制限はないが、通常シュウ酸およびグリコールの
総モル数に対する重合触媒のモル%は0.001〜1.
0が好ましく、さらに好ましくは0.01〜0.5であ
る。
【0041】また重合触媒(B)の使用量は特に制限は
ないが、通常重合体1の重量に対する重合触媒重量%は
0.001〜1.0が好ましく、さらに好ましくは0.
01〜0.5が好ましく、さらに好ましくは0.1〜
0.2である。
【0042】本発明で使用される重合触媒(A)または
重合触媒(B)は、そのまま使用してもよいし、あるい
は有機溶媒や重合において使用するグリコールで希釈し
た形で使用してもよい。使用される有機溶媒としては触
媒を失活させたり、重合反応を阻害させない極性基を有
さない不活性溶剤であれば特に制限はないが、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、テトラリン、デ
カリン、石油、灯油、クロロベンゼン、o−ジクロロベ
ンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼ
ン、1,2,4−トリクロロベンゼン、エチルエーテ
ル、テトラヒドロフランなどが好ましく、さらに好まし
くはベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、o−ジクロ
ロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベン
ゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン、シクロヘキセ
ンである。
【0043】また本発明において、ポリマ分子量、ポリ
マの熱安定性、成形品、繊維およびフィルムへの加工性
を向上させるために、重合第一段階および/または重合
第二段階および/または重合終了時に、ギ酸捕捉剤を添
加することができる。ギ酸捕捉能を有する無機化合物あ
るいは有機化合物であれば特に制限はないが、具体的に
は、メラミン、シアヌール酸塩、イミン、ピリジン、ピ
ペラジン、ピロリドン、アラニン、ポリアラニン、ナイ
ロン、ナイロン共重合体などのN含有化合物、またはス
テアリン酸カルシウム、12−ヒドロキシステアリン酸
カルシウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸ナト
リウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸コバル
ト、パルミチン酸カルシウム、酢酸カルシウム、酢酸リ
チウム、酢酸ナトリウムなどの有機カルボン酸塩さらに
水酸化カルシウム、水酸化ナトリウムなどの無機水酸化
物などを使用することができる。これらのギ酸捕捉剤の
うち、メラミン、シアヌール酸塩、ナイロン、ナイロン
共重合体、ポリアラニン、ステアリン酸カルシウム、酢
酸カルシウム、酢酸リチウム、酢酸ナトリウムが好まし
く、さらに好ましくはメラミン、ステアリン酸カルシウ
ム、酢酸カルシウム、ナイロン、ポリアラニンである。
【0044】ギ酸捕捉剤の添加量としては、シュウ酸お
よびグリコールの総モル量は0.001〜30重量部が
好ましく、さらに好ましくは0.01〜10重量部であ
る。
【0045】生成した重合体2はたとえばメタノール、
アセトン、水あるいは塩酸を含有したメタノール、アセ
トン、水などによって沈澱させ、続いて遠心分離あるい
はろ過によって回収し洗浄した後乾燥する。精製が必要
な場合にはいったん重合体を溶剤に溶解させ、不純物を
ろ過によって除去した後、ろ液をメタノール、アセト
ン、水などによって再沈澱させて精製することができ
る。
【0046】また本発明のポリエステル重合体は生分解
性を有しており、また高分子量体であり、かつ熱安定性
に優れるため溶融成形可能であり、押出成形、射出成
形、プレス成形などが可能である。したがってフィル
ム、管、パイプ、ロッド及び繊維や、希望する任意の形
状と大きさを持った成形品に成形し、使用することがで
きる。
【0047】成形品としては、例えば食品用トレー、食
品容器、飲料・食品・非食品ボトル、ボトルキャップ、
魚箱、野菜箱、トイレタリー用品、収納用トレー、玩
具、事務用機器、事務用品、コンテナー、レトルトパッ
ク、化粧品容器、洗剤容器、シャンプー容器、ポット、
スプーン、ナイフ、皿などの食器、キャンピング用品、
リボンカセット、トナー容器、瓶、梱包材、パッキン
材、包装用パッキング材、スプール、ファンシー商品、
剃刀、育苗資材、鉢、プランター、徐放性錠剤、農業用
カプセル、洗剤・化粧品容器、注射器、医療用使い捨て
資材、使い捨て医療用器具、釣り具用品、ゴルフ用品、
レジャー用品、マリンスポーツ用品、マリンスポーツ部
品、マリンスポーツ資材、空調資材、空調器具、各種ギ
ヤー、各種ケース、センサー、コネクター、ハウジン
グ、コンピューター関連部品、電気・電子部品、自動車
部品などが、フィルムとしては、農業用フィルム、農業
用被覆剤、農業用マルチフィルム、コーティング肥料、
肥料袋、ゴミ袋、食品用フィルム、食品包装フィルム、
包装用フィルム、シュリンクフィルム、発泡シート、テ
ーラーバック、ショッピングバッグ、包装材料、離型
紙、保護フィルム、結束テープ、マルチフィルム、人工
皮膚、創傷被覆材、パッケージ、熱転写のキャリアベー
スフィルム、分離膜などが、さらに繊維としては、防虫
網、農業用ロープ、育木ロープ、魚網、刺網、底中網、
底引き網、手術用縫合糸手術用衣服、釣り糸、フィルタ
ー、紙おむつ、生活生理用品、衣服、不織布、織物など
が挙げられる。
【0048】さらに、本発明のポリエステル重合体に対
しては、所望により、フェノール系、リン系、イオウ系
などの酸化防止剤、熱安定剤、ベンゾフェノン系などの
紫外線吸収剤、耐光安定剤、アミン系などの帯電防止
剤、脂肪族アルコールのエステル、アミドなどの滑剤、
ブロム系またはリン系難燃剤、離型剤、多価アルコール
のエーテルなどの改質剤および染料・顔料を含む着色
剤、エポキシ系、イソシアネート系などのカップリング
剤などの通常の添加剤を1種以上添加することができ
る。
【0049】さらに本発明以外のポリエステル、ポリカ
ーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、
ポリプロピレン、ポリエチレンなどのオレフィン系重合
体、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/1−ブ
テン共重合体、エチレン/環状オレフィン共重合体、エ
チレン/プロピレン/非共役ジエン共重合体、エチレン
/アクリル酸エチル共重合体、エチレン/メタクリル酸
