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CATALYST FOR SYNTHESIS OF POLYESTER commons meetings

Patent code P03P000447
File No. Y02-P041
Posted date Nov 18, 2003
Application number P2002-113072
Publication number P2003-306535A
Patent number P3703136
Date of filing Apr 16, 2002
Date of publication of application Oct 31, 2003
Date of registration Jul 29, 2005
Inventor
  • (In Japanese)高須 昭則
  • (In Japanese)平林 忠道
Applicant
  • (In Japanese)独立行政法人科学技術振興機構
Title CATALYST FOR SYNTHESIS OF POLYESTER commons meetings
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scandium triflate which is a catalyst capable of efficiently catalyzing the estrification reaction of a dicarboxylic acid with a diol as a result of investigating the synthesis of polyesters with the use of this catalyst capable of catalyzing the acylation reaction of a hyroxy group by a carboxylic acid and a carboxylic anhydride.

SOLUTION: The catalyst for the synthesis of the polyester from the diol and the dicarboxylic acid is represented by formula: X(OSO2CF3)3 (wherein X is a rare earth element, and is preferably Sc, Y, Yb or Sm).

Outline of related art and contending technology (In Japanese)
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)。
Field of industrial application (In Japanese)
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。
Scope of claims (In Japanese)
【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(OSO2CF33
(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(CH2nOH(nは2~4を表す。)で表され、前記ジカルボン酸がHOOC(CH2mCOOH(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(CH2nOH(nは2~4を表す。)で表され、前記ジカルボン酸がHOOC(CH2mCOOH(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。
Industrial division
  • High polymer
  • Miscellaneous in the inorganic chemistry category
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Right is in force
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