JPWO2010001898A1 - Method for producing hyperbranched polyester, method for producing polyurethane, polyurethane - Google Patents

Method for producing hyperbranched polyester, method for producing polyurethane, polyurethane Download PDF

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Abstract

容易に安いコストで多分岐性ポリエステルを製造することを可能にする、多分岐性ポリエステルの製造方法を提供する。グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステルを合成することにより、多分岐性ポリエステルを製造する。Provided is a method for producing a multibranched polyester that makes it possible to easily produce a multibranched polyester at a low cost. A multibranched polyester is produced by reacting glycidol with a cyclic acid anhydride to synthesize a multibranched polyester.

Description

本発明は、生分解性に優れた多分岐性ポリエステルの製造方法、この多分岐性ポリエステルを用いた生分解性に優れたポリウレタンの製造方法、並びに生分解性に優れたポリウレタンに係わる。   The present invention relates to a method for producing a multibranched polyester excellent in biodegradability, a method for producing a polyurethane excellent in biodegradability using the multibranched polyester, and a polyurethane excellent in biodegradability.

ポリウレタンを含むプラスチック製品は、腐食することがないため、長期にわたって存在し、環境への悪影響を及ぼしている。例を挙げるならば、農業用ポリマーフィルムは、風雨から種苗を守るために用いられているが、成長後にこれらのポリマーフィルムを回収するには多大な労力が必要である。
また、このポリマーフィルムは、再利用することが困難であるために焼却、或いは、不法投棄されており、環境問題のみならず、社会問題にもなっている。
Plastic products containing polyurethane do not corrode and therefore exist for a long time and have a negative impact on the environment. For example, agricultural polymer films are used to protect seedlings from wind and rain, but a great deal of effort is required to recover these polymer films after growth.
Moreover, since this polymer film is difficult to reuse, it is incinerated or dumped illegally, which is not only an environmental problem but also a social problem.

生分解性プラスチックに着目すれば、農作物の成長に伴って分解されるため、回収する必要がない。
そこで、高分子の中でも、耐油性、機械的・熱的特性に優れる物理的性質を有し、かつ生分解性及び加水分解性を有するエステル基を含む新規材料を創製することにより、農業用ポリマーフィルムの回収の問題は、改善できると考えられる(例えば、特許文献1参照)。
現在、生分解性共重合体の製法、生分解法及び繊維、フィルム、植林用鉢、農業用マルチフィルムへの応用が提案されており、ポリカプロラクトン及びポリテトラメチレンアジペートの分解も報告されている。
If attention is paid to biodegradable plastic, it will be decomposed as the crop grows, so there is no need to collect it.
Therefore, among polymers, agricultural polymers are created by creating new materials containing ester groups that have physical properties excellent in oil resistance, mechanical and thermal properties, and have biodegradability and hydrolyzability. It is considered that the problem of film recovery can be improved (see, for example, Patent Document 1).
Currently, biodegradable copolymer production methods, biodegradation methods and applications to fibers, films, planting pots, agricultural multi-films have been proposed, and degradation of polycaprolactone and polytetramethylene adipate has also been reported. .

しかしながら、エステル基を含む高分子(ポリエステル)は、結晶性を有するため、剛直で、フィルムとして用いたときの柔軟性に乏しいことがよく知られている。
そこで、多分岐骨格の導入により非晶性のポリエステルとなり、柔軟なポリエステルが得られると考えられる。分岐構造を有する多分岐性ポリエステルを合成し、これを用いれば、加水分解性及び生分解性に優れた柔軟な高分子材料が得られると考えられる。
However, it is well known that a polymer (ester) containing an ester group is rigid and poor in flexibility when used as a film because it has crystallinity.
Therefore, it is considered that by introducing a multi-branched skeleton, an amorphous polyester is obtained, and a flexible polyester is obtained. If a multibranched polyester having a branched structure is synthesized and used, a flexible polymer material excellent in hydrolyzability and biodegradability can be obtained.

多分岐性のポリエステルとしては、例えば、樹枝状に分岐した構造のPerstorp社のBoltorn(登録商標)等が提案されている。   As the hyperbranched polyester, for example, Boltorn (registered trademark) manufactured by Perstorp having a structure branched in a dendritic shape has been proposed.

多分岐ポリエステルの合成には、同一分子内に異なる複数の官能基を有する多官能性モノマーを用いる必要があるが、AB型モノマーを用いるには、モノマーの合成が煩雑である。
そこで、異なる官能基を有する市販の2種類の多官能性モノマーを用いた多分岐高分子の合成法が理論的に可能であることは、古くから知られており、近年では、多数報告されている(例えば、特許文献2参照)。
In order to synthesize a multi-branched polyester, it is necessary to use a polyfunctional monomer having a plurality of different functional groups in the same molecule. However, in order to use an AB n- type monomer, the synthesis of the monomer is complicated.
Therefore, it has long been known that a method for synthesizing a multi-branched polymer using two commercially available polyfunctional monomers having different functional groups is theoretically possible, and in recent years many reports have been reported. (For example, refer to Patent Document 2).

特開平9−40762号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-40762 特開2008−56894号公報JP 2008-56894 A

しかしながら、これら提案されている合成法では、反応が進行するとゲル化点を迎え不融不溶の架橋ゲルを生成するため、このゲル化点を迎える前にモノマーが残存している状態で反応を停止させなければならない。
しかも、過剰に原料を用いなければならないため、製造コストが高くなる。
また、反応の制御が困難で、ゲル化を抑制する手法の開拓が望まれている。
However, in these proposed synthesis methods, when the reaction proceeds, the gel point is reached and an infusible insoluble cross-linked gel is formed. Therefore, the reaction is stopped in a state where the monomer remains before the gel point is reached. I have to let it.
In addition, since the raw material must be used excessively, the manufacturing cost increases.
In addition, it is difficult to control the reaction, and the development of a technique for suppressing gelation is desired.

また、特許文献2に記載された製造方法では、いったん中間生成物を形成する必要があり、また多分岐性ポリエステルの収率が悪いため、製造コストが高くなる。   Further, in the production method described in Patent Document 2, it is necessary to once form an intermediate product, and the yield of the multibranched polyester is poor, so that the production cost is increased.

さらに、多分岐性ポリエステルのみでは、良好にポリウレタンが製造できないと考えられ、前述したBoltron(登録商標)からポリウレタンを製造する場合でも、直鎖状のポリエステルを混合させていた。
生分解性の悪い直鎖状のポリエステルを混入した結果、得られるポリウレタンの生分解性は、必ずしも良好ではなかった。
Furthermore, it is considered that a polyurethane cannot be produced satisfactorily by using only a multi-branched polyester, and even when a polyurethane is produced from the aforementioned Boltron (registered trademark), a linear polyester is mixed.
As a result of mixing linear polyester with poor biodegradability, the biodegradability of the resulting polyurethane was not always good.

上述した問題の解決のために、本発明においては、容易に安いコストで多分岐性ポリエステルを製造することを可能にする、多分岐性ポリエステルの製造方法、この多分岐性ポリエステルを用いた生分解性に優れたポリウレタンの製造方法、生分解性に優れたポリウレタンを提供するものである。   In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, it is possible to easily produce a multibranched polyester at a low cost, a method for producing a multibranched polyester, and a biodegradation using this multibranched polyester. The present invention provides a method for producing a polyurethane having excellent properties and a polyurethane having excellent biodegradability.

本発明の多分岐性ポリエステルの製造方法は、グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステルを合成するものである。   In the method for producing a multibranched polyester of the present invention, a glycidol and a cyclic acid anhydride are reacted to synthesize a multibranched polyester.

即ち、本発明の多分岐性ポリエステルの製造方法では、グリシドールと環状酸無水物という、2種類の環状モノマーを用いて、反応開始時は反応性官能基を一つのみ有し、反応中に新たな反応性官能基を生成するモノマーの組み合わせにより、架橋反応を抑制する点にある。
これにより、過剰にモノマーを使用する必要はなく、かつ反応の進行に伴うゲル化は全く起こらない。
That is, in the method for producing a multibranched polyester of the present invention, two types of cyclic monomers, glycidol and cyclic acid anhydride, are used, and there is only one reactive functional group at the start of the reaction. It is in the point which suppresses a crosslinking reaction by the combination of the monomer which produces | generates a reactive functional group.
Thereby, it is not necessary to use an excess monomer, and gelation accompanying the progress of the reaction does not occur at all.

本発明のポリウレタンの製造方法は、上述の本発明の多分岐性ポリエステルの製造方法により多分岐性ポリエステルを合成する工程と、多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させて、ポリウレタンを合成する工程とを有する。
これにより、生分解性に優れた多分岐性ポリエステルのみを使用するので、生分解性に優れた多分岐性のポリウレタンを容易に製造することができる。
The method for producing a polyurethane of the present invention comprises a step of synthesizing a multibranched polyester by the above-described method for producing a multibranched polyester of the present invention, and a step of synthesizing a polyurethane by reacting the multibranched polyester with a diisocyanate. Have
Thereby, since only the multibranched polyester excellent in biodegradability is used, the multibranched polyurethane excellent in biodegradability can be manufactured easily.

