JP2008115288A - Polylactic acid copolymer resin and method for producing the same - Google Patents

Polylactic acid copolymer resin and method for producing the same Download PDF

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JP2008115288A JP2006300254A JP2006300254A JP2008115288A JP 2008115288 A JP2008115288 A JP 2008115288A JP 2006300254 A JP2006300254 A JP 2006300254A JP 2006300254 A JP2006300254 A JP 2006300254A JP 2008115288 A JP2008115288 A JP 2008115288A
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Kiwamu Yuki
究 結城
Makoto Nakai
誠 中井
Kazunobu Yamada
和信 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a polylactic acid copolymer resin having improved heat-resistance and applicable in a wide application range by a simple production method. <P>SOLUTION: The method for producing a polylactic acid copolymer resin containing (A) a bisphenol compound component and (B) a polylactic acid component comprises the copolymerization of (A) 1-50 mass% bisphenol compound having a number-average molecular weight of ≤10,000 and (B') 99-50 mass% raw material compound for the polylactic acid. More particularly, the raw material compound B' for the polylactic acid is a lactide. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ビスフェノール系化合物を含有するポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a polylactic acid copolymer resin containing a bisphenol compound.

地球温暖化に関連した京都議定書の発効や、炭酸ガス排出権取引が話題になるなど、地球温暖化に対する注目が高まり、炭酸ガスの排出に厳しい目が向けられるようになった。このような中、生分解性プラスチックの分野では、「カーボンニュートラル」という考え方が用いられるようになり、広まってきている。
「カーボンニュートラル」の考え方は以下のようなものである。生物自身が合成する、または生物が生産する物質から合成される生分解性プラスチックにおいては、これが生分解されて発生する炭酸ガスと水は、元は大気中の炭酸ガスと土壌にあった水であるから、ライフサイクル全体でとらえれば、地表に存在する炭酸ガスの量を増やさず、したがって地球温暖化を促進しない。
As the Kyoto Protocol related to global warming came into effect and carbon dioxide emission trading became a hot topic, attention to global warming increased and strict attention was paid to carbon dioxide emissions. Under such circumstances, in the field of biodegradable plastics, the concept of “carbon neutral” has come to be used and has become widespread.
The concept of “carbon neutral” is as follows. In biodegradable plastics synthesized by organisms or synthesized from substances produced by organisms, carbon dioxide and water generated by biodegradation are originally carbon dioxide in the atmosphere and water that was in the soil. Therefore, if the whole life cycle is taken, the amount of carbon dioxide present on the surface will not be increased, and therefore global warming will not be promoted.

生分解性プラスチックのなかでもポリ乳酸樹脂は、再生可能な植物資源(トウモロコシやサツマイモなど)が原料であり、機械的特性、価格の面からも最も普及が期待されている。環境面では、生分解することから廃棄物問題が生じず、カーボンニュートラルな性質から地球温暖化防止に大きく寄与し、さらに、石油資源に由来しないため、石油由来成分を用いた合成樹脂の代替品として石油資源の節約にも貢献できる。   Among biodegradable plastics, polylactic acid resin is made from renewable plant resources (such as corn and sweet potato), and is expected to be most popular in terms of mechanical properties and price. In terms of environment, it does not cause waste problems due to biodegradation, contributes greatly to the prevention of global warming due to its carbon neutral properties, and is not derived from petroleum resources, so it is a substitute for synthetic resins using petroleum-derived components. As a result, it can also contribute to saving oil resources.

一方、ポリ乳酸樹脂の特性に目を向けると、ポリ乳酸樹脂と同じポリエステル系の合成樹脂として広く普及しているポリエチレンテレフタレート(PET)ではガラス転移温度(Tg)が約78℃であるのに対して、ポリ乳酸樹脂のTgは分子量や共重合組成にもよるが概ね60℃未満であり、耐熱性に劣っている。このため、ポリ乳酸樹脂を使用した製品は、トラックや船舶での輸送の際に室内の温度が上がると、融着したり変形したりするという問題があった。   On the other hand, looking at the characteristics of the polylactic acid resin, polyethylene terephthalate (PET), which is widely used as the same polyester-based synthetic resin as the polylactic acid resin, has a glass transition temperature (Tg) of about 78 ° C. The Tg of the polylactic acid resin is generally less than 60 ° C. depending on the molecular weight and copolymer composition, and is inferior in heat resistance. For this reason, a product using polylactic acid resin has a problem of being fused or deformed when the indoor temperature rises during transportation by truck or ship.

