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JP3450810B2 - 脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステルの製造方法およびセルロースの再資源化方法 - Google Patents

脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリエステルの製造方法およびセルロースの再資源化方法

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JP3450810B2
JP3450810B2 JP2000276773A JP2000276773A JP3450810B2 JP 3450810 B2 JP3450810 B2 JP 3450810B2 JP 2000276773 A JP2000276773 A JP 2000276773A JP 2000276773 A JP2000276773 A JP 2000276773A JP 3450810 B2 JP3450810 B2 JP 3450810B2
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JP
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aliphatic polyester
gluconolactone
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cellulose
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/823Preparation processes characterised by the catalyst used for the preparation of polylactones or polylactides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/06Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • C08G63/08Lactones or lactides

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、脂肪族ポリエステ
ル、脂肪族ポリエステルの製造方法およびセルロースの
再資源化方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】セルロースは、年間に109 〜1011
ンが生産され、構造材料、充填剤、食品添加物、更に
は、接着剤等の広範囲の用途で大量に利用されている。
しかしながら、それに伴い、廃セルロースの量もまた、
年々増加している。
【0003】ところで、セルロースを分解して再利用す
る技術として、例えば、セルロースからメタン、エタン
等の炭化水素を取出す方法(特開平5−21377
8)、微生物によってセルロースからアルコールを生産
する方法(特開平11−299479)等が知られてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者はセルロース
の再資源化という観点から、上述の技術について検討を
加えた結果、廃セルロース量の今後の増加に対処する為
には、より効率的にセルロースを再資源化し得る新規な
技術開発が必要であるとの認識を持つに至った。
【0005】そしてこのような認識に鑑み、精力的な研
究開発を重ねた結果、セルロースからD−グルコースを
経て得られるところのグルコノラクトンから、分子量が
比較的大きな、それ故に従来のプラスチック製品を代替
し得るような脂肪族ポリエステルを合成できることを初
めて見出し、本発明を為すに至ったものである。そして
このことは、セルロースを出発物質として高品質なプラ
スチックを得るという、セルロースの効率的な再資源化
の確立に道を開くものである。
【0006】そこで本発明は、セルロースを原料として
得られる新規な脂肪族ポリエステルを提供すること、お
よびセルロースの再資源化方法を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するこ
とのできる脂肪族ポリエステルは、下記一般式(I)で
表わされることを特徴とするものである。
【0008】
【化7】 (式中、Rは水素原子、アセチル基または炭素数1〜3
の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を示す。nは1
0〜6000の整数を示す。)
【0009】また上記の目的を達成することのできる本
発明の脂肪族ポリエステルの製造方法の一実施態様は、
下記一般式(I)
【0010】
【化8】
【0011】(式中、Rは水素原子、アセチル基または
炭素数1〜3の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を
示す。nは10〜6000の整数を示す。)で示される
脂肪族ポリエステルの製造方法であって、下記一般式
(II)
【0012】
【化9】
【0013】(式中、Rは水素原子、アセチル基または
炭素数1〜3の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を
示す。)で表わされるグルコノラクトンを開環重合せし
むる工程を有することを特徴とするものである。
【0014】また、上記の目的を達成することのできる
本発明の脂肪族ポリエステルの製造方法の他の実施態様
は、下記一般式(I)
【0015】
【化10】
【0016】(式中、Rは水素原子、アセチル基または
炭素数1〜3の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を
