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JP3510398B2 - ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製造方法 - Google Patents

ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製造方法

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JP3510398B2
JP3510398B2 JP25226395A JP25226395A JP3510398B2 JP 3510398 B2 JP3510398 B2 JP 3510398B2 JP 25226395 A JP25226395 A JP 25226395A JP 25226395 A JP25226395 A JP 25226395A JP 3510398 B2 JP3510398 B2 JP 3510398B2
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JP
Japan
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acid
weight
molecular weight
polyester composition
component
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JP25226395A
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保利 柿澤
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/722,599 priority patent/US5686540A/en
Priority to DE69623214T priority patent/DE69623214T2/de
Priority to EP96115539A priority patent/EP0765913B1/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (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】本発明はポリヒドロキシカル
ボン酸と、ジカルボン酸成分及びジオ−ル成分から成る
ポリエステルと、高分子量化剤と、更に所望に応じて、
キレート剤及び/または酸性リン酸エステル類を混練し
て成る、優れた柔軟性、機械的強度、耐熱性、成形加工
性、貯蔵安定性並びに生分解性を有するヒドロキシカル
ボン酸系ポリエステル組成物、及びその製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】プラスチックの多くは軽くて、強く、耐
久性に優れ、着色や成形加工が容易などの利点を持って
いるため、それらの特性を活かし多岐の分野に多量使用
されている。一方、プラスチックは化学的に極めて安定
な化合物であり、その廃棄物は自然環境下では殆ど分解
されないため、自然界に蓄積され、河川、海洋、土壌な
どを汚染することから、大きな社会問題になっている。
この環境汚染抑制手段として、水中や土中の微生物によ
り分解され、自然界の物質循環系に組み込まれ、環境を
汚染しない生分解性を有するプラスチックの開発が強く
望まれている。
【0003】その一つの解決手段として、生分解性が良
好で、安全性が高いポリ3−ヒドロキシ酪酸やポリ乳酸
などを汎用ポリマーとして活用しようとする研究が盛ん
に行われている。しかし、ポリ3−ヒドロキシ酪酸やポ
リ乳酸などのポリヒドロキシカルボン酸は硬くて脆いた
め、その改善策として柔軟な性質を有するポリマーとの
ブレンド或いは共重合化が検討されている。
【0004】今までに、ポリ3−ヒドロキシ酪酸とポリ
カプロラクトンとのブレンドに関してはPolyme
r,Vol.35,2233(1994)で公表されて
いる。しかし、分子的スケールでは非相溶性であるた
め、ポリカプロラクトンのブレンド比率を高めるに従い
柔軟性は改善されるものの熱的性質が損なわれ、柔軟
性、熱的性質が共に満足されるものではない。
【0005】また、ポリ乳酸と、ジカルボン酸成分とジ
オール成分から成るポリエステルとのブレンド或いは共
重合化に関しては、特公表平4−504731号公報、
USP5202413号公報で公表されている。
【0006】特公表平4−504731号公報の中では
ポリ乳酸とポリエチレンテレフタレートとのブレンド或
いはエステル交換触媒による共重合化の記載があるが、
ポリエチレンテレフタレートは融点が高くポリ乳酸との
溶融ブレンド或いは共重合化を高温で行う必要がある
為、ポリ乳酸の一部が分解され、そのブレンド物或いは
共重合体は、着色が強く悪臭があり、不透明で、しかも
分子量が低いために柔軟性が不十分で機械的強度が低
く、且つ生分解性が劣る。
【0007】また、USP5202413号公報では、
ポリ乳酸と、脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール
成分から成るポリエステルとのブレンド物の記載がある
が、そのポリエステルは分子量が低いため、そのブレン
ド物は満足される柔軟性、機械的強度、耐熱性及び成形
加工性が得られない。
【0008】更に、特開昭63−145661号公報で
記載のポリ乳酸とポリカプロラクトンとの共重合体は、
柔軟性については比較的良好であるが、耐熱性が低く不
透明であり、使用上かなりの制約を受ける。
【0009】またポリ乳酸と上記のようなポリエステル
とのブレンド物或いは共重合体は、概して、ラクチドが
多く残留されているため、成形加工性、耐熱性において
十分な性能を有しているとは言い難く、特殊な用途を除
いては、分解性が早く、貯蔵安定性に劣り、汎用ポリマ
ーとして使用しにくいなどの問題点がある。
【0010】特に、成形加工時には、それらのポリマー
は熱により分子量低下を起こし、しかも、成形加工装置
や成形加工品にラクチドなどが付着し、得られた成形品
は十分な物性を得ることができず、不良率も高くて成形
加工装置のトラブルの原因となる。これは、重合時に残
留したラクチド及び成形加工時に生成したラクチドが大
気中の水分などによって分解して有機酸となり、ポリマ
ー鎖を切断する為と考えられる。
【0011】このため、ポリ乳酸、ポリ乳酸と他のポリ
エステルとのブレンド物或いは共重合体などの乳酸系ポ
リエステル中の残留ラクチドを低減する研究が盛んに行
われている。乳酸系ポリエステルからラクチドを除去す
る方法については、溶剤に浸漬して抽出する方法、良溶
剤にポリマーを溶解し貧溶剤中で析出させる方法が実験
室レベルで行われている。
【0012】また工業的には、欧州特許532154号
公報に、二軸押出機による方法が、特開平5−9305
0号公報にはストランド中の揮発成分を減圧にしたポッ
ト内で除去する方法等が開示されている。しかしなが
ら、これらの方法でラクチドを除いても、加熱したとき
にはラクチドの再発生が起こり、ポリマー中のラクチド
を容易に減少させることができない。これは重合などに
使用した触媒が、ポリマー鎖からラクチドを生成する反
応の触媒として作用するためである。
【0013】特開平6−116381号公報には、溶剤
によるポリ乳酸からの触媒の除去方法が開示されてい
る。この方法は大量の溶剤共存下でのポリ乳酸からの触
媒の除去方法であり、溶剤に溶解しているポリ乳酸に親
水性有機溶媒と弱酸を加え触媒成分を除くもので、ポリ
乳酸は粉末状、顆粒状、粒状、フレーク状、ブロック状
として析出し、かさ密度は0.6g/mlと比較的高
い。また、この方法では、触媒の除去に比較的長時間を
要し、しかも複雑な混合物となる廃溶剤の処理も煩雑で
あり、工業的にも不向きと考えられる。更に、この方法
で溶媒が少ない場合には触媒を十分に除くことができな
い。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、十分な機械的強度を有し、柔軟性と耐熱性
とのバランスが良く、優れた成形加工性、貯蔵安定性及
び生分解性を有するヒドロキシカルボン酸系ポリエステ
ル組成物、及びその製造方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討した
結果、ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン酸、グリコ
リド、及びラクチドからなる群より選ばれる少なくとも
一つから成るポリヒドロキシカルボン酸と、ジカルボン
酸成分及びジオール成分から成るポリエステルに、高分
子量化剤を添加混練し、分子量を高めることにより、柔
軟性や機械的強度が改善され、更に、所望によりキレー
ト剤及び/または酸性リン酸エステル類を添加混練し、
これらを減圧下で脱揮することにより、熱安定性が改善
され、成形加工性、貯蔵安定性の優れた良好な生分解性
を有する、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物
を得て本発明を完成するに至った。
【0016】
【発明の実施の形態】即ち、本発明は、ラクトンを除
く、ヒドロキシカルボン酸、グリコリド、及びラクチド
からなる群より選ばれる少なくとも一つから成るポリヒ
ドロキシカルボン酸と、ジカルボン酸成分及びジオール
成分から成るポリエステルと、高分子量化剤とを、溶剤
の非共存或いは共存下で混練することを特徴とする重量
平均分子量が2万〜40万のヒドロキシカルボン酸系ポ
リエステル組成物の製造方法であり、
【0017】また、ラクトンを除く、ヒドロキシカルボ
ン酸、グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれ
る少なくとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸
と、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエ
ステルと、高分子量化剤と、エステル交換触媒とを、溶
剤の非共存或いは共存下で混練することを特徴とする重
量平均分子量が2万〜40万のヒドロキシカルボン酸系
ポリエステル組成物の製造方法であり、
【0018】更に、詳しくは、上記の、ラクトンを除
く、ヒドロキシカルボン酸、グリコリド、及びラクチド
からなる群より選ばれる少なくとも一つから成るポリヒ
ドロキシカルボン酸と、ジカルボン酸成分及びジオール
成分から成るポリエステルの重量比が99/1〜10/
90の範囲で、ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン
酸、グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれる
少なくとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸と、
ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエステ
ルとの合計量100重量部に対して高分子量化剤を0.
001〜5重量部用いることを特徴とする重量平均分子
量が2万〜40万のヒドロキシカルボン酸系ポリエステ
ル組成物の製造方法であり、
【0019】更に、上記の製造法により得られるヒドロ
キシカルボン酸系ポリエステル組成物を減圧下で揮発成
分を除去することを特徴とする低揮発分のヒドロキシカ
ルボン酸系ポリエステル組成物の製造方法である。
【0020】本発明の製造方法は、詳しくは、特に、ヒ
ドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物のジカルボン
酸成分及びジオ−ル成分から成るポリエステルが、その
ジカルボン酸成分及びジオ−ル成分のいずれか一方、も
しくは両方に、一つ以上の二重結合を有するか、及び/
又は、一つ以上のエーテル結合の酸素原子を有するか及
び/又は、一つ以上の分岐鎖を有することを特徴とする
ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製造方法
である。
【0021】更に本発明の製造方法は、用いるポリヒド
ロキシカルボン酸が、特にポリ乳酸であることを特徴と
するヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製造
方法であり、また用いる高分子量化剤が、多価カルボン
酸、金属錯体、エポキシ化合物、イソシアネートから選
ばれる1つ以上、及びそれらの混合物であることを特徴
とするヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製
造方法である。
【0022】また、本発明の製造方法は、上記のヒドロ
キシカルボン酸系ポリエステル組成物に、更にキレート
剤及び/または酸性リン酸エステル類を、ヒドロキシカ
ルボン酸系ポリエステル組成物100重量部に対して
0.001重量部から5重量部を混練することを特徴と
する重量平均分子量が2万〜40万のヒドロキシカルボ
ン酸系ポリエステル組成物の製造方法である。
【0023】また本発明の製造方法は、これらの製造方
法で得られたヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成
物を減圧下で脱揮することを特徴とするものであり、詳
しくは、槽型脱揮装置、薄膜蒸発装置或いはベント付き
押出機を用いて、温度130〜250℃、減圧度0.0
1〜50torrで脱揮すること特徴とする揮発成分の
少ないヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製
造方法を含むものである。更に、本発明は、本発明の製
造方法により得られる、重量平均分子量が2万〜40万
のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物を含むも
のである。
【0024】以下に、本発明を更に詳細に説明する。本
発明のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物は、
ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン酸、グリコリド、
及びラクチドからなる群より選ばれる少なくとも一つか
ら成るポリヒドロキシカルボン酸と、ジカルボン酸成分
とジオール成分から成るポリエステルと、高分子量化剤
と、所望により、キレート剤及び/または酸性リン酸エ
ステル類から構成されるものである。
【0025】この構成成分の高分子量化剤は、特に、ポ
リヒドロキシカルボン酸、及び柔軟な性質を有するジカ
ルボン酸成分とジオール成分から成るポリエステルの分
子量を高め、ポリヒドロキシカルボン酸、及びジカルボ
ン酸成分とジオール成分から成るポリエステルから構成
される組成物の柔軟性、機械的強度などを改善させるも
のであり、また、所望により添加する、キレート剤、及
び酸性リン酸エステル類は、ポリヒドロキシカルボン酸
と、ジカルボン酸成分とジオール成分から成るポリエス
テル及び高分子量化剤から構成される組成物中に含まれ
ている触媒中の金属イオンと錯体を形成し、その活性を
消失させ、その組成物の熱安定性、貯蔵安定性を大幅に
改善させるものである。
【0026】本発明のヒドロキシカルボン酸系ポリエス
テル組成物の各構成成分について、順次説明する。本発
明で使用されるラクトンを除く、ヒドロキシカルボン
酸、グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれる
少なくとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸とし
ては、特に限定されるものでないが、例えば、3−ヒド
ロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ吉草
酸、4−ヒドロキシ吉草酸、5−ヒドロキシ吉草酸、グ
リコール酸、ジメチルグリコール酸、β−ヒドロキシプ
ロパン酸、α−ヒドロキシ酪酸、γ−ヒドロキシ酪酸、
α−ヒドロキシ草酸、δ−ヒドロキシ草酸、α−ヒ
ドロキシカプロン酸、β−ヒドロキシカプロン酸、γ−
ヒドロキシカプロン酸、
【0027】δ−ヒドロキシカプロン酸、δ−ヒドロキ
シメチルカプロン酸、ε−ヒドロキシカプロン酸、ε−
ヒドロキシメチルカプロン酸、L−乳酸、D−乳酸など
のヒドロキシカルボン酸、グリコリド、L−ラクチド、
D−ラクチド、D,L−ラクチド、メソ−ラクチドなど
の環状エステル及びそれらの混合物から成るポリエステ
ルを挙げることができる。
【0028】このポリヒドロキシカルボン酸の製造方法
は、特に限定されるものではないが、例えば、微生物生
産による方法や化学合成による方法が挙げられる。微生
物生産による方法としては、例えば、3−ヒドロキシ酪
酸は、グルコースから微生物発酵により、3−ヒドロキ
シ酪酸と3−ヒドロキシ吉草酸との共重合体はグルコー
ス及びプロピオン酸から水素細菌A.eutrophusを用いて
発酵により生産される。また、化学合成によるポリヒド
ロキシカルボン酸の製造方法としては、ヒドロキシカル
ボン酸の縮重合や環状エステルの開環重合が挙げられ
る。
【0029】その代表例として、ポリ乳酸や乳酸の共重
合体などの乳酸系ポリエステルは、特開昭6−1725
02号公報、特開昭7−172425号公報に開示され
ているように溶剤の非共存或いは存在下で、乳酸やその
共重合成分を脱水縮合したり、POLYMER,20
巻,1459頁(1979年)に見られるように乳酸の
脱水環状二量体のラクチドや、その共重合成分を触媒存
在下で開環重合することにより製造される。
【0030】乳酸は、立体異性体を有するモノマーであ
る。即ち、乳酸にはL−乳酸、D−乳酸が存在する。L
−乳酸、またはD−乳酸のみを含む重合体は結晶化して
高融点が得られる。また、乳酸の脱水環状二量体のラク
チドはD−ラクチド、L−ラクチド、メソ−ラクチドの
異性体があり、D−ラクチド或いはL−ラクチドのみを
含む重合体も結晶化して高融点が得られる。そのため、
乳酸系ポリエステルはこれら二種の乳酸或いは三種のラ
クチドを組み合わせることによって、好ましいポリマー
特性を実現できる。
【0031】特に、乳酸系ポリエステルで優れた耐熱性
を得るためには、乳酸成分の光学活性は高い方が好まし
い。具体的には本発明の乳酸系ポリエステルの構成成分
の乳酸成分として、総乳酸中、L体或いはD体が70%
以上含まれることが好ましい。更に高い熱物性を得るた
めには、乳酸成分として、L体或いはD体が80%以上
であることが好ましい。また、ラクチドについても、L
−ラクチド或いはD−ラクチドを総ラクチド中、70%
以上を含まれることが好ましく、更に高い熱物性を発現
するためには、L−ラクチド或いはD−ラクチドを総ラ
クチド中80%以上であることが好ましい。
【0032】とりわけ、商業的にはL−乳酸の方が発酵
合成により安価で高純度のものが得られるため、乳酸系
ポリエステルの乳酸成分としてはL体が70%以上含ま
れることが好ましい。更に高い耐熱性を得るためには、
乳酸成分としてはL体が80%以上であることが適して
いる。ラクチドの場合も同様に、L−ラクチドを総ラク
チド中、70%以上を含まれることが好ましく、更に高
い熱物性を発現するためには、L−ラクチドを総ラクチ
ド中80%以上であることが好ましい。
【0033】ポリ3−ヒドロキシ酪酸やポリ乳酸などの
ポリヒドロキシカルボン酸は、一般に、柔軟性に欠ける
ことが知られている。それらに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を混練することによって
柔軟性が改善される。
【0034】このポリエステルの構成成分であるジカル
ボン酸成分としては、具体的には、芳香族ジカルボン酸
成分である、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ
る。また、脂肪族ジカルボン酸成分であるコハク酸、メ
チルコハク酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、メ
チルグルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル
酸、ドデカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン
酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ダイマー
酸など及びそれらの混合物が挙げられる。
【0035】とりわけ、炭素原子数4〜20の脂肪族ジ
カルボン酸成分を使用したときには柔軟性が改善され、
二重結合を有する無水マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、ダイマー酸などの使用では耐熱性が改善される。
【0036】また、ポリエステルの構成成分であるジオ
ール成分に関しては、特に種類を問わないが、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、2,3−ブチレン
グリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブ
チレングリコール、1,4−ペンタンジオール、1,5
−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、オクタンジオール、ネオペンチ
ルグリコール、
【0037】シクロヘキサンジメタノール、2,2,
4,−トリメチルペンタン−1,3−ジオール、水添ビ
スフェノールA、キシレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、トリプロピレングリコール等及びそれらの混合物
が挙げられる。
【0038】更にジオール成分として、エーテル結合の
酸素原子を有するポリオキシアルキレンを使用したとき
には柔軟性に優れる。例えば、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ル、ポリペンタンジオール、ポリテトラメチレングリコ
ールなどが挙げられる。
【0039】また、ポリエステルのジカルボン酸成分及
びジオ−ル成分として、脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪
族ジオール成分を使用したときには、生分解性、柔軟性
に優れることから好ましい。更に、ジカルボン酸成分と
ジオール成分として、分岐鎖を有するものは透明性に優
れる。
【0040】このジカルボン酸成分とジオール成分から
成るポリエステルは、ジカルボン酸成分とジオール成分
とをエステル化触媒の存在下に脱水、脱グリコール縮合
やエステル交換反応などにより製造される。
【0041】本発明に用いる、ポリヒドロキシカルボン
酸(A)とポリエステル(B)の比率は、A/Bが99
/1〜10/90重量部であり、とりわけ、高い融点を
得るためには、A/Bが99/1〜40/60重量部で
あることが好ましい。更に、高い剛性を得るためには、
A/Bが99/1〜70/30重量部であり、優れた柔
軟性を得るためには、A/Bが70/30〜40/60
重量部であることが好ましい。
【0042】本発明で使用される高分子量化剤として
は、多価カルボン酸、金属錯体、エポキシ化合物、イソ
シアネート或いはそれらの混合物を挙げることができ
る。多価カルボン酸としては、(無水)フタル酸、(無
水)マレイン酸、トリメチルアジピン酸、トリメシン
酸、(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメリット
酸、(無水)3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン
酸、大日本インキ化学工業株式会社製のエピクロン44
00等及びそれらの混合物が挙げられる。特に、3官能
以上のカルボン酸は高分子量化に有効で好ましい。
【0043】金属錯体としては、蟻酸リチウム、ナトリ
ウムメトキシド、プロピオン酸カリウム、マグネシウム
エトキシド、プロピオン酸カルシウム、マンガンアセチ
ルアセトナート、コバルトアセチルアセトナート、亜鉛
アセチルアセトナート、コバルトアセチルアセトネー
ト、鉄アセチルアセトネート、アルミニウムアセチルア
セトネート、アルミニウムイソプロポキシド、テトラブ
トキシチタンなどが挙げられ、とりわけ、2価以上の金
属錯体が好ましい。
【0044】エポキシ化合物としては、ビスフェノール
A型ジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオール
ジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグ
リシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステ
ル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、ο−
フタル酸ジグリシジルエステル、3,4−エポキシシク
ロヘキシルメチル−3,4エポキシシクロヘキサンカル
ボキシレート、ビス(3,4エポキシシクロヘキシル)
アジペート、テトラデカン−1,14−ジカルボン酸グ
リシジルエステルなどを用いることができる。
【0045】イソシアネートとしては、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネー
ト、2,6−トリレンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、
1,5−ナフチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ジイソシアネートで修飾したポリエーテル、ジイソ
シアネートで修飾したポリエステル、多価アルコールに
2官能性イソシアネートで修飾した化合物、多価イソシ
アネートで修飾したポリエーテル、多価イソシアネート
で修飾したポリエステルなど及びそれらの混合物が挙げ
られる。
【0046】これらの高分子量化剤の中では、安全性、
着色などから多価カルボン酸、金属錯体が好ましく、生
分解性からは脂肪族系化合物が好ましい。高分子量化剤
の添加量は、その種類によって異なるが、一般にポリヒ
ドロキシカルボン酸と、ジカルボン酸成分及びジオール
成分から成るポリエステルの合計量100重量部に対し
て0.001重量部〜5重量部を、更に好ましくは0.
01重量部〜2重量部を添加することが良い。
【0047】5重量部を越えるときにはヒドロキシカル
ボン酸系ポリエステル組成物が、ゲル化したり、着色し
たり、粘度低下を起こすことから好ましくない。また
0.001重量部未満では高分子量化に対して十分な効
果が認められない。本発明で使用されるキレート剤とし
ては、有機系キレート剤と無機系キレート剤がある。有
機系キレート剤は、吸湿性が少なく、熱安定性に優れ
る。
【0048】有機系キレート剤としては、特に、限定さ
れないが、アミノ酸、フェノール類、ヒドロキシカルボ
ン酸、ジケトン類、アミン類、オキシム、フェナントロ
リン類、ピリジン化合物、ジチオ化合物、配位原子とし
てN含有フェノール、配位原子としてN含有カルボン
酸、ジアゾ化合物、チオール類、ポルフィリン類などが
挙げられる。それらは、ヒドロキシカルボン酸系ポリエ
ステル組成物中に含有される触媒の金属イオンと錯体を
形成して触媒活性を失わせるものである。
【0049】アミノ酸としては、具体的には、グリシ
ン、ロイシン、アラニン、セリン、α−アミノ酪酸、ア
セチルアミノ酢酸、グリシルグリシン、グルタミン酸な
ど、フェノール類としてはアリザリン、t−ブチルカテ
コール、4−イソプロピルトロポロン、クロモトロープ
酸、タイロン、オキシン、没食子酸プロピルなど、ヒド
ロキシカルボン酸としては酒石酸、シュウ酸、クエン
酸、クエン酸モノオクチル、ジベンゾイル−D−酒石
酸、ジパラトルオイル−D−酒石酸等が挙げられる。
【0050】ジケトン類としては、アセチルアセトン、
ヘキサフルオロアセチルアセトン、ヘンゾイルアセト
ン、テノイルトリフルオロアセトン、トリフルオルアセ
チルアセトン等、アミン類としてはエチレンジアミン、
ジエチレントリアミン、1,2,3−トリアミノプロパ
ン、チオジエチルアミン、トリエチレンテトラミン、ト
リエタノールアミン、テトラエチレンペンタミン、ペン
タエチレンヘキサミン等が挙げられる。
【0051】オキシムとしては、ジメチルグリオキシ
ム、α,α−フリルジオキシム、サリチルアルドキシム
等、フェナントロリン類としては、ネオクプロイン、
1,10−フェナントロリン等、ピリジン化合物として
は2,2−ビピリジン、2,2’,2”−テルピリジル
等、ジチオ化合物としてはキサントゲン酸、ジエチルジ
チオカルバミン酸、トルエン−3,4−ジチオール等、
配位原子N含有フェノールとしては、ο−アミノフェノ
ール、オキシン、ニトロソR塩、2−ニトロソ−5−ジ
メチルアミノフェノール、1−ニトロソ−2−ナフトー
ル、8−セレノキノリン等が挙げられる。
【0052】配位原子N含有カルボン酸としては、キナ
ルジン酸、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン二酢酸、
ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、エチレンジ
アミン四酢酸、trans−シクロヘキサンジアミン四
酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテト
ラミン六酢酸、アニリン二酢酸、2−スルホアニリン二
酢酸、3−スルホアニリン二酢酸、4−スルホアニリン
二酢酸、2−アミノ安息香酸−N,N−二酢酸、3−ア
ミノ安息香酸−N,N−二酢酸、
【0053】4−アミノ安息香酸−N,N−二酢酸、メ
チルアミン二酢酸、β−アラニン−N,N−二酢酸、β
−アミノエチルスルホン酸−N,N−二酢酸、β−アミ
ノエチルホスホン酸−N,N−二酢酸等、ジアゾ化合物
としてはジフェニルカルバゾン、マグネソン、ジチゾ
ン、エリオクロムブラックT、4−(2−チアゾリルア
ゾ)レゾルシン、1−(2−ピリジルアゾ)−2−ナフ
トール等、
【0054】チオール類としてはチオオキシン、チオナ
リド、1,1,1−トリフルオロ−4−(2−チエニ
ル)−4−メルカプト−3−ブテン−2−オン、3−メ
ルカプト−p−クレゾール等、ポルフィリン類としては
テトラフェニルポルフィン、テトラキス(4−N−メチ
ルピリジル)ポルフィンなど、その他としてクペロン、
ムレキシド、ポリエチレンイミン、ポリメチルアクリロ
イルアセトン、ポリアクリル酸等及びそれらの混合物を
挙げることができる。
【0055】なかでも、効率よくポリヒドロキシカルボ
ン酸や、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポ
リエステル中に含まれる触媒の金属イオンと配位結合
し、ポリマー鎖の切断を抑制する有機系キレート剤とし
ては、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン二酢酸、テト
ラエチレンペンタミン、ヒドロキシエチルエチレンジア
ミン三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、trans−シ
クロヘキサンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五
酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸などの配位原子N
含有カルボン酸、酒石酸、ジベンゾイル−D−酒石酸、
ジパラトルオイル−D−酒石酸、クエン酸、クエン酸モ
ノオクチルなどのヒドロキシカルボン酸が挙げられる。
【0056】特に、上記の配位原子N含有カルボン酸
は、熱安定性や貯蔵安定性に優れ、ヒドロキシカルボン
酸は着色が少ない特徴を有している。無機系キレート剤
は、吸湿性が高く、吸湿すると、効果がなくなるため、
取り扱いに注意が必要である。具体的には、リン酸、亜
リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸などのリン酸類を挙げ
ることができる。
【0057】キレート剤の有機系キレート剤或いは無機
系キレート剤の添加剤はその種類、ラクトンを除く、ヒ
ドロキシカルボン酸、グリコリド、及びラクチドからな
る群より選ばれる少なくとも一つから成るポリヒドロキ
シカルボン酸や、ジカルボン酸成分及びジオール成分か
ら成るポリエステル中に含まれる触媒の種類、量によっ
て異なるが、ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン酸、
グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれる少な
くとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸と、ジカ
ルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエステルの
合計量に対して0.001重量部〜5重量部、或いは、
使用触媒1重量部に対して0.1〜100重量部を添加
することが好ましい。
【0058】いずれのキレート剤もポリマー鎖の切断を
最小に抑えることができ、また、有機系キレート剤と無
機系キレート剤を混合して使用しても差し支えない。ま
た、本発明で使用される酸性リン酸エステル類は、ヒド
ロキシカルボン酸系ポリエステル組成物中に含有される
触媒の金属イオンと錯体を形成し、触媒活性を失わせ、
ポリマー鎖の切断抑制に大きな効果を示す。
【0059】酸性リン酸エステル類としては、酸性リン
酸エステル、ホスホン酸エステル、アルキルホスホン酸
等及びその混合物を指すもので、その一般式を化1に示
す。
【0060】
【化1】 (式中、R1はアルキル基またはアルコキシル基、R2
アルキル基またはアルコキシル基またはヒドロキシル基
を表す。)
【0061】具体的には、酸性リン酸エステルとして
は、リン酸モノメチル、リン酸ジメチル、リン酸モノエ
チル、リン酸ジエチル、リン酸モノプロピル、リン酸ジ
プロピル、リン酸モノイソプロピル、リン酸ジイソプロ
ピル、リン酸モノブチル、リン酸ジブチル、リン酸モノ
ペンチル、リン酸ジペンチル、リン酸モノヘキシル、リ
ン酸ジヘキシル、リン酸モノオクチル、リン酸ジオクチ
ル、
【0062】リン酸モノエチルヘキシル、リン酸ジエチ
ルヘキシル、リン酸モノデシル、リン酸ジデシル、リン
酸モノイソデシル、リン酸ジイソデシル、リン酸モノウ
ンデシル、リン酸ジウンデシル、リン酸モノドデシル、
リン酸ジドデシル、リン酸モノテトラデシル、リン酸ジ
テトラデシル、リン酸モノヘキサデシル、リン酸ジヘキ
サデシル、リン酸モノオクタデシル、リン酸ジオクタデ
シル、リン酸モノフェニル、リン酸ジフェニル、リン酸
モノベンジル、リン酸ジベンジルなど、
【0063】ホスホン酸エステルとしては、ホスホン酸
モノメチル、ホスホン酸モノエチル、ホスホン酸モノプ
ロピル、ホスホン酸モノイソプロピル、ホスホン酸モノ
ブチル、ホスホン酸モノペンチル、ホスホン酸モノヘキ
シル、ホスホン酸モノオクチル、ホスホン酸モノエチル
ヘキシル、ホスホン酸モノデシル、ホスホン酸モノイソ
デシル、ホスホン酸モノウンデシル、ホスホン酸モノド
デシル、ホスホン酸モノテトラデシル、ホスホン酸モノ
ヘキサデシル、ホスホン酸モノオクタデシル、ホスホン
酸モノフェニル、ホスホン酸モノベンジルなど、
【0064】アルキルホスホン酸としては、モノメチル
ホスホン酸、ジメチルホスホン酸、モノエチルホスホン
酸、ジエチルホスホン酸、モノプロピルホスホン酸、ジ
プロピルホスホン酸、モノイソプロピルホスホン酸、ジ
イソプロピルホスホン酸、モノブチルホスホン酸、ジブ
チルホスホン酸、モノペンチルホスホン酸、ジペンチル
ホスホン酸、モノヘキシルホスホン酸、ジヘキシルホス
ホン酸、イソオクチルホスホン酸、ジオクチルホスホン
酸、モノエチルヘキシルホスホン酸、ジエチルヘキシル
ホスホン酸、モノデシルホスホン酸、ジデシルホスホン
酸、
【0065】モノイソデシルホスホン酸、ジイソデシル
ホスホン酸、モノウンデシルホスホン酸、ジウンデシル
ホスホン酸、モノドデシルホスホン酸、ジドデシルホス
ホン酸、モノテトラデシルホスホン酸、ジテトラデシル
ホスホン酸、モノヘキサデシルホスホン酸、ジヘキサデ
シルホスホン酸、モノオクタデシルホスホン酸、ジオク
タデシルホスホン酸などや、モノフェニルホスホン酸、
ジフェニルホスホン酸、モノベンジルホスホン酸、ジベ
ンジルホスホン酸など、及びそれらの混合物を挙げるこ
とができる。
【0066】酸性リン酸エステル類では、とりわけ酸性
リン酸エステルが触媒失活に大きな効果を示す。酸性リ
ン酸エステル類の添加量は、その種類、使用触媒の種
類、混練条件によって異なるが、ポリヒドロキシカルボ
ン酸と、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポ
リエステルの合計量に対して、0.001重量部〜5重
量部、或いは、使用触媒1重量部に対して、0.1〜1
00重量部を添加することが好ましい。
【0067】本発明のヒドロキシカルボン酸系ポリエス
テル組成物の具体的な製造方法としては、ポリ乳酸等の
ポリヒドロキシカルボン酸と、ジカルボン酸成分とジオ
ール成分から成るポリエステルと、高分子量化剤とを同
時に混練し高分子量化を図る方法や、予め、高分子量化
剤とジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエ
ステルとを混練、高分子量化後、ラクトンを除く、ヒド
ロキシカルボン酸、グリコリド、及びラクチドからなる
群より選ばれる少なくとも一つから成るポリヒドロキシ
カルボン酸をエステル交換触媒の非存在或いは存在下で
混練する方法などがある。
【0068】後者の方法がより高分子量になり好まし
い。この混練条件は、ポリヒドロキシカルボン酸、ジカ
ルボン酸成分とジオール成分から成るポリエステル、及
び高分子量剤の種類により異なるが、混練温度は130
℃〜250℃で、混練時間は1分〜30分であることが
好ましい。
【0069】このときに使用されるエステル交換触媒と
しては、一般的に知られている錫、亜鉛、鉛、チタン、
ビスマス、ジルコニウム、ゲルマニウム、コバルトなど
の金属及びその化合物が挙げられ、金属化合物について
は、特に、金属有機化合物、炭酸塩、ハロゲン化物が好
ましい。
【0070】具体的には、オクタン酸錫、塩化錫、塩化
亜鉛、酢酸亜鉛、酸化鉛、炭酸鉛、塩化チタン、ジアセ
トアセトキシオキシチタン、テトラエトキシチタン、テ
トラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、酸化ゲ
ルマニウム、酸化ジルコニウムなどが適している。その
添加量は、反応成分100重量部に対して0.001〜
2重量部が好ましく、0.002重量部〜0.5重量部
が反応速度、着色などの点から、更に好ましい。
【0071】また、本発明で使用されるキレート剤及び
/または酸性リン酸エステル類の添加時期としては、ポ
リヒドロキシカルボン酸と、ジカルボン酸成分及びジオ
ール成分から成るポリエステルと、高分子量化剤と同時
に、それらの混練後、或いは高分子量化剤が混練された
ポリヒドロキシカルボン酸と、ジカルボン酸成分及びジ
オール成分から成るポリエステルとの組成物に添加混練
することが好ましい。
【0072】ポリヒドロキシカルボン酸、或いはジカル
ボン酸成分及びジオール成分から成るポリエステルに含
まれる触媒の金属イオンと、キレート剤及び/又は酸性
リン酸エステル類との配位結合の形成は、攪拌の状態に
大きく依存するが、比較的早く、3分程度で十分であ
り、好ましくは1〜30分である。その反応温度は13
0℃〜250℃であることが好ましい。
【0073】本発明のヒドロキシカルボン酸系ポリエス
テル組成物中の残留揮発成分を低減し、その組成物の熱
安定性、貯蔵安定性を改善するための脱揮時期として
は、高分子量化剤の添加混練後、或いはキレート剤或い
は酸性リン酸エステル類の添加混練後、いずれでも良い
が、後者がより残留揮発成分を低減できて好ましい。
【0074】混練中のポリマーの分解や着色を防ぐた
め、混練する雰囲気は乾燥した不活性ガス中がよい。特
に窒素、アルゴンガス雰囲気下、またはバブリング状態
で混練を行うことが好ましい。また、ポリヒドロキシカ
ルボン酸と、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成
るポリエステル、高分子量化剤、キレート剤、酸性リン
酸エステル類等は、混練前に予め乾燥させ水分を除去し
ておくことが好ましい。
【0075】また、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステ
ル組成物の製造には、溶剤などを使用することができ
る。溶剤の使用により、ヒドロキシカルボン酸系ポリエ
ステル組成物の粘度は低められ、混練中のせん断熱によ
る局所発熱は抑制され、着色が減少される。使用できる
溶剤として、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キ
シレン、シクロヘキサノン、イソプロピルエーテルなど
が挙げられる。
【0076】このようにして得られるヒドロキシカルボ
ン酸系ポリエステル組成物は、ある程度以上の分子量が
あることが好ましいが、ラクトンを除く、ヒドロキシカ
ルボン酸、グリコリド、及びラクチドからなる群より選
ばれる少なくとも一つから成るポリヒドロキシカルボン
、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエ
ステル、高分子量化剤、キレート剤、酸性リン酸エステ
ル類などの種類、組合せ、添加量、混練条件などにより
大きく変わる。しかし品質面や成形加工面から、重量平
均分子量は2万〜40万の範囲が好ましい。更に好まし
くは3万〜30万である。2万未満では満足できる機械
的物性を得ることができない。40万を越えると成形加
工面や生産効率面から好ましくない。
【0077】また、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステ
ル組成物の製造工程などで、粘度調節剤として、トリメ
チロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、グリセリンなどの多価アルコールなどを混
練してもよい。
【0078】更に、本発明で、乳酸系ポリエステル組成
物を製造する際、乳酸成分以外の成分を加えて乳酸系ポ
リエステルを製造することができる。特に軟質化、機械
的強度、耐熱性など目的に応じて乳酸以外のヒドロキシ
カルボン酸成分や環状エステルを1〜40重量%加える
ことができる。
【0079】これらの成分については、特に限定されな
いが、具体的には3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ
酪酸、3−ヒドロキシ吉草酸、4−ヒドロキシ吉草酸、
5−ヒドロキシ吉草酸、グリコール酸、ジメチルグリコ
ール酸、β−ヒドロキシプロパン酸、α−ヒドロキシ酪
酸、γ−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシ草酸、δ−
ヒドロキシ草酸、α−ヒドロキシカプロン酸、β−ヒ
ドロキシカプロン酸、
【0080】γ−ヒドロキシカプロン酸、δ−ヒドロキ
シカプロン酸、δ−ヒドロキシメチルカプロン酸、ε−
ヒドロキシカプロン酸、ε−ヒドロキシメチルカプロン
酸などのヒドロキシカルボン酸、グリコリド、メソ−ラ
クチドなどの環状エステル及びそれらの混合物を乳酸或
いはラクチドと共重合しても良く、更に、上記のヒドロ
キシカルボン酸や環状エステル及びそれらの混合物から
成るポリエステルを混練しても良い。
【0081】また、本発明のヒドロキシカルボン酸系ポ
リエステル組成物は、単独で十分に可塑性があり、優れ
た成形性を有するが、特に高い流動性や柔軟性を図る場
合には、アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチ
ル、トリオクチルトリメリテート、フタル酸ジエチル、
フタル酸ジオクチル、ポリプロピレングリコールアジピ
ン酸、アジピン酸ブタンジオールなどの可塑剤を添加し
ても良い。
【0082】なかでも、アジピン酸系ポリエステル可塑
剤は、特に流動性や柔軟性の改良効果が大きく、とりわ
け、重量平均分子量が20,000以下で、ポリエステ
ルの末端がアルコールなどで封止されているものが成形
加工時に安定性が良く好ましい。
【0083】これらの可塑剤の添加量は、特に限定され
るものではないが、過剰の可塑剤がポリマーから溶出す
るブリーディングを避ける目的で、ヒドロキシカルボン
酸系ポリエステル組成物100重量部に対して1重量部
〜40重量部を添加することが好ましい。
【0084】また、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マ
グネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バ
リウム、パルミチン酸ナトリウムなどの金属石鹸類、鉱
油、流動パラフィン、ステアリン酸、エチレンビスステ
アリルアマイドなどの滑剤を添加しても良い。
【0085】更に、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸
エステル塩、リン酸エステル塩などの陰イオン界面活性
剤、脂肪族アミン塩、脂肪族四級アンモニウム塩、芳香
族アンモニウム塩、複素環アンモニウム塩などの陽イオ
ン界面活性剤、ベタイン、アミノカルボン酸塩、イミダ
ゾリン誘導体などの両性界面活性剤、アルキル及びアリ
ルポリアルキレンエーテル、ポリオキシエチレンポリオ
キシプロピルアルキルエーテルなどのエーテル型、グリ
セリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビ
タンエステルのポリオキシエチレンエーテルなどのエー
テルエステル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステ
ル、グリセリンエステル、プロピレングリコールエステ
ル、蔗糖エステルなどのエステル型、
【0086】脂肪族アルカノールアミド、ポリオキシエ
チレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミ
ン、アミンオキシドなどの含窒素型などの非イオン界面
活性剤を添加しても良い。滑剤や界面活性剤の添加量
は、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物100
重量部に対して0.01重量部〜5重量部を添加するこ
とが好ましい。
【0087】また、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステ
ルの耐熱性や剛性を高めるために、一般的なフィラー、
例えばタルク、炭酸カルシウム、シリカ、クレー、ケイ
ソウ土、パーライトなどの無機系充填剤、或いは木粉、
澱粉、セルロース、セルロース誘導体などの有機系充填
剤を添加混合しても良い。これらの充填剤の添加量は特
に限定されるものではないが、ヒドロキシカルボン酸系
ポリエステル組成物100重量部に対して、通常1重量
部〜50重量部を添加することが好ましい。
【0088】更に、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収
剤、帯電防止剤、難燃剤、ワックス類、結晶化促進剤な
どを混練工程などに添加しても良い。それらの添加量は
ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物100重量
部に対して、0.01重量部〜5重量部が好ましい。
【0089】具体的には、酸化防止剤としては、2,6
−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキ
シアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフ
ェノール、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネー
ト、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネートなど
を、熱安定剤としては、トリフェニルホスファイト、ト
リラウリルホスファイト、トリスノニルフェニルホスフ
ァイトなどを、
【0090】紫外線吸収剤としては、p−t−ブチルフ
ェニルサリシレート、2−ヒドロキシ−4−メトキシベ
ンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−
カルボキシベンゾフェノン、2,4,5−トリヒドロキ
シブチロフェノンなどを、帯電防止剤としては、N,N
−ビス(ヒドリキシエチル)アルキルアミン、アルキル
アミン、アルキルアリルスルフォネート、アルキルスル
フォネートなどを、
【0091】難燃剤としては、ヘキサブロモシクロドデ
カン、トリス−(2,3−ジクロロプロピル)ホスフェ
ート、ペンタブロモフェニルアリルエーテルなどが挙げ
られる。また、酸化チタンやカーボンブラックなどの着
色剤を加えても良い。
【0092】次に、本発明で使用されるヒドロキシカル
ボン酸系ポリエステル組成物の製造装置について説明す
る。
【0093】ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成
物の製造方法としては、特に、限定されないが、ポリヒ
ドロキシカルボン酸、ジカルボン酸成分及びジオール成
分から成るポリエステル、高分子量化剤、キレート剤及
び/または酸性リン酸エステル類をブレンダーで混合後
或いは直接フィーダーで混練機へ供給し混練する方法
【0094】、ポリヒドロキシカルボン酸、ジカルボン
酸成分とジオール成分から成るポリエステル、高分子量
化剤をブレンダーで混合後或いは直接フィーダーで混練
機へ供給して混練後、更に、キレート剤及び/または酸
性リン酸エステル類を添加ラインで混練機へ供給し混練
する方法、
【0095】ジカルボン酸成分及びジオール成分から成
るポリエステルと高分子量化剤とをブレンダーで混合後
或いは直接フィーダーで混練機へ供給して混練後、ポリ
ヒドロキシカルボン酸、キレート剤及び/または酸性リ
ン酸エステル類をフィーダーで混練機へ供給し混練する
方法、
【0096】ジカルボン酸成分及びジオール成分から成
るポリエステルと高分子量化剤とをブレンダーで混合後
或いは直接フィーダーで混練機へ供給して混練後、ポリ
ヒドロキシカルボン酸をフィーダーで混練機へ供給、エ
ステル交換触媒の非存在或いは存在下で混練後、キレー
ト剤及び/または酸性リン酸エステル類を添加ラインで
混練機へ供給し混練する方法等によって得られたヒドロ
キシカルボン酸系ポリエステル組成物を脱揮装置に移送
し、減圧下で溶剤、揮発成分を除去後、ペレタイザーで
ペレット化して製造される。
【0097】この他、混練過程で、キレート剤及び/ま
たは酸性リン酸エステル類が未添加のヒドロキシカルボ
ン酸系ポリエステル組成物をペレット化或いは粉砕し、
それにキレート剤及び/または酸性リン酸エステル類を
ブレンダーで混合後、脱揮装置に移送し、減圧下で脱揮
する方法もある。
【0098】また、これらのペレット或いは粉砕物にキ
レート剤及び/または酸性リン酸エステル類をブレンダ
ーで混合後、成形加工機に供給混練し、必要に応じ脱揮
して成形加工することも可能である。
【0099】更に、成形加工機である押出機や射出成形
機内にキレート剤及び/または酸性リン酸エステル類を
供給する添加ラインを設けて成形加工することもでき
る。なお、本発明で使用されるブレンダー或いはフィー
ダーは一般的なものでよいが、運転は不活性ガス雰囲気
下で行われることが好ましい。
【0100】また、混練機としては、押出機、ニーダ
ー、リアクターなどを使用することができる。ポリヒド
ロキシカルボン酸、ジカルボン酸成分及びジオール成分
から成るポリエステル、高分子量化剤、キレート剤、酸
性リン酸エステル類などのヒドロキシカルボン酸系ポリ
エステル組成物の混練では、高粘度になるため、押出機
或いはニーダーを使用することが、また、これらのヒド
ロキシカルボン酸系ポリエステル組成物を溶剤の存在或
いはエステル交換触媒の存在下で混練するときには、ニ
ーダー或いはリアクターを使用することが好ましい。
【0101】押出機としては、単軸押出機或いは二軸押
出機を使用できるが、混練状態から二軸押出機が好まし
い。更に、混練後、引き続いて残留揮発成分などを除去
するためにはベント口が付いているものが好ましい。ベ
ント口は開口面積が大きく、多数個、具体的には1個か
ら5個設けることが揮発成分の低減化から好ましい。
【0102】揮発成分を除く際、減圧下で行うため、揮
発成分と同時にポリマーがベント口に流入(所謂ベント
アップ)しないようなシリンダー及びスクリュー形状に
する必要がある。また、揮発成分がベント口内で析出し
たり、減圧配管中で析出したりしないようにベント口お
よび真空配管を保温する必要がある。キレート剤及び/
または酸性リン酸エステル類の供給ラインをシリンダー
の途中につくり、混合し取り出すことができる。また、
押出機内は不活性ガス雰囲気下で混練することが好まし
い。
【0103】具体的な押出条件としては、温度130〜
250℃、減圧度0.01〜50torrで混練し、ポ
リヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物中の揮発
成分を、乳酸系ポリエステル組成物ではラクチドを除去
することが好ましい。ニーダーとしては、通常使用され
ているバッチ式、連続式ものが使用できる。系内は不活
性ガス雰囲気下で、混練物が外部大気に全く触れること
なく混練されることが好ましい。
【0104】具体的な混練条件としては、温度130〜
250℃、減圧度0.01〜50torrで混練し、ポ
リヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物中の揮発
成分を、乳酸系ポリエステル組成物ではラクチドを除去
することが好ましい。
【0105】リアクターとしては、通常の反応釜を使用
できるが、混練物質は粘度が高く、攪拌剪断応力により
生ずる攪拌熱による分子量低下や着色などから、剪断応
力が小さく、しかも均一に混合できるスタティック・ミ
キサーの使用が好ましい。また、スタティック・ミキサ
ーは、通常管状であり、複数のスタティック・ミキサー
を線状に連結され、混練物がミキサー内を連続的に移動
するときは、不活性ガス雰囲気下で外部大気に全く触れ
ることなく混練されることが好ましい。
【0106】次に、ニーダー、リアクターなどで混練さ
れたヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物は、揮
発成分、溶剤、臭気成分などを除去するため、槽型脱揮
装置、薄膜蒸発装置、ベント付押出機、特にベント付二
軸押出機などの脱揮装置によって連続的に脱揮、ペレッ
ト化されることが好ましく、推奨されるものである。
【0107】また、押出機で混練されたヒドロキシカル
ボン酸系ポリエステル組成物は、槽型脱揮装置、薄膜蒸
発装置などの脱揮装置によって、揮発成分、溶剤、臭気
成分などを除去しても良い。更に、混練後、ペレット化
或いは粉砕されたヒドロキシカルボン酸系ポリエステル
組成物を、乾燥機、流動乾燥機によって、減圧、加熱下
で脱揮する方法がある。脱揮工程は不活性ガス雰囲気下
で外部大気に全く触れることなく脱揮されることが好ま
しい。
【0108】残留揮発成分は、ヒドロキシカルボン酸系
ポリエステル組成物の物性、熱安定性、貯蔵安定性など
の他、成形加工性にも悪影響を及ぼすことから、できる
だけ減らす必要がある。乳酸系ポリエステル組成物の場
合は、残留ラクチドを1重量%以下にすることが望まし
く、更に好ましくは0.1重量%以下にすることが好ま
しい。
【0109】具体的な脱揮の方法としては、脱揮装置内
は減圧、加熱下で行われるが、ヒドロキシカルボン酸系
ポリエステル組成物の分子量を低下させず、着色を防止
するために、脱揮条件として脱揮時間は0.5〜30
分、温度は130〜250℃、減圧度は0.1〜50t
orrで行なうことが好ましい。また、乾燥機による脱
揮方法としては、得られたヒドロキシカルボン酸系ポリ
エステル組成物のペレット或いは粉砕物の分子量を低下
させないため、脱揮時間は5〜400分、温度は60〜
240℃、減圧度は0.1〜50torrが好ましい。
【0110】槽型脱揮装置としては、特開昭59−16
6506号公報、特開昭61−228012号公報、特
開平2−209902号公報などに開示されている装置
を使用することができる。具体的には、槽型脱揮装置
は、竪型多管式熱交換器と脱揮槽から成るもので、混練
工程から取り出されたポリヒドロキシカルボン酸系エス
テル組成物を加熱するための竪型多管式熱交換器を脱揮
槽上に設置し、熱交換器を通過したその組成物が発泡し
ながら直ちに脱揮槽に流下する構造を有する装置が好ま
しく、それらの装置を二基直列に接続した方が、脱揮効
率を高めることから更に好ましい。
【0111】具体的な脱揮条件としては、ヒドロキシカ
ルボン酸系ポリエステル組成物からの揮発成分の効率的
な除去、或いは乳酸系ポリエステル組成物ではラクチド
の再発生を防ぎ、その分子量を低下させないために、脱
揮時間は0.5〜30分、好ましくは0.5〜15分、
更に好ましくは0.5〜5分、温度は130〜250
℃、更に好ましくは150〜220℃、減圧度は0.1
〜50torr、好ましくは0.1〜30torr、更
に好ましくは0.1〜20torrで行なうことが良
い。
【0112】薄膜蒸発装置としては、竪置きにした円筒
状の外壁とその内側に液材料を壁面に押しつけるための
攪拌翼を有し、下部には処理した反応液を装置外へ取り
出すための機構が備わっているものが好ましい。
【0113】薄膜蒸発装置による具体的な脱揮の方法と
しては、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物を
減圧下、加熱しながら行う方法が好ましい。特に、乳酸
系ポリエステル組成物からのラクチドの再発生を防ぎ、
分子量を低下させずに有効な脱揮を行うためには、脱揮
時間は0.5〜30分、好ましくは0.5〜15分、更
に好ましくは0.5〜5分、温度は130〜250℃、
更に好ましくは150〜220℃、減圧度は0.1〜5
0torr、好ましくは0.1〜30torr、更に好
ましくは0.1〜20torrで行なう。
【0114】他の残留揮発成分を低減させる方法とし
て、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物を溶剤
に溶解し、貧溶剤に加えることによってポリマーを得る
再沈澱法がある。例えば、乳酸系ポリエステル組成物の
場合、それを溶解する溶剤としては、ベンゼン、トルエ
ン、エチルベンゼン、キシレン、シクロヘキサノン、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン、メチルイソブチルケトン、メ
チルエチルケトン、イソプロピルエーテル、
【0115】ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭
素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベ
ンゼン、クロロナフタレンなどとこれらの混合溶剤が好
ましく、貧溶剤としては水、メタノール、エタノール、
プロパノール、ブタノール、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、ノナン、デカン、ジエチルエーテルな
どとこれらの混合溶剤が挙げられる。
【0116】再沈澱は、室温または加温しながら溶剤に
2〜20重量%の濃度でヒドロキシカルボン酸系ポリエ
ステル組成物を溶解後、攪拌しながら2〜15倍量の貧
溶剤中に徐々に加え、10〜180分静置し、沈澱させ
る方法が好ましい。得られた沈澱を減圧下及び/または
加熱下で残留した溶剤や揮発成分を取り除く。
【0117】これらの除去方法によって乳酸系ポリエス
テル組成物では、通常、2〜5%程度残留しているラク
チドを1.0%以下、更に必要に応じ、0.1%以下に
減少させることができる。
【0118】他の残留揮発成分を減少させる方法として
は、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物をポリ
マーの貧溶剤であり、かつ揮発成分を溶解できるような
溶剤中の入れることによって、その組成物から揮発成分
を除く溶剤による洗浄方法がある。ヒドロキシカルボン
酸系ポリエステル組成物を洗浄する溶剤としては、酢酸
プロピル、酢酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、シク
ロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、メチルエチルケトン、イソプロピルエーテル、
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、
ジエチルエーテル等とこれらの混合溶剤が挙げられる。
【0119】洗浄による方法は、室温または冷却或いは
加温しながら溶剤100重量部に対して2重量部〜80
重量部のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物を
いれ、2〜15分間攪拌後、ポリマ−を取り出し、減圧
下及び/または加熱下で乾燥して行われる。
【0120】本発明による製造方法では、硬い性質を有
するヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物から柔
軟な性質を有するものまで提供できる。また、本発明で
得られたヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物は
耐熱性、生分解性、加水分解性、貯蔵安定性などに優
れ、引張り粘弾性は500〜50,000kg/cm2
を有するため、汎用ポリマーで広く使用されているシー
ト及びフィルムなどの包装材料を初め、発泡材料、押出
成形材料、射出成形材料、ブロー成形材料、インキ用材
料、ラミネーション用材料などの各種材料に使用するこ
とができる。
【0121】本発明で得られるヒドロキシカルボン酸系
ポリエステル組成物は、良い生分解性を持ち、包装材
料、発泡材料、押出成形材料、射出成形材料、ブロー成
形材料、インキ用材料、ラミネーション用材料などに使
用された後に廃棄されたり、製造工程上から廃棄された
としても、廃棄物の減量に役立つ。特に海水中に投棄さ
れた場合でも、加水分解、微生物などによる分解を受け
る。海水中では1年の間にポリマーとしての強度が劣化
し、外形を保たないまでに分解される。
【0122】本発明によって得られたヒドロキシカルボ
ン酸系ポリエステル組成物は、押出成形、射出成形、ブ
ロー成形、インフレーション成形、積層成形、プレス成
形等の種々の方法により成形加工を行うことができ、汎
用樹脂に使用されている既存装置を用いて成形加工する
ことが可能であり、特に包装材料として有用である。
【0123】更に、本発明のヒドロキシカルボン酸系ポ
リエステル組成物は優れた特性を有することから、用途
としては、トレー、発泡トレー、ストレッチフィルム、
シュリンクフィルム、飲料用ボトル、歯ブラシ用ブリス
ターなどの包装資材、ハウス用フィルム、トンネルフィ
ルム、マルチフィルム、植生シート、苗木用ポット、種
ひも、肥料・農薬の被覆剤などの農業・園芸用資材、フ
ラットヤーンによる植生ネット、重袋、工事用型枠、土
木用シート、芝止め用杭などの土木用資材、
【0124】漁網、海苔網、釣り糸、釣り餌袋などの漁
業用資材、紙おむつ、生理用品包装、注射器などの生理
用品ゴミ袋、レジ袋、ポリ袋、水切りネット、結束テー
プ、ICカード、磁気カード、記録カード、保証カー
ド、ペン、マーカー、ラベル、離型紙、ゴルフティ、使
い捨て剃刀の柄・皿・スプーン・フォーク、紙のラミネ
ーション容器、化粧品用ボトル、シャンプー・リンス用
ボトル、
【0125】書籍の被覆材、OHPフィルムなどの日用
・雑貨品、骨接合材,DDS用材料、縫合糸、創傷被覆
材などの医療用資材、その他、忌避剤・抗菌剤の徐放化
材、不織布による保水シート、空気清浄用フィルター、
植生シート、トンネルシート、除草用バッグ、各種緩衝
材などに有用である。
【0126】
【実施例】以下に実施例および比較例により、本発明を
更に具体的に説明する。なお、例中の部は特に記載のな
い限り全て重量基準である。また、分子量、残留ラクチ
ド、融点、熱安定性、貯蔵安定性及び生分解性試験は次
の方法により測定した。
【0127】分子量はゲルパーミエーションクロマトグ
ラフ(GPC)により測定し、ポリスチレン換算値とし
て示した。残留ラクチドは高速液体クロマトグラフによ
り測定した。融点はセイコー社製示差走査型熱量計DS
C−200型を用い、昇温速度10℃/分の条件で測定
し、得られた融解吸熱曲線から求めた。
【0128】熱安定性は250μmのシートを220
℃、5torrの減圧下で10分間放置後の重量及び分
子量の減少率で表した。また、貯蔵安定性は250μm
のシートを23℃、50%湿度で、3カ月間放置したと
きの分子量の減少率で示した。
【0129】生分解性試験は、容量100リットルの新
輝合成社製コンポスト化容器トンボミラクルコンポ10
0型を使用し、これに生ごみ50kgを入れ、250μ
m×10cm×10cmのシート状試験片を置いて、更
に生ごみを約5cm程度の厚さに入れた。その上にアロ
ン化成社製発酵促進剤ニュークサミノン500gをふり
かけた。装置は屋外に設置した。試験開始から1カ月後
に取り出した試験片は、実施例、比較例、共に、全て原
形をとどめない状態であった。
【0130】(実施例1)バイオポールD−310G
(ゼネカ社製)80部と、脂肪族ポリエステル(コハク
酸50モル%、1,4−ブタンジオール50モル%、重
量平均分子量45,000)20部と、無水ピロメリッ
ト酸0.5部と、リン酸モノステアリルとリン酸ジステ
アリルの混合物0.2部とをドライブレンド後、180
℃に設定のベント付二軸押出機に供給、溶融混練しペレ
ット化した。
【0131】得られたヒドロキシカルボン酸系ポリエス
テル組成物の重量平均分子量は164,000であっ
た。その外観は乳白色であった。また、融点は148
℃、熱安定性試験での重量及び分子量の減少率はそれぞ
れ2%、2%で、また、貯蔵安定性試験での分子量の減
少率は2%であり、安定性に優れていた。
【0132】(実施例2)バイオポールD−310G
(ゼネカ社製)80部と、プラクセルH−7(ダイセル
社製)10部と、脂肪族ポリエステル(コハク酸50モ
ル%、エチレングリコール50モル%、重量平均分子量
42,000)10部と、アルミニウムイソプロポキシ
ド0.7部とをドライブレンド後、180℃に設定のベ
ント付二軸押出機に供給、溶融混練しペレット化した。
【0133】得られたヒドロキシカルボン酸系ポリエス
テル組成物の重量平均分子量は161,000であっ
た。その外観は乳白色であった。また、融点は146
℃、熱安定性試験での重量及び分子量の減少率はそれぞ
れ2%、3%で、また、貯蔵安定性試験での分子量の減
少率は2%であり、安定性に優れていた。
【0134】(実施例3)ポリ乳酸(L−ラクチド/D
−ラクチド=98/2、重量平均分子量196,00
0)80部と、芳香族ポリエステル(テレフタル酸25
モル%、イソフタル酸25モル%、エチレングリコール
20モル%、ネオペンチルグリコール30モル%、重量
平均分子量55,400)20部と、無水トリメリット
酸0.5部とをドライブレンド後、180℃に設定のベ
ント付二軸押出機に供給、溶融混練しながら減圧度2t
orrで、脱揮、ペレット化した。
【0135】得られた乳酸系ポリエステル組成物の重量
平均分子量は163,000であった。その外観は淡黄
色透明で、臭いは殆どなく、残留ラクチドは0.7%で
あった。また、融点は158℃、熱安定性試験での重量
及び分子量の減少率はそれぞれ3%、1%で、また、貯
蔵安定性試験での分子量の減少率は3%であり、安定性
に優れていた。
【0136】(実施例4)ポリL−乳酸(重量平均分子
量203,000)80部と、ポリD,L−乳酸(重量
平均分子量185,000)10部と、脂肪族ポリエス
テル(セバシン酸50モル%、プロピレングリコール5
0モル%、重量平均分子量38,000)10部と、ア
ルミニウムイソプロポキシド0.8部とをフィーダー
で、180℃に設定のベント付二軸押出機に供給、溶融
混練しながら減圧度2torrで、脱揮、ペレット化し
た。
【0137】得られた乳酸系ポリエステル組成物の重量
平均分子量は171,000であった。その外観は淡黄
色透明で、臭いは殆どなく、残留ラクチドは0.6%で
あった。また、融点は165℃、熱安定性試験での重量
及び分子量の減少率はそれぞれ3%、1%で、また、貯
蔵安定性試験での分子量の減少率は2%であり、安定性
に優れていた。
【0138】(実施例5)ポリL−乳酸(重量平均分子
量203,000)90部と、脂肪族ポリエステル(メ
チルコハク酸49モル%、無水マレイン酸1モル%、ジ
プロピレングリコール成分50モル%、重量平均分子量
43,000)10部と、無水ピロメリット酸0.5部
とをフィーダーで、180℃に設定のベント付二軸押出
機に供給、溶融混練しながら減圧度2torrで脱揮し
ペレット化した。
【0139】得られた乳酸系ポリエステル組成物の重量
平均分子量は174,000であった。その外観は淡黄
色透明で、臭いは殆どなく、残留ラクチドは0.5%で
あった。また、融点は169℃、熱安定性試験での重量
及び分子量の減少率はそれぞれ3%、1%で、また、貯
蔵安定性試験での分子量の減少率は2%であり、安定性
に優れていた。
【0140】(実施例6)乳酸系ポリエステル(L−ラ
クチド/D−ラクチド/グリコリド=93/2/5、重
量平均分子量189,000)75部と、脂肪族ポリエ
ステル(アゼライン酸50モル%、エチレングリコール
50モル%、重量平均分子量42,000)25部と、
無水ピロメリット酸0.5部とをドライブレンド後、1
80℃に設定のベント付二軸押出機に供給、溶融混練し
ながら減圧度2torrで脱揮しペレット化した。
【0141】得られた乳酸系ポリエステル組成物の重量
平均分子量は151,000であった。その外観は淡黄
色で、臭いは殆どなく、残留ラクチドは0.6%であっ
た。また、融点は156℃、熱安定性試験での重量及び
分子量の減少率はそれぞれ3%、1%で、また、貯蔵安
定性試験での分子量の減少率は3%であり、安定性に優
れていた。
【0142】(実施例7)ポリ乳酸(L−ラクチド/D
−ラクチド=98/2、重量平均分子量196,00
0)92部と、脂肪族ポリエステル(セバシン酸50モ
ル%、プロピレングリコール50モル%、重量平均分子
量38,000)8部とエピクロン44000.5部と
をフィーダーで、180℃に設定のベント付二軸押出機
に供給、溶融混練し、ペレット化した。
【0143】得られたペレット100部にエチレンジア
ミン四酢酸0.8部をドライブレンド後、180℃に設
定のベント付二軸押出機に供給、溶融混練しながら減圧
度2torrで、脱揮しペレット化した。得られた乳酸
系ポリエステル組成物の重量平均分子量は179,00
0であった。その外観は淡黄色、透明で、臭いは殆どな
く、残留ラクチドは0.1%以下であった。また、融点
は168℃、熱安定性試験での重量及び分子量の減少率
はいずれも1%以下で、また、貯蔵安定性試験での分子
量の減少率は1%以下であり、かなり安定性に優れてい
た。
【0144】(実施例8)ポリ乳酸(L−乳酸/D−乳
酸=98/2、重量平均分子量122,000)90部
と、脂肪族ポリエステル(セバシン酸50モル%、ポリ
プロピレングリコール45モル%、プロピレングリコー
ル5モル%、重量平均分子量43,000)10部と、
アルミニウムイソプロポキシド0.5部とをフィーダー
で、180℃に設定のベント付二軸押出機に供給、溶融
混練し、ペレット化した。
【0145】得られたペレット100部にリン酸モノス
テアリルとリン酸ジステアリルの混合物0.2部をドラ
イブレンド後、180℃に設定のベント付二軸押出機に
供給、溶融混練しながら減圧度2torrで、脱揮しペ
レット化した。得られた乳酸系ポリエステル組成物の重
量平均分子量は114,000であった。その外観は淡
黄色透明で、臭いは殆どなく、残留ラクチドは0.1%
以下であった。また、融点は164℃、熱安定性試験で
の重量及び分子量の減少率はいずれも1%以下で、ま
た、貯蔵安定性試験での分子量の減少率は1%以下であ
り、かなり安定性に優れていた。
【0146】(実施例9)脂肪族ポリエステル(コハク
酸50モル%、1,4−ブタンジオール50モル%、重
量平均分子量45,000)35部と無水トリメリット
酸0.5部とをドライブレンド後、180℃に設定のベ
ント付二軸押出機に供給、溶融混練し、ペレット化し
た。
【0147】得られたペレット35部に、ポリL−乳酸
(重量平均分子量203,000)55部と、ポリD,
L−乳酸(重量平均分子量185,000)10部と、
リン酸モノ2エチルヘキシルとリン酸ジ2エチルヘキシ
ルとの混合物0.2部をブレンド後、180℃に設定の
ベント付二軸押出機に供給、溶融混練しながら減圧度2
torrで、脱揮、ペレット化した。
【0148】得られた乳酸系ポリエステル組成物の重量
平均分子量は160,000であった。その外観は淡黄
色で、臭いは殆どなく、残留ラクチドは0.1%以下で
あった。また、融点は168℃、熱安定性試験での重量
及び分子量の減少率はいずれも1%以下で、また、貯蔵
安定性試験での分子量の減少率は1%以下であり、かな
り安定性に優れていた。
【0149】(実施例10)バイオポールD−310G
(ゼネカ社製)50部、プラクセルH−7(ダイセル社
製)20部、脂肪族ポリエステル(コハク酸50モル
%、1,4−ブタンジオール50モル%、重量平均分子
量45,000)30部、無水ピロメリット酸0.5部
に溶媒としてトルエン15部を加えて、不活性ガス雰囲
気下、170℃で1時間、両者を溶融混合し、エステル
交換触媒としてテトライソプロポキシチタンを0.01
部加えて、175℃で5時間混練後、酒石酸0.2部添
加し、更に3時間混練し、冷却後、ペレット化した。
【0150】得られたペレットは200℃、2torr
で揮発成分を除去しペレット化した。得られたヒドロキ
シカルボン酸系ポリエステル組成物の重量平均分子量は
134,000であった。その外観は乳白色であった。
また、融点は135℃、熱安定性試験での重量及び分子
量の減少率はそれぞれ1%、1%で、また、貯蔵安定性
試験での分子量の減少率は1%であり、安定性に優れて
いた。
【0151】(実施例11)ポリL−乳酸(重量平均分
子量203,000)75部、ポリD,L−乳酸(重量
平均分子量185,000)5部、脂肪族ポリエステル
(セバシン酸50モル%、プロピレングリコール50モ
ル%、重量平均分子量38,000)20部、ヘキサメ
チレンジイソシアネート0.2部に溶媒としてトルエン
8部を加えて、不活性ガス雰囲気下、130℃で1時
間、両者を溶融混合し、エステル交換触媒としてオクタ
ン酸錫を0.03部加えて、170℃で5時間混練後、
クエン酸0.3部とトリフェニルフォスファイト0.1
部とを添加し、更に3時間混練した後、冷却、ペレット
化した。
【0152】得られたペレットは室温でメタノール中に
分散、攪拌、分離、乾燥して揮発成分を除去した。得ら
れた乳酸系ポリエステル組成物の重量平均分子量は17
6,000であった。その外観は無色透明で、臭いは殆
どなく、残留ラクチドは0.1%以下であった。また、
融点は168℃、熱安定性試験での重量及び分子量の減
少率はそれぞれ1%、1%で、また、貯蔵安定性試験で
の分子量の減少率は1%であり、安定性に優れていた。
【0153】(実施例12)脂肪族ポリエステル(アジ
ピン酸20モル%、コハク酸30モル%、エチレングリ
コール50モル%、重量平均分子量46,000)20
部と無水ピロメリット酸0.1部に溶媒としてトルエン
15部を加えて、不活性ガス雰囲気下、170℃で1時
間、両者を混合後、ポリL−乳酸(重量平均分子量20
3,000)75部と、ポリD,L−乳酸(重量平均分
子量185,000)5部と、エステル交換触媒として
オクタン酸錫とを0.03部加えて4時間混練後、20
0℃、2torrの脱揮槽で揮発成分を除去し、ペレッ
ト化した。
【0154】得られた乳酸系ポリエステル組成物の重量
平均分子量は169,000であった。その外観は淡黄
色で、臭いは殆どなく、残留ラクチドは0.6%以下で
あった。また、融点は160℃、熱安定性試験での重量
及び分子量の減少率はそれぞれ1%、1%で、また、貯
蔵安定性試験での分子量の減少率は2%であり、安定性
に優れていた。
【0155】(実施例13)脂肪族ポリエステル(ドデ
カンジカルボン酸40モル%、アジピン酸10モル%、
1,6−ヘキサンジオール50モル%、重量平均分子量
45,000)30部に無水ピロメリット酸0.15部
を加えて200℃で3時間攪拌して反応させ、重量平均
分子量125,000のポリエステルを得た。これにポ
リL−乳酸(重量平均分子量203,000)64部と
ポリDL−乳酸(重量平均分子量185,000)6部
を加えて、不活性ガスで雰囲気を置換し、165℃で1
時間、溶融混合し、エステル交換触媒としてオクタン酸
錫を0.03部を加えて、170℃で5時間混練した。
【0156】その後にトリエチレンテトラミン六酢酸
0.2部と、リン酸モノステアリルとリン酸ジステアリ
ル0.2部を加え、20分混練し、ペレット化後取り出
した。得られた乳酸系ポリエステル組成物のペレット
は、重量平均分子量が165,000、残留ラクチドが
4.2%であった。また、そのペレットを十分に絶乾状
態にし、L/Dが30の押し出しスクリュー径が50m
mの四ベント付単軸押出機により押し出し、厚み1.0
mmの臭いの殆どない、表面状態の良好なシートが得ら
れた。
【0157】押出条件として、シリンダー温度は170
℃、ベント条件の減圧度は1torr、スクリュー回転
数は20rpm、吐出量は5kg/hrで行った。得ら
れたシートの重量平均分子量は157,000であっ
た。残留ラクチドは0.1%であり、融点は159℃で
あった。熱安定性試験での重量及び分子量の減少率はい
ずれも1%以下であった。また、貯蔵安定性試験での分
子量の減少率は1%以下であった。
【0158】(比較例1)無水ピロメリット酸と、リン
酸モノステアリルとリン酸ジステアリルの混合物を除く
以外は実施例1と同様の方法で、ヒドロキシカルボン酸
系ポリエステル組成物のペレットを得た。その重量平均
分子量は122,000であった。その外観は乳白色で
あった。また、融点は150℃、熱安定性試験での重量
及び分子量の減少率はそれぞれ11%、10%で、ま
た、貯蔵安定性試験での分子量の減少率は3%であり、
安定性は劣っていた。
【0159】(比較例2)高分子量剤の無水ピロメリッ
ト酸を除く以外は実施例6と同様の方法で、乳酸系ポリ
エステル組成物のペレットを得た。得られた乳酸系ポリ
エステル組成物の重量平均分子量は102,000であ
った。その外観は褐色で、臭いは強く、残留ラクチドは
3.6%あった。また、融点は149℃、熱安定性試験
での重量及び分子量の減少率はそれぞれ10%、10%
で、また、貯蔵安定性試験での分子量の減少率は14%
であり、安定性は劣っていた。。
【0160】(比較例3)アルミニウムイソプロポキシ
ドと、リン酸モノステアリルとリン酸ジステアリルを除
く以外は実施例8と同様の方法で、乳酸系ポリエステル
組成物のペレットを得た。得られた乳酸系ポリエステル
組成物の重量平均分子量は84,000であった。その
外観は褐色透明で、臭いは強く、残留ラクチドは3.5
%であった。また、融点は156℃、熱安定性試験での
重量及び分子量の減少率はそれぞれ11%、9%で、ま
た、貯蔵安定性試験での分子量の減少率は14%であ
り、安定性は劣っていた。
【0161】(比較例4)ヘキサメチレンジイソシアネ
ートと、クエン酸を除く以外は実施例11と同様の方法
で、乳酸系ポリエステル組成物のペレットを得た。得ら
れた乳酸系ポリエステル組成物の重量平均分子量は13
0,000であった。その外観は褐色、透明で、臭いは
強く、残留ラクチドは3.8%であった。また、融点は
161℃、熱安定性試験での重量及び分子量の減少率は
それぞれ12%、11%で、また、貯蔵安定性試験での
分子量の減少率は15%であり、安定性は劣っていた。
【0162】(比較例5)無水ピロメリット酸、トリエ
チレンテトラミン六酢酸及びリン酸モノステアリルとリ
ン酸ジステアリルの混合物を除く以外は実施例13と同
様の方法で、乳酸系ポリエステルのシートを得た。得ら
れたシートの重量平均分子量は124,000であっ
た。臭いは強く、残留ラクチドは3.3%であり、融点
は152℃であった。熱安定性試験での重量及び分子量
の減少率はそれぞれ13%、12%であった。また、貯
蔵安定性試験での分子量の減少率は13%であった。
【0163】
【発明の効果】本発明は、ポリヒドロキシカルボン酸、
ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエステ
ルに、高分子量化剤、キレート剤、酸性リン酸エステル
類などを混練することによって、熱安定性、貯蔵安定性
の他、柔軟性、耐熱性、機械的物性、成形性加工性など
の優れた生分解性ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル
組成物の製造方法を提供できる。

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン酸、
    グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれる少な
    くとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸(A)
    と、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエ
    ステル(B)と、高分子量化剤(C)とを、(A)/
    (B)の重量比が99/1〜10/90の範囲で、
    (A)と(B)との合計量100重量部に対して(C)
    を0.001〜5重量部用いて溶融混練することを特徴
    とする重量平均分子量が2万〜40万のヒドロキシカル
    ボン酸系ポリエステル組成物の製造方法。
  2. 【請求項2】ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン酸、
    グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれる少な
    くとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸(A)
    と、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエ
    ステル(B)と、高分子量化剤(C)とを、(A)/
    (B)の重量比が99/1〜10/90の範囲で、
    (A)と(B)との合計量100重量部に対して(C)
    を0.001〜5重量部用いて溶剤の共存下で混練
    ことを特徴とする重量平均分子量が2万〜40万のヒド
    ロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製造方法。
  3. 【請求項3】ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン酸、
    グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれる少な
    くとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸(A)
    と、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエ
    ステル(B)と、高分子量化剤(C)とを、(A)/
    (B)の重量比が99/1〜10/90の範囲で、
    (A)と(B)との合計100重量部に対して(C)
    を0.001〜5重量部用いてエステル交換触媒の存在
    下で溶融混練することを特徴とする重量平均分子量が2
    万〜40万のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成
    物の製造方法。
  4. 【請求項4】ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン酸、
    グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれる少な
    くとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸(A)
    と、ジカルボン酸成分及びジオール成分から成るポリエ
    ステル(B)と、高分子量化剤(C)とを、(A)/
    (B)の重量比が99/1〜10/90の範囲で、
    (A)と(B)との合計100重量部に対して(C)
    を0.001〜5重量部用いてエステル交換触媒及び溶
    剤の共存下で混練することを特徴とする重量平均分子量
    が2万〜40万のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル
    組成物の製造方法。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれか一つに記載の製造
    法により得られたヒドロキシカルボン酸系ポリエステル
    組成物を、減圧下で揮発成分を除去することを特徴とす
    るヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製造方
    法。
  6. 【請求項6】ジカルボン酸成分及びジオール成分から成
    るポリエステル(B)が、ジカルボン酸成分及びジオー
    ル成分のいずれか一方、もしくは両方に一つ以上の二重
    結合を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか
    一つに記載のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成
    物の製造方法。
  7. 【請求項7】ジカルボン酸成分及びジオール成分から成
    るポリエステル(B)が、ジカルボン酸成分及びジオー
    ル成分のいずれか一方、もしくは両方に一つ以上のエー
    テル結合の酸素原子を有することを特徴とする請求項1
    〜5のいずれか一つに記載のヒドロキシカルボン酸系ポ
    リエステル組成物の製造方法。
  8. 【請求項8】ジカルボン酸成分及びジオール成分から成
    るポリエステル(B)が、ジカルボン酸成分及びジオー
    ル成分のいずれか一方、もしくは両方に一つ以上の分岐
    鎖を有する脂肪族ジカルボン酸成分及び脂肪族ジオール
    成分から成ることを特徴とする請求項1〜5のいずれか
    一つに記載のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成
    物の製造方法。
  9. 【請求項9】ラクトンを除く、ヒドロキシカルボン酸、
    グリコリド、及びラクチドからなる群より選ばれる少な
    くとも一つから成るポリヒドロキシカルボン酸(A)
    ポリ乳酸であることを特徴とする請求項1〜8のいずれ
    か一つに記載のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組
    成物の製造方法。
  10. 【請求項10】請求項1〜9のいずれか一つに記載のヒ
    ドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物に、更に、キ
    レート剤及び/または酸性リン酸エステル類をヒドロキ
    シカルボン酸系ポリエステル組成物100重量部に対し
    て、0.001重量部から5重量部を混練することを特
    徴とする重量平均分子量が2万〜40万のヒドロキシカ
    ルボン酸系ポリエステル組成物の製造方法。
  11. 【請求項11】請求項10記載のヒドロキシカルボン酸
    系ポリエステル組成物を、減圧下で揮発成分を除去する
    ことを特徴とするヒドロキシカルボン酸系ポリエステル
    組成物の製造方法。
  12. 【請求項12】請求項1〜11のいずれか一つに記載の
    製造方法により製造される重量平均分子量が2万〜40
    万のヒドロキシカルボン酸系ポリエステル組成物の製造
    方法。
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