ポリ乳酸樹脂の耐熱性を向上する方法としては、結晶化速度を向上させる方法、ステレオコンプレックスを用いる方法、Tgを向上する方法などが考えられる。結晶化速度の向上ではタルクなど結晶化を促進する核剤の添加が一般的である。しかしながら、樹脂が不透明になる、物性が低下するなどの問題点がある。ステレオコンプレックスを用いる場合にはポリD−乳酸が必要であるが、D−乳酸の生産量が少なく、高価で入手が困難であること、成型条件によっては耐熱性を向上できないなどの問題点がある。   As a method for improving the heat resistance of the polylactic acid resin, a method for improving the crystallization speed, a method using a stereo complex, a method for improving Tg, and the like can be considered. In order to improve the crystallization speed, it is common to add a nucleating agent such as talc that promotes crystallization. However, there are problems such as resin becoming opaque and physical properties being lowered. When using a stereo complex, poly-D-lactic acid is required, but there are problems such that the production amount of D-lactic acid is small, expensive and difficult to obtain, and heat resistance cannot be improved depending on molding conditions. .

Tgを向上させる技術として、特許文献1には芳香族ヒドロキシカルボン酸アリールエステルとラクチドを共重合する方法、特許文献2および3には環構造含有化合物とラクチドを共重合する方法、特許文献4にはポリ乳酸を芳香族ジカルボン酸で解重合した後にビスフェノール等と共に重縮合する方法、特許文献5には芳香族ポリカーボネートとラクチドを共重合する方法、特許文献6には芳香族ポリカーボネートとポリ乳酸を共重合する方法が開示されている。   As techniques for improving Tg, Patent Document 1 discloses a method of copolymerizing an aromatic hydroxycarboxylic acid aryl ester and lactide, Patent Documents 2 and 3 describe a method of copolymerizing a ring structure-containing compound and lactide, Patent Document 4 Is a method in which polylactic acid is depolymerized with an aromatic dicarboxylic acid and then polycondensed with bisphenol, etc., Patent Document 5 is a method of copolymerizing aromatic polycarbonate and lactide, and Patent Document 6 is a method of copolymerizing aromatic polycarbonate and polylactic acid. A method of polymerizing is disclosed.

しかしながら、特許文献1の方法ではTgの向上は十分ではなく、また、特許文献2においては、環構造含有エポキシ化合物ではTgの向上は十分ではなく、その他の環構造含有モノマー化合物は高価である。さらに、特許文献3および6の方法では、反応が有機溶剤中で行われ、操作が煩雑で、大量生産には向かない。特許文献4の方法では、ポリ乳酸樹脂を解重合した後の重縮合反応時にラクチドの副生および着色が顕著で、実用的ではなかった。特許文献5の方法では、用いる芳香族ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量が1万以上のため、得られる共重合体は不透明なものであった。
特開2002−338666号公報 特開2003−238667号公報 特開2006−037055号公報 特開2006−143810号公報 特開平7−82369号公報 特開平9−216942号公報
However, in the method of Patent Document 1, the Tg is not sufficiently improved, and in Patent Document 2, the ring structure-containing epoxy compound is not sufficiently improved in Tg, and other ring structure-containing monomer compounds are expensive. Furthermore, in the methods of Patent Documents 3 and 6, the reaction is performed in an organic solvent, the operation is complicated, and it is not suitable for mass production. In the method of Patent Literature 4, lactide by-product and coloring are remarkable during the polycondensation reaction after depolymerizing the polylactic acid resin, and it is not practical. In the method of Patent Document 5, since the aromatic polycarbonate resin used has a weight average molecular weight of 10,000 or more, the resulting copolymer was opaque.
JP 2002-338666 A JP 2003-238667 A JP 2006-037055 A JP 2006-143810 A JP 7-82369 A JP-A-9-216942

本発明は、以上のような問題点を解決するものであり、簡便な方法で広範囲に応用可能な、耐熱性の向上したポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法を提供しようとするものである。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a polylactic acid copolymer resin with improved heat resistance, which can be applied in a wide range by a simple method.