示す。nは10〜6000の整数を示す。)で表わされ
る脂肪族ポリエステルの製造方法であって、(i)セル
ロースを加水分解してD−グルコースを得る工程、(i
i)該D−グルコースから下記一般式(II)
【0017】
【化11】
【0018】(式中、Rは水素原子、アセチル基または
炭素数1〜3の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を
示す。)で表わされるグルコノラクトンを得る工程、お
よび(iii )該グルコノラクトンを開環重合せしめる工
程を有することを特徴とする。
【0019】更に、上記の目的を達成することのできる
本発明のセルロースの再資源化方法の一実施態様は、セ
ルロースの再資源化方法であって、(i)セルロースを
加水分解してD−グルコースを得る工程、(ii)該D−
グルコースから下記一般式(II)
【0020】
【化12】
【0021】(式中、Rは水素原子、アセチル基または
炭素数1〜3の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を
示す。)で表わされるグルコノラクトンを得る工程、お
よび(iii )該グルコノラクトンを開環重合せしめて、
下記一般式(I)
【0022】
【化13】
【0023】(式中、Rは水素原子、アセチル基または
炭素数1〜3の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を
示す。nは10〜6000の整数を示す。)で表わされ
る脂肪族ポリエステルを得る工程を有することを特徴と
するセルロースの再資源化方法である。
【0024】尚、ラクトンは分子内環状エステル構造を
有する化合物であり、それらのうちの幾つかは開環重合
して脂肪族ポリエステルを与える。このような脂肪族ポ
リエステルは、プラスチック成形品、フィルム、ホット
メルト接着剤等として、産業上の多くの分野で利用され
ている。そして、脂肪族ポリエステルの原料となるラク
トンとして、例えば、ε−カプロラクトン、δ−バレロ
ラクトン、ブチロラクトン等が知られているが、上記一
般式(II)で表わされるグルコノラクトンを開環重合
して得られる脂肪族ポリエステルを得た例は、本願発明
者以外は未だ見出していないものであり、本発明の一般
式(I)で表わされる脂肪族ポリエステルは新規な高分
子化合物である。
【0025】
【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を詳細に説明する。即ち、本発明にかかる脂肪族
ポリエステルの一実施態様は、下記一般式(I)で表わ
されるものである。
【0026】また、本発明のセルロースを原料とする脂
肪族ポリエステルは、一般式(I)で表わされる構造を
有する。
【0027】
【化14】
【0028】上記一般式(I)中、Rは水素原子、アセ
チル基、または炭素数1〜3の直鎖状もしくは分岐鎖状
のアルキル基である。アルキル基としては、例えば、メ
チル基、エチル基、n−プロピル基等が挙げられる。n
は重合度を表わし、10〜6000、好ましくは、10
0〜3000の整数である。
【0029】本発明の上記一般式(I)で表わされる脂
肪族ポリエステルは、例えば、下記一般式(II)で表
わされるグルコノラクトンの開環重合によって得ること
ができる。
【0030】
【化15】
【0031】上記一般式(II)中 、Rは水素原子、
アセチル基、または炭素数1〜3の直鎖状もしくは分岐
鎖状のアルキル基である。
【0032】そしてまた、上記一般式(II)で示され
るグルコノラクトンは、セルロースからD−グルコース
を経て得ることができる。そしてセルロースからグルコ
ースを得る際の、原料としてのセルロースとしては、市
販のセルロースを使用できることは勿論のこと、古紙
類、廃材等の木材類を適宜処理して得られた廃セルロー
スも使用することができる。従って、本発明にかかるグ
ルコノラクトンから脂肪族ポリエステルの合成方法の確
立によって、例えば、廃セルロースの再資源化への新た
な道筋を開くことができる。
【0033】即ち、本発明の脂肪族ポリエステルの製造
方法は、(i)セルロースを加水分解してD−グルコー
スを得る工程、(ii)該D−グルコースから上記一般式
(II)で表わされるグルコノラクトンを得る工程、お
よび(iii )該グルコノラクトンを開環重合せしめて上
記一般式(I)で表わされる脂肪族ポリエステルを得る
工程の各工程を経ることにより行われる。
【0034】以下、上記の工程(i)〜(iii)の各
工程について説明する。 工程(i)(セルロース→D−グルコース) セルロースからD−グルコースへの変換は、例えば、セ
ルラーゼなどの酵素による加水分解方法、硫酸や塩酸な
どの酸による加水分解方法、あるいは、超臨界水による
加水分解方法等が挙げられる。
【0035】工程(ii)(D−グルコース→グルコノ
ラクトン) グルコノラクトン(II)−aは、D−グルコースを臭
素酸化することによって得ることができる(H.S.I
sbell,et al.,“J.Res.Nat.B
ur.Stand.”,10,pp.337〜356,
1933)。
【0036】グルコノラクトン(II)−bは、グルコ
ノラクトン(II)−aを塩化亜鉛と無水酢酸でアセチ
ル化することによって得ることができる(C.L.Ne
lson,“Carbohydr.Res.”,10
6,pp.155〜159,1982)。
【0037】グルコノラクトン(II)−cは、D−グ
ルコースをジメチル硫酸と水酸化ナトリウムでメチル化
した後、希塩酸でメチルグルコシドを加水分解して2,
3,4,6−テトラ−O−メチル−D−グルコースとし
(E.S.West,etal.,“Organic
Syntheses Collect.”Vol.II
I,Wiley,New York,N.Y.,pp.
