JPH08217865A - 生分解性共重合ポリエステル及びその製造方法 - Google Patents

生分解性共重合ポリエステル及びその製造方法

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JPH08217865A
JPH08217865A JP628095A JP628095A JPH08217865A JP H08217865 A JPH08217865 A JP H08217865A JP 628095 A JP628095 A JP 628095A JP 628095 A JP628095 A JP 628095A JP H08217865 A JPH08217865 A JP H08217865A
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イム・ダエ・ウー
Myung-Soo Lee
リー・ミュン・スー
Hae San Jun
ジュン・ハエ・サン
Chan Su Lee
リー・チャン・スー
Sun Guu Jun
ジュン・スン・グー
Seon Iiru Woo
ウー・セオン・イール
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造単価が低廉であるとともに生分解性が優
れる共重合ポリエステル及びその製造方法を提供するこ
とである。 【構成】 反応管と芳香族ポリエステルと微生物醗酵に
より生合成された脂肪族ポリエステルを仕込み溶媒及び
触媒の存在下で窒素雰囲気を維持しながら100℃以上
の温度で撹拌反応させることを特徴とする下記一般式
(I)で表わされる共重合ポリエステルの製造方法及び
該共重合ポリエステル自体である。 【化1】 ここで、nは10以下の整数、 【化2】 a、b及びcは1以上の整数である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生分解性が優秀である共
重合ポリエステルと生分解性共重合ポリエステルを経済
的に製造する方法に関するもので、詳しくは数平均分子
量5000以上の公知の芳香族ポリエステルと微生物醗
酵により生合成された脂肪族ポリエステルを共重合させ
た生分解性共重合ポリエステル及びその製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステル、特にポリエチレンテレフ
タレートは機械的物性、耐化学性、耐久性等が非常に優
れて天然繊維代替素材として日常生活に多く使用されて
いるが、使用後の廃棄時に自然に還元されない欠点を有
する。
【0003】最近、需要が急速に増加している1回用あ
るいは使い捨て包装材料は多くの消費に拘わらず回収が
円滑に行われずそのまま放置される場合が多く、農業用
フィルムは完全回収が難しくて社会問題として台頭し、
それにつれて環境保護次元で一定時間使用後の廃棄時に
自動的に分解される分解性樹脂の開発が活発に進行され
ている。分解性樹脂は土壌に存在する微生物により分解
される生分解性樹脂と太陽光の紫外線により分解される
光分解性樹脂とに区分される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在ま
で開発された光分解性樹脂はそのフィルムが土壌中に埋
められた場合は光を受けずに分解されない欠点を有す
る。又、生分解性樹脂としては微生物により生体内で合
成されたポリヒドロキシアリレート樹脂、合成高分子生
分解性樹脂であるポリカプロラクトン等があり、このよ
うな樹脂は分解性が優れるが、製造単価が高くて経済性
が悪く応用物性が脆弱な欠点があり実用的価値が低い。
【0005】従って、本発明の目的は製造単価が低廉で
あるとともに生分解性が優れる共重合ポリエステルを提
供することにあり、本発明の他の目的は前記目的の生分
解性共重合ポリエステルを製造する方法を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的だけでなく自明
なさらに他の目的を達成するために、本発明では、数平
均分子量が少なくとも5000以上である芳香族ポリエ
ステルと微生物醗酵により生合成された脂肪族ポリエス
テルを溶媒及び触媒の存在下で反応させて共重合ポリエ
ステルを製造することにより生分解性が優秀な共重合ポ
リエステルを低廉に製造することができる。
【0007】
【実施例】本発明を具体的に説明すると次のようであ
る。
【0008】芳香族ポリエステルと微生物醗酵により生
合成された脂肪族ポリエステルとを反応管中で溶媒及び
触媒の存在下で、窒素雰囲気を維持しながら100℃以
上の温度で撹拌反応させて、下記一般式(I)として表
現される共重合ポリエステルを製造する。
【0009】
【化5】 ここで、nは10以下の整数、