本発明者らは、ビスフェノール単位を有する化合物に着目し、これとポリ乳酸の原料化合物とを共重合することによって、Tgが向上したポリ乳酸系共重合樹脂を製造できることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨は下記のとおりである。
(1)ビスフェノール系化合物(A)成分とポリ乳酸(B)成分とを含有するポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法であって、数平均分子量10,000以下のビスフェノール系化合物(A)1〜50質量%と、ポリ乳酸の原料化合物(B´)99〜50質量%とを共重合することを特徴とするポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法。
(2)ビスフェノール系化合物(A)が、ビスフェノールA、ビスフェノールSエチレングリコール付加体、ビスフェノールAエチレングリコール付加体、およびビスフェノール単位と2個の水酸基を有する芳香族ポリカーボネートオリゴマーもしくは芳香族ポリエステルオリゴマーよりなる群から選ばれる化合物であることを特徴とする(1)記載のポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法。
(3)ポリ乳酸の原料化合物(B´)がラクチドであることを特徴とする(1)または(2)記載のポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法。
(4)ビスフェノール系化合物(A)とポリ乳酸の原料化合物(B´)との共重合反応後に、水酸基と反応しうる官能基を分子内に2個以上有する鎖延長剤を反応させることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法。
(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の製造方法により得られるポリ乳酸系共重合樹脂。
The present inventors have focused on a compound having a bisphenol unit and found that a polylactic acid copolymer resin having an improved Tg can be produced by copolymerizing the compound with a raw material compound of polylactic acid. did.
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A method for producing a polylactic acid copolymer resin comprising a bisphenol compound (A) component and a polylactic acid (B) component, wherein the number average molecular weight is 10,000 or less bisphenol compounds (A) 1 to 1 A method for producing a polylactic acid-based copolymer resin, comprising copolymerizing 50% by mass and 99-50% by mass of a raw material compound (B ′) of polylactic acid.
(2) The group in which the bisphenol compound (A) is composed of bisphenol A, bisphenol S ethylene glycol adduct, bisphenol A ethylene glycol adduct, and an aromatic polycarbonate oligomer or aromatic polyester oligomer having a bisphenol unit and two hydroxyl groups. (1) The method for producing a polylactic acid copolymer resin according to (1), wherein the compound is a compound selected from the group consisting of:
(3) The method for producing a polylactic acid-based copolymer resin according to (1) or (2), wherein the raw material compound (B ′) of polylactic acid is lactide.
(4) After the copolymerization reaction between the bisphenol compound (A) and the polylactic acid raw material compound (B ′), a chain extender having two or more functional groups capable of reacting with a hydroxyl group is reacted. The method for producing a polylactic acid copolymer resin according to any one of (1) to (3).
(5) A polylactic acid copolymer resin obtained by the production method according to any one of (1) to (4) above.

本発明の製造方法によれば、ポリ乳酸系共重合樹脂を簡便に得ることができる。
本発明の製造方法で得られるポリ乳酸系共重合樹脂は、従来のポリ乳酸に比べてTgが高められており、耐熱性の必要とされる広範な分野に応用が可能である。また、透明性に優れ、透明性の必要とされる用途への適用が可能である。さらに、ポリ乳酸を使用していることから、カーボンニュートラルであるため地球温暖化防止に大きく寄与し、また、石油資源の節約にも貢献できるなど、産業上の利用価値はきわめて高い。
According to the production method of the present invention, a polylactic acid copolymer resin can be easily obtained.
The polylactic acid copolymer resin obtained by the production method of the present invention has a Tg higher than that of conventional polylactic acid, and can be applied to a wide range of fields requiring heat resistance. Moreover, it is excellent in transparency and can be applied to uses that require transparency. Furthermore, because it uses polylactic acid, it is carbon neutral, so it greatly contributes to the prevention of global warming and also contributes to the saving of petroleum resources.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の方法で製造するポリ乳酸系共重合樹脂は、ビスフェノール系化合物(A)成分とポリ乳酸(B)成分とを含有する。
ポリ乳酸(B)成分は、ポリ乳酸の原料化合物(B´)を重合することによって、ポリ乳酸系共重合樹脂に導入することができる。ポリ乳酸の原料化合物(B´)としては、D−乳酸、L−乳酸、乳酸オリゴマー、L−またはD−ラクチドなどが挙げられ、重合反応が容易な点から、ラクチドが好ましい。
なお、乳酸オリゴマーを原料化合物として用いる場合は、高分子量化の点から、その両末端基が水酸基および/またはカルボキシル基であることが好ましい。両末端基が水酸基である乳酸オリゴマーは、ジオール分子を開始剤としてラクチドを重合するか、ポリ乳酸をジオールで解重合することによって得られる。また両末端基がカルボキシル基である乳酸オリゴマーは、ポリ乳酸をジカルボン酸で解重合することによって得られる。さらに水酸基とカルボキシル基とを末端に有する乳酸オリゴマーは、乳酸を重縮合するか、ポリ乳酸を加水分解することによって得られる。
ポリ乳酸成分(B)成分におけるD/L比に関しては特に制限はない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polylactic acid copolymer resin produced by the method of the present invention contains a bisphenol compound (A) component and a polylactic acid (B) component.
The polylactic acid (B) component can be introduced into the polylactic acid copolymer resin by polymerizing the raw material compound (B ′) of polylactic acid. Examples of the raw material compound (B ′) for polylactic acid include D-lactic acid, L-lactic acid, lactic acid oligomer, L- or D-lactide, and lactide is preferable from the viewpoint of easy polymerization reaction.
In addition, when using a lactic acid oligomer as a raw material compound, it is preferable that the both terminal groups are a hydroxyl group and / or a carboxyl group from the point of high molecular weight. A lactic acid oligomer in which both terminal groups are hydroxyl groups can be obtained by polymerizing lactide using a diol molecule as an initiator or depolymerizing polylactic acid with a diol. Moreover, the lactic acid oligomer whose both terminal groups are carboxyl groups can be obtained by depolymerizing polylactic acid with dicarboxylic acid. Furthermore, a lactic acid oligomer having a hydroxyl group and a carboxyl group at its end can be obtained by polycondensation of lactic acid or hydrolysis of polylactic acid.
There is no restriction | limiting in particular regarding D / L ratio in a polylactic acid component (B) component.

