리그닌을 활용한 맞춤형 화학적 변환 방법
customized chemical modification method using lignin
특허 요약
본 발명은 메탄올 가용성 리그닌을 이용한 바이오에폭시 수지 제조방법, 메탄올 불용성 리그닌을 이용한 바이오폴리올 제조방법에 관한 것이다. 또한, 상기 바이오에폭시 수지, 바이오폴리올을 이용한 바이오폴리에스터의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 온화한 조건에서 바이오플라스틱을 제조할 수 있다.
청구항
번호청구항
17

제6항에 있어서, 상기 산 촉매는 황산, 염산, 질산 또는 인산인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

1

메탄올 가용성 리그닌, 에피클로로하이드린 및 촉매를 혼합하는 단계; 상기 단계의 결과물에 염기를 혼합하여 에폭시화(epoxidation)하여 바이오에폭시 수지를 제조하는 단계; 및 아민계 촉매 하에서 상기 제조된 바이오에폭시 수지와 무수물을 반응시켜 에스터화(esterification)하는 단계를 포함하는 바이오폴리에스터의 제조방법.

2

제1항에 있어서, 상기 촉매는 테트라부틸암모늄 브로마이드 또는 테트라부틸암모늄 하이드로옥사이드인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

3

제1항에 있어서, 상기 염기는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화마그네슘, 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘, 탄산나트륨, 탄산마그네슘, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산칼슘, 황산마그네슘 및 탄산수소나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

4

제1항에 있어서, 상기 에폭시화하는 단계는 상압 및 40 내지 75℃에서 수행되는 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

5

제1항에 있어서, 상기 메탄올 가용성 리그닌의 중량평균분자량은 2000 내지 10000이고, 수평균분자량은 1000 내지 6000인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

6

메탄올 불용성 리그닌을 옥시프로필화(oxypropylation)하여 바이오폴리올을 제조하는 단계; 및산 촉매 하에서 상기 제조된 바이오폴리올을 디카르복실산과 반응시켜 에스터화(esterification)하는 단계를 포함하는 바이오폴리에스터의 제조방법.

7

제6항에 있어서, 상기 옥시프로필화하는 단계는 알킬 옥사이드와 염기 촉매 첨가에 의해 수행되는 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

8

제7항에 있어서, 상기 알킬 옥사이드는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 뷰틸렌 옥사이드 및 펜틸렌 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

9

제7항에 있어서, 상기 염기 촉매는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화마그네슘, 염화나트륨, 염화칼슘, 염화마그네슘, 탄산나트륨, 탄산마그네슘, 황산나트륨, 황산칼륨, 황산칼슘, 황산마그네슘 및 탄산수소나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

10

제7항에 있어서, 상기 알킬 옥사이드는 메탄올 불용성 리그닌의 수산가 대비 1 내지 20 당량으로 첨가되는 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

11

제6항에 있어서, 상기 옥시프로필화하는 단계는 상압 및 30 내지 50℃에서 수행되는 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

12

제6항에 있어서, 상기 메탄올 불용성 리그닌의 중량평균분자량은 16000 내지 30000이고, 수평균분자량은 8000 내지 15000인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

13

삭제

14

제1항에 있어서, 상기 아민계 촉매는 피리딘, 이미다졸 또는 3차 아민계 촉매인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

15

제1항에 있어서, 상기 무수물은 프탈산 무수물(Phthalic anhydride), 말레산 무수물(Maleic anhydride), 석신산 무수물(Succinic anhydride), 글루타르산 무수물(Glutaric anhydride), 시트라콘산 무수물(Citraconic anhydride), 테트라하이드로 무수프탈산(Tetrahydrophthalicanhydride), 헥사하이드로-4-메틸프탈산 무수물 (Hexahydro-4-methylphthalic anhydride), 페닐석신산 무수물(Phenysuccinic anhydride), 메틸석신산 무수물(Methylsuccinic anhydride), 헥사하이드로프탈산 무수물(Hexahydrophthalic anhydride), 메틸테트라하이드로프탈산 무수물(Methyltetrahydrophthalic anhydride), 메틸헥사하이드로프탈산 무수물(Methylhexahydrophthalic anhydride), 3-하이드록시프탈산 무수물(3-hydroxyphthalic anhydride), 테트라플루오로프탈산 무수물(Tetrafluorophthalic anhydride), 4,4’-(헥사플루오로아이소프로필이덴)디프탈산 무수물(4,4′-(Hexafluoroisopropylidene)diphthalic anhydride), 3-나이트로프탈산 무수물(3-Nitrophthalic anhydride), 4,4‘-옥시다이프탈산 무수물(4,4′-Oxydiphthalic anhydride), 메틸나드산 무수물(Methylnadic anhydride), 하이드로라이즈드 메틸 나드산 무수물(Hydrolized methylnadic anhydride), 피로멜리트산 디안하이드라이드(Pyromellitic dianhydride), 3,3’,4,4‘-바이페닐테트라카르복실산 무수물(3,3′,4,4′-Biphenyltetracarboxylic dianhydride), 3,6-디메틸프탈산 무수물(3,6-Dimethylphthalic anhydride), 3-클로로프탈산 무수물(3-Chlorophthalic anhydride), 사이클로부탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 다이안하이드라이드(Cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride), 벤조페논-3,3’,4,4‘-테트라카르복실산 무수물(Benzophenone-3,3′,4,4′-tetracarboxylic dianhydride), 4-플루오로프탈산 무수물(4-Fluorophthalic anhydride), 2,3-피리딘디카르복실산 무수물(2,3-Pyridinedicarboxylic anhydride) 및 2-벤질석신산 무수물(2-Benzylsuccinic anhydride)로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상인, 바이오폴리에스터의 제조방법.

16

삭제

18

제6항에 있어서, 상기 디카르복실산은 말론산(malonic acid), 숙신산(succinic acid), 글리타르산(glytaric acid), 아디프산(adipic acid), 알파 메틸 아디프산(alpha methyl adipic acid), 피메르산(pimelic acid), 수베르산(suberic acid), 프탈산(phthalic acid), 세바스산(sebacic acid), 아젤라산(azelaic acid) 및 폴리부타디엔 디카르복시 터미네이티드(polybutandiene, dicarboxy-terminated)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것인, 바이오폴리에스터의 제조방법.