JPWO2021045088A1 - ポリエステル共重合体の製造方法、表面改質方法、および接合体 - Google Patents

ポリエステル共重合体の製造方法、表面改質方法、および接合体 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2021045088A1
JPWO2021045088A1 JP2021513353A JP2021513353A JPWO2021045088A1 JP WO2021045088 A1 JPWO2021045088 A1 JP WO2021045088A1 JP 2021513353 A JP2021513353 A JP 2021513353A JP 2021513353 A JP2021513353 A JP 2021513353A JP WO2021045088 A1 JPWO2021045088 A1 JP WO2021045088A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
general formula
polymer
carbon atoms
compound
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021513353A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6969836B6 (ja
JP6969836B2 (ja
Inventor
横澤 勉
勉 横澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyushu University NUC
Original Assignee
Kyushu University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyushu University NUC filed Critical Kyushu University NUC
Publication of JPWO2021045088A1 publication Critical patent/JPWO2021045088A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6969836B2 publication Critical patent/JP6969836B2/ja
Publication of JP6969836B6 publication Critical patent/JP6969836B6/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/123Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/127Acids containing aromatic rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本発明の下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法は、(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、(B)下記一般式(4)で表されるポリマーとを、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させる工程を含む。

Description

本発明は、ポリエステル共重合体の製造方法、表面改質方法、および接合体に関する。
ポリエステル共重合体の製造方法として、以下に示す特許文献1,2に記載の技術が知られている。
特許文献1には、所定の脂肪族ジカルボン酸又はそのエステルと、所定の脂肪族ジオールと、所定のオキシカルボン酸系化合物とからなる反応原料を、酸性リン化合物の存在下で重縮合反応させる脂肪族ポリエステル系重合体の製造方法が記載されている。
特許文献2には、所定の重量平均分子量を有するポリヒドロキシカルボン酸と、所定の重量平均分子量を有するジカルボン酸とジオールとからなるポリエステルとを溶融させ、次いでエステル交換触媒を添加し減圧下でエステル交換反応させるポリヒドロキシカルボン酸系共重合体の製造方法が記載されている。
特開2000−204146号公報 特開2003−40990号公報
しかしながら、特許文献1〜2に記載の従来の技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
特許文献1に記載の方法は、エステル交換触媒として酸性リン化合物を用いるため、高温で反応させる必要がある上、反応の進行が遅く、目的物であるポリエステル共重合体の時間当たりの収量が充分に上がらないという点で課題を有していた。
また、特許文献2に記載の方法は、ポリマーを高温で溶融させて反応を行っているため、特殊な反応装置が必要である上、収率や得られる重合体の品質が、反応操作や条件により大きく変動するという課題を有していた。
本発明は、従来技術の有する上記課題を解決するものであり、ポリエステル共重合体を安定的に製造する技術を提供するものである。
上記課題を解決する本発明は、以下のとおりである。
[1] (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
(B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させる工程を含む、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[2] (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
(B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
を、金属アルコキシドの存在下に反応させる工程を含み、
前記金属アルコキシドはアルカリ金属アルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、およびアルミニウムアルコキシドから選択される、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[3] 前記工程は、
(A)化合物(a1)および化合物(a2)、または
ポリマー(a3)と、
前記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる固体状物(I)と、
前記有機溶媒と、
前記エステル化触媒と、を混合し、
固体状物(I)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)と、ポリマー(B)とを反応させる工程を含む、[1]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[4] 前記工程は、
(A)化合物(a1)および化合物(a2)、または
ポリマー(a3)と、
前記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる固体状物(I)と、
前記金属アルコキシドと、を混合し、
固体状物(I)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)と、ポリマー(B)とを反応させる工程を含む、[2]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[5] 前記一般式(1)のXは置換または無置換の炭素数5〜15のアルキレン基であり、Rは水素原子である、[1]〜[4]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[6] 前記一般式(2)のXは置換または無置換の炭素数5〜10の2価の芳香族基であり、Rは炭素数1〜3のアルキル基である、[1]〜[5]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[7] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
前記エステル化触媒の量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、[1]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[8] (A)がポリマー(a3)からなり、
前記エステル化触媒の量は、ポリマー(a3)の繰り返し単位に対して1.0〜15.0mol%である、[1]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[9] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
前記金属アルコキシドの量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、[2]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[10] (A)がポリマー(a3)からなり、
前記金属アルコキシドの量は、化合物(a3)の繰り返し単位に対して1.0〜15.0mol%である、[2]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[11] 前記ポリエステル共重合体の収率は20%以上である、[1]〜[10]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[12] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
化合物(a1)、化合物(a2)およびポリマー(B)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、[1]〜[7]および[9]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
1) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
2) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
3) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
4) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリカプロラクトン
5) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリカプロラクトン
6) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
7) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
8) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
9) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
10) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
11) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
12) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリ乳酸
13) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリ乳酸
14) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
15) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
16) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
[13] (A)がポリマー(a3)からなり、
ポリマー(a3)およびポリマー(B)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、[1]〜[4]、[8]および[10]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
a) ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリカプロラクトン
b) ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリカプロラクトン
c) ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
d) ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリカプロラクトン
e) ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリカプロラクトン
f) ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリカプロラクトン
g) ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
h) ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
i) ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリ乳酸
j) ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリ乳酸
k) ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリ乳酸
l) ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリ乳酸
m) ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリ乳酸
n) ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリ乳酸
o) ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリ乳酸
p) ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)、ポリ乳酸
[14] (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる固体状物(II)と、
Figure 2021045088
(一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
エステル化触媒と、を混合し、固体状物(II)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)とポリマー(D)とを反応させる工程を含む、下記一般式(7)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
Figure 2021045088
(一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[15] 前記一般式(1)のXは置換または無置換の炭素数5〜15のアルキレン基であり、Rは水素原子である、[14]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[16] 前記一般式(2)のXは置換または無置換の炭素数5〜10の2価の芳香族基であり、Rは炭素数1〜3のアルキル基である、[14]または[15]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[17] 前記一般式(6)のGは置換または無置換の炭素数1〜5のアルキレン基である、[14]〜[16]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[18] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
前記エステル化触媒の量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、[14]〜[17]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[19] 前記ポリエステル共重合体の収率は20%以上である、[14]〜[18]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[20] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
化合物(a1)、化合物(a2)および固体状物(II)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、[14]〜[19]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
A) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
B) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
C) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
D) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
E) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
F) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
G) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
H) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
I) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
J) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
K) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
L) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
M) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
N) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
O) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
P) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
[21] 前記有機溶媒は、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン、トルエン、ジメチルアセトアミド、およびジメチルスルホキシドから選択される少なくとも1種である、[1]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[22] 前記金属アルコキシドは、ナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、マグネシウムアルコキシド、カルシウムアルコキシド、およびアルミニウムアルコキシドから選択される少なくとも1種である、[2]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[23] 前記ポリエステル共重合体の数平均分子量(Mn)は、1000〜100,000である、[1]〜[22]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[24] ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリスチレン換算における前記ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1〜10である、[1]〜[23]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[25] 下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)の表面で、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させ、基体(Ia)表面に下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[26] 下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)表面で、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
を、金属アルコキシドの存在下で反応させ、基体(Ia)表面に下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[27] 下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる基体(IIa)表面で、
Figure 2021045088
(一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
基体(IIa)表面のポリマー(D)と、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
を、エステル化触媒の存在下で反応させ、基体(IIa)表面に下記一般式(7)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法。
Figure 2021045088
(一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[28] 基体およびポリマー層が積層されてなり、
前記基体は、下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなり、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)、
前記ポリマー層は、下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)からなり、
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
前記基体と前記ポリマー層との間に、ポリマー(B)とポリマー(a3)とが反応して得られた下記一般式(5)の樹脂が介在している、接合体。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[29] 基体およびポリマー層が積層されてなり、
前記基体は、下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなり、
Figure 2021045088
(一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
前記ポリマー層は、下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)からなり、
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
前記基体と前記ポリマー層との間に、ポリマー(D)とポリマー(a3)とが反応して得られたが下記一般式(7)の樹脂が介在している、接合体。
Figure 2021045088
(一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[30] 前記ポリマー層の前記基体に対向している面の裏面上に、さらに他の基体が積層され、
前記他の基体は、前記一般式(4)で表されるポリマー(B)または前記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなり、
前記他の基体と前記ポリマー層との間に、
ポリマー(B)とポリマー(a3)とが反応して得られた前記一般式(5)の樹脂、または
ポリマー(D)とポリマー(a3)とが反応して得られた前記一般式(7)の樹脂が介在している、[28]または[29]に記載の接合体。
上記[1]に係るポリエステル共重合体の製造方法は、有機溶媒中で所定のポリマー同士のエステル−エステル交換反応を進めることができるので、特殊な反応装置を用いることなく低温で反応させることができ、さらに有機溶媒中にポリマーが均一に存在するためポリエステル系重合体を安定して高収率で得ることができる。
上記[2]に係るポリエステル共重合体の製造方法は、エステル交換触媒として金属アルコキシドを用いて所定のポリマー同士のエステル−エステル交換反応を行うため、低温で反応させることができ、反応速度が速く、目的物であるポリエステル系重合体の時間当たりの収量を改善することができる。
また、上記[14]に係るポリエステル共重合体の製造方法によれば、固体表面のポリマーと他のポリマーとのエステル−エステル交換反応を行うことにより、前記固体表面に接着性等の様々な特性を付与することができる。
上記[25]に係る表面改質方法によれば、基体表面のポリマーと他のポリマーとのエステル−エステル交換反応を行うことにより、前記基体表面に接着性等の様々な特性を付与することができる。
上記[28]に係る接合体は、基体とポリマー層とが強固に接着されており、前記ポリマー層が様々な特性を備えることができるため、多様な用途に適用することができる。
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本実施形態に係る接合体を示す断面図である。 本実施形態に係る他の接合体を示す断面図である。
本発明のポリエステル共重合体の製造方法において用いられる用語について説明する。
上記一般式(1)および(2)における炭素数1〜20のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、ドデカメチレン基、ペンタデカメチレン基、オクタデカメチレン基等を挙げることができる。
上記一般式(4)および(6)における炭素数1〜10のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等を挙げることができる。
これら炭素数1〜20のアルキレン基または炭素数1〜10のアルキレン基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜6アルキル基、炭素数1〜6ハロアルキル基、炭素数1〜6アルコキシ基、炭素数1〜6ハロアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ジアルキルアミノ基を挙げることができる。
上記一般式(1)における炭素数3〜12のシクロアルキレン基としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基、シクロウンデシレン基、シクロドデシレン基等が挙げられる。
炭素数3〜12のシクロアルキレン基の置換基としては、炭素数1〜20のアルキレン基の置換基と同様のものを例示することができる。
上記一般式(1)における炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基とは、ポリアルキレングリコールから誘導される構造を意味し、−(C2nO)−C2n−(n:2〜4、m:1〜9)で表される。
上記一般式(1)および(2)における炭素数1〜5のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、2−ペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
上記一般式(2)における炭素数5〜12の2価の芳香族基としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
炭素数5〜12の2価の芳香族基の置換基としては、炭素数1〜20のアルキレン基の置換基と同様のものを例示することができる。
上記一般式(2)における炭素数3〜6の2価の複素環基としては、チエニレン基、フラニレン基、ピリジレン基等が挙げられる。
炭素数3〜6の2価の複素環基の置換基としては、炭素数1〜20のアルキレン基の置換基と同様のものを例示することができる。
本発明で用いられるエステル化触媒としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウムなどの水酸化物;炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素ストロンチウムなどの炭酸水素化合物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウムなどの炭酸塩;酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸ストロンチウムなどの酢酸塩;ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸セシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸ストロンチウムなどのステアリン酸塩;フェニル化ホウ素リチウム、フェニル化ホウ素ナトリウム、フェニル化ホウ素カリウム、フェニル化ホウ素セシウムなどのフェニル化ホウ素化合物;安息香酸リチウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸セシウムなどの安息香酸塩;リン酸水素二リチウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二セシウムなどのリン酸水素化合物;フェニルリン酸二リチウム、フェニルリン酸二ナトリウム、フェニルリン酸二カリウム、フェニルリン酸二セシウムなどのフェニルリン酸化合物;アルカリ金属アルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、およびアルミニウムアルコキシドなどの金属アルコキシド;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジラウリルスズオキサイドなどのアルキル基の炭素数が4〜18のジアルキルスズオキサイドなどのジアルキルスズオキサイド;チタンアルコラート、アルミニウムアルコラート、マグネシウムアルコラートなどの金属アルコラート;などが挙げられる。
本発明で用いられる金属アルコキシドとしては、ナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド、カリウムアルコキシド等のアルカリ金属アルコキシド、マグネシウムアルコキシド、カルシウムアルコキシド等のアルカリ土類金属アルコキシド、アルミニウムアルコキシドから選択される少なくとも1種を用いることができる。
本発明で用いられる有機溶媒としては、n−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、アミルベンゼン、ジアミルベンゼン、トリアミルベンゼン、ドデシルベンゼン、ジドデシルベンゼン、アミルトルエン、イソプロピルトルエン、デカリン及びテトラリン等の炭化水素類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、ジエチルアセタール、ジヘキシルアセタール、t−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、トリオキサン、ジオキサン、アニソール、ジフェニルエーテル、ジメチルセロソルブ、ジグライム、トリグライム及びテトラグライム等のエーテル類;18−クラウン−6等のクラウンエーテル類;安息香酸メチル及びγ−ブチロラクトン等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン及びベンゾフェノン等のケトン類;炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート等のカーボネート化合物;スルホラン等のスルホン類;ジメチルスルホキサイド等のスルホキサイド類;尿素類又はその誘導体;トリブチルホスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド類;イミダゾリウム塩、ピペリジニウム塩及びピリジニウム塩等のイオン液体;水等が挙げられる。
有機溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン、トルエン、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を挙げることができ、これらから選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。
以下、本発明のポリエステル共重合体の製造方法を、第1の実施形態、第2の実施形態、または第3の実施形態により説明し、さらに本発明の表面改質方法および接合体の実施の形態についても適宜図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、「〜」は特に断りがなければ「以上」から「以下」を表す。
[第1の実施形態]
本実施形態の下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法は、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
(B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、をエステル化触媒の存在下で反応させる工程を含む。
本実施形態においては、化合物(a1)および化合物(a2)をポリマー(B)と反応させるか、化合物(a1)および化合物(a2)の重縮合反応により生成したポリマー(a3)を用いて、ポリマー(a3)とポリマー(B)とを反応させる。
Figure 2021045088
一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、好ましくは置換または無置換の炭素数5〜15のアルキレン基;置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、好ましくは置換または無置換の炭素数5〜10のシクロアルキレン基;または炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基、好ましくは炭素数4〜10のポリオキシアルキレン基である。
