JP2008001837A - Biodegradable resin composite material and method for producing the same - Google Patents

Biodegradable resin composite material and method for producing the same Download PDF

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Shinichi Kanazawa
進一 金澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biodegradable resin composite material capable of maintaining its shape and strength at or higher than a glass transition point or softening point temperature of the biodegradable resin, also without becoming hard and brittle at or lower than the glass transition point temperature of the biodegradable resin and equipped with flexibility and elongation corresponding to its uses, a method for producing the same and a biodegradable resin composite material obtained by combining the characteristics of another polymer than the biodegradable resin with the biodegradable resin. <P>SOLUTION: This biodegradable resin composite material is provided by forming a molded article with a kneaded material obtained by blending a cross-linkable monomer with the biodegradable resin, cross-linking the biodegradable resin of the molded article to make a biodegradable resin-cross-linked article, immersing the biodegradable resin-cross-linked article in an impregnating material containing a heated plasticizer or polymerizable monomer to impregnate the impregnating material into the inside of the biodegradable resin-cross-linked article, cooling the biodegradable resin-cross-linked article in a swollen state to make a composite of the biodegradable resin with the impregnating material. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、生分解性を有する生分解性樹脂複合体およびその製造方法に関し、詳しくは、フィルム、容器または筐体などの構造体や部品などのプラスチック製品が利用される分野において利用されるものであり、特に、用途に応じて所要の硬さとしているものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biodegradable biodegradable resin composite and a method for producing the same, and in particular, is used in a field where plastic products such as structures, parts such as films, containers, and cases are used. In particular, it has a required hardness according to the application.

現在、多くのフィルムや容器に利用されている石油合成高分子材料は、加熱廃棄処理に伴う熱および排気ガスによる地球温暖化、さらに燃焼ガスおよび燃焼後の残留物中の毒性物質による食物や健康への悪影響、廃棄埋設処理地の確保など、その廃棄処理過程についてだけでも様々な社会問題が懸念されている。
このような石油合成高分子材料の廃棄処理の問題点を解決する材料として、デンプンや脂肪族ポリエステルに代表される生分解性高分子材料が注目されてきている。生分解性高分子材料は、石油合成高分子材料に比べて、燃焼に伴う熱量が少なく、かつ自然環境での分解・再合成のサイクルが保たれる等、生態系を含む地球環境に悪影響を与えない。生分解性高分子材料のなかでも、脂肪族ポリエステル系樹脂は強度や加工性の点で石油合成高分子材料に匹敵する特性を有し、近年特に注目を浴びている素材である。脂肪族ポリエステル系樹脂のなかでも、特にポリ乳酸は植物から供給されるデンプンから作られ、近年の大量生産によるコストダウンで他の生分解性高分子材料に比べて非常に安価になりつつある点から、現在その応用について多くの検討がなされている。
Petroleum synthetic polymer materials currently used for many films and containers are used for the global warming caused by heat and exhaust gas from heat treatment and the food and health caused by toxic substances in combustion gases and residues after combustion. Various social problems are concerned about the disposal process alone, such as adverse effects on the environment and securing of landfill sites.
Biodegradable polymer materials typified by starch and aliphatic polyester have been attracting attention as materials for solving such problems of disposal of petroleum synthetic polymer materials. Biodegradable polymer materials have a negative impact on the global environment, including ecosystems, such as the amount of heat generated by combustion is less than petroleum synthetic polymer materials and the cycle of decomposition and resynthesis in the natural environment is maintained. Don't give. Among biodegradable polymer materials, aliphatic polyester resins have characteristics comparable to petroleum synthetic polymer materials in terms of strength and processability, and are recently attracting particular attention. Among the aliphatic polyester resins, polylactic acid is especially made from starch supplied from plants, and it is becoming cheaper than other biodegradable polymer materials due to cost reduction due to mass production in recent years. Therefore, many studies are currently being made on its application.

しかし、デンプン、セルロースおよびそれらの誘導体、ポリ乳酸のような生分解性樹脂は非常に硬く、実質的に伸びが殆どなく、変形や衝撃に対する吸収性に乏しいという欠点を有する。他方、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネートなどの生分解性樹脂は、柔軟ではあるが破壊強度が弱いという欠点を有する。このように、生分解性樹脂は柔軟性と強度を兼ね備えておらず、そのままでは使用しにくいものが多い。   However, biodegradable resins such as starch, cellulose and their derivatives, and polylactic acid are very hard, have substantially no elongation, and have a drawback of poor absorbency against deformation and impact. On the other hand, biodegradable resins such as polybutylene adipate terephthalate, polycaprolactone, and polybutylene succinate have the disadvantage that they are flexible but have a low breaking strength. Thus, many biodegradable resins do not have flexibility and strength and are difficult to use as they are.

そこで、これら生分解性樹脂を改良するために、従来からプラスチック樹脂で行われてきた技術である樹脂同士の混合や可塑剤などの改質剤を複合化する試みが盛んに行われている。例えば、ガラス転移温度の60℃以下における硬さや脆さを改善し耐衝撃性を汎用のプラスチック並みに向上させるため、生分解性樹脂(ポリ乳酸)に特定の可塑剤を混練することが下記の非特許文献1に記載されている。
また、ガラス転移温度以上になると柔軟になりすぎて強度が低下してしまうという問題を解決するために、電離性放射線や化学開始剤を利用してポリ乳酸を架橋させることが特許第3759067号公報(特許文献1)に記載されている。
Therefore, in order to improve these biodegradable resins, attempts have been actively made to mix modifiers such as mixing of plastics and plasticizers, which are techniques conventionally performed with plastic resins. For example, in order to improve hardness and brittleness at a glass transition temperature of 60 ° C. or lower and improve impact resistance to the same level as general-purpose plastics, it is possible to mix a specific plasticizer with a biodegradable resin (polylactic acid) as follows. It is described in Non-Patent Document 1.
Moreover, in order to solve the problem that when the glass transition temperature is exceeded, the resin becomes too flexible and the strength is reduced, it is possible to crosslink polylactic acid using ionizing radiation or a chemical initiator. (Patent Document 1).

特許第3759067号公報Japanese Patent No. 3759067 荒川化学工業(株)発行、「荒川NEWS」、2004年7月発行、No.326号 第2頁〜第7頁Issued by Arakawa Chemical Industries, Ltd., “Arakawa NEWS”, issued in July 2004, No. No.326 Page 2-7

しかし、これら技術を各々単独で用いても、生分解性樹脂のガラス転移温度以下における柔軟性・伸びの保持とガラス転移温度以上における形状・強度の維持(すなわち耐熱性)の両方を同時に解決することはできない。即ち、非特許文献1のように、単に生分解性樹脂に可塑剤を混合するだけでは、ガラス転移温度を下げて生分解性樹脂分子間の結合力を弱めるだけであり、変形しやすくして割れにくくはなるが、変形や衝撃に対する復元力は付与できず、そのうえ、ガラス状のものが粘土のようになり、強度も保持できない。また、ガラス転移温度以上における形状や強度の維持性を改善させるため、特許文献1のように生分解性樹脂を架橋することは有効であるが、このようにして得られる橋かけ生分解性材料は硬くて脆く、柔軟性や伸びを有するようなものではない。   However, even if each of these technologies is used alone, both the maintenance of flexibility and elongation below the glass transition temperature of the biodegradable resin and the maintenance of shape and strength above the glass transition temperature (that is, heat resistance) are solved simultaneously. It is not possible. That is, as in Non-Patent Document 1, simply mixing a plasticizer with a biodegradable resin only lowers the glass transition temperature and weakens the bonding force between the biodegradable resin molecules. Although it is difficult to break, it cannot impart a restoring force against deformation and impact, and the glassy material becomes like clay and cannot retain its strength. Moreover, in order to improve the maintainability of the shape and strength above the glass transition temperature, it is effective to crosslink the biodegradable resin as in Patent Document 1, but the crosslinked biodegradable material obtained in this way. Is hard and brittle and does not have flexibility or elongation.

また、これらの技術はそれぞれ単独では実施可能なものであるが、両立させようとすると、複合化させた材料による架橋阻害が起こるため架橋できない等の問題が起こる。例えば、これらの技術を単に組み合わせて、生分解性樹脂に可塑剤を混練した組成物を電離性放射線の照射などにより架橋させても、架橋は完全には進行しない。このように架橋を妨げる原因としては、可塑剤が電離性放射線によるラジカルを消失させること以外に、可塑剤を先に混練すると可塑剤が生分解性樹脂の分子間に進入して生分解性樹脂分子同士の結合を阻止することなどが考えられる。生分解性樹脂が架橋するためには生分解性樹脂の分子同士が相互に接触して結合する必要がある。   In addition, these techniques can be carried out independently, but if they are to be made compatible, problems such as inability to crosslink occur due to crosslink inhibition caused by the composite material. For example, even when these techniques are simply combined and a composition in which a plasticizer is kneaded with a biodegradable resin is crosslinked by irradiation with ionizing radiation, the crosslinking does not proceed completely. In addition to the fact that the plasticizer eliminates radicals caused by ionizing radiation, the cause of hindering cross-linking is that when the plasticizer is kneaded first, the plasticizer enters between the molecules of the biodegradable resin. It is conceivable to prevent binding between molecules. In order for the biodegradable resin to crosslink, the molecules of the biodegradable resin need to contact and bond with each other.

そこで、本発明は、生分解性樹脂のガラス転移温度または軟化温度以上において形状と強度を維持することができ、かつ、生分解性樹脂のガラス転移温度以下において硬く脆くなることはなく、用途に応じて柔軟性や伸びも備えた生分解性樹脂複合体およびその製造方法を提供することを課題としている。   Therefore, the present invention can maintain the shape and strength above the glass transition temperature or softening temperature of the biodegradable resin, and does not become hard and brittle below the glass transition temperature of the biodegradable resin. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a biodegradable resin composite having flexibility and elongation and a method for producing the same.

また、生分解性樹脂と他のポリマーを、コポリマーに準ずるレベルの極めて均一な混合状態の複合体とする生分解性樹脂複合体およびその製造方法を提供し、生分解性樹脂に他のポリマーの特性を組み込むことで、用途に応じた柔軟性や硬度を備えた多様な生分解性樹脂複合体を提供することを課題としている。   In addition, the present invention provides a biodegradable resin composite in which a biodegradable resin and another polymer are combined in a very uniform mixed state at a level similar to that of a copolymer, and a method for producing the same. It is an object to provide various biodegradable resin composites having flexibility and hardness according to applications by incorporating characteristics.

前記課題を解決するため、本発明は、
生分解性樹脂に架橋性モノマーが配合された混練物より成形体を成形し、
前記成形体の前記生分解性樹脂を架橋して生分解性樹脂架橋物とし、
前記生分解樹脂架橋物を加熱した可塑剤あるいは重合性モノマーを含む含浸材に浸漬して、該生分解性樹脂架橋物内に含浸材を含浸させ、
前記生分解性樹脂架橋物が膨潤した状態で冷却し、
前記生分解性樹脂を前記含浸材と複合化することを特徴とする生分解性樹脂複合体の製造方法を提供している。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
Forming a molded body from a kneaded product in which a crosslinkable monomer is blended with a biodegradable resin,
Cross-linking the biodegradable resin of the molded body to a biodegradable resin cross-linked product,
The biodegradable resin crosslinked product is immersed in an impregnated material containing a heated plasticizer or polymerizable monomer, and the biodegradable resin crosslinked product is impregnated with the impregnated material,
Cooling in a state where the biodegradable resin crosslinked product is swollen,
Provided is a method for producing a biodegradable resin composite, wherein the biodegradable resin is combined with the impregnating material.

本発明の生分解性樹脂複合体の製造方法では、前記のように、まず、生分解性樹脂に架橋性モノマーが配合された混練物より生分解性樹脂成形体を成形し、該生分解性樹脂成形物を架橋して耐熱性を付与する。次いで、この耐熱性が付与された生分解性樹脂架橋物を、加熱した液状の可塑剤あるいは重合性モノマーを含む含浸材に浸漬する。
加熱した含浸材を用いると、生分解性樹脂の分子が運動して、分子間を広げることができるので、生分解性樹脂架橋物の分子間に含浸材を容易に浸入させることができる。さらに、含浸材は加熱されると粘度が下がり、含浸材の分子運動性を上げることができるため、架橋されたネットワーク間に含浸材が侵入しやすくなる。
In the method for producing a biodegradable resin composite of the present invention, as described above, first, a biodegradable resin molded body is molded from a kneaded material in which a crosslinkable monomer is blended with a biodegradable resin, and the biodegradable resin The resin molded product is crosslinked to give heat resistance. Next, the cross-linked biodegradable resin imparted with heat resistance is immersed in an impregnating material containing a heated liquid plasticizer or polymerizable monomer.
When the heated impregnating material is used, the molecules of the biodegradable resin move to expand the molecules, so that the impregnating material can easily enter between the molecules of the crosslinked biodegradable resin. Furthermore, since the viscosity of the impregnating material decreases when heated, the molecular mobility of the impregnating material can be increased, so that the impregnating material easily enters between the crosslinked networks.