グリシジル共重合体、エチレン/酢酸ビニル/メタクリ
ル酸グルシジル共重合体およびエチレン/プロピレン−
g−無水マレイン酸共重合体などのオレフィン系共重合
体、ポリエステルポリエーテルエラストマー、ポリエス
テルポリエステルエラストマー、フッ素樹脂などの熱可
塑性樹脂あるいはメラミン樹脂、ユリア樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性
樹脂あるいはセルロース、アセチル化セルロース、グラ
フト化セルロースなどの化学修飾を施したセルロース誘
導体、デンプン、グラフト化デンプンなどの化学修飾を
施したデンプン誘導体、キトサン、グラフト化キトサン
などの化学修飾を施したキトサン誘導体、キチン、グラ
フト化キチンなどの化学修飾を施したキチン誘導体、キ
トサン、グラフト化キトサンなどの化学修飾を施したキ
トサン誘導体、ポリアミノ酸やポリアミノ酸誘導体、ナ
イロン3、ナイロン4などの脂肪族ナイロン、ポリヒド
ロキシバリレート、ポリヒドロキシバリレート共重合
体、ポリブチレート、ポリブチレート共重合体などの微
生物により合成される脂肪族ポリエステル、エチレン−
一酸化炭素交互共重合体などの脂肪族ポリケトン、エポ
キシ−一酸化炭素交互共重合体などの脂肪族ポリカーボ
ネート、脂肪族ポリウレタン、ポリグリコリド、ポリ乳
酸、ポリグリコリド共重合体、ポリ乳酸共重合体、ポリ
ε−カプロラクトン、ポリε−カプロラクトン共重合
体、ポリp−ジオキサノン、ポリオルソエステルなどの
本発明以外の脂肪族ポリエステルあるいはポリウレタ
ン、ポリビニルアルコールなどの生分解性を有する合成
樹脂あるいは天然樹脂を本発明のポリエステル重合体の
特性を損なわない範囲で配合してもかまわない。
【0050】また、繊維状および/または粒状の充填剤
を添加することにより、ポリエステル重合体の強度、剛
性、耐熱性などを大幅に向上させることができる。この
ような充填剤の具体例としては、ガラス繊維、炭素繊
維、金属繊維、アラミド繊維、アスベスト、チタン酸カ
リウムウィスカ、ワラステナイト、ガラスフレーク、ガ
ラスビーズ、タルク、マイカ、クレー、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、酸化チタンおよび酸化アルミニウム
などが挙げられ、なかでもチョップドストランドタイプ
のガラス繊維が好ましく用いられる。添加量としては
0.1〜80重量部が好ましく、さらに好ましくは1〜
30重量部である。
【0051】
【実施例】以下実施例により本発明の効果をさらに詳細
に説明する。ただし本発明はこれらの例によってなんら
限定されるものではない。
【0052】実施例および比較例で用いた試薬の精製方
法について以下に示す。
【0053】シュウ酸:使用前に減圧下真空乾燥した。
【0054】グリコール:水素化カルシウムで脱水精製
後、還流して減圧下で精製した。
【0055】重合触媒:使用前に減圧下真空乾燥した。
【0056】ベンゼン、エーテル、クロロホルム、シク
ロヘキサン:水素化カルシウムで脱水還流後、蒸留によ
り精製した。
【0057】実施例および比較例で述べられている各測
定項目は以下の方法に従った。
【0058】・数平均分子量(Mn) 検出器にWATERS社示差屈折計WATERS410
を用い、MODEL510高速液体クロマトグラフィー
を用いて測定した。測定条件は、ヘキサフロロイソプロ
パノールを溶離液とし、カラム温度39℃とし、試料濃
度1〜2mg/mlの溶液を0.1ml注入した。カラ
ムはWATERS社のポリスチレン多孔性膨潤ゲルが充
填されたウルトラスタイラジェルリニアーとウルトラス
タイラジェル100Aを直列に接続し、溶離液0.5m
l/min、カラム圧力500psiとした。ポリマ分
子量は、標準ポリスチレンによる校正曲線と対比して換
算させた。
【0059】・融点、融解熱(ΔH)、ガラス転移温度
(Tg) PERKIN−ELMER DSC−7を用い、窒素雰
囲気下、サンプル量10mg、−100から20℃/分
の昇温条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度
(Tm1 )の観測後、Tm1 +20℃の温度で10分間
保持した後、再度20℃/分の昇温条件で測定した際に
観測される吸熱ピーク温度(Tm2 )のピークより求め
られる吸熱ピークの面積より融解熱(ΔH)を算出し
た。また融点は融点ピークのピークトップをとり、Tg
は中点法により決定した。
【0060】・ポリマ末端基モル分率 500MHz 1H −NMRスペクトルを用い、重水素
化DMSOを用い、120℃、積算回数1万回で測定し
た。5.1ppmのシグナルは−OH末端基、8.2p
pmのシグナルはギ酸エステル末端基、11.0ppm
のシグナルはカルボン酸末端基に帰属することができ、
それぞれの強度比を用い、各種末端基モル分率α、β、
γを測定し、D=α/(α+β+γ)を算出した。
【0061】・重合体1のカルボン酸末端およびギ酸エ
ステル末端の確認(重合体1の末端基) 500MHz 1H−NMRスペクトルを用い、重水素
化DMSOを用い、120℃、積算回数1万回で測定し
た。8.2ppmのシグナル(ギ酸エステル末端基)、
11.0ppmのシグナル(カルボン酸末端基)が検出
されない場合を○、検出される場合を×とし評価した。
【0062】・熱分解温度(Td5%:5%重量減量温
度) セイコー電子社TG/TDAを用い、測定温度領域50
〜600℃、昇温速度10℃、窒素雰囲気下で測定し、
得られた重量減量曲線より、重量が5%減量した温度を
Td5%とした。
【0063】成形・機械物性:手動式小型成形機を用い
て、シリンダ温度200℃、金型温度60℃で1/2号
ダンベル試験片を成形し、成形性を評価した。成形によ
りダンベルが得られた場合を○、きわめて脆くダンベル
が得られなかった場合を×とし評価した。また成形可能
な場合はこの試験片を用い引張強度、破断伸びを測定し
た。
【0064】・フィルム成形・物性 200℃で溶融プレスすることによりフィルム形成能を
評価した。溶融プレスによりポリマがフィルム状に得ら
れた場合を○、極めて脆くフィルム状にならない場合を
×とし評価した。
【0065】・紡糸・物性 シリンダ温度200℃、口金径φ1mm〜1.2mmの
口金を利用し、400〜500dのモノフィラメントと
し、倍率8〜10倍で延伸した。ポリマが繊維状に得ら
れた場合を○、きわめて脆く繊維状に紡糸できなかった
場合を×とした。
【0066】・生分解性 100μm厚さのプレスフィルム10mgを、リゾープ
ス・アリザスリパーゼ(シグマ化学社性)1mgを0.
