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JP2022162532A - Biodegradable polyester resin, and method for producing the same - Google Patents

Biodegradable polyester resin, and method for producing the same Download PDF

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JP2022162532A
JP2022162532A JP2022053746A JP2022053746A JP2022162532A JP 2022162532 A JP2022162532 A JP 2022162532A JP 2022053746 A JP2022053746 A JP 2022053746A JP 2022053746 A JP2022053746 A JP 2022053746A JP 2022162532 A JP2022162532 A JP 2022162532A
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acid
biodegradable polyester
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fibers
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Yumeto FUKUBAYASHI
めぐみ 大山田
Megumi Oyamada
拓矢 鳥海
Takuya Toriumi
勝則 小野
Katsunori Ono
康裕 冨森
Yasuhiro Tomimori
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Nippon Ester Co Ltd
Unitika Ltd
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Nippon Ester Co Ltd
Unitika Ltd
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Abstract

To provide a biodegradable polyester resin which has improved degradability under the natural environment.SOLUTION: A biodegradable polyester resin is composed of a dicarboxylic acid component and a diol component. In the total acid components, 35 mol% or more of an aliphatic dicarboxylic acid component is contained, and 1 ppm or more of a sulfur component is contained. The biodegradable polyester resin preferably contains 20 mol% or more of an aliphatic diol component in the total diol components. The aliphatic diol component is preferably ethylene glycol and/or 1,4-butanediol.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、生分解性ポリエステル樹脂、およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a biodegradable polyester resin and a method for producing the same.

ポリエステル樹脂は、軽さ、加工のし易さに加えて安価に入手出来ることから、各種分野において広く使用されている。
ポリエステル樹脂は、自然環境下で殆ど分解されず、埋没処理しても半永久的に地中に残留する。その結果、廃棄されたポリエステル製品により、景観が損なわれたり、海洋生物の生活環境が破壊されたりする等の問題が起こっている。これらの問題を解決するため、分別廃棄物収集方式、リターナブル方式やデポジット方式等のポリエステル樹脂のリサイクルシステムが導入されつつあるが、末端ユーザーまで十分に浸透されていないのが現状である。
Polyester resins are widely used in various fields because of their light weight, ease of processing, and availability at low cost.
Polyester resins are hardly decomposed in the natural environment, and semi-permanently remain in the ground even after burial treatment. As a result, the discarded polyester products pose problems such as spoiling the scenery and destroying the living environment of marine organisms. In order to solve these problems, polyester resin recycling systems such as a separate waste collection system, a returnable system, and a deposit system are being introduced.

環境問題を解決しうる樹脂として、自然界に存在する微生物の酵素により分解される、いわゆる生分解性を備えたポリエステル樹脂が知られている。生分解性ポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート等が挙げられ、これらは、例えば、包装容器、食器、文具、ごみ袋、雑貨類等の幅広い用途に用いられている。 As resins that can solve environmental problems, so-called biodegradable polyester resins, which are decomposed by the enzymes of naturally occurring microorganisms, are known. Examples of biodegradable polyester resins include polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate, and the like, and these are used in a wide range of applications such as packaging containers, tableware, stationery, garbage bags, and miscellaneous goods. .

例えば、特許文献1には、ポリ乳酸を必須として含み、かつ、ポリブチレンサクシネートアジペートまたはポリブチレンアジペートテレフタレートを含む生分解性樹脂からなる成形品が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a molded article made of a biodegradable resin that essentially contains polylactic acid and also contains polybutylene succinate adipate or polybutylene adipate terephthalate.

特開2005-350530号公報JP-A-2005-350530

近年、自然環境保護に対する社会の認識がいっそう高まっている。例えば、プラスチック製品の海洋への廃棄に起因する、マイクロプラスチックによる海洋生物への悪影響等を抑制するために、自然環境下での分解性にいっそう優れる生分解性ポリエステル樹脂が要望されている。 In recent years, society's awareness of the need to protect the natural environment has increased. For example, there is a demand for a biodegradable polyester resin that is even more excellent in degradability in the natural environment in order to suppress the adverse effects of microplastics on marine organisms caused by the disposal of plastic products into the ocean.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、自然環境下での分解性が向上された生分解性ポリエステル樹脂を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this background, and an object of the present invention is to provide a biodegradable polyester resin with improved degradability in the natural environment.

本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は下記(1)~(9)の通りである。
(1)ジカルボン酸成分とジオール成分からなるポリエステル樹脂であって、全酸成分中、脂肪族ジカルボン酸成分を35モル%以上含有し、かつ、硫黄成分を1ppm以上含有する、生分解性ポリエステル樹脂。
(2)全ジオール成分中、脂肪族ジオール成分を20モル%以上含有する、(1)の生分解性ポリエステル樹脂。
(3)脂肪族ジオール成分が、エチレングリコールおよび/または1,4-ブタンジオールである、(1)または(2)の生分解性ポリエステル樹脂。
(4)硫黄成分の含有量の上限が500ppm以下である、(1)~(3)の何れかの生分解性ポリエステル樹脂。
(5)触媒由来の金属成分を含有しない、(1)~(4)の何れかの生分解性ポリエステル樹脂。
(6)温度60℃の水中で7日間処理した後の極限粘度の保持率が60%以下である、(1)~(5)の何れかの生分解性ポリエステル樹脂。
(7)温度60℃かつ湿度85%RHの環境下で、7日間処理した後の数平均分子量の保持率が70%以下である、(1)~(6)の何れかの生分解性ポリエステル樹脂。
(8)海洋生分解性試験(ASTM D6691)において、海水温度30℃±2℃の条件下で、80日経過後の生分解度が60%以上である、(1)~(7)の何れかの生分解性ポリエステル樹脂。
(9)(1)~(8)の何れかに記載の生分解性ポリエステル樹脂の製造方法であって、重合触媒として有機スルホン酸系化合物を用いる、生分解性ポリエステル樹脂の製造方法。
(10)(1)~(8)のいずれかに記載の生分解性ポリエステル樹脂により構成される繊維。
The present inventors arrived at the present invention as a result of intensive studies in order to solve the above problems.
That is, the gist of the present invention is as follows (1) to (9).
(1) A biodegradable polyester resin comprising a dicarboxylic acid component and a diol component, containing 35 mol% or more of an aliphatic dicarboxylic acid component and 1 ppm or more of a sulfur component in the total acid component. .
(2) The biodegradable polyester resin of (1), which contains 20 mol % or more of the aliphatic diol component in all the diol components.
(3) The biodegradable polyester resin of (1) or (2), wherein the aliphatic diol component is ethylene glycol and/or 1,4-butanediol.
(4) The biodegradable polyester resin according to any one of (1) to (3), wherein the upper limit of the sulfur component content is 500 ppm or less.
(5) The biodegradable polyester resin according to any one of (1) to (4), which does not contain catalyst-derived metal components.
(6) The biodegradable polyester resin according to any one of (1) to (5), which retains an intrinsic viscosity of 60% or less after being treated in water at a temperature of 60° C. for 7 days.
(7) The biodegradable polyester according to any one of (1) to (6), which retains a number average molecular weight of 70% or less after being treated for 7 days in an environment of a temperature of 60°C and a humidity of 85% RH. resin.
(8) In a marine biodegradability test (ASTM D6691), under conditions of seawater temperature of 30 ° C ± 2 ° C, biodegradation after 80 days is 60% or more, any of (1) to (7) biodegradable polyester resin.
(9) A method for producing a biodegradable polyester resin according to any one of (1) to (8), wherein an organic sulfonic acid compound is used as a polymerization catalyst.
(10) A fiber composed of the biodegradable polyester resin according to any one of (1) to (8).

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、特定量の硫黄成分を含有することで、生分解性に加えて、湿熱分解性が向上して加水分解し易くなる。その結果、微生物による生分解と加水分解とが進行するので、自然環境下での分解性にいっそう優れる。 When the biodegradable polyester resin of the present invention contains a specific amount of sulfur component, in addition to biodegradability, wet heat decomposability is improved and hydrolysis is facilitated. As a result, biodegradation and hydrolysis by microorganisms proceed, so that the degradability in the natural environment is even more excellent.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂によって構成される分割型複合形態の概略横断面の一例を示す。1 shows an example of a schematic cross-section of a split type composite form composed of the biodegradable polyester resin of the present invention. 本発明の生分解性ポリエステル樹脂によって構成される分割型複合形態の概略横断面の他の一例を示す。1 shows another example of a schematic cross-section of a split type composite form composed of the biodegradable polyester resin of the present invention.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分とから構成されるものである。
ポリエステル樹脂を構成する全酸成分中、脂肪族ジカルボン酸成分の含有量が35モル%以上であり、50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上であることがより好ましく、90モル%以上であることがさらに好ましく、100モル%であることが特に好ましい。35モル%未満であると、結晶性が高くなり過ぎて、湿熱分解性、生分解性が低下する。
The present invention will be described in detail below.
The biodegradable polyester resin of the present invention is composed of a dicarboxylic acid component and a diol component.
Among all the acid components constituting the polyester resin, the content of the aliphatic dicarboxylic acid component is 35 mol% or more, preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and 90 mol% It is more preferably 100 mol % or more, and particularly preferably 100 mol %. If it is less than 35 mol %, the crystallinity becomes too high, and the wet heat degradability and biodegradability are lowered.

脂肪族ジカルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸フタル酸等が挙げられる。 Examples of aliphatic dicarboxylic acid components include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid phthalic acid and the like.

中でも、植物由来原料として入手しやすく、より生分解性に優れることから、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、またはセバシン酸が好ましく、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸がより好ましく、コハク酸、アジピン酸がさらに好ましい。 Among them, oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, or sebacic acid is preferable, and succinic acid, adipic acid, and sebacic acid are more preferable, since they are easily available as plant-derived raw materials and are more biodegradable. Acid and adipic acid are more preferred.

本発明の効果を損なわない範囲において、脂肪族ジカルボン酸成分以外の酸成分を含有してもよい。このような酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、5-(アルカリ
金属)スルホイソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、4、4’-ビフェニルジカルボン酸等に例示される芳香族ジカルボン酸、またはこれらのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸等に例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸、またはこれらのエステル形成性誘導体等が挙げられる。
An acid component other than the aliphatic dicarboxylic acid component may be contained within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of such acid components include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, 5-(alkali metal)sulfoisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, Alternatively, ester-forming derivatives thereof, unsaturated aliphatic dicarboxylic acids exemplified by fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, etc., or ester-forming derivatives thereof may be mentioned.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂を構成する全ジオール成分中、脂肪族ジオール成分を20モル%以上含有することが好ましく、30モル%以上含有することがより好ましく、50モル%以上含有することがさらに好ましく、80モル%以上含有することがいっそう好ましく、100モル%含有することが特に好ましい。全ジオール成分中の脂肪族ジオール成分の含有量が20モル%未満であると、結晶性が高くなり過ぎて、湿熱分解性、生分解性が低下する場合がある。 Among all the diol components constituting the biodegradable polyester resin of the present invention, the aliphatic diol component is preferably contained in an amount of 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, and more preferably 50 mol% or more. More preferably, it is contained in an amount of 80 mol % or more, and particularly preferably in an amount of 100 mol %. If the content of the aliphatic diol component in the total diol component is less than 20 mol %, the crystallinity may become too high, and the wet heat degradability and biodegradability may be lowered.

脂肪族ジオール成分としては、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,4-ブチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール等が挙げられる。
中でも、植物由来原料として入手しやすく、より生分解性に優れることから、エチレングリコール、1,4-ブタンジオールが好ましい。
Examples of aliphatic diol components include ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1, 5-pentanediol, 1,6-hexanediol and the like.
Among them, ethylene glycol and 1,4-butanediol are preferable because they are readily available as plant-derived raw materials and have excellent biodegradability.

脂肪族ジオール成分以外のジオール成分としては、ポリエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等に例示されるポリアルキレングリコール、ヒドロキノン、4,4’-ジヒドロキシビスフェノール、1,4-ビス(β-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ビスフェノールA、2,5-ナフタレンジオール、これらのジオールにエチレンオキシドが付加したグリコール等に例示される芳香族ジオール等が挙げられる。 Examples of diol components other than the aliphatic diol component include polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, triethylene glycol and polytetramethylene glycol, hydroquinone, 4,4′-dihydroxybisphenol, 1,4-bis(β-hydroxy ethoxy)benzene, bisphenol A, 2,5-naphthalenediol, and aromatic diols such as glycols obtained by adding ethylene oxide to these diols.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、3官能以上のエステル形成性基を有する成分を含有してもよい。3官能以上のエステル形成性基を有する成分としては、3官能以上の多価アルコール;3官能以上の多価カルボン酸またはその無水物、酸塩化物、エステル;及び3官能以上のヒドロキシカルボン酸またはその無水物、酸塩化物、エステル;から選ばれた少なくとも1種の3官能以上の多官能化合物が挙げられる。 The biodegradable polyester resin of the present invention may contain a component having a trifunctional or higher ester-forming group. Components having a trifunctional or higher ester-forming group include trifunctional or higher polyhydric alcohols; trifunctional or higher polycarboxylic acids or their anhydrides, acid chlorides and esters; and trifunctional or higher hydroxycarboxylic acids or Anhydrides, acid chlorides, and esters thereof.

3官能以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を使用してもよい。 Tri- or higher functional polyhydric alcohols include, for example, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.

3官能以上の多価カルボン酸またはその無水物としては、例えば、トリメシン酸、プロパントリカルボン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、シクロペンタテトラカルボン酸無水物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を使用してもよい。 Trifunctional or higher polyvalent carboxylic acids or anhydrides thereof include, for example, trimesic acid, propanetricarboxylic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic anhydride, cyclopentatetracarboxylic anhydride and the like. mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.

3官能以上のヒドロキシカルボン酸としては、例えば、リンゴ酸、ヒドロキシグルタル酸、ヒドロキシメチルグルタル酸、酒石酸、クエン酸、ヒドロキシイソフタル酸、ヒドロキシテレフタル酸等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を使用してもよい。 Tri- or higher functional hydroxycarboxylic acids include, for example, malic acid, hydroxyglutaric acid, hydroxymethylglutaric acid, tartaric acid, citric acid, hydroxyisophthalic acid, and hydroxyterephthalic acid. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.

3官能以上のエステル形成性基を有する成分の含有量は、本発明の生分解性ポリエステル樹脂を構成する全酸成分中、0.01モル%~2.0モル%が好ましい。2.0モル%を超えると、ポリマーの架橋が過度に進行することがあり、安定にストランドを抜出せなくなったり、成形性が悪化したり、各種物性が損なわれたりする等の問題が生じるため、好ましくない場合がある。 The content of the component having a trifunctional or higher ester-forming group is preferably 0.01 mol % to 2.0 mol % of the total acid components constituting the biodegradable polyester resin of the present invention. If it exceeds 2.0 mol%, the crosslinking of the polymer may proceed excessively, causing problems such as the inability to stably pull out strands, deterioration of moldability, and deterioration of various physical properties. , may be undesirable.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、硫黄成分を1ppm以上含有するものである。1ppm以上の硫黄成分を含有することで、本発明のポリエステル樹脂は、微生物による生分解性に加えて湿熱分解性が向上し、加水分解し易くなる。それにより、微生物による生分解と加水分解とが進行し、自然環境下における分解性にさらに優れるものとなる。硫黄成分の含有量は1~500ppmであることが好ましく、5~300ppmであることがより好ましく、10~200ppmであることがさらに好ましく、15~150ppmであることが特に好ましい。500ppmを超えると、重合度が低い樹脂となる場合があ
り、分子量が十分に上昇せず、成形性や強度に劣ることがある。さらに、加水分解が進み過ぎて、成形体や繊維等としたときに著しい強度低下が起こることがあり、実用に耐えることができない場合がある。
硫黄成分は、後述の製造方法において、重合触媒として用いられる、有機スルホン酸系化合物に由来するものであることが好ましい。
The biodegradable polyester resin of the present invention contains 1 ppm or more of sulfur components. By containing a sulfur component of 1 ppm or more, the polyester resin of the present invention is improved in wet heat decomposability in addition to biodegradability by microorganisms, and is easily hydrolyzed. As a result, biodegradation and hydrolysis by microorganisms proceed, and the degradability in the natural environment becomes even more excellent. The sulfur component content is preferably 1 to 500 ppm, more preferably 5 to 300 ppm, even more preferably 10 to 200 ppm, and particularly preferably 15 to 150 ppm. If it exceeds 500 ppm, the resin may have a low degree of polymerization, and the molecular weight may not sufficiently increase, resulting in poor moldability and strength. In addition, excessive hydrolysis may result in a significant decrease in strength when formed into a molded article or fiber, which may not be practical.
The sulfur component is preferably derived from an organic sulfonic acid-based compound used as a polymerization catalyst in the production method described below.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、重合触媒として、有機スルホン酸系化合物とともに金属系触媒を併用してもよいが、金属系触媒を用いずに得られるものであることが好ましい。すなわち、本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、触媒由来の金属成分を含有しないものであることが好ましい。金属系触媒としては、例えば、例えば、ゲルマニウム、アンチモン、チタン、亜鉛、アルミニウム、鉄、マグネシウム、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マンガン、ニッケル、コバルト等の化合物が挙げられる。 The biodegradable polyester resin of the present invention may use a metal catalyst together with an organic sulfonic acid compound as a polymerization catalyst, but is preferably obtained without using a metal catalyst. That is, the biodegradable polyester resin of the present invention preferably does not contain metal components derived from the catalyst. Examples of metal-based catalysts include compounds such as germanium, antimony, titanium, zinc, aluminum, iron, magnesium, potassium, calcium, sodium, manganese, nickel, and cobalt.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、ジエチレングリコールやトリエチレングリコールなどのエーテル結合含有ジオールを含有してもよい。これにより、樹脂の親水性が高くなり、生分解性がいっそう向上する。
エーテル結合含有ジオールの含有量は、全ジオール成分中、20モル%以下であることが好ましく、1~15モル%であることがより好ましい。
The biodegradable polyester resin of the present invention may contain ether bond-containing diols such as diethylene glycol and triethylene glycol. This increases the hydrophilicity of the resin and further improves the biodegradability.
The content of the ether bond-containing diol is preferably 20 mol % or less, more preferably 1 to 15 mol %, of the total diol component.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、酸化防止剤を含有してもよい。酸化防止剤の含有量は特に限定されないが、例えば、生分解性ポリエステル樹脂中、0.1~1.0質量%である。 The biodegradable polyester resin of the present invention may contain an antioxidant. Although the content of the antioxidant is not particularly limited, it is, for example, 0.1 to 1.0% by mass in the biodegradable polyester resin.

酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’-ブチリデンビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート〕、3,9-ビス{2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕-1,1’-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン等が用いられるが、効果とコストの点で、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンが好ましい。
Antioxidants include, for example, hindered phenol-based antioxidants.
Hindered phenol antioxidants include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, n-octadecyl-3-(3′,5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate, tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane, tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate, 4, 4′-butylidenebis-(3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate], 3,9-bis{ 2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1′-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5] Although undecane and the like are used, tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane is preferred from the viewpoint of effect and cost.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、着色防止剤を含有してもよい。着色防止剤としては、例えば、亜リン酸、リン酸、ポリリン酸、トリメチルフォスファイト、トリエチルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリデシルフォスファイト、トリメチルフォスフェート、トリデシルフォスフェート、トリフェニルフォスフォート等のリン化合物が挙げられる。これらのリン化合物は単独で使用しても2種以上使用してもよい。 The biodegradable polyester resin of the present invention may contain an anti-coloring agent. Examples of coloring inhibitors include phosphorous acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, trimethyl phosphite, triethyl phosphite, triphenyl phosphite, tridecyl phosphite, trimethyl phosphate, tridecyl phosphate, triphenyl phosphate, and the like. of phosphorus compounds. These phosphorus compounds may be used alone or in combination of two or more.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、結晶核剤を含有してもよい。結晶核剤としては、カーボンブラック、炭酸カルシウム、合成ケイ酸及びケイ酸塩、亜鉛華、ハイサイトクレー、カオリン、塩基性炭酸マグネシウム、マイカ、タルク、石英粉、ケイ藻土、ドロマイト粉、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、アルミナ、ケイ酸カルシウム、窒化ホウ素等、カルボキシル基の金属塩を有する低分子有機化合物、例えば、オクチル酸、トルイル酸、ヘプタン酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、安息香酸、p-tert-ブチル安息香酸、テレフタル酸、テレフタル酸モノメチルエステル、イソフタル酸、イソフタル酸モノメチルエステル等の金属塩等が挙げられる。 The biodegradable polyester resin of the present invention may contain a crystal nucleating agent. Crystal nucleating agents include carbon black, calcium carbonate, synthetic silicic acid and silicates, zinc oxide, high-site clay, kaolin, basic magnesium carbonate, mica, talc, quartz powder, diatomaceous earth, dolomite powder, and titanium oxide. , zinc oxide, barium sulfate, calcium sulfate, alumina, calcium silicate, boron nitride, etc., low-molecular-weight organic compounds having a metal salt of a carboxyl group, such as octylic acid, toluic acid, heptanoic acid, pelargonic acid, lauric acid, myristic Metal salts such as acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, cerotic acid, montanic acid, melissic acid, benzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, terephthalic acid, terephthalic acid monomethyl ester, isophthalic acid, isophthalic acid monomethyl ester etc.

結晶核剤の含有量は、生分解性ポリエステル樹脂100質量部に対して0.1~5質量部であることが好ましく、さらに好ましくは1~2質量部である。0.1質量部未満であると、所定の効果が得られにくいことがあり、5質量部を超えると効果が飽和し、不経済で好ましくない場合がある。 The content of the crystal nucleating agent is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 1 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of the biodegradable polyester resin. If it is less than 0.1 parts by mass, it may be difficult to obtain the desired effects, and if it exceeds 5 parts by mass, the effects may saturate, which may be uneconomical and undesirable.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂の極限粘度は、容器、繊維やフィルム等への成形性や成形品としたときの強度に優れる点から、1.0~2.0であることが好ましい。 The limiting viscosity of the biodegradable polyester resin of the present invention is preferably 1.0 to 2.0 from the viewpoint of excellent moldability into containers, fibers, films, etc., and excellent strength when molded.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、湿熱分解性に優れる。湿熱分解性の指標としては、温度60℃の水中で7日間処理した後の極限粘度の保持率が60%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、40%以下であることがさらに好ましい。極限粘度の保持率の算出方法の詳細は、実施例において後述する。 The biodegradable polyester resin of the present invention is excellent in wet heat decomposability. As an index of wet heat decomposability, the intrinsic viscosity retention rate after treatment in water at a temperature of 60 ° C. for 7 days is preferably 60% or less, more preferably 50% or less, and 40% or less. is more preferred. The details of the method for calculating the retention rate of the intrinsic viscosity will be described later in Examples.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂の数平均分子量は、20000以上であることが好ましく、40000以上であることがより好ましく、60000以上であることがさらに好ましい。数平均分子量が40000未満であると、容器、繊維やフィルム等への成形が困難となりやすく、または成形品としたときの強度が不十分となる場合がある。 The number average molecular weight of the biodegradable polyester resin of the present invention is preferably 20,000 or more, more preferably 40,000 or more, even more preferably 60,000 or more. If the number-average molecular weight is less than 40,000, molding into containers, fibers, films, etc. may be difficult, or the strength of molded articles may be insufficient.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、湿熱分解性の別の指標として、温度60℃かつ湿度85%RHの環境下で、7日間処理したときの数平均分子量の保持率が、70%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましく、30%以下であることがさらに好ましい。当該保持率の下限値は、5%であることが好ましく、10%であることがより好ましく、14%であることがさらに好ましい。5%未満であると、加水分解が進み過ぎて、成形体や繊維等としたときに強度低下が起こる場合がある。数平均分子量の保持率の算出方法の詳細は、実施例において後述する。 As another index of wet heat degradability, the biodegradable polyester resin of the present invention has a number average molecular weight retention rate of 70% or less when treated for 7 days in an environment with a temperature of 60 ° C. and a humidity of 85% RH. It is preferably 60% or less, more preferably 30% or less. The lower limit of the retention rate is preferably 5%, more preferably 10%, and even more preferably 14%. If it is less than 5%, hydrolysis may proceed excessively, resulting in reduced strength when formed into molded articles, fibers, or the like. The details of the method for calculating the retention rate of the number average molecular weight will be described later in Examples.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、生分解性の指標として、海洋生分解性試験の生分解度(ASTM D6691)が60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、75%以上であることがさらに好ましい。生分解度は、海水温度30℃±2℃の条件下で、80日経過後にて測定されるものであり、その算出方法の詳細は、実施例において後述する。 The biodegradable polyester resin of the present invention preferably has a biodegradability index of 60% or more (ASTM D6691) in a marine biodegradability test, more preferably 70% or more, as a biodegradability index. More preferably, it is 75% or more. The degree of biodegradation is measured after 80 days at a seawater temperature of 30°C ± 2°C, and the details of the calculation method will be described later in Examples.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、ガラス転移温度が-50~30℃であることが好ましい。また、結晶融点が80~140℃であることが好ましい。 The biodegradable polyester resin of the present invention preferably has a glass transition temperature of -50 to 30°C. Also, the crystal melting point is preferably 80 to 140°C.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂の製造方法について、一例を以下に述べる。
例えば、前記のような酸成分とジオール成分を原料とし、常法によって、200~260℃の温度でエステル化またはエステル交換反応を行った後、重合触媒を添加し、5hPa以下の減圧下、230~280℃、好ましくは240~280℃の温度で重縮合反応を行うことで得ることができる。
An example of the method for producing the biodegradable polyester resin of the present invention is described below.
For example, the acid component and the diol component as described above are used as raw materials, and are subjected to an esterification or transesterification reaction at a temperature of 200 to 260° C. by a conventional method. It can be obtained by conducting a polycondensation reaction at a temperature of up to 280°C, preferably 240 to 280°C.

ポリエステル樹脂原料のグリコール成分(G)とジカルボン酸成分(A)とのモル比(G/A)は1.00~2.00が好ましく、1.05~1.50がより好ましい。1.00未満であると、エステル化またはエステル交換反応が十分に進まず、重縮合反応が進みにくくなる場合がある。一方、2.00を超えると、重縮合反応に長時間必要となる場合がある。 The molar ratio (G/A) between the glycol component (G) and the dicarboxylic acid component (A) in the polyester resin raw material is preferably 1.00 to 2.00, more preferably 1.05 to 1.50. When it is less than 1.00, the esterification or transesterification reaction does not proceed sufficiently, and the polycondensation reaction may be difficult to proceed. On the other hand, if it exceeds 2.00, the polycondensation reaction may take a long time.

さらに目的や用途によっては、重縮合反応により得られたポリマーに、酸成分またはジオール成分を添加して、240~280℃の温度で解重合反応を行ってもよい。 Furthermore, depending on the purpose and application, an acid component or a diol component may be added to the polymer obtained by the polycondensation reaction, and the depolymerization reaction may be carried out at a temperature of 240 to 280°C.

重合触媒として、有機スルホン酸系化合物を使用する。これにより、得られる生分解性ポリエステル樹脂に、特定範囲の量で硫黄成分を含有させることができる。
有機スルホン酸系化合物の添加量は、硫黄成分の含有量を特定範囲としやすくするため、生分解性ポリエステル樹脂を構成する酸成分1モルに対して、0.1×10-4モル以上とすることが好ましく、1×10-4~20×10-4モルであることがより好ましい。
有機スルホン酸系化合物の添加量が1×10-4モル未満であると、得られるポリエステル樹脂中の硫黄成分が過少となる場合がある。また、20×10-4モルを超えると、得られるポリエステル樹脂中の硫黄成分が多くなり、また、重合中の加水分解や熱分解が促進されて重合性が低下し、分子量が十分に上昇しなかったり、樹脂自体が得られなかったりする場合がある。
An organic sulfonic acid compound is used as a polymerization catalyst. Thereby, the biodegradable polyester resin to be obtained can be made to contain a sulfur component in an amount within a specific range.
The amount of the organic sulfonic acid compound added is 0.1×10 −4 mol or more with respect to 1 mol of the acid component constituting the biodegradable polyester resin in order to make it easier to set the content of the sulfur component within a specific range. is preferred, and 1×10 −4 to 20×10 −4 mol is more preferred.
If the amount of the organic sulfonic acid-based compound added is less than 1×10 −4 mol, the sulfur component in the obtained polyester resin may be too small. On the other hand, if it exceeds 20×10 −4 mol, the sulfur component in the obtained polyester resin increases, and hydrolysis and thermal decomposition during polymerization are accelerated, resulting in a decrease in polymerizability and a sufficient increase in molecular weight. or the resin itself may not be obtained.

有機スルホン酸系化合物としては、例えば、ベンゼンスルホン酸、m-またはp-ベンゼンジスルホン酸、1,3,5-ベンゼントリスルホン酸、o-、m-またはp-スルホ安息香酸、ベンズアルデヒド-o-スルホン酸、アセトフェノン-p-スルホン酸、アセトフェノン-3,5-ジスルホン酸、o-、m-またはp-アミノベンゼンスルホン酸、スルファニル酸、2-アミノトルエン-3-スルホン酸、フェニルヒドロキシルアミン-3-スルホン酸、フェニルヒドラジン-3-スルホン酸、1-ニトロナフタレン-3-スルホン酸、チオフェノール-4-スルホン酸、アニソール-o-スルホン酸、1,5-ナ
フタレンジスルホン酸、o-、m-またはp-クロルベンゼンスルホン酸、o-、m-またはp-ブロモベンゼンスルホン酸、o-、m-またはp-ニトロベンゼンスルホン酸、ニトロベンゼン-2,4-ジスルホン酸、ニトロベンゼン-3,5-ジスルホン酸、ニトロベンゼン-2,5-ジスルホン酸、2-ニトロトルエン-5-スルホン酸、2-ニトロトルエン-4-スルホン酸、2-ニトロトルエン-6-スルホン酸、3-ニトロトルエン-5-スルホン酸、4-ニトロトルエン-2-スルホン酸、3-ニトロ-o-キシレン-4-スルホン酸、5-ニトロ-o-キシレン-4-スルホン酸、2-ニトロ-m-キシレ
ン-4-スルホン酸、5-ニトロ-m-キシレン-4-スルホン酸、3-ニトロ-p-キシレン-2-スルホン酸、5-ニトロ-p-キシレン-2-スルホン酸、6-ニトロ-p-キシレン-2-スルホン酸、2,4-ジニトロベンゼンスルホン酸、3,5-ジニトロベンゼンスルホン酸、o-、m-またはp-フルオロベンゼンスルホン酸、4-クロロ-3-メチルベンゼンスルホン酸、2-クロロ-4-スルホ安息香酸、5-スルホサリチル酸、4-スルホフタル酸、2-スルホ安息香酸無水物、3,4-ジメチル-2-スルホ安息香酸無水物、4-メチル-2-スルホ安息香酸無水物、5-メトキシ-2-スルホ安息
香酸無水物、1-スルホナフトエ酸無水物、8-スルホナフトエ酸無水物、3,6-ジスルホフタル酸無水物、4,6-ジスルホイソフタル酸無水物、2,5-ジスルホテレフタル酸無水物、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、メチオン酸、シクロペンタンスルホン酸、1,1-エタンジスルホン酸、1,2-エタンジスルホン酸、1,2-エタンジスルホン酸無水物、3-プロパンジスルホン酸、β-スルホプロピオン酸、イセチオン酸、ニチオン酸、ニチオン酸無水物、3-オキシ-1-プロパンスルホン酸、2-クロルエタンスルホン酸、フェニルメタンスルホン酸、β-フェニルエタンスルホン酸、α-フェニルエタンスルホン酸、クロルスルホン酸アンモニウム、ベンゼンスルホン酸メチル、p-トルエンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸エチル、5-スルホサリチル酸ジメチル、4-スルホフタル酸トリメチル等、およびこれらの塩等が挙げられる。中でも、汎用性の観点から、2-スルホ安息香酸無水物、o-スルホ安息香酸、m-スルホ安息香酸、p-スルホ安息香酸、5-スルホサリチル酸、ベンゼンスルホン酸、o-アミノベンゼンスルホン酸、m-アミノベンゼンスルホン酸、p-アミノベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸メチル、5-スルホイソフタル酸、これらの塩等が好ましい。
Examples of organic sulfonic acid compounds include benzenesulfonic acid, m- or p-benzenedisulfonic acid, 1,3,5-benzenetrisulfonic acid, o-, m- or p-sulfobenzoic acid, benzaldehyde-o- sulfonic acid, acetophenone-p-sulfonic acid, acetophenone-3,5-disulfonic acid, o-, m- or p-aminobenzenesulfonic acid, sulfanilic acid, 2-aminotoluene-3-sulfonic acid, phenylhydroxylamine-3 -sulfonic acid, phenylhydrazine-3-sulfonic acid, 1-nitronaphthalene-3-sulfonic acid, thiophenol-4-sulfonic acid, anisole-o-sulfonic acid, 1,5-naphthalenedisulfonic acid, o-, m- or p-chlorobenzenesulfonic acid, o-, m- or p-bromobenzenesulfonic acid, o-, m- or p-nitrobenzenesulfonic acid, nitrobenzene-2,4-disulfonic acid, nitrobenzene-3,5-disulfonic acid , nitrobenzene-2,5-disulfonic acid, 2-nitrotoluene-5-sulfonic acid, 2-nitrotoluene-4-sulfonic acid, 2-nitrotoluene-6-sulfonic acid, 3-nitrotoluene-5-sulfonic acid, 4-nitrotoluene- 2-sulfonic acid, 3-nitro-o-xylene-4-sulfonic acid, 5-nitro-o-xylene-4-sulfonic acid, 2-nitro-m-xylene-4-sulfonic acid, 5-nitro-m- xylene-4-sulfonic acid, 3-nitro-p-xylene-2-sulfonic acid, 5-nitro-p-xylene-2-sulfonic acid, 6-nitro-p-xylene-2-sulfonic acid, 2,4- Dinitrobenzenesulfonic acid, 3,5-dinitrobenzenesulfonic acid, o-, m- or p-fluorobenzenesulfonic acid, 4-chloro-3-methylbenzenesulfonic acid, 2-chloro-4-sulfobenzoic acid, 5- Sulfosalicylic acid, 4-sulfophthalic acid, 2-sulfobenzoic anhydride, 3,4-dimethyl-2-sulfobenzoic anhydride, 4-methyl-2-sulfobenzoic anhydride, 5-methoxy-2-sulfobenzoic anhydride Acid anhydride, 1-sulfonaphthoic anhydride, 8-sulfonaphthoic anhydride, 3,6-disulfophthalic anhydride, 4,6-disulfoisophthalic anhydride, 2,5-disulfoterephthalic anhydride, methane sulfonic acid, ethanesulfonic acid, methionic acid, cyclopentanesulfonic acid, 1,1-ethanedisulfonic acid, 1,2-ethanedisulfonic acid, 1,2-ethanedisulfuric acid phonic anhydride, 3-propanedisulfonic acid, β-sulfopropionic acid, isethionic acid, dithionic acid, dithionic anhydride, 3-oxy-1-propanesulfonic acid, 2-chloroethanesulfonic acid, phenylmethanesulfonic acid, β-phenylethanesulfonic acid, α-phenylethanesulfonic acid, ammonium chlorosulfonate, methyl benzenesulfonate, ethyl p-toluenesulfonate, ethyl methanesulfonate, dimethyl 5-sulfosalicylate, trimethyl 4-sulfophthalate, and the like, and These salts etc. are mentioned. Among them, from the viewpoint of versatility, 2-sulfobenzoic anhydride, o-sulfobenzoic acid, m-sulfobenzoic acid, p-sulfobenzoic acid, 5-sulfosalicylic acid, benzenesulfonic acid, o-aminobenzenesulfonic acid, Preferred are m-aminobenzenesulfonic acid, p-aminobenzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methyl p-toluenesulfonate, 5-sulfoisophthalic acid and salts thereof.

本発明の製造方法において、重合触媒として有機スルホン酸系化合物を使用することにより、ポリエステル樹脂に特定量で硫黄成分を含有させることができ、その結果、生分解性を発現し得るポリエステル樹脂とすることができる。有機スルホン酸系化合物を用いず、それ以外の重合触媒(例えば、金属系触媒)のみを用いた場合は、硫黄成分の含有量を特定範囲とすることができず、生分解性に優れるポリエステル樹脂を得ることができない。 In the production method of the present invention, by using an organic sulfonic acid compound as a polymerization catalyst, the polyester resin can be made to contain a sulfur component in a specific amount, and as a result, the polyester resin can exhibit biodegradability. be able to. If an organic sulfonic acid-based compound is not used and only another polymerization catalyst (e.g., a metal-based catalyst) is used, the content of the sulfur component cannot be set to a specific range, and the polyester resin has excellent biodegradability. can't get

本発明の生分解性ポリエステル樹脂は自然環境下における分解性に優れたものである。その用途としては、特に限定されるものではないが、例えば、成形体、繊維、シート、フィルム、接着剤、樹脂溶液等が挙げられる。 The biodegradable polyester resin of the present invention has excellent degradability under natural environment. Its uses are not particularly limited, but examples thereof include moldings, fibers, sheets, films, adhesives, resin solutions and the like.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂を用いた成形体、シート、フィルム、繊維は、各種食品、薬品、雑貨等の液状物や粉粒物、固形物を包装するための包装用資材、農業用資材、建築資材等幅広い用途において好適に用いられ、特に使い捨てにされる用途に好適である。具体的には、射出成形品(例えば、生鮮食品のトレー、ファーストフードの容器、コーヒーカプセルの容器、カトラリー、野外レジャー製品等)、押出成形品(例えば、釣り糸、漁網、植生ネット、2次加工用シート、保水シート等)、中空成形品(ボトル等)等、農業用マルチフィルム、トンネルフィルム、ハウスフィルム、日覆い、防草シート、畦シート、発芽シート、林業用燻蒸シート、フラットヤーン等を含む結束テープ、おむつ等の衛材のバックシートやトップシート等の部材、包装用シート、ショッピングバッグ、レジ袋、ゴミ袋、水切り袋、コンポストバッグ等、ロープ、結束材、医療用として手術糸、縫合糸、筋付きテープ、フェイスマスク、おしぼり、ウェットシート等に用いられ、特に使い捨て可能な用途に好適に用いることができる。 Molded articles, sheets, films, and fibers using the biodegradable polyester resin of the present invention are packaging materials for packaging liquids, powders, and solids such as various foods, medicines, and miscellaneous goods, and agricultural materials. , construction materials, etc., and is particularly suitable for disposable applications. Specifically, injection molded products (e.g. fresh food trays, fast food containers, coffee capsule containers, cutlery, outdoor leisure products, etc.), extrusion molded products (e.g. fishing lines, fishing nets, vegetation nets, secondary processing water retention sheets, etc.), hollow molded products (bottles, etc.), agricultural mulch films, tunnel films, house films, sunshades, weed control sheets, ridge sheets, germination sheets, forestry fumigation sheets, flat yarns, etc. Including binding tapes, parts such as back sheets and top sheets of sanitary products such as diapers, packaging sheets, shopping bags, shopping bags, garbage bags, draining bags, compost bags, etc., ropes, binding materials, surgical thread for medical use, It can be used for sutures, tapes with creases, face masks, wet towels, wet wipes, and the like, and can be particularly suitably used for disposable applications.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂によって構成される繊維の形態としては、長繊維(連続繊維)や短繊維が挙げられ、長繊維としては、モノフィラメントであってもマルチフィラメントであってもよい。また、短繊維としては、ステープル繊維やショートカット繊維であってもよい。また、前記以外の繊維の形態として、スプリットヤーンが挙げられる。 The form of fibers composed of the biodegradable polyester resin of the present invention includes long fibers (continuous fibers) and short fibers, and the long fibers may be monofilaments or multifilaments. Staple fibers and short-cut fibers may be used as short fibers. In addition, a split yarn is exemplified as a fiber form other than the above.

繊維の形態として長繊維(連続繊維)とする場合、FDY法やPOY法により、本発明の生分解性ポリエステル樹脂を用いて溶融紡糸、巻き取り、ローラー延伸により得ることができる。また、スパンボンド法により、本発明の生分解性ポリエステル樹脂を用いて、溶融紡糸し、紡出された多数の繊維をネット等の上に堆積捕集して、長繊維ウェブを得、熱エンボス処理や、ニードルパンチ処理等により、長繊維相互間を一体化させて不織布を得ることができる。 In the case of a long fiber (continuous fiber) as the fiber form, it can be obtained by melt spinning, winding, and roller drawing using the biodegradable polyester resin of the present invention by the FDY method or the POY method. In addition, by the spunbond method, the biodegradable polyester resin of the present invention is melt-spun, and a large number of spun fibers are deposited and collected on a net or the like to obtain a long fiber web, which is heat embossed. A nonwoven fabric can be obtained by integrating the long fibers by treatment, needle punching, or the like.

繊維の形態として短繊維とする場合は、本発明の生分解性ポリエステル樹脂を用いて、溶融紡糸し、その後集束した糸条束を適宜の倍率で熱延伸した後、所望の長さに切断して、短繊維を得ることができる。 When short fibers are used as the form of fibers, the biodegradable polyester resin of the present invention is melt-spun, and then the bundled yarn bundle is hot-stretched at an appropriate magnification and then cut to a desired length. to obtain short fibers.

短繊維が、ステープル繊維の場合は、繊維長は20~150mm程度とするとよく、繊維には、機械捲縮が付与されたものである。このようなステープル繊維は、乾式不織布(例えば、サーマルスルー不織布、スパンレース不織布、ニードルパンチ不織布、エアレイド不織布、ニードルパンチやスパンレースによる交絡したうえで熱接着された不織布等)用や、紡績糸用として適用できる。また、ステープル繊維からなる乾式不織布は、衛材やオムツ、失禁パッド等の各種部材に好適に適用できる。紡績糸や乾式不織布を得るにあたっては、本発明の生分解性ポリエステル樹脂からなる繊維以外の繊維を適宜で混合してもよい。 When the short fibers are staple fibers, the fiber length is preferably about 20 to 150 mm, and the fibers are mechanically crimped. Such staple fibers are used for dry nonwoven fabrics (for example, thermal through nonwoven fabrics, spunlaced nonwoven fabrics, needle punched nonwoven fabrics, airlaid nonwoven fabrics, nonwoven fabrics thermally bonded after being entangled by needle punching or spunlace, etc.) and for spun yarns. can be applied as In addition, dry nonwoven fabrics made of staple fibers can be suitably applied to various members such as hygiene products, diapers, and incontinence pads. In obtaining a spun yarn or a dry-laid nonwoven fabric, fibers other than the fibers made of the biodegradable polyester resin of the present invention may be appropriately mixed.

短繊維がショートカット繊維の場合は、繊維長は2~20mm程度とし、湿式不織布用や合成紙用として適用できる。ショートカット繊維は、捲縮が付与されず、油剤などが付与されて水分散性を付与したものとするとよい。ショートカット繊維により構成される湿式不織布等は、フィルターなどの用途に好適に適用できる。湿式不織布等を得るにあたっては、本発明の生分解性ポリエステル樹脂からなる繊維以外の繊維を適宜で混合してもよい。 When the short fibers are short-cut fibers, the fiber length is about 2 to 20 mm, and can be applied to wet-laid nonwoven fabrics and synthetic papers. It is preferable that the short-cut fibers are not crimped and are provided with an oil or the like to be water-dispersible. A wet-laid nonwoven fabric or the like composed of short-cut fibers can be suitably applied to applications such as filters. In obtaining a wet-laid nonwoven fabric or the like, fibers other than the fibers made of the biodegradable polyester resin of the present invention may be appropriately mixed.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂から構成される繊維の特性値としては、例えば単繊維繊度0.5~25.0デシテックス、強度0.1~6.0cN/デシテックス、伸度20~200%の範囲を有するものが挙げられる。上記物性値は、繊維を適用する用途等に応じて、紡糸工程、延伸工程での条件を変更することで調整すればよい。 The characteristic values of the fiber composed of the biodegradable polyester resin of the present invention include, for example, a single fiber fineness of 0.5 to 25.0 decitex, a strength of 0.1 to 6.0 cN/dtex, and an elongation of 20 to 200%. One with a range is included. The above physical properties may be adjusted by changing the conditions in the spinning process and the drawing process depending on the application of the fiber.

繊維の断面形態としては、本発明の生分解性ポリエステル樹脂のみを構成樹脂とする単相形態の繊維、本発明の生分解性ポリエステル樹脂であって構成成分の異なる樹脂を少なくとも2種の樹脂をブレンドしてなる単相形態の繊維、本発明の生分解性ポリエステル樹脂であって構成成分の異なる複数の樹脂によって構成される複合形態の繊維、本発明の生分解性ポリエステル樹脂と他の樹脂とによって構成される複合形態の繊維が挙げられる。
また、断面が円形以外の異型断面繊維であっても、中空部を有する中空断面繊維であってもよい。
単相形態の繊維において、本発明の生分解性ポリエステル樹脂のなかでも比較的低融点(例えば、180℃以下)の生分解性ポリエステル樹脂からなるものであれば、全融タイプの熱バインダー繊維として用いることができる。
As the cross-sectional form of the fiber, a single-phase fiber having only the biodegradable polyester resin of the present invention as a constituent resin, or a biodegradable polyester resin of the present invention having different constituents and having at least two resins. A single-phase fiber obtained by blending, a composite fiber composed of a plurality of resins that are the biodegradable polyester resin of the present invention and have different constituents, and a biodegradable polyester resin of the present invention and other resins. Composite form fibers composed of
Moreover, it may be a modified cross-section fiber having a cross section other than circular, or a hollow cross-section fiber having a hollow portion.
Among the biodegradable polyester resins of the present invention, single-phase fibers that are made of a biodegradable polyester resin with a relatively low melting point (e.g., 180° C. or lower) can be used as full-melt type thermal binder fibers. can be used.

繊維の断面形態が、複合形態の繊維としては、サイドバイサイド型複合形態、芯鞘複合形態、海島型複合形態、形態分割型複合形態が挙げられる。
複合形態とする際、本発明の生分解性ポリエステル樹脂であって構成成分が異なる樹脂の組合せ、本発明の生分解性ポリエステル樹脂と他の生分解性樹脂との組み合わせ、本発明の生分解性ポリエステル樹脂と他の生分解性を有しない樹脂との組み合わせが挙げられる。これらの組合せについては、要求特性や適用する用途等に応じて適宜選択すればよい。また、本発明の生分解性ポリエステル樹脂の特徴を考慮すると、他の樹脂と組み合わせる際には、ポリ乳酸などの生分解性を有する樹脂を選択することも好ましい。
Fibers having a composite cross section include a side-by-side composite, a core-sheath composite, a sea-island composite, and a split composite.
When making a composite form, the biodegradable polyester resin of the present invention is a combination of resins having different constituent components, the combination of the biodegradable polyester resin of the present invention and other biodegradable resins, and the biodegradability of the present invention Combinations of polyester resins and other non-biodegradable resins can be mentioned. These combinations may be appropriately selected according to the required characteristics, the intended use, and the like. Considering the characteristics of the biodegradable polyester resin of the present invention, it is also preferable to select a biodegradable resin such as polylactic acid when combining it with other resins.

芯鞘型複合形態としては、芯成分に本発明の生分解性ポリエステル樹脂であって高融点樹脂を配し、鞘成分に本発明の生分解性ポリエステル樹脂であって低融点樹脂を配すれば、鞘成分を熱接着性のバインダー成分として機能させる熱接着繊維として用いることができる。また、芯成分に融点170~180℃程度のポリ乳酸樹脂、鞘成分に本発明の生分解性ポリエステル樹脂であって、融点160℃以下の生分解性ポリエステル樹脂を配すると、生分解性を有する熱接着繊維として用いることができる。
なお、前述した全融タイプの熱接着繊維や、芯鞘型複合形態の熱接着繊維は、低融点のバインダー成分よりも高融点の樹脂からなる繊維や天然繊維等の主体となる繊維と混合して、紡績糸や不織布を得ることが好ましい。
As a core-sheath type composite form, the biodegradable polyester resin of the present invention with a high melting point is arranged in the core component, and the biodegradable polyester resin of the present invention with a low melting point is arranged in the sheath component. , the sheath component can be used as a heat-bonding fiber that functions as a heat-bonding binder component. Moreover, when the polylactic acid resin having a melting point of about 170 to 180° C. is used as the core component, and the biodegradable polyester resin of the present invention having a melting point of 160° C. or less is used as the sheath component, biodegradability is obtained. It can be used as a thermal adhesive fiber.
In addition, the all-melting type thermally bonded fiber and the core-sheath type composite thermally bonded fiber described above are mixed with the main fiber such as a fiber made of a resin with a higher melting point than a binder component with a lower melting point, or a natural fiber. It is preferable to obtain a spun yarn or a nonwoven fabric.

分割型複合形態としては、本発明の生分解性ポリエステル樹脂であって構成成分が異なる樹脂の組合せ、本発明の生分解性ポリエステル樹脂と他の生分解性樹脂との組み合わせ、本発明の生分解性ポリエステル樹脂と他の生分解性を有しない樹脂との組み合わせが挙げられる。分割型複合形態としては、2種の構成樹脂において、一方の樹脂成分の領域を他方の樹脂成分の領域が存在することによって分断するような断面形態であって、2種の構成樹脂が放射状の配される形態や、2種の構成樹脂がストライプ状に複数積層された形態、また、一方の樹脂が芯部に配され、他方の樹脂が芯部の周囲を多数の葉部が配されてなる多葉形態等が挙げられる。 As the split type composite form, the biodegradable polyester resin of the present invention is a combination of resins having different constituent components, the combination of the biodegradable polyester resin of the present invention and other biodegradable resins, and the biodegradation of the present invention. Examples include combinations of biodegradable polyester resins and other non-biodegradable resins. As a split type composite form, in two types of constituent resins, a cross-sectional form in which a region of one resin component is divided by the presence of a region of the other resin component, and the two types of constituent resins are radially arranged. Arranged forms, forms in which two types of constituent resins are laminated in a plurality of stripes, and one resin is arranged in the core, and the other resin is arranged in a large number of leaves around the core. A multi-leaf morphology, etc., can be mentioned.

このような分割型複合形態の繊維においては、構成する2種の構成樹脂として、相溶性の乏しいものを組み合わせることにより、分割型複合繊維に物理的な衝撃を与えることにより、2種の構成樹脂同士の界面で剥離分割し、それぞれの構成樹脂のみからなる細繊度の繊維を得ることができる。 In such a splittable composite fiber, by combining two types of constituent resins having poor compatibility, by giving a physical impact to the splittable composite fiber, the two constituent resins By peeling and splitting at the interface between them, fine fineness fibers composed only of the constituent resins can be obtained.

図1、2には、分割型複合形態の概略横断面の一例を示す。図1は、4葉断面であり、図2は、花弁型断面である。図1においては、芯成分により、芯成分の周囲に配置された4つの葉部が分断されて配されている。図2においては、一方の成分中に、他方の成分が放射状に花弁状の形態で配され、一方の成分が花弁状の成分によって分断されて配されている。 1 and 2 show an example of a schematic cross section of a split type composite form. 1 is a four-leaf cross-section and FIG. 2 is a petal-shaped cross-section. In FIG. 1, the core component divides and arranges four leaf portions arranged around the core component. In FIG. 2, the other component is radially arranged in a petal-like form within one component, and the other component is separated by petal-like components.

本発明の生分解性ポリエステル樹脂が他成分によって複数個に分断されて配されたものであっても、また、他成分が本発明の生分解性ポリエステル樹脂によって複数個に分断されたものであってもよい。また、本発明の生分解性ポリエステル樹脂同士であって、相溶性に劣るもの同士の組合せで、本発明の生分解性ポリエステル樹脂が、本発明の生分解性ポリエステル樹脂であって前記樹脂とは構成成分の異なる樹脂によって複数個に分断されたもの、あるいはその逆の配置のものであってもよい。
分割型複合形態もまた、扁平な形状であっても、中央部に中空部を有するものであってもよい。
Even if the biodegradable polyester resin of the present invention is divided into a plurality of pieces by other components and arranged, the other components are divided into a plurality of pieces by the biodegradable polyester resin of the present invention. may Further, the biodegradable polyester resins of the present invention are combined with each other and have poor compatibility, and the biodegradable polyester resin of the present invention is the biodegradable polyester resin of the present invention, and the resin is It may be divided into a plurality of pieces by resins having different constituent components, or may be arranged vice versa.
The segmented composite form may also be flat or have a hollow central portion.

分割型複合繊維に与える物理的な衝撃手段としては、繊維の製造工程において、機械捲縮を付与する工程における物理的な衝撃や、混打綿、カード機等によりウェブを作成する際の物理的な衝撃、得られたウェブにニードルパンチ処理や高圧水流処理等で不織布化する際の物理的な衝撃、本発明の繊維からなる織編物や不織布等の布帛に対して高圧水流処理や液流処理、空気流処理等による衝撃等が挙げられる。特に、ニードルパンチ処理や高圧水流処理により、繊維同士が三次元的に交絡し、かつ繊維が分割により分割割繊維が発現してなる不織布は、非常に緻密で風合いが良好であるため、肌に触れる用途であるフェイスマスクやオムツ等の医療衛生材などに好適に用いることができる。 Physical impact means applied to splittable conjugate fibers include physical impact in the process of imparting mechanical crimping in the fiber manufacturing process, and physical impact when creating a web using a blended cotton, carding machine, etc. Physical impact when the obtained web is made into a nonwoven fabric by needle punching or high pressure water jet treatment, high pressure water jet treatment or liquid flow treatment for fabrics such as woven and knitted fabrics and nonwoven fabrics made of the fibers of the present invention. , impact due to airflow treatment, and the like. In particular, the non-woven fabric, in which the fibers are three-dimensionally entangled with each other by needle punching or high-pressure water jet treatment and the fibers are divided to express split fibers, is very dense and has a good texture, so it is good for the skin. It can be suitably used for medical sanitary materials such as face masks and diapers, which are intended to be touched.

次に、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各種特性値は、次のようにして測定または評価した。
(a)ガラス転移温度、結晶融点
得られたポリエステル樹脂を、パーキンエルマー社製の示差走査型熱量計(Diamond DSC)を用いて、窒素気流中、温度範囲-70℃~200℃、昇温(降温)速度20℃/分、試料量8mgで測定した。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples. Various characteristic values in the examples were measured or evaluated as follows.
(a) Glass transition temperature, crystalline melting point The obtained polyester resin was measured in a nitrogen stream using a differential scanning calorimeter (Diamond DSC) manufactured by Perkin Elmer Co., Ltd. in a temperature range of -70 ° C. to 200 ° C. ( Temperature drop) Measurement was performed at a rate of 20°C/min and a sample amount of 8 mg.

(b)数平均分子量
ポリエステル樹脂を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下の条件でポリスチレン換算の数平均分子量を測定した。
送液装置:島津製作所製 Nexera-i Plus
検出器:島津製作所製 示差屈折率検出器 RID-10A
カラム:SHODEX製 LF-404
溶媒:クロロホルム
流速:0.3ml/分
測定温度:40℃
(b) Number Average Molecular Weight Polyester resin was measured for polystyrene-equivalent number average molecular weight under the following conditions using gel permeation chromatography (GPC).
Liquid transfer device: Shimadzu Nexera-i Plus
Detector: Shimadzu differential refractive index detector RID-10A
Column: LF-404 manufactured by SHODEX
Solvent: chloroform Flow rate: 0.3 ml/min Measurement temperature: 40°C

(c)極限粘度
ポリエステル樹脂を、フェノール/テトラクロルエタン=1/1(重量比)混合溶媒中、濃度0.5重量%、20℃で測定した。
(c) Intrinsic Viscosity A polyester resin was measured at 20° C. in a phenol/tetrachloroethane=1/1 (weight ratio) mixed solvent at a concentration of 0.5% by weight.

(d)ポリエステル樹脂の組成
ポリエステル樹脂を、重水素化クロロホルムに溶解させ、日本電子社製の核磁気共鳴装置JNM-ECZにてH-NMRを測定し、得られたチャートの各成分のプロトンのピークの積分強度から、共重合量と含有量を求めた。
(d) Composition of polyester resin The polyester resin is dissolved in deuterated chloroform, 1 H-NMR is measured with a nuclear magnetic resonance apparatus JNM-ECZ manufactured by JEOL Ltd., and the protons of each component in the chart obtained. The copolymerization amount and content were determined from the integrated intensity of the peak of .

(e)硫黄成分、金属成分の含有量
ポリエステル樹脂を300℃で溶融成形して、直径3cm×厚み1cmの円盤状の成形板とし、リガク社製の蛍光X線分析装置 ZSX Primusを用いて、検量線法により定量分析を行い、含有量を求めた。
(e) Sulfur component and metal component content A polyester resin is melt-molded at 300 ° C. to form a disc-shaped molded plate with a diameter of 3 cm and a thickness of 1 cm. Quantitative analysis was performed by the calibration curve method to determine the content.

(f)60℃×85%RH×7日間処理後の数平均分子量の保持率
ポリエステル樹脂を、平均粒径200μm以下の粉体とし、その50mgを試料とした。島津製作所製の恒温恒湿槽を用いて、庫内温度60℃、庫内湿度85%の条件にて7日間処理した。処理後の試料について、上記(b)と同様の方法により数平均分子量を測定し、下記式により数平均分子量の保持率を算出した。
保持率(%)=(試験後サンプルの数平均分子量×100)/(試験前サンプルの数平均分子量)
(f) Retention rate of number average molecular weight after treatment at 60° C.×85% RH×7 days A polyester resin was powdered with an average particle diameter of 200 μm or less, and 50 mg of the powder was used as a sample. Using a constant temperature and humidity bath manufactured by Shimadzu Corporation, the product was treated for 7 days under conditions of an internal temperature of 60° C. and an internal humidity of 85%. The number-average molecular weight of the treated sample was measured in the same manner as in (b) above, and the number-average molecular weight retention was calculated according to the following formula.
Retention rate (%) = (number average molecular weight of sample after test x 100) / (number average molecular weight of sample before test)

(g)60℃の水中で7日間処理した後の極限粘度保持率
ポリエステル樹脂4gを、200mLの水が入った金属製の容器に入れ、密閉した後60℃に加熱し、7日間処理した。処理後の試料について、上記(c)と同様の方法により極限粘度を測定し、下記式により数平均分子量の保持率を算出した。
保持率(%)=(試験後サンプルの極限粘度×100)/(試験前サンプルの極限粘度)
(g) Intrinsic Viscosity Retention after Treatment in Water at 60° C. for 7 Days 4 g of polyester resin was placed in a metal container containing 200 mL of water, sealed, heated to 60° C., and treated for 7 days. The intrinsic viscosity of the treated sample was measured in the same manner as in (c) above, and the retention of the number average molecular weight was calculated according to the following formula.
Retention rate (%) = (intrinsic viscosity of sample after test x 100) / (intrinsic viscosity of sample before test)

(h)海洋生分解性試験(ASTM D6691)
ポリエステル樹脂を平均粒径200μm以下の粉体とし、その50mgを試料とした。ASTM D6691に従って、試験開始から80日後のCOの発生量を測定し、海洋生分解性試験にて生分解度を算出した。試験は測定温度を30±2℃として、海水を使用して行った。
下記の基準で評価した。
◎:生分解度が75%以上
〇:生分解度が70%以上75%未満
△:生分解度が60%以上70%未満
×:生分解度が60%未満
(h) Marine biodegradability test (ASTM D6691)
A powder of a polyester resin having an average particle size of 200 μm or less was used as a sample. According to ASTM D6691, the amount of CO 2 generated 80 days after the start of the test was measured, and the degree of biodegradation was calculated in the marine biodegradability test. The test was conducted using seawater at a measurement temperature of 30±2°C.
Evaluation was made according to the following criteria.
◎: Biodegradability is 75% or more ○: Biodegradability is 70% or more and less than 75% △: Biodegradability is 60% or more and less than 70% ×: Biodegradability is less than 60%

実施例1
エステル化反応器に、コハク酸81.9質量部とエチレングリコール56.0質量部を供給し、温度200℃、圧力50hPa、2時間の条件で反応させオリゴマー(エステル化物)を得た。
上記オリゴマーを重合反応器に移送し、重合触媒である有機スルホン酸系化合物として5-スルホサリチル酸を0.05質量部、リン化合部としてポリリン酸を0.0868質量部加え、反応器を減圧にして、60分後に最終圧力0.9hPaとし、温度280℃で5時間、溶融重縮合反応を行い、生分解性ポリエステル樹脂を得た。
Example 1
81.9 parts by mass of succinic acid and 56.0 parts by mass of ethylene glycol were supplied to an esterification reactor and reacted under conditions of a temperature of 200° C. and a pressure of 50 hPa for 2 hours to obtain an oligomer (esterified product).
The above oligomer was transferred to a polymerization reactor, 0.05 parts by mass of 5-sulfosalicylic acid as a polymerization catalyst organic sulfonic acid compound and 0.0868 parts by mass of polyphosphoric acid as a phosphorus compound were added, and the reactor was evacuated. After 60 minutes, the final pressure was adjusted to 0.9 hPa and melt polycondensation reaction was carried out at a temperature of 280° C. for 5 hours to obtain a biodegradable polyester resin.

実施例2~21、比較例1~2
酸成分、ジオール成分、3官能以上のエステル形成性基を有する成分、結晶核剤の仕込み量、重合触媒としての有機スルホン酸系化合物、金属系触媒の添加量、溶融重縮合反応の反応温度や反応時間を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂を得た。
Examples 2-21, Comparative Examples 1-2
Acid component, diol component, component having a trifunctional or higher ester-forming group, charged amount of crystal nucleating agent, organic sulfonic acid compound as a polymerization catalyst, added amount of metal catalyst, reaction temperature of melt polycondensation reaction, A polyester resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that the reaction time was changed as shown in Table 1.

比較例3~6
重合触媒として有機スルホン酸系化合物を添加せず、表1に示した添加量で金属系触媒を用い、酸成分、ジオール成分の仕込み量を表1のように変更した以外は、実施例1と同様にしてポリエステル樹脂を得た、
Comparative Examples 3-6
Example 1 except that no organic sulfonic acid-based compound was added as a polymerization catalyst, a metal-based catalyst was used in the amount shown in Table 1, and the charged amounts of the acid component and the diol component were changed as shown in Table 1. A polyester resin was obtained in the same manner,

Figure 2022162532000002

表1、表2中の略語は、下記のものを示す。
SU:コハク酸
ADA:アジピン酸
SEA:セバシン酸
TPA:テレフタル酸
EG:エチレングリコール
BD:ブタンジオール
BAEO:ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物
DEG:ジエチレングリコール
TEG:トリエチレングリコール
SS:5-スルホサリチル酸
GeO:二酸化ゲルマニウム
TBT:テトラブチルチタネート
Sb:三酸化アンチモン
Figure 2022162532000002

Abbreviations in Tables 1 and 2 indicate the following.
SU: succinic acid ADA: adipic acid SEA: sebacic acid TPA: terephthalic acid EG: ethylene glycol BD: butanediol BAEO: ethylene oxide adduct of bisphenol A DEG: diethylene glycol TEG: triethylene glycol SS: 5-sulfosalicylic acid GeO 2 : Germanium dioxide TBT: Tetrabutyl titanate Sb 2 O 3 : Antimony trioxide

実施例1~21、比較例1~6で得られたポリエステル樹脂の樹脂組成、硫黄成分の含有量を表2に示す。

Figure 2022162532000003
Table 2 shows the resin composition and sulfur component content of the polyester resins obtained in Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 6.
Figure 2022162532000003

実施例1~21、比較例1~6で得られたポリエステル樹脂の評価結果を表3に示す。

Figure 2022162532000004
Table 3 shows the evaluation results of the polyester resins obtained in Examples 1-21 and Comparative Examples 1-6.
Figure 2022162532000004

表3から明らかなように、実施例1~21で得られた本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、湿熱分解性、生分解性に優れていた。 As is clear from Table 3, the biodegradable polyester resins of the present invention obtained in Examples 1 to 21 were excellent in wet heat degradability and biodegradability.

実施例8~10から理解できるように、本発明の生分解性ポリエステル樹脂は、有機スルホン酸系触媒と金属系触媒とを併用しても、湿熱分解性、生分解性に優れるものであった。 As can be understood from Examples 8 to 10, the biodegradable polyester resin of the present invention was excellent in wet heat degradability and biodegradability even when an organic sulfonic acid catalyst and a metal catalyst were used in combination. .

一方、比較例1で得られたポリエステル樹脂は、重合触媒としての有機スルホン酸系化合物の添加量が少なかったため、硫黄成分の含有量が過少となり、湿熱分解性、生分解性に劣るものであった。 On the other hand, the polyester resin obtained in Comparative Example 1 contained a small amount of the organic sulfonic acid-based compound as a polymerization catalyst, so the content of the sulfur component was too small, and the wet heat decomposability and biodegradability were poor. rice field.

比較例2で得られたポリエステル樹脂は、脂肪族ジカルボン酸成分の含有量が少なかったため、結晶性が高くなり、湿熱分解性、生分解性に劣るものであった。 Since the polyester resin obtained in Comparative Example 2 contained a small amount of the aliphatic dicarboxylic acid component, the crystallinity was high, and the wet heat degradability and biodegradability were poor.

比較例3~6で得られたポリエステル樹脂は、重合触媒として金属系触媒のみを用いたため、湿熱分解性、生分解性に劣るものであった。 The polyester resins obtained in Comparative Examples 3 to 6 were inferior in wet heat decomposability and biodegradability because only metal-based catalysts were used as polymerization catalysts.

次に、上記で得られた実施例のポリエステル樹脂を用いて繊維を製造した実施例について説明する。なお、繊維物性は以下の方法により、測定した。
(1)繊維繊度
測定サンプルを20mmの長さに切断すること、繊維を100本取り出し、質量を測定すること、測定回数を4回とした以外は、JIS L1015 8.5.1 A法に準じて測定した。
(2)繊維の強伸度
JIS L-1015 8.7に準じて測定した。
Next, an example in which a fiber was produced using the polyester resin of the example obtained above will be described. The physical properties of fibers were measured by the following methods.
(1) According to JIS L1015 8.5.1 A method, except that the fiber fineness measurement sample is cut to a length of 20 mm, 100 fibers are taken out, the mass is measured, and the number of measurements is 4 times. measured by
(2) Fiber strength and elongation Measured according to JIS L-1015 8.7.

実施例22(短繊維)
実施例4で得られた生分解性ポリエステル樹脂を用い、孔数1040、孔径0.22mmの口金を用い、吐出量440g/分、紡糸温度240℃、紡糸速度700m/分の条件で溶融紡糸を行った。次いで、得られた未延伸糸を収束させ、50ktexのトウとし、延伸温度65℃、延伸倍率3.1倍の条件で延伸した。次いで、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与し、仕上げ油剤を付与した後、繊維長51mmに切断し、繊度2.4dtex、強度2.5cN/dtex、伸度52%の単相型の短繊維を得た。
Example 22 (short fiber)
Using the biodegradable polyester resin obtained in Example 4, melt spinning was performed using a spinneret with a hole number of 1040 and a hole diameter of 0.22 mm under conditions of a discharge rate of 440 g/min, a spinning temperature of 240°C, and a spinning speed of 700 m/min. gone. Next, the obtained undrawn yarn was converged to form a tow of 50 ktex and drawn under the conditions of a drawing temperature of 65° C. and a drawing ratio of 3.1 times. Next, after applying mechanical crimping with a push-type crimper and applying a finishing oil, the fibers were cut to a fiber length of 51 mm, and single-phase staple fibers having a fineness of 2.4 dtex, a strength of 2.5 cN/dtex, and an elongation of 52% were obtained. got

実施例23(芯鞘型複合短繊維)
L-乳酸/D-乳酸(共重合モル比)が98.7/1.3のL-乳酸を主体とするポリDL-乳酸(NW社製 PLA6202D)を芯部に配し、実施例4で得られた生分解性ポリエステル樹脂を鞘部に配するよう、孔数1014、孔径0.35mmの口金を用い、吐出量428g/分、芯鞘質量比率50/50とし、紡糸温度240℃、紡糸速度700m/分の条件で溶融紡糸を行った。次いで、得られた未延伸糸を収束させ、50ktexのトウとし、延伸温度75℃、延伸倍率3.0倍の条件で延伸した。次いで、押し込み式クリンパーで機械捲縮を付与し、仕上げ油剤を付与した後、繊維長51mmに切断し、繊度2.4dtex、強度2.5cN/dtex、伸度49%の芯鞘型複合短繊維を得た。
Example 23 (core-sheath type composite staple fiber)
Poly DL-lactic acid (PLA6202D manufactured by NW Co., Ltd.) mainly composed of L-lactic acid with an L-lactic acid/D-lactic acid (copolymerization molar ratio) of 98.7/1.3 was placed in the core. A spinneret with 1014 holes and a hole diameter of 0.35 mm was used so that the obtained biodegradable polyester resin was placed in the sheath, and the discharge rate was 428 g/min. Melt spinning was performed at a speed of 700 m/min. Next, the obtained undrawn yarn was converged to form a tow of 50 ktex, and drawn under the conditions of a drawing temperature of 75° C. and a draw ratio of 3.0 times. Next, mechanical crimping is applied with a push-type crimper, a finishing oil is applied, and the fibers are cut into fibers of 51 mm in length, and have a fineness of 2.4 dtex, a strength of 2.5 cN/dtex, and an elongation of 49%. got

実施例24(分割型複合短繊維)
L-乳酸/D-乳酸(共重合モル比)が98.7/1.3のL-乳酸を主体とするポリDL-乳酸(NW社製 PLA6202D)と実施例4の生分解性ポリエステル樹脂を用いて、繊維の横断面が図1のごとき4葉複合断面(分割数が5個(両成分の合計))となる4葉断面複合紡糸口金(孔数1014孔)を用い、ポリDL-乳酸を葉部に配し、実施例4の生分解性ポリエステル樹脂を芯部に配して、複合比を溶融容積比として芯/葉=35/65とし、紡糸温度230℃、吐出量485g/分、紡糸速度800m/分の条件で溶融紡糸し、分割型複合繊維の未延伸糸を得た。
次いで、得られた未延伸糸を延伸温度65℃、延伸倍率2.90倍で延伸した後、押し込み式クリンパーにて機械捲縮を付与し、仕上げ油剤を付与後に繊維長51mmに切断し、繊度2.2dtex、強度2.9cN/dtex、伸度41%の分割型複合短繊維を得た。
Example 24 (splittable conjugate staple fiber)
Poly DL-lactic acid (PLA6202D manufactured by NW Co., Ltd.) mainly composed of L-lactic acid with an L-lactic acid/D-lactic acid (copolymerization molar ratio) of 98.7/1.3 and the biodegradable polyester resin of Example 4 using a 4-lobed cross section composite spinneret (1014 holes) in which the cross section of the fiber is a 4-lobed composite cross section (the number of divisions is 5 (total of both components)) as shown in FIG. is placed in the leaf portion, and the biodegradable polyester resin of Example 4 is placed in the core portion, and the composite ratio is set to core/leaf = 35/65 as a melt volume ratio, spinning temperature is 230 ° C., discharge rate is 485 g / min. was melt-spun at a spinning speed of 800 m/min to obtain an undrawn splittable conjugate fiber.
Next, the obtained undrawn yarn was drawn at a drawing temperature of 65° C. and a draw ratio of 2.90 times, then mechanically crimped with a push-type crimper, and after applying a finishing oil, it was cut into fibers of 51 mm in length and fineness. A split type conjugate short fiber having a strength of 2.2 dtex, a strength of 2.9 cN/dtex and an elongation of 41% was obtained.

実施例25 (分割型複合短繊維)
L-乳酸/D-乳酸(共重合モル比)が98.7/1.3のL-乳酸を主体とするポリDL-乳酸(NW社製 PLA6202D)と実施例4の生分解性ポリエステル樹脂を用いて、繊維の横断面が図2のごとき分割数20個(両成分の合計)の花弁型断面複合紡糸口金(孔数850孔)を用い、ポリDL-乳酸を花弁状部に配し、実施例4の生分解性ポリエステル樹脂を花弁状以外の領域となるように配して、複合比を溶融容積比として50/50、紡糸温度230℃、吐出量550g/分、紡糸速度860m/分で溶融紡糸し、分割型複合繊維の未延伸糸を得た。
次いで、得られた未延伸糸を延伸温度60℃、延伸倍率2.50倍で延伸した後、押し込み式クリンパーにて機械捲縮を付与し、仕上げ油剤を付与後に繊維長51mmに切断し、繊度3.3dtex、強度2.2cN/dtex、伸度55%の分割型複合短繊維を得た。
Example 25 (Splittable conjugate staple fiber)
Poly DL-lactic acid (PLA6202D manufactured by NW Co., Ltd.) mainly composed of L-lactic acid with an L-lactic acid/D-lactic acid (copolymerization molar ratio) of 98.7/1.3 and the biodegradable polyester resin of Example 4 Using a petal-shaped cross-section composite spinneret (850 holes) with a cross section of the fiber having a split number of 20 (total of both components) as shown in FIG. The biodegradable polyester resin of Example 4 was arranged in a region other than the petal shape, and the composite ratio was 50/50 as a melt volume ratio, the spinning temperature was 230°C, the discharge rate was 550 g/min, and the spinning speed was 860 m/min. to obtain an undrawn splittable conjugate fiber.
Next, the obtained undrawn yarn was drawn at a drawing temperature of 60° C. and a drawing ratio of 2.50 times, then mechanically crimped with a push-type crimper, and after applying a finishing oil, it was cut into fibers of 51 mm in length and fineness. A split type conjugate short fiber having a strength of 3.3 dtex, a strength of 2.2 cN/dtex and an elongation of 55% was obtained.

Claims (10)

ジカルボン酸成分とジオール成分からなるポリエステル樹脂であって、
全酸成分中、脂肪族ジカルボン酸成分を35モル%以上含有し、
かつ、硫黄成分を1ppm以上含有する、生分解性ポリエステル樹脂。
A polyester resin comprising a dicarboxylic acid component and a diol component,
Containing 35 mol% or more of an aliphatic dicarboxylic acid component in all acid components,
A biodegradable polyester resin containing 1 ppm or more of a sulfur component.
全ジオール成分中、脂肪族ジオール成分を20モル%以上含有する、請求項1に記載の生分解性ポリエステル樹脂。 2. The biodegradable polyester resin according to claim 1, containing 20 mol % or more of the aliphatic diol component in all diol components. 脂肪族ジオール成分が、エチレングリコールおよび/または1,4-ブタンジオールである、請求項1または2に記載の生分解性ポリエステル樹脂。 3. The biodegradable polyester resin according to claim 1, wherein the aliphatic diol component is ethylene glycol and/or 1,4-butanediol. 硫黄成分の含有量の上限が500ppm以下である、請求項1~3の何れか1項に記載の生分解性ポリエステル樹脂。 The biodegradable polyester resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the upper limit of the sulfur component content is 500 ppm or less. 触媒由来の金属成分を含有しない、請求項1~4の何れか1項に記載の生分解性ポリエステル樹脂。 The biodegradable polyester resin according to any one of claims 1 to 4, which does not contain a catalyst-derived metal component. 温度60℃の水中で7日間処理した後の極限粘度の保持率が60%以下である、請求項1~5の何れか1項に記載の生分解性ポリエステル樹脂。 6. The biodegradable polyester resin according to any one of claims 1 to 5, wherein the intrinsic viscosity retention rate after treatment in water at a temperature of 60°C for 7 days is 60% or less. 温度60℃かつ湿度85%RHの環境下で、7日間処理した後の数平均分子量の保持率が70%以下である、請求項1~6の何れか1項に記載の生分解性ポリエステル樹脂。 The biodegradable polyester resin according to any one of claims 1 to 6, wherein the retention rate of the number average molecular weight after treatment for 7 days in an environment of temperature 60°C and humidity 85% RH is 70% or less. . 海洋生分解性試験(ASTM D6691)において、海水温度30℃±2℃の条件下で、80日経過後の生分解度が60%以上である、請求項1~7の何れか1項に記載の生分解性ポリエステル樹脂。 The biodegradability according to any one of claims 1 to 7, which has a biodegradability of 60% or more after 80 days in a marine biodegradability test (ASTM D6691) at a seawater temperature of 30°C ± 2°C. Biodegradable polyester resin. 請求項1~8の何れか1項に記載の生分解性ポリエステル樹脂の製造方法であって、重合触媒として有機スルホン酸系化合物を用いる、生分解性ポリエステル樹脂の製造方法。 A method for producing a biodegradable polyester resin according to any one of claims 1 to 8, wherein an organic sulfonic acid compound is used as a polymerization catalyst. 請求項1~8のいずれか1項に記載の生分解性ポリエステル樹脂によって構成されることを特徴とする繊維。
A fiber comprising the biodegradable polyester resin according to any one of claims 1 to 8.
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