他方、常温で液体である可塑剤や重合性モノマーは、加熱により気化あるいは蒸散しやすいものが多いため、このような可塑剤あるいは重合性モノマーは気化温度よりも低い温度とする必要がある。例えば、架橋性モノマーなどの一部の含浸材は80〜150℃付近に沸点を有し、これ以上の温度とすると気化しやすくなるため、含浸材の温度を上げることが困難となる。そのため、気化しやすい含浸材を用いる場合では、その温度の上限を80℃とするのが好ましい。気化しにくい含浸材でも上限は120〜140℃とするのが好ましい。さらに、含浸材は化学的に安定な状態で、かつ液体状であることが必要であるため、含浸材の温度の上限は前記生分解性樹脂の融点以下または分解温度以下としている。   On the other hand, many plasticizers and polymerizable monomers that are liquid at room temperature are liable to vaporize or evaporate by heating, and such plasticizers or polymerizable monomers need to be at a temperature lower than the vaporization temperature. For example, some impregnating materials such as a crosslinkable monomer have a boiling point in the vicinity of 80 to 150 ° C., and if the temperature is higher than this, it is easy to vaporize, so it is difficult to raise the temperature of the impregnating material. Therefore, in the case of using an impregnating material that easily vaporizes, the upper limit of the temperature is preferably set to 80 ° C. The upper limit of the impregnating material that is difficult to vaporize is preferably 120 to 140 ° C. Furthermore, since the impregnating material needs to be in a chemically stable state and in a liquid state, the upper limit of the temperature of the impregnating material is set to be equal to or lower than the melting point or the decomposition temperature of the biodegradable resin.

本発明者の検討によれば、多くの生分解性樹脂の軟化温度やガラス転移温度は60℃付近であり、この温度付近で柔軟になるので、含浸材の温度の下限は60℃とするのが好ましい。含浸材の温度を60℃以上とすれば非常に効率よく複合化が可能となる。さらに分子量が大きな生分解性樹脂架橋物の場合には含浸材の温度を80℃以上、さらには100℃以上とするのが好ましい。
このように、含浸材の最適温度は生分解性樹脂の種類、含浸材の種類、生分解性樹脂と含浸材の組み合わせにより異なるが、例えば、ガラス転移温度が一般的に60℃以下である脂肪族ポリエステル類は、含浸材の温度をガラス転移温度以上とするのが適している。ガラス転移温度や軟化温度が一般に高い多糖類でも80〜100℃に加熱すれば含浸材により膨潤させることが可能である。
According to the study of the present inventor, the softening temperature and glass transition temperature of many biodegradable resins are around 60 ° C., and softening occurs near this temperature, so the lower limit of the temperature of the impregnating material is 60 ° C. Is preferred. If the temperature of the impregnating material is 60 ° C. or higher, the composite can be made very efficiently. In the case of a crosslinked biodegradable resin having a higher molecular weight, the temperature of the impregnating material is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher.
Thus, the optimum temperature of the impregnating material varies depending on the type of biodegradable resin, the type of impregnating material, and the combination of the biodegradable resin and the impregnating material. For example, fat having a glass transition temperature of generally 60 ° C. or less. It is suitable for the group polyesters that the temperature of the impregnating material is equal to or higher than the glass transition temperature. Even polysaccharides generally having a high glass transition temperature and softening temperature can be swollen by an impregnating material when heated to 80 to 100 ° C.

また、前記非特許文献1では可塑剤を混合した後に生分解性樹脂の架橋を行っているが、本発明では、可塑剤または重合性モノマーを含む含浸材に浸漬する前に、生分解性樹脂の架橋を行なうため、本発明により得られた生分解性樹脂複合体は生分解性樹脂分子間の架橋がほぼ完全な形で維持されている。その結果、可塑剤あるいは重合性モノマーを混合した後に生分解性樹脂を架橋する場合に発生する強度の低下が生じるようなことはなく、形状保持性を高めることができる。   In Non-Patent Document 1, the biodegradable resin is crosslinked after mixing with the plasticizer. In the present invention, the biodegradable resin is immersed before being immersed in the impregnating material containing the plasticizer or the polymerizable monomer. Therefore, in the biodegradable resin composite obtained by the present invention, the crosslinks between the biodegradable resin molecules are maintained almost completely. As a result, there is no reduction in strength that occurs when the biodegradable resin is cross-linked after mixing the plasticizer or polymerizable monomer, and shape retention can be improved.

また、本発明では、生分解性樹脂架橋物を前記含浸材に含浸させ、含浸させる可塑剤または重合性モノマーによって生分解性樹脂架橋物の硬さを調整し、例えば、比較的硬い多糖類系の生分解性樹脂では可塑剤を含浸させることにより硬さを低下させて柔軟性を付与したり、また、比較的柔軟性を有するポリブチレンアジペートテレフタレートでは重合性モノマーを含浸させて所要の硬さとしている。このように、生分解性樹脂の硬さを調整できる含浸材に含浸させて、含浸材を含んで膨潤した生分解性樹脂架橋物を冷却し、その状態で形状を固定しているため、用途に応じた硬さに調整した生分解性樹脂複合体を得ることができる。   In the present invention, the impregnated material is impregnated with the biodegradable resin crosslinked product, and the hardness of the biodegradable resin crosslinked product is adjusted by a plasticizer or a polymerizable monomer to be impregnated, for example, a relatively hard polysaccharide In the biodegradable resin, a plasticizer is impregnated to reduce the hardness to give flexibility, and the relatively flexible polybutylene adipate terephthalate is impregnated with a polymerizable monomer to obtain the required hardness. It is said. In this way, the impregnated material that can adjust the hardness of the biodegradable resin is impregnated, the crosslinked biodegradable resin swelled with the impregnated material is cooled, and the shape is fixed in that state. The biodegradable resin composite adjusted to the hardness according to can be obtained.

前記含浸材として可塑剤を用いた場合、含浸材が生分解性樹脂の分子間の相互作用を阻止し、得られた生分解性樹脂複合体はガラス転移温度や軟化温度以下の温度でも非常に優れた柔軟性と伸びを有し、優れた耐衝撃性を示すようになる。
これは、一般的に、熱収縮材が架橋構造により形状記憶性を持つことと同じ効果が起こっていると考えられる。即ち、熱収縮材は伸張された状態で形状を固定して製造され、使用時に加熱されることにより初めて柔軟になり形状復帰能力を発揮することができるが、本発明の生分解性樹脂複合体の場合は、可塑剤からなる含浸材を含有させることによって、常温に戻すと可塑剤により柔軟性を有する形状復帰が起きると認められる。
When a plasticizer is used as the impregnating material, the impregnating material prevents the interaction between molecules of the biodegradable resin, and the obtained biodegradable resin composite is very low even at a temperature below the glass transition temperature and the softening temperature. It has excellent flexibility and elongation and exhibits excellent impact resistance.
This is generally considered to be the same effect as the heat shrinkable material has shape memory property due to the crosslinked structure. That is, the heat-shrinkable material is manufactured by fixing the shape in the stretched state, and becomes flexible only when heated during use and can exhibit the shape-recovering ability. However, the biodegradable resin composite of the present invention In this case, it is recognized that when the material is returned to room temperature by containing an impregnating material composed of a plasticizer, the plasticizer returns to a flexible shape.

また、含浸材として重合性モノマーを用い、生分解性樹脂架橋物の架橋ネットワークの中で重合性モノマーを固定する目的で、生分解性樹脂架橋物に重合性モノマーをグラフト重合、あるいは重合性モノマーを生分解性樹脂に複合化して内部でポリマー化し、生分解性樹脂と該ポリマーをポリマーアロイとすることが可能である。ポリマーアロイ化することによって、生分解性樹脂と重合性モノマーが重合して生成するポリマーの両者の特性を合わせた硬さ等の性質のものを作製することができる。   In addition, a polymerizable monomer is used as an impregnating material, and the polymerizable monomer is graft-polymerized to the crosslinked biodegradable resin or the polymerizable monomer for the purpose of fixing the polymerizable monomer in the crosslinked network of the crosslinked biodegradable resin. Can be combined with a biodegradable resin to form a polymer, and the biodegradable resin and the polymer can be made into a polymer alloy. By polymer-alloying, it is possible to produce a material having a property such as hardness that combines the properties of both the biodegradable resin and the polymer produced by polymerization of the polymer.

さらに、本発明の生分解性樹脂複合体の製造方法は、生分解性樹脂中に含浸材が非常に均一で微細に分散した状態を形成できる点でも優れている。生分解性樹脂と含浸材を複合化させる場合、従来の方法では両者を物理的に練り合わせて加熱混合して分散させていたため、相容化剤を使用せずにポリマーアロイ化、ナノコンポジット化といった微細分散を達成することはできなかった。それに対し、本発明の生分解性樹脂複合体の製造方法では、生分解性樹脂架橋物を形成する際に微細な架橋ネットワーク構造を形成しておけば、相容化剤等の薬剤を使用しなくても、含浸材の微分散状態を容易に形成することができる。このような生分解性樹脂架橋物の微細なネットワーク構造は、架橋性モノマーの量や放射線の照射量などの条件をコントロールして形成すればよい。このように、本発明の製造方法では、生分解性樹脂と含浸材を単に混合や配合によって複合化した場合に付き物である材料の混合ムラや、混合しきれなかった大きな塊やダマなどが残存する心配もない。   Furthermore, the method for producing a biodegradable resin composite of the present invention is also excellent in that an impregnated material can be formed in a very uniform and finely dispersed state in the biodegradable resin. When a biodegradable resin and an impregnating material are combined, in the conventional method, both are physically kneaded and heated and mixed to disperse, so that a polymer alloy or nanocomposite can be formed without using a compatibilizer. Fine dispersion could not be achieved. In contrast, in the method for producing a biodegradable resin composite of the present invention, if a fine crosslinked network structure is formed when forming a biodegradable resin crosslinked product, a drug such as a compatibilizer is used. Even without this, a finely dispersed state of the impregnating material can be easily formed. Such a fine network structure of the biodegradable resin crosslinked product may be formed by controlling the conditions such as the amount of the crosslinkable monomer and the radiation dose. As described above, in the production method of the present invention, when the biodegradable resin and the impregnating material are simply combined or mixed, compounding unevenness of the material that is an accessory, large lumps or lumps that could not be mixed remain. There is no worry to do.

前記工程を図1(a)〜(g)を用いてより詳細に説明する。
まず、図1(a)は生分解性樹脂成形物を架橋して得られる生分解性樹脂架橋物1を示す。生分解性樹脂架橋物1を微視的に見ると、図1(e)に示したように生分解性樹脂の分子は架橋11により相互に拘束されている。この状態では、ガラス転移温度以上の温度になっても変形しにくいという長所を有するが、ガラス転移温度以下の温度では生分解性樹脂の分子同士の相互作用(図1(e)中の矢印)が働くため、硬くて脆く、耐久性に欠けるという欠点を有する。
The said process is demonstrated in detail using Fig.1 (a)-(g).
First, FIG. 1A shows a biodegradable resin crosslinked product 1 obtained by crosslinking a biodegradable resin molded product. When the biodegradable resin crosslinked product 1 is viewed microscopically, the molecules of the biodegradable resin are mutually constrained by the crosslinking 11 as shown in FIG. In this state, it has an advantage that it is difficult to be deformed even when the temperature is equal to or higher than the glass transition temperature. However, the interaction between the molecules of the biodegradable resin at the temperature equal to or lower than the glass transition temperature (arrow in FIG. 1 (e)). Has a drawback that it is hard and brittle and lacks durability.

本発明では、図1(b)に示したように、生分解性樹脂架橋物1を加熱した可塑剤または重合性モノマーからなる液体状の含浸材2に浸漬する。含浸材を加熱することで含浸材の浸透性が高まり、液体状の含浸材2が生分解性樹脂架橋物1内に含浸される。
ついで、生分解性樹脂架橋物1を含浸材2で膨潤された状態のまま冷却すると、図1(c)に示したように本発明の生分解性樹脂複合体3が得られる。
In this invention, as shown in FIG.1 (b), biodegradable resin crosslinked material 1 is immersed in the liquid impregnating material 2 which consists of a heated plasticizer or a polymerizable monomer. By heating the impregnating material, the permeability of the impregnating material is increased, and the liquid impregnating material 2 is impregnated into the biodegradable resin crosslinked product 1.
Next, when the biodegradable resin crosslinked product 1 is cooled while being swollen with the impregnating material 2, the biodegradable resin composite 3 of the present invention is obtained as shown in FIG. 1 (c).

含浸材を可塑剤とした場合、生分解性樹脂複合体3は、図1(f)に示したように生分解性樹脂の架橋11のネットワーク中に含浸材(可塑剤)2が含浸されている。含浸材2が生分解性樹脂の分子間の相互作用を阻止するため、常温においてもガラス転移温度あるいは軟化温度以上のときの柔軟な状態が維持される。そのうえ、本発明の生分解性樹脂複合体3においては生分解性樹脂分子間の架橋11がほぼ完全な形で形成されている。その結果、ガラス転移温度あるいは軟化温度以上の温度になっても生分解性樹脂分子同士の拘束が解かれることはなく、形状を保つことができる。   When the impregnating material is a plasticizer, the biodegradable resin composite 3 is impregnated with the impregnating material (plasticizer) 2 in the network of the crosslinks 11 of the biodegradable resin as shown in FIG. Yes. Since the impregnating material 2 prevents the interaction between the molecules of the biodegradable resin, a flexible state at the glass transition temperature or softening temperature is maintained even at room temperature. In addition, in the biodegradable resin composite 3 of the present invention, the crosslinks 11 between the biodegradable resin molecules are formed almost completely. As a result, the biodegradable resin molecules are not unconstrained even when the glass transition temperature or the softening temperature is reached, and the shape can be maintained.