800〜803,1955)、これをクロロクロム酸ピ
リジニウムで酸化して得ることができる(R.Biho
vsky,et al.,“J.Org.Che
m.”,53,pp.4026〜4031,198
8)。
【0038】グルコノラクトン(II)−dは、D−グ
ルコースからメチル−2,3,4,6−テトラ−O−エ
チル−D−グルコースとし(J.S.Brimacom
be,et al.,“Carbohydr.Re
s.”,2,pp.167〜169,1966)、これ
を塩化メチレン中、四塩化スズとトリメチルシリルアジ
ドで酸化して得ることができる(M.Goebel,e
t al.,“Tetrahedron”,53
(9),pp.3123〜3134,1997)。
【0039】
【化16】
【0040】(II)−a:R=H(D−Glucon
ic acid,δ−lactone) (II)−b:R=CH3 CO(D−Gluconic
acid,δ−lactone,2,3,4,6−t
etraacetate) (II)−c:R=CH3 (D−Gluconic a
cid,2,3,4,6−tetra−O−methy
l,δ−lactone) (II)−d:R=CH3 CH2 (D−Gluconi
c acid,2,3,4,6−tetra−O−et
hyl,δ−lactone)
【0041】工程(iii)(グルコノラクトン→脂肪
族ポリエステル;開環重合) (重合触媒)本発明では、グルコノラクトンの開環重合
に際し、重合触媒として以下の金属化合物を用いること
ができる。具体的には、モノブチルスズオキサイド、ジ
ブチルスズオキサイド、テトラ(アセテート)スズ、ト
リ(アセテート)ブチルスズ、ジ(アセテート)ジブチ
ルスズ、アセテートトリブチルスズ、トリ(アセテー
ト)フェニルスズ、ジ(メトキシ)ジブチルスズ、メト
キシトリブチルスズ、トリ(2−エチルヘキサノエー
ト)ブチルスズ、ジ(2−エチルヘキサノエート)ジブ
チルスズ、ジ(ラウレート)ジブチルスズ、ジ(オ ク
タノエート)スズ、ジ(2,4−ペンタンジオネート)
スズ、二塩化スズ、四塩化スズ等のスズ系化合物、トリ
(イソプロポキシ)アルミニウム、ジ(イソプロポキ
シ)エチルアルミニウム、イソプロポキシジエチルアル
ミニウム、塩化アルミニウム等のアルミニウム系化合
物、ジ(ブトキシ)亜鉛、ジ(2,2−ジメチル−3,
5−ヘプタンジオネート)亜鉛、塩化亜鉛等の亜鉛系化
合物、テトラ(ブトキシ)チタンのチタン系化合物、テ
トラ(ブトキシ)ジルコニウムのジルコニウム系化合
物、La、Nd、Sm、Er、Tm、Yb、Lu等の有
機希土類化合物等を用いることができる。
【0042】本発明の重合触媒の使用量は、グルコノラ
クトンと重合開始剤の合計量に対し、0.01〜10重
量%、好ましくは、0.05〜5重量%である。
【0043】(重合開始剤)本発明では、グルコノラク
トンの開環重合に際し、重合開始剤として以下のアルコ
ールを用いることができる。具体的には、メタノール、
エタノール、1−プロパノール、2−プロパンール、各
種ブタノール、フェノール等のモノオール、エチレング
リコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタン
ジオール、ジエチレングリコール、1,5−ペンタンジ
オール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタン
ジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカ
ンジオール等のジオール、グリセリン、トリメチロール
プロパン等のトリオール、ネオペンチルグリコール、ペ
ンタエリスリトール等のポリオールを用いることができ
る。また、これらは、単独でも2種類以上を併用しても
よい。
【0044】本発明で使用する重合開始剤とグルコノラ
クトンとのモル比は、目的とする脂肪族ポリエステルの
重合比に応じて適宜選択することができる。重合開始剤
とグルコノラクトンとのモル比は、1:1〜1:500