は水素原子;または炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。
一般式(1)で表される化合物(a1)としては、1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)等を挙げることができる。
Figure 2021045088
一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、好ましくは置換または無置換の炭素数5〜10のアルキレン基;置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、好ましくは置換または無置換の炭素数5〜10の2価の芳香族基;または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子;または、炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。
一般式(2)で表される化合物(a2)としては、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、デカン二酸、2,6−ピリジンジカルボン酸、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸、およびこれらのジアルキルエステル化合物等を挙げることができる。
Figure 2021045088
一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。
一般式(3)ポリマー(a3)としては、ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)等を挙げることができる。
Figure 2021045088
一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基、好ましくは置換または無置換の炭素数2〜8のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。
一般式(4)で表されるポリマー(B)としては、ポリラクトン、ポリ乳酸等を挙げることができる。
Figure 2021045088
一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10、好ましくは30〜70:70〜30である。
繰り返し単位数aの平均値は5〜100、好ましくは10〜80とすることができ、繰り返し単位数bの平均値は5〜100、好ましくは10〜80とすることができる。
本実施形態においては、当該反応を有機溶媒中で行うことが好ましい。
有機溶媒中で反応を行うことができるので、特殊な反応装置を用いることなく低温で反応させることができ、さらに有機溶媒中にポリマーが均一に存在するためポリエステル系重合体を安定して高収率で得ることができる。ポリエステル系重合体の収率は、20%以上、好ましくは30%以上とすることができる。
有機溶媒は、(A)と(B)との合計量100gに対して、100ml〜3000ml程度用いることができる。
また、本実施形態においては、エステル化触媒として金属アルコキシドを用いることが好ましい。
金属アルコキシドを用いて所定のポリマー同士のエステル−エステル交換反応を行うため、低温で反応させることができ、反応速度が速く、目的物であるポリエステル系重合体の時間当たりの収量を改善することができる。
本実施形態において、化合物(a1)および化合物(a2)と、ポリマー(B)とをエステル化触媒の存在下で反応させる場合、まず化合物(a1)と化合物(a2)との重縮合によりポリマー(a3)が生成し、このポリマー(a3)とポリマー(B)とのエステル−エステル交換反応により一般式(5)で表されるポリエステル共重合体が合成されると考えられる。
添加順序は特に限定されず、化合物(a1)と、化合物(a2)と、ポリマー(B)と、エステル化触媒とを同時に添加してもよく、化合物(a1)と、化合物(a2)と、エステル化触媒とを添加して重縮合反応させた後に、ポリマー(B)を添加してもよい。ポリマー(B)を溶解するために有機溶媒を用いることもできる。
化合物(a1)に対する化合物(a2)のモル比は、0.8〜1.2程度とすることができる。化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対するポリマー(B)の繰り返し単位のモル比は、0.1〜9.0、好ましくは0.5〜5.0とすることができる。
エステル化触媒(金属アルコキシド)の量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して計算され、1.0〜5.0mol%、好ましくは1.5〜3.0mol%とすることができる。
本実施形態において、ポリマー(a3)と、ポリマー(B)とをエステル化触媒の存在下で反応させる場合、これらのポリマー同士のエステル−エステル交換反応により一般式(5)で表されるポリエステル共重合体が合成される。これらポリマーを溶解するために有機溶媒を用いることもできる。
ポリマー(a3)に対するポリマー(B)のモル比は0.1〜9.0、好ましくは1.0〜7.0とすることができる。
エステル化触媒(金属アルコキシド)の量は、ポリマー(a3)の繰り返し単位に対して計算され、1.0〜15.0mol%、好ましくは5.0〜12.0mol%とすることができる。
本工程は、反応温度30〜200℃程度、反応時間2時間〜3日間程度、反応圧力は常圧〜20kPa程度で行うことができる。
本反応工程の後、飽和塩化アンモニウム水溶液等を加えて反応を止め、抽出工程、洗浄工程、乾燥工程、ろ過工程、減圧下での溶媒除去工程、減圧乾燥工程、精製工程等を行い、一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を得ることができる。
本工程で得られるポリエステル共重合体は、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれであってもよい。
本実施形態のポリエステル共重合体の製造方法によれば、狭い分子量分布を有するポリエステル共重合体を得ることができる。ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリスチレン換算における前記ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)を1〜10、好ましくは1〜2とすることができる。
ポリエステル共重合体の数平均分子量(Mn)は、1,000〜100,000、好ましくは3000〜80,000の範囲とすることができる。
ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1,000〜1,000,000、好ましくは3,000〜80,000の範囲とすることができる。
本実施形態における、化合物(a1)および化合物(a2)と、ポリマー(B)との具体的な組み合わせを以下の表1に示し、ポリマー(a3)とポリマー(B)との具体的な組み合わせの例を以下の表2に示す。
Figure 2021045088
表1中に記載の化合物(a1)および(a2)は以下のとおりである。
1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)
Figure 2021045088
テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)
Figure 2021045088
1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)
Figure 2021045088
イソフタル酸ジメチル
Figure 2021045088
フタル酸ジメチル
Figure 2021045088
テレフタル酸ジメチル
Figure 2021045088
デカン二酸ジメチル
Figure 2021045088
2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル
Figure 2021045088
5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル
Figure 2021045088
Figure 2021045088
表2中に記載のポリマー(A)は以下のとおりである。
ポリ(ドデカレンイソフタレート)
Figure 2021045088
ポリ(ドデカレンフタレート)
Figure 2021045088
ポリ(ドデカレンテレフタレート)
Figure 2021045088
ポリ(ドデカレンジデカノエート)
Figure 2021045088
ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)
Figure 2021045088
ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]
Figure 2021045088
ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)
Figure 2021045088
ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)
Figure 2021045088
(用途)
本実施形態の製造方法で得られたポリエステル共重合体は、接着剤、ポリエステルの改質剤等としての効果を発揮することができ、接着剤、帯電防止剤、難燃剤、粘着フィルム・シート、生分解性プラスチック、電気電子部品、磁気記録用素材、構造制御材等の様々な用途に適用することができる。
[第2の実施形態]
本実施形態の前記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法は、
(A)前記一般式(1)で表される化合物(a1)および前記一般式(2)で表される化合物(a2)、または前記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
(I)前記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる固体状物と、
前記エステル化触媒と、を混合し、固体状物(I)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)と、ポリマー(B)とを反応させる工程を含む。
化合物(a1)、化合物(a2)、ポリマー(a3)、ポリマー(B)、およびエステル化触媒は第1実施形態と同様のものを用いることができる。反応条件も第1実施形態と同様である。
本実施形態のポリエステル共重合体の製造方法によれば、固体状物表面に、狭い分子量分布を有するポリエステル共重合体を得ることができる。ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリスチレン換算における前記ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)を1〜10、好ましくは1〜2とすることができる。
ポリエステル共重合体の数平均分子量(Mn)は、1000〜100,000、好ましくは3000〜80,000の範囲とすることができる。
ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1000〜1,000,000、好ましくは3000〜80,000の範囲とすることができる。
ポリマー(B)からなる固体状物(I)としては、固体であれば特に限定される用いることができるが、本実施形態においては、粒子、ペレット、基板、フィルム、シート、テープ、容器等の基体(Ia)を挙げることができる。
本実施形態において、化合物(a1)および化合物(a2)と、固体状物(I)表面に存在するポリマー(B)とをエステル化触媒の存在下で反応させる場合、まず化合物(a1)と化合物(a2)との重縮合により前述のポリマー(a3)が生成し、このポリマー(a3)と固体状物(I)表面に存在するポリマー(B)とのエステル−エステル交換反応により一般式(5)で表されるポリエステル共重合体が固体状物(I)表面に合成されると考えられる。
添加順序は特に限定されず、化合物(a1)と、化合物(a2)と、ポリマー(B)からなる固体状物(I)と、エステル化触媒とを同時に添加してもよく、化合物(a1)と、化合物(a2)と、エステル化触媒とを添加して重縮合反応させた後に、固体状物(I)を添加してもよい。本工程は無溶媒下または有機溶媒中で行うことができるが、反応性を向上させるために有機溶媒を用いることもできる。
本実施形態において、ポリエステル系重合体の収率は、20%以上、好ましくは30%以上とすることができる。
本実施形態においてエステル化触媒としては、上述の触媒を用いることができるが、中でも前記金属アルコキシドまたは前記ジアルキルスズオキサイドを用いることが好ましく、カリウムブトキシドまたはジブチルスズオキサイドを用いることがより好ましい。
本実施形態のポリエステル共重合体の製造方法は、基体(Ia)の表面改質方法として好適に用いることができる。
本実施形態の表面改質方法は、
前記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)の表面で、
基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
(A)前記一般式(1)で表される化合物(a1)および前記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
前記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
を、エステル化触媒の存在下に反応させ、基体(Ia)表面に前記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む。
化合物(a1)および化合物(a2)と、固体状物(I)表面(基体(Ia)表面)に存在するポリマー(B)とをエステル化触媒の存在下で反応させる場合、まず化合物(a1)と化合物(a2)との重縮合により前述のポリマー(a3)が生成する。そして、ポリマー(a3)と固体状物(I)表面(基体(Ia)表面)に存在するポリマー(B)とのエステル−エステル交換反応により一般式(5)で表されるポリエステル共重合体が固体状物(I)表面(基体(Ia)表面)に合成されると考えられる。
本実施形態によれば、固体状物(I)表面(基体(Ia)表面)のポリマーと他のポリマーとのエステル−エステル交換反応を行うことにより、固体状物(I)表面を改質し、固体状物(I)表面(基体(Ia)表面)に、接着性、親水性、撥水性、耐水性、耐熱性、耐光性、耐摩耗性、平滑性、光反射性、美的外観等の様々な特性を付与することができる。例えば、固体状物(I)(基体(Ia))どうしの接着、固体状物(I)(基体(Ia))と金属等との接着を行うことができる。
特許文献1、2には、固体表面に存在するポリマーと他のエステルとのエステル−エステル交換反応については記載されていない。
当該方法により、基体(Ia)表面を一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を含む層でコーティングすることができ、当該ポリエステル共重合体を含む被覆層を形成することができる。これにより、基体表面の改質を行うことができる。
被覆層は基体表面の少なくとも一部を覆っていればよく、被覆層が一部に存在している場合、部分的に存在している場合、全面を覆っている場合等を含む。
[第3の実施形態]
本実施形態の下記一般式(7)で表されるポリエステル共重合体の製造方法は
(A)一般式(1)で表される前記化合物(a1)および一般式(2)で表される前記化合物(a2)、または下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
(II)下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる固体状物と、
エステル化触媒と、を混合し、固体状物(II)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)と、ポリマー(D)とを反応させる工程を含む。
本実施形態によれば、固体状物(II)の表面のポリマーと他のポリマーとのエステル−エステル交換反応を行うことにより、固体状物(II)の表面に接着性等の様々な特性を付与することができる。特許文献1、2には、固体表面に存在するポリマーと他のエステルとのエステル−エステル交換反応については記載されていない。
化合物(a1)、化合物(a2)、およびポリマー(a3)は第1実施形態と同様のものを用いることができる。
Figure 2021045088
一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基であり、好ましくは炭素数1〜5のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。
ポリマー(D)としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等を挙げることができる。
ポリマー(D)からなる固体状物(II)としては、粒子、ペレット、基板、フィルム、シート、テープ、容器等を挙げることができる。
本実施形態においてエステル化触媒としては、上述の触媒を用いることができるが、中でも前記金属アルコキシドまたは前記ジアルキルスズオキサイドを用いることが好ましく、カリウムブトキシドまたはジブチルスズオキサイドを用いることがより好ましい。
Figure 2021045088