生分解性樹脂複合体3では含浸材は生分解性樹脂の分子間に含浸されているだけで、固定化はされていない状態である。本発明では重合性モノマーを含む含浸材を用い、含浸材の含浸後、図1(d)に示すように、含浸材2を含浸させたのち含浸材2を重合させて生分解性樹脂複合体4を形成し、生分解性樹脂に含浸材を固定化することもできる。含浸材2は重合41で互いに結合した重合ネットワークを形成する。   In the biodegradable resin composite 3, the impregnated material is only impregnated between the molecules of the biodegradable resin, and is not fixed. In the present invention, an impregnating material containing a polymerizable monomer is used, and after impregnating the impregnating material, as shown in FIG. 1 (d), the impregnating material 2 is impregnated and then the impregnating material 2 is polymerized to produce a biodegradable resin composite. 4 can be formed and the impregnating material can be fixed to the biodegradable resin. The impregnating material 2 forms a polymerization network bonded to each other by polymerization 41.

本発明の生分解性樹脂複合体の製造方法においては、前述したように、まず生分解性樹脂成形物をほぼ完全に架橋して生分解性樹脂架橋物を作製することが重要である。
架橋されていない生分解性樹脂成形物4を用いて、本発明の方法で可塑剤からなる含浸材に浸漬した場合に起こる現象を図2および図3に示す。
図2(b)に示すように、架橋されていない生分解性樹脂成形物4を含浸材2に浸漬すると、生分解性樹脂分子同士を拘束する架橋が存在しないため、含浸材2の浸入により図2(c)に示すように生分解性樹脂が溶解して、形状の変形または崩壊が起こる。
また、図3(b)に示すように、架橋されていない生分解性樹脂成形物4をガラス転移温度以上の状態に置くと非結晶部分が徐々に結晶化し(図3(b)中の符号5)、含浸材が浸入する前に硬く固まり、図3(c)に示すような結晶化した生分解性樹脂成形体6となる場合もある。
本発明においては、含浸材2を含浸させるのは生分解性樹脂架橋物1であり、架橋11により生分解性樹脂分子が拘束されて一体化しているので、非結晶部分が徐々に結晶化し始めて再結晶するということが見られない。
In the method for producing a biodegradable resin composite of the present invention, as described above, it is important to first produce a biodegradable resin crosslinked product by almost completely crosslinking the biodegradable resin molded product.
2 and 3 show the phenomena that occur when the biodegradable resin molding 4 that has not been cross-linked is immersed in an impregnating material made of a plasticizer by the method of the present invention.
As shown in FIG. 2B, when the non-crosslinked biodegradable resin molded product 4 is immersed in the impregnating material 2, there is no cross-linking that binds the biodegradable resin molecules to each other. As shown in FIG. 2 (c), the biodegradable resin is dissolved and the shape is deformed or collapsed.
Further, as shown in FIG. 3B, when the non-crosslinked biodegradable resin molded product 4 is placed at a temperature higher than the glass transition temperature, the non-crystalline portion is gradually crystallized (reference numeral in FIG. 3B). 5) In some cases, the impregnating material hardens and hardens before entering, and a crystallized biodegradable resin molded body 6 as shown in FIG.
In the present invention, it is the biodegradable resin crosslinked product 1 that is impregnated with the impregnating material 2, and the biodegradable resin molecules are constrained and integrated by the crosslinking 11, so that the non-crystalline portion begins to gradually crystallize. No recrystallization is seen.

図2および図3に示した現象が起こらないようにするため、本発明の生分解性樹脂複合体においては生分解性樹脂成分が実質的に100%架橋されていることが好ましい。そのために、可塑剤あるいは重合性モノマーを含む含浸材に浸漬する前の生分解性樹脂架橋物は、ゲル分率が95質量%以上、好ましくは98質量%以上、より好ましくは実質的に100質量%で、完全に架橋させていることが好ましい。
なお、ゲル分率が実質的に100質量%を越えた範囲でも、架橋点の量、すなわち架橋密度が重要で、架橋密度を上げていくことで含浸材の含有量を制御することが可能である。これは、架橋ネットワーク構造が緻密になることで構造変化・体積変化しにくくなることを利用しており、生分解性樹脂架橋物を形成する際の架橋性モノマーの量、架橋させる電離性放射線の量などを増減させることで架橋密度を増減させて、含浸材の含浸量を制御することが可能である。
In order to prevent the phenomenon shown in FIGS. 2 and 3 from occurring, it is preferable that the biodegradable resin component is substantially 100% crosslinked in the biodegradable resin composite of the present invention. Therefore, the biodegradable resin crosslinked product before dipping in the impregnating material containing a plasticizer or a polymerizable monomer has a gel fraction of 95% by mass or more, preferably 98% by mass or more, more preferably substantially 100% by mass. % Is preferably completely cross-linked.
Even in the range where the gel fraction substantially exceeds 100% by mass, the amount of crosslinking points, that is, the crosslinking density is important, and the content of the impregnating material can be controlled by increasing the crosslinking density. is there. This utilizes the fact that the cross-linked network structure becomes dense, making it difficult for structural changes and volume changes to occur. The amount of cross-linkable monomer in forming the biodegradable resin cross-linked product, the amount of ionizing radiation to be cross-linked, It is possible to control the amount of impregnation of the impregnating material by increasing or decreasing the amount or the like to increase or decrease the crosslinking density.

本発明で用いる生分解性樹脂としては、架橋構造を導入できる生分解性樹脂であればよいが、特に多糖類系、脂肪族ポリエステル系、脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルのコポリマーの中から選ばれる1種類あるいは2種類以上の生分解性樹脂であることが好ましい。
具体的には、例えば、セルロース、デンプン、キチン、キトサン、アルギン酸などの天然多糖類およびそれらをアセチル化、エステル化等した誘導体を含む多糖類系の生分解性樹脂、
ポリカプロラクトン(PCL)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリエチレンサクシネート、あるいはポリエチレンサクシネートアジペート等の脂肪族ポリエステル系の生分解性樹脂、
あるいは、これらにテレフレタル酸など芳香族を導入したポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)などに代表される脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルのコポリマーの生分解性樹脂、
等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
The biodegradable resin used in the present invention may be any biodegradable resin capable of introducing a crosslinked structure, and is particularly selected from polysaccharides, aliphatic polyesters, and copolymers of aliphatic polyesters and aromatic polyesters. One type or two or more types of biodegradable resins are preferred.
Specifically, for example, polysaccharide-based biodegradable resins containing natural polysaccharides such as cellulose, starch, chitin, chitosan, alginic acid, and derivatives obtained by acetylating or esterifying them,
Aliphatic polyester-based biodegradable resins such as polycaprolactone (PCL), polybutylene succinate (PBS), polyethylene succinate, or polyethylene succinate adipate,
Alternatively, a biodegradable resin of a copolymer of an aliphatic polyester and an aromatic polyester typified by polybutylene adipate terephthalate (PBAT) into which aromatics such as terephthalic acid are introduced,
Etc. These may be used alone or in combination of two or more.

前記架橋性モノマーとしては、電離性放射線の照射などにより架橋できるモノマーであれば特に制限を受けないが、例えばアクリル系もしくはメタクリル系の架橋性モノマーまたはアリル系架橋性モノマーが挙げられる。
前記アクリル系もしくはメタクリル系の架橋性モノマーとしては、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
The crosslinkable monomer is not particularly limited as long as it is a monomer that can be crosslinked by irradiation with ionizing radiation, and examples thereof include acrylic or methacrylic crosslinkable monomers or allyl crosslinkable monomers.
Examples of the acrylic or methacrylic crosslinkable monomer include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and ethylene oxide-modified trimethylol. Propane tri (meth) acrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide modified bisphenol A di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, Caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol Tetra (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tris (methacryloxyethyl) isocyanurate.

前記アリル系架橋性モノマーとしては、トリアリルイソシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルシアヌレート、ジアリルアミン、トリアリルアミン、ジアクリルクロレンテート、アリルアセテート、アリルベンゾエート、アリルジプロピイソシアヌレート、アリルオクチルオキサレート、アリルプロピルフタレート、ビチルアリルマレート、ジアリルアジペート、ジアリルカーボネート、ジアリルジメチツアンモニウムクロリド、ジアリルフマレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルマロネート、ジアリルオキサレート、ジアリルフタレート、ジアリルプロピルイソシアヌレート、ジアリルセバセート、ジアリルサクシネート、ジアリルテレフタレート、ジアリルタトレート、ジメチルアリルフタレート、エチルアリルマレート、メチルアリルフマレート、メチルメタアリルマレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。   Examples of the allyl crosslinking monomer include triallyl isocyanurate, trimethallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, trimethallyl cyanurate, diallylamine, triallylamine, diacrylic chlorentate, allyl acetate, allyl benzoate, and allyl diester. Propisocyanurate, allyl octyl oxalate, allyl propyl phthalate, bityl allyl malate, diallyl adipate, diallyl carbonate, diallyl dimethyl ammonium chloride, diallyl fumarate, diallyl isophthalate, diallyl malonate, diallyl oxalate, diallyl phthalate, Diallylpropyl isocyanurate, diallyl sebacate, diallyl succinate, diallyl terephthalate, diallyl tartrate, dimethyl Diallyl phthalate, ethyl allyl malate, methyl allyl fumarate, methyl meta-allyl maleate, diallyl monoglycidyl isocyanurate.

本発明で用いる架橋性モノマーとしては、比較的低濃度で高い架橋度を得ることができることからアリル系架橋性モノマーを用いることが好ましい。なかでもトリアリルイソシアヌレートは生分解性樹脂に対する架橋効果が高いために特に好ましい。また、トリアリルイソシアヌレートと加熱によって相互に構造変換しうるトリアリルシアヌレートを用いても、実質的に効果は同じである。   As the crosslinkable monomer used in the present invention, an allylic crosslinkable monomer is preferably used because a high degree of crosslinking can be obtained at a relatively low concentration. Of these, triallyl isocyanurate is particularly preferable because of its high crosslinking effect on the biodegradable resin. Further, even when triallyl isocyanurate and triallyl cyanurate which can be mutually converted by heating are used, the effect is substantially the same.

前記架橋性モノマーは、生分解性樹脂の種類にもよるが、生分解性樹脂100質量部に対して0.5質量部以上15質量部以下の割合で配合されていることが好ましい。さらに好ましい架橋性モノマーの配合量は3質量部以上8質量部以下である。これは、架橋性モノマーの配合量が3質量部未満であると、架橋性モノマーによる生分解性樹脂の架橋効果が十分に発揮されず、ガラス転移温度あるいは軟化温度以上の高温時において複合体の強度が低下し、最悪の場合形状を維持できなくなる可能性があるからである。一方、架橋性モノマーの配合量を8質量部以下としているのは、架橋性モノマーの配合量が8質量部を超えると、生分解性樹脂に架橋性ポリマー全量を均一に混合するのが困難になり、実質的に架橋効果に顕著な差が出なくなるという理由からである。
架橋性モノマーの配合量は、ガラス転移温度あるいは軟化温度以上の高温時における形状維持効果を確実にするために5質量部以上であることがより好ましく、生分解性樹脂の含有量を多くして生分解性を高めるために10質量部以下であることがより好ましい。
Although the said crosslinkable monomer is based also on the kind of biodegradable resin, it is preferable to mix | blend in the ratio of 0.5 to 15 mass parts with respect to 100 mass parts of biodegradable resin. A more preferable blending amount of the crosslinkable monomer is 3 parts by mass or more and 8 parts by mass or less. This is because if the blending amount of the crosslinkable monomer is less than 3 parts by mass, the crosslinking effect of the biodegradable resin due to the crosslinkable monomer is not sufficiently exerted, and the composite of the composite at a high temperature above the glass transition temperature or the softening temperature. This is because the strength decreases and the shape may not be maintained in the worst case. On the other hand, the blending amount of the crosslinkable monomer is 8 parts by mass or less because if the blending amount of the crosslinkable monomer exceeds 8 parts by mass, it is difficult to uniformly mix the entire amount of the crosslinkable polymer into the biodegradable resin. This is because there is substantially no significant difference in the crosslinking effect.
The blending amount of the crosslinkable monomer is more preferably 5 parts by mass or more in order to ensure the shape maintaining effect at a high temperature above the glass transition temperature or the softening temperature, and the content of the biodegradable resin is increased. In order to improve biodegradability, it is more preferable that it is 10 mass parts or less.

本発明で用いる生分解性樹脂成形物を構成する混練物には、前記生分解性樹脂および架橋性モノマー以外に、本発明の目的に反しない限り、他の成分を配合しても良い。
例えば、前記生分解性樹脂以外の生分解性樹脂を配合しても良い。前記生分解性樹脂以外の生分解性樹脂としては、ポリビニルアルコール等の合成生分解性樹脂を挙げることができる。
また、生分解性を有する合成高分子および/または天然高分子の粉末等を、溶解特性を損なわない範囲で混合してもよい。生分解性を有する合成高分子としては、例えば、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸もしくはポリロイシン等のポリペプチド等が挙げられる。天然高分子としては、例えば澱粉として、トウモロコシ澱粉、コムギ澱粉もしくはコメ澱粉などの生澱粉、または酢酸エステル化澱粉、メチルエーテル化澱粉もしくはアミロース等の加工澱粉が挙げられる。
In addition to the biodegradable resin and the crosslinkable monomer, other components may be blended in the kneaded material constituting the biodegradable resin molded product used in the present invention as long as the object of the present invention is not violated.
For example, a biodegradable resin other than the biodegradable resin may be blended. Examples of biodegradable resins other than the biodegradable resin include synthetic biodegradable resins such as polyvinyl alcohol.
Moreover, synthetic polymer and / or natural polymer powders having biodegradability may be mixed as long as the dissolution characteristics are not impaired. Examples of the biodegradable synthetic polymer include polypeptides such as polyglutamic acid, polyaspartic acid or polyleucine. Examples of the natural polymer include starch, raw starch such as corn starch, wheat starch or rice starch, or processed starch such as acetate esterified starch, methyl etherified starch or amylose.