本発明のポリウレタンは、グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステルを合成し、この多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させることにより得られうるものである。
この本発明のポリウレタンは、多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させることにより得られうるものであるため、一般的な直鎖状のポリウレタンにはない特性を有し、生分解性に優れている。
The polyurethane of the present invention can be obtained by reacting glycidol with a cyclic acid anhydride to synthesize a multibranched polyester and reacting the multibranched polyester with a diisocyanate.
Since the polyurethane of the present invention can be obtained by reacting a hyperbranched polyester with a diisocyanate, it has characteristics not found in general linear polyurethanes and is excellent in biodegradability. .

上述の本発明の多分岐性ポリエステルの製造方法によれば、過剰にモノマーを使用する必要がないため、低いコストで多分岐性ポリエステルを製造することができる。
また、反応の進行に伴うゲル化を生じないので、収率も良く、容易に低いコストで多分岐性ポリエステルを製造することができる。
According to the above-described method for producing a multibranched polyester of the present invention, it is not necessary to use an excessive monomer, and therefore a multibranched polyester can be produced at low cost.
Moreover, since gelation does not occur as the reaction proceeds, the yield is good, and a multibranched polyester can be easily produced at low cost.

また、本発明のポリウレタンの製造方法によれば、多分岐性のポリウレタンを容易に製造することができるので、一般的な直鎖状のポリウレタンにはない特性を有し、生分解性に優れているポリウレタンを実現することができる。
また、本発明のポリウレタンによれば、一般的な直鎖状のポリウレタンにはない特性を有し、生分解性に優れているポリウレタンを実現することができる。
In addition, according to the method for producing a polyurethane of the present invention, a multi-branched polyurethane can be easily produced. Therefore, the polyurethane has characteristics that are not found in general linear polyurethanes and has excellent biodegradability. Polyurethane can be realized.
Moreover, according to the polyurethane of the present invention, it is possible to realize a polyurethane having characteristics not found in general linear polyurethane and excellent in biodegradability.

プロトン核磁気共鳴測定で、注目したシグナルと、スペクトルの時間変化とを示す図である。It is a figure which shows the signal paid attention and the time change of a spectrum by proton nuclear magnetic resonance measurement. GPC測定の解析に使用した較正曲線を示す図である。It is a figure which shows the calibration curve used for the analysis of GPC measurement. 得られた生成物の13C−NMRスペクトルである。It is a 13 C-NMR spectrum of the obtained product. 反応物のGPC溶出曲線である。It is a GPC elution curve of a reaction material. A、B HBPE及びHBPE−HDIのFT−IRスペクトルである。It is a FT-IR spectrum of A, B HBPE and HBPE-HDI. HBPE及びHBPE−HDIのDSCサーモグラムである。2 is a DSC thermogram of HBPE and HBPE-HDI. HBPE−HDIの熱重量分析測定における、質量損失の温度依存性を示す図である。It is a figure which shows the temperature dependence of mass loss in the thermogravimetric analysis measurement of HBPE-HDI. HBPE−HDIの貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の温度依存性を示す図である。It is a figure which shows the temperature dependence of the storage elastic modulus (E ') and loss tangent (tan-delta) of HBPE-HDI. HBPE−HDIの引張試験によって得られた応力−ひずみ曲線である。It is the stress-strain curve obtained by the tensile test of HBPE-HDI.

本発明の多分岐性ポリエステルの製造方法は、前述したように、グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステル(HBPE)を製造する。   In the method for producing a multibranched polyester of the present invention, as described above, glycidol and a cyclic acid anhydride are reacted to produce a multibranched polyester (HBPE).

グリシドールは、化学構造を下記の化学式に示すように、鎖状分子の一端に3員環の環状エーテルを有し、鎖状分子の他端に一級アルコールを有している。

Figure 2010001898
Glycidol has a three-membered cyclic ether at one end of a chain molecule and a primary alcohol at the other end of the chain molecule, as shown in the following chemical formula.
Figure 2010001898

環状酸無水物としては、例えば、無水グルタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水アジピン酸等が挙げられる。
そして、例えば、これらの材料から選ばれる1種以上の材料を使用することにより、多分岐性ポリエステルを製造することができる。
これらの環状酸無水物の化学構造は、下記の化学式の通りである。

Figure 2010001898
Examples of the cyclic acid anhydride include glutaric anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, and adipic anhydride.
For example, a multibranched polyester can be produced by using one or more materials selected from these materials.
The chemical structure of these cyclic acid anhydrides is as shown in the following chemical formula.
Figure 2010001898

もちろん、これらの環状酸無水物に限らず、他の環状酸無水物も使用することが可能である。   Of course, not only these cyclic acid anhydrides but also other cyclic acid anhydrides can be used.

グリシドールと環状酸無水物とを反応させる際には、これらの原料(グリシドールと環状酸無水物)を溶媒中で混合して、必要に応じて触媒を加える。
溶媒としては、例えば、テトラヒロドフラン(THF)を使用することができる。
触媒としては、例えば、トリエチルアミン(TEA)を使用することができる。
When the glycidol and the cyclic acid anhydride are reacted, these raw materials (glycidol and the cyclic acid anhydride) are mixed in a solvent, and a catalyst is added if necessary.
As the solvent, for example, tetrahydrofuran (THF) can be used.
As the catalyst, for example, triethylamine (TEA) can be used.

これらの原料(グリシドールと環状酸無水物)、溶媒、触媒を使用して、反応を行うことにより、多分岐性ポリエステル(HBPE)が得られる。
このときの反応を下記の化学反応式に示す。
A hyperbranched polyester (HBPE) can be obtained by performing a reaction using these raw materials (glycidol and cyclic acid anhydride), a solvent, and a catalyst.
The reaction at this time is shown in the following chemical reaction formula.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

このような反応によって多分岐性ポリエステルを製造することにより、過剰にモノマーを使用する必要はなく、かつ反応の進行に伴うゲル化は全く起こらない、という利点を有している。   By producing a hyperbranched polyester by such a reaction, there is an advantage that it is not necessary to use an excessive monomer, and that no gelation occurs as the reaction proceeds.

前述したBoltorn(登録商標)等は、原料が1種類に限定され、特許文献1や特許文献2では、2種類のモノマーの比率を1:1としている。
これに対して、本発明の製造方法では、原料の2種類の環状モノマー(グリシドールと環状酸無水物)の混合比は、1:1に限定されず、その他の比とすることが可能である。
そして、原料の2種類の環状モノマー(グリシドールと環状酸無水物)の混合比を変えることにより、製造される多分岐性ポリエステルの構造を変えることができる。
これにより、様々な構造の多分岐性ポリエステルを製造することが可能である。
例えば、以下の構造の多分岐性ポリエステルが得られる。
The above-mentioned Boltorn (registered trademark) and the like are limited to one type of raw material, and in Patent Document 1 and Patent Document 2, the ratio of two types of monomers is 1: 1.
On the other hand, in the production method of the present invention, the mixing ratio of the two types of raw cyclic monomers (glycidol and cyclic acid anhydride) is not limited to 1: 1 and can be other ratios. .
The structure of the multibranched polyester to be produced can be changed by changing the mixing ratio of the two kinds of raw cyclic monomers (glycidol and cyclic acid anhydride).
Thereby, it is possible to produce multi-branched polyesters having various structures.
For example, a hyperbranched polyester having the following structure is obtained.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

Figure 2010001898
Figure 2010001898

また、本発明のポリウレタンの製造方法では、上述の製造方法により得られた多分岐性ポリエステルを使用して、多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させて、ポリウレタンを合成する。
これにより、多分岐性ポリエステルを使用するので、多分岐性のポリウレタンを容易に製造することができる。
そして、一般的な直鎖状のポリウレタンにはない特性を有し、生分解性に優れている多分岐性のポリウレタンを製造することも可能になる。
Moreover, in the manufacturing method of the polyurethane of this invention, a multibranched polyester and diisocyanate are made to react using the multibranched polyester obtained by the above-mentioned manufacturing method, and a polyurethane is synthesize | combined.
Thereby, since multibranched polyester is used, a multibranched polyurethane can be easily manufactured.
It is also possible to produce a multi-branched polyurethane that has characteristics not found in general linear polyurethanes and is excellent in biodegradability.

また、本発明のポリウレタンは、上述の製造方法により得られた多分岐性ポリエステルを使用して、多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させることにより得られうるものである。
これにより、一般的な直鎖状のポリウレタンにはない特性を有し、生分解性に優れたポリウレタンを実現することができる。
The polyurethane of the present invention can be obtained by reacting a multibranched polyester with a diisocyanate using the multibranched polyester obtained by the above-described production method.
Thereby, it is possible to realize a polyurethane having characteristics not found in general linear polyurethane and excellent in biodegradability.

また、多分岐性ポリエステルとして前述したBoltorn(登録商標)を使用してポリウレタンを合成する場合には、ポリウレタンを合成するために直鎖構造の原料をある程度混ぜる必要があると考えられていた。
これに対して、本発明のポリウレタンの製造方法では、多分岐性ポリエステルを使用することにより、生分解性の悪い直鎖状ポリエステルを混ぜなくても柔軟性のあるポリウレタンを製造することができる。
Further, when synthesizing polyurethane using the above-described Boltorn (registered trademark) as a multi-branched polyester, it has been considered that it is necessary to mix raw materials having a linear structure to some extent in order to synthesize polyurethane.
On the other hand, in the method for producing a polyurethane of the present invention, a flexible polyurethane can be produced by using a multibranched polyester without mixing a linear polyester having poor biodegradability.

