JPH0892361A - Production method of aliphatic polyester - Google Patents

Production method of aliphatic polyester

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JPH0892361A
JPH0892361A JP25300394A JP25300394A JPH0892361A JP H0892361 A JPH0892361 A JP H0892361A JP 25300394 A JP25300394 A JP 25300394A JP 25300394 A JP25300394 A JP 25300394A JP H0892361 A JPH0892361 A JP H0892361A
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JP
Japan
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reaction
aliphatic
aliphatic polyester
catalyst
acid diester
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Application number
JP25300394A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeaki Fujii
剛章 藤井
Kenji Kobayashi
健司 小林
Sadakatsu Suzuki
貞勝 鈴木
Hiroshi Ueno
廣 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tonen General Sekiyu KK
Original Assignee
Tonen Corp
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Publication date
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  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】二塩基脂肪族カルボン酸ジエステルと脂肪族グ
リコールからの、機械強度等の機械物性が改善された高
分子量の脂肪族ポリエステルの製造法を提供すること。 【構成】二塩基脂肪族カルボン酸ジエステル及び脂肪族
グリコールを反応させて脂肪族ポリエステルを製造する
方法において、反応開始時及び反応中に、互いに少なく
とも10分間の間隔を置いて少なくとも2回に分けて触
媒を反応系に加えることを特徴とする脂肪族ポリエステ
ルの製造法。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a method for producing a high molecular weight aliphatic polyester from a dibasic aliphatic carboxylic acid diester and an aliphatic glycol, which has improved mechanical properties such as mechanical strength. A method for producing an aliphatic polyester by reacting a dibasic aliphatic carboxylic acid diester and an aliphatic glycol, which is divided into at least two times at intervals of at least 10 minutes at the start of the reaction and during the reaction. A method for producing an aliphatic polyester, which comprises adding a catalyst to a reaction system.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、脂肪族ポリエステルの
製造方法に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing an aliphatic polyester.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、脂肪族ポリエステルの合成方法に
おいては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸或いはアジピ
ン酸等の二塩基脂肪族カルボン酸と、エチレングリコー
ルや1,4−ブタンジオール等の脂肪族グリコールを重
縮合する方法、或いは環状ラクトン類を開環重合する方
法が一般的であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, dibasic aliphatic carboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, and adipic acid, and aliphatic polyesters such as ethylene glycol and 1,4-butanediol have been used in the synthesis of aliphatic polyesters. The method of polycondensing glycol or the method of ring-opening polymerization of cyclic lactones has been generally used.

【0003】しかしながら二塩基脂肪族カルボン酸と脂
肪族グリコールとの重縮合反応においては、二塩基脂肪
族カルボン酸は室温で固体であるので脂肪族グリコール
との反応を開始する時に大きな撹拌動力を必要とするな
ど、取り扱いが不便である。そしてもっと重要なこと
は、数平均分子量(以下、Mnと略する場合有り)が2
万を超える脂肪族ポリエステルを合成することは極めて
困難なことである。そのため、得られたMnが2万未満
の脂肪族ポリエステルは、通常樹脂として要求される機
械強度等の機械物性が不十分であるという欠点を有し、
フィルム、繊維、その他の成形品を成形するのが困難で
あった。
However, in the polycondensation reaction between the dibasic aliphatic carboxylic acid and the aliphatic glycol, since the dibasic aliphatic carboxylic acid is a solid at room temperature, a large stirring power is required when starting the reaction with the aliphatic glycol. It is inconvenient to handle. And more importantly, the number average molecular weight (hereinafter sometimes abbreviated as Mn) is 2
It is extremely difficult to synthesize more than 10,000 aliphatic polyesters. Therefore, the obtained aliphatic polyester having Mn of less than 20,000 has a drawback that mechanical properties such as mechanical strength generally required as a resin are insufficient.
It has been difficult to mold films, fibers and other molded articles.