本発明において、ポリ乳酸系共重合樹脂を構成するビスフェノール系化合物(A)成分は、ビスフェノール単位を含有するものであり、
(1)ビスフェノール単位を1つ含有するモノマー(A−1)
(2)上記モノマーのアルキレングリコール付加体(A−2)
(3)ビスフェノール単位を複数含有し、2個の水酸基を有するオリゴマー(A−3)
が挙げられる。
In the present invention, the bisphenol compound (A) component constituting the polylactic acid copolymer resin contains a bisphenol unit,
(1) Monomer containing one bisphenol unit (A-1)
(2) Alkylene glycol adduct of the above monomer (A-2)
(3) Oligomer (A-3) containing a plurality of bisphenol units and having two hydroxyl groups
Is mentioned.

ビスフェノール単位を1つ含有するモノマー(A−1)としては、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−メチル−2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、4,4’−ビフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−イソプロピル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−sec−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビスフェノールフルオレン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2−メチルプロパン、4,4’−[1,4−フェニレン−ビス(2−プロピリデン)−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)]、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシフェニルエーテル、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、2,4’−メチレンビスフェノール、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチルブタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、3,3−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、3,3−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ノナン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、ビス(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、テルペンジフェノール、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2−メチルプロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジsec−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチルフェニル)エタン、ビス(3−ノニル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチル−6−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシ−5−フルオロフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−フェニルメタン、ビス(3ーフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−(p−フルオロフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)−(p−フルオロフェニル)メタン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラtert−ブチル−4,4’−ビフェノール、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラフルオロ−4,4’−ビフェノール、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチルフェニル)エタン、イサチンビスフェノール、イサチンビスクレゾール、2,2’,3,3’,5,5’−ヘキサメチル−4,4’−ビフェノール、ビス(2ーヒドロキシフェニル)メタン、2,4’−メチレンビスフェノール、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(2−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(2−ヒドロキシ−3−アリルフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(2ーヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−5−フェニルフェニル)メタン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、1,2−ビス(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチルフェニル)メタン、2,2−ビス(3−スチリル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(p−ニトロフェニル)エタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3’,5,5’−テトラtert−ブチル−2,2’−ビフェノール、2,2’−ジアリル−4,4’−ビフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5,5−テトラメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,4−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3−ジメチル−5−エチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロペンタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジフェニル−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9、9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、1,1−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチル−シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン(ビスフェノールS)、ビス(2−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジエチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3,5−ジエチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、2,4−ジヒドロキシジフェニルスルホンなどが挙げられる。
これらの中で、入手しやすさの理由で、ビスフェノールAが好ましい。
As the monomer (A-1) containing one bisphenol unit, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4- Methyl-2-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxy) Phenyl) -4-methylpentane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3 5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, 1,1-bis (4-hydro) Ciphenyl) -2-ethylhexane, 2,2-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) methane, 4,4′-biphenol, 2 , 2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -2-methylpropane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylmethane, 2,2- Bis (4-hydroxyphenyl) octane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2-bis (3-allyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3 -Isopropyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis 3-sec-butyl-4-hydroxyphenyl) propane, bisphenolfluorene, 1,1-bis (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) -2-methylpropane, 4,4 ′-[1 , 4-phenylene-bis (2-propylidene) -bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl)], 1,1-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4′-dihydroxyphenyl ether Bis (2-hydroxyphenyl) methane, 2,4′-methylenebisphenol, bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (2-hydroxy-) 5-methylphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3-methylbutane, bis 2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 3,3-bis (4-hydroxyphenyl) pentane, 3,3-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) pentane, 3,3-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) pentane, 