2Mリン酸緩衝液5mlに添加し、37℃で18時間作
用させ、重量減少率を測定した。また好気性活性汚泥曝
気槽中にフィルムを浸透し、30℃で6ヶ月経過後、取
り出して状態を観察した。原形をとどめない、すなわち
生分解した場合を○、形状変化しない、すなわち生分解
しない場合を×とし評価した。なおフィルム状に成形で
きなかったものについては評価できずとした。
【0067】・色調 カラーマシーンを用い、L値、W値を測定した。
【0068】実施例1 10L三口フラスコに還流管と水分留出管およびスリー
ワンモーターを取付け、フラスコ内に、シュウ酸(40
2.6g:4.47mol)およびエチレングリコール
(274ml:4.913mol)を加え、3Lのベン
ゼン溶液とした。チタンテトラブトキシド(10.0
g:0.029mol)を加え、ベンゼン還流下で反応
させた。3時間後、反応溶液を冷却し、沈澱物をろ過に
より回収した。回収物をアセトンで洗浄し、真空乾燥し
て重合体1を得た(回収率89.5%、Mn=500
0、重合体1の末端基:○)。
【0069】続いて、重合体1(300g)とチタンテ
トラブトキシド(0.2g)を重縮合管に加え、200
℃/0.5mHg、8時間反応を行った。ポリマ融液を
水中に投下し、60℃で真空乾燥することによりポリマ
を得た(回収率90.1%)。
【0070】得られたポリマのIRスペクトルにおいて
2800〜3100cm-1にCH伸縮振動に帰属される
吸収、1750cm-1、および1100〜1400cm
-1にエステルに帰属される吸収が認められた。また1H
−NMRにおいて、4.5ppmにオキシエチレンのシ
グナルが認めらたことからシュウ酸−エチレングリコー
ルポリマが確かに生成していることが確認できた。
【0071】Mn=20400、Mw/Mn=2.3、
Tg=34℃、Tm=182℃、ΔH=85.0(mJ
/mg)、Td5%=305℃、D=0.6、成形性:
○(引張強度=35MPa、伸び=10%)、フィルム
成形性:○、紡糸:○。リパーゼ作用時の重量減少率=
100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:○。色調:L=
67.2、W=65.9。
【0072】シュウ酸とシュウ酸に対して1.1倍モル
のエチレングリコールをベンゼン溶媒中、重合触媒
(A)としてチタンテトラブトキシドにより重合させる
ことにより、カルボン酸末端およびギ酸エステル末端を
持たない重合体1が高収率で得られた。さらにこの重合
体1をチタンテトラブトキシドにより高分子量化させる
ことにより、生分解性、熱安定性、機械特性および色調
に優れた高分子量ポリエステル重合体が得られた。また
得られたポリマは成形品だけでなく、繊維、釣り糸、フ
ィルムにも加工することができ、生分解性の各種用途に
使用することができる。
【0073】実施例2 実施例1と同様にシュウ酸(402.6g:4.47m
ol)とエチレングリコール(300ml:5.38m
ol)を用い、チタンテトラブトキシド(10.0g:
0.029mol)を触媒とし、エーテル還流下で反応
させた。3時間後、反応溶液を冷却し、沈澱物をろ過に
より回収した。回収物をメタノールで洗浄し、真空乾燥
して重合体1を得た(回収率90.3%、Mn=550
0、オリゴマ末端基:○)。続いて、重合体1(300
g)とモノブチルヒドロキシチンオキシド(0.1g)
を重縮合管に加え、190℃/0.5mHg、7時間反
応を行った。ポリマ融液を水中に投下し、60℃で真空
乾燥することによりポリマを得た(回収率91.3
%)。
【0074】得られたポリマのIRおよび1H−NMR
は実施例1において得られたポリマスペクトルと同様で
あり、したがってシュウ酸−エチレングリコールポリマ
が確かに生成していることがわかる。
【0075】Mn=25400、Mw/Mn=2.5、
Tg=34℃、Tm=182℃、ΔH=84.0(mJ
/mg)、Td5%=302℃、D=0.6、成形性:
○(引張強度=36MPa、伸び=12%)、フィルム
成形性:○、紡糸:○。リパーゼ作用時の重量減少率=
100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:○。色調:L=
70.2、W=69.9。
【0076】シュウ酸とシュウ酸に対して1.2倍モル
のエチレングリコールを、エーテル溶媒中、重合触媒
(A)としてチタンテトラブトキドにより重合させるこ
とにより、カルボン酸末端基およびギ酸エステル末端基
を持たない重合体1が高収率で得られた。さらにこの重
合体1を重合触媒(B)としてモノブチルヒドロキシチ
ンオキシドにより高分子量化させることにより、生分解
性、熱安定性、加工性、機械特性および色調に優れた高
分子量のポリエステル重合体が得られた。
【0077】実施例3 実施例1と同様にシュウ酸(402.6g:4.47m
ol)とエチレングリコール(300ml:5.38m
ol)を用い、モノブチルヒドロキシチンオキシド(1
0g:0.048mol)を触媒とし、ベンゼン還流下
で反応させた。3時間後、反応溶液を冷却し、沈澱物を
ろ過により回収した。回収物をメタノールで洗浄し、真
空乾燥して重合体1を得た(回収率92.3%、Mn=
5200、重合体1の末端基:○)。続いて、重合体1
(300g)とフッ化セシウム(0.3g)を重縮合管
に入れ、220℃/0.5mHg、7時間反応を行っ
た。重合終了後、メラミン(3g:0.02mol)を
添加し、10分間撹はん後ポリマ融液を水中に投下し、
60℃で真空乾燥することによりポリマを得た(回収率
91.3%)。得られたポリマのIRおよび1H−NM
Rは実施例1において得られたポリマスペクトルと同様
であり、したがってシュウ酸−エチレングリコールポリ
マが確かに生成していることがわかる。
【0078】Mn=28000、Mw/Mn=2.3、
Tg=34℃、Tm=182℃、ΔH=83.0(mJ
/mg)、Td5%=323℃、D=0.67、成形