一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は99〜1:1〜99、好ましくは95〜5:5〜95である。
繰り返し単位数cの平均値は0.1〜100、好ましくは0.5〜80とすることができ、繰り返し単位数dの平均値は0.1〜100、好ましくは0.5〜80とすることができる。
本実施形態において、化合物(a1)および化合物(a2)と、固体状物(II)表面に存在するポリマー(D)とをエステル化触媒の存在下で反応させる場合、まず化合物(a1)と化合物(a2)との重縮合により前述のポリマー(a3)が生成し、このポリマー(a3)と前記固体状物表面に存在するポリマー(D)とのエステル−エステル交換反応により一般式(7)で表されるポリエステル共重合体が前記固体状物表面に合成されると考えられる。
添加順序は特に限定されず、化合物(a1)と、化合物(a2)と、ポリマー(D)からなる固体状物(II)と、エステル化触媒とを同時に添加してもよく、化合物(a1)と、化合物(a2)と、エステル化触媒とを添加して重縮合反応させた後に、固体状物(II)を添加してもよい。本工程は無溶媒下または有機溶媒中で行うことができるが、反応性を向上させるために有機溶媒を用いることもできる。
本実施形態において、ポリエステル系重合体の収率は、20%以上、好ましくは30%以上とすることができる。
化合物(a1)に対する化合物(a2)のモル比は、0.8〜1.2程度とすることができる。化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対するポリマー(D)の繰り返し単位のモル比は、0.1〜1.0、好ましくは0.2〜0.8とすることができる。
エステル化触媒の量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して計算され、1.0〜5.0mol%、好ましくは1.5〜4.0mol%とすることができる。
本工程は、反応温度100〜250℃程度、反応時間10時間〜3日間程度、反応圧力は常圧〜20kPa程度で行うことができる。
本反応工程の後、飽和塩化アンモニウム水溶液等を加えて反応を止め、抽出工程、洗浄工程、乾燥工程、ろ過工程、減圧下での溶媒除去工程、減圧乾燥工程、精製工程等を行い、一般式(7)で表されるポリエステル共重合体を得ることができる。
本工程で得られる、固体状物(II)表面に形成されるポリエステル共重合体は、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれであってもよい。
本実施形態のポリエステル共重合体の製造方法によれば、固体状物表面に、狭い分子量分布を有するポリエステル共重合体を得ることができる。ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリスチレン換算における前記ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)を1〜10、好ましくは1〜2とすることができる。
ポリエステル共重合体の数平均分子量(Mn)は、1000〜100,000、好ましくは3000〜80,000の範囲とすることができる。
ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)は、1000〜1,000,000、好ましくは3000〜80,000の範囲とすることができる。
本実施形態における、化合物(a1)および化合物(a2)と、ポリマー(D)との具体的な組み合わせの例を以下の表3に示す。
Figure 2021045088
ポリマー(D)からなる固体状物(II)としては、固体であれば特に限定される用いることができるが、本実施形態においては、粒子、ペレット、基板、フィルム、シート、テープ、容器等の基体(IIa)を挙げることができる。
本実施形態のポリエステル共重合体の製造方法は、基体(IIa)の表面改質方法として好適に用いることができる。
本実施形態の表面改質方法は、
下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる基体(IIa)の表面で、
基体(IIa)表面のポリマー(D)と、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
を、エステル化触媒の存在下で反応させ、基体(IIa)表面に下記一般式(7)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む。
化合物(a1)および化合物(a2)と、固体状物(II)表面(基体(IIa)表面)に存在するポリマー(D)とをエステル化触媒の存在下で反応させる場合、まず化合物(a1)と化合物(a2)との重縮合により前述のポリマー(a3)が生成する。そして、ポリマー(a3)と固体状物(II)表面(基体(IIa)表面)に存在するポリマー(D)とのエステル−エステル交換反応により一般式(7)で表されるポリエステル共重合体が、固体状物(II)表面(基体(IIa)表面)に合成されると考えられる。
本実施形態によれば、固体状物(II)表面(基体(IIa)表面)のポリマーと他のポリマーとのエステル−エステル交換反応を行うことにより、固体状物(II)表面(基体(IIa)表面)を表面改質し、接着性、親水性、撥水性、耐水性、耐熱性、耐光性、耐摩耗性、平滑性、光反射性、防眩性、美的外観等の様々な特性を付与することができる。例えば、固体状物(II)(基体(IIa))どうしの接着、固体状物(II)(基体(IIa))と金属との接着を行うことができる。特許文献1、2には、固体表面に存在するポリマーと他のエステルとのエステル−エステル交換反応については記載されていない。
化合物(a1)、化合物(a2)、ポリマー(a3)、ポリマー(D)、およびエステル化触媒は第1実施形態と同様のものを用いることができる。反応条件も前述の条件と同様である。
当該方法により、基体(Ia)表面を一般式(7)で表されるポリエステル共重合体でコーティングすることができ、当該ポリエステル共重合体からなる被覆層を形成することができる。これにより、基体表面の改質を行うことができる。
被覆層は基体表面の少なくとも一部を覆っていればよく、被覆層が一部に存在している場合、部分的に存在している場合、全面を覆っている場合等を含む。
[接合体]
図1に示すように、本実施形態の接合体10は、基体12およびポリマー層14が積層されてなり、基体12とポリマー層14との間に、ポリマー(B)またはポリマー(D)とポリマー(a3)とが反応して得られた前記一般式(5)の樹脂または前記一般式(7)の樹脂が介在している。
基体12は、前記一般式(4)で表されるポリマー(B)または前記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる。ポリマー(B)は第1実施形態と同様のものを用いることができ、ポリマー(D)は第3実施形態と同様のものを用いることができる。基体12の形状としては平面板、凹状板、凸状板、球状等の様々な形状を挙げることができ、図1に示すように平面板であることが好ましい。平面板である基体12の厚みは用途により異なることから特に限定されないが、例えば1μm〜5cm程度である。
ポリマー層14は、前記一般式(3)で表されるポリマー(a3)からなる。ポリマー(a3)は第1実施形態と同様のものを用いることができる。ポリマー層14の層厚は用途により異なることから特に限定されないが、例えば0.1μm〜1cm程度である。
本実施形態の接合体10は以下のように調製することができる。
化合物(a1)と化合物(a2)またはポリマー(a3)を含む溶液に基体12を投入し、ポリマー(a3)と、基体12表面に存在するポリマー(B)またはポリマー(D)とをエステル化触媒の存在下で反応させる。
具体的には、まず、化合物(a1)と化合物(a2)との重縮合により前述のポリマー(a3)が生成する。そして、ポリマー(a3)と、基体12表面に存在するポリマー(B)またはポリマー(D)とのエステル−エステル交換反応により、基体12表面に一般式(5)または一般式(7)で表されるポリエステル共重合体が合成され、基体12とポリマー(a3)からなるポリマー層14との間に、当該共重合体が介在した接合体が調製される。当該共重合体が基体12とポリマー層14との間に介在することにより、これらの2層が強固に接合される。
基体12が基板やフィルム等である場合、片面を保護フィルムで覆っておき、溶液中で一方の面にポリマー層14を形成することができ、また基体12を固定し、基体12の上面に、化合物(a1)と化合物(a2)またはポリマー(a3)を含む溶液を接液させ、当該面で、ポリマー(a3)と、基体12表面に存在するポリマー(B)またはポリマー(D)とのエステル−エステル交換反応によりポリマー層14を形成することができる。
化合物(a1)、化合物(a2)、ポリマー(a3)、ポリマー(B)、およびエステル化触媒は第1実施形態と同様のものを用いることができ、ポリマー(D)は第3実施形態と同様のものを用いることができる。反応条件も第1実施形態または第3実施形態と同様である。
本実施形態の接合体10は、離型フィルム、接着フィルム、親水フィルム、撥水フィルム、耐水フィルム、耐熱フィルム、耐光フィルム、防眩フィルム、耐摩耗性フィルム、光反射フィルム、意匠フィルム等に用いることができる。ポリマー層14の基体12と対向する面の裏面上に剥離シートを積層しておき、使用する際に剥がして用いることもできる。
また、図2に示すように、本実施形態の接合体20は、基体12、ポリマー層14、さらに基体22が積層されてなり、基体22とポリマー層14との間にも、ポリマー(B)またはポリマー(D)とポリマー(a3)とが反応して得られた前記一般式(5)の樹脂または前記一般式(7)の樹脂が介在している。
基体22は、前記一般式(4)で表されるポリマー(B)または前記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる。ポリマー(B)は第1実施形態と同様のものを用いることができ、ポリマー(D)は第3実施形態と同様のものを用いることができる。基体22の形状としては平面板、凹状板、凸状板、球状等の様々な形状を挙げることができ、図2に示すように平面板であることが好ましい。平面板である基体22の厚みは用途により異なることから特に限定されないが、例えば1μm〜5cm程度である。
本実施形態の接合体20は以下のように調製することができる。
化合物(a1)と化合物(a2)またはポリマー(a3)を含む溶液に基体12と基体22を投入し、基体12と基体22とを所定距離離隔させ、ポリマー(a3)と、基体12および基体22表面に存在するポリマー(B)またはポリマー(D)とをエステル化触媒の存在下で反応させることにより、基体12と基体22との間にポリマー層14を形成し接合体20を調製することができる。
前述のように図1の接合体10を2つ調製し、接合体10のポリマー層14同士をヒートプレスや接着剤等で接合することにより接合体20を調製することもできる。
これにより、基体12および基体22間に一般式(5)または一般式(7)で表されるポリエステル共重合体が合成され、基体12とポリマー(a3)からなるポリマー層14との間、基体22とポリマー(a3)からなるポリマー層14との間に、当該共重合体が介在した接合体20が調製される。当該共重合体が、基体12とポリマー層14との間と基体22とポリマー層14との間に介在することにより、これらの3層が強固に接合される。ポリマー(a3)の樹脂構造を調整することにより、接合体に可撓性等を付与することができる。
化合物(a1)、化合物(a2)、ポリマー(a3)、ポリマー(B)、およびエステル化触媒は第1実施形態と同様のものを用いることができ、ポリマー(D)は第3実施形態と同様のものを用いることができる。反応条件も第1実施形態または第3実施形態と同様である。
本実施形態の接合体20は、包装フィルム、離型フィルム、保護フィルム等に用いることができる。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の様々な構成を採用することができる。
以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(分子量及び分子量分布)
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)装置(東ソー製、カラムGMHHR−H)を用い、テトラヒドロフランを溶媒として、40℃で測定し、標準ポリスチレン換算から算出して求めた。
[実施例1]
10mL二つ口ナスフラスコをアルゴンで置換しながらヒートガンで減圧乾燥し、グローブボックス内でカリウムtert−ブトキシド 1.8mg(0.016mmol)、ポリラクトン(PCL) (Mn=9140,Mw/Mn=1.14,一般式(4)中のnは80)30.4mg(繰り返し単位のモル数0.266mmol)を加えた。バイアルにポリ(ドデカレンイソフタレート)(Mn=4760,Mw/Mn=1.18)47.8mg(繰り返し単位のモル数0.144mmol)、脱酸素THF1.0mLを加えて溶かした。この溶液を10mL二つ口ナスフラスコに加えて、50℃で5時間撹拌をした。飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を止めて、塩化メチレンで1回抽出を行い、1M塩酸で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で1回洗浄をし、無水硫酸マグネシウムで乾燥をした。その後ろ過をし、減圧下で溶媒を除去し、減圧乾燥をして白色固体で粗収量68.6mg(粗収率88%,Mn=3420,Mw/Mn=2.13,PCL組成=55%)で得た。良溶媒に塩化メチレン、貧溶媒にメタノールを用いて沈殿精製を行ない、メタノール不溶部として白色固体を31.4mg(収率40%,Mn=6150,Mw/Mn=1.42,PCL組成=48%)得た。
得られたポリエステル共重合体はランダム共重合体であり、一般式(5)に含まれる下記一般式で表される分子構造を有するものであった。繰り返し単位aと繰り返し単位bの比(a:b)は52:48であった。繰り返し単位数aの平均値は14.0であり、繰り返し単位数bの平均値は13.0であった。
Figure 2021045088
[実施例2]
10mLナスフラスコをアルゴンで置換しながらヒートガンで減圧乾燥し、グローブボックス内でカリウムtert−ブトキシド5.4mg(0.048mmol)、ポリラクトン(PCL)(Mn=9140,Mw/Mn=1.14,一般式(4)中のnは80)102.9mg(繰り返し単位のモル数0.902mmol)を加えた。バイアルにポリ(ドデカレンイソフタレート)(Mn=4630,Mw/Mn=1.28)149.3mg(繰り返し単位のモル数0.449mmol)、ジエチレングリコールジメチルエーテル1.12mLを加えて溶かした。この溶液を10mLナスフラスコに加えて、140℃で2日間撹拌をした。飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を止めて、塩化メチレンで1回抽出を行い、1M塩酸で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で1回洗浄をし、無水硫酸マグネシウムで乾燥をした。その後ろ過をし、減圧下で溶媒を除去し、減圧乾燥をして黄褐色液体で粗収量0.330g(粗収率131%,Mn=3460,Mw/Mn=2.07,PCL組成=57%)で得た。良溶媒に塩化メチレン、貧溶媒にメタノールを用いて沈殿精製を行ない、メタノール不溶部として黄色粘性液体を57.5mg(収率23%,Mn=7500,Mw/Mn=1.26,PCL組成=55%)得た。
得られたポリエステル共重合体はランダム共重合体であり、分子構造は実施例1に示される一般式と同様であった。繰り返し単位aと繰り返し単位bの比(a:b)は45:55であった。繰り返し単位数aの平均値は15.9であり、繰り返し単位数bの平均値は19.4であった。
[実施例3]
5mLナスフラスコをアルゴンで置換しながらヒートガンで減圧乾燥し、グローブボックス内でナスフラスコに1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)0.0788g(0.305mmol),イソフタル酸ジメチル0.0587g(0.301mmol), ポリラクトン(PCL)(Mn=13700,Mw/Mn=1.42,一般式(4)中のnは120)0.0668g(繰り返し単位のモル数0.584mmol),カリウムtert−ブトキシド1.7mg(0.015mmol)、ジエチレングリコールジメチルエーテル1.4mLを加えて、120℃,90Torrで1日間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を止めて、塩化メチレンで抽出を行い、1M塩酸で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で1回、飽和塩化ナトリウム水溶液で3回洗浄をし、無水硫酸マグネシウムで乾燥をした。ろ過をし、減圧下で溶媒を留去し、減圧下で乾燥をした。その後、良溶媒に塩化メチレン、貧溶媒にメタノールを用いて沈殿精製を行ない、メタノール不溶部として淡黄色粘性液体を0.100g(収率60%,Mn=9110,Mw/Mn=1.42,PCL組成=47%)得た。
得られたポリエステル共重合体はランダム共重合体であり、分子構造は実施例1に示される一般式と同様であった。繰り返し単位aと繰り返し単位bの比(a:b)は53:47であった。繰り返し単位数aの平均値は21.1であり、繰り返し単位数bの平均値は18.7であった。
[実施例4]