【0004】そのため高分子量の脂肪族ポリエステルを
得るべく、二塩基脂肪族カルボン酸と脂肪族グリコール
との反応で合成した脂肪族ポリエステルに、更に架橋剤
としてジイソシアナートを反応させて高分子量化する方
法が報告されている(特開平4−189822号公
報)。しかしながらこの方法では、反応工程が2段階と
なり操作が煩雑となる。また、3次元架橋反応等により
破断点強度や破断点伸度と言った機械物性が大幅に低下
する。更に、架橋剤が有する窒素や金属元素が原因で、
絶縁率の低下、着色、生分解性の低下、分解生成物の環
境安全性に関する懸念といった問題を有する。
Therefore, in order to obtain a high molecular weight aliphatic polyester, the aliphatic polyester synthesized by the reaction of a dibasic aliphatic carboxylic acid and an aliphatic glycol is further reacted with diisocyanate as a crosslinking agent to increase the molecular weight. A method has been reported (JP-A-4-189822). However, in this method, the reaction process has two stages, and the operation becomes complicated. In addition, mechanical properties such as strength at break and elongation at break are significantly reduced due to a three-dimensional crosslinking reaction or the like. Furthermore, due to the nitrogen and metal elements that the crosslinking agent has,
There are problems such as deterioration of insulation rate, coloring, deterioration of biodegradability, and concern about environmental safety of decomposition products.

【0005】また、特開平5−310898号公報に
は、グリコール成分と脂肪族ジカルボン酸(またはその
無水物)成分からポリエステルジオールを生成し、次に
触媒存在下、高温度かつ高真空下(0.005〜0.1
mmHg)で脱グリコール反応を行うことによる、高分
子量脂肪族ポリエステルの製造法が開示されている。し
かしながら、上記方法では反応を高真空下で行わなけれ
ばならず、制御が煩雑であり、かつ装置が特殊で高価な
ものとなる。
Further, in JP-A-5-310898, a polyester diol is produced from a glycol component and an aliphatic dicarboxylic acid (or its anhydride) component, and then, in the presence of a catalyst, at high temperature and high vacuum (0 0.005-0.1
A method for producing a high molecular weight aliphatic polyester by carrying out a deglycolization reaction at mmHg) is disclosed. However, in the above method, the reaction must be carried out under high vacuum, the control is complicated, and the apparatus becomes special and expensive.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は、二
塩基脂肪族カルボン酸ジエステルと脂肪族グリコールの
重縮合反応による脂肪族ポリエステルの合成法におい
て、機械強度等の機械物性が改善された高分子量の脂肪
族ポリエステルの製造法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve mechanical properties such as mechanical strength in a synthetic method of aliphatic polyester by polycondensation reaction of dibasic aliphatic carboxylic acid diester and aliphatic glycol. It is to provide a method for producing a high molecular weight aliphatic polyester.

【0007】[0007]

【問題を解決するための手段】本発明は、(1)二塩基
脂肪族カルボン酸ジエステル及び脂肪族グリコールを反
応させて脂肪族ポリエステルを製造する方法において、
反応開始時及び反応中に、互いに少なくとも10分間の
間隔を置いて少なくとも2回に分けて触媒を反応系に加
えることによる脂肪族ポリエステルの製造法である。
The present invention provides (1) a method for producing an aliphatic polyester by reacting a dibasic aliphatic carboxylic acid diester and an aliphatic glycol,
It is a process for producing an aliphatic polyester by adding the catalyst to the reaction system at least twice at intervals of at least 10 minutes at the start of the reaction and during the reaction.

【0008】本発明の好ましい態様として、(2)二塩
基脂肪族カルボン酸ジエステルがコハク酸ジエステルを
30重量%以上含む上記(1)の脂肪族ポリエステルの
製造法、(3)コハク酸ジエステルがコハク酸ジエチル
である上記(2)の脂肪族ポリエステルの製造法、
(4)脂肪族グリコールが1,4−ブタンジオールを7
0重量%以上含む上記(1)乃至(3)のいずれか一の
脂肪族ポリエステルの製造法、(5)反応を常圧及び引
き続き減圧で行い、反応開始時及び、該減圧の反応工程
において少なくとも1回触媒を反応系に加えることによ
る上記(1)乃至(4)のいずれか一の脂肪族ポリエス
テルの製造法、(6)減圧反応を開始してから30分乃
至5時間以内に触媒を反応系に加える上記(5)の脂肪
族ポリエステルの製造法、等を挙げることができる。
In a preferred embodiment of the present invention, (2) the dibasic aliphatic carboxylic acid diester contains 30% by weight or more of the succinic acid diester, and (3) the succinic acid diester is succinic acid. A method for producing the aliphatic polyester according to the above (2), which is diethyl acid;
(4) Aliphatic glycol is 1,4-butanediol 7
The method for producing an aliphatic polyester according to any one of (1) to (3) above, which comprises 0% by weight or more, and (5) the reaction is carried out at normal pressure and subsequently at reduced pressure, at the start of the reaction and at the reaction step of the reduced pressure. The method for producing an aliphatic polyester according to any one of (1) to (4) above, wherein the catalyst is reacted once within 30 minutes to 5 hours after starting the reduced pressure reaction. Examples thereof include the method (5) for producing an aliphatic polyester added to the system.