【化6】 a、b及びcは1以上の整数である。
【0010】即ち、本発明で製造される生分解性共重合
ポリエステルはアルキレンテレフタレートを反復単位と
して有する構造とヒドロキシアルカノエートを反復単位
として有する構造が結合されているものである。
【0011】本発明で使用される芳香族ポリエステルは
重合成分として少なくとも二つ以上のカルボン酸基を有
する芳香族化合物又はその低級アルキルエステル化合物
と多価アルコールをエステル化又はエステル交換反応さ
せた後、真空下で重縮合反応させて製造できる。好まし
い芳香族化合物としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸のようなジカ
ルボン酸成分又はジメチルテレフタレート、ジブチルテ
レフタレート、ジメチルイソフタレート、ジブチルイソ
フタレートのような酸エステル化合物が包含される。
1,3,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベ
ンゼントリカルボン酸、無水トリメリット酸のような3
官能性酸成分が共重合成分として、場合によって前記2
官能酸化合物又はその低級アルキルエステルと共に少量
使用されることもある。
【0012】多価アルコールとしては、エチレングリコ
ール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジ
オール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジ
オール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘ
キサンジメタノール等が使用でき、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリ
トリット、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌ
レート等が2官能性グリコール成分とともに少量共重合
されたものも使用できる。
【0013】前記重合成分の組合により合成された芳香
族ポリエステルが少なくとも5000の数平均分子量を
有することは、生成される共重合ポリエステルの機械的
物性を良好にするために好ましい。より好ましくは数平
均分子量10000以上であるポリマーを使用すること
が効果的である。数平均分子量が5000以下である場
合には引張強度、伸率等の機械的物性が低下する問題が
ある。
【0014】本発明において微生物醗酵により合成され
た脂肪族ポリエステルとしてはポリ(3−ヒドロキシブ
チレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3
−ヒドロキシバレレート)、ポリ(4−ヒドロキシブチ
レート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−4−
ヒドロキシブチレート)等が使用できる。
【0015】本発明において、溶媒としてはニトロベン
ゼン、ジメチルスルホキシド(dimethyl su
lfoxide)等を使用することができる。触媒とし
てはジブチルチンオキシド(dibutyltin o
xide)、チンクロリド(Tin [IV]chlor
ide)、チンオクトエート(Tin[IV]octoa
te)、ヘキサブチルジスタノキサン(Hexabut
yl distannoxane)、トリブチルチンメ
トキシド(Tributyltin methoxid
e)、トリブチルチンクロリド(Tributylti
n chloride)等が優秀な触媒活性のため使用
に適する。
【0016】次の実施例は本発明をより具体的に説明す
るもので、本発明の範囲を限定するものではない。
【0017】実施例において、生分解性の測定はAST
M G21−70と分解性加速化平価法(Compos
ting method)により実施した。即ち、寒天
固体培地上に試料フィルムを置き、その上にアスペルギ
ルス・ニガー(Aspergillus nige
r)、ペニシリニウム・フニキュロサム(Penici
llium funiculosum)、トリコデルマ
・エスピー(Trichoderma SP)及びプル
ラリア・プルランス(Pullularia pull
ulans)の混合胞子液を一定量分散し、2〜4週間
後に黴が育った程度を確認して、試料片面積の10%以
下であれば1、10〜30%であれば2、30〜60%
であれば3、60%以上であれば4で示す。
【0018】一方、分解性加速化評価法の測定過程は次
のようである。媒質としては韓国内で発生されるごみの
構成比率と符合するように表1の通りに組成し、内部環
境を表2の通りに調節し試料フィルムを挿入した後10
週間維持してから試料フィルムの重量減少を測定するこ