さらに、前記混練物には、生分解性樹脂以外の樹脂成分、硬化性オリゴマー、各種安定剤、難燃剤、帯電防止剤、防カビ剤もしくは粘性付与剤等の添加剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉末、タルク、マイカもしくはシリカ等の無機・有機充填材、染料もしくは顔料などの着色剤等を配合することもできる。   Furthermore, the kneaded product includes resin components other than biodegradable resins, curable oligomers, various stabilizers, flame retardants, antistatic agents, antifungal agents, additives such as anti-tackifiers, viscosity imparting agents, glass fibers, glass beads, Metal powders, inorganic and organic fillers such as talc, mica and silica, and colorants such as dyes and pigments can also be blended.

前述した生分解性樹脂、架橋性モノマーおよび所望により他の成分を含む混練物を所望の形状に成形する。成形方法は特に限定されず、公知の方法を用いて良い。例えば、押出成形機、圧縮成形機、真空成形機、ブロー成形機、Tダイ型成形機、射出成形機、インフレーション成形機等の公知成形機が用いられる。   A kneaded product containing the above-described biodegradable resin, crosslinkable monomer, and optionally other components is formed into a desired shape. A shaping | molding method is not specifically limited, You may use a well-known method. For example, known molding machines such as an extrusion molding machine, a compression molding machine, a vacuum molding machine, a blow molding machine, a T-die molding machine, an injection molding machine, and an inflation molding machine are used.

次に、得られた生分解性樹脂成形物を架橋して生分解性樹脂架橋物を形成する。架橋構造を形成させる方法としては公知の方法を用いることができ、例えば、前記した電離性放射線を照射する方法、化学開始剤を使用する方法が挙げられる。本発明においては電離性放射線を照射する方法を用いることが好ましい。
電離性放射線としてはγ線、エックス線、β線またはα線などが使用できるが、工業的生産にはコバルト−60によるγ線照射や、電子線加速器による電子線照射が好ましい。
電離性放射線の照射は空気を除いた不活性雰囲気下や真空下で行うのが好ましい。電離性放射線の照射によって生成した活性種は空気中の酸素と結合して失活すると架橋効果が低下するためである。
Next, the obtained biodegradable resin molded product is crosslinked to form a biodegradable resin crosslinked product. As a method for forming a crosslinked structure, a known method can be used. Examples thereof include a method of irradiating ionizing radiation and a method of using a chemical initiator. In the present invention, it is preferable to use a method of irradiating ionizing radiation.
As ionizing radiation, γ-rays, X-rays, β-rays or α-rays can be used. However, for industrial production, γ-ray irradiation with cobalt-60 or electron beam irradiation with an electron beam accelerator is preferable.
The irradiation with ionizing radiation is preferably performed in an inert atmosphere or air except for air. This is because the active species generated by irradiation with ionizing radiation is inactivated by binding to oxygen in the air and the crosslinking effect is lowered.

電離性放射線の照射量は50kGy以上200kGy以下であることが好ましい。
架橋性モノマー量によっては電離性放射線の照射量が1kGy以上10kGy以下であっても生分解性樹脂の架橋は認められるが、ほぼ100%の生分解性樹脂分子を架橋するには電離性放射線の照射量が50kGy以上であることが好ましい。さらに、後の工程で液体状の含浸材に浸漬したときに形状の変化を抑えて均一に膨潤させるためには、電離性放射線の照射量が80kGy以上であることが好ましい。
一方、電離性放射線の照射量が200kGy以下であるのは、生分解性樹脂が樹脂単独では放射線で崩壊する性質を有するため、電離性放射線の照射量が200kGyを超えると架橋とは逆に分解を進行させることになるからである。電離性放射線の照射量の上限値は150kGyであることが好ましく、100kGyであることがより好ましい。
The dose of ionizing radiation is preferably 50 kGy or more and 200 kGy or less.
Depending on the amount of the crosslinkable monomer, the biodegradable resin can be crosslinked even when the dose of ionizing radiation is 1 kGy or more and 10 kGy or less. However, in order to crosslink almost 100% of the biodegradable resin molecules, The irradiation dose is preferably 50 kGy or more. Furthermore, in order to suppress a change in shape and swell uniformly when immersed in a liquid impregnating material in a later step, the ionizing radiation dose is preferably 80 kGy or more.
On the other hand, the irradiation dose of ionizing radiation is 200 kGy or less because the biodegradable resin has the property of being disintegrated by radiation when the resin alone is used. Therefore, when the irradiation dose of ionizing radiation exceeds 200 kGy, it is decomposed contrary to crosslinking. It is because it will advance. The upper limit of the ionizing radiation dose is preferably 150 kGy, and more preferably 100 kGy.

前記電離性放射線を照射して架橋する方法に代えて、生分解性樹脂に架橋性モノマーと化学開始剤を混合したのち所望の形状に成形し、化学開始剤が熱分解する温度まであげることによって、生分解性樹脂架橋物を調製してもよい。
架橋性モノマーとしては、前記態様と同じ物質を用いることができる。
化学開始剤としては、熱分解により過酸化ラジカルを生成する過酸化ジクミル、過酸化プロピオニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ−t−ブチル、過酸化ジアシル、過酸化ペラルゴニル、過酸化ミリストイル、過安息香酸−t−ブチルもしくは2,2’−アゾビスイソブチロニトリルなどの過酸化物触媒をはじめとするモノマーの重合を開始する触媒であればいずれでもよい。
架橋させるための温度条件は化学開始剤の種類により適宜選択することができる。架橋は、放射線照射の場合と同様、空気を除いた不活性雰囲気下や真空下で行うのが好ましい。
Instead of crosslinking with ionizing radiation, the biodegradable resin is mixed with a crosslinkable monomer and a chemical initiator, molded into a desired shape, and raised to a temperature at which the chemical initiator is thermally decomposed. A biodegradable resin crosslinked product may be prepared.
As the crosslinkable monomer, the same substance as in the above embodiment can be used.
Chemical initiators include dicumyl peroxide that generates peroxide radicals by thermal decomposition, propionitrile peroxide, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, diacyl peroxide, pelargonyl peroxide, myristoyl peroxide, Any catalyst that initiates the polymerization of a monomer such as a peroxide catalyst such as t-butyl benzoate or 2,2′-azobisisobutyronitrile may be used.
The temperature conditions for crosslinking can be appropriately selected depending on the type of chemical initiator. Crosslinking is preferably performed in an inert atmosphere or air except for air, as in the case of irradiation with radiation.

前述した方法により得られた生分解性樹脂架橋物を、前記したような温度に加熱した液体状の可塑剤あるいは重合性モノマーを含む含浸材に浸漬する。
前記可塑剤あるいは重合性モノマーを含む含浸材としては、常温で液体状のもの、または常温では固体であっても加熱して融解し液体となるものであれば、特に限定なく使用することができる。
本発明においては含浸材を生分解性樹脂に含浸させる前に生分解性樹脂を放射線などで架橋するため、含浸材の選択の際には放射線などの架橋手段に対する耐性や架橋阻害について考慮する必要がない。含浸材は生分解性樹脂との相性のみで任意に選択可能であり、また含浸材に無関係に生分解性樹脂の架橋状態を制御することができる。
The crosslinked biodegradable resin obtained by the above-described method is immersed in an impregnating material containing a liquid plasticizer or a polymerizable monomer heated to the temperature as described above.
The impregnating material containing the plasticizer or polymerizable monomer can be used without particular limitation as long as it is liquid at room temperature, or is solid at room temperature and can be heated and melted to become liquid. .
In the present invention, the biodegradable resin is cross-linked with radiation before impregnating the impregnating material into the biodegradable resin. Therefore, when selecting the impregnating material, it is necessary to consider resistance to cross-linking means such as radiation and cross-linking inhibition. There is no. The impregnating material can be arbitrarily selected only by compatibility with the biodegradable resin, and the cross-linked state of the biodegradable resin can be controlled regardless of the impregnating material.

前記含浸材として用いる可塑剤は、生分解性樹脂内に含浸させる必要から生分解性樹脂との親和性が高いものが好ましい。ゆえに、含浸材としては、弱くとも極性を有し、且つ分子量が大きくないものが好ましく、生分解性樹脂またはその誘導体が最も適している。
具体的には、前記可塑剤は以下の(a)〜(c)の少なくとも1種を含有するものが好適に用いられる。
(a)脂肪酸ポリエステル誘導体またはロジン誘導体を含む可塑剤
(b)ジカルボン酸誘導体を含む可塑剤
(c)グリセリン誘導体を含む可塑剤
なかでも、本発明の生分解性樹脂複合体の生分解性をより高く保つために生分解性を有することが好ましく、具体的には生分解性樹脂をはじめとする脂肪酸ポリエステルの低分子量物もしくはその誘導体、ジカルボン酸およびグリセリン誘導体、ラクトン類などの生分解性の認められている可塑剤が好適である。
The plasticizer used as the impregnating material preferably has a high affinity with the biodegradable resin because it is necessary to impregnate the biodegradable resin. Therefore, as the impregnating material, a material which is weak but polar and does not have a large molecular weight is preferable, and a biodegradable resin or a derivative thereof is most suitable.
Specifically, the plasticizer preferably contains at least one of the following (a) to (c).
(A) Plasticizer containing a fatty acid polyester derivative or rosin derivative (b) Plasticizer containing a dicarboxylic acid derivative (c) Plasticizer containing a glycerin derivative Among them, the biodegradability of the biodegradable resin composite of the present invention is more enhanced. In order to keep it high, it is preferable to have biodegradability. Specifically, the biodegradability of biodegradable resins and other low molecular weight polyesters or derivatives thereof, dicarboxylic acids and glycerin derivatives, lactones, etc. is recognized. The plasticizers that are used are preferred.

前記脂肪族ポリエステル誘導体としては、主成分として脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸もしくはその誘導体との重縮合体および共重縮合体、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸もしくはその誘導体およびヒドロキシカルボン酸との共重縮合体等が挙げられ、より具体的には、例えばα−ヒドロキシカルボン酸類(例えば、グリコール酸、乳酸、ヒドロキシ酪酸など)、ヒドロキシジカルボン酸類(例えば、リンゴ酸など)、ヒドロキシトリカルボン酸類(例えば、クエン酸など)などの一種以上から合成された重合体、共重合体あるいはこれらの混合物などが挙げられる。なかでも、脂肪酸ポリエステルとしては生分解性樹脂を用いることが好ましい。
前記脂肪族ポリエステルの分子量は、生分解性樹脂複合体を構成する生分解性樹脂の分子量よりも小さいことが好ましい。具体的には1×10以下、より好ましくは1×10以下、更に好ましくは1×10〜1×10である。
前記脂肪族ポリエステルの誘導体としては、脂肪族ポリエステルを化学修飾した公知の化合物を用いることができる。なかでも、生分解性樹脂誘導体を含む可塑剤である荒川化学工業(株)製「ラクトサイザーGP−4001(商品名)」を用いることが好ましい。
Examples of the aliphatic polyester derivatives include polycondensates and copolycondensates of aliphatic diols and aliphatic dicarboxylic acids or derivatives thereof as main components, and aliphatic diols and aliphatic dicarboxylic acids or derivatives thereof and hydroxycarboxylic acids. More specifically, for example, α-hydroxycarboxylic acids (for example, glycolic acid, lactic acid, hydroxybutyric acid, etc.), hydroxydicarboxylic acids (for example, malic acid), hydroxytricarboxylic acids (for example, , Citric acid, etc.) and the like, polymers, copolymers or mixtures thereof. Among these, it is preferable to use a biodegradable resin as the fatty acid polyester.
The molecular weight of the aliphatic polyester is preferably smaller than the molecular weight of the biodegradable resin constituting the biodegradable resin composite. Specifically, it is 1 × 10 5 or less, more preferably 1 × 10 4 or less, and further preferably 1 × 10 2 to 1 × 10 3 .
As the derivative of the aliphatic polyester, a known compound obtained by chemically modifying the aliphatic polyester can be used. Among them, it is preferable to use “Lactosizer GP-4001 (trade name)” manufactured by Arakawa Chemical Industries, which is a plasticizer containing a biodegradable resin derivative.

前記ロジン誘導体としては、ガムロジン、ウッドロジンもしくはトール油ロジン等の原料ロジン類、該原料ロジンを不均化または水素化処理した安定化ロジンや重合ロジン、その他ロジンエステル類、強化ロジンエステル類、ロジンフェノール類、ロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。
なかでも、本発明においては、ロジン誘導体を含む可塑剤である荒川化学工業(株)製「ラクトサイザーGP−2001(商品名)」を用いることが特に好ましい。
Examples of the rosin derivative include raw rosins such as gum rosin, wood rosin or tall oil rosin, stabilized rosin or polymerized rosin obtained by disproportionating or hydrogenating the raw rosin, other rosin esters, reinforced rosin esters, rosin phenol And rosin-modified phenolic resin.
Among them, in the present invention, it is particularly preferable to use “Lactosizer GP-2001 (trade name)” manufactured by Arakawa Chemical Industries, which is a plasticizer containing a rosin derivative.