2,2-bis ( 2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) nonane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, 1,1 -Bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) decane, 1,1-bis (4-hydroxy) Droxyphenyl) decane, bis (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylphenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, terpene diphenol, 1,1-bis (3-tert-butyl- 4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) -2-methylpropane, 2,2-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) propane 1,1-bis (3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3,5-disec-butyl-4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (3-Cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (2-hydroxy-3,5-di ert-butylphenyl) ethane, bis (3-nonyl-4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl) propane, bis (2-hydroxy-3, 5-ditert-butyl-6-methylphenyl) methane, 1,1-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, bis (3-fluoro-4-hydroxyphenyl) methane, bis ( 2-hydroxy-5-fluorophenyl) methane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis (3-fluoro-4) -Hydroxyphenyl) propane, bis (3-fluoro-4-hydroxyphenyl) -phenylmethane, bis (3-fluoro-4-hydroxyphenyl) )-(P-fluorophenyl) methane, bis (4-hydroxyphenyl)-(p-fluorophenyl) methane, 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxy-5-methylphenyl) propane, 2, 2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) ) Methane, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3-nitro-4-hydroxyphenyl) propane, 3,3′-dimethyl-4,4 ′ -Biphenol, 3,3 ', 5,5'-tetramethyl-4,4'-biphenol, 3,3', 5,5'-tetra-tert-butyl-4,4'-biphenol, bis (4-hydro Cyphenyl) ketone, 3,3′-difluoro-4,4′-biphenol, 3,3 ′, 5,5′-tetrafluoro-4,4′-biphenol, bis (4-hydroxyphenyl) dimethylsilane, bis ( 3-methyl-4-hydroxyphenyl) ether, bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ether, bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -phenylmethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) dodecane, 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) dodecane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) dodecane, 1,1-bis ( 3-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, 1,1-bis (3,5-ditert-butyl-4-hydroxypheny ) -1-phenylethane, 1,1-bis (2-methyl-4-hydroxy-5-cyclohexylphenyl) -2-methylpropane, 1,1-bis (2-hydroxy-3,5-ditert-) Butylphenyl) ethane, isatin bisphenol, isatin biscresol, 2,2 ′, 3,3 ′, 5,5′-hexamethyl-4,4′-biphenol, bis (2-hydroxyphenyl) methane, 2,4 '-Methylenebisphenol, 1,2-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2- (4-hydroxyphenyl) -2- (2-hydroxyphenyl) propane, bis (2-hydroxy-3-allylphenyl) methane, 1,1-bis (2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) -2-methylpropane, 1,1-bis (2-hydroxy-5-tert-butyl) Ruphenyl) ethane, bis (2-hydroxy-5-phenylphenyl) methane, 1,1-bis (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, bis (2-methyl-4-hydroxy-) 5-cyclohexylphenyl) methane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) pentadecane, 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) pentadecane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4) -Hydroxyphenyl) pentadecane, 1,2-bis (3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl) ethane, bis (2-hydroxy-3,5-ditert-butylphenyl) methane, 2,2- Bis (3-styryl-4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- (p-nitro Phenyl) ethane, bis (3,5-difluoro-4-hydroxyphenyl) methane, bis (3,5-difluoro-4-hydroxyphenyl) phenylmethane, bis (3,5-difluoro-4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, Bis (3-fluoro-4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane, 3,3 ′, 5,5′-tetra-tert-butyl-2,2′- Biphenol, 2,2'-diallyl-4,4'-biphenol, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl-cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)- 3,3,5,5-tetramethyl-cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,4-trimethyl Cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3-dimethyl-5-ethyl-cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl-cyclopentane, 1 , 1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl-cyclohexane, 1,1-bis (3,5-diphenyl-4-hydroxyphenyl) -3,3,5 -Trimethyl-cyclohexane, 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl-cyclohexane, 1,1-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) -3,3 , 5-trimethyl-cyclohexane, 1,1-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl-cyclohexane, 9 , 9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) fluorene, 1,1-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) -3,3 , 5-trimethyl-cyclohexane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone (bisphenol S), bis (2-hydroxyphenyl) sulfone, bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (3,5- Diethyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (3-ethyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (3,5- Dimethyl-4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (3,5-diethyl-4-hydroxy) Phenyl) sulfide, bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (3-ethyl-4-hydroxyphenyl) sulfide, e.g., 2,4-dihydroxydiphenyl sulfone.
Of these, bisphenol A is preferred for reasons of availability.