ジ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を使用することができる。
もちろん、ヘキサメチレンジイソシアネートに限らず、その他のジイソシアネートを使用しても構わない。
As the diisocyanate, for example, hexamethylene diisocyanate can be used.
Of course, not only hexamethylene diisocyanate but also other diisocyanates may be used.

多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させる際には、これらの原料(多分岐性ポリエステルとジイソシアネート)を溶媒中で混合する。
溶媒としては、例えば、テトラヒロドフラン(THF)を使用することができる。
When the multibranched polyester and the diisocyanate are reacted, these raw materials (multibranched polyester and diisocyanate) are mixed in a solvent.
As the solvent, for example, tetrahydrofuran (THF) can be used.

これらの原料(多分岐性ポリエステルとジイソシアネート)、溶媒を使用して、反応を行うことにより、ポリウレタンが得られる。   A polyurethane is obtained by performing a reaction using these raw materials (multi-branched polyester and diisocyanate) and a solvent.

(実施例)
続いて、本発明の製造方法により多分岐性ポリエステルを実際に製造して、さらに多分岐性ポリエステルからポリウレタンを製造して、得られた多分岐性ポリエステル及びポリウレタンの特性を調べた。
(Example)
Subsequently, a hyperbranched polyester was actually produced by the production method of the present invention, a polyurethane was further produced from the hyperbranched polyester, and the properties of the obtained hyperbranched polyester and polyurethane were examined.

<1.原料>
グリシドール(2,3−エポキシ−1−プロパノール)及び無水グルタル酸は、精製せずに用いた。
これらに、溶媒であるテトラヒドロフラン(THF;沸点66℃)と、触媒であるトリエチルアミン(TEA;沸点89.7℃;全て和光純薬工業株式会社製)とを、蒸留して用いた。
これらの原料の化学構造を、下記に示す。
<1. Raw material>
Glycidol (2,3-epoxy-1-propanol) and glutaric anhydride were used without purification.
To these, tetrahydrofuran (THF; boiling point 66 ° C.) as a solvent and triethylamine (TEA; boiling point 89.7 ° C .; all manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a catalyst were distilled and used.
The chemical structure of these raw materials is shown below.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

<2.合成方法>
蒸留したTHF150mlに無水グルタル酸85.07g(0.75mol)を溶解させ、グリシドール55.20g(0.75mol)が入った窒素雰囲気下のナスフラスコ中に加えた。
その後、蒸留を行ったトリエチルアミン0.39g(3.9mmol)を加えて、60℃のオイルバス中で72時間撹拌反応させた。
反応溶液は、反応時間の経過とともに粘度が上昇した。
<2. Synthesis method>
In 150 ml of distilled THF, 85.07 g (0.75 mol) of glutaric anhydride was dissolved and added to an eggplant flask in a nitrogen atmosphere containing 55.20 g (0.75 mol) of glycidol.
Then, 0.39 g (3.9 mmol) of distilled triethylamine was added, and the mixture was reacted with stirring in an oil bath at 60 ° C. for 72 hours.
The viscosity of the reaction solution increased with the lapse of the reaction time.

このときの反応の詳細を、下記の化学反応式に示す。

Figure 2010001898

Figure 2010001898

Figure 2010001898
Details of the reaction at this time are shown in the following chemical reaction formula.
Figure 2010001898

Figure 2010001898

Figure 2010001898

即ち、最初にグリシドールと環状酸無水物とが1つずつ反応して、(I)の化合物を生じる。
さらに、(I)の化合物の末端のカルボキシル基が、他のグリシドールのグリシジル基のα炭素又はβ炭素のどちらかに攻撃して、グリシジル基が開環する。α炭素の場合は(II)の構造となり、β炭素の場合には(III)の構造となる。
(II)の構造からは、3通りの構造が得られる。(III)の構造からは、2通りの構造が得られる。まっすぐつながる場合と、枝分かれする場合とがある。
これらの過程が繰り返されて、最後に示すような樹枝状に分岐した多分岐性ポリエステルが得られる。
That is, first, glycidol and a cyclic acid anhydride are reacted one by one to give the compound (I).
Furthermore, the carboxyl group at the terminal of the compound (I) attacks either the α carbon or β carbon of the glycidyl group of other glycidol, and the glycidyl group opens. In the case of α carbon, the structure is (II), and in the case of β carbon, the structure is (III).
Three types of structures can be obtained from the structure (II). Two types of structures can be obtained from the structure of (III). There are cases of straight connection and branching.
These processes are repeated to obtain a multi-branched polyester branched in a dendritic manner as shown at the end.

反応中は、反応追跡を行うために、反応過程の試料を任意の時間ごとに採取して、プロトン核磁気共鳴(H−NMR)測定を行った。
試料の採取の時刻は、0時間(原料を混合したとき)、1時間、2時間、6時間、12時間、24時間、36時間、48時間、60時間、72時間とした。
さらに、採取した試料0.09gを0.6mlの重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d)に溶解させて、測定用試料とした。
測定には、超伝導多核種磁気共鳴装置JNM−GX400(400MHz、日本電子株式会社製)を用いて、積算回数は8回とした。
During the reaction, in order to follow the reaction, a sample of the reaction process was taken every arbitrary time, and proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR) measurement was performed.
The sampling time was 0 hour (when the raw materials were mixed), 1 hour, 2 hours, 6 hours, 12 hours, 24 hours, 36 hours, 48 hours, 60 hours, and 72 hours.
Furthermore, 0.09 g of the collected sample was dissolved in 0.6 ml of deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d 6 ) to obtain a measurement sample.
For the measurement, a superconducting multi-nuclide magnetic resonance apparatus JNM-GX400 (400 MHz, manufactured by JEOL Ltd.) was used, and the number of integration was 8 times.

そして、図1の上図に示すように、無水グルタル酸のA,Bのシグナル、グリシドールのC,D,E,F,Gのシグナル、THFのH,Iのシグナル、TEAのJ,Kのシグナル、化合物(I)のA’,E’のシグナルに注目して、反応を追跡した。
図1の上図の各シグナルのうち、H−NMRスペクトル中の無水グルタル酸のA,Bのシグナル、グリシドールのC,Dのシグナル、並びに、化合物(I)のE’のシグナルが無くなったのを確認して、反応を終了させた。
As shown in the upper diagram of FIG. 1, signals A and B of glutaric anhydride, signals C, D, E, F, and G of glycidol, signals H and I of THF, and signals J and K of TEA The reaction was followed by paying attention to the signals, signals A ′ and E ′ of compound (I).
Among the signals in the upper diagram of FIG. 1, the signals A and B of glutaric anhydride, the signals C and D of glycidol, and the signal E ′ of compound (I) disappeared in the 1 H-NMR spectrum. After confirming the above, the reaction was terminated.

反応終了後は、エバポレーター及び油回転ポンプを用いた減圧下でTHFを留去し、多分岐性ポリエステルを得た。
得られた反応物は、黄色透明の粘稠物であった。
After completion of the reaction, THF was distilled off under reduced pressure using an evaporator and an oil rotary pump to obtain a hyperbranched polyester.
The obtained reaction product was a yellow transparent viscous product.

H−NMR測定による反応追跡の結果を、図1の下図に示す。
図1の下図に示すように、以下のシグナルが観察された。
1.9ppmに無水グルタル酸のAプロトンのシグナルが、2.7ppmに無水グルタル酸のBプロトンのシグナルが、それぞれ観察された。
2.7ppm付近にグリシドールのCプロトンのシグナルが、3.0ppmにグリシドールのDプロトンのシグナルが、3.3〜3.4ppm付近にグリシドールのE及びFプロトンのシグナルが、それぞれ観察された。
3.6ppm及び1.7ppmに溶媒であるTHFのH及びIプロトンのシグナルが観察された。
2.4ppm及び1.1ppmに触媒であるTEAのJ及びKプロトンのシグナルが観察された。
また、4.4ppmにダブレットのシグナルが2つ観察された。これは、2つとも反応物(I)のE’プロトンに由来するシグナルであると予想される。
The results of reaction tracking by 1 H-NMR measurement are shown in the lower part of FIG.
As shown in the lower diagram of FIG. 1, the following signals were observed.
The A proton signal of glutaric anhydride was observed at 1.9 ppm, and the B proton signal of glutaric anhydride was observed at 2.7 ppm.
A signal of C proton of glycidol was observed around 2.7 ppm, a signal of D proton of glycidol was observed at 3.0 ppm, and signals of E and F protons of glycidol were observed around 3.3 to 3.4 ppm.
Signals of H and I protons of THF as a solvent were observed at 3.6 ppm and 1.7 ppm.
Signals of the TE and J protons of the catalyst TEA at 2.4 ppm and 1.1 ppm were observed.
In addition, two doublet signals were observed at 4.4 ppm. This is expected to be a signal derived from both E 'protons in reactant (I).