性:○(引張強度=36MPa、伸び=12%)、フィ
ルム成形性:○、紡糸:○。リパーゼ作用時の重量減少
率=100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:○。色調:
L=80.2、W=79.1。得られたポリマのIRお
よび1H−NMRは実施例1において得られたポリマス
ペクトルと同様であり、したがってシュウ酸−エチレン
グリコールポリマが確かに生成していることがわかる。
【0079】重合第一段階において、ベンゼン溶媒中、
重合触媒(A)としてモノブチルチンオキシドを用いる
ことにより、カルボン酸末端基およびギ酸エステル末端
基を持たない重合体1が高収率で得られた。さらに重合
体1を触媒(B)としてフッ化セシウムを用い、さらに
重合終了時にギ酸捕捉剤としてメラミンを添加すること
により、生分解性、熱安定性、加工性、機械特性および
色調に優れた高分子量のポリエステル重合体が得られ
た。特にギ酸捕捉剤を添加することにより、熱安定性、
色調がさらに向上した。
【0080】実施例4 実施例1と同様にシュウ酸(402.6g:4.47m
ol)とエチレングリコール(350ml:6.28m
ol)を用い、チタンテトラブトキシド(10.0g:
0.029mol)を触媒とし、水吸着化合物としてモ
レキュラーシーブス3A(10g)を使用し、90℃で
反応させた。反応溶液を冷却し、沈澱物をろ過により回
収した。回収物をアセトンで洗浄し、真空乾燥して重合
体1を得た(回収率91.3%、Mn=5200、重合
体1の末端基:○)。続いて、重合体1(300g)と
フッ化アンチモン(0.2g)およびギ酸捕捉剤として
ポリ−β−アラニン(3g:0.02mol)を重縮合
管に入れ、200℃/0.5mHg、7時間反応を行っ
た。ポリマ融液を水中に投下し、60℃で真空乾燥する
ことによりポリマを得た(回収率92.3%)。
【0081】得られたポリマのIRおよび1H −NMR
は実施例1において得られたポリマスペクトルと同様で
あり、したがってシュウ酸−エチレングリコールポリマ
が確かに生成していることがわかる。
【0082】Mn=25000、Mw/Mn=2.4、
Tg=35℃、Tm=182℃、ΔH=82.2(mJ
/mg)、Td5%=321℃、D=0.63、成形
性:○(引張強度=35MPa、伸び=14%)、フィ
ルム成形性:○、紡糸:○。リパーゼ作用時の重量減少
率=100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:○。色調:
L=81.0、W=79.6。
【0083】重合第一段階において、有機溶媒を用い
ず、重合触媒(A)として、チタンテトラブトキシドを
用い、脱水剤としてモレキュラーシーブスを添加するこ
とにより、カルボン酸末端基およびギ酸エステル末端基
を持たない重合体1が高収率で得られた。またこの重合
体1をポリ−β−アラニン存在下、重合触媒(B)とし
てフッ化セシウムを用いて高分子量化することにより、
生分解性、熱安定性、成形加工性、機械特性および色調
に優れた高分子量生分解性ポリマが得られた。特に重合
段階においてギ酸捕捉剤としてポリ−β−アラニンを添
加することにより熱安定性および色調がさらに向上し
た。
【0084】実施例5 シュウ酸(402.6g:4.47mol)と1,4−
ブタンジオール(436ml:4.92mol)を用
い、チタンテトラブトキシド(10.0g:0.029
mol)を触媒とし、ベンゼン還流下で反応させた。反
応溶液を冷却し、沈澱物をろ過により回収した。回収物
をアセトンで洗浄し、真空乾燥して重合体1を得た(回
収率92.8%、Mn=6000、重合体1の末端基:
○)。続いて、重合体1(300g)とモノブチルヒド
ロキシチンオキシド(0.1g)を重縮合管に入れ、1
50℃/0.5mHg、7時間反応を行った。ポリマ融
液を水中に投下し、60℃で真空乾燥することによりポ
リマを得た(回収率92.3%)。
【0085】Mn=29000、Mw/Mn=2.6、
Tg=−12℃、Tm=106℃、ΔH=106.4
(mJ/mg)、Td5%=308℃、D=0.60、
成形性:○(引張強度=28MPa、伸び=190
%)、フィルム成形性:○、紡糸:○。リパーゼ作用時
の重量減少率=100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:
○。色調:L=68.1、W=66.9。
【0086】得られたポリマのIRスペクトルにおいて
2800〜3100cm−1にCH伸縮振動に帰属され
る吸収、1750cm-1、および1100〜1400c
-1にエステルに帰属される吸収が認められた。また1
H−NMRにおいて、1.8ppmおよび4.3ppm
にブタンジオール単位に由来するシグナルが認められた
ことからシュウ酸−ブタンジオールが確かに生成してい
ることが確認できた。
【0087】シュウ酸とシュウ酸に対して1.1倍モル
の1,4−ブタンジオールを用いても、生分解性、熱安
定性、加工性、機械特性および色調に優れた高分子量生
分解性ポリマが得られた。得られたポリマは成形品だけ
でなく、繊維、釣り糸、フィルムにも加工することがで
き、生分解性の各種用途に使用することができる。
【0088】実施例6 シュウ酸(402.6g:4.47mol)と1,4−
ブタンジオール(450ml:5.08mol)を用
い、モノブチルヒドロキシチンオキシド(10.0g:
0.048mol)を触媒とし、シクロヘキサン還流下
で反応させた。反応溶液を冷却し、沈澱物をろ過により
回収した。回収物をメタノールで洗浄し、真空乾燥して
重合体1を得た(回収率91.8%、Mn=5000、
重合体1の末端基:○)。続いて、重合体1(300
g)とチタンテトラブトキシド(0.1g)を重縮合管
に加え、170℃/0.5mHg、7時間反応を行っ
た。ポリマ融液を水中に投下し、60℃で真空乾燥する
ことによりポリマを得た(回収率94.3%)。
【0089】Mn=31000、Mw/Mn=2.5、