0モル比、好ましくは、1:1〜1:2000モル比で
ある。
【0045】グルコノラクトンの開環重合は、グルコノ
ラクトンに重合触媒と重合開始剤を添加して不活性ガス
の存在下、あるいは、減圧下で重合反応させる。好まし
くは、簡便さから窒素雰囲気下の常圧で行うのがよい。
【0046】グルコノラクトンの開環重合の反応温度及
び時間は、任意に選択できる。反応温度は、好ましく
は、50〜200℃、より好ましくは、100〜180
℃の範囲である。50℃より低いと、反応速度が遅くな
るか、あるいは反応が進行しなくなる。逆に、200℃
よりも高くなると、酸化反応による脂肪族ポリエステル
の着色や生成する脂肪族ポリエステルの分解反応等が発
生する為、好ましくない。反応時間も任意に選択できる
が、生成する脂肪族ポリエステルの品質に影響を与えな
い範囲で行うことができる。
【0047】グルコノラクトンの開環重合は、溶媒中で
行うことができる。溶媒は、グルコノラクトン、重合触
媒、重合開始剤と反応しない不活性溶媒であり、好まし
くは、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサ
ン、シクロヘキサン等の脂肪族又は脂環式炭化水素を用
いることができる。これらの溶媒は、実質的には、無水
のものが望ましい。反応温度は、0℃から溶媒の沸点以
下である。
【0048】グルコノラクトンの開環重合によって得ら
れる脂肪族ポリエステルの分子量は、反応条件が同じ場
合、水酸基が置換されているグルコノラクトンの方が、
高分子量体が得られる傾向にある。具体的には、脂肪族
ポリエステルの重量平均分子量は、ポリスチレン換算で
3000〜2000000、好ましくは10000〜1
400000である。
【0049】この様にして得られる本発明にかかる脂肪
族ポリエステルは、これまで種々の分野で用いられてい
るプラスチック材料を代替するプラスチック材料として
用いることができる。そして重量平均分子量や含まれる
官能基等を変化させることによって、産業上の多くの分
野に適用することができる。例えば、グリコールを重合
開始剤とした重量平均分子量500〜5000の脂肪族
ポリエステルは、水酸基を有することを活かして、ポリ
ウレタンの原料や、塗料等の原料として非常に有用であ
る。更に、重量平均分子量が50000を超える脂肪族
ポリエステルは、実用的な機械的強度を持ち、プラスチ
ック成形品、フィルム、ホットメルト接着剤等に用いる
ことができる。
【0050】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
【0051】実施例1 セルロース(日本製紙製、KCフロックW−100)5
00重量部を酵素溶液15000重量部に投入し、45
℃で8時間攪拌した。酵素溶液は、セルラーゼ(明治製
菓製、メイセラーゼTP60)50重量部を酢酸/酢酸
ナトリウム水溶液(pH4.5)14950重量部に溶
解したものを用いた。反応後、メタノール1000重量
部を加えた後、水溶性残さを濾別し、更にイオン交換樹
脂カラム(オルガノ社製、アンバライトIR−120
B)を通過させ、溶媒留去した。反応混合物を分離精製
して、D−グルコース300重量部を得た。NMRは、
FT−NMR DPX400(Bruker製)を用い
て測定した。
【0052】グルコース:13C−NMR(100MH
z、DMSO−d6 )δ/ppm α型:92.12、73.04、72.29、71.8
0、70.58、61.20 β型:96.79、76.70、76.59、74.7
8、70.30、61.00
【0053】12%炭酸バリウム水溶液8000重量部
に二酸化炭素を飽和した後、ここへ臭素330重量部と
D−グルコース300重量部を加え、25℃で30分間
攪拌して、下記化学式(II)−aで表わされるグルコ
ノラクトン250重量部を得た。
【0054】
【化17】
【0055】(II)−a:13C−NMR(100MH
z、DMSO−d6 )δ/ppm171.88、81.