前記ジカルボン酸誘導体としては、ジカルボン酸のエステル体、ジカルボン酸の金属塩またはジカルボン酸の無水物等が挙げられる。
前記ジカルボン酸としては、炭素数2〜50、特に炭素数2〜20の直鎖または分岐状の飽和又は不飽和脂肪族ジカルボン酸、炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸、及び数平均分子量2000以下、特に1000以下のポリエーテルジカルボン酸等が挙げられる。なかでも、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸もしくはデカンジカルボン酸などの炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸、及びフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸が好ましい。
Examples of the dicarboxylic acid derivative include an ester of dicarboxylic acid, a metal salt of dicarboxylic acid, and an anhydride of dicarboxylic acid.
As said dicarboxylic acid, it is C2-C50, especially C2-C20 linear or branched saturated or unsaturated aliphatic dicarboxylic acid, C8-C20 aromatic dicarboxylic acid, and number average molecular weight 2000. In the following, particularly, 1000 or less polyether dicarboxylic acid and the like can be mentioned. Among these, aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid or decanedicarboxylic acid, and aromatics such as phthalic acid, terephthalic acid and isophthalic acid Dicarboxylic acids are preferred.

前記ジカルボン酸誘導体としてはジカルボン酸のエステル体が好ましい。ジカルボン酸のエステル体としては、例えばビス(メチルジグリコール)アジペート、ビス(エチルジグリコール)アジペート、ビス(ブチルジグリコール)アジペート、メチルジグリコールブチルジグリコールアジペート、メチルジグリコールエチルジグリコールアジペート、エチルジグリコールブチルジグリコールアジペート、ジベンジルアジペート、ベンジルメチルジグリコールアジペート、ベンジルエチルジグリコールアジペート、
ベンジルブチルジグリコールアジペート、ビス(メチルジグリコール)サクシネート、ビス(エチルジグリコール)サクシネート、ビス(ブチルジグリコール)サクシネート、メチルジグリコールエチルジグリコールサクシネート、メチルジグリコールブチルジグリコールサクシネート、エチルジグリコールブチルジグリコールサクシネート、ジベンジルサクシネート、ベンジルメチルジグリコールサクシネート、ベンジルエチルジグリコールサクシネート、ベンジルブチルジグリコールサクシネート、エチルメチルジグリコールアジペート、エチルブチルジグリコールアジペート、ブチルメチルジグリコールアジペート、ブチルブチルジグリコールアジペート、エチルメチルジグリコールサクシネート、エチルエチルジグリコールサクシネート、エチルブチルジグリコールサクシネート、ブチルメチルジグリコールサクシネート、ブチルエチルジグリコールサクシネート、ブチルブチルジグリコールサクシネート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ビス(2−エチルヘキシル)フタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソノニルフタレート、エチルフタリルエチレングリコレート等が挙げられる。
The dicarboxylic acid derivative is preferably a dicarboxylic acid ester. Examples of the ester of dicarboxylic acid include bis (methyldiglycol) adipate, bis (ethyldiglycol) adipate, bis (butyldiglycol) adipate, methyldiglycolbutyldiglycoladipate, methyldiglycolethyldiglycoladipate, ethyl Diglycol butyl diglycol adipate, dibenzyl adipate, benzylmethyl diglycol adipate, benzylethyl diglycol adipate,
Benzyl butyl diglycol adipate, bis (methyl diglycol) succinate, bis (ethyl diglycol) succinate, bis (butyl diglycol) succinate, methyl diglycol ethyl diglycol succinate, methyl diglycol butyl diglycol succinate, ethyl di Glycol butyl diglycol succinate, dibenzyl succinate, benzyl methyl diglycol succinate, benzyl ethyl diglycol succinate, benzyl butyl diglycol succinate, ethyl methyl diglycol adipate, ethyl butyl diglycol adipate, butyl methyl diglycol adipate , Butyl butyl diglycol adipate, ethyl methyl diglycol succinate, ethyl ethyl diglycol succinate , Ethyl butyl diglycol succinate, butyl methyl diglycol succinate, butyl ethyl diglycol succinate, butyl butyl diglycol succinate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, bis (2-ethylhexyl) phthalate, di-n -Octyl phthalate, diisodecyl phthalate, butyl benzyl phthalate, diisononyl phthalate, ethyl phthalyl ethylene glycolate and the like.

前記ジカルボン酸誘導体としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸またはフタル酸などのジカルボン酸の、アセチル化体に代表されるエステル化体が好ましい。なかでも本発明においてはアジピン酸エステルである大八化学工業(株)製「DAIFFATY−101(商品名)」を用いることが特に好ましい。   The dicarboxylic acid derivative is preferably an esterified product represented by an acetylated product of a dicarboxylic acid such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid or phthalic acid. In particular, in the present invention, it is particularly preferable to use “DAIFFFITY-101 (trade name)” manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., which is an adipic acid ester.

前記グリセリン誘導体としては、グリセリンをエステル化した誘導体が挙げられる。より具体的には、グリセリン脂肪酸モノエステル、グリセリン脂肪酸ジエステルまたはグリセリン脂肪酸トリエステルが挙げられる。
前記エステルを構成する脂肪酸としては、炭素数2〜22の飽和または不飽和脂肪酸が挙げられ、具体的には酢酸、プロピオン酸、酪酸(ブタン酸)、イソ酪酸、吉草酸(ペンタン酸)、イソ吉草酸、カプロン酸(ヘキサン酸)、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、カプリン酸、イソカプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、エルシン酸、12−ヒドロキシオレイン酸などが挙げられる。グリセリン脂肪酸ジエステルまたはグリセリン脂肪酸トリエステルを構成する2種または3種の脂肪酸は同一であっても異なっていても良い。
Examples of the glycerin derivative include derivatives obtained by esterifying glycerin. More specifically, glycerin fatty acid monoester, glycerin fatty acid diester, or glycerin fatty acid triester is exemplified.
Examples of fatty acids constituting the esters include saturated or unsaturated fatty acids having 2 to 22 carbon atoms. Specifically, acetic acid, propionic acid, butyric acid (butanoic acid), isobutyric acid, valeric acid (pentanoic acid), Valeric acid, caproic acid (hexanoic acid), heptanoic acid, caprylic acid, nonanoic acid, capric acid, isocapric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, 12-hydroxystearic acid, oleic acid, linol An acid, erucic acid, 12-hydroxy oleic acid, etc. are mentioned. The two or three fatty acids constituting the glycerin fatty acid diester or the glycerin fatty acid triester may be the same or different.

なかでも本発明においてはトリアセチルグリセリド(通称トリアセチン)、アセチル化モノグリセライドである理研ビタミン(株)製「リケマールPL(シリーズ)」などのアセチル化されたグリセリンがグリセリン誘導体として好適である。   In particular, in the present invention, acetylated glycerin such as triacetylglyceride (commonly called triacetin) and “Riquemar PL (series)” manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd., which is an acetylated monoglyceride, is suitable as the glycerin derivative.

その他、前記可塑剤として、薬剤、農薬、薬品や食品などの有用物質を用いてもよい。このような有用物質を含浸材として用い、本発明の生分解性樹脂複合体における生分解性樹脂の架橋ネットワークに有用物質を担持させることにより、生分解性樹脂が生分解されるにつれて有用物質が除放されるという徐放システムを構築することができる。   In addition, useful substances such as drugs, agricultural chemicals, medicines and foods may be used as the plasticizer. By using such a useful substance as an impregnating material and supporting the useful substance on the cross-linked network of the biodegradable resin in the biodegradable resin composite of the present invention, the useful substance can be obtained as the biodegradable resin is biodegraded. A sustained release system that is released can be constructed.

さらに、含浸材として前記重合性モノマーを用いる場合、下記の(d)〜(h)の少なくとも1種類を含有することが好ましい。
(d)アクリル系モノマーあるいは/及びアクリル基を有する低分子量ポリマー
(e)メタクリル系モノマーあるいは/及びメタクリル基を有する低分子量ポリマー
(f)スチレン系モノマー
(g)アリル系モノマーあるいは/及びアリル基を有する低分子量ポリマー
(h)ビニル系モノマーあるいは/及びビニル基を有する低分子量ポリマー
Furthermore, when using the said polymerizable monomer as an impregnating material, it is preferable to contain at least 1 type of following (d)-(h).
(D) Low molecular weight polymer having acrylic monomer or / and acrylic group (e) Low molecular weight polymer having methacrylic monomer or / and methacrylic group (f) Styrene monomer (g) Allyl monomer or / and allyl group Low molecular weight polymer (h) Low molecular weight polymer having a vinyl monomer and / or vinyl group

前記アクリル系もしくはメタクリル系モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、メタクリル酸グリシジル(グリシジルメタクリレート)、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレ―ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。
前記アクリル基を有する低分子ポリマーもしくはメタクリル基を有する低分子量ポリマーとしては、前記アクリル系もしくはメタクリル系モノマーの1種類あるいは2種類以上を重合させて得られる分子量が100〜1000程度の低分子量ポリマーが挙げられる。
Examples of the acrylic or methacrylic monomer include acrylic acid, methacrylic acid, methyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate (glycidyl methacrylate), 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide modified bisphenol A di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meta) ) Acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, caprolactone modified dipenta Lithitol hexaacrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, tris (methacryloxyethyl) isocyanurate, etc. Can be mentioned.
The low molecular weight polymer having an acrylic group or the low molecular weight polymer having a methacryl group is a low molecular weight polymer having a molecular weight of about 100 to 1000 obtained by polymerizing one or more of the acrylic or methacrylic monomers. Can be mentioned.

前記スチレン系モノマーとしては、スチレン、p−メチルトルエンなどの主としてそのパラ位に官能基を備えたもの、スチレンスルフォン酸塩、クロロスチレン、α−メチルスチレン、tert−ブチルスチレン、クロロメチルスチレンなどが挙げられる。   Examples of the styrenic monomer include styrene, p-methyltoluene, etc., which have a functional group mainly at the para position, styrene sulfonate, chlorostyrene, α-methylstyrene, tert-butylstyrene, chloromethylstyrene, and the like. Can be mentioned.

前記アリル系モノマーとしては、トリアリルイソシアヌレート、トリメタアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメタアリルシアヌレート、ジアリルアミン、トリアリルアミン、ジアクリルクロレンテート、アリルアセテート、アリルベンゾエート、アリルジプロピイソシアヌレート、アリルオクチルオキサレート、アリルプロピルフタレート、ビチルアリルマレート、ジアリルアジペート、ジアリルカーボネート、ジアリルジメチツアンモニウムクロリド、ジアリルフマレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルマロネート、ジアリルオキサレート、ジアリルフタレート、ジアリルプロピルイソシアヌレート、ジアリルセバセート、ジアリルサクシネート、ジアリルテレフタレート、ジアリルタトレート、ジメチルアリルフタレート、エチルアリルマレート、メチルアリルフマレート、メチルメタアリルマレート、ジアリルモノグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。
前記アリル基を有する低分子量ポリマーとしては、前記アリル系モノマーの1種類あるいは2種類以上を重合させて得られる分子量が100〜1000程度の低分子量ポリマーが挙げられる。
Examples of the allyl monomers include triallyl isocyanurate, trimethallyl isocyanurate, triallyl cyanurate, trimethallyl cyanurate, diallylamine, triallylamine, diacrylic chlorate, allyl acetate, allyl benzoate, and allyl dipropiocyanate. Nurate, allyl octyl oxalate, allyl propyl phthalate, bityl allyl malate, diallyl adipate, diallyl carbonate, diallyl dimethyl ammonium chloride, diallyl fumarate, diallyl isophthalate, diallyl malonate, diallyl oxalate, diallyl phthalate, diallyl propyl Isocyanurate, diallyl sebacate, diallyl succinate, diallyl terephthalate, diallyl tartrate, dimethyl ali Phthalate, ethyl allyl malate, methyl allyl fumarate, methyl meta-allyl maleate, diallyl monoglycidyl isocyanurate.
Examples of the low molecular weight polymer having an allyl group include a low molecular weight polymer having a molecular weight of about 100 to 1000 obtained by polymerizing one or more of the allyl monomers.

前記ビニル系モノマーとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、ビバリン酸ビニル、オクチル酸ビニル、モノクロロ酸ビニル、アジピン酸ジビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、ソルビン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニル等が挙げられる。
前記ビニル基を有する低分子量ポリマーとしては、前記ビニル系モノマーの1種類あるいは2種類以上を重合させて得られる分子量が100〜1000程度の低分子量ポリマーが挙げられる。
Examples of the vinyl monomers include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl caprylate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl myristate, vinyl bivalate, vinyl octylate, vinyl monochloroate, adipine Examples include divinyl acid, vinyl methacrylate, vinyl crotonate, vinyl sorbate, vinyl benzoate, and vinyl cinnamate.
Examples of the low molecular weight polymer having a vinyl group include low molecular weight polymers having a molecular weight of about 100 to 1,000, which are obtained by polymerizing one or more of the vinyl monomers.

生分解性樹脂架橋物を浸漬する際の含浸材の温度は、前記したように含浸材が気化する温度以下で液体状態を保つことができる温度であれば、含浸材の種類等に応じて適宜選択することができる。
含浸材を生分解性樹脂架橋物の架橋構造の中に速く拡散させるためには高温とするのが好ましいが、一般的には65〜120℃、さらに80〜120℃の範囲が好適である。
また、浸漬時間も特に限定されないが、一般に拡散現象は厚みの二乗に比例するため、厚みに応じ、5分〜20時間の範囲とするのが好ましい。1mm以内の厚みの物は、浸漬時間を5〜120分、さらに30〜90分と短くすることもできる。一方、厚みが数mm以上の場合は10〜20時間と長くするのが好ましい。
As long as the temperature of the impregnating material when immersing the biodegradable resin crosslinked product is a temperature that can maintain a liquid state at a temperature lower than the temperature at which the impregnating material vaporizes as described above, the temperature is appropriately determined according to the type of the impregnating material. You can choose.
In order to quickly diffuse the impregnating material into the crosslinked structure of the biodegradable resin crosslinked product, a high temperature is preferable, but generally a range of 65 to 120 ° C., more preferably 80 to 120 ° C. is preferable.
Further, the immersion time is not particularly limited, but generally, the diffusion phenomenon is proportional to the square of the thickness, and therefore it is preferably in the range of 5 minutes to 20 hours depending on the thickness. The thing of the thickness within 1 mm can also shorten immersion time to 5-120 minutes, and also 30-90 minutes. On the other hand, when the thickness is several mm or more, it is preferable to increase the thickness to 10 to 20 hours.

