JPH1081736A - 脂肪族ポリエステル共重合体 - Google Patents
脂肪族ポリエステル共重合体Info
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- JPH1081736A JPH1081736A JP25371596A JP25371596A JPH1081736A JP H1081736 A JPH1081736 A JP H1081736A JP 25371596 A JP25371596 A JP 25371596A JP 25371596 A JP25371596 A JP 25371596A JP H1081736 A JPH1081736 A JP H1081736A
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Abstract
量であるため、実用に十分耐え得る強伸度と熱安定性と
を有する脂肪族ポリエステル共重合体を提供する。 【解決手段】ゲルマニウ化合物から成る触媒の存在下、
重縮合反応によって得られる脂肪族ポリエステル共重合
体であって、(1)脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位3
0〜70モル%、(2)脂肪族ジオール単位15〜35
モル%、(3)脂肪族ジカルボン酸単位15〜35モル
%から成り、脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位の少なく
とも一部がα−ヒドロキシカルボン酸単位であり、α−
ヒドロキシカルボン酸単位の割合が、脂肪族ヒドロキシ
カルボン酸単位に対して0.1〜100モル%、脂肪族
ポリエステル共重合体の全構成単位に対して40モル%
以下であり、数平均分子量が1×104 〜2×105 で
ある。
Description
ル共重合体に関し、詳しくは、生分解性および柔軟性を
有し、しかも、高分子量であるため、実用に十分耐え得
る強伸度と熱安定性とを有する脂肪族ポリエステル共重
合体に関する。
形に使用されているポリエステルは、その平均分子量が
1×104 以上の高分子量ポリエステルである。斯かる
高分子量ポリエステルの大部分は、テレフタル酸とエチ
レングリコール又は1,4−ブタンジオールとから調製
された芳香族ポリエステルであり、脂肪族ポリエステル
は極めて少ない。
み、生分解性を有する有用なポリエステルであるにも拘
らず、高分子量のポリエステルが得られず、したがっ
て、熱分解しやすく、実用に十分耐え得る強伸度を有す
るものが得られない等のため、十分に実用化されていな
い。
に鑑みなされたものであり、その目的は、脂肪族ヒドロ
キシカルボン酸単位、脂肪族ジオール単位および脂肪族
ジカルボン酸単位から成り、生分解性および柔軟性を有
し、しかも、高分子量であるため、実用に十分耐え得る
強伸度と熱安定性とを有する脂肪族ポリエステル共重合
体を提供することにある。
的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、ゲルマニウム
化合物から成る触媒を使用し、且つ、脂肪族ヒドロキシ
カルボン酸単位および全構成単位に対して特定量のα−
ヒドロキシカルボン酸単位を含有させることにより、実
用に十分耐え得る強伸度と熱安定性とを有する脂肪族ポ
リエステル共重合体が容易に得られるれることを見出し
た。
合物から成る触媒の存在下、重縮合反応によって得られ
る脂肪族ポリエステル共重合体であって、(1)脂肪族
ヒドロキシカルボン酸単位30〜70モル%、(2)脂
肪族ジオール単位15〜35モル%、(3)脂肪族ジカ
ルボン酸単位15〜35モル%から成り、脂肪族ヒドロ
キシカルボン酸単位の少なくとも一部がα−ヒドロキシ
カルボン酸単位であり、α−ヒドロキシカルボン酸単位
の割合が、脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位に対して
0.1〜100モル%、脂肪族ポリエステル共重合体の
全構成単位に対して40モル%以下であり、数平均分子
量が1×104 〜2×105 であることを特徴とする脂
肪族ポリエステル共重合体に存する。
する。本発明の脂肪族ポリエステル共重合体は、(1)
脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位、(2)脂肪族ジオー
ル単位、(3)脂肪族ジカルボン酸単位から成り、そし
て、上記の脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位の少なくと
も一部がα−ヒドロキシカルボン酸単位でなければなら
ない。
は、分子中に少なくとも1個の水酸基とカルボン酸基を
有する脂肪族化合物である脂肪族ヒドロキシカルボン酸
から誘導される。
ては、乳酸、グリコール酸、2−ヒドロキシ−n−酪
酸、2−ヒドロキシカプロン酸、2−ヒドロキシイソカ
プロン酸、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチル酪酸、2
−ヒドロキシ−3−メチル乳酸、ロイシン酸、3−ヒド
ロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、メチル乳酸、カプロ
ラクトン、バレロラクトン等が挙げられる。これらの脂
肪族ヒドロキシカルボン酸は2種以上併用してもよい。
学異性体が存在する場合には、D体、L体またはラセミ
体の何れを使用してもよく、また、脂肪族ヒドロキシカ
ルボン酸は、固体、液体またはオリゴマーであってもよ
い。
は、下記の一般式で表される化合物が挙げられる。式中
nは、0〜10の整数を表す。
としては、乳酸、グリコール酸、2−ヒドロキシ酪酸、
2−ヒドロキシカプロン酸、2−ヒドロキシイソカプロ
ン酸などが挙げられる。特に好適なα−ヒドロキシカル
ボン酸は、乳酸または乳酸水溶液である。上記のα−ヒ
ドロキシカルボン酸は2種以上併用してもよい。
ールから誘導され、その具体例としては、nが2〜6の
エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,3
−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5
−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,
4−シクロヘキサンジオール等が挙げられる。特に好適
な脂肪族ジオールは1,4−ブタンジオールである。上
記の脂肪族ジオールは2種以上併用してもよい。
カルボン酸から誘導され、その具体例としては、シュウ
酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、
ドデカン二酸などが挙げられる。また、上記の脂肪族ジ
カルボン酸は、例えば、低級アルコールエステル、酸無
水物などの誘導体であってもよい。特に好適な脂肪族ジ
カルボン酸は、コハク酸、コハク酸とアジピン酸の混合
物である。これらの脂肪族ジカルボン酸およびその誘導
体は2種以上併用してもよい。
は、脂肪族ポリエステル共重合体の全構成単位におい
て、30〜70モル%、好ましくは30〜60モル%、
更に好ましくは30〜50モル%の範囲とされる。
は、脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位100モルに対し
て、0.1〜100モルの範囲とされ、さらに、脂肪族
ポリエステル共重合体の全構成単位に対して、40モル
%以下、好ましくは30モル%以下とされる。
%を超えると、脂肪族ポリエステル共重合体の熱安定性
が悪化し、高分子量のポリエステル共重合体が得られな
いばかりでなく、α−ヒドロキシカルボン酸の環状二量
体を主成分とする結晶物が生成し、脂肪族ポリエステル
共重合体の収率を悪化させる。
ン酸単位の含有モル比は、各々15〜35モル%、好ま
しくは20〜35モル%、更に好ましくは25〜35モ
ル%の範囲とされ、しかも、両者は実質的に等しいモル
比とされる。なお、原料の脂肪族ジオール及び脂肪族ジ
カルボン酸は、製造工程のエステル反応における留出損
失分を考慮し、上記の範囲よりも1〜50%モル、好ま
しくは5〜20モル%過剰に使用される。
ゲルマニウ化合物から成る触媒の存在下、重縮合反応に
よって得られる。重縮合方法の形式としては、例えば、
溶融重縮合法、溶液重縮合法、界面重縮合法などが挙げ
られる。重縮合反応の条件は、従来使用されている条件
を設定することが出来、特に制限されない。
は、酸化ゲルマニウム、テトラアルコキシゲルマニウム
等の有機ゲルマニウム化合物または塩化ゲルマニウム等
の無機ゲルマニウム化合物が挙げられる。価格や入手容
易性の点から、特に好適な触媒は、酸化ゲルマニウム、
テトラエトキシゲルマニウム、テトラブトキシゲルマニ
ウム等である。
エステル共重合体の全構成単位に対して、通常5〜80
00ppm、好ましくは10〜5000ppmの範囲と
される。ゲルマニウム触媒の添加時期は、重縮合以前で
あれば特に制限されないが原料仕込み時に添加してもよ
く、または、減圧開始時に添加してもよい。原料仕込み
時にα−ヒドロキシカルボン酸またはその水溶液と同時
に添加するか、または、α−ヒドロキシカルボン酸に予
め溶解させて添加するのが好ましい。
ましくは180〜230℃の範囲とされる。重縮合時間
は、通常2時間以上、好ましくは4〜15時間の範囲と
される。重縮合反応時の減圧度は、通常10mmHg以
下、好ましくは2mmHg以下とされる。
本発明の効果を損なわない限り、他の共重合可能な単位
を導入することが出来る。他の共重合可能な単位を誘導
する具体例としては、トリメチロールプロパン、グリセ
リン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール、無水
トリメリット酸、トリメシン酸、プロパントリカルボン
酸などの多価カルボン酸またはその無水物、リンゴ酸、
酒石酸の多価ヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。
触媒としてゲルマニウム化合物を使用して得られ、そし
て、α−ヒドロキシカルボン酸単位を全構成単位および
脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位に対して特定量含有す
ることにより、数平均分子量が1×104 〜2×105
と大きい。その結果、本発明の脂肪族ポリエステル共重
合体は、生分解性および柔軟性を損なうことなく、強伸
度が大きく且つ熱安定性に優れる。
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施
例に限定されない。なお、実施例における物性値は以下
の方法により測定した。
(サンプルカラムとして「PL−10μ−Mixed」
を備え、RI検出器を有する東ソー社製の「8020機
種」)を使用して行った。測定条件は、試料濃度0.1
重量%、溶離液クロロホルム、液流量1mL/min、
カラム温度40℃とした。
は、1 H−NMR法により得られたスペクトルの面積比
から求めた。
加口を備えた容量300mLの反応容器に、コハク酸
9.1g、1,4−ブタンジオール49.6g、ε−カ
プロラクトン57.6g及び二酸化ゲルマニウムを予め
1重量%溶解させた90%乳酸水溶液6.3gを仕込
み、窒素雰囲気中180℃にて0.5間反応後、20m
mHgの減圧下において1.75時間反応させた。次い
で、0.5mmHgの減圧下において220℃にて4時
間重縮合反応を行った。
平均分子量は、3.89×104 であった。また、その
組成比は、コハク酸単位が31モル%、1,4−ブタン
ジオール単位が33モル%、乳酸単位が4モル%及びカ
プロラクトン単位が32モル%であった。卓上熱プレス
を使用して前記脂肪族ポリエステル共重合体フィルムを
作製したところ、強伸度の大きい柔軟なフィルムが得ら
れた。
1,4−ブタンジオール18.9g、3−ヒドロキシ−
n−酪酸31.2g及び二酸化ゲルマニウムを予め1重
量%溶解させた90%乳酸水溶液25.0gを仕込み、
窒素雰囲気中180℃にて0.5時間反応後、220℃
に昇温して0.5時間反応させた。次いで、0.5mm
Hgの減圧下において4時間重縮合反応を行った。
平均分子量は、3.12×104 であった。また、その
組成比は、コハク酸単位が20モル%、1,4−ブタン
ジオール単位が21モル%、乳酸単位が28モル%及び
3−ヒドロキシ−n−酪酸単位が31モル%であった。
卓上熱プレスを使用して前記の脂肪族ポリエステル共重
合体のフィルムを作製したところ、強伸度の大きい柔軟
なフィルムが得られた。
1,4−ブタンジオール49.6g、ε−カプロラクト
ン57.6g及び酸化アンチモンを予め1重量%溶解さ
せた90%乳酸水溶液10.0gを仕込み、窒素雰囲気
中180℃にて0.5時間反応後、220℃に昇温して
0.5時間反応を行った。次いで、0.5mmHgの減
圧下において4時間重縮合反応を行った。得られた脂肪
族ポリエステル共重合体は、数平均分子量が9.2×1
03 であり粘調な液体であった。
1,4−ブタンジオール18.9g、90%乳酸水溶液
54.1g及び二酸化ゲルマニウムを予め1重量%溶解
させた90%乳酸水溶液6.0gを仕込み、窒素雰囲気
中180℃にて0.5時間反応後、200℃に昇温して
0.5時間反応させた。次いで、0.5mmHgの減圧
下において4時間重縮合反応を行った。
外へ畄出した。得られた脂肪族ポリエステル共重合体の
組成比は、コハク酸単位が23モル%、1,4−ブタン
ジオール単位が23モル%および乳酸単位が54モル%
であった。その数平均分子量は1.1×104 であった
が、褐色を呈し、熱安定性が劣っていた。
ル共重合体は、触媒としてゲルマニウム化合物を使用し
て得られ、そして、α−ヒドロキシカルボン酸単位を全
構成単位および脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位に対し
て特定量含有することにより、数平均分子量が1×10
4 〜2×105 と大きい。その結果、本発明の脂肪族ポ
リエステル共重合体は、生分解性および柔軟性を損なう
ことなく、強伸度が大きく且つ熱安定性に優れる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ゲルマニウ化合物から成る触媒の存在
下、重縮合反応によって得られる脂肪族ポリエステル共
重合体であって、(1)脂肪族ヒドロキシカルボン酸単
位30〜70モル%、(2)脂肪族ジオール単位15〜
35モル%、(3)脂肪族ジカルボン酸単位15〜35
モル%から成り、脂肪族ヒドロキシカルボン酸単位の少
なくとも一部がα−ヒドロキシカルボン酸単位であり、
α−ヒドロキシカルボン酸単位の割合が、脂肪族ヒドロ
キシカルボン酸単位に対して0.1〜100モル%、脂
肪族ポリエステル共重合体の全構成単位に対して40モ
ル%以下であり、数平均分子量が1×104 〜2×10
5 であることを特徴とする脂肪族ポリエステル共重合
体。 - 【請求項2】 α−ヒドロキシカルボン酸が下記の一般
式で表される化合物である請求項1に記載の脂肪族ポリ
エステル共重合体。 【化1】HO−CH(Cn H 2n+1 )−COOH ( 式中nは、0〜10の整数を表す。) - 【請求項3】 α−ヒドロキシカルボン酸が乳酸である
請求項1又2に記載の脂肪族ポリエステル共重合体。
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JP25371596A JP3418070B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 脂肪族ポリエステル共重合体 |
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JP25371596A JP3418070B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 脂肪族ポリエステル共重合体 |
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JPH1081736A true JPH1081736A (ja) | 1998-03-31 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006112012A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Nippon Ester Co Ltd | ポリ乳酸系複合バインダー繊維 |
JP2017025138A (ja) * | 2015-07-16 | 2017-02-02 | 大阪瓦斯株式会社 | 生分解性コポリマー及びその製造方法並びに生分解性向上法 |
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1996
- 1996-09-04 JP JP25371596A patent/JP3418070B2/ja not_active Expired - Fee Related
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