Tg=−5℃、Tm=106℃、ΔH=103.4(m
J/mg)、Td5%=306℃、D=0.55、成形
性:○(引張強度=30MPa、伸び=250%)、フ
ィルム成形性:○、紡糸:○。リパーゼ作用時の重量減
少率=100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:○。色
調:L=69.1、W=68.9 得られたポリマのIR、1H−NMRスペクトルは実施
例5において得られたポリマのスペクトルと同様であ
り、したがってシュウ酸−1,4−ブタンジオールポリ
マが確かに生成していることがわかる。
【0090】シュウ酸とシュウ酸に対して1.1倍モル
の1,4−ブタンジオールの組み合わせにより、シクロ
ヘキサン溶媒中、重合触媒(A)としてモノブチルヒド
ロキシチンオキシドを用いることにより、カルボン酸末
端およびギ酸エステル末端基を有さない重合体1が高収
率で得られた。さらに重合体1をチタンテトラブトキシ
ドにより高分子量化することにより、生分解性、熱安定
性、加工性、機械特性および色調に優れた高分子量ポリ
エステル重合体が得られた。
【0091】実施例7 シュウ酸(402.6g:4.47mol)と1,4−
ブタンジオール(225ml:2.54mol)および
エチレングリコール(175ml:3.14mol)を
用い、チタンテトラブトキシド(10.0g:0.02
9mol)を触媒とし、ベンゼン還流下で反応させた。
反応溶液を冷却し、沈澱物をろ過により回収した。回収
物をメタノールで洗浄し、真空乾燥して重合体1を得た
(回収率90.8%、Mn=6000、重合体1の末端
基:○)。続いて、重合体1(300g)とチタンテト
ラブトキシド(0.1g)を重縮合管に加え、200℃
/0.3mHg、7時間反応を行った。ポリマ融液を水
中に投下し、60℃で真空乾燥することによりポリマを
得た(回収率93.1%)。
【0092】Mn=29000、Mw/Mn=2.4、
Tg=−18℃、Tm=100℃、ΔH=90.2(m
J/mg)、Td5%=309℃、D=0.60、成形
性:○(引張強度=25MPa、伸び=250%)、フ
ィルム成形性:○、紡糸:○。リパーゼ作用時の重量減
少率=100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:○。色
調:L=70.2、W=69.1。
【0093】得られたポリマのIRスペクトルにおいて
2800〜3100cm−1にCH伸縮振動に由来する
吸収、1750cm-1および1100〜1400cm-1
にエステルに由来する吸収が認められた。また1H−N
MRにおいて4.5ppmにオキシエチレンのシグナル
および1.8ppmおよび4.3ppmにブタンジオー
ル単位に由来するシグナルが認められたことから、シュ
ウ酸−エチレングリコール、1,4−ブタンジオール共
重合体が確かに生成していることが確認できた。
【0094】グリコールとしてエチレングリコールおよ
び1,4−ブタンジオールを用いても生分解性、熱安定
性、加工性、機械特性および色調に優れた高分子量ポリ
エステル重合体が得られた。
【0095】比較例1 特開昭50−90399に開示されている実施例2の方
法に従って、シュウ酸(402.6g:4.47mo
l)とエチレングリコール(242ml:4.43mo
l)を、重合触媒として酢酸亜鉛2水塩(0.49g)
を用い、ベンゼン(555ml)還流下で5時間反応さ
せた。トリメチルホスフェート(0.4g)を加え、系
内を15mmHgとし、低沸点物を留去した後、放冷し
た。得られたポリマを回収し、真空乾燥してポリマを回
収した(回収率50%)。
【0096】Mn=2000、Mw/Mn=1.5、T
g=25℃、Tm=160℃、ΔH=50.0(mJ/
mg)、Td5%=238℃、D=0.35、成形性:
×、フィルム成形性:×、紡糸:×。リパーゼ作用時の
重量減少率=100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:測
定できず。色調:L=40.1、W=41.0。
【0097】得られたポリマは生分解性は有するもの
の、極めて低分子量であり、成形加工性に極めて劣る材
料であった。また熱安定性、機械特性、色調にも劣る材
料であった。
【0098】以上のように、約等モルのシュウ酸とエチ
レングリコールを、ベンゼン溶媒中、重合触媒として酢
酸亜鉛2水塩を用い重合しても成形品、繊維、フィルム
として使用可能な材料は得られないことがわかる。
【0099】比較例2 特開昭50−90399に開示されている実施例1の方
法に従って、シュウ酸(402.6g:4.47mo
l)とテトラメチレングリコールの代わりに、1,4−
ブタンジオール(397ml:4.48mol)を用
い、重合触媒として酢酸亜鉛2水塩(0.49g)を用
い、ベンゼン(555ml)還流下で5時間反応させ
た。トリメチルホスフェート(0.4g)を加え、系内
を18mmHgとし、低沸点物を留去した後、放冷し
た。得られたポリマを回収し、真空乾燥してポリマを回
収した(回収率60%)。
【0100】Mn=5000、Mw/Mn=1.9、T
g=−14℃、Tm=100℃、ΔH=52.0(mJ
/mg)、Td5%=248℃、D=0.37、成形
性:×、フィルム成形性:×、紡糸:×。リパーゼ作用
時の重量減少率=100%、活性汚泥曝気浸透後の状
態:測定できず。色調:L=30.1、W=35.9。
【0101】以上のようにシュウ酸とシュウ酸に対して
等モルのブタンジオールを、ベンゼン溶媒中、重合触媒
として酢酸亜鉛2水塩を用いて重合しても、成形品、繊
維、フィルムとして使用可能な高分子材料は得られない
ことがわかる。またこのポリマは熱安定性、機械特性、
色調にも劣る材料であった。
【0102】比較例3 A.Alksnis等の方法(J.Polym,Sc
i,Polym Chem Ed,15,1855(1
977)に従って、無水シュウ酸(40.26g:0.