【0009】本発明で用いる二塩基脂肪族カルボン酸ジ
エステルとしては、炭素数2〜10の二塩基カルボン酸
のジエステルを挙げることができる。具体的には、コハ
ク酸ジエステル、アジピン酸ジエステル、ドデカンジカ
ルボン酸ジエステル、シュウ酸ジエステル、マロン酸ジ
エステル、グルタル酸ジエステル、ピメリン酸ジエステ
ル、スベリン酸ジエステル、アゼライン酸ジエステル、
セバシン酸ジエステル、ノナンジカルボン酸ジエステル
等を挙げることができる。二塩基脂肪族カルボン酸ジエ
ステルは室温で液体であるものが多いので、二塩基脂肪
族カルボン酸を用いた場合に比べて、反応開始時におい
て撹拌が容易でありまた撹拌効率も高い。上記二塩基脂
肪族カルボン酸ジエステルは、コスト及び反応操作の容
易さより、ジメチル或いはジエチルエステルが好まし
い。また、その中でも特にコハク酸ジメチル又はコハク
酸ジエチルが好ましい。更には、コハク酸ジエチルの方
がコハク酸ジメチルに比べ、融点が低く室温付近で液体
であり扱いやすく、かつ沸点が高く反応温度が上げられ
るので好ましい。上記二塩基脂肪族カルボン酸ジエステ
ルは、単独で用いても良く、また二種以上を混合して用
いても良い。例えば、コハク酸ジエチル30〜90重量
%に、他の二塩基脂肪族カルボン酸ジエステル例えばア
ジピン酸ジエチル又は/及びドデカンジカルボン酸ジエ
チルを10〜70重量%混合したものを用いることがで
きる。
Examples of the dibasic aliphatic carboxylic acid diester used in the present invention include diesters of dibasic carboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms. Specifically, succinic acid diester, adipic acid diester, dodecane dicarboxylic acid diester, oxalic acid diester, malonic acid diester, glutaric acid diester, pimelic acid diester, suberic acid diester, azelaic acid diester,
Examples thereof include sebacic acid diester and nonanedicarboxylic acid diester. Since many dibasic aliphatic carboxylic acid diesters are liquid at room temperature, they are easier to stir at the start of the reaction and have higher stirring efficiency than when dibasic aliphatic carboxylic acids are used. The dibasic aliphatic carboxylic acid diester is preferably dimethyl or diethyl ester in terms of cost and ease of reaction operation. Among them, dimethyl succinate or diethyl succinate is particularly preferable. Further, diethyl succinate is preferable to dimethyl succinate because it has a lower melting point, is a liquid at around room temperature, is easy to handle, and has a high boiling point to raise the reaction temperature. The dibasic aliphatic carboxylic acid diesters may be used alone or in combination of two or more. For example, a mixture of 30 to 90% by weight of diethyl succinate and 10 to 70% by weight of another dibasic aliphatic carboxylic acid diester such as diethyl adipate or / and diethyl dodecanedicarboxylate can be used.

【0010】本発明で用いることができる脂肪族ジオー
ルとしては、炭素数2〜10のアルキレン基をもつもの
を挙げることができる。具体的には、エチレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオ
ール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオ
ール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,7
−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,
9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、ネオ
ペンチルグリコール等が挙げられる。これらの中で、エ
チレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−
ヘキサンジオールが、高融点でかつ成形性の優れた脂肪
族ポリエステルを製造できるので好ましい。上記脂肪族
グリコールは、単独で用いても良くまた二種以上を混合
して用いても良い。
Examples of the aliphatic diol that can be used in the present invention include those having an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms. Specifically, ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,7
-Heptanediol, 1,8-octanediol, 1,
9-nonanediol, 1,10-decanediol, neopentyl glycol and the like can be mentioned. Among these, ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-
Hexanediol is preferable because it can produce an aliphatic polyester having a high melting point and excellent moldability. The above aliphatic glycols may be used alone or in combination of two or more.

