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環状エステルの開環重合触媒及び環状エステルの開環重合方法 新技術説明会

国内特許コード P130009353
整理番号 11130
掲載日 2013年6月12日
出願番号 特願2012-101876
公開番号 特開2013-227457
出願日 平成24年4月26日(2012.4.26)
公開日 平成25年11月7日(2013.11.7)
発明者
  • 中山 祐正
  • 塩野 毅
  • 小坂 俊介
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 環状エステルの開環重合触媒及び環状エステルの開環重合方法 新技術説明会
発明の概要

【課題】環状エステルを開環重合して得られる高分子の分子量分布が狭く、且つ、工業的な製造にも適し得る環状エステルの開環重合触媒及び環状エステルの開環重合方法を提供する。
【解決手段】環状エステルの開環重合触媒は、ルイス酸として式1で表される化合物及びルイス塩基として式2で表される化合物を含み、環状エステルの開環重合反応を促進する。

(式1中、Xは、フェニル基又は水素がハロゲンで置換されたフェニル基を表し、式2中、Yは、フェニル基、又は、水素がアルキル基で置換されたフェニル基を表す。)
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


ポリエチレンやポリプロピレン、ポリスチレンなどの汎用性高分子材料は、主に石油を原料として製造されている。しかし、石油資源の枯渇や環境破壊の観点から、他の原料から高分子材料を製造することが模索され、例えば、ポリ-L-乳酸等の生分解性高分子材料などが注目されている。



ポリ-L-乳酸(poly-L-lactic acid)(以下、PLLAと記す)は、トウモロコシなどの植物にふくまれるデンプン等を原料として乳酸発酵を経て化学合成される植物由来のポリマーである。PLLAが分解する際に発生する炭酸ガスは、もともと植物が成長するために大気中から吸収したものであるので、カーボンニュートラルな性質を有する。



PLLAの合成では、L-乳酸の直接重縮合による方法、L-乳酸の脱水縮合により生成する乳酸オリゴマーを解重合して環状二量体であるL-ラクチドを合成した後、その開環重合を行う方法がある。前者による合成では高分子量体が得られにくいことから、工業的には後者による合成が行われている。



L-ラクチド等の環状エステルの開環重合では、開環重合触媒が用いられる。開環重合触媒として、一般的に、オクチル酸スズ等の触媒が用いられてきた(例えば、特許文献1~3)。しかし、生成したポリマーの分子量分布がブロード化し、分散度(Mw/Mn)が1.2~1.8程度である。



また、非特許文献1では、アルミ系のサレン錯体が用いられている。この開環重合触媒を用いると、得られるポリマーの分散度が1.07であることが報告されている。

産業上の利用分野


本発明は、環状エステルの開環重合触媒及び環状エステルの開環重合方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ルイス酸として式1で表される化合物及びルイス塩基として式2で表される化合物を含み、
【化学式1】


(式1中、Xは、フェニル基又は水素がハロゲンで置換されたフェニル基を表し、式2中、Yは、フェニル基、又は、水素がアルキル基で置換されたフェニル基を表す。)
環状エステルの開環重合反応を促進する、
ことを特徴とする環状エステルの開環重合触媒。

【請求項2】
前記ルイス酸がAl(Cである、
ことを特徴とする請求項1に記載の環状エステルの開環重合触媒。

【請求項3】
ルイス塩基がトリメシチルホスフィン又はトリフェニルホスフィンである、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の環状エステルの開環重合触媒。

【請求項4】
前記ルイス酸の1当量以上の前記ルイス塩基を含む、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の環状エステルの開環重合触媒。

【請求項5】
環状エステルに請求項1乃至4のいずれか一項に記載の環状エステルの開環重合触媒を添加し、
開始剤としてアルコールを添加し、前記環状エステルを開環重合させる、
ことを特徴とする環状エステルの開環重合方法。

【請求項6】
前記環状エステルとしてL-ラクチドを用い、ポリ-L-乳酸を重合する、
ことを特徴とする請求項5に記載の環状エステルの開環重合方法。

【請求項7】
前記開始剤の50当量以上の前記環状エステルを用いる、
ことを特徴とする請求項5又は6に記載の環状エステルの開環重合方法。
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012101876thum.jpg
出願権利状態 審査請求前


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