5mLナスフラスコをアルゴンで置換しながらヒートガンで減圧乾燥し、グローブボックス内でナスフラスコに1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)310mg(1.20mmol)、イソフタル酸ジメチル230mg(1.18mmol)、PETペレット(PolysciencesInc.,CatalogNo.04301−250)236mg(繰り返し単位のモル数1.23mmol)、カリウムtert−ブトキシド6.5mg(0.058mmol)、乾燥ジエチレングリコールジメチルエーテル2.0mLを加えて、120℃,93Torrで1日間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を止めて、塩化メチレンで抽出を行い、1M塩酸で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で1回洗浄をし、無水硫酸マグネシウムで乾燥をした。ろ過をし、減圧下で溶媒を除去し、減圧下で乾燥をして白黄色粘性液体を413mg(粗収率65%,Mn=1710,Mw/Mn=1.61,PET組成=10%)得た。また、洗浄時の分液ロートから原料であるいPETを白色個体として156mg(収率24%)得た。
PETペレット表面に形成されたポリエステル共重合体はランダム共重合体であり、一般式(7)に含まれる下記一般式で表される分子構造を有するものであった。繰り返し単位cと繰り返し単位dの比(c:d)は90:10であった。繰り返し単位数cの平均値は4.8であり、繰り返し単位数dの平均値は0.5であった。
Figure 2021045088
[実施例5]
5mLナスフラスコをアルゴンで置換しながらヒートガンで減圧乾燥し、グローブボックス内でナスフラスコに1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)310mg(1.20mmol)、イソフタル酸ジメチル234mg(1.24mmol)、PETペレット(PolysciencesInc.,CatalogNo.04301−250)238mg(繰り返し単位のモル数1.24mmol)、ジブチルスズオキシド16.3mg(0.066mmol)を加えて、120℃で1時間、140℃で1時間、180℃−90Torrで40分、190℃−85Torrで1日攪拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を止めて、塩化メチレンで抽出を行い、1M塩酸で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で1回洗浄をし、無水硫酸マグネシウムで乾燥をした。ろ過をし、減圧下で溶媒を除去し、減圧乾燥をした。その後良溶媒に塩化メチレン、貧溶媒にメタノールを用いて沈殿精製を行ない、メタノール不溶部として黄色樹脂を304mg(収率48%,Mn=8210,Mw/Mn=1.64,PET組成=13%)得た。また、洗浄時の分液ロートからPETを黄白色個体として229mg(収率36%)得た。
PETペレット表面に形成されたポリエステル共重合体はランダム共重合体であり、分子構造は実施例4に示される一般式と同様であった。繰り返し単位cと繰り返し単位dの比(c:d)は87:13であった。繰り返し単位数cの平均値は22.8であり、繰り返し単位数dの平均値は3.4であった。
[実施例6]
5mLナスフラスコをアルゴンで置換しながらヒートガンで減圧乾燥し、グローブボックス内でナスフラスコに1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)311mg(1.20mmol)、イソフタル酸ジメチル235mg(1.21mmol)、PETペレット(PolysciencesInc.,CatalogNo.04301−250)245mg(繰り返し単位のモル数1.28mmol)、ジブチルスズオキシド15.2mg(0.061mmol)を加えて、120℃、11.8kPaで1日攪拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を止めて、塩化メチレンで抽出を行い、1M塩酸で2回、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で1回洗浄をし、無水硫酸マグネシウムで乾燥をした。ろ過をし、減圧下で溶媒を除去し、減圧乾燥をした。その後、良溶媒に塩化メチレン、貧溶媒にメタノールを用いて沈殿精製を行ない、メタノール不溶部として白色粘性液体を284mg(収率45%,Mn=3180,Mw/Mn=1.41,PET組成=1%)得た。また、洗浄時の分液ロートからPETを白色個体として256mg(収率40%)得た。
PETペレット表面に形成されたポリエステル共重合体はランダム共重合体であり、分子構造は実施例4に示される一般式と同様であった。繰り返し単位cと繰り返し単位dの比(c:d)は99:1であった。繰り返し単位数cの平均値は9.5であり、繰り返し単位数dの平均値は0.1であった。
この出願は、2019年9月6日に出願された日本出願特願2019−162637号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
[1] (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)と
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
(B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させる工程を含む、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法であって、
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
化合物(a1)、化合物(a2)およびポリマー(B)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、ポリエステル共重合体の製造方法。
1) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
2) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
3) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
4) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリカプロラクトン
5) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリカプロラクトン
6) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
7) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
8) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
9) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
10) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
11) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
12) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリ乳酸
13) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリ乳酸
14) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
15) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
16) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
[2] (A)下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(3)中、X置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数6〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。mは5〜100から選択される整数である。)
(B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させる工程を含む、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法であって、
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式()と同義であり、Xは一般式()と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
ポリマー(a3)およびポリマー(B)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、ポリエステル共重合体の製造方法。
a) ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリカプロラクトン
b) ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリカプロラクトン
c) ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
d) ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリカプロラクトン
e) ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリカプロラクトン
f) ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリカプロラクトン
g) ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
h) ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
i) ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリ乳酸
j) ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリ乳酸
k) ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリ乳酸
l) ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリ乳酸
m) ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリ乳酸
n) ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリ乳酸
o) ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリ乳酸
p) ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)、ポリ乳酸
[3] (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
(B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させる工程を含み、
前記有機溶媒は、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン、トルエン、ジメチルアセトアミド、およびジメチルスルホキシドから選択される少なくとも1種である、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[4] (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
(B)下記一般式(4)で表されるポリマーからなる固体状物(I)と、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
有機溶媒と、
エステル化触媒と、を混合し、
固体状物(I)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)と、ポリマー(B)とを反応させる工程を含む、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[5] (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
(B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
を、金属アルコキシドの存在下に反応させる工程を含み、
前記金属アルコキシドはアルカリ金属アルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、およびアルミニウムアルコキシドから選択される、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[6] 前記工程は、
(A)化合物(a1)および化合物(a2)、または
ポリマー(a3)と、
前記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる固体状物(I)と、
前記金属アルコキシドと、を混合し、
固体状物(I)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)と、ポリマー(B)とを反応させる工程を含む、[]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[7] 前記一般式(1)のXは置換または無置換の炭素数5〜15のアルキレン基であり、Rは水素原子である、[]〜[]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[8] 前記一般式(2)のXは置換または無置換の炭素数〜10の2価の芳香族基であり、Rは炭素数1〜3のアルキル基である、[]〜[]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[9] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
前記エステル化触媒の量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、[1]、[3]および[4]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[10] (A)がポリマー(a3)からなり、
前記エステル化触媒の量は、ポリマー(a3)の繰り返し単位に対して1.0〜15.0mol%である、[2]〜[4]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[11] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
前記金属アルコキシドの量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、[]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[12] (A)がポリマー(a3)からなり、
前記金属アルコキシドの量は、化合物(a3)の繰り返し単位に対して1.0〜15.0mol%である、[]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[13] 前記ポリエステル共重合体の収率は20%以上である、[1]〜[12]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[14] (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる固体状物(II)と、
Figure 2021045088
(一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
(ただし、ポリマー(a3)は、ポリマー(D)に該当するものを除く)
エステル化触媒と、を混合し、固体状物(II)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)とポリマー(D)とを反応させる工程を含む、下記一般式(7)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
Figure 2021045088
(一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[15] 前記一般式(1)のXは置換または無置換の炭素数5〜15のアルキレン基であり、Rは水素原子である、[14]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[16] 前記一般式(2)のXは置換または無置換の炭素数〜10の2価の芳香族基であり、Rは炭素数1〜3のアルキル基である、[14]または[15]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[17] 前記一般式(6)のGは置換または無置換の炭素数1〜5のアルキレン基である、[14]〜[16]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[18] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