【0011】本発明の脂肪族ポリエステエルを合成する
方法は、公知のポリエステルの製造法において、二塩基
脂肪族カルボン酸の代わりに二塩基脂肪族カルボン酸ジ
エステルを用い、かつ触媒を反応開始時及び反応中に、
互いに少なくとも10分間の間隔を置いて少なくとも2
回に分けて添加することを特徴とする。これにより得ら
れる脂肪族ポリエステルが高分子量化する。触媒を添加
する時期は、反応開始時並びに、常圧及び引き続き減圧
で行う反応工程における減圧の反応工程にて少なくとも
1回反応系に加えることが好ましく、また、減圧の反応
工程においては減圧反応を開始してから30分乃至5時
間以内に触媒を反応系に加えることが好ましい。より好
ましくは、反応開始時及び減圧反応を約2時間行った時
点を挙げることができる。本発明では、触媒を少なくと
も2回に分けて加えることにより、反応開始時に1回だ
け加える方法と比べて、同じ触媒量でより高分子量の脂
肪族ポリエステルが製造でき、また得られた脂肪族ポリ
エステルの着色度も少ない。
The method for synthesizing the aliphatic polyester of the present invention is a known polyester production method in which a dibasic aliphatic carboxylic acid diester is used in place of the dibasic aliphatic carboxylic acid, and a catalyst is used at the start of the reaction and During the reaction,
At least 2 at least 10 minutes apart from each other
It is characterized in that it is added in batches. The aliphatic polyester thus obtained has a high molecular weight. The catalyst is preferably added at least once to the reaction system at the start of the reaction and in the reaction step of reduced pressure in the reaction step performed at normal pressure and subsequently under reduced pressure, and the reduced pressure reaction is performed in the reaction step of reduced pressure. It is preferable to add the catalyst to the reaction system within 30 minutes to 5 hours after the start. More preferably, the starting point of the reaction and the point of time when the reduced pressure reaction is performed for about 2 hours can be mentioned. In the present invention, by adding the catalyst at least twice, it is possible to produce a higher molecular weight aliphatic polyester with the same catalyst amount as compared with the method of adding the catalyst only once at the start of the reaction. Is also less colored.

【0012】各回における触媒量は、触媒合計量を等分
した量であることができるが、これに限定されない。触
媒合計量(X)をn回に分けて加える場合、1回におけ
る触媒量は、例えば0.1・X/n以上、特に0.3・
X/n以上であることが好ましい。
The amount of catalyst in each time may be an amount obtained by equally dividing the total amount of catalyst, but is not limited thereto. When the total amount of catalyst (X) is added in n times, the amount of catalyst in one time is, for example, 0.1 · X / n or more, particularly 0.3 ·.
It is preferably X / n or more.

【0013】本発明で用いることができる触媒として
は、Ti,Ge,Zn,Fe,Mn,Sn,Co,Z
r,V,Ir,Ce,Li,Caなどの金属化合物、好
ましくはアルコキシド、アセチルアセトナートなどの有
機金属化合物が挙げられる。これらの中で、例えば、オ
キソビス(アセチルアセトナト)チタン、ジブトキシジ
アセトアセトキシチタン、テトラエトキシチタン、テト
ライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタンなどが
高活性であり特に好ましい。触媒の使用量は慣用の範囲
であることができ、通常、原料の二塩基脂肪族カルボン
酸ジエステル1モルに対して、約10ミリモル〜0.0
1ミリモル、好ましくは約5ミリモル〜0.1ミリモル
である(この触媒量は、2回以上に分けて使用した触媒
の合計量を意味する)。
The catalysts that can be used in the present invention include Ti, Ge, Zn, Fe, Mn, Sn, Co and Z.
Examples thereof include metal compounds such as r, V, Ir, Ce, Li and Ca, preferably organic metal compounds such as alkoxide and acetylacetonate. Among these, for example, oxobis (acetylacetonato) titanium, dibutoxydiacetoacetoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium and the like are highly active and particularly preferable. The amount of the catalyst used may be in a conventional range, and is usually about 10 mmol to 0.0 per 1 mol of the dibasic aliphatic carboxylic acid diester as a raw material.
It is 1 millimole, preferably about 5 millimole to 0.1 millimole (this amount of catalyst means the total amount of catalyst used in two or more portions).