447mol)とシュウ酸に対して等モルのエチレング
リコール(25ml:0.448mol)を、重合触媒
としてp−トルエンスルホン酸(1.52g)を加え、
ベンゼン(500ml)還流下、2.5時間反応させ
た。沈澱物を回収し、アセトンで洗浄し、80℃で真空
乾燥した(回収率95%:Mn=4000、重合体1の
末端基:×)。続いて、得られたポリマ(10g)と塩
化スズ2水塩(0.002g)を重縮合管に入れ、18
0℃/0.5mHg、6時間反応を行った。ポリマ融液
を水中に投下し、60℃で真空乾燥することによりポリ
マを得た(回収率90.1%)。
【0103】Mn=8000、Mw/Mn=2.4、T
g=32℃、Tm=178℃、ΔH=58.2(mJ/
mg)、Td5%=250℃、D=0.40、成形性:
○(引張強度=測定できず、伸び=6%)、フィルム成
形性:×、紡糸:×。リパーゼ作用時の重量減少率=1
00%、活性汚泥曝気浸透後の状態:測定できず。色
調:L=35.7、W=37.1。
【0104】得られたポリマは極めて低分子量であり、
成形加工性に極めて劣る材料であった。また得られたポ
リマは熱安定性にも劣り、さらに茶色に変色しており、
成形品、繊維、フィルムとして使用することは困難であ
った。
【0105】以上のように、シュウ酸とシュウ酸に対し
て等モルのエチレングリコールを、ベンゼン中、重合触
媒(A)としてp−トルエンスルホン酸を用い重合体1
を合成し、さらに重合触媒(B)として塩化スズ2水塩
を用いてもポリマ分子量は小さく、またポリマの熱安定
性、機械特性および色調に劣ることがわかる。
【0106】比較例4 塩化スズ2水塩の代わりに酢酸パラジウムを用いた以外
は、比較例3と同様に行った 重合触媒としてp−トルエンスルホン酸(1.52g)
を加え、ベンゼン(500ml)還流下、2.5時間反
応させた。沈澱物を回収し、アセトンで洗浄し、80℃
で真空乾燥した(回収率90%:Mn=4200、重合
体1の末端基:×)。
【0107】得られたポリマ(10g)と酢酸パラジウ
ム(0.002g)を重縮合管に入れ、180℃/0.
5mHg、6時間反応を行った(回収率85.1%)。
【0108】Mn=7500、Mw/Mn=2.4、T
g=31℃、Tm=176℃、ΔH=58.3(mJ/
mg)、Td5%=246℃、D=0.41、成形性:
○(引張強度=測定できず、伸び=8%)、フィルム成
形性:×、紡糸:×。リパーゼ作用時の重量減少率=1
00%、活性汚泥曝気浸透後の状態:測定できず。色
調:L=35.0、W=36.7。
【0109】得られたポリマは極めて低分子量であり、
成形加工性に極めて劣る材料であった。また得られたポ
リマは熱安定性、機械特性、加工性、色調に劣る材料で
あった。
【0110】重合触媒(B)として酢酸パラジウムを用
いてもポリマ分子量は小さく、またポリマの熱安定性、
機械特性、色調に劣ることがわかる。
【0111】比較例5 重合触媒(B)として、酢酸パラジウムの代わりにトリ
ウムカーボネートを使用した以外は比較例4と同様に行
った。
【0112】重合触媒としてp−トルエンスルホン酸
(1.52g)を加え、ベンゼン(500ml)還流
下、2.5時間反応させた。沈澱物を回収し、アセトン
で洗浄し、80℃で真空乾燥した(回収率91%:Mn
=4100、重合体1の末端基:×)。
【0113】得られたポリマ(10g)とトリウムカー
ボネート(0.002g)を重縮合管に入れ、170℃
/0.5mHg、6時間反応を行った(回収率82.1
%)。
【0114】Mn=8500、Mw/Mn=2.2、T
g=32℃、Tm=178℃、ΔH=59.3(mJ/
mg)、Td5%=247℃、D=0.43、成形性:
○(引張強度=測定できず、伸び=8%)、フィルム成
形性:×、紡糸:×。リパーゼ作用時の重量減少率=1
00%、活性汚泥曝気浸透後の状態:測定できず。色
調:L=39.1、40.2。
【0115】得られたポリマは極めて低分子量であり、
成形加工性に極めて劣る材料であった。また得られたポ
リマは熱安定性にも劣る材料であった。
【0116】重合触媒(B)としてトリウムカーボネー
トを用いてもポリマ分子量は小さく、またポリマの熱安
定性、機械特性、色調に劣ることがわかる。
【0117】比較例6 エチレングリコールの代わりに1,4−ブタンジオール
を用いた以外は比較例5と同様に行った。
【0118】シュウ酸(40.26g:0.447mo
l)と1,4−ブタンジオール(39.7ml:0.4
48mol)を用い、重合触媒としてp−トルエンスル
ホン酸(1.52g)を加え、ベンゼン(500ml)
還流下、2.5時間反応させた。沈澱物を回収し、アセ
トンで洗浄し、80℃で真空乾燥した(回収率92%:
Mn=4100、重合体1の末端基:×)。
【0119】得られたポリマ(10g)とトリウムカー
ボネート(0.002g)を重縮合管に入れ、170℃
/0.5mHg、6時間反応を行った(回収率85.1
%)。
【0120】Mn=8000、Mw/Mn=2.4、T
g=−15℃、Tm=100℃、ΔH=55.3(mJ
/mg)、Td5%=250℃、D=0.43、成形
性:○(引張強度=5MPa、伸び=28%)、フィル
ム成形性:×、紡糸:×。リパーゼ作用時の重量減少率
=100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:測定できず。
【0121】色調:L=35.1、W=36.8。得ら
れたポリマは極めて低分子量であり、成形加工性に極め
て劣る材料であった。また得られたポリマは熱安定性、
機械特性、加工性、色調にも劣る材料であった。
【0122】エチレングリコールの代わりに1,4−ブ
タンジオールを用いてもポリマ分子量は小さく、熱安定
性、機械特性、色調に劣ることがわかる。
【0123】比較例6 エチレングリコールとシュウ酸を等モルにした以外は実
施例1と全く同様に行った。すなわちシュウ酸(40
2.6g:4.47mol)およびエチレングリコール
(250ml:4.48mol)を加え、3Lのベンゼ
ン溶液とした。チタンテトラブトキシド(10.0g:
0.029mol)を加え、ベンゼン還流下で反応させ
た。3時間後、反応溶液を冷却し、沈澱物をろ過により
回収した。回収物をアセトンで洗浄し、真空乾燥して重