上記モノマーのアルキレングリコール付加体(A−2)は、エチレングリコールやプロピレングリコールなどの炭素数が2〜6であるグリコールを、上記モノマー1モルに対し、1〜2モル付加させた化合物であり、具体的には、ビスフェノールAエチレングリコール付加体、ビスフェノールSエチレングリコール付加体などが挙げられる。
本発明の製造方法において、ビスフェノール系化合物(A)としてアルキレングリコール付加体(A−2)を使用し、ポリ乳酸の原料化合物(B´)としてラクチドを使用した場合、フェノール性水酸基にエチレングリコールなどが付加して生成した(A−2)のアルコール性水酸基が、ラクチドの開環重合の開始剤として有効に作用し、共重合反応効率を高めるために好ましい。
The alkylene glycol adduct (A-2) of the monomer is a compound obtained by adding 1 to 2 mol of glycol having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene glycol or propylene glycol to 1 mol of the monomer, Specific examples include bisphenol A ethylene glycol adducts and bisphenol S ethylene glycol adducts.
In the production method of the present invention, when an alkylene glycol adduct (A-2) is used as the bisphenol compound (A) and lactide is used as the polylactic acid raw material compound (B ′), ethylene glycol or the like is added to the phenolic hydroxyl group. The alcoholic hydroxyl group (A-2) produced by addition of is effective as an initiator for the ring-opening polymerization of lactide, and is preferable in order to increase the copolymerization reaction efficiency.

また、ビスフェノール単位を複数含有し、2個の水酸基を有するオリゴマー(A−3)としては、上記モノマー(A−1)を含有する芳香族ポリカーボネートオリゴマーや芳香族ポリエステルオリゴマーなどが挙げられる。
これらのオリゴマー(A−3)は、水酸基を2個有することが必要である。水酸基を2個有しないオリゴマーでは、ポリ乳酸原料成分との共重合がうまく進行しない。通常、界面重縮合で製造される芳香族ポリカーボネートやポリアリレートは、末端が封鎖されているため、水酸基を2個有しておらず、そのままでは共重合に用いることができない。水酸基を2個有する芳香族ポリカーボネートオリゴマーや芳香族ポリエステルオリゴマーの製造方法としては、芳香族ポリカーボネートや芳香族ポリエステルを、ジオール成分で解重合する方法や、重縮合時の末端封鎖剤として、フェノール性水酸基とアルコール性水酸基を1個ずつ有する化合物を用いる方法などがある。
なお、芳香族ポリエステルオリゴマーのジオール成分としては、前述のとおり上記モノマー(A−1)が挙げられ、酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸が挙げられる。
Examples of the oligomer (A-3) containing a plurality of bisphenol units and having two hydroxyl groups include aromatic polycarbonate oligomers and aromatic polyester oligomers containing the monomer (A-1).
These oligomers (A-3) are required to have two hydroxyl groups. In the oligomer having no two hydroxyl groups, the copolymerization with the polylactic acid raw material component does not proceed well. Usually, aromatic polycarbonates and polyarylates produced by interfacial polycondensation do not have two hydroxyl groups and cannot be used for copolymerization as they are because the ends are blocked. As a method for producing an aromatic polycarbonate oligomer or aromatic polyester oligomer having two hydroxyl groups, a method of depolymerizing an aromatic polycarbonate or aromatic polyester with a diol component, or a phenolic hydroxyl group as a terminal blocking agent during polycondensation And a method using a compound having one alcoholic hydroxyl group.
The diol component of the aromatic polyester oligomer includes the monomer (A-1) as described above, and the acid component includes dicarboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid.

本発明において、ビスフェノール系化合物(A)の数平均分子量は、ポリ乳酸の原料化合物(B´)と共重合する際の原料化合物(B´)との相溶性や、得られるポリ乳酸系共重合樹脂のTgと透明性を向上させる観点から、10,000以下であることが必要であり、7,000以下であることが好ましくは、5,000以下であることがより好ましい。
なお、ビスフェノール系化合物(A)は、後述する鎖延長剤により連結して、その分子量を上記範囲内で増大させてもよい。
In the present invention, the number average molecular weight of the bisphenol compound (A) is determined by the compatibility with the raw material compound (B ′) when copolymerized with the raw material compound (B ′) of polylactic acid, and the polylactic acid type copolymer obtained. From the viewpoint of improving the Tg and transparency of the resin, it is necessary to be 10,000 or less, preferably 7,000 or less, and more preferably 5,000 or less.
The bisphenol compound (A) may be linked by a chain extender described later to increase the molecular weight within the above range.

本発明の製造方法において、ビスフェノール系化合物(A)1〜50質量%と、ポリ乳酸の原料化合物(B´)99〜50質量%とを共重合することが必要である。ビスフェノール系化合物(A)の共重合割合を50質量%以下とすることにより、高分子量化した共重合樹脂を得ることができ、共重合反応後に鎖延長剤を使用する場合にその添加量を少なくすることができ、共重合割合は40質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。一方、ビスフェノール系化合物(A)共重合割合を1質量%以上とすることにより、得られる共重合樹脂のTgを上昇させることができ、その耐熱性を向上させることができる。   In the production method of the present invention, it is necessary to copolymerize 1 to 50% by mass of the bisphenol compound (A) and 99 to 50% by mass of the polylactic acid raw material compound (B ′). By setting the copolymerization ratio of the bisphenol compound (A) to 50% by mass or less, a copolymer resin having a high molecular weight can be obtained, and when the chain extender is used after the copolymerization reaction, the amount added is small. The copolymerization ratio is preferably 40% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less. On the other hand, by setting the copolymerization ratio of the bisphenol compound (A) to 1% by mass or more, the Tg of the obtained copolymer resin can be increased, and the heat resistance can be improved.