【0014】本発明において反応は、好ましくは常圧及
び引き続く減圧で行われる。常圧反応は、約20〜22
0℃で不活性ガスの雰囲気下で、アルコールの留出がな
くなるまで行われる。この温度より低温では反応速度が
遅く実用性に乏しく、またこの温度より高温ではポリマ
ーの分解が起こる危険性が高いので好ましくない。
In the present invention, the reaction is preferably carried out at normal pressure and subsequent reduced pressure. Normal pressure reaction is about 20-22
It is carried out at 0 ° C. under an atmosphere of an inert gas until the alcohol is completely distilled off. If the temperature is lower than this temperature, the reaction rate is slow and the practicality is poor, and if the temperature is higher than this temperature, the risk of polymer decomposition is high, which is not preferable.

【0015】減圧反応は、約30〜0.1Torrの真
空下で約150〜250℃で行う。より高分子量の脂肪
族ポリエステルを得るためには減圧を2段階以上行うの
が好ましい。例えば、まず反応装置内を約20〜5To
rrまで減圧し、約150〜220℃の温度にて約0.
5〜2時間行う。次いで、真空度を約3〜0.5Tor
rまで上げ、約180〜250℃の温度にて約1〜10
時間更に反応を行う。触媒の添加は、減圧を2段階以上
で行う場合であっても減圧反応中であれば何時添加して
もよいが、2段階目以降の減圧反応中に少なくとも1回
添加するのが好ましい。
The reduced pressure reaction is carried out at about 150 to 250 ° C. under a vacuum of about 30 to 0.1 Torr. In order to obtain a higher molecular weight aliphatic polyester, it is preferable to carry out the pressure reduction in two or more steps. For example, first, about 20 to 5 To
The pressure is reduced to rr and the temperature is about 150 to 220 ° C. and the pressure is about 0.
Do for 5 to 2 hours. Then, set the vacuum degree to about 3 to 0.5 Torr.
to about 1 to 10 at a temperature of about 180 to 250 ° C.
Allow more reaction for time. The catalyst may be added at any time during the depressurization reaction even when the depressurization is performed in two or more steps, but it is preferable to add the catalyst at least once during the depressurization reaction after the second step.

【0016】最終回の触媒添加は、反応終了より少なく
とも30分前に行うことが好ましい。
The final addition of the catalyst is preferably carried out at least 30 minutes before the end of the reaction.

【0017】本発明の方法においては、必要に応じ、反
応系に酸化防止剤、反応促進剤、紫外線吸収剤等の各種
添加剤を添加することができる。これにより、製造工程
の短縮、得られる脂肪族ポリエステルの物性の改善等の
効果が得られる。
In the method of the present invention, if necessary, various additives such as an antioxidant, a reaction accelerator and an ultraviolet absorber can be added to the reaction system. As a result, the effects of shortening the manufacturing process and improving the physical properties of the resulting aliphatic polyester can be obtained.

【0018】上記酸化防止剤としては、ヒドロキノンモ
ノアルキルエーテル等を挙げることができる。
Examples of the above antioxidant include hydroquinone monoalkyl ether and the like.

【0019】以下実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

(実施例1)撹拌機、窒素導入口、リービッヒ冷却管を
備えた500ml容のセパラブルフラスコにコハク酸ジ
エチル(以下、DESと略す)1.0mol、1,4−
ブタンジオール(以下、BDOと略す)1.2molを
入れ、フラスコ内を窒素置換した後に、テトライソプロ
ポキシチタン0.5mmolを加え、激しく撹拌しつつ
反応温度を徐々に160℃まで上げた。次いで、エタノ
ールの留出がなくなるまでそのまま約2時間反応を続け
た。その後、フラスコ内を10Torrまで減圧して1
時間反応を行い、更に1Torrまで減圧して1時間保
持した。その後、テトライソプロポキシチタン0.5m
molを追加し、温度を上げ、反応温度220℃、真空
度1Torrの条件にて4時間重縮合を行った。得られ
た白色の樹脂は用いたDESに対して収率95%以上で
あった。またGPCでMn及びMw(ポリメタクリル酸
メチル換算)を測定した。その結果を表1に示す。更
に、得られた樹脂を用いて以下の条件にて成形を行い、
成形品の機械物性を測定した。その結果を表2に示す。
成形条件:150℃にて射出成形し、成形後3日目に物
性測定した。
(Example 1) Diethyl succinate (hereinafter abbreviated as DES) 1.0 mol, 1,4-in a 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, and a Liebig condenser.
After adding 1.2 mol of butanediol (hereinafter abbreviated as BDO) and replacing the inside of the flask with nitrogen, 0.5 mmol of tetraisopropoxytitanium was added, and the reaction temperature was gradually raised to 160 ° C. with vigorous stirring. Then, the reaction was continued as it was for about 2 hours until the ethanol was no longer distilled off. Then, reduce the pressure in the flask to 10 Torr and
The reaction was conducted for an hour, the pressure was further reduced to 1 Torr, and the pressure was maintained for 1 hour. Then, tetraisopropoxy titanium 0.5m
mol was added, the temperature was raised, and polycondensation was performed for 4 hours under the conditions of a reaction temperature of 220 ° C. and a vacuum degree of 1 Torr. The yield of the obtained white resin was 95% or more based on the DES used. Moreover, Mn and Mw (in terms of polymethylmethacrylate) were measured by GPC. The results are shown in Table 1. Furthermore, using the obtained resin, molding under the following conditions,
The mechanical properties of the molded product were measured. The results are shown in Table 2.
Molding conditions: injection molding was performed at 150 ° C., and physical properties were measured 3 days after molding.