前記エステル化触媒の量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、[14]〜[17]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[19] 前記ポリエステル共重合体の収率は20%以上である、[14]〜[18]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[20] (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
化合物(a1)、化合物(a2)および固体状物(II)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、[14]〜[19]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
A) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
B) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
C) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
D) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
E) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
F) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
G) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
H) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
I) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
J) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
K) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
L) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
M) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
N) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
O) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
P) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
[21] 前記金属アルコキシドは、ナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、マグネシウムアルコキシド、カルシウムアルコキシド、およびアルミニウムアルコキシドから選択される少なくとも1種である、[]に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[22] 前記ポリエステル共重合体の数平均分子量(Mn)は、1000〜100,000である、[1]〜[21]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[23] ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリスチレン換算における前記ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1〜10である、[1]〜[22]のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
[24] 下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)の表面で、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)と
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させ、基体(Ia)表面に下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法であって、
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
化合物(a1)、化合物(a2)およびポリマー(B)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、表面改質方法。
1) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
2) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
3) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
4) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリカプロラクトン
5) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリカプロラクトン
6) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
7) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
8) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
9) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
10) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
11) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
12) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリ乳酸
13) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリ乳酸
14) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
15) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
16) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
[25] 下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)の表面で、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
(A)下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(3)中、X置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数6〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。mは5〜100から選択される整数である。)
を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させ、基体(Ia)表面に下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法であって、
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式()と同義であり、Xは一般式()と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
ポリマー(a3)およびポリマー(B)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、表面改質方法。
a) ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリカプロラクトン
b) ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリカプロラクトン
c) ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
d) ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリカプロラクトン
e) ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリカプロラクトン
f) ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリカプロラクトン
g) ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
h) ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
i) ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリ乳酸
j) ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリ乳酸
k) ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリ乳酸
l) ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリ乳酸
m) ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリ乳酸
n) ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリ乳酸
o) ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリ乳酸
p) ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)、ポリ乳酸
[26] 下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)の表面で、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させ、基体(Ia)表面に下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含み、
前記有機溶媒は、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン、トルエン、ジメチルアセトアミド、およびジメチルスルホキシドから選択される少なくとも1種である、表面改質方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[27] 下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)表面で、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
を、金属アルコキシドの存在下で反応させ、基体(Ia)表面に下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[28] 下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる基体(IIa)表面で、
Figure 2021045088
(一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
基体(IIa)表面のポリマー(D)と、
(A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
Figure 2021045088
(一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
Figure 2021045088
(一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
(ただし、ポリマー(a3)は、ポリマー(D)に該当するものを除く)
を、エステル化触媒の存在下で反応させ、基体(IIa)表面に下記一般式(7)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法。
Figure 2021045088
(一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[29] 基体およびポリマー層が積層されてなり、
前記基体は、下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなり、
Figure 2021045088
(一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)、
前記ポリマー層は、下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)からなり、
Figure 2021045088
(一般式(3)中、X置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数6〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。mは5〜100から選択される整数である。)
前記基体と前記ポリマー層との間に、ポリマー(B)とポリマー(a3)とが反応して得られた下記一般式(5)の樹脂が介在している、接合体。
Figure 2021045088
(一般式(5)中、Xは一般式()と同義であり、Xは一般式()と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[30] 基体およびポリマー層が積層されてなり、
前記基体は、下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなり、
Figure 2021045088
(一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
前記ポリマー層は、下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)からなり、
Figure 2021045088
(一般式(3)中、X置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数6〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。mは5〜100から選択される整数である。)
(ただし、ポリマー(a3)は、ポリマー(D)に該当するものを除く)
前記基体と前記ポリマー層との間に、ポリマー(D)とポリマー(a3)とが反応して得られた下記一般式(7)の樹脂が介在している、接合体。
Figure 2021045088
(一般式(7)中、Xは一般式()と同義であり、Xは一般式()と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
[31] 前記ポリマー層の前記基体に対向している面の裏面上に、さらに他の基体が積層され、
前記他の基体は、前記一般式(4)で表されるポリマー(B)または前記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなり、
前記他の基体と前記ポリマー層との間に、
ポリマー(B)とポリマー(a3)とが反応して得られた前記一般式(5)の樹脂、または
ポリマー(D)とポリマー(a3)とが反応して得られた前記一般式(7)の樹脂が介在している、[29]または[30]に記載の接合体。
上記一般式(2)における炭素数〜12の2価の芳香族基としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基等が挙げられる。
炭素数〜12の2価の芳香族基の置換基としては、炭素数1〜20のアルキレン基の置換基と同様のものを例示することができる。
一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、好ましくは置換または無置換の炭素数5〜10のアルキレン基;置換または無置換の炭素数〜12の2価の芳香族基、好ましくは置換または無置換の炭素数〜10の2価の芳香族基;または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子;または、炭素数1〜5のアルキル基、好ましくは炭素数1〜3のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。