23、73.79、71.43、67.82、60.1
【0056】グルコノラクトン(II)−a100重量
部を窒素雰囲気下、160℃まで加熱し、ここへ、モノ
ブチルスズオキサイド0.2重量部、ジエチレングリコ
ール0.5重量部を添加して、脂肪族ポリエステルを合
成した。重合時間は4時間であり、得られた脂肪族ポリ
エステルの重量平均分子量は45万であった。
【0057】上記の脂肪族ポリエステルについて、IR
とNMRを測定した。IRはFT−IR FTS135
(BIO RAD製)を用いて、KBr錠剤法によって
測定した。その結果を図1に示す。
【0058】ν(cm-1)3460、1750、123
0、1040、1140〜108013C−NMR(10
0MHz、DMSO−d6 )δ/ppm 175.54、81.27、73.13、72.62、
69.27、62.68
【0059】以上の測定結果から、目的の脂肪族ポリエ
ステルが合成されたことを確認した。
【0060】実施例2 実施例1と同様の操作により、セルロース500重量部
からからグルコノラクトン(II)−a250重量部を
得た。このグルコノラクトン(II)−a250重量部
を塩化亜鉛(125重量部)と無水酢酸(1250重量
部)溶液に加え、室温で40分間攪拌した。反応溶液を
氷水に注ぎ、クロロホルムで抽出した。溶媒を除去した
後、分離精製して下記化学式(II)−bで表わされる
グルコノラクトン460重量部を得た。
【0061】
【化18】
【0062】(II)−b: 1H−NMR(400MH
z、CDCl3 )δ/ppm 2.07(s、3H)、2.09(s、3H)、2.1
0(s、3H)、2.15(s、3H)、4.26(d
d、1H)、4.40(dd、1H)、4.65〜4.
68(m、1H)、5.22(d、1H)、5.41
(t、1H)、5.57(t、1H)
【0063】グルコノラクトン(II)−b100重量
部を窒素雰囲気下、160℃まで加熱し、ここへ、トリ
(イソプロポキシ)アルミニウム0.3重量部、1,4
−ブタンジオール0.6重量部を添加して、脂肪族ポリ
エステルを合成した。重合時間は4時間であり、得られ
た脂肪族ポリエステルの重量平均分子量は137万であ
った 上記の脂肪族ポリエステルについて、IRとNMRを測
定した。IRの結果を図2に示す。
【0064】ν(cm-1)1760、1430、138
0、1230、1040、13C−NMR(100MH
z、CDCl3 )δ/ppm 171.51、170.47、169.97、169.
41、169.14、78.86、74.22、71.
00、67.63、62.13、20.51、20.4
7、20.26、20.21
【0065】以上の測定結果から、目的の脂肪族ポリエ
ステルが合成されたことを確認した。
【0066】実施例3 PPC用再生紙(キヤノン販売会社、EN−500、A
4)の使用済みのもの(片面に複写機でコピー)を5m
m角に裁断し、その540重量部を酵素溶液15000
重量部に投入し、45℃で10時間攪拌した。酵素溶液
は、セルラーゼ(明治製菓製、メイセラーゼTP60)
50重量部を酢酸/酢酸ナトリウム水溶液(pH4.
5)14950重量部に 溶解したものを用いた。反応
後、メタノール1000重量部を加えた後、水溶性残さ
を濾別し、更にイオン交換樹脂カラム(オルガノ社製、
アンバライトIR−120B)を通過させ、溶媒留去し
た。反応混合物を分離精製して、D−グルコース300
重量部を得た。
【0067】D−グルコース300重量部を水180重
量部に加え、55℃で攪拌した。ここへジメチル硫酸1
440重量部を含む四塩化炭素溶液3840重量部を加
え、更に40%水酸化ナトリウム水溶液6960重量部
を加えた。その後、反応温度を70〜75℃にし、反応
混合液にジメチル硫酸2500重量部を加え、30分間
攪拌した。反応混合液を充分な水で希釈し、クロロホル
ムで抽出した。クロロホルムを除去した後、2N塩酸5
000重量部を加え、1時間加熱攪拌した。これをクロ
ロホルムで抽出し、溶媒を除去してシロップ状生成物を
得た。これをエーテルで洗浄し、結晶化させ、更にエー
テル洗浄して2,3,4,6−テトラ−O−メチル−D
−グルコース220重量部を得た。
【0068】13C−NMR(100MHz、CDCl
3 )δ/ppm α型:58.87、59.19、60.45、60.8
9、69.95、71.30、79.50、81.9
5、83.12、90.73 β型:58.87、59.23、60.52、60.8
1、71.58、74.39、79.62、84.8
2、86.38、97.14
【0069】クロロクロム酸ピリジニウム396重量部
を含むジクロロメタン溶液2050重量部に、2,3,
4,6−テトラ−O−メチル−D−グルコース220重
量部を含むジクロロメタン溶液1870重量部を加え、
8時間還流を行った。反応混合液をエーテルで希釈し、
ケイ酸マグネシウムで濾過した。溶媒を除去した後、減
圧蒸留して下記化学式(II)−cで表わされるグルコ
ノラクトン190重量部を得た。
【0070】
【化19】
【0071】(II)−c: 1H−NMR(400MH
z、CDCl3 )δ/ppm 3.41(s、3H)、3.51(s、3H)、3.5
3(s、3H)、3.57(s、3H)、3.10〜
3.90(m、5H)、4.50(ddd、1H)
【0072】グルコノラクトン(II)−c100重量
部を窒素雰囲気下、160℃まで加熱し、ここへ、ジ
(ブトキシ)亜鉛0.2重量部、メタノール0.5重量
部を添加して、脂肪族ポリエステルを合成した。重合時
間は4時間であり、得られた脂肪族ポリエステルの重量
平均分子量は78万であった。
【0073】13C−NMR(100MHz、CDCl
3 )δ/ppm 58.80、59.13、60.39、60.85、6
7.55、76.18、78.20、78.84、8
1.21、173.51
【0074】実施例4 実施例3と同様にして古紙から得たD−グルコース30
0重量部を塩化水素含有メタノール(0.25重量%)
1100重量部に加えた後、72時間還流して、メチル
−D−グルコピラノシド160重量部を得た。
【0075】13C−NMR(100MHz、DMSO−
6 )δ/ppm 99.57、73.33、72.49、71.90、7
0.31、60.54、54.22
【0076】メチル−D−グルコピラノシド160重量
部をジメチルスルホキシド2900重量部と50%水酸
化ナトリウム水溶液290重量部中で臭化エチル540
重量部と室温で12時間反応させ、1−メチル−2,
3,4,6−テトラ−O−エチル−D−グルコピラノシ
ド197重量部を得た。
【0077】1H−NMR(400MHz、CDCl
3 )δ/ppm 1.15〜1.24(m、12H)、3.38(s、3
H)、3.24〜3.88(m、14H)、4.76
(d、1H)
【0078】1−メチル−2,3,4,6−テトラ−O
−エチル−D−グルコピラノシド197重量部とトリメ
チルシリルアジド185重量部を塩化メチレン1330
重量部に溶解させ、ここへ、四塩化スズ400重量部を
含む塩化メチレン溶液640重量部をゆっくり滴下し、
室温で22時間攪拌した。反応終了後、水1800重量
部を加え、ヘキサンで抽出した。反応混合物をカラムク
ロマトグラフィーで分離精製して、下記化学式(II)
−dで表わされるグルコノラクトン150重量部を得
た。
【0079】
【化20】
【0080】(II)−d: 1H−NMR(400MH
z、CDCl3 )δ/ppm 1.16〜1.33(m、12H)、3.45〜3.8
9(m、12H)、3.93(ABX3 −dq、1
H)、4.32(dt、1H)
【0081】グルコノラクトン(II)−d100重量
部を窒素雰囲気下、160℃まで加熱し、ここへ、テト
ラ(ブトキシ)チタン0.4重量部、1,8−オクタン
ジオール0.6重量部を添加して、脂肪族ポリエステル
を合成した。重合時間は4時間であり、得られた脂肪族
ポリエステルの重量平均分子量は106万であった。
【0082】13C−NMR(100MHz、CDCl
3 )δ/ppm 15.11、15.28、15.43、15.56、6
7.05、67.18、67.45、67.72、6
8.64、76.20、78.22、78.87、8
1.31、173.57 (物性評価)実施例1から4で合成した脂肪族ポリエス
テルを用いて、各種物性評価を行った。その結果を表1
に示す。また、参考例として、セルグリーン(ダイセル
化学工業製、ポリカプロラクトン系プラスチック、P−
H7)を用いて比較検討を行った。
【0083】
【表1】
【0084】以上の結果から、実施例1〜4で合成した
各々の脂肪族ポリエステルは、参考例1に用いた、強度
及び伸度に優れたダイセル化学製の脂肪族ポリエステル
(P−H7)と同等もしくはそれ以上の物性を有してお
り、従来公知のプラスチック成形品の代替品として十分
に利用が可能であることが分かる。
【0085】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、セルロ
ースからD−グルコースを経て得られるグルコノラクト
ンを開環重合することによって、高分子量の脂肪族ポリ
エステルを製造することができ、その機械的強度等の物
性も充分であり、プラスチック成形品として利用が可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で合成した脂肪族ポリエステルの赤外
吸収スペクトルを示す図である。
【図2】実施例2で合成した脂肪族ポリエステルの赤外
吸収スペクトルを示す図である。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I) 【化1】 (式中、Rは水素原子、アセチル基または炭素数1〜3
    の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を示す。nは1
    0〜6000の整数を示す。)で表わされることを特徴
    とする脂肪族ポリエステル。
  2. 【請求項2】 下記一般式(I) 【化2】 (式中、Rは水素原子、アセチル基または炭素数1〜3
    の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を示す。nは1
    0〜6000の整数を示す。)で示される脂肪族ポリエ
    ステルの製造方法であって、下記一般式(II) 【化3】 (式中、Rは水素原子、アセチル基または炭素数1〜3
    の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を示す。)で表
    わされるグルコノラクトンを開環重合せしむる工程を有
    することを特徴とする脂肪族ポリエステルの製造方法。
  3. 【請求項3】 (i)セルロースを加水分解してD−グ
    ルコースを得る工程、(ii)該D−グルコースから下記
    一般式(II) 【化4】 (式中、Rは水素原子、アセチル基または炭素数1〜3
    の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を示す。)で表
    わされるグルコノラクトンを得る工程、および(iii )
    該グルコノラクトンを開環重合せしめる工程を有するこ
    とを特徴とする請求項2記載の脂肪族ポリエステルの製
    造方法。
  4. 【請求項4】 セルロースの再資源化方法であって、
    (i)セルロースを加水分解してD−グルコースを得る
    工程、(ii)該D−グルコースから下記一般式(II) 【化5】 (式中、Rは水素原子、アセチル基または炭素数1〜3
    の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を示す。)で表
    わされるグルコノラクトンを得る工程、および(ii
    i)該グルコノラクトンを開環重合せしめて、下記一般
    式(I) 【化6】 (式中、Rは水素原子、アセチル基または炭素数1〜3
    の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基を示す。nは1
    0〜6000の整数を示す。)で表わされる脂肪族ポリ
    エステルを得る工程を有することを特徴とするセルロー
    スの再資源化方法。
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