【0021】(実施例2)2回目の触媒の添加を、1T
orrまで減圧する直前に行ったこと以外は実施例1と
同様にして、樹脂を製造した。得られた樹脂の収率は9
5%以上であった。得られた樹脂のMn及びMwを表1
に示す。また、実施例1と同様にして、成形を行い成形
品の機械物性を測定した。その結果を表2に示す。
(Example 2) The second addition of the catalyst was carried out by 1T.
A resin was produced in the same manner as in Example 1 except that it was performed immediately before the pressure was reduced to orr. The yield of the obtained resin is 9
It was 5% or more. The Mn and Mw of the obtained resin are shown in Table 1.
Shown in. In addition, molding was performed in the same manner as in Example 1 to measure the mechanical properties of the molded product. The results are shown in Table 2.

【0022】(実施例3)二塩基脂肪族カルボン酸ジエ
ステルとしてDES80重量%及びアジピン酸ジエチル
20重量%の混合物を用いたこと以外は、実施例1と同
様にして樹脂を製造した。得られた樹脂の収率は90%
以上であった。得られた樹脂のMn及びMwを表1に示
す。また、実施例1と同様にして、成形を行い成形品の
機械物性を測定した。その結果を表2に示す。
Example 3 A resin was produced in the same manner as in Example 1 except that a mixture of DES 80% by weight and diethyl adipate 20% by weight was used as the dibasic aliphatic carboxylic acid diester. The yield of resin obtained is 90%
That was all. Table 1 shows Mn and Mw of the obtained resin. In addition, molding was performed in the same manner as in Example 1 to measure the mechanical properties of the molded product. The results are shown in Table 2.

【0023】(実施例4)二塩基脂肪族カルボン酸ジエ
ステルとしてDES60重量%及びアジピン酸ジエチル
40重量%の混合物を用いたこと以外は、実施例1と同
様にして樹脂を製造した。得られた樹脂の収率は90%
以上であった。得られた樹脂のMn及びMwを表1に示
す。また、実施例1と同様にして、成形を行い成形品の
機械物性を測定した。その結果を表2に示す。
Example 4 A resin was produced in the same manner as in Example 1 except that a mixture of DES 60% by weight and diethyl adipate 40% by weight was used as the dibasic aliphatic carboxylic acid diester. The yield of resin obtained is 90%
That was all. Table 1 shows Mn and Mw of the obtained resin. In addition, molding was performed in the same manner as in Example 1 to measure the mechanical properties of the molded product. The results are shown in Table 2.

【0024】(実施例5)二塩基脂肪族カルボン酸ジエ
ステルとしてDES40重量%、アジピン酸ジエチル3
0重量%及びドデカンジカルボン酸ジエチル30重量%
の混合物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹
脂を製造した。得られた樹脂の収率は90%以上であっ
た。得られた樹脂のMn及びMwを表1に示す。また、
実施例1と同様にして、成形を行い成形品の機械物性を
測定した。その結果を表2に示す。(実施例6)脂肪族
グリコールとしてBDO80重量%及びエチレングリコ
ール20重量%の混合物を用いた以外は、実施例1と同
様にして樹脂を製造した。得られた樹脂の収率は90%
以上であった。得られた樹脂のMn及びMwを表1に示
す。また、実施例1と同様にして、成形を行い成形品の
機械物性を測定した。その結果を表2に示す。
Example 5 40% by weight of DES as dibasic aliphatic carboxylic acid diester, diethyl adipate 3
0% by weight and diethyl dodecanedicarboxylate 30% by weight
A resin was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixture of above was used. The yield of the obtained resin was 90% or more. Table 1 shows Mn and Mw of the obtained resin. Also,
Molding was performed in the same manner as in Example 1, and the mechanical properties of the molded product were measured. The results are shown in Table 2. (Example 6) A resin was produced in the same manner as in Example 1 except that a mixture of 80% by weight of BDO and 20% by weight of ethylene glycol was used as the aliphatic glycol. The yield of resin obtained is 90%
That was all. Table 1 shows Mn and Mw of the obtained resin. In addition, molding was performed in the same manner as in Example 1 to measure the mechanical properties of the molded product. The results are shown in Table 2.

【0025】(実施例7)脂肪族グリコールとしてBD
O80重量%及び1,6−ヘキサンジオール20重量%
の混合物を用いた以外は、実施例1と同様にして樹脂を
製造した。得られた樹脂の収率は90%以上であった。
得られた樹脂のMn及びMwを表1に示す。また、実施
例1と同様にして、成形を行い成形品の機械物性を測定
した。その結果を表2に示す。
(Example 7) BD as an aliphatic glycol
80% by weight O and 20% by weight 1,6-hexanediol
A resin was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixture of 1 was used. The yield of the obtained resin was 90% or more.
Table 1 shows Mn and Mw of the obtained resin. In addition, molding was performed in the same manner as in Example 1 to measure the mechanical properties of the molded product. The results are shown in Table 2.

【0026】(実施例8)触媒としてテトラブトキシチ
タンを用いたこと以外は、実施例1と同様にして樹脂を
製造した。得られた樹脂の収率は95%以上であった。
得られた樹脂のMn及びMwを表1に示す。また、実施
例1と同様にして、成形を行い成形品の機械物性を測定
した。その結果を表2に示す。
Example 8 A resin was produced in the same manner as in Example 1 except that titanium tetrabutoxy was used as the catalyst. The yield of the obtained resin was 95% or more.
Table 1 shows Mn and Mw of the obtained resin. In addition, molding was performed in the same manner as in Example 1 to measure the mechanical properties of the molded product. The results are shown in Table 2.

【0027】(比較例1)反応開始時に1.0mmol
のテトライソプロポキシチタンを加え、2回目の触媒の
追加を行わなかったこと以外は実施例1と同様にして樹
脂を製造した。得られた樹脂の収率は約85%であっ
た。得られた樹脂のMn及びMwを表1に示す。また、
実施例1と同様にして、成形を行い成形品の機械物性を
測定しようと試みたが、得られた樹脂は極めて脆く、成
形・機械物性測定の作業に耐えられるだけの強度を有し
ていなかった。
Comparative Example 1 1.0 mmol at the start of the reaction
A resin was produced in the same manner as in Example 1 except that tetraisopropoxy titanium was added and the second addition of the catalyst was not performed. The yield of the obtained resin was about 85%. Table 1 shows Mn and Mw of the obtained resin. Also,
An attempt was made to carry out molding to measure the mechanical properties of the molded product in the same manner as in Example 1, but the resin obtained was extremely brittle and did not have the strength to withstand the work of molding / mechanical properties measurement. It was

【0028】(比較例2)撹拌機、窒素導入口、リービ
ッヒ冷却管を備えた500ml容のセパラブルフラスコ
にコハク酸1.0mol、BDO1.2molを入れ、
フラスコ内を窒素置換した後に、激しく撹拌しつつ反応
温度を徐々に200℃まで上げた。次いで、水の留出が
なくなるまでそのまま反応を続けた。その後、フラスコ
内を10Torrまで減圧して1時間反応を行い、テト
ライソプロポキシチタン1.2mmolを添加し、更に
1Torrまで減圧して、温度を上げ、反応温度220
℃、真空度1Torrの条件にて4時間重縮合を行っ
た。得られた白色の樹脂は用いたコハク酸に対して収率
90%以上であった。得られた樹脂のMn及びMwを表
1に示す。更に、得られた樹脂の機械物性を実施例1と
同様にして測定した。その結果を表2に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 1.0 mol of succinic acid and 1.2 mol of BDO were placed in a 500 ml separable flask equipped with a stirrer, a nitrogen inlet, and a Liebig condenser.
After purging the inside of the flask with nitrogen, the reaction temperature was gradually raised to 200 ° C. with vigorous stirring. Then, the reaction was continued as it was until the water was distilled off. After that, the pressure inside the flask was reduced to 10 Torr and the reaction was performed for 1 hour, 1.2 mmol of tetraisopropoxytitanium was added, the pressure was further reduced to 1 Torr, and the temperature was raised to 220 ° C.
Polycondensation was carried out for 4 hours under the conditions of ° C and a vacuum degree of 1 Torr. The yield of the obtained white resin was 90% or more based on the used succinic acid. Table 1 shows Mn and Mw of the obtained resin. Further, the mechanical properties of the obtained resin were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 本発明の方法は、反応系内にカルボキシル基が殆ど存在
しないこと、留出される成分が水よりも潜熱が小さいア
ルコールであることなどから、二塩基脂肪族カルボン酸
を用いた場合とは重合・解重合のバランスが異なり、M
nが3万を超える脂肪族ポリエステルが容易に合成でき
ると考えられる。
[Table 2] Since the method of the present invention has almost no carboxyl group in the reaction system, and that the component to be distilled is an alcohol having a smaller latent heat than water, it is polymerized as compared with the case of using a dibasic aliphatic carboxylic acid.・ Debalance of depolymerization is different, M
It is considered that an aliphatic polyester in which n exceeds 30,000 can be easily synthesized.

【0031】実施例1〜2及び比較例1より明らかなよ
うに、充分な機械物性を有した高分子量の脂肪族ポリエ
ステルを製造するためには、触媒を少なくとも2回に分
けて加えることが必要である。本発明の方法に従えば、
架橋剤を用いなくても充分な機械物性を有する脂肪族ポ
リエステルが得られる。これにより、架橋剤に含まれる
ことの多い窒素や金属に起因する問題が生じない。ま
た、実施例3〜7より明らかなように、二種以上の二塩
基脂肪族カルボン酸ジエステル又は脂肪族ジオールを共
重合することにより、曲げ強度、引っ張り強度、耐衝撃
性などの機械物性を制御できる。
As is apparent from Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, in order to produce a high molecular weight aliphatic polyester having sufficient mechanical properties, it is necessary to add the catalyst at least twice. Is. According to the method of the invention,
An aliphatic polyester having sufficient mechanical properties can be obtained without using a crosslinking agent. As a result, the problems caused by nitrogen and metals that are often contained in the crosslinking agent do not occur. Further, as is clear from Examples 3 to 7, mechanical properties such as bending strength, tensile strength and impact resistance are controlled by copolymerizing two or more kinds of dibasic aliphatic carboxylic acid diesters or aliphatic diols. it can.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、充分な機械強度等の機械物性
を有した高分子量の脂肪族ポリエステルを製造するのに
有用な方法であり、本発明の方法により得られるポリエ
ステルは、フィルム・シート等の成形に適している。ま
た、本発明の方法により製造される脂肪族ポリエステル
は生分解性を有するので、環境保護上極めて有用なポリ
マーである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a method useful for producing a high molecular weight aliphatic polyester having mechanical properties such as sufficient mechanical strength. The polyester obtained by the method of the present invention is a film or sheet. Suitable for molding etc. Further, the aliphatic polyester produced by the method of the present invention has biodegradability, and thus is an extremely useful polymer for environmental protection.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 廣 埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡一丁目3番1 号 東燃株式会社総合研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiro Ueno 1-3-1 Nishitsurugaoka, Oi-cho, Iruma-gun, Saitama Prefecture Tonen Corporation Research Institute

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二塩基脂肪族カルボン酸ジエステル及び
脂肪族グリコールを反応させて脂肪族ポリエステルを製
造する方法において、反応開始時及び反応中に、互いに
少なくとも10分間の間隔を置いて少なくとも2回に分
けて触媒を反応系に加えることを特徴とする脂肪族ポリ
エステルの製造法。
1. A method for producing an aliphatic polyester by reacting a dibasic aliphatic carboxylic acid diester and an aliphatic glycol, which is carried out at least twice at an interval of at least 10 minutes from each other at the start and during the reaction. A method for producing an aliphatic polyester, which comprises adding a catalyst to a reaction system separately.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1270640A4 (en) * 2000-08-22 2003-01-02 Mitsui Chemicals Inc Catalysts for polyester production, process for producing polyester, and polyester

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