合体1を得た(回収率89.5%、Mn=5000、重
合体1の末端基:×)。
【0124】続いて、重合体1(300g)とチタンテ
トラブトキシド(0.2g)を重縮合管に加え、200
℃/0.5mHg、8時間反応を行った。ポリマ融液を
水中に投下し、60℃で真空乾燥することによりポリマ
を得た(回収率90.1%)。
【0125】Mn=9100、Mw/Mn=2.2、T
g=34℃、Tm=180℃、ΔH=58.7(mJ/
mg)、Td5%=256℃、D=0.43、成形性:
○(引張強度=10MPa、伸び=10%)、フィルム
成形性:○、紡糸:×。リパーゼ作用時の重量減少率=
100%、活性汚泥曝気浸透後の状態:○。色調:L=
47.2、W=45.9。
【0126】シュウ酸に対して等モルのエチレングリコ
ールを用い、重合触媒(A)としてチタンテトラブトキ
シドを用いると、重合体1が高収率で得られるものの、
重合体1中にカルボン酸末端およびギ酸エステル末端が
生成した。さらにこの重合体1を重合触媒(B)として
チタンテトラブトキシドを用い高分子量化させてもポリ
マ分子量は低く、熱安定性、機械特性に劣り、さらに色
調にも劣ることがわかる。
【0127】比較例7 重合触媒(A)としてp−トルエンスルホン酸を用いた
以外は、実施例1と同様に行った。
【0128】シュウ酸(402.6g:4.47mo
l)およびシュウ酸に対して1.1倍モルのエチレング
リコール(274ml:4.913mol)を加え、3
Lのベンゼン溶液とした。p−トルエンスルホン酸
(5.52g:0.029mol)を加え、ベンゼン還
流下で反応させた。6時間後、反応溶液を冷却し、沈澱
物をろ過により回収した。回収物をメタノールで洗浄
し、真空乾燥して重合体1を得た(重合体1:回収率8
9.5%、Mn=3000、重合体1の末端基:×)。
【0129】続いて、重合体1(300g)とチタンテ
トラブトキシド(0.2g)を重縮合管に加え、200
℃/0.5mHg、8時間反応を行った。ポリマ融液を
水中に投下し、60℃で真空乾燥することによりポリマ
を得た(回収率90.1%)。Mn=7000、Mw/
Mn=2.3、Tg=30℃、Tm=172℃、ΔH=
55.0(mJ/mg)、Td5%=245℃、D=
0.44、成形性:○(引張強度=10MPa、伸び=
10%)、フィルム成形性:○、紡糸:×。リパーゼ作
用時の重量減少率=100%、活性汚泥曝気浸透後の状
態:○。色調:L=45.2、W=45.9。
【0130】重合触媒(A)としてp−トルエンスルホ
ン酸を用いると、重合体1中にカルボン酸末端およびギ
酸エステル末端が生成する。この重合体1を本発明の重
合触媒(B)であるチタンテトラブトキシドにより、高
分子量化してもポリマ分子量は低く、また熱安定性、機
械特性に劣る材料であった。さらに色調にも劣り、成形
品、繊維、フィルムとして使用するには不十分な材料で
あった。
【0131】比較例8 実施例1で得られたカルボン酸末端基およびギ酸エステ
ル末端基を有さない重合体1を用い、比較例3に示した
A.Alksnis等の方法(J.Polym,Sc
i,Polym Chem Ed,15,1855(1
977)に記載されている塩化スズ2水塩を重合触媒
(B)として使用し、高分子量化を行った。回収率9
0.1%、Mn=7500、Mw/Mn=2.1、Tg
=31℃、Tm=174℃、ΔH=56.0(mJ/m
g)、Td5%=255℃、D=0.4、成形性:○
(引張強度=20MPa、伸び=20%)、フィルム成
形性:○、紡糸:×。リパーゼ作用時の重量減少率=1
00%、活性汚泥曝気浸透後の状態:測定できず。色
調:L=45.2、W=45.0。
【0132】本発明の方法によりカルボン酸末端および
ギ酸エステル末端を有さない重合体1を合成しても、引
き続く重合第2段階において、A.Alksnis等の
方法に記載されている塩化スズ2水塩により高分子量化
してもポリマ分子量は低く、また熱安定性、機械特性お
よび色調に劣る材料となり、成形品、繊維、フィルムと
して使用するには不十分な材料であった。
【0133】
【発明の効果】本発明により成形品、繊維、フィルムと
して使用するに耐え得る熱安定性、機械特性を有し、さ
らに色調に優れる高分子量のポリエステル重合体を提供
することが可能となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D01F 6/62 304 D01F 6/62 304 306 306V // C08L 67:02

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1)で表される繰り返しからなる
    ポリエステル重合体であって、ゲルパーミエーションク
    ロマトグラフィーにより測定し、標準ポリスチレンによ
    り換算した数平均分子量が10000以上であることを
    特徴とするポリエステル重合体。 【化1】 (ただし式中、mは2以上の整数を表す。)
  2. 【請求項2】一般式(1)におけるmが2および/また
    は4であることを特徴とする請求項1記載のポリエステ
    ル重合体。
  3. 【請求項3】融解熱(ΔH)が60mJ/mg以上であ
    ることを特徴とするポリエステル重合体。
  4. 【請求項4】ポリマ中アルコール末端基モル分率
    (α)、ギ酸エステル末端基モル分率(β)およびカル
    ボン酸末端基モル分率(γ)が下記一般式を満たすこと
    を特徴とする請求項1記載のポリエステル重合体。 0.5≦α/(α+β+γ)≦1.0
  5. 【請求項5】シュウ酸とシュウ酸に対して1.05倍モ
    ル以上の一般式(2)で表されるグリコールを、重合第
    一段階において、有機溶媒中あるいは有機溶媒を用いず
    に、重合触媒(A)存在下で重合させ、重合体1を製造
    した後、重合第二段階において、重合体1を有機溶媒中
    あるいは有機溶媒を用いずに、重合触媒(B)存在下、
    減圧下で重合させることを特徴とする請求項1記載のポ
    リエステル重合体の製造方法。 【化2】
  6. 【請求項6】実質的に重合体1がカルボン酸末端基およ
    びギ酸エステル末端基を有さないことを特徴とする請求