生分解性樹脂架橋内物内に含浸材が含浸され、生分解性樹脂架橋物が膨潤した状態で生分解性樹脂の室温付近まで冷却することにより、生分解性樹脂と含浸材が複合化された本発明の生分解性樹脂複合体が得られる。
このように製造された本発明の生分解性樹脂複合体は、生分解性樹脂の架橋ネットワーク中に含浸材が含浸されている。
The biodegradable resin and the impregnated material are combined by impregnating the impregnated material inside the biodegradable resin crosslinked material and cooling the biodegradable resin crosslinked material to the vicinity of room temperature in the swollen state. In addition, the biodegradable resin composite of the present invention is obtained.
The biodegradable resin composite of the present invention thus produced is impregnated with an impregnating material in a crosslinked network of biodegradable resin.

このようにして得られた本発明の生分解性樹脂複合体は、該生分解性樹脂複合体中の含浸材の含有率が5質量%以上70質量%以下であることが好ましい。生分解性樹脂複合体のガラス転移温度以下での柔軟性を確保するために、含浸材として可塑剤を用いる場合、該含浸材の含有率の下限は5質量%が好ましいとしている。より柔軟性向上効果を発揮させるためには含浸材の含有率を10質量%以上とするのが好ましく、特に20質量%以上とするのが好ましい。
含浸材の含有率の上限を70質量%としているのは、含浸材の含有率が70質量%を超えると含浸材の析出、いわゆるブリードが起こるおそれがあるためである。含浸材の含有率は65質量%以下とするのがさらに好ましい。
含浸材の含有率は実施例に記載の方法で測定している。
The biodegradable resin composite of the present invention thus obtained preferably has an impregnating material content in the biodegradable resin composite of 5% by mass or more and 70% by mass or less. When a plasticizer is used as the impregnating material in order to ensure flexibility at or below the glass transition temperature of the biodegradable resin composite, the lower limit of the content of the impregnating material is preferably 5% by mass. In order to exhibit the effect of improving flexibility, the content of the impregnating material is preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 20% by mass or more.
The reason why the upper limit of the impregnating material content is 70% by mass is that when the impregnating material content exceeds 70% by mass, precipitation of the impregnating material, so-called bleeding may occur. The impregnating material content is more preferably 65% by mass or less.
The content of the impregnating material is measured by the method described in the examples.

また、含浸材として前記重合性モノマーを含む場合で、該含浸材を重合させる場合には、最初の生分解性樹脂の架橋と同様、電離性放射線を用いて重合を行うことが好ましい。その場合、使用する電離性放射線は、最初の生分解性樹脂の架橋と同じであり、γ線、エックス線、β線或いはα線などが使用できる。工業的生産にはコバルト−60によるγ線照射や電子線加速器による電子線が好ましい。照射量は含浸させた重合性モノマーの量にも多少依存するが、最初の架橋ほどの量は必要なく、数kGyから数10kGyでも効果がある。   Further, when the polymerizable monomer is included as the impregnating material and the impregnating material is polymerized, it is preferable to perform the polymerization using ionizing radiation as in the first cross-linking of the biodegradable resin. In that case, the ionizing radiation to be used is the same as the first cross-link of the biodegradable resin, and γ rays, X rays, β rays or α rays can be used. For industrial production, γ-ray irradiation with cobalt-60 and electron beam with an electron beam accelerator are preferred. The amount of irradiation depends somewhat on the amount of the polymerizable monomer impregnated, but it is not required to be as much as the first crosslinking, and is effective even at several kGy to several tens kGy.

本発明は、前記した製造方法により製造された生分解性樹脂複合体を提供している。
また、多糖類系、脂肪族ポリエステル系、脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルのコポリマーの中から選ばれる1種類あるいは2種類以上の生分解性樹脂の架橋物に、可塑剤あるいは重合性モノマーを含む含浸材を含浸することにより複合化させて得られる生分解性樹脂複合体を提供している。前記生分解性樹脂複合体は配合する可塑剤あるいは重合性モノマーにより前記生分解性樹脂の架橋物を所要の硬さとされていることを特徴とするものであり、該特徴を備えた生分解性樹脂複合体であれば、前記製造方法により製造されたものに限定されない。
The present invention provides a biodegradable resin composite produced by the production method described above.
Further, impregnation containing a plasticizer or a polymerizable monomer in one or more cross-linked products of biodegradable resins selected from polysaccharides, aliphatic polyesters, and copolymers of aliphatic polyesters and aromatic polyesters. A biodegradable resin composite obtained by compounding by impregnating a material is provided. The biodegradable resin composite is characterized in that a cross-linked product of the biodegradable resin is made to have a required hardness by a plasticizer or a polymerizable monomer to be blended, and biodegradability having the characteristics is provided. If it is a resin composite, it will not be limited to what was manufactured by the said manufacturing method.

さらに、本発明により得られる生分解性樹脂複合体は、前述した可塑剤および架橋性モノマーの他、メタノールやDMSO(ジメチルスルオキシド)等の極性溶媒を使用して架橋ネットワーク構造の中に含有させることにより、ゲル濾過や液体クロマトグラフィなどの分子篩いに応用することができる。これは、前記極性溶媒により本発明の生分解性樹脂複合体がゲル状構造を呈することができるためであり、前述した方法で架橋構造を制御することで分離分析技術の分野へ幅広く利用することが可能である。   Furthermore, the biodegradable resin composite obtained by the present invention is contained in a crosslinked network structure using a polar solvent such as methanol or DMSO (dimethylsulfoxide) in addition to the plasticizer and the crosslinkable monomer described above. Therefore, it can be applied to molecular sieves such as gel filtration and liquid chromatography. This is because the biodegradable resin complex of the present invention can exhibit a gel-like structure by the polar solvent, and can be widely used in the field of separation analysis technology by controlling the crosslinked structure by the method described above. Is possible.

本発明の製造方法により製造された生分解性樹脂複合体は、生分解性樹脂の架橋ネットワークにより生分解性樹脂のガラス転移温度または軟化温度を超える高温時においても確実に形状と強度を維持することができる。さらに、生分解性樹脂のガラス転移温度以下においても、生分解性樹脂の架橋ネットワーク中に含浸材が含浸され、生分解性樹脂分子間の相互作用を阻害していることにより、硬さや脆さを有することはなく、優れた柔軟性と伸びを有する。このように、本発明の生分解性樹脂複合体の製造方法によれば、広い温度範囲において複数の材料物性の改善を同時に達成した生分解性樹脂複合体を得ることができる。
このため、本発明の生分解性樹脂複合体は、現在、石油合成高分子材料が利用されている一般的な用途、特にゴム吸盤など軟質塩化ビニルが利用されている用途への応用することができる。また、柔軟性と形状記憶性の両方が必要となる形状記憶製品として利用することも可能である。
The biodegradable resin composite produced by the production method of the present invention reliably maintains the shape and strength even at high temperatures exceeding the glass transition temperature or softening temperature of the biodegradable resin by the crosslinked network of the biodegradable resin. be able to. Furthermore, even below the glass transition temperature of the biodegradable resin, the crosslinkable network of the biodegradable resin is impregnated with the impregnating material, which inhibits the interaction between the biodegradable resin molecules, thereby increasing the hardness and brittleness. It has excellent flexibility and elongation. Thus, according to the method for producing a biodegradable resin composite of the present invention, it is possible to obtain a biodegradable resin composite that has simultaneously improved a plurality of material properties in a wide temperature range.
For this reason, the biodegradable resin composite of the present invention can be applied to general uses where petroleum synthetic polymer materials are currently used, particularly to uses where soft vinyl chloride is used such as rubber suckers. it can. Further, it can be used as a shape memory product that requires both flexibility and shape memory.

また、重合性モノマーを含む含浸材を用い、該含浸材を重合させることにより、含浸材を生分解性樹脂にポリマーアロイ化することができる。これにより生分解性樹脂と、含浸材が重合した後のポリマーの両者の特性を合わせた性質の生分解性樹脂複合体を作製することができ、軟化温度が低い生分解性樹脂を改質し、軟化温度以上でも硬い性質とするなど、目的に応じて生分解性樹脂に機能を付与することができる。   Further, by using an impregnating material containing a polymerizable monomer and polymerizing the impregnating material, the impregnating material can be polymerized into a biodegradable resin. This makes it possible to produce a biodegradable resin composite that combines the properties of both the biodegradable resin and the polymer after the impregnating material is polymerized, and modifies the biodegradable resin having a low softening temperature. A function can be imparted to the biodegradable resin depending on the purpose, for example, a hard property even at a softening temperature or higher.

さらに、本発明の生分解性樹脂複合体は生分解性を有していることから、自然界において生態系に及ぼす影響が極めて少なく、従来のプラスチックが有していた廃棄処理に関わる諸問題を解決できる。しかも、本発明の生分解性樹脂複合体は今までにない柔軟性を有する点から、これまで生分解性樹脂を利用できなかった分野への応用が期待できる。また、生体への影響がない点から、生体内外に利用される注射器やカテーテルなどの医療用器具への適用が可能な材料である。   Furthermore, since the biodegradable resin composite of the present invention has biodegradability, it has very little influence on the ecosystem in nature, and solves various problems related to disposal treatment that conventional plastics have. it can. Moreover, since the biodegradable resin composite of the present invention has unprecedented flexibility, it can be expected to be applied to fields where biodegradable resins could not be used so far. In addition, since it does not affect the living body, it is a material that can be applied to medical instruments such as syringes and catheters used inside and outside the living body.

また、生分解性樹脂の生分解性および生体適合性あるいは生体内分解性を考えれば、本発明の生分解性樹脂複合体をその坦特性を利用した有用物質の徐放システム等に応用することができる。すなわち、薬剤や薬品などの有用物質を可塑剤として生分解性樹脂に含浸して複合化させれば、生分解性樹脂が分解するにつれて含浸されていた有用物質が除々に放出されることとなる。このように本発明の生分解性樹脂複合体は広範囲の技術分野に応用することができる。   In addition, considering the biodegradability and biocompatibility or biodegradability of the biodegradable resin, the biodegradable resin composite of the present invention should be applied to a sustained release system of useful substances using its carrier characteristics. Can do. That is, if a biodegradable resin is impregnated as a plasticizer with a useful substance such as a drug or medicine, the impregnated useful substance is gradually released as the biodegradable resin decomposes. . Thus, the biodegradable resin composite of the present invention can be applied to a wide range of technical fields.

以下に本発明の第一実施形態について説明する。
本発明の生分解性樹脂複合体の製造方法においては、最初に生分解性樹脂架橋物を下記の手順で製造する。
まず、生分解性樹脂を加熱により軟化させるか、あるいは生分解性樹脂が溶解しうる溶媒中に生分解性樹脂を溶解または分散させる。生分解性樹脂としては、架橋構造を導入できる生分解性樹脂を用いている。本実施形態では、多糖類系生分解性樹脂である酢酸セルロース(CDA)、脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂であるポリカプロラクトン(PCL)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルのコポリマーであるポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)等を用いている。
ついで、架橋性モノマーを添加する。架橋性モノマーとしてはトリアリルイソシアヌレートを用いている。架橋性モノマーの添加量は、生分解性樹脂100質量部に対して0.5質量部以上8質量部以下としている。
添加後、架橋性モノマーが均一になるように撹拌混合する。
ついで、先に溶媒を場合には、溶媒を乾燥除去しても良い。
このようにして、生分解性樹脂成形物を構成する混練物を調整する。混練温度、混練時間は生分解性樹脂および架橋性モノマーの種類によって適宜選択すればよい。
The first embodiment of the present invention will be described below.
In the method for producing a biodegradable resin composite of the present invention, first, a biodegradable resin crosslinked product is produced by the following procedure.
First, the biodegradable resin is softened by heating, or the biodegradable resin is dissolved or dispersed in a solvent in which the biodegradable resin can be dissolved. As the biodegradable resin, a biodegradable resin capable of introducing a crosslinked structure is used. In this embodiment, cellulose acetate (CDA) which is a polysaccharide biodegradable resin, polycaprolactone (PCL) which is an aliphatic polyester biodegradable resin, polybutylene succinate (PBS), aliphatic polyester and aromatic Polybutylene adipate terephthalate (PBAT), which is a polyester copolymer, is used.
Next, a crosslinkable monomer is added. Triallyl isocyanurate is used as the crosslinkable monomer. The addition amount of the crosslinkable monomer is 0.5 parts by mass or more and 8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the biodegradable resin.
After the addition, the mixture is stirred and mixed so that the crosslinkable monomer is uniform.
Then, when the solvent is first used, the solvent may be removed by drying.
Thus, the kneaded material which comprises a biodegradable resin molding is adjusted. The kneading temperature and kneading time may be appropriately selected depending on the types of the biodegradable resin and the crosslinkable monomer.

前記組成物を再び加熱などにより軟化させて、シート、フィルム、繊維、トレイ、容器または袋などの所望の形状に成形し、成形体を形成している。この成形は、組成物を調整したあと、例えば溶解した状態のまま続けて行っても良いし、一旦冷却または乾燥除去した後に行っても良い。   The composition is softened again by heating or the like, and formed into a desired shape such as a sheet, a film, a fiber, a tray, a container, or a bag to form a formed body. This molding may be performed after the composition is adjusted, for example, in a dissolved state, or may be performed after being once cooled or removed by drying.