ビスフェノール系化合物(A)とポリ乳酸の原料化合物(B´)との共重合反応は、常法によって行われる。
具体的には、ポリ乳酸の原料化合物(B´)としてラクチドを使用する場合には、重合温度が150〜230℃であり、触媒として開環重合触媒(オクチル酸錫など)を使用し、重合時間が10〜120分程度であることが好ましい。
ポリ乳酸の原料化合物(B´)として乳酸を使用する場合には、有機溶剤の存在または非存在下で、重合温度50〜250℃、触媒に低温重合用ポリエステル重合触媒(塩化錫など)を用い、20hPa以下程度に減圧し、1〜50時間程度反応させることが好ましい。
ポリ乳酸の原料化合物(B´)として乳酸オリゴマーを使用する場合には、カップリング剤を用いてビスフェノール化合物と連結して、ポリ乳酸共重合樹脂を得ることができる。カップリング剤としては2つ以上の官能基を持つ化合物が挙げられる。官能基としてはイソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、水酸基、カルボキシル基、酸クロライド、酸無水物、ビニル基などが挙げられ、それぞれに適した反応条件でカップリング反応を行えばよい。
The copolymerization reaction of the bisphenol compound (A) and the polylactic acid raw material compound (B ′) is carried out by a conventional method.
Specifically, when lactide is used as the raw material compound (B ′) of polylactic acid, the polymerization temperature is 150 to 230 ° C., and a ring-opening polymerization catalyst (such as tin octylate) is used as the catalyst. The time is preferably about 10 to 120 minutes.
When lactic acid is used as the raw material compound (B ′) of polylactic acid, a polyester polymerization catalyst for low temperature polymerization (such as tin chloride) is used as the catalyst in the presence or absence of an organic solvent and a polymerization temperature of 50 to 250 ° C. The pressure is preferably reduced to about 20 hPa or less and the reaction is preferably performed for about 1 to 50 hours.
When a lactic acid oligomer is used as the polylactic acid raw material compound (B ′), a polylactic acid copolymer resin can be obtained by coupling with a bisphenol compound using a coupling agent. Examples of the coupling agent include compounds having two or more functional groups. Examples of the functional group include an isocyanate group, an epoxy group, an amino group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an acid chloride, an acid anhydride, and a vinyl group, and the coupling reaction may be performed under reaction conditions suitable for each.