    項5記載のポリエステル重合体の製造方法。
  7. 【請求項7】重合第一段階における重合温度が100℃
    未満であることを特徴とする請求項5記載のポリエステ
    ル重合体の製造方法。
  8. 【請求項8】重合第2段階における重合温度が100℃
    以上300℃未満であることを特徴とする請求項5記載
    のポリエステル重合体の製造方法。
  9. 【請求項9】重合触媒(A)または(B)がモノブチル
    ヒドロキシチンオキシド、チタンテトラブトキシド、フ
    ッ化セシウム、フッ化アンチモンから選ばれる1種また
    は2種以上の混合物であることを特徴とする請求項5記
    載のポリエステル重合体の製造方法。
  10. 【請求項10】重合第1段階および/または重合第2段
    階および/または重合終了時にギ酸捕捉剤を添加するこ
    とを特徴とする請求項5記載のポリエステル重合体の製
    造方法。
  11. 【請求項11】請求項1記載のポリエステル重合体を含
    有してなる成形品。
  12. 【請求項12】請求項1記載のポリエステル重合体を含
    有してなる繊維。
  13. 【請求項13】請求項1記載のポリエステル重合体を含
    有してなるフィルム。
  14. 【請求項14】繊維が釣り糸であることを特徴とする請
    求項12記載のポリエステル重合体を含有してなる繊
    維。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000055236A1 (en) * 1999-03-15 2000-09-21 Ministero Dell'universita' E Della Ricerca Scientifica E Tecnologica A simplified method of producing biodegradable aliphatic polyesters
JP2001248028A (ja) * 2000-02-29 2001-09-14 Unitika Ltd 生分解性紐
WO2003080700A1 (fr) * 2002-03-25 2003-10-02 Ube Industries, Ltd. Polyoxalate a poids moleculaire eleve et procede de production associe
JP2005120359A (ja) * 2003-09-25 2005-05-12 Ube Ind Ltd 高分子量ポリオキサレート樹脂及びその製造方法
WO2015098926A1 (ja) 2013-12-24 2015-07-02 東洋製罐グループホールディングス株式会社 ポリオキサレート及びその製造方法
JP2017149892A (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 東洋製罐グループホールディングス株式会社 ポリオキサレート共重合体及びその製造方法
JP2020519745A (ja) * 2017-05-18 2020-07-02 アバンティウム・ナレッジ・センター・ベー・フェー ポリエステルコポリマー
CN112251837A (zh) * 2020-11-03 2021-01-22 太仓荣文合成纤维有限公司 一种染色均匀的pbt高弹丝的制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000055236A1 (en) * 1999-03-15 2000-09-21 Ministero Dell'universita' E Della Ricerca Scientifica E Tecnologica A simplified method of producing biodegradable aliphatic polyesters
JP2001248028A (ja) * 2000-02-29 2001-09-14 Unitika Ltd 生分解性紐
WO2003080700A1 (fr) * 2002-03-25 2003-10-02 Ube Industries, Ltd. Polyoxalate a poids moleculaire eleve et procede de production associe
JP2005120359A (ja) * 2003-09-25 2005-05-12 Ube Ind Ltd 高分子量ポリオキサレート樹脂及びその製造方法
JP4691934B2 (ja) * 2003-09-25 2011-06-01 宇部興産株式会社 高分子量ポリオキサレート樹脂及びその製造方法
WO2015098926A1 (ja) 2013-12-24 2015-07-02 東洋製罐グループホールディングス株式会社 ポリオキサレート及びその製造方法
JP2017149892A (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 東洋製罐グループホールディングス株式会社 ポリオキサレート共重合体及びその製造方法
WO2017145539A1 (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 東洋製罐グループホールディングス株式会社 ポリオキサレート共重合体及びその製造方法
CN108699226A (zh) * 2016-02-26 2018-10-23 东洋制罐集团控股株式会社 聚草酸酯共聚物及其制造方法
RU2708688C1 (ru) * 2016-02-26 2019-12-11 Тойо Сейкан Груп Холдингз, Лтд. Сополимер полиоксалата и способ его производства
JP2020519745A (ja) * 2017-05-18 2020-07-02 アバンティウム・ナレッジ・センター・ベー・フェー ポリエステルコポリマー
CN112251837A (zh) * 2020-11-03 2021-01-22 太仓荣文合成纤维有限公司 一种染色均匀的pbt高弹丝的制备方法

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