ついで、得られた生分解性樹脂の成形物に電離性放射線を照射し、生分解性樹脂を架橋させ、生分解性樹脂架橋物を得ている。
電離性放射線は、電子線加速器による電子線照射により行なっている。
放射線照射量は80kGy以上200kGy以下の範囲から架橋性モノマーの配合量等に応じて適宜選択すればよく、特に電離性放射線照射後に得られる生分解性樹脂架橋物のゲル分率が80質量%以上となるようにしている。
Subsequently, the obtained biodegradable resin molding is irradiated with ionizing radiation to crosslink the biodegradable resin to obtain a biodegradable resin crosslinked product.
The ionizing radiation is performed by electron beam irradiation by an electron beam accelerator.
The radiation irradiation amount may be appropriately selected from the range of 80 kGy or more and 200 kGy or less depending on the blending amount of the crosslinkable monomer, and the gel fraction of the biodegradable resin crosslinked product obtained after ionizing radiation irradiation is 80% by mass or more. It is trying to become.

その後、得られた生分解性樹脂架橋物を可塑剤を含む含浸材に浸漬する。
可塑剤としては、本実施形態では脂肪族ポリエステル誘導体またはロジン誘導体を含む可塑剤、ジカルボン酸誘導体を含む可塑剤、グリセリン誘導体を含む可塑剤を使用している。
含浸材に浸漬させる際の含浸材の温度は65〜120℃で、含浸材が液体状態を保てる温度としている。また、含浸材に浸漬させる時間は生分解性樹脂架橋物の厚みに応じて適宜選択している。本実施形態では、厚みが0.1mm以上の場合で10〜20時間としている。
Thereafter, the obtained biodegradable resin crosslinked product is immersed in an impregnating material containing a plasticizer.
In this embodiment, a plasticizer containing an aliphatic polyester derivative or a rosin derivative, a plasticizer containing a dicarboxylic acid derivative, or a plasticizer containing a glycerin derivative is used as the plasticizer.
The temperature of the impregnating material when immersed in the impregnating material is 65 to 120 ° C., which is a temperature at which the impregnating material can maintain a liquid state. Moreover, the time for immersing in the impregnating material is appropriately selected according to the thickness of the biodegradable resin crosslinked product. In the present embodiment, the thickness is 10 mm to 20 hours when the thickness is 0.1 mm or more.

生分解性樹脂架橋物内に含浸材が含浸され生分解性樹脂架橋物が膨潤した状態で室温付近まで冷却している。冷却は放冷により除々に冷却しても良いし、水冷などにより急冷してもよい。
このようにして得られた本実施形態の生分解性樹脂複合体は、含浸材を5質量%〜70質量%含有している。
The cross-linked biodegradable resin is impregnated with an impregnating material, and the cross-linked biodegradable resin is swollen and cooled to near room temperature. Cooling may be performed gradually by cooling, or may be rapidly cooled by water cooling or the like.
The biodegradable resin composite of the present embodiment thus obtained contains 5% by mass to 70% by mass of the impregnating material.

次に本発明の第二実施形態について説明する。
第二実施形態では、第一実施形態と同様の方法で生分解性樹脂架橋物を形成した後、第一実施形態で用いた含浸材の代わりに重合性モノマーを含浸材として用い、生分解性樹脂と含浸材(重合性モノマー)を複合化したのち含浸材を架橋している。本実施形態の含浸材としては重合できるモノマーあるいは/及び低分子ポリマーを使用することができる。具体的には、アクリル系モノマーあるいは/及びアクリル基を有する低分子量ポリマー、メタクリル系モノマーあるいは/及びメタクリル基を有する低分子量ポリマー、スチレン系モノマー、アリル系モノマーあるいは/及びアリル基を有する低分子量ポリマー、ビニル系モノマーあるいは/及びビニル基を有する低分子量ポリマーを用いている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, after the biodegradable resin crosslinked product is formed by the same method as in the first embodiment, a polymerizable monomer is used as the impregnating material instead of the impregnating material used in the first embodiment, and biodegradable After the resin and the impregnating material (polymerizable monomer) are combined, the impregnating material is crosslinked. As the impregnating material of this embodiment, a polymerizable monomer and / or a low molecular weight polymer can be used. Specifically, a low molecular weight polymer having an acrylic monomer or / and an acrylic group, a low molecular weight polymer having a methacrylic monomer or / and a methacryl group, a styrene monomer, an allyl monomer or / and a low molecular weight polymer having an allyl group , Vinyl monomers and / or low molecular weight polymers having vinyl groups are used.

生分解性樹脂架橋物の含浸材への浸漬は第一実施形態と同様の方法および条件で行ない、生分解性樹脂と含浸材の複合体を形成している。その後、生分解性樹脂と含浸材の複合体に電離性放射線を照射して、含浸材を架橋して生分解性樹脂複合体を得ている。
電離性放射線は、電子線加速器による電子線照射によって行い、放射線照射量は1kGy以上100kGy以下の範囲から重合性モノマーの種類や配合量等に応じて適宜選択している。
The biodegradable resin crosslinked product is immersed in the impregnating material by the same method and conditions as in the first embodiment to form a composite of the biodegradable resin and the impregnating material. Thereafter, the composite of the biodegradable resin and the impregnated material is irradiated with ionizing radiation, and the impregnated material is crosslinked to obtain a biodegradable resin composite.
The ionizing radiation is performed by electron beam irradiation with an electron beam accelerator, and the radiation irradiation amount is appropriately selected from the range of 1 kGy or more and 100 kGy or less in accordance with the type and blending amount of the polymerizable monomer.

第二実施形態の方法で製造された生分解性樹脂複合体は、重合性モノマーを含む含浸材を含浸させた後に重合性モノマーを架橋することにより、重合性モノマーが生分解性樹脂にポリマーアロイ化されている。該生分解性樹脂複合体は生分解性樹脂と含浸材が重合して生成したポリマーの両者の特性を合わせた性質を有する。たとえば、架橋ポリカプロラクトンにメタクリル酸モノマーを含浸してポリメタクリル酸とした場合、軟化温度が低く60℃で形状維持性が損なわれるポリカプロラクトンが、ガラス転移温度166℃まで硬い性質のポリメタクリル酸によって補強され、60℃以上でも硬い性質を示すようになる。   The biodegradable resin composite produced by the method of the second embodiment is obtained by impregnating an impregnating material containing a polymerizable monomer and then crosslinking the polymerizable monomer so that the polymerizable monomer is transformed into a biodegradable resin. It has become. The biodegradable resin composite has properties that combine the characteristics of both the biodegradable resin and the polymer produced by polymerization of the impregnating material. For example, when cross-linked polycaprolactone is impregnated with a methacrylic acid monomer to form polymethacrylic acid, polycaprolactone having a low softening temperature and impaired shape retention at 60 ° C. is affected by polymethacrylic acid having a hard property up to a glass transition temperature of 166 ° C. Reinforced and becomes hard even at 60 ° C. or higher.

以下、本発明について実施例および比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみ限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited only to these Examples.

(実施例1)
生分解性樹脂として、ペレット状のダイセル化学工業(株)製ポリカプロラクトン「プラクセルH7(商品名)」を使用した。架橋性モノマーとしてアリル系架橋性モノマーの1種である日本化成工業(株)製トリアリルイソシアヌレート「TAIC(登録商標、商品名)」を用意し、押出機(池貝鉄工(株)製PCM30型)を用いてシリンダ温度160℃で生分解性樹脂を溶融押出する際に押出機のペレット供給部に架橋性モノマーをペリスタポンプにて定速滴下することで生分解性樹脂に架橋性モノマーを添加した。その際、架橋性モノマーの配合量が生分解性樹脂100質量部に対して2質量部になるように添加量を調整した。棒状に押し出したものを水冷ののちにペレタイザーにてペレット化し、生分解性樹脂と架橋性モノマーのペレット状混練物を得た。
(Example 1)
As the biodegradable resin, a pellet-shaped polycaprolactone “Placcel H7 (trade name)” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. was used. A triallyl isocyanurate “TAIC (registered trademark, trade name)” manufactured by Nippon Kasei Kogyo Co., Ltd., which is one of allyl-based crosslinkable monomers, is prepared as a crosslinkable monomer, and an extruder (PCM30 type manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd.) is prepared. When the biodegradable resin is melt-extruded at a cylinder temperature of 160 ° C. using a peristaltic pump, the crosslinkable monomer is dropped at a constant speed with a peristaltic pump into the pellet supply section of the extruder, and the crosslinkable monomer is added to the biodegradable resin. . At that time, the addition amount was adjusted so that the amount of the crosslinkable monomer was 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the biodegradable resin. The extruded product was cooled with water and pelletized with a pelletizer to obtain a pellet-like kneaded product of a biodegradable resin and a crosslinkable monomer.

この混練物を160℃でシート状に熱プレスしたのち水冷で急冷し、500μm厚のシートを製作した。
このシートに対し、空気を除いた不活性雰囲気で電子加速器(加速電圧10MeV、電流量12mA)により電子線を90kGy照射し、生分解性樹脂架橋物を得た。
The kneaded product was hot-pressed into a sheet at 160 ° C. and then rapidly cooled with water to produce a 500 μm thick sheet.
This sheet was irradiated with an electron beam at 90 kGy by an electron accelerator (acceleration voltage 10 MeV, current amount 12 mA) in an inert atmosphere excluding air to obtain a biodegradable resin crosslinked product.

得られた生分解性樹脂架橋物を105℃の恒温漕内で含浸材に12時間浸漬して膨張させた。含浸材としては、グリセリン誘導体を主成分とする可塑剤である理研ビタミン(株)製グリセリン系可塑剤「PL−710(商品名)」を用いた。その後、浸漬したまま含浸材を常温に戻して、余剰なモノマーを拭き取ることにより本発明の生分解性樹脂複合体を得た。   The obtained biodegradable resin crosslinked product was immersed in an impregnating material for 12 hours in a constant temperature bath at 105 ° C. to be expanded. As the impregnation material, a glycerin plasticizer “PL-710 (trade name)” manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd., which is a plasticizer mainly composed of a glycerin derivative, was used. Thereafter, the impregnated material was returned to room temperature while being immersed, and the excess monomer was wiped off to obtain the biodegradable resin composite of the present invention.

(実施例2〜4)
生分解性樹脂を、昭和高分子(株)製ポリブチレンサクシネート「ビオノーレ#1020(商品名)」としたこと以外は実施例1と同様にして実施例2とし、生分解性樹脂をBASF社製ポリブチレンアジペートテレフタレート「エコフレックス(商品名)」としたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3とした。
同様に、生分解性樹脂をダイセル化学工業(株)製酢酸セルロース「L−30(商品名)」として、シリンダ温度およびシートの成型温度を190℃としたこと以外は実施例1と同様にして、実施例4とした。
(Examples 2 to 4)
Except that the biodegradable resin was polybutylene succinate “Bionore # 1020 (trade name)” manufactured by Showa High Polymer Co., Ltd., Example 2 was used, and the biodegradable resin was BASF. Example 3 was carried out in the same manner as in Example 1 except that the product was polybutylene adipate terephthalate “Ecoflex (trade name)”.
Similarly, the biodegradable resin was made from Daicel Chemical Industries, Ltd. cellulose acetate “L-30 (trade name)”, and the cylinder temperature and the molding temperature of the sheet were set to 190 ° C., in the same manner as in Example 1. Example 4 was adopted.

(実施例5〜8)
含浸材として重合性モノマーであるメタクリル酸を用い、含浸材への浸漬条件を80℃、12時間としたこと、及び含浸材から引き上げて表面の含浸材を除去したのち、空気を除いた不活性雰囲気で電子加速器(加速電圧10MeV、電流量12mA)により電子線を90kGy照射したこと以外は各々実施例1〜4と同様の操作を行い、各々実施例5〜8とした。
(Examples 5 to 8)
As the impregnating material, methacrylic acid, which is a polymerizable monomer, was used, and the immersion condition in the impregnating material was set at 80 ° C. for 12 hours, and after removing the impregnating material on the surface by pulling up from the impregnating material, the inertness except for air was removed. Except that the electron beam was irradiated with 90 kGy by an electron accelerator (acceleration voltage: 10 MeV, current amount: 12 mA) in an atmosphere, the same operations as in Examples 1 to 4 were performed, and Examples 5 to 8 were obtained.

(比較例1〜16)
架橋性モノマーであるトリアリルイソシアヌレートを配合しなかったこと以外は実施例1〜8と同様にして、各々比較例1〜8とした。
また、電子線照射を行わなかったこと以外は実施例1〜8と同様にして、各々比較例9〜16とした。
(Comparative Examples 1-16)
Comparative Examples 1 to 8 were made in the same manner as in Examples 1 to 8, respectively, except that triallyl isocyanurate as a crosslinkable monomer was not blended.
Moreover, it was set as Comparative Examples 9-16 similarly to Examples 1-8 except not having performed electron beam irradiation, respectively.

