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ポリエステル合成用触媒 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P03P000447
整理番号 Y02-P041
掲載日 2003年11月18日
出願番号 特願2002-113072
公開番号 特開2003-306535
登録番号 特許第3703136号
出願日 平成14年4月16日(2002.4.16)
公開日 平成15年10月31日(2003.10.31)
登録日 平成17年7月29日(2005.7.29)
発明者
  • 高須 昭則
  • 平林 忠道
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 ポリエステル合成用触媒 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 スカンジウムトリフラートがカルボン酸や無水カルボン酸による水酸基のアシル化反応を触媒することから、この触媒によるポリエステル合成について検討した結果、この触媒がジカルボン酸とジオールのエステル化反応を効率よく触媒することを見出した。本発明は、ジオール及びジカルボン酸からポリエステルを合成するための触媒であって、下式 X(OSOCFで表されるポリエステル合成用触媒である。Xは希土類元素を表し、好ましくはSc、Y、Yb又はSmを表す。
従来技術、競合技術の概要
一般にポリエステルの合成にはジカルボン酸とジオールの直接重合法が採用されているが、ジカルボン酸とジオールをジオールの沸点以上の高温(例えば、200~240℃)でエステル化反応をさせるのが一般である。より低温(160~200℃)で反応させるためにはこの反応を効率よく触媒する触媒がなかった。
また、脂肪族のポリエステルは1930年代より検討されているが、高分子量まで分子量を高めることが困難であり、更に脂肪族ポリエステルは高温で重合を行うとその熱でポリマーが分解してしまう等の問題も抱えており、低温で直接エステル化反応を行うことが求められている。
【0003】
近年、このような観点から触媒が開発され高分子量の脂肪族ポリエステルも製造されるに至っている。例えば、1,4-ブタンジオールとコハク酸等に触媒としてアセトアセトイル型亜鉛キレート化合物等を用いて飽和脂肪族ポリエステルが合成され、市販されている(特開平5-39352、高分子42巻3月号251(1993))。この例では一旦分子量が15000程度のポリエステルを合成しこれをジイソシアネートを用いて結合して分子量が35000程度のポリマーを得ているが、この高分子量の脂肪族ポリエステルを直接作成するに至っておらず、反応温度も200℃程度と高い。更に、最近では1,4-ブタンジオールとコハク酸等に触媒としてジスタノキサンを用いて分子量が28万程度の脂肪族ポリエステルが合成されるに至っている(Biomacromolecules 2001, 2, 1267-1270)。
【0004】
一方、スカンジウム・トリフルオロメタンスルホネート(トリフラート)が混合酸無水物や無水カルボン酸による水酸基のアシル化反応を触媒することが知られているが、この触媒に関してジカルボン酸とジオールのエステル化反応への触媒作用については検討がなされていない(J. Org. Chem. 1996, 61, 4560-4567、Science 2000, 290, 1140-1142)。
産業上の利用分野
この発明は、ポリエステル、特に脂肪族ポリエステルを合成するための触媒及びこの触媒を用いたポリエステルの製法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】ジオール及びジカルボン酸からポリエステルを合成するための触媒であって、下式
X(OSOCF
(式中、Xは希土類元素を表す。)で表されるポリエステル合成用触媒。
【請求項2】前記XがSc、Y、Yb又はSmである請求項1に記載の触媒。
【請求項3】前記ポリエステルが脂肪族ポリエステルである請求項1又は2に記載の触媒。
【請求項4】前記ジオールがHO(CHOH(nは2~4を表す。)で表され、前記ジカルボン酸がHOOC(CHCOOH(mは2~10を表す。)又はその酸無水形で表される請求項3に記載の触媒。
【請求項5】請求項1又は2に記載の触媒を用いて、ジオール及びジカルボン酸からポリエステルを製造する方法。
【請求項6】前記触媒の使用量が生成する樹脂に対して0.001~5重量%である請求項5に記載の方法。
【請求項7】前記ポリエステルが脂肪族ポリエステルである請求項5又は6に記載の方法。
【請求項8】前記ジオールがHO(CHOH(nは2~4を表す。)で表され、前記ジカルボン酸がHOOC(CHCOOH(mは2~10を表す。)又はその酸無水形で表される請求項7に記載の方法。
【請求項9】重合反応が塊状重合である請求項5~8のいずれか一項に記載の方法。
産業区分
  • 高分子化合物
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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