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ポリエステル合成用触媒

シーズコード S040000288
掲載日 2006年8月25日
研究者
  • 高須 昭則
研究者所属機関
  • 名古屋工業大学 大学院工学研究科都市循環システム工学専攻
研究機関
  • 名古屋工業大学 大学院工学研究科都市循環システム工学専攻
技術名称 ポリエステル合成用触媒
技術概要 一般にポリエステルの合成はジカルボン酸とジオールの直接重縮合法(160-200°C)で合成するが、その反応を低温で効率よく触媒する触媒がなかった。また、高温で重合反応を行うと熱でポリマーが分解してしまう。我々は、最近スカンジウムトリフラートに[Sc(OTf)3]が低分子のカルボン酸とアルコールとの反応を触媒することを見出し、これをコハク酸とジオールからなるポリエステル合成に応用した。その結果、減圧下、80°C(24時間)で分子量10,000のポリエステルが合成できた。また、コハク酸と1,4-ブタンジオールの重合を180°Cで10時間行うと分子量3万以上のポリブチレンサクシネート(PBS)が合成できるようになった。さらに、使用した触媒は水による抽出により回収可能であり、再利用も可能になった。本技術は脂肪族・芳香族を問わずポリエステルの合成全般に応用可能。また、鎖延長反応を必要とせず、一段階で高分子に至るのが特徴。
従来技術、競合技術の概要 一般にポリエステルの合成はジカルボン酸とジオールの直接重縮合法(160-200°C)で行うが、その反応を低温で効率よく触媒するものがなかった。また、脂肪族のポリエステルは高温で重合を行うと熱でポリマーが分解してしまう。2000年にハフニウム(IV)・THF錯体[Hf(IV)Cl4・(THF)2]が、カルボン醸とアルコールとの重縮合を触媒することが発見された。 しかし、反応温度は160°Cで24時間と比較的過酷な条件であった。
研究分野
  • 重合触媒,重合開始剤
  • 重縮合
  • 高分子の反応一般
  • ポリエステル,アルキド
展開可能なシーズ (1)比較的低温(80°C)での直接重縮合法によるポリエステル合成が可能なポリエステル合成用触媒
(2)使用した触媒が回収・再利用できるポリエステル合成用触媒
(3)180°Cの重合で3万以上の分子量のポリブチレンスクシネート(PBS)の合成が可能なポリエステル合成用触媒
用途利用分野 脂肪族・芳香族に関係なくポリエステルの合成一般(PETの合成などにも応用可能)
カルボン酸とアルコールの直接縮合
関連発表論文 (1)大石佳加, 高須昭則, 稲井嘉人, 平林忠道. 室温での直接重縮合法によるポリエステルの合成. 高分子学会予稿集. Vol.52,no.5,2003,p.976.
(2)高須昭則, 飯尾芳孝, 稲井嘉人, 平林忠道. 希土類触媒を用いたポリエステル化およびポリエーテル化. 高分子学会予稿集. Vol.52,no.5,2003,p.974.
(3)堀越誠司, 高須昭則. 2003年の化学 一酸化炭素を使ったポリエステル合成 エポキシド化合物との交互共重合. 化学. Vol.58,no.3,2003,p.49-50.
(4)高須昭則, 大石佳加, 稲井嘉人, 平林忠道. 希土類トリフラート触媒による温和な条件下での脂肪族ポリエステルの合成. 高分子学会予稿集. Vol.51,no.7,2002,p.1251-1252.
(5)高須昭則, 大石佳加, 稲井嘉人, 平林忠道. 希土類触媒による温和な条件下での脂肪族ポリエステルの合成. 高分子学会予稿集. Vol.51,no.2,2002,p.269.
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人科学技術振興機構, . 高須 昭則, 平林 忠道, . ポリエステル合成用触媒. 特開2003-306535. 2003-10-31
  • C08G  63/84     

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