実施例および比較例において、含浸材含浸前の生分解性樹脂架橋物のゲル分率を下記方法で評価し、含浸材含浸後の生分解性樹脂複合体の含浸材含有率または含浸材固定率を下記方法で評価した。
(1)ゲル分率の評価
各生分解性樹脂架橋物の乾燥質量を正確に計ったのち、200メッシュのステンレス金網に包み、クロロホルム液の中で48時間煮沸したのちに、クロロホルム溶解したゾル分を除いて残ったゲル分を得た。50℃で24時間乾燥して、ゲル中のクロロホルムを除去し、ゲル分の乾燥質量を測定した。得られた値をもとに下記式に基づきゲル分率を算出した。
ゲル分率(%)=(ゲル分乾燥質量/生分解性樹脂架橋物の乾燥質量)×100
In Examples and Comparative Examples, the gel fraction of the biodegradable resin crosslinked product before impregnation with the impregnating material was evaluated by the following method, and the impregnating material content rate or impregnating material fixing rate of the biodegradable resin composite after impregnation with the impregnating material was evaluated. Was evaluated by the following method.
(1) Evaluation of gel fraction After accurately measuring the dry mass of each biodegradable resin cross-linked product, wrapped in 200 mesh stainless steel wire, boiled in chloroform solution for 48 hours, and then dissolved in chloroform. The remaining gel content was obtained. After drying at 50 ° C. for 24 hours, chloroform in the gel was removed, and the dry mass of the gel was measured. Based on the obtained value, the gel fraction was calculated based on the following formula.
Gel fraction (%) = (dry weight of gel content / dry weight of biodegradable resin crosslinked product) × 100

(2)含浸材含有率の評価
実施例1〜4について、含浸材に浸漬する前の常温における生分解性樹脂架橋物の質量を予め測定しておき、含浸材に浸漬したのち常温に戻した後の生分解性樹脂複合体の質量を測定した。得られた値をもとに下記式に基づき含浸材含有率を算出した。
含浸材含有率(%)={(A−B)/A}×100
A;生分解性樹脂複合体の質量
B;含浸材への含浸前の生分解性樹脂架橋物の質量
(2) Evaluation of impregnating material content rate About Examples 1-4, the mass of the biodegradable resin crosslinked material in normal temperature before immersing in an impregnating material was measured previously, and it returned to normal temperature after immersing in an impregnating material. The mass of the later biodegradable resin composite was measured. Based on the obtained value, the impregnating material content was calculated based on the following formula.
Impregnation content (%) = {(A−B) / A} × 100
A: Mass of biodegradable resin composite B: Mass of biodegradable resin crosslinked product before impregnation into impregnation material

(3)含浸材固定率評価
含浸材の含浸後、含浸材の架橋を行なった実施例5〜8については、80℃恒温槽内で24時間放置したのち常温に戻した後、サンプルの質量を測定し、(2)で測定した値Bを利用して、下記式に基づき含浸材固定率を算出した。
含浸材固定率(%)={(C−B)/C}×100
B;含浸材への含浸前の生分解性樹脂架橋物の質量
C;80℃24時間後の生分解性樹脂複合体の質量
(3) Impregnating material fixation rate evaluation For Examples 5 to 8 in which the impregnating material was crosslinked after impregnating with the impregnating material, the sample was allowed to stand in an 80 ° C constant temperature bath for 24 hours and then returned to room temperature. Using the value B measured in (2), the impregnating material fixing ratio was calculated based on the following formula.
Impregnating material fixation rate (%) = {(C−B) / C} × 100
B: Mass of the biodegradable resin crosslinked product before impregnation into the impregnating material C: Mass of the biodegradable resin composite after 24 hours at 80 ° C.

前記評価の結果を、製造条件の相違点とともに、表1にまとめた。表中、ポリカプロラクトンをPCL、ポリブチレンサクシネートをPBS、ポリブチレンアジペートテレフタレートをPBAT、酢酸セルロースをCDAと表記した。   The results of the evaluation are summarized in Table 1 together with differences in manufacturing conditions. In the table, polycaprolactone is represented as PCL, polybutylene succinate as PBS, polybutylene adipate terephthalate as PBAT, and cellulose acetate as CDA.

実施例1〜8ではいずれも含浸材が含有された生分解性樹脂複合体が得られた。実施例1〜4では、元の生分解性樹脂よりも柔軟で、かつ弾力のあるシートが得られた。実施例5〜8では、逆に元の生分解性樹脂よりも剛性が高く、腰のあるシートが得られた。このように生分解性樹脂の硬さを含浸材により調整することができた。   In each of Examples 1 to 8, biodegradable resin composites containing an impregnating material were obtained. In Examples 1 to 4, sheets that were more flexible and elastic than the original biodegradable resin were obtained. In Examples 5 to 8, on the contrary, a sheet having rigidity and higher stiffness than the original biodegradable resin was obtained. Thus, the hardness of the biodegradable resin could be adjusted by the impregnating material.

実施例1〜8に対して、生分解性樹脂が架橋していない比較例1〜16は、含浸材の含浸が認められず、一部が溶解したり、脆くなって割れてしまい、含浸できず複合化できなかった。   In contrast to Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 16 in which the biodegradable resin is not crosslinked are not impregnated with the impregnating material, and some of them are dissolved or become brittle and cracked. Could not be combined.

本発明の生分解性樹脂複合体の製造工程を説明するための模式図であり、(a)は生分解性樹脂架橋物の模式図、(b)は生分解性樹脂架橋物を含浸材に浸漬したときの状態を示す模式図、(c)は生分解性樹脂複合体の模式図、(d)は生分解性樹脂複合体内の含浸材を架橋させた生分解性樹脂複合体の模式図、(e)は(a)の生分解性樹脂架橋物を微視的に見たときの模式図、(f)は(c)の生分解性樹脂複合体を微視的に見たときの模式図、(g)は(d)の含浸材を架橋させた生分解性樹脂複合体を微視的に見たときの模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the manufacturing process of the biodegradable resin composite_body | complex of this invention, (a) is a schematic diagram of biodegradable resin crosslinked material, (b) is biodegradable resin crosslinked material to an impregnation material. Schematic diagram showing the state when immersed, (c) is a schematic diagram of the biodegradable resin composite, (d) is a schematic diagram of the biodegradable resin composite cross-linked impregnating material in the biodegradable resin composite (E) is a schematic view when the biodegradable resin crosslinked product of (a) is microscopically viewed, and (f) is a microscopic view of the biodegradable resin composite of (c). (G) is a schematic view when the biodegradable resin composite obtained by crosslinking the impregnating material of (d) is viewed microscopically. 架橋されていない生分解性樹脂成形物に含浸材を複合化させた場合に起こる現象を説明するための模式図であり、(a)は架橋されていない生分解性樹脂成形物の模式図、(b)は(a)の生分解性樹脂成形物を含浸材に浸漬したときの状態を示す模式図、(c)は含浸材の浸入により形状の崩壊が起こることを示す模式図である。It is a schematic diagram for explaining a phenomenon that occurs when an impregnating material is combined with a non-crosslinked biodegradable resin molded product, (a) is a schematic diagram of a non-crosslinked biodegradable resin molded product, (B) is a schematic diagram which shows a state when the biodegradable resin molding of (a) is immersed in an impregnation material, (c) is a schematic diagram which shows that shape collapse | disintegration occurs by permeation of an impregnation material. 架橋されていない生分解性樹脂成形物に含浸材を複合化させた場合に起こる別の現象を説明するための模式図であり、(a)は架橋されていない生分解性樹脂成形物の模式図、(b)は(a)の生分解性樹脂成形物を含浸材に浸漬したときの状態を示す模式図、(c)は生分解性樹脂成形物が再結晶化したことを示す模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating another phenomenon which arises when an impregnating material is compounded with the biodegradable resin molding which is not bridge | crosslinked, (a) is a model of the biodegradable resin molding which is not bridge | crosslinked. (B) is a schematic diagram showing a state when the biodegradable resin molded product of (a) is immersed in an impregnating material, and (c) is a schematic diagram showing that the biodegradable resin molded product is recrystallized. It is.

符号の説明Explanation of symbols

1 生分解性樹脂架橋物
11 生分解性樹脂の架橋
2 含浸材
3 生分解性樹脂複合体
4 含浸材を重合させた生分解性樹脂複合体
41 含浸材の重合
5 生分解性樹脂成形物
6 結晶化した生分解性樹脂成形物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crosslinkable biodegradable resin 11 Crosslink of biodegradable resin 2 Impregnated material 3 Biodegradable resin composite 4 Biodegradable resin composite obtained by polymerizing impregnated material 41 Polymerization of impregnated material 5 Biodegradable resin molded product 6 Crystallized biodegradable resin molding

Claims (9)

生分解性樹脂に架橋性モノマーが配合された混練物より成形体を成形し、
前記成形体の前記生分解性樹脂を架橋して生分解性樹脂架橋物とし、
前記生分解樹脂架橋物を加熱した可塑剤あるいは重合性モノマーを含む含浸材に浸漬して、該生分解性樹脂架橋物内に含浸材を含浸させ、
前記生分解性樹脂架橋物が膨潤した状態で冷却し、
前記生分解性樹脂を前記含浸材と複合化することを特徴とする生分解性樹脂複合体の製造方法。
Forming a molded body from a kneaded product in which a crosslinkable monomer is blended with a biodegradable resin,
Cross-linking the biodegradable resin of the molded body to a biodegradable resin cross-linked product,
The biodegradable resin crosslinked product is immersed in an impregnated material containing a heated plasticizer or polymerizable monomer, and the biodegradable resin crosslinked product is impregnated with the impregnated material,
Cooling in a state where the biodegradable resin crosslinked product is swollen,
A method for producing a biodegradable resin composite, wherein the biodegradable resin is combined with the impregnating material.
前記生分解性樹脂が、多糖類系、脂肪族ポリエステル系、脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルのコポリマーの中から選ばれる1種類あるいは2種類以上の生分解性樹脂である請求項1に記載の生分解性樹脂複合体の製造方法。   The biodegradable resin according to claim 1, wherein the biodegradable resin is one or more biodegradable resins selected from among polysaccharides, aliphatic polyesters, and copolymers of aliphatic polyesters and aromatic polyesters. A method for producing a degradable resin composite. 前記生分解性樹脂の架橋を電離性放射線の照射により行っている請求項1または請求項2に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 1 or Claim 2 which bridge | crosslinks the said biodegradable resin by irradiation of ionizing radiation. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の製造方法により製造された生分解性樹脂複合体。   The biodegradable resin composite manufactured by the manufacturing method of any one of Claims 1 thru | or 3. 多糖類系、脂肪族ポリエステル系、脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルのコポリマーの中から選ばれる1種類あるいは2種類以上の生分解性樹脂の架橋物に、可塑剤あるいは重合性モノマーを含む含浸材を含浸して複合化させていることを特徴とする生分解性樹脂複合体。   An impregnating material containing a plasticizer or a polymerizable monomer on a cross-linked product of one type or two or more types of biodegradable resins selected from polysaccharides, aliphatic polyesters, copolymers of aliphatic polyesters and aromatic polyesters A biodegradable resin composite which is impregnated and combined. 前記多糖類系の生分解性樹脂は、セルロース、デンプン、キチン、キトサン、アルギン酸などの天然多糖類およびそれらをアセチル化、あるいはエステル化等した誘導体、
前記脂肪族ポリエステル系の生分解性樹脂は、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリエチレンサクシネート、あるいはポリエチレンサクシネートアジペート、
前記脂肪族ポリエステルと芳香族ポリエステルのコポリマーの生分解性樹脂は、ポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)である請求項4または請求項5に記載の生分解性樹脂複合体。
The polysaccharide-based biodegradable resin includes natural polysaccharides such as cellulose, starch, chitin, chitosan and alginic acid, and derivatives obtained by acetylating or esterifying them,
The aliphatic polyester-based biodegradable resin is polycaprolactone (PCL), polybutylene succinate (PBS), polyethylene succinate, or polyethylene succinate adipate,
The biodegradable resin composite according to claim 4 or 5, wherein the biodegradable resin of the aliphatic polyester and aromatic polyester copolymer is polybutylene adipate terephthalate (PBAT).
前記可塑剤として、下記の(a)〜(c)の少なくとも1種類を含有している請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の生分解性樹脂複合体。
(a)脂肪族ポリエステル誘導体またはロジン誘導体を含む可塑剤
(b)ジカルボン酸誘導体を含む可塑剤
(c)グリセリン誘導体を含む可塑剤
The biodegradable resin composite according to any one of claims 4 to 6, comprising at least one of the following (a) to (c) as the plasticizer.
(A) Plasticizer containing an aliphatic polyester derivative or rosin derivative (b) Plasticizer containing a dicarboxylic acid derivative (c) Plasticizer containing a glycerin derivative
前記重合性モノマーとして、下記の(d)〜(h)の少なくとも1種類を含有している請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の生分解性樹脂複合体。
(d)アクリル系モノマーあるいは/及びアクリル基を有する低分子量ポリマー
(e)メタクリル系モノマーあるいは/及びメタクリル基を有する低分子量ポリマー
(f)スチレン系モノマー
(g)アリル系モノマーあるいは/及びアリル基を有する低分子量ポリマー
(h)ビニル系モノマーあるいは/及びビニル基を有する低分子量ポリマー
The biodegradable resin composite according to any one of claims 4 to 6, comprising at least one of the following (d) to (h) as the polymerizable monomer.
(D) Low molecular weight polymer having acrylic monomer or / and acrylic group (e) Low molecular weight polymer having methacrylic monomer or / and methacrylic group (f) Styrene monomer (g) Allyl monomer or / and allyl group Low molecular weight polymer (h) Low molecular weight polymer having a vinyl monomer and / or vinyl group
前記生分解性樹脂複合体中の含浸材の含有率が5質量%以上70質量%以下である請求項4乃至請求項8のいずれか1項に記載の生分解性樹脂複合体。   The biodegradable resin composite according to any one of claims 4 to 8, wherein a content of the impregnating material in the biodegradable resin composite is 5% by mass or more and 70% by mass or less.
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