ここで、4.4ppm及び3.2ppmのシグナルに着目すると、反応時間6時間までの間で増加した後、これらのシグナルは減少している。このことから、3.2ppmのシグナルは図1の上図の化合物(I)のA’プロトンであると考えられる。
なぜならば、4.4ppm及び3.2ppmのシグナルが減少し始めている時間帯(6〜72時間)で、1.9ppmにある無水グルタル酸のシグナルは観察されず、3.9〜4.1ppmには、D’,D’’メチンプロトンと予想されるシグナルが現れていることから、カルボキシル基のグリシジル基への開環付加により、A’プロトンのケミカルシフトは、低磁場へシフトすると予想されるからである。しかしながら、詳細な構造同定はできなかった。
また、D’,D’’メチンプロトンが示すシグナルは、3.9〜4.1ppmの広い範囲に現れている。この理由は、前記化学反応式に示した、グリシジル基のα炭素及びβ炭素のどちらかにカルボキシル基が攻撃し、分子骨格が非常に複雑になったため、スペクトルも全体的にブロードになったと考えられる。
Here, paying attention to the signals of 4.4 ppm and 3.2 ppm, these signals decrease after increasing up to 6 hours of reaction time. From this, the signal of 3.2 ppm is considered to be the A ′ proton of the compound (I) in the upper diagram of FIG.
This is because the signal of glutaric anhydride at 1.9 ppm was not observed in the time zone where the signals at 4.4 ppm and 3.2 ppm began to decrease (6-72 hours), and 3.9-4.1 ppm. Shows a signal expected to be D ′, D ″ methine proton, and therefore, the chemical shift of A ′ proton is expected to shift to a low magnetic field by ring-opening addition of carboxyl group to glycidyl group. Because. However, detailed structural identification was not possible.
Moreover, the signal which D ', D''methine proton shows has appeared in the wide range of 3.9-4.1 ppm. The reason for this is that the carboxyl group attacked either the α-carbon or β-carbon of the glycidyl group shown in the chemical reaction formula, and the molecular skeleton became very complex, so the spectrum was broadened overall. It is done.

<3.HBPEの構造解析>
次に、得られた反応生成物(HBPE)の構造解析を行うために、各種の測定を行った。
<3. Structural analysis of HBPE>
Next, various measurements were performed in order to analyze the structure of the obtained reaction product (HBPE).

(カーボン核磁気共鳴スペクトル(13C−NMR)測定)
反応生成物のカーボン核磁気共鳴スペクトル(13C−NMR)測定を行った。
反応生成物約0.1gを、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d)0.6mlに溶解させ、測定試料とした。
測定には、超伝導多核種磁気共鳴装置JNM−GX400(400MHz、日本電子株式会社製)を用い、積算回数は512回とした。
(Measurement of carbon nuclear magnetic resonance spectrum ( 13 C-NMR))
Carbon nuclear magnetic resonance spectrum ( 13 C-NMR) measurement of the reaction product was performed.
About 0.1 g of the reaction product was dissolved in 0.6 ml of deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d 6 ) to prepare a measurement sample.
For the measurement, a superconducting multi-nuclide magnetic resonance apparatus JNM-GX400 (400 MHz, manufactured by JEOL Ltd.) was used, and the number of integration was 512.

(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定)
反応生成物の分子量及び分子量分布を求めるため、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定を行った。
反応生成物を20mg秤量し、5mlの蒸留THFで調製した溶液をメンブレンフィルターで濾過し、測定試料とした。
そして、測定装置(LIQUID CHROMATOGRAPHLC-6A、島津製作所株式会社製)の試料注入部に、シリンジで約25μl注入し、測定を行った。解離液にはTHFを用い、カラムには、Shodex GPC KF 804(分離範囲500〜4.0×10Da)を用い、検出器には示差屈折率(RI)検出器を用い、カラム温度40.2℃、流量1.0ml/minの測定条件とした。
(Gel permeation chromatography (GPC) measurement)
In order to obtain the molecular weight and molecular weight distribution of the reaction product, gel permeation chromatography (GPC) measurement was performed.
20 mg of the reaction product was weighed, and a solution prepared with 5 ml of distilled THF was filtered through a membrane filter to obtain a measurement sample.
And about 25 microliters was inject | poured into the sample injection part of the measuring apparatus (LIQUID CHROMATOGRAPHLC-6A, Shimadzu Corporation Corp.) with the syringe, and the measurement was performed. The dissociation solution uses THF, the column uses Shodex GPC KF 804 (separation range 500 to 4.0 × 10 5 Da), the detector uses a differential refractive index (RI) detector, and the column temperature is 40. Measurement conditions were 2 ° C. and a flow rate of 1.0 ml / min.

測定により得られたGPC曲線を使用して、以下の手順で解析を行った。
(1)得られたGPC曲線を溶出時間ごとに分割する。
(2)得られたGPC曲線のピークの立ち上がりと終わりにベースラインを引き、曲線までの高さ(hi)を求める。
(3)較正曲線を用いて、各溶出時間における分子量を求める。分子量Miの成分iの分子量をNiとするとき、数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)を算出した。標準試料には、単分散ポリスチレンを用いた。
ポリスチレンの分子量と溶出時間(Elution time)との関係を表1に示し、作製した較正曲線を図2に示す。
Using the GPC curve obtained by the measurement, the analysis was performed according to the following procedure.
(1) Divide the obtained GPC curve for each elution time.
(2) A base line is drawn at the beginning and end of the peak of the obtained GPC curve, and the height (hi) to the curve is obtained.
(3) Using a calibration curve, determine the molecular weight at each elution time. When the molecular weight of the component i of the molecular weight M i of the N i, the number average molecular weight (M n) and weight average molecular weight (M w), was calculated molecular weight distribution (M w / M n). Monodisperse polystyrene was used as a standard sample.
The relationship between the molecular weight of polystyrene and the elution time is shown in Table 1, and the prepared calibration curve is shown in FIG.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

(酸価測定)
減圧乾燥した任意の重量のHBPEを、蒸留したメタノールに溶解させ、0.1規定(N)の水酸化ナトリウム−メタノール溶液で滴定した。この操作を五回行い、水酸化ナトリウム−メタノール溶液の滴定量の最低値、最高値を除いた三回分の結果を平均して、HBPEの酸価(X)を、下記の式(A)より求めた。なお、指示薬には0.1wt%に調製したフェノールフタレイン−メタノール溶液を用いた。
X=(HBPEの1g当たりのNaOH滴定量×N×f)/1000 (A)
N:規定度(0.1N)
f:ファクター(1.1092)
(Acid value measurement)
Any weight of HBPE dried under reduced pressure was dissolved in distilled methanol and titrated with a 0.1 N (N) sodium hydroxide-methanol solution. This operation was performed five times, and the results of three times excluding the lowest and highest titration values of the sodium hydroxide-methanol solution were averaged, and the acid value (X) of HBPE was calculated from the following formula (A). Asked. In addition, the phenolphthalein-methanol solution prepared to 0.1 wt% was used for the indicator.
X = (NaOH titration amount per 1 g of HBPE × N × f) / 1000 (A)
N: Normality (0.1N)
f: Factor (1.092)

(測定結果と考察)
まず、13C−NMR測定による構造同定の結果を説明する。
末端ユニット(T1,2,T1,3)、未分岐ユニット(L1,2,L1,3)、分岐ユニット(D)の化学構造を、下記化学式に示す。
(Measurement results and discussion)
First, the results of structure identification by 13 C-NMR measurement will be described.
The chemical structures of the terminal unit (T 1,2 , T 1,3 ), the unbranched unit (L 1,2 , L 1,3 ), and the branched unit (D) are shown in the following chemical formula.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

また、この化学式に示した各ユニットの構造及び得られた生成物の13C−NMRスペクトルを、図3に示す。
得られたそれぞれのスペクトルは、公知の方法により帰属させた。
得られたスペクトルにおいて、無水グルタル酸から誘導された構造に由来するシグナルのケミカルシフトは化学構造に依存せず、カルボニル基からβ位の炭素シグナル(W=a,a’,a’,a’’,a’’)は全て20.2ppmに観測され、カルボニル基からα位の炭素シグナル(X=b,b’,b’,b’’,b’’)は全て32.8ppmに観測された。
これに対して、グリシドール由来のシグナル(Y=c’,c’,c’’及びZ=d,d’,d’’,d’’)のケミカルシフトは構造に依存し大きく異なり、59〜76ppmの幅広い範囲にそれぞれ現れた。
59.9〜60.2ppmに1,2−リニアーユニット(L1,2)のc’’炭素のシグナルが、63.0ppmに1,3−ターミナルユニット(T1,3)のc’炭素のシグナルが、63.4ppmに1,2−ターミナルユニット(T1,2)のc’炭素のシグナルが観測された。
62.2ppmにデンドリティックユニット(D)のd炭素が、62.7ppmにL1,2のd’’炭素のシグナルが、65.2ppmにT1,2のd’炭素のシグナルが、65.9ppmに1,3−リニアーユニット(L1,3)のd’’炭素のシグナルが観測された。
66.6ppmにL1,3のm炭素のシグナルが、69.2ppmにDのm炭素が、69.7ppmにT1,2のm炭素のシグナルが、72.4ppmにL1,2のm炭素のシグナルが、75.9ppmにT1,3のm炭素のシグナルが観測された。
172.8ppmにエステル基の炭素シグナルが、174.6ppmに末端カルボキシル基の炭素シグナルがそれぞれ観測された。
Moreover, the structure of each unit shown in this chemical formula and the 13 C-NMR spectrum of the obtained product are shown in FIG.
Each obtained spectrum was assigned by a known method.
In the obtained spectrum, the chemical shift of the signal derived from the structure derived from glutaric anhydride does not depend on the chemical structure, and the β-position carbon signal from the carbonyl group (W = a, a ′, a 1 ′, a '', a 1 ″) are all observed at 20.2 ppm, and carbon signals at the α-position from the carbonyl group (X = b, b ′, b 1 ′, b ″, b 1 ″) are all 32. It was observed at 8 ppm.
In contrast, the chemical shifts of signals derived from glycidol (Y = c ′, c 1 ′, c ″ and Z = d, d ′, d ″, d 1 ″) vary greatly depending on the structure, Each appeared in a wide range of 59 to 76 ppm.
The signal of the c ″ carbon of 1,2-linear units (L 1,2 ) at 59.9-60.2 ppm and the c 1 ′ carbon of 1,3 -terminal units (T 1,3 ) at 63.0 ppm The signal of the c ′ carbon of the 1,2-terminal unit (T 1,2 ) was observed at 63.4 ppm.
The d carbon of the dendritic unit (D) is 62.2 ppm, the signal of the d ″ carbon of L 1,2 is 62.7 ppm, and the signal of the d ′ carbon of T 1,2 is 65.2 ppm. A signal of d 1 ″ carbon of 1,3 -linear units (L 1,3 ) was observed at 9 ppm.
The m carbon signal of L 1,3 at 66.6 ppm, the m carbon of D at 69.2 ppm, the m carbon signal of T 1,2 at 69.7 ppm, and the L 1,2 m at 72.4 ppm A carbon signal was observed at 75.9 ppm, and a m 1,3 carbon signal of T 1,3 was observed.
The carbon signal of the ester group was observed at 172.8 ppm, and the carbon signal of the terminal carboxyl group was observed at 174.6 ppm.

ここで、Y及びZのケミカルシフトを表2に示し、グリシドールの構造に由来するメチン炭素のケミカルシフトを表3に示す。   Here, the chemical shifts of Y and Z are shown in Table 2, and the chemical shift of methine carbon derived from the structure of glycidol is shown in Table 3.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

Figure 2010001898
Figure 2010001898

以上のことから、得られた試料の構造は、前記化学式に示したような構造をとっていると考えられる。   From the above, it is considered that the structure of the obtained sample has a structure as shown in the chemical formula.

次に、GPC測定による分子量の決定により得られた分子量等を示す。
反応物のGPC溶出曲線を図4に示し、GPC溶出曲線から見積もった、得られたHBPEの数平均分子量(M)、重量平均分子量(M)及び分子量分布(M/M)を、それぞれ表4に示す。
Next, the molecular weight obtained by determination of the molecular weight by GPC measurement, etc. are shown.
The GPC elution curve of the reaction product is shown in FIG. 4, and the number average molecular weight (M n ), weight average molecular weight (M w ) and molecular weight distribution (M w / M n ) of the obtained HBPE estimated from the GPC elution curve are shown. These are shown in Table 4, respectively.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

表4に示すように、生成物の分子量及び分子量分布はそれぞれ、1900、2800及び1.47であった。   As shown in Table 4, the molecular weight and molecular weight distribution of the product were 1900, 2800 and 1.47, respectively.

なお、多分岐高分子の実際の分子量は、分岐高分子の水酸基が稀に集合体を形成するため、標準ポリスチレン換算で見積もった値が実際の分子量よりも大きい可能性がある。
このため、生成物の正確な分子量の値を求めるためには、ゲル浸透クロマトグラフ−多角度レーザー光散乱(GPC−MALLS)測定を行う必要があると考えられる。
Note that the actual molecular weight of the multibranched polymer is rarely formed by aggregation of the hydroxyl groups of the branched polymer, so the value estimated in terms of standard polystyrene may be larger than the actual molecular weight.
For this reason, in order to obtain | require the exact value of molecular weight of a product, it is thought that it is necessary to perform a gel permeation chromatograph-multi-angle laser light scattering (GPC-MALLS) measurement.

次に、多分岐性ポリエステルの酸価測定の結果を、表5に示す。   Next, Table 5 shows the results of acid value measurement of the hyperbranched polyester.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

表5の3回の滴定結果より、多分岐性ポリエステル1.0g当たりのCOOH濃度は、2.017×10−3mmol/gとなった。
このことから、得られた多分岐性ポリエステルはカルボキシル基を有することが明らかとなった。
From the results of the three titrations in Table 5, the COOH concentration per 1.0 g of the multibranched polyester was 2.017 × 10 −3 mmol / g.
From this, it was revealed that the obtained hyperbranched polyester has a carboxyl group.

<4.ポリウレタンの製造>
続いて、多分岐性ポリエステル(HBPE)を使用して、ポリウレタン(PU)を製造した。
原料としては、ポリオールとして多分岐性ポリエステル(HBPE)を用い、ジイソシアネートとしてヘキサメチレンジイソシアネート(HDI;bp.255℃;日本ポリウレタン工業株式会社製)を用い、溶媒としてTHF(和光純薬工業株式会社製)を蒸留して用いた。
これらの原料の化学構造を、下記の化学式に示す。
<4. Production of polyurethane>
Subsequently, polyurethane (PU) was produced using hyperbranched polyester (HBPE).
As raw materials, multi-branched polyester (HBPE) is used as a polyol, hexamethylene diisocyanate (HDI; bp. 255 ° C .; manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) is used as a diisocyanate, and THF (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is used as a solvent. ) Was distilled and used.
The chemical structure of these raw materials is shown in the following chemical formula.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

蒸留したTHF30mlに、窒素雰囲気下、油浴温度80℃で5時間減圧乾燥した多分岐性ポリエステル10.00g(水酸基のモル数0.05mol)を溶解させ、蒸留を行ったHDI4.47g(0.027mol)を加え、90°往復運動撹拌装置で30秒撹拌し、フッ素離型剤(ダイキン工業製ダイフリーGA−6010)を塗布したシャーレに注型した。
その後、80℃の炉の中で72時間乾燥及び硬化させて、ポリウレタンを得た。
In 30 ml of distilled THF, 10.00 g of a multibranched polyester (0.05 mol of hydroxyl group) dried under reduced pressure for 5 hours at an oil bath temperature of 80 ° C. in a nitrogen atmosphere was dissolved, and 4.47 g (0.4. 027 mol) was added, and the mixture was stirred for 30 seconds with a 90 ° reciprocating stirring device, and poured into a petri dish coated with a fluorine release agent (Daikin GA-6010 manufactured by Daikin Industries).
Thereafter, it was dried and cured in an oven at 80 ° C. for 72 hours to obtain a polyurethane.

ここで、無水グルタル酸とグリシドールとが1分子ずつ反応したものを1ユニットとすると、重合度nがn=1のときには、多分岐性ポリエステルの1ユニットの水酸基は2個であり、n=2のときには、多分岐性ポリエステルの1ユニットの水酸基は1.5個であり、・・・、といったように、重合度nの増加に伴って、多分岐性ポリエステルの1ユニットの水酸基の個数が1に収束する。
このことから、配合比Kは、多分岐性ポリエステルの1ユニットの水酸基を1と仮定して算出し、K=[NCO]/[OH]=1.0とした。
Here, assuming that one molecule of glutaric anhydride and glycidol is reacted one by one, when the polymerization degree n is n = 1, there are two hydroxyl groups in one unit of the multi-branched polyester, and n = 2 In this case, the number of hydroxyl groups in one unit of the multi-branched polyester is 1.5, and as the degree of polymerization n increases, the number of hydroxyl groups in one unit of the multi-branched polyester is 1. Converge to.
From this, the compounding ratio K was calculated on the assumption that 1 unit of hydroxyl group of the hyperbranched polyester is 1, and K = [NCO] / [OH] = 1.0.

得られた生成物の性状は、黄色透明の一般的なポリウレタン(PU)と比較して、高い弾性率を有するシートであった。   The property of the obtained product was a sheet having a high elastic modulus as compared with general polyurethane (PU) having a transparent yellow color.

そこで、試料名を、原料であるポリオールの略称であるHBPEと、イソシアネートの略称であるHDIとを用いて、HBPE−HDIとした。   Therefore, the sample name was HBPE-HDI using HBPE, which is an abbreviation for polyol as a raw material, and HDI, which is an abbreviation for isocyanate.

<5.ポリウレタンの物性測定>
得られたポリウレタン(HBPE−HDI)について、その特性を調べるために、各種物性を測定した。
<5. Measurement of properties of polyurethane>
In order to investigate the characteristics of the obtained polyurethane (HBPE-HDI), various physical properties were measured.

(密度の測定)
各試料について、空気中及び水中でそれぞれ重量測定を行って、測定した重量から密度を算出した。重量測定は、各試料につき5回ずつ行い、最大値と最小値を除いた残り3回分の測定値の平均値を密度とした。試料の密度(d)は、下記式(1)より求めた。
(Density measurement)
Each sample was weighed in air and water, and the density was calculated from the measured weight. The weight measurement was performed five times for each sample, and the average value of the remaining three measurement values excluding the maximum value and the minimum value was used as the density. The density (d p ) of the sample was obtained from the following formula (1).

Figure 2010001898
Figure 2010001898

細い銅線(w)を秤量した後、試料を吊るした時の重量(W+w)を秤量した。
次に、水中に浸した時の銅線と試料の重量(W+w)を秤量した後に、試料を取り除き、同じレベルまで水中に浸した時の銅線の重量(w)を秤量した。
これらの値から、式(1)は、下記式(2)で示される。ここで、W、W及びdは、それぞれ空気中における試料の重量(g)、水中における試料の重量(g)及び測定水温での水の密度(g/cm)である。
After weighing the thin copper wire (w 1 ), the weight (W 1 + w 1 ) when the sample was suspended was weighed.
Next, after weighing the copper wire and the weight of the sample (W 2 + w 2 ) when immersed in water, the sample was removed and the weight (w 2 ) of the copper wire when immersed in water to the same level was weighed. .
From these values, the formula (1) is expressed by the following formula (2). Here, W 1 , W 2, and d w are the weight (g) of the sample in air, the weight (g) of the sample in water, and the density of water (g / cm 3 ) at the measured water temperature, respectively.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

(膨潤試験)
次に、試料の膨潤試験を行った。
試験片を精秤し、非極性溶媒としてトルエン(和光純薬工業株式会社製)を、極性溶媒としてN,N−ジメチルアセトアミド(DMA;和光純薬工業株式会社製)を用い、60℃の恒温槽中で膨潤させた。
適当な時間間隔で試料を溶媒から取り出し、表面を濾紙で軽く拭き取り、試料の重量を秤量した。試料が平衡膨潤に達した後、60℃の減圧乾燥炉中で恒量になるまで乾燥させた。ゲル分率gは、下記式(3)より求めた。ここで、Wは未膨潤試料の重量、Wは乾燥試料の重量である。また、膨潤度qは、下記式(4)により求めた。ここで、Qは下記式(5)に示す平衡膨潤時の試料の体積比であり、Wは平衡膨潤試料の重量、dは溶媒の密度(60℃におけるDMAの密度d=0.940g/cm、トルエンの密度d=0.864g/cm)、dは試料の密度である。
(Swelling test)
Next, the sample was subjected to a swelling test.
The test piece was precisely weighed, toluene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a nonpolar solvent, and N, N-dimethylacetamide (DMA; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a polar solvent, and a constant temperature of 60 ° C. Swelled in the bath.
Samples were removed from the solvent at appropriate time intervals, the surface was gently wiped with filter paper, and the weight of the sample was weighed. After the sample reached equilibrium swelling, it was dried to a constant weight in a vacuum drying oven at 60 ° C. The gel fraction g was determined from the following formula (3). Here, W is the weight of the unswelled sample and W b is the weight of the dry sample. The degree of swelling q was determined by the following formula (4). Here, Q is the volume ratio of the sample at equilibrium swelling shown in the following formula (5), W a is the weight of the equilibrium swelling sample, d s is the density of the solvent (DMA density d s at 60 ° C. = 0. 940 g / cm 3 , toluene density d s = 0.864 g / cm 3 ), d p is the density of the sample.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

(フーリエ変換赤外分光(FT−IR)スペクトル測定)
得られたHBPE−HDIの構造同定を行うため、Bio-Rad FT3000型FT−IR測定装置を用い、Attenuated total reflection(ATR)法により測定を行った。
検出器にMCT検出器を用い、測定範囲は、500〜4000cm−1、積算回数32回とした。
(Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) spectrum measurement)
In order to identify the structure of the obtained HBPE-HDI, the measurement was performed by the Attenuated total reflection (ATR) method using a Bio-Rad FT3000 type FT-IR measuring apparatus.
An MCT detector was used as the detector, and the measurement range was 500 to 4000 cm −1 and the number of integrations was 32 times.

(示差走査熱量(DSC)測定)
得られたHBPE−HDIの示差走査熱量(DSC)測定を行った。
細かく刻んだHBPE−HDIを約5mg秤量し、簡易密封セルに入れ、測定試料を作成した。基準試料には、アルミニウムを用いた。測定は、Thermo Plus Station(理学電気株式会社製)及び示差走査熱量計DSC8230(理学電気株式会社製)を用いて、窒素ガス雰囲気下で行った。測定は、試料を液体窒素で約−140℃まで冷却し、温度範囲−140〜250℃、窒素流量20ml/min、昇温速度10℃/minの条件で行った。
(Differential scanning calorimetry (DSC) measurement)
Differential scanning calorimetry (DSC) measurement of the obtained HBPE-HDI was performed.
About 5 mg of finely chopped HBPE-HDI was weighed and placed in a simple sealed cell to prepare a measurement sample. Aluminum was used as the reference sample. The measurement was performed in a nitrogen gas atmosphere using a Thermo Plus Station (manufactured by Rigaku Corporation) and a differential scanning calorimeter DSC8230 (manufactured by Rigaku Corporation). The measurement was performed by cooling the sample with liquid nitrogen to about −140 ° C., under a temperature range of −140 to 250 ° C., a nitrogen flow rate of 20 ml / min, and a temperature rising rate of 10 ° C./min.

(熱重量分析(TGA)測定)
得られたHBPE−HDIの熱重量分析(TGA)測定を行った。
得られた試料を約15mg秤量し、開放型のアルミニウムセルの中に入れて、Thermo Plus Station(理学電気株式会社製)及び熱天秤(TG8120)を用いて測定した。測定条件は、昇温速度10℃/min、温度範囲25℃〜550℃、測定雰囲気は大気雰囲気とした。
(Thermogravimetric analysis (TGA) measurement)
Thermogravimetric analysis (TGA) measurement of the obtained HBPE-HDI was performed.
About 15 mg of the obtained sample was weighed, placed in an open aluminum cell, and measured using Thermo Plus Station (manufactured by Rigaku Corporation) and a thermobalance (TG8120). The measurement conditions were a heating rate of 10 ° C./min, a temperature range of 25 ° C. to 550 ° C., and the measurement atmosphere was an air atmosphere.

(動的粘弾性測定)
得られたHBPE−HDIを使用して、動的粘弾性の測定を行った。
HBPE−HDIシートから、5mm幅の短冊状の試験片を切り出して、測定に用いた。試験片の幅及び厚さは、マイクロメーターで3ヶ所測定し、それらの平均値を幅及び厚さとした。
そして、セイコーインスツルメンツ株式会社製熱分析レオロジーシステム(DMS6100)を用いて、動的粘弾性測定を行った。測定条件は、昇温速度2.0℃/min、温度範囲−100〜300℃、測定周波数1.10Hz、最小張力25mN、張力/圧縮力ゲイン=1.2、歪振幅10μm、初期長10000μm(10mm)とした。
(Dynamic viscoelasticity measurement)
Using the obtained HBPE-HDI, dynamic viscoelasticity was measured.
From the HBPE-HDI sheet, a strip-shaped test piece having a width of 5 mm was cut out and used for measurement. The width and thickness of the test piece were measured at three locations with a micrometer, and the average values were taken as the width and thickness.
Then, dynamic viscoelasticity measurement was performed using a thermal analysis rheology system (DMS6100) manufactured by Seiko Instruments Inc. The measurement conditions were a temperature rising rate of 2.0 ° C./min, a temperature range of −100 to 300 ° C., a measurement frequency of 1.10 Hz, a minimum tension of 25 mN, a tension / compression force gain = 1.2, a strain amplitude of 10 μm, and an initial length of 10,000 μm ( 10 mm).

(引張試験)
HBPE−HDIシートから、5mm幅の短冊状の試験片を切り出して、測定に用いた。試験片の幅及び厚さは、マイクロメーターで3ヶ所測定し、それらの平均値を用いて初期断面積を算出した。
そして、オリエンテック株式会社製テンシロン万能試験機(RTE-1210)を用いて引張試験を行い、応力−ひずみ関係を測定した。測定は、5kgfのロードセルを使用し、試料初期長を20mm、クロスヘッドスピードを5mm/minの条件で、カメラを使用して室内で行った。
ヤング率の算出には、以下の式(6),(7)を用いた。
粘弾性体では、
α・σ=E・ε (0<ε≦1) (6)
が成り立つ。上式において両辺の対数をとると、
log(α・σ)=logE+nlogε (7)
となる。ここで、αは伸長比、σは応力、Eはヤング率、εはひずみ、nは比例定数(n=0では完全粘性応答、n=1では完全弾性応答、0<n<1では粘弾性応答)である。
ここで得られたデータから、試料の伸長比が10%となるまでのデータを用い、log(α・σ)対logεのプロットを行い、縦軸の切片の値からヤング率を算出した。
(Tensile test)
From the HBPE-HDI sheet, a strip-shaped test piece having a width of 5 mm was cut out and used for measurement. The width and thickness of the test piece were measured at three locations with a micrometer, and the initial cross-sectional area was calculated using the average value thereof.
And the tensile test was done using the Tensilon universal testing machine (RTE-1210) by Orientec Co., Ltd., and the stress-strain relationship was measured. The measurement was performed indoors using a camera using a 5 kgf load cell under the conditions of an initial sample length of 20 mm and a crosshead speed of 5 mm / min.
The following formulas (6) and (7) were used to calculate the Young's modulus.
In viscoelastic body,
α · σ = E · ε n (0 <ε ≦ 1) (6)
Holds. Taking the logarithm of both sides in the above formula,
log (α · σ) = logE + nlogε (7)
It becomes. Here, α is an elongation ratio, σ is stress, E is Young's modulus, ε is strain, n is a proportionality constant (complete viscosity response when n = 0, complete elastic response when n = 1, viscoelasticity when 0 <n <1 Response).
Using the data obtained until the elongation ratio of the sample reached 10%, the log (α · σ) vs. log ε were plotted, and the Young's modulus was calculated from the intercept value on the vertical axis.

(加水分解性)
HBPE−HDIの加水分解性を調べた。
得られたHBPE−HDIの重量を測定した後に、このHBPE−HDIを1mmol/Lの水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させて、そのままの状態で77日間保持した。
77日後に、重量を測定して、重量変化を調べた。
(Hydrolyzable)
The hydrolyzability of HBPE-HDI was examined.
After the weight of the obtained HBPE-HDI was measured, the HBPE-HDI was immersed in a 1 mmol / L aqueous sodium hydroxide solution and held as it was for 77 days.
After 77 days, the weight was measured to examine the change in weight.

(測定結果と考察)
続いて、HBPE−HDIの物性測定の測定結果を説明する。
まず、ポリオールとして用いたHBPE及び得られたHBPE−HDIの、フーリエ変換赤外分光(FT−IR)スペクトルを、図5に示す。図5Aは4000〜3000cm−1の両者のスペクトルを示し、図5Bは2000〜1400cm−1の両者のスペクトルを示す。
HBPEのFT−IRスペクトルにおいて、1735cm−1にエステル基に由来するカルボニル基の伸縮振動ν(C=O)が観測され、3447cm−1に末端水酸基に由来するヒドロキシル基の伸縮振動ν(O-H)が観測された。
HBPE−HDIのFT−IRスペクトルにおいて、1535cm−1にウレタン基に由来するアミドIIの吸収帯(ν(C=O)+δ(N-H))が観測され、1651cm−1にウレア基のカルボニル基に由来する伸縮振動(ν(C=O)urea)が観測され、1702cm−1付近にウレタン基に由来する水素結合したカルボニル基の伸縮振動(ν(C=OH-bond))が観測され、1732cm−1にエステル基に由来するカルボニル基の伸縮振動(ν(C=O))及びウレタン基に由来する遊離したカルボニル基の伸縮振動(ν(C=Ofree))のピークが観測された。
このことから、HBPEとHDIによる反応により、目的とするPUが得られたと考えられる。
(Measurement results and discussion)
Then, the measurement result of the physical property measurement of HBPE-HDI is demonstrated.
First, FIG. 5 shows Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) spectra of HBPE used as a polyol and the obtained HBPE-HDI. Figure 5A shows the spectrum of both 4000~3000cm -1, Figure 5B shows the spectrum of both 2000~1400cm -1.
In FT-IR spectrum of HBPE, the stretching vibration ν (C = O) is observed in the carbonyl groups derived from the ester group to 1735 cm -1, stretching vibration of the hydroxyl group derived from the terminal hydroxyl group to 3447cm -1 ν (OH) Was observed.
In FT-IR spectrum of HBPE-HDI, the absorption band of amide II derived from the urethane groups (ν (C = O) + δ (NH)) was observed at 1535cm -1, the carbonyl group of the urea group in 1651 cm -1 Stretching vibration (ν (C = O) urea ) derived from cis was observed, and stretching vibration (ν (C = O H-bond )) of hydrogen-bonded carbonyl group derived from urethane group was observed near 1702 cm −1. , The peaks of the stretching vibration of the carbonyl group derived from the ester group (ν (C = O)) and the stretching vibration of the free carbonyl group derived from the urethane group (ν (C = O free )) were observed at 1732 cm −1. It was.
From this, it is considered that the target PU was obtained by the reaction between HBPE and HDI.

次に、得られたHBPE−HDIの密度の測定及び膨潤試験の測定結果として、密度、ゲル分率及び膨潤度を、表6に示す。   Next, as a measurement result of the density of the obtained HBPE-HDI and a measurement result of the swelling test, the density, gel fraction, and swelling degree are shown in Table 6.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

表6より、得られたHBPE−HDI(多分岐性ポリウレタン)の密度は、線状のポリエステルを用いて得られるポリウレタンとほとんど同じ程度の密度であった。
また、ゲル分率の値が十分に高いことから、得られたHBPE−HDIは、十分に重合していることが分かった。
From Table 6, the density of the obtained HBPE-HDI (multi-branched polyurethane) was almost the same density as the polyurethane obtained using linear polyester.
Moreover, since the value of the gel fraction was sufficiently high, it was found that the obtained HBPE-HDI was sufficiently polymerized.

次に、示差走査熱量(DSC)測定の結果として、ポリオールとして用いたHBPE及び得られたHBPE−HDIのDSCサーモグラムを、図6に示す。
図6に示すように、ポリオールとして用いたHBPE及びHBPE−HDIのガラス転移温度(T)は、それぞれ、−26.5℃及び13.2℃に観測された。即ち、HBPE−HDIのTはHBPEのTに比べて、高温側へシフトした。これは、反応によって、HBPEが化学結合し、分子量が増加したことによる分子運動性の低下に起因すると考えられる。
また、結晶成分に起因する融解のピークは、観測されなかった。
Next, FIG. 6 shows a DSC thermogram of HBPE used as a polyol and the obtained HBPE-HDI as a result of differential scanning calorimetry (DSC) measurement.
As shown in FIG. 6, the glass transition temperatures (T g ) of HBPE and HBPE-HDI used as polyols were observed at −26.5 ° C. and 13.2 ° C., respectively. That, the T g of HBPE-HDI is compared to the T g of HBPE, it shifted to the high temperature side. This is considered to be due to a decrease in molecular mobility due to the chemical bonding of HBPE and an increase in molecular weight due to the reaction.
Also, no melting peak due to the crystal component was observed.

次に、熱重量分析(TGA)測定の結果として、得られたHBPE−HDIの熱重量分析測定における、質量損失の温度依存性を、図7に示す。
図7に示すように、HBPE−HDIは、約250℃付近で熱分解し、重量損失が開始した。
Next, as a result of thermogravimetric analysis (TGA) measurement, the temperature dependence of mass loss in the thermogravimetric analysis measurement of the obtained HBPE-HDI is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, HBPE-HDI thermally decomposed around about 250 ° C., and weight loss started.

次に、動的粘弾性測定の結果として、HBPE−HDIの動的粘弾性測定によって得られた貯蔵弾性率(E’)、及び損失正接(tanδ)の温度依存性を、図8に示す。
図8に示すように、10℃付近にα緩和に伴うE’の急激な減少及びtanδの立ち上がり始めが観測された。これは、DSC測定におけるTに対応した。
また、架橋構造を有しているにもかかわらず、250℃付近で流動のような挙動を示した。これについて、TGA測定の熱分解開始温度と対応していたこと、動的粘弾性測定した後の試料が黄変していることから、ウレタン結合が熱分解によって切断され線状高分子の特徴である流動のような挙動を示したのではないかと考えられる。
さらに、温度上昇に伴いゴム状平坦領域のE’の値が増大し、エントロピー弾性を示した。これは、架橋された高分子鎖に熱が加わると分子鎖の収縮する力が増加することにより、弾性率が増加したためである。図8からわかるように、50℃〜250℃の広い範囲のゴム状平坦領域において、エントロピー弾性を示している。
−80℃付近で、副分散が観測された。これは、主鎖に直接結合したメチル基の回転運動及び側鎖がその付近の原子がつくる束縛ポテンシャルの中での回転運動をするために生じたと考えられる。ここで、分岐ユニットが主鎖の、末端ユニット及び未分岐ユニットが側鎖の役割をしていると考えられる。
また、再配列結晶及び融解に由来するショルダーは観測されず、この結果も、DSC測定の結果と一致した。
Next, FIG. 8 shows the temperature dependence of the storage elastic modulus (E ′) and loss tangent (tan δ) obtained by the dynamic viscoelasticity measurement of HBPE-HDI as a result of the dynamic viscoelasticity measurement.
As shown in FIG. 8, a rapid decrease in E ′ accompanying α relaxation and the beginning of tan δ rise were observed around 10 ° C. This is, corresponding to the T g in DSC measurement.
Moreover, although it had a crosslinked structure, it behaved like a fluid at around 250 ° C. About this, since it corresponded to the thermal decomposition start temperature of TGA measurement, and the sample after dynamic viscoelasticity measurement was yellowed, the urethane bond was cut by thermal decomposition, and the characteristics of the linear polymer It is thought that it behaved like a certain flow.
Further, as the temperature increased, the value of E ′ in the rubber-like flat region increased, indicating entropy elasticity. This is because, when heat is applied to the crosslinked polymer chain, the elastic modulus increases due to an increase in the contracting force of the molecular chain. As can be seen from FIG. 8, entropy elasticity is exhibited in a rubbery flat region in a wide range of 50 ° C. to 250 ° C.
Sub-dispersion was observed around -80 ° C. This is considered to be caused by the rotational movement of the methyl group directly bonded to the main chain and the rotational movement of the side chain in the binding potential created by the nearby atoms. Here, it is considered that the branch unit is a main chain, and the terminal unit and the unbranched unit are side chains.
Moreover, the shoulder derived from a rearrangement crystal | crystallization and melting | dissolving was not observed, and this result also corresponded with the result of DSC measurement.

これらの結果から、非常に柔軟であり、かつ非晶質ポリエステルから成る化学架橋を有したポリウレタンが得られたことがわかる。   From these results, it can be seen that a polyurethane having chemical crosslinks made of amorphous polyester was obtained.

次に、引張試験の結果として、HBPE−HDIの引張試験によって得られた応力−ひずみ曲線を図9に示す。また、得られた力学物性値として、ヤング率(Young's modulus)、破断応力(Tensile strength)、破断ひずみ(Strain at Break)を、表7に示す。   Next, FIG. 9 shows a stress-strain curve obtained by the tensile test of HBPE-HDI as a result of the tensile test. Table 7 shows the Young's modulus, Tensile strength, and Strain at Break as the obtained mechanical property values.

Figure 2010001898
Figure 2010001898

通常のポリウレタンの知識を持ってすれば、多官能ポリオールを用いて合成されたポリウレタンは、非常に硬く、しなやかさの全くない脆い試料となるはずである。
しかしながら、得られたHBPE−HDI(多分岐性ポリウレタン)のヤング率は、線状のポリエステルを用いて得られるポリウレタンと比べて低い値であることから、しなやかさに富むことが明らかとなった。破断応力は、線状のポリエステルを用いて得られるポリウレタンと比べて顕著な差は見られなかった。驚くべきことには、得られたHBPE−HDIは、大きくひずむ(伸張する)ことから柔軟性を有することが明らかとなった。
With knowledge of normal polyurethanes, polyurethanes synthesized using polyfunctional polyols should be very hard and brittle samples with no suppleness.
However, since the Young's modulus of the obtained HBPE-HDI (multi-branched polyurethane) is lower than that of polyurethane obtained using a linear polyester, it has been revealed that it is rich in flexibility. The break stress was not significantly different from polyurethane obtained using linear polyester. Surprisingly, it was revealed that the obtained HBPE-HDI has flexibility because it is greatly distorted (stretched).

次に、加水分解性の測定結果は、77日で31%の重量減少であった。
農作物の種を植えて、芽が出た後にビニールによる保護がいらなくなる時期が約2ヶ月であり、31%の重量減少ということは、ポリウレタンがぼろぼろの状態であるから、農作物の発芽の際に保護していたビニールをはがす必要がなくなる。
比較例として、線状のポリエステルから得られるポリウレタンは、1mmol/L水酸化ナトリウム水溶液では、全くといってよいほど分解しない。
このように、1mmol/L水酸化ナトリウム水溶液は塩基性としては弱い環境であり、HBPE−HDIはそのような塩基性の弱い環境でも分解し、十分な分解性を有することがわかる。
従って、このHBPE−HDI(多分岐性ポリウレタン)により、優れた生分解性を有するポリウレタンを実現することができる。
Next, the measurement result of hydrolyzability was 31% weight loss in 77 days.
After planting the seeds of the crops, the period of time when the vinyl protection is not needed is about 2 months, and the 31% weight loss means that the polyurethane is in a shabby state, so when the crops germinate There is no need to remove the protected vinyl.
As a comparative example, polyurethane obtained from linear polyester does not decompose at all in a 1 mmol / L sodium hydroxide aqueous solution.
Thus, it can be seen that the 1 mmol / L sodium hydroxide aqueous solution is a weak basic environment, and HBPE-HDI is decomposed even in such a weak basic environment and has sufficient decomposability.
Therefore, this HBPE-HDI (multi-branched polyurethane) can realize a polyurethane having excellent biodegradability.

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.

【0003】
する必要があり、また多分岐性ポリエステルの収率が悪いため、製造コストが高くなる。
[0010]
さらに、多分岐性ポリエステルのみでは、良好にポリウレタンが製造できないと考えられ、前述したBoltron(登録商標)からポリウレタンを製造する場合でも、直鎖状のポリエステルを混合させていた。
生分解性の悪い直鎖状のポリエステルを混入した結果、得られるポリウレタンの生分解性は、必ずしも良好ではなかった。
[0011]
上述した問題の解決のために、本発明においては、容易に安いコストで多分岐性ポリエステルを製造することを可能にする、多分岐性ポリエステルの製造方法、この多分岐性ポリエステルを用いた生分解性に優れたポリウレタンの製造方法、生分解性に優れたポリウレタンを提供するものである。
[課題を解決するための手段]
[0012]
[0013]
[0014]
本発明のポリウレタンの製造方法は、グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステルを合成する工程と、多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させて、ポリウレタンを合成する工程とを有する。
これにより、生分解性に優れた多分岐性ポリエステルのみを使用するので、生分解性に優れた多分岐性のポリウレタンを容易に製造することができる。
[0015]
本発明のポリウレタンは、グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、
[0003]
In addition, since the yield of the multibranched polyester is poor, the production cost increases.
[0010]
Furthermore, it is considered that a polyurethane cannot be produced satisfactorily by using only a multi-branched polyester, and even when a polyurethane is produced from the aforementioned Boltron (registered trademark), a linear polyester is mixed.
As a result of mixing linear polyester with poor biodegradability, the biodegradability of the resulting polyurethane was not always good.
[0011]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, it is possible to easily produce a multibranched polyester at a low cost, a method for producing a multibranched polyester, and a biodegradation using this multibranched polyester. The present invention provides a method for producing a polyurethane having excellent properties and a polyurethane having excellent biodegradability.
[Means for solving problems]
[0012]
[0013]
[0014]
The method for producing a polyurethane according to the present invention comprises a step of synthesizing a multibranched polyester by reacting glycidol and a cyclic acid anhydride, and a step of synthesizing a polyurethane by reacting the multibranched polyester and diisocyanate. Have.
Thereby, since only the multibranched polyester excellent in biodegradability is used, the multibranched polyurethane excellent in biodegradability can be manufactured easily.
[0015]
The polyurethane of the present invention is obtained by reacting glycidol with a cyclic acid anhydride,

【0005】
示す図である。
[図8]HBPE−HDIの貯蔵弾性率(E’)及び損失正接(tanδ)の温度依存性を示す図である。
[図9]HBPE−HDIの引張試験によって得られた応力−ひずみ曲線である。
[発明を実施するための形態]
[0019]
本発明に係る多分岐性ポリエステルの製造方法は、前述したように、グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステル(HBPE)を製造する。
[0020]
グリシドールは、化学構造を下記の化学式に示すように、鎖状分子の一端に3員環の環状エーテルを有し、鎖状分子の他端に一級アルコールを有している。
[化1]

Figure 2010001898
[0021]
環状酸無水物としては、例えば、無水グルタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水アジピン酸等が挙げられる。
そして、例えば、これらの材料から選ばれる1種以上の材料を使用することにより、多分岐性ポリエステルを製造することができる。
これらの環状酸無水物の化学構造は、下記の化学式の通りである。[0005]
FIG.
FIG. 8 is a graph showing the temperature dependence of storage elastic modulus (E ′) and loss tangent (tan δ) of HBPE-HDI.
FIG. 9 is a stress-strain curve obtained by a tensile test of HBPE-HDI.
[Mode for Carrying Out the Invention]
[0019]
In the method for producing a multibranched polyester according to the present invention, as described above, glycidol and a cyclic acid anhydride are reacted to produce a multibranched polyester (HBPE).
[0020]
Glycidol has a three-membered cyclic ether at one end of a chain molecule and a primary alcohol at the other end of the chain molecule, as shown in the following chemical formula.
[Chemical 1]
Figure 2010001898
[0021]
Examples of the cyclic acid anhydride include glutaric anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, and adipic anhydride.
For example, a multibranched polyester can be produced by using one or more materials selected from these materials.
The chemical structure of these cyclic acid anhydrides is as shown in the following chemical formula.

【0006】
[化2]

Figure 2010001898
[0022]
もちろん、これらの環状酸無水物に限らず、他の環状酸無水物も使用することが可能である。
[0023]
グリシドールと環状酸無水物とを反応させる際には、これらの原料(グリシドールと環状酸無水物)を溶媒中で混合して、必要に応じて触媒を加える。
溶媒としては、例えば、テトラヒロドフラン(THF)を使用することができる。
触媒としては、例えば、トリエチルアミン(TEA)を使用することができる。
[0024]
これらの原料(グリシドールと環状酸無水物)、溶媒、触媒を使用して、反応を行うことにより、多分岐性ポリエステル(HBPE)が得られる。
このときの反応を下記の化学反応式に示す。
[0025][0006]
[Chemical 2]
Figure 2010001898
[0022]
Of course, not only these cyclic acid anhydrides but also other cyclic acid anhydrides can be used.
[0023]
When the glycidol and the cyclic acid anhydride are reacted, these raw materials (glycidol and the cyclic acid anhydride) are mixed in a solvent, and a catalyst is added if necessary.
As the solvent, for example, tetrahydrofuran (THF) can be used.
As the catalyst, for example, triethylamine (TEA) can be used.
[0024]
A hyperbranched polyester (HBPE) can be obtained by performing a reaction using these raw materials (glycidol and cyclic acid anhydride), a solvent, and a catalyst.
The reaction at this time is shown in the following chemical reaction formula.
[0025]

Claims (4)

グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステルを合成する
多分岐性ポリエステルの製造方法。
A method for producing a multibranched polyester in which a glycidol and a cyclic acid anhydride are reacted to synthesize a multibranched polyester.
前記環状酸無水物は、無水グルタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水アジピン酸から選ばれる1種以上の材料である請求項1に記載の多分岐性ポリエステルの製造方法。   The method for producing a multibranched polyester according to claim 1, wherein the cyclic acid anhydride is one or more materials selected from glutaric anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, and adipic anhydride. グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステルを合成する工程と、
前記多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させて、ポリウレタンを合成する工程とを有する
ポリウレタンの製造方法。
Reacting glycidol with a cyclic acid anhydride to synthesize a hyperbranched polyester;
A process for producing polyurethane by reacting the multi-branched polyester with diisocyanate.
グリシドールと環状酸無水物とを反応させて、多分岐性ポリエステルを合成し、前記多分岐性ポリエステルとジイソシアネートとを反応させることにより得られうるポリウレタン。   A polyurethane that can be obtained by reacting glycidol and a cyclic acid anhydride to synthesize a multibranched polyester and reacting the multibranched polyester with a diisocyanate.
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