[发明专利]源自生物质资源的聚酯的制造方法及源自生物质资源的聚酯

说明书

技术领域

本发明涉及由源自生物质资源的原料得到的聚酯的制造方法及源自生物质资源的聚酯。

背景技术

作为化石资源的石油是化学工业上的重要原料，除了对将来枯竭的担心外，由于制造工序及焚烧废弃时排放大量的二氧化碳，也会引起全球范围变暖等环境问题。在这种情况下，再生原材料及环境负担小的材料的使用受到了注目。

生物质资源是植物通过光合作用以水和二氧化碳作为原料转化形成的，有淀粉、糖类、纤维素、木质素等。由于生物质资源在生产过程使用二氧化碳作为原料，使用生物质资源的材料即使在使用后进行焚烧处理而分解为二氧化碳和水，也不会产生新的二氧化碳，由于根据情况会再被植物吸收，因此被称为是可再生资源。如果这些生物质资源可以作为化石资源的替代进行使用，就可以抑制化石资源的减少及二氧化碳的增加。

另一方面，由于聚酯的机械强度、化学稳定性、透明性优异，并且便宜，因此是全世界作为各种纤维、膜、片材、容器等被最大量使用的合成树脂之一。人们已经进行了各种研究来尝试由可再生的生物质资源合成这种使用量大的聚酯。例如已报道了对玉米进行发酵，通过生物工程和化学工程步骤得到1,3-丙二醇（1,3-PDO），含有源自非化石资源的生物材料的聚对苯二甲酸丙二酯（PPT）、源自生物质资源的乙二醇作为原料的聚对苯二甲酸乙二酯（PET）等（专利文献1～4）。但是，由这些聚合物的¹⁴C浓度算出的生物化率理论上分别为27％（PPT）、20％（PET）。与此相对，虽然也报道了使用源自生物质资源的对苯二甲酸成分的生物化率为94％的聚对苯二甲酸丁二酯（专利文献5）及聚对苯二甲酸乙二酯（专利文献6），但是由于源自生物质资源的聚酯原料中存在来自于源自生物质资源的氨基酸及蛋白质、金属阳离子等的各种微量杂质，因此聚合反应性差，难以得到具有经得起实用化程度的粘度的聚合物，另外即使能得到，还存在着由于聚合物显著着色其用途极其有限等问题。对于这些问题，本发明人的研究小组报道了，通过使源自生物质资源的聚酯含有磷化合物，可以达到聚合反应性良好，且可得到聚合物色调良好的高生物化率的源自生物质资源的聚酯（专利文献7）。但是，与按相同条件得到的源自化石资源的聚酯相比，色调及热稳定性仍然较差。为了用源自生物质资源的聚酯制品代替现有的源自化石资源的聚酯制品，要求在聚酯颗粒阶段达到与源自化石资源的聚酯同等的色调。特别是对于要进行染色等处理的纤维，如果在聚酯颗粒阶段与现有制品的色调不同，则纺丝、染色后的手感相对于现有产品会发生变化，因此要求达到在颗粒阶段与现有的源自化石资源的产品具有同等色调。但是，满足这种要求的源自生物质资源的聚酯仍未得到。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利第6,428,767B1（实施例）

专利文献2:中国专利公开CN101046007（权利要求书）

专利文献3:日本特开2009-91694号公报（权利要求书）

专利文献4:国际公开第2009/72462号公报（权利要求书）

专利文献5:国际公开第2010/78328号公报（权利要求书）

专利文献6:国际公开第2009/120457号公报（权利要求书）

专利文献7:日本特开2011-219736号公报（权利要求书）

发明概述

发明所要解决的问题

为了大幅度地抑制化石资源的减少及二氧化碳的增多，本发明提供可以替代现有的源自化石资源的聚酯制品且具有基本相同的色调及热稳定性的源自生物质资源的聚酯的制造方法及由该方法得到的源自生物质资源的聚酯。

解决问题的手段

为解决上述问题进行了深入研究，结果发现，在使用源自生物质资源的二羧酸和/或其酯形成性衍生物的源自生物质资源的聚酯的制造方法中，通过使选自源自生物质资源的二羧酸和/或其酯形成性衍生物中的有机酸成分、无机酸成分、硫酸离子的含量中的至少之一处于一定范围内，就可以解决上述问题。

即，本发明的源自生物质资源的聚酯的制造方法的特征在于，上述源自生物质资源的二羧酸和/或其酯形成性衍生物满足选自以下（A）、（B）、（C）中的至少一个条件:

（A）中和通过有机溶剂从每一克二羧酸和/或其酯形成性衍生物中萃取的酸成分所需要的氢氧化钾量为0.1mgKOH/g以下

（B）中和通过水从每一克二羧酸和/或其酯形成性衍生物中萃取的酸成分所需要的氢氧化钾量为0.05mgKOH/g以下

（C）硫酸离子的含量为40ppm以下。