とにより分解度を評価した。
【0019】
【表1】
【表2】 実施例1 撹拌機、コンデンサー、ガス導入管、温度計を備えた反
応器内に数平均分子量が15000であるポリエチレン
テレフタレート5重量部、数平均分子量37000であ
るポリ(3−ヒドロキシブチレート)5重量部、溶媒と
してニトロベンゼン89.9重量部、触媒としてジブチ
ルチンオキシドを0.1重量部加え、170℃の温度で
加熱して窒素雰囲気下で24時間反応させた。次いで、
反応生成物を過量のメタノールに沈澱させ、沈澱物を濾
過してからオルトクロロフェノール/クロロフォルム混
合溶剤に溶かし、過量のメタノールで再沈澱させること
により共重合ポリエステルを得た。生成されたポリエス
テルの物性分析結果は表3の通りである。
【0020】共重合ポリエステルの生成は赤外線分光分
析及び核磁気共鳴分析により確認した。即ち、図1に示
すように、ポリエチレンテレフタレートとポリ(3−ヒ
ドロキシブチレート)の共重合反応生成物を赤外線分光
分析すると、ポリエチレンテレフタレートの特性ピーク
である727cm-1、1017cm-1、1341cm-1
ピークとポリ(3−ヒドロキシブチレート)の特性ピー
クである1058cm-1、1174cm-1ピークが全て
表れることから、実施例1のコポリエステルがポリエチ
レンテレフタレートとポリ(3−ヒドロキシブチレー
ト)の共存構造を有することが分かった。又、1H−核
磁気共鳴分析によると、ポリエチレンテレフタレート−
OCH2の水素に該当する4.93ppmピークとポリ
(3−ヒドロキシブチレート)−OCHの水素に該当す
る5.51ppmピーク以外にもポリエチレンテレフタ
レートとポリ(3−ヒドロキシブチレート)の結合部分
の水素に該当する4.70ppm、4.78ppm、
5.75ppmで新しいピークが表れ、13C−核磁気共
鳴分析によるとポリエチレンテレフタレートの−OCH
2のCに該当する66.3ppmとポリ(3−ヒドロキ
シブチレート)の−OCHのCに該当する72.1pp
m以外にもポリエチレンテレフタレートとポリ(3−ヒ
ドロキシブチレート)の結合部分の炭素に該当する6
5.8ppm及び72.6ppmで新しいピークが表
れ、ポリエチレンテレフタレートの−C=Oに該当する
170.9ppmとポリ(3−ヒドロキシブチレート)
の−C=Oに該当する175.7ppm以外にもポリエ
チレンテレフタレートとポリ(3−ヒドロキシブチレー
ト)の結合部分の−C=Oに該当する170.2ppm
及び176.5ppmで新しいピークが表れるので共重
合されることを確認することができた(図2及び図3参
照)。
【0021】実施例2 ポリエチレンテレフタレート3重量部、ポリ(3−ヒド
ロキシブチレート)7重量部を使用したことを除き、実
施例1と同じ方法で共重合ポリエステルを製造し物性分
析結果を表3に記載した。
【0022】実施例3 ポリエチレンテレフタレート7重量部、ポリ(3−ヒド
ロキシブチレート)3重量部を使用したことを除き、実
施例1と同じ方法で共重合ポリエステルを製造し物性分
析結果を表3に記載した。
【0023】実施例4 ポリ(3−ヒドロキシブチレート)の代わりに3−ヒド
ロキシバレレート単位構造が総単位構造の12mol%
であり、数平均分子量が280000であるポリ(3−
ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレー
ト)を5重量部を使用したことを除き、実施例1と同じ
方法で共重合ポリエステルを製造し物性分析結果を表3
に記載した。
【0024】実施例5 ポリエチレンテレフタレートの代わりに数平均分子量が
420000であるポリブチレンテレフタレートを5重
量部、数平均分子量が350000であるポリ(3−ヒ
ドロキシブチレート)を5重量部、ニトロベンゼンを8
9.9重量部、触媒としてトリブチルチンメトキシドを
0.1重量部加え、160℃の温度で24時間反応させ
たことを除き、実施例1と同じ方法で共重合ポリエステ
ルを製造し物性分析結果を表3に記載した。
【0025】実施例6 ポリ(3−ヒドロキシブチレート)の代わりに数平均分
子量が280000、3−ヒドロキシバレレート単位構
造を総単位構造の12mol%共重合させたポリ(3−
ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレー
ト)を5重量部使用したことを除き、実施例5と同じ方
法で共重合ポリエステルを製造し物性分析結果を表3に
記載した。
【0026】実施例7 ポリ(3−ヒドロキシブチレート)の代わりに数平均分
子量が190000、4−ヒドロキシブチレート単位構
造を総単位構造の10mol%共重合させたポリ(3−
ヒドロキシブチレート−コ−4−ヒドロキシブチレー
ト)を5重量部使用したことを除き、実施例5と同じ方
法で共重合ポリエステルを製造し物性分析結果を表3に
記載した。
【0027】
【表3】
【0028】
【発明の効果】前記実施例の結果から分かるように、本
発明によると、製造単価が低廉であり、生分解性が優秀
な共重合ポリエステルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1により製造された共重合ポリエステル
の赤外線分光スペクトルである。
【図2】実施例1により製造された共重合ポリエステル
1H−核磁気共鳴スペクトルである。
【図3】実施例1により製造された共重合ポリエステル
13C−核磁気共鳴スペクトルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー・ミュン・スー 大韓民国キョンギ−ド,スウォン,クウォ ンサン−クマエタン−ドン,サムサン・ア パートメント 6−207 (72)発明者 ジュン・ハエ・サン 大韓民国キョンギ−ド,スウォン,ジャン ガン−ク,ジュンジャ−ドン 313−1 (72)発明者 リー・チャン・スー 大韓民国キョンギ−ド,アンヤン,ドンガ ン−ク,クワンヤン−2ドン,1461−10, シンタエヤン・アパートメント ビー− 206 (72)発明者 ジュン・スン・グー 大韓民国ソウル,ドンダエムーン−ク,ホ エギ−ドン 65−13 (72)発明者 ウー・セオン・イール 大韓民国ソウル,ソンパ−ク,ムーンジャ ン−ドン,オリンピック・ファミリー・ア パートメント 219−601

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルキレンテレフタレートを反復単位と
    して有する構造とヒドロキシアルカノエートを反復単位
    として有する構造が結合され、下記一般式(I)の構造
    を有することを特徴とするポリエステル共重合体。 【化1】 ここで、nは10以下の整数、 【化2】 a、b及びcは1以上の整数である。
  2. 【請求項2】 アルキレンテレフタレート構造を反復単
    位として有する芳香族ポリエステルとヒドロキシアルカ
    ノエート構造を反復単位として有する脂肪族ポリエステ
    ルを溶媒と触媒の存在下で100℃以上の温度で反応さ
    せることを特徴とする下記一般式(I)の構造の共重合
    ポリエステルの製造方法。 【化3】 ここで、nは10以下の整数、 【化4】 a、b及びcは1以上の整数である。
  3. 【請求項3】 前記芳香族ポリエステルは数平均分子量
    10000以上であるポリエチレンテレフタレートであ
    ることを特徴とする請求項2記載の共重合ポリエステル
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記芳香族ポリエステルは数平均分子量
    10000以上であるポリブチレンテレフタレートであ
    ることを特徴とする請求項2記載の共重合ポリエステル
    の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記脂肪族ポリエステルは微生物醗酵に
    より生合成されたポリ(3−ヒドロキシブチレート)で
    あることを特徴とする請求項2記載の共重合ポリエステ
    ルの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記脂肪族ポリエステルは微生物醗酵に
    より生合成されたポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ
    −3−ヒドロキシバレレート)であることを特徴とする
    請求項2記載の共重合ポリエステルの製造方法。
  7. 【請求項7】 前記脂肪族ポリエステルの微生物醗酵に
    より生合成されたポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ
    −4−ヒドロキシブチレート)であることを特徴とする
    請求項2記載の共重合ポリエステルの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013071802A1 (zh) * 2011-10-12 2013-05-23 苏州莫立克新型材料有限公司 一种可快速降解的聚酯类聚合物及其制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013071802A1 (zh) * 2011-10-12 2013-05-23 苏州莫立克新型材料有限公司 一种可快速降解的聚酯类聚合物及其制备方法和应用

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