Claims (30)

  1. (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
    下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
    Figure 2021045088
    (一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
    (B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、
    Figure 2021045088
    (一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
    を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させる工程を含む、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
    Figure 2021045088
    (一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
  2. (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
    Figure 2021045088
    (一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
    (B)下記一般式(4)で表されるポリマーと、
    Figure 2021045088
    (一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
    を、金属アルコキシドの存在下に反応させる工程を含み、
    前記金属アルコキシドはアルカリ金属アルコキシド、アルカリ土類金属アルコキシド、およびアルミニウムアルコキシドから選択される、下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
    Figure 2021045088
    (一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
  3. 前記工程は、
    (A)化合物(a1)および化合物(a2)、または
    ポリマー(a3)と、
    前記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる固体状物(I)と、
    前記有機溶媒と、
    前記エステル化触媒と、を混合し、
    固体状物(I)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)と、ポリマー(B)とを反応させる工程を含む、請求項1に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  4. 前記工程は、
    (A)化合物(a1)および化合物(a2)、または
    ポリマー(a3)と、
    前記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる固体状物(I)と、
    前記金属アルコキシドと、を混合し、
    固体状物(I)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)と、ポリマー(B)とを反応させる工程を含む、請求項2に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  5. 前記一般式(1)のXは置換または無置換の炭素数5〜15のアルキレン基であり、Rは水素原子である、請求項1〜4のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  6. 前記一般式(2)のXは置換または無置換の炭素数5〜10の2価の芳香族基であり、Rは炭素数1〜3のアルキル基である、請求項1〜5のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  7. (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
    前記エステル化触媒の量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、請求項1に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  8. (A)がポリマー(a3)からなり、
    前記エステル化触媒の量は、ポリマー(a3)の繰り返し単位に対して1.0〜15.0mol%である、請求項1に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  9. (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
    前記金属アルコキシドの量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、請求項2に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  10. (A)がポリマー(a3)からなり、
    前記金属アルコキシドの量は、化合物(a3)の繰り返し単位に対して1.0〜15.0mol%である、請求項2に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  11. 前記ポリエステル共重合体の収率は20%以上である、請求項1〜10のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  12. (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
    化合物(a1)、化合物(a2)およびポリマー(B)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、請求項1〜7および9のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
    1) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
    2) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
    3) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
    4) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリカプロラクトン
    5) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリカプロラクトン
    6) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
    7) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
    8) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリカプロラクトン
    9) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
    10) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
    11) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
    12) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリ乳酸
    13) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリ乳酸
    14) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリ乳酸
    15) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
    16) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリ乳酸
  13. (A)がポリマー(a3)からなり、
    ポリマー(a3)およびポリマー(B)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、請求項1〜4、8および10のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
    a) ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリカプロラクトン
    b) ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリカプロラクトン
    c) ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
    d) ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリカプロラクトン
    e) ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリカプロラクトン
    f) ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリカプロラクトン
    g) ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
    h) ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン
    i) ポリ(ドデカレンイソフタレート)、ポリ乳酸
    j) ポリ(ドデカレンフタレート)、ポリ乳酸
    k) ポリ(ドデカレンテレフタレート)、ポリ乳酸
    l) ポリ(ドデカレンジデカノエート)、ポリ乳酸
    m) ポリ(ドデカレン−2,6−ピリジンジカルボキシレート)、ポリ乳酸
    n) ポリ[ドデカレン−5−(ジメチルアミノ)イソフタレート]、ポリ乳酸
    o) ポリ(3,6,9−トリオキサウンデカレンテレフタレート)、ポリ乳酸
    p) ポリ(1,4−シクロヘキシレンテレフタレート)、ポリ乳酸
  14. (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
    下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
    Figure 2021045088
    (一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
    下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる固体状物(II)と、
    Figure 2021045088
    (一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
    エステル化触媒と、を混合し、固体状物(II)の表面において、化合物(a1)および化合物(a2)またはポリマー(a3)とポリマー(D)とを反応させる工程を含む、下記一般式(7)で表されるポリエステル共重合体の製造方法。
    Figure 2021045088
    (一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
  15. 前記一般式(1)のXは置換または無置換の炭素数5〜15のアルキレン基であり、Rは水素原子である、請求項14に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  16. 前記一般式(2)のXは置換または無置換の炭素数5〜10の2価の芳香族基であり、Rは炭素数1〜3のアルキル基である、請求項14または15に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  17. 前記一般式(6)のGは置換または無置換の炭素数1〜5のアルキレン基である、請求項14〜16のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  18. (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
    前記エステル化触媒の量は、化合物(a1)および化合物(a2)の合計モル数に対して1.0〜5.0mol%である、請求項14〜17のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  19. 前記ポリエステル共重合体の収率は20%以上である、請求項14〜18のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  20. (A)が化合物(a1)および化合物(a2)からなり、
    化合物(a1)、化合物(a2)および固体状物(II)が以下の組み合わせから選択される1種または2種以上である、請求項14〜19のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
    A) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
    B) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
    C) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
    D) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
    E) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
    F) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
    G) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
    H) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレートからなるペレット
    I) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、イソフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
    J) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
    K) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、テレフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
    L) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、デカン二酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
    M) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、2,6−ピリジンジカルボン酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
    N) 1,12−ドデカンジオールビス(ギ酸エステル)、5−(ジメチルアミノ)イソフタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
    O) テトラエチレングリコールビス(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
    P) 1,4−シクロヘキサンジオール(ギ酸エステル)、フタル酸ジメチル、ポリブチレンテレフタレートからなるペレット
  21. 前記有機溶媒は、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジオキサン、トルエン、ジメチルアセトアミド、およびジメチルスルホキシドから選択される少なくとも1種である、請求項1に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  22. 前記金属アルコキシドは、ナトリウムアルコキシド、リチウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、マグネシウムアルコキシド、カルシウムアルコキシド、およびアルミニウムアルコキシドから選択される少なくとも1種である、請求項2に記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  23. 前記ポリエステル共重合体の数平均分子量(Mn)は、1000〜100,000である、請求項1〜22のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  24. ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリスチレン換算における前記ポリエステル共重合体の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が1〜10である、請求項1〜23のいずれかに記載のポリエステル共重合体の製造方法。
  25. 下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)の表面で、
    Figure 2021045088
    (一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
    基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
    (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
    下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
    Figure 2021045088
    (一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
    を、エステル化触媒の存在下、有機溶媒中で反応させ、基体(Ia)表面に下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法。
    Figure 2021045088
    (一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
  26. 下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなる基体(Ia)表面で、
    Figure 2021045088
    (一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)
    基体(Ia)表面のポリマー(B)と、
    (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
    下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
    Figure 2021045088
    (一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
    を、金属アルコキシドの存在下で反応させ、基体(Ia)表面に下記一般式(5)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法。
    Figure 2021045088
    (一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
  27. 下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなる基体(IIa)表面で、
    Figure 2021045088
    (一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
    基体(IIa)表面のポリマー(D)と、
    (A)下記一般式(1)で表される化合物(a1)および下記一般式(2)で表される化合物(a2)、または
    下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)と、
    Figure 2021045088
    (一般式(1)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン基、または、炭素数4〜20のポリオキシアルキレン基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(2)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜20のアルキレン基、置換または無置換の炭素数5〜12の2価の芳香族基、または、置換または無置換の炭素数3〜6の2価の複素環基である。Rは水素原子または炭素数1〜5のアルキル基である。2つのRは同一でも異なっていてもよい。)
    Figure 2021045088
    (一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
    を、エステル化触媒の存在下で反応させ、基体(IIa)表面に下記一般式(7)で表されるポリエステル共重合体を合成する工程を含む、表面改質方法。
    Figure 2021045088
    (一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
  28. 基体およびポリマー層が積層されてなり、
    前記基体は、下記一般式(4)で表されるポリマー(B)からなり、
    Figure 2021045088
    (一般式(4)中、Xは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。nは10〜200から選択される整数である。)、
    前記ポリマー層は、下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)からなり、
    Figure 2021045088
    (一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
    前記基体と前記ポリマー層との間に、ポリマー(B)とポリマー(a3)とが反応して得られた下記一般式(5)の樹脂が介在している、接合体。
    Figure 2021045088
    (一般式(5)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Xは一般式(4)と同義である。aとbの比(a:b)は10〜90:90〜10である。a個の繰り返し単位とb個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
  29. 基体およびポリマー層が積層されてなり、
    前記基体は、下記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなり、
    Figure 2021045088
    (一般式(6)中、Gは置換または無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である。複数存在するGは同一でも異なっていてもよい。pは10〜200の整数である。)
    前記ポリマー層は、下記一般式(3)で表されるポリマー(a3)からなり、
    Figure 2021045088
    (一般式(3)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義である。mは5〜100から選択される整数である。)
    前記基体と前記ポリマー層との間に、ポリマー(D)とポリマー(a3)とが反応して得られたが下記一般式(7)の樹脂が介在している、接合体。
    Figure 2021045088
    (一般式(7)中、Xは一般式(1)と同義であり、Xは一般式(2)と同義であり、Gは一般式(6)と同義である。cとdの比(c:d)は90〜50:10〜50である。c個の繰り返し単位とd個の繰り返し単位とは、交互共重合体、ブロック共重合体、ランダム共重合体のいずれの結合様式であってもよい。)
  30. 前記ポリマー層の前記基体に対向している面の裏面上に、さらに他の基体が積層され、
    前記他の基体は、前記一般式(4)で表されるポリマー(B)または前記一般式(6)で表されるポリマー(D)からなり、
    前記他の基体と前記ポリマー層との間に、
    ポリマー(B)とポリマー(a3)とが反応して得られた前記一般式(5)の樹脂、または
    ポリマー(D)とポリマー(a3)とが反応して得られた前記一般式(7)の樹脂が介在している、請求項28または29に記載の接合体。
JP2021513353A 2019-09-06 2020-09-02 ポリエステル共重合体の製造方法、表面改質方法、および接合体 Active JP6969836B6 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019162637 2019-09-06
JP2019162637 2019-09-06
PCT/JP2020/033235 WO2021045088A1 (ja) 2019-09-06 2020-09-02 ポリエステル共重合体の製造方法、表面改質方法、および接合体