本発明の製造方法においては、ポリ乳酸系共重合樹脂の分子量を増大するために、鎖延長剤を用いることができる。鎖延長剤としてはアルコール性またはフェノール性水酸基と反応し得る2つ以上の官能基を持つ化合物が挙げられる。官能基としては、アルコール性水酸基に対しては、イソシアネート、カルボジイミド、エポキシ、酸無水物、酸クロライド、酸無水物および酸クロライドなどが、フェノール性水酸基に対しては、エポキシ、オキサゾリン、酸無水物および酸クロライドなどが、それぞれ挙げられる。ポリ乳酸系共重合樹脂のTg向上のためには芳香環を有する鎖延長剤が好適に用いられる。
好ましい鎖延長剤としては、トリレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチレンビスシクロヘキシルジイソシアネート、ビスイソシアナトメチルシクロヘキサンなどのジイソシアネート、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ジグリシジルテレフタル酸、ジグリシジルイソフタル酸、エチレングリコールジグリシジルエーテルなどのジグリシジルエーテル、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ジオキソテトラヒドロフラニルメチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水ピロメリット酸、オキシジフタル酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸無水物、テトラフルオロイソプロピリデンジフタル酸無水物、ターフェニルテトラカルボン酸無水物、シクロブタンテトラカルボン酸無水物、カルボキシメチルシクロペンタントリカルボン酸無水物などの酸無水物、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂肪族カルボン酸およびその酸クロライド、2,2’−(1,3−フェニレン)ビス−2−オキサゾリンなどのビスオキサゾリンなどが挙げられる。
なかでもアルコール性水酸基に対してはジイソシアネートが、フェノール性水酸基に対してはジグリシジルエーテルやビスオキサゾリンが、それぞれ反応性が高く、取り扱いが容易であることから特に好ましい。さらには、Tgの低下を防ぐ効果が高いことから、脂環族系ジイソシアネートやビスフェノール系ジグリシジルエーテルが最も好適である。
本発明の製造方法において、鎖延長剤は、製造の任意の段階で用いることができるが、ビスフェノール系化合物(A)とポリ乳酸の原料化合物(B´)との共重合反応後であることが、高分子量化しやすい理由で好ましい。
鎖延長剤を反応させる場合、反応温度はポリ乳酸系共重合樹脂の融点あるいは流動開始温度以上230℃以下であることが好ましく、反応時間は3分〜2時間であることが好ましく、鎖延長剤の使用量は、鎖延長剤の官能基量と、鎖延長するポリ乳酸系共重合樹脂の末端官能基量との比(鎖延長剤/共重合樹脂)が0.98〜1.1の範囲であることが好ましい。
In the production method of the present invention, a chain extender can be used to increase the molecular weight of the polylactic acid copolymer resin. Examples of the chain extender include compounds having two or more functional groups capable of reacting with alcoholic or phenolic hydroxyl groups. Functional groups include isocyanate, carbodiimide, epoxy, acid anhydride, acid chloride, acid anhydride, and acid chloride for alcoholic hydroxyl groups, and epoxy, oxazoline, acid anhydride for phenolic hydroxyl groups. And acid chloride. In order to improve the Tg of the polylactic acid copolymer resin, a chain extender having an aromatic ring is preferably used.
Preferred chain extenders include tolylene diisocyanate, tolidine diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, lysine diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, methylenebiscyclohexyl diisocyanate, bisisocyanatomethylcyclohexane and the like. Diisocyanate such as diisocyanate, resorcinol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, diglycidyl terephthalic acid, diglycidyl isophthalic acid, ethylene glycol diglycidyl ether, naphthalene tetra carboxylic acid Water, dioxotetrahydrofuranylmethylcyclohexene dicarboxylic anhydride, pyromellitic anhydride, oxydiphthalic anhydride, biphenyl tetracarboxylic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, diphenyl sulfone tetracarboxylic anhydride, tetrafluoroisopropyl Acid anhydrides such as dendiphthalic anhydride, terphenyltetracarboxylic anhydride, cyclobutanetetracarboxylic anhydride, carboxymethylcyclopentanetricarboxylic anhydride, fats such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, cyclohexanedicarboxylic acid And bisoxazolines such as 2,2 ′-(1,3-phenylene) bis-2-oxazoline.
Among them, diisocyanate is particularly preferable for alcoholic hydroxyl groups, and diglycidyl ether and bisoxazoline are particularly preferable for phenolic hydroxyl groups because of high reactivity and easy handling. Furthermore, alicyclic diisocyanates and bisphenol diglycidyl ethers are most suitable because they have a high effect of preventing the Tg from decreasing.
In the production method of the present invention, the chain extender can be used at any stage of production, but it must be after the copolymerization reaction between the bisphenol compound (A) and the polylactic acid raw material compound (B ′). It is preferable because of its high molecular weight.
When the chain extender is reacted, the reaction temperature is preferably not less than the melting point or flow start temperature of the polylactic acid copolymer resin and not more than 230 ° C., and the reaction time is preferably 3 minutes to 2 hours. Is used in such a range that the ratio of the functional group amount of the chain extender to the terminal functional group amount of the polylactic acid copolymer resin to be chain extended (chain extender / copolymer resin) is 0.98 to 1.1. It is preferable that

本発明の製造方法によって、重量平均分子量が20,000以上であるポリ乳酸系共重合樹脂を製造することができる。重量平均分子量が20,000以下ではTgが十分に高くならないことがあり、40,000以上であることが好ましく、60,000以上であることがさらに好ましい。
また、本発明の製造方法によって、厚み100μmでの全光線透過率が80%以上である透明性にすぐれたポリ乳酸系共重合樹脂を製造することができる。全光線透過率が80%未満であると、透明性に劣るため、使用用途が制限される。
By the production method of the present invention, a polylactic acid copolymer resin having a weight average molecular weight of 20,000 or more can be produced. When the weight average molecular weight is 20,000 or less, Tg may not be sufficiently high, is preferably 40,000 or more, and more preferably 60,000 or more.
Further, the production method of the present invention can produce a polylactic acid copolymer resin excellent in transparency and having a total light transmittance of 80% or more at a thickness of 100 μm. If the total light transmittance is less than 80%, the use is limited because of poor transparency.

以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。
(1)平均分子量
平均分子量は示差屈折率計を備えたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した。10mMトリフルオロ酢酸ナトリウム含有ヘキサフルオロイソプロパノールを溶離液とし、分子量はポリメチルメタクリレート(ポリマーラボラトリーズ社製)を標準試料として換算した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
(1) Average molecular weight The average molecular weight was measured using gel permeation chromatography (GPC) equipped with a differential refractