JP2003327816A - Modified biodegradable polyester resin composition - Google Patents

Modified biodegradable polyester resin composition

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JP2003327816A
JP2003327816A JP2002136520A JP2002136520A JP2003327816A JP 2003327816 A JP2003327816 A JP 2003327816A JP 2002136520 A JP2002136520 A JP 2002136520A JP 2002136520 A JP2002136520 A JP 2002136520A JP 2003327816 A JP2003327816 A JP 2003327816A
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JP
Japan
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polyester resin
resin composition
hydroxybutyrate
poly
biodegradable polyester
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Application number
JP2002136520A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Inoue
井上義夫
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JP2003327816A publication Critical patent/JP2003327816A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin composition solving the molding problems of a biodegradable polyester comprising the blocking trouble and the lowering of productivity and effective for preventing the draw down in blow molding, vacuum forming, etc., improving inflation film-forming property and foaming performance. <P>SOLUTION: The biodegradable polyester resin composition is produced by adding 0.5-40 wt.% catechins to an aliphatic polyester resin such as a poly-3- hydroxybutyrate, a poly-3-hydroxybutyrate-3-hydroxyvalerate copolymer, a poly-3-hydroxybutyrate-3-hydroxyhexanoate copolymer, polylactic acid and polycaprolactone. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性樹脂組成
物に関するもので、生分解性即ち微生物により分解され
やすく地球環境及び生物環境的に優れ、しかも強度及び
加工性が改良された組成物を提供することにある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biodegradable resin composition, which is biodegradable, that is, is easily decomposed by microorganisms, is excellent in the global environment and biological environment, and has improved strength and processability. To provide.

【0002】[0002]

【従来の技術】自然環境中に廃棄された膨大なプラスチ
ック類が環境破壊の原因となっているという社会的な問
題がクローズアップされて以来、自然環境中で分解して
二酸化炭素と水に還元される生分解性プラスチックの開
発が進められている。現在、知られている生分解性プラ
スチックは製法で分類すると、化学合成法によって得ら
れるプラスチック(例えば、ポリ乳酸(以下PLAとい
う)、ポリカプロラクトン(以下PCLという)、ポリ
ブチレンサクシネート)、天然物配合品(例えば、デン
プンやセルロースおよびこれらと他の分解性プラスチッ
クのブレンド品)、そして、微生物産生ポリエステル
(例えば、ポリ−3−ヒドロキシブチレートなどのポリ
−3−ヒドロキシアルカノエート類)がある。
2. Description of the Related Art Since the social problem that huge amounts of plastics discarded in the natural environment cause environmental damage has been highlighted, it decomposes in the natural environment and returns to carbon dioxide and water. Biodegradable plastics are being developed. Currently known biodegradable plastics are classified according to the manufacturing method, and are obtained by chemical synthesis methods (for example, polylactic acid (hereinafter referred to as PLA), polycaprolactone (hereinafter referred to as PCL), polybutylene succinate), and natural products. There are blends (eg starch and cellulose and blends of these with other degradable plastics), and microbial polyesters (eg poly-3-hydroxyalkanoates such as poly-3-hydroxybutyrate).

【0003】この中にあって、微生物産生ポリエステル
は微生物が体内に蓄積する貯蔵物質であり、微生物が飢
餓状態に陥った時にエネルギー源として使用される高分
子物質である。かつ、自然界には、微生物産生ポリエス
テルを分解する微生物が多数生息しており、土壌中、河
川中、湖水中、海水中、活性汚泥中、堆肥(コンポス
ト)中等、自然環境にあっても、生物的処理方法によっ
ても速やかに分解するという優れた特徴を有している。
さらに、このポリエステルの優れた点は汎用プラスチッ
クと同様、熱可塑性を有しており、通常のプラスチック
加工法でさまざまな加工形態に加工できる点ではデンプ
ンやセルロースのような天然物より遥かに実用性のある
ポリマーである。
Among them, the microorganism-produced polyester is a storage material for accumulating microorganisms in the body, and is a polymer material used as an energy source when the microorganisms fall into a starvation state. In addition, many microorganisms that decompose microbial-produced polyesters inhabit the natural world, and even in the natural environment such as soil, rivers, lake water, seawater, activated sludge, compost (compost), etc. It has an excellent feature that it can be rapidly decomposed even by a specific treatment method.
Furthermore, the advantage of this polyester is that it has thermoplasticity similar to general-purpose plastics, and it is much more practical than natural products such as starch and cellulose in that it can be processed into various processing forms by ordinary plastic processing methods. Is a polymer.

【0004】ポリヒドロキシアルカノエートに代表され
る微生物産生ポリエステルは、微生物が体内酵素で生合
成する脂肪族ポリエステルであり、微生物の持つ酵素の
特異性によりその構造はある程度限られているが、微生
物の種類によって様々である。よく知られているものと
して、ポリ−3−ヒドロキシブチレート(図1、以下P
(3HB)と表記する)、及び3−ヒドロキシブチレート
(以下3HBと表記する)と3−ヒドロキシバリレート
(以下3HVと表記する)の2つのモノマーユニットから
なるポリ3−ヒドロキシブチレート−3−ヒドロキシバ
リレート共重合体(図2、以下P(3HB-co-3HV)と表記す
る)が挙げられる。 また、自然界から3−ヒドロキシ
ブチレート(3HB)と3−ヒドロキシヘキサノエート
(以下、3HHと表記する)の2つのモノマーユニットか
らなるポリ3−ヒドロキシブチレート−3−ヒドロキシ
ヘキサノエート共重合体(図3、以下P(3HB-co-3HH)と
表記する)を生合成する微生物も分離されている。(日
本特許番号第2777757号)。
Microorganism-produced polyester represented by polyhydroxyalkanoate is an aliphatic polyester biosynthesized by microorganisms with enzymes in the body, and its structure is limited to some extent by the specificity of enzymes possessed by microorganisms. There are various types. As well known, poly-3-hydroxybutyrate (Fig. 1, hereinafter referred to as P
(Represented as (3HB)), and poly-3-hydroxybutyrate-3-consisting of two monomer units of 3-hydroxybutyrate (hereinafter referred to as 3HB) and 3-hydroxyvalerate (hereinafter referred to as 3HV). Examples thereof include a hydroxyvalerate copolymer (FIG. 2, hereinafter referred to as P (3HB-co-3HV)). Also, from the natural world, a poly-3-hydroxybutyrate-3-hydroxyhexanoate copolymer composed of two monomer units of 3-hydroxybutyrate (3HB) and 3-hydroxyhexanoate (hereinafter referred to as 3HH) Microorganisms that biosynthesize (Fig. 3, hereinafter referred to as P (3HB-co-3HH)) have also been isolated. (Japanese Patent No. 2777757).

【0005】P(3HB)、P(3HB-co-3HV)、P(3HB-co-3HH)の
ポリマー物性については、土肥らの研究論文「Macromol
ecules,Vol.28,No.14,1995」で明らかになってい
る。P(3HB)はホモポリマーであり、物性は単一的であ
り、硬くて脆いものである。P(3HB-co-3HV)は、3HVの組
成によって物性が変るものの、3HBと3HVの構造が側鎖の
メチレン基1つの差異であるため、結晶化度が大きく変
化することはなくまた、3HV組成比を高めても伸縮性が
大きく変化することがなく伸びが100%を大きく上回る
ことはない。一方P(3HB-co-3HH)は、3HH組成比が高まる
と急激に結晶化度が低下し、物性の大きな変化がみられ
る。これは3HBと3HHの構造が側鎖のメチレン基2つの差
異があるためである。
Regarding the polymer physical properties of P (3HB), P (3HB-co-3HV) and P (3HB-co-3HH), a research paper by Toi et al.
ecules, Vol.28, No.14, 1995 ”. P (3HB) is a homopolymer, has a single physical property, and is hard and brittle. Although the physical properties of P (3HB-co-3HV) change depending on the composition of 3HV, the crystallinity does not change significantly because the structure of 3HB and 3HV is the difference of one side chain methylene group. Even if the composition ratio is increased, the elasticity does not change significantly, and the elongation does not exceed 100%. On the other hand, the crystallinity of P (3HB-co-3HH) decreases sharply as the 3HH composition ratio increases, and the physical properties change significantly. This is because the structures of 3HB and 3HH differ by two side chain methylene groups.

【0006】このように、同じ微生物ポリエステルで
も、そのユニット構造によって、物性には差異があり、
また共重合ポリマーに関してはその組成比によっても物
性が変化すすることが明らかになっている。
As described above, even in the same microbial polyester, there are differences in the physical properties depending on the unit structure,
In addition, it has been clarified that the physical properties of the copolymer polymer change depending on the composition ratio.

【0007】微生物ポリエステルは熱可塑性を有するの
で、他の汎用プラスチックと同様、種々の加工方法によ
って成型することができる。例えば、上述したP(3HB-co
-3HV)は「BIOPOL」の商標名でかつて市販されていた。
しかしながらP(3HB-co-3HV)の加工については、特開平6
-143521、特開平6-270368に開示されているように、加
工時に成型体同士が融着しブロッキングを起こす為にさ
まざまな工夫が必要であり、生産性が悪化するという問
題点を克服するまでには至っていない。
Since the microbial polyester has thermoplasticity, it can be molded by various processing methods like other general-purpose plastics. For example, the P (3HB-co
-3HV) was once marketed under the trade name "BIOPOL".
However, regarding the processing of P (3HB-co-3HV), Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in JP-A-143521 and JP-A-6-270368, it is necessary to devise various means to cause moldings to fuse with each other during processing and cause blocking, and to overcome the problem that productivity deteriorates. Has not reached.

【0008】また、P(3HB-co-3HH)の加工方法について
は、特表平9-508424、特表平9-508426、特開平10-12892
0などに開示されているが、P(3HB-co-3HV)の加工時と同
様のブロッキング問題、生産性の低下という問題が克服
できておらずその解決が望まれていた。
Regarding the processing method of P (3HB-co-3HH), Japanese Patent Laid-Open No. 9-508424, Japanese Patent Laid-Open No. 9-508426, and Japanese Patent Laid-Open No. 10-12892.
No. 0, etc., but the blocking problem and the productivity reduction problem similar to those in the processing of P (3HB-co-3HV) have not been overcome, and their solution has been desired.

【0009】これらの問題は、微生物産生ポリエステル
であるポリヒドロキシアルキノエート類だけでなく、他
の脂肪族ポリエステル、例えば、PLAやPCLなども
含む、生分解性ポリエステル樹脂の共通の課題である。
それは、脂肪族ポリエステルのガラス転移温度が低く、
結晶化速度が遅いことに起因する。
These problems are common problems of biodegradable polyester resins including not only polyhydroxyalkinoates which are microbial polyesters but also other aliphatic polyesters such as PLA and PCL.
It has a low glass transition temperature of aliphatic polyester,
This is due to the slow crystallization rate.

【0010】従来からこのような課題解決の為、各種添
加剤の検討も行われており、例えば井上らの研究論文
「Journal of Polymer Science : Part B : Polymer Ph
ysics,Vol.38, 1845-1859 (2000)」には、4,4'-チオジ
フェノールをPCLに添加することでガラス転移温度が上
昇することが記載されている。しかし、4,4'-チオジフ
ェノールを含め、従来から検討され効果があった添加物
で、食品用途への適用や環境ホルモンへの影響といった
安全性が確認されているものは、未だ見出されていな
い。
In order to solve such a problem, various additives have been studied so far, for example, a research paper “Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Ph” by Inoue et al.
ysics, Vol.38, 1845-1859 (2000) ", describes that the glass transition temperature is increased by adding 4,4'-thiodiphenol to PCL. However, we have not yet found any additives that have been studied and effective, including 4,4'-thiodiphenol, for which safety has been confirmed such as application to food applications and effects on environmental hormones. It has not been.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、脂肪族ポリ
エステルに安全性の確認された天然物であるカテキンを
加えることで、生分解性ポリエステル樹脂由来の上記加
工上の問題、即ちブロッキング、生産性の低下といった
課題を解決し、更にはブロー成型、真空成型等でのドロ
ーダウン防止、インフレーション成膜性の向上、発泡性
能の向上が図れる、樹脂組成物を提供することを目的と
する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides the above-mentioned processing problems derived from biodegradable polyester resin, namely blocking and production, by adding catechin, which is a natural product of which safety has been confirmed, to an aliphatic polyester. It is an object of the present invention to provide a resin composition which solves the problem of deterioration of properties, and further prevents blowdown in blow molding, vacuum molding and the like, improves inflation film forming property, and improves foaming performance.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、脂肪族ポリ
エステル樹脂にカテキン類を添加することで、ガラス転
移温度が上昇、結晶化速度が向上することを見いだし、
本発明を完成させた。
The present inventor has found that the addition of catechins to an aliphatic polyester resin increases the glass transition temperature and the crystallization rate,
The present invention has been completed.

【0013】すなわち本発明は、脂肪族ポリエステル樹
脂にカテキン類を添加して得られる生分解性ポリエステ
ル樹脂組成物に関する。
That is, the present invention relates to a biodegradable polyester resin composition obtained by adding catechins to an aliphatic polyester resin.

【0014】その好ましい実施態様としては、カテキン
類の含有率が0.5〜40重量%である上記生分解性ポ
リエステル樹脂組成物に関する。
A preferred embodiment thereof relates to the above biodegradable polyester resin composition having a catechin content of 0.5 to 40% by weight.

【0015】別の好ましい実施態様としては、脂肪族ポ
リエステル樹脂が、P(3HB)、P(3HB-co-3HV)、P(3HB-co-
3HH)、PLA、及びPCLからなる群より選ばれる1種以上で
あることを特徴とする上記生分解性ポリエステル樹脂組
成物、より好ましくは、脂肪族ポリエステル樹脂が、P
(3HB-co-3HH)共重合体であることを特徴とする上記生分
解性ポリエステル樹脂組成物に関する。
In another preferred embodiment, the aliphatic polyester resin is P (3HB), P (3HB-co-3HV), P (3HB-co-
3HH), PLA, and PCL, which is one or more selected from the group consisting of PH and PCL, more preferably, the aliphatic polyester resin is P
The present invention relates to the above biodegradable polyester resin composition, which is a (3HB-co-3HH) copolymer.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.

【0017】本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物
は、脂肪族ポリエステル樹脂にカテキン類を添加して得
られる樹脂組成物である。
The biodegradable polyester resin composition of the present invention is a resin composition obtained by adding catechins to an aliphatic polyester resin.

【0018】本発明で使用する脂肪族ポリエステルとし
ては特に限定されるものではないが、ガラス転移温度が
低く、成型過程において結晶化速度が遅く、加工時にブ
ロッキングしやすいものに対して効果がある。具体的に
は、P(3HB)、P(3HB-co-3HV)、P(3HB-co-3HH)、PLA、PCL
などが挙げられ、またこれらの混合物であっても良い。
この中でもP(3HB-co-3HH)が、物性の点で好ましい。こ
れら脂肪族ポリエステルの分子量としては、10万〜1
50万が好ましく、30万〜100万が最も好ましい。
The aliphatic polyester used in the present invention is not particularly limited, but it is effective for those having a low glass transition temperature, a low crystallization rate in the molding process and easy blocking during processing. Specifically, P (3HB), P (3HB-co-3HV), P (3HB-co-3HH), PLA, PCL
And the like, or a mixture thereof.
Among these, P (3HB-co-3HH) is preferable in terms of physical properties. The molecular weight of these aliphatic polyesters is 100,000 to 1
It is preferably 500,000, most preferably 300,000 to 1,000,000.

【0019】本発明で使用されるカテキン類としては、
3−ヒドロキシフラバノール類に代表される、一般的に
広い意味でのカテキン類を用いることが出来、具体的に
は、ガロカテキン、エピガロカテキン、エピカテキン、
エピガロカテキンガレート、エピカテキンガレートなど
や、それらの誘導体などが挙げられる。これらカテキン
類は、一般的には、植物体、特に茶葉などから抽出して
得ることができるが、勿論化学合成して得られたもので
あっても構わない。また、ポリエステル樹脂組成物の物
性等に対して影響を及ぼさない限り、不純物を含むもの
であっても構わないし、例えばカテキン類を主成分とす
る茶抽出物などをそのまま用いても構わない。
The catechins used in the present invention include:
In general, catechins in a broad sense represented by 3-hydroxyflavanols can be used, and specifically, gallocatechin, epigallocatechin, epicatechin,
Examples thereof include epigallocatechin gallate, epicatechin gallate, and their derivatives. These catechins can be generally obtained by extraction from plants, especially tea leaves, but of course, those obtained by chemical synthesis may be used. Further, as long as it does not affect the physical properties of the polyester resin composition, it may contain impurities, and for example, a tea extract containing catechins as a main component may be used as it is.

【0020】本発明のポリエステル樹脂組成物における
脂肪族ポリエステル樹脂とカテキン類の組成比は、脂肪
族ポリエステルが99.5〜60重量%、カテキン類が
0.5〜40重量%の範囲であるのが好ましい。カテキ
ン類が0.5重量%未満、または脂肪族ポリエステルが
99.5重量%を越えると、カテキン類と脂肪族ポリエ
ステルとの水素結合力が不十分であり改質効果が出にく
くなる。一方、カテキン類が40重量%を越え、または
脂肪族ポリエステルが60重量%未満である場合、水素
結合力が強くなり過ぎて、硬くて脆い樹脂組成物となり
あまり実用的ではない。また脂肪族ポリエステルの種類
によっては相分離を起こし十分均一な組成物にはならな
い場合がある。
The composition ratio of the aliphatic polyester resin and the catechins in the polyester resin composition of the present invention is 99.5 to 60% by weight of the aliphatic polyester and 0.5 to 40% by weight of the catechins. Is preferred. If the catechins are less than 0.5% by weight or the aliphatic polyester exceeds 99.5% by weight, the hydrogen bonding force between the catechins and the aliphatic polyester is insufficient and it is difficult to obtain the modifying effect. On the other hand, when the amount of catechins exceeds 40% by weight or the amount of aliphatic polyester is less than 60% by weight, the hydrogen bonding force becomes too strong, resulting in a hard and brittle resin composition, which is not very practical. Also, depending on the type of aliphatic polyester, phase separation may occur and a sufficiently uniform composition may not be obtained.

【0021】本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物
は、脂肪族ポリエステルとカテキンを主たる構成要素と
するが、要求される特性に応じて他の添加剤、例えば可
塑剤、核剤、滑剤、充填剤、アンチブロッキング剤、酸
化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料等を添加して
も良い。また、生分解性に影響ない範囲で、一般的なポ
リエステル樹脂を混合することもできる。
The biodegradable polyester resin composition of the present invention mainly comprises an aliphatic polyester and catechin, but other additives such as a plasticizer, a nucleating agent, a lubricant and a filler may be added depending on the required characteristics. Agents, anti-blocking agents, antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, pigments and the like may be added. Further, a general polyester resin can be mixed within a range that does not affect the biodegradability.

【0022】本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物
は、脂肪族ポリエステルなどの各成分の粉粒体をドライ
ブレンドして成型加工に供する、或いは各成分の粉粒体
をドライブレンド後一旦ペレット造粒後成型加工に供し
ても良い。また溶媒に溶解してキャスト成型を行っても
良い。カテキン類は、最初のドライブレンド時に添加混
合しても構わないし、問題となる成形加工前に添加して
も良い。成型加工の形態について特に制限はなく、イン
フレーション、押出し、インジェクション、ブロー、ビ
ーズ発泡、押出し発泡、キャスト等が挙げられる。
The biodegradable polyester resin composition of the present invention is subjected to dry blending of the granular material of each component such as aliphatic polyester, or the mixture is subjected to dry blending and once pelletized. It may be subjected to a molding process after the granules. Further, it may be dissolved in a solvent and cast-molded. The catechins may be added and mixed during the initial dry blending, or may be added before the problematic molding process. The form of the molding process is not particularly limited, and examples thereof include inflation, extrusion, injection, blow, foaming of beads, foaming by extrusion, casting and the like.

【0023】本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物
において、カテキン類のフェノール性水酸基と脂肪族ポ
リエステルのエステル基のカルボニル炭素が水素結合す
ることで、ガラス転移点が上昇し、結晶加速度が向上す
るのだと考えられる。
In the biodegradable polyester resin composition of the present invention, hydrogen bonding between the phenolic hydroxyl group of catechins and the carbonyl carbon of the ester group of the aliphatic polyester increases the glass transition point and improves the crystal acceleration. Thought to be

【0024】本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物
は、従来の脂肪族ポリエステルにおける加工時の問題
(ブロッキング、ブロー成型、真空成型等でのドローダ
ウン)が解消され、インフレーション成膜性や発泡性能
に優れることから、様々な加工が可能であり、農業分野
でのマルチフィルムや育苗ポット、食品包装用フィルム
や容器、紙等とのラミ用フィルム、土木建築分野での保
水シートや植生ネット、コンポスト袋やゴミ袋、製本等
に用いられる接着剤、紙オムツや生理用品、緩衝用発泡
成型体、といった様々な用途で使用できる。
The biodegradable polyester resin composition of the present invention eliminates the problems in the conventional aliphatic polyesters during processing (drawing down in blocking, blow molding, vacuum molding, etc.), and enables inflation film formation and foaming performance. Since it is excellent in various properties, it can be processed in various ways, such as mulch film and nursery pots in the agricultural field, film and containers for food packaging, laminating film with paper, water retention sheets and vegetation nets in the field of civil engineering, and compost. It can be used in various applications such as bags, trash bags, adhesives used for bookbinding, paper diapers, sanitary products, and foamed molded products for cushioning.

【0025】[0025]

【実施例】(実施例1)3HH組成比約10モル%、重
量平均分子量約30万、融点140℃、ガラス転移温度
約4℃、最大結晶化温度約70℃の性質を有するP(3HB-
co-3HH)に、カテキン(Sigma-Aldrich Fine Chemicals
社製、純度98%)をそれぞれ10,20,30,40,
50重量%になるよう添加した。これとカテキンを添加
しないP(3HB-co-3HH)をそれぞれ、アセトンを溶媒とし
て10mg/mlの濃度に溶解し、キャスト法により厚
み200ミクロンのフィルムを作成、2日間真空乾燥機
にて溶媒を蒸発した。
(Example 1) P (3HB- having a property of 3HH composition ratio of about 10 mol%, weight average molecular weight of about 300,000, melting point of 140 ° C., glass transition temperature of about 4 ° C., maximum crystallization temperature of about 70 ° C.
co-3HH), catechin (Sigma-Aldrich Fine Chemicals
Manufactured by the company, purity 98%) 10, 20, 30, 40,
It was added so as to be 50% by weight. This and P (3HB-co-3HH) without addition of catechin were each dissolved in acetone at a concentration of 10 mg / ml, and a film with a thickness of 200 μm was prepared by a casting method. Evaporated.

【0026】作成されたフィルムのガラス転移温度をD
SCで測定した。DSC測定は−50℃から200℃ま
で、20℃/minで昇温し、200℃で1分間保持後
液体窒素で急冷させた後、再度−50℃から20℃/m
inで昇温し、初めに現れるピークをガラス転移温度と
した。結果を表1に示す。
The glass transition temperature of the produced film is D
It was measured by SC. In DSC measurement, the temperature was raised from −50 ° C. to 200 ° C. at 20 ° C./min, held at 200 ° C. for 1 minute, quenched with liquid nitrogen, and then again from −50 ° C. to 20 ° C./m.
The temperature was raised at in and the peak that appeared first was taken as the glass transition temperature. The results are shown in Table 1.

【0027】[0027]

【表1】 更にカテキンのフェノール性水酸基とポリエステルのカ
ルボニル基が水素結合していることを、フーリエ変換赤
外分光法(以下FT-IR)を用いて以下の方法により確認し
た。
[Table 1] Furthermore, it was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (hereinafter referred to as FT-IR) that the phenolic hydroxyl group of catechin and the carbonyl group of polyester were hydrogen-bonded by the following method.

【0028】試料台のシリコンウエハー上に、先のP(3H
B-co-3HH)とカテキンのアセトン溶液を塗布し約10ミ
クロン厚のフィルムを形成させ、2週間自然乾燥させ
た。その後FT-IRスペクトルを測定し、カルボニル伸縮
振動を表す波長1770〜1670cm-1のピークを、線形関数に
より、1710cm-1付近にある水素結合を表すピーク、1725
cm-1付近にある脂肪族ポリエステル結晶を表すピーク、
1740cm-1付近にある非結晶を表すピークに分離し水素結
合の割合を求めた。その結果を表2に示す。
On the silicon wafer of the sample stand, the P (3H
An acetone solution of B-co-3HH) and catechin was applied to form a film having a thickness of about 10 μm, and naturally dried for 2 weeks. Then, the FT-IR spectrum is measured, and the peak at a wavelength of 1770 to 1670 cm −1 that represents the carbonyl stretching vibration is measured by a linear function, and a peak that represents a hydrogen bond near 1710 cm −1 , 1725.
a peak representing an aliphatic polyester crystal in the vicinity of cm -1 ,
The peak representing non-crystal near 1740 cm -1 was separated to determine the ratio of hydrogen bonds. The results are shown in Table 2.

【0029】[0029]

【表2】 表2に示されるように、カテキンの添加量が増える程、
水素結合の割合が増加することが確認された。またフェ
ノール水酸基の伸縮振動を表す波長3050〜3720cm-1のピ
ークにおいても、定性的に水素結合を表すピークが3220
cm-1付近に表れ、カテキンの添加量が増えるほどそのピ
ーク強度は強くなることを確認した。
[Table 2] As shown in Table 2, as the amount of catechin added increases,
It was confirmed that the proportion of hydrogen bonds increased. Also, in the peak of wavelength 3050 to 3720 cm -1 which represents stretching vibration of phenolic hydroxyl group, the peak which qualitatively shows hydrogen bond is 3220.
It was confirmed that the peak intensity appears near cm −1 and that the peak intensity increases as the amount of catechin added increases.

【0030】(実施例2)実施例1のP(3HB-co-3HH)ポ
リマーの代わりにP(3HB)を用い、カテキンを15,30,4
0,50重量%添加したほかは実施例1と同様にフィルム
を作成し、そのガラス転移温度をDSCにより測定した。
結果を表1に示す。
Example 2 P (3HB) was used in place of the P (3HB-co-3HH) polymer of Example 1, and catechins of 15, 30, 4 were used.
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0,50% by weight was added, and its glass transition temperature was measured by DSC.
The results are shown in Table 1.

【0031】(実施例3)実施例1のP(3HB-co-3HH)ポ
リマーの代わりにPCLを用い、カテキンを10,20,30,4
0,50重量%添加したほかは実施例1と同様にフィルム
を作成し、そのガラス転移温度をDSCにより測定した。
結果を表1に示した。
Example 3 PCL was used in place of the P (3HB-co-3HH) polymer of Example 1, and catechins of 10, 20, 30, 4 were used.
A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0,50% by weight was added, and its glass transition temperature was measured by DSC.
The results are shown in Table 1.

【0032】また実施例1と同様の方法で、FT-IRにて
水素結合の有無を確認した。結果を表3に示す。
In the same manner as in Example 1, the presence or absence of hydrogen bond was confirmed by FT-IR. The results are shown in Table 3.

【0033】[0033]

【表3】 さらに、機械特性を測定するために、PCLにカテキンを1
0,20,30重量%添加したものとカテキンを添加しないP
CLを、それぞれジオキサンを溶媒としてPCLが10mg/mlの
濃度になるように溶解し、キャスト法により200μm厚
みのフィルムを作成した。乾燥は室温で徐々に溶媒を蒸
発した後、残りの残留溶媒については30℃で2週間真空
乾燥して除去した。得られたフィルムを用いてダンベル
試験片を作成し、引張試験を行い、引張強度及び伸びを
測定した。結果を表4に示した。
[Table 3] In addition, 1 catechin was added to PCL to measure mechanical properties.
0,20,30 wt% added and catechin not added P
CL was dissolved in dioxane as a solvent so that PCL had a concentration of 10 mg / ml, and a film having a thickness of 200 μm was prepared by a casting method. After drying, the solvent was gradually evaporated at room temperature, and the remaining residual solvent was removed by vacuum drying at 30 ° C. for 2 weeks. A dumbbell test piece was prepared using the obtained film, a tensile test was performed, and the tensile strength and elongation were measured. The results are shown in Table 4.

【0034】[0034]

【表4】 (実施例4)実施例1のP(3HB-co-3HH)ポリマーの代わ
りにPLAを用い、カテキンを10,20,30,40重量%添加
したほかは実施例1と同様にフィルムを作成し、そのガ
ラス転移温度をDSCにより測定した。結果を表1に示
す。
[Table 4] Example 4 A film was prepared in the same manner as in Example 1 except that PLA was used instead of the P (3HB-co-3HH) polymer of Example 1 and 10, 20, 30, 40 wt% of catechin was added. , Its glass transition temperature was measured by DSC. The results are shown in Table 1.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明により、生分解性脂肪族ポリエス
テルのガラス転移温度が上昇し、加工時のブロッキング
問題の解決、ブロー成型、真空成型等でのドローダウン
防止、インフレーション成膜性の向上、発泡性能の向上
及び、機械的特性が向上した生分解性脂肪族ポリエステ
ル樹脂組成物を提供することができる。またカテキンと
脂肪族ポリエステルの水素結合により、樹脂に剛性が付
与され機械的特性が向上することが期待できる。
Industrial Applicability According to the present invention, the glass transition temperature of biodegradable aliphatic polyester is increased, the problem of blocking during processing is solved, blowdown, drawdown prevention in vacuum molding and the like, improvement of inflation film forming property, A biodegradable aliphatic polyester resin composition having improved foaming performance and mechanical properties can be provided. Further, it is expected that the hydrogen bond between catechin and the aliphatic polyester imparts rigidity to the resin and improves the mechanical properties.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 P(3HB)の構造を示すFIG. 1 shows the structure of P (3HB).

【図2】 P(3HB-co-3HV)の構造を示すFIG. 2 shows the structure of P (3HB-co-3HV).

【図3】 P(3HB-co-3HH)の構造を示すFIG. 3 shows the structure of P (3HB-co-3HH).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 脂肪族ポリエステル樹脂にカテキン類を
添加して得られる生分解性ポリエステル樹脂組成物。
1. A biodegradable polyester resin composition obtained by adding catechins to an aliphatic polyester resin.
【請求項2】 カテキン類の含有率が0.5〜40重量
%である請求項1に記載の生分解性ポリエステル樹脂組
成物。
2. The biodegradable polyester resin composition according to claim 1, wherein the content of catechins is 0.5 to 40% by weight.
【請求項3】 脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリ3−ヒ
ドロキシブチレート、ポリ3−ヒドロキシブチレート−
3−ヒドロキシバリレート共重合体、ポリ3−ヒドロキ
シブチレート−3−ヒドロキシヘキサノエート共重合
体、ポリ乳酸、及びポリカプロラクトンからなる群より
選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1に記
載の生分解性ポリエステル樹脂組成物。
3. The aliphatic polyester resin is poly-3-hydroxybutyrate, poly-3-hydroxybutyrate-
3. One or more selected from the group consisting of 3-hydroxyvalerate copolymer, poly-3-hydroxybutyrate-3-hydroxyhexanoate copolymer, polylactic acid, and polycaprolactone. 1. The biodegradable polyester resin composition according to 1.
【請求項4】 脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリ3−ヒ
ドロキシブチレート−3−ヒドロキシヘキサノエート共
重合体であることを特徴とする請求項3に記載の生分解
性ポリエステル樹脂組成物。
4. The biodegradable polyester resin composition according to claim 3, wherein the aliphatic polyester resin is a poly-3-hydroxybutyrate-3-hydroxyhexanoate copolymer.
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