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2021045088A1 true JPWO2021045088A1 (ja) 2021-09-27
JP6969836B2 JP6969836B2 (ja) 2021-11-24
JP6969836B6 JP6969836B6 (ja) 2022-01-17

Family

ID=74852606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021513353A Active JP6969836B6 (ja) 2019-09-06 2020-09-02 ポリエステル共重合体の製造方法、表面改質方法、および接合体

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6969836B6 (ja)
WO (1) WO2021045088A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112725920B (zh) * 2020-12-29 2022-03-18 江苏恒力化纤股份有限公司 一种高强型热稳定性涤纶工业丝及其制备方法
CN112725921B (zh) * 2020-12-29 2022-03-18 江苏恒力化纤股份有限公司 一种高强低伸涤纶工业丝及其制备方法
CN112760738B (zh) * 2020-12-29 2021-12-17 江苏恒力化纤股份有限公司 一种服用阻燃聚酯纤维及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60179254A (ja) * 1984-02-25 1985-09-13 東レ株式会社 二軸配向ポリエステルフイルム
JPH0616792A (ja) * 1992-06-29 1994-01-25 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ε−カプロラクトンとグリコリドの共重合体の製造方法
JP2011128197A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Mitsubishi Rayon Co Ltd トナー用ポリエステル樹脂の製造方法、トナー用樹脂およびトナー

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60179254A (ja) * 1984-02-25 1985-09-13 東レ株式会社 二軸配向ポリエステルフイルム
JPH0616792A (ja) * 1992-06-29 1994-01-25 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ε−カプロラクトンとグリコリドの共重合体の製造方法
JP2011128197A (ja) * 2009-12-15 2011-06-30 Mitsubishi Rayon Co Ltd トナー用ポリエステル樹脂の製造方法、トナー用樹脂およびトナー

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I ACAR ET AL.: "Thermal oxidative degradation kinetics and thermal properties of poly(ethylene terephthalate) modifi", JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE, vol. 109, JPN6021020719, 2008, pages 2747 - 2755, ISSN: 0004520215 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021045088A1 (ja) 2021-03-11
JP6969836B6 (ja) 2022-01-17
JP6969836B2 (ja) 2021-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6969836B2 (ja) ポリエステル共重合体の製造方法、表面改質方法、および接合体
Noordover et al. Chemistry, functionality, and coating performance of biobased copolycarbonates from 1, 4: 3, 6‐dianhydrohexitols
US5446110A (en) Carbonate modified polyester polyol
JP2014524959A (ja) 色が安定化された生分解性脂肪族−芳香族コポリエステル類、製造方法、およびその物品
WO2009119454A1 (ja) ヒドロキシ化合物、その製造方法、該ヒドロキシ化合物を用いたプレポリマーおよびポリウレタン
CN114096626B (zh) 用于形成可生物降解或可循环利用的杂化材料组合物的方法
JP3302699B2 (ja) 可溶性モノ―アルキルスタノイックアシッド触媒および高分子量のポリエステルの製造におけるその使用
EP0230608B1 (en) Modified co-polyester-carbonate resins
JP2879685B2 (ja) ポリカーボネートジオール
KR101941123B1 (ko) 생분해성 수지 및 이로부터 제조된 생분해성 필름
JP3191154B2 (ja) 難燃性接着剤用共重合ポリエステル樹脂、並びにこれを用いた積層体
JP4717236B2 (ja) 接着剤用ポリエステル及び積層体
JP3044235B2 (ja) 高分子量脂肪族ポリエステルカーボネート及びその製造方法
JPS58132021A (ja) 環式ビスフエノ−ルおよびイソ又はテレフタル酸から誘導されたセグメント−エステルポリカ−ボネ−ト
KR101557879B1 (ko) 용제 용해가 가능한 결정성 열용융 접착형 코폴리에스테르 수지 조성물
KR102690704B1 (ko) 접착강도가 우수하고 융점조절이 가능한 생분해성 폴리에스테르 중합체 및 이를 포함하는 핫멜트 접착제
JPH11116668A (ja) 架橋ポリカーボネート及びその製造方法
JP2006037013A (ja) ポリエステル樹脂の製造方法、それにより得られた接着剤用ポリエステル樹脂、接着剤並びに積層体
JP4266359B2 (ja) 脂肪族ポリエステル系重合体の製造方法及び脂肪族ポリエステル系重合体
JP2005220310A (ja) 接着剤用ポリエステル樹脂及び接着剤並びにそれを用いた積層体
CN115124703B (zh) 聚乙醇酸/脂肪族聚碳酸酯无规共聚物及其制备方法
JP2665074B2 (ja) ポリエステルの製造方法
JPH1135665A (ja) 新規なポリエステル及びその製造方法
JP2002173588A (ja) ポリエステル樹脂組成物及び積層体
JPH02138333A (ja) ポリエステル樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210309

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210309

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20210406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210601

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210730

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210921

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211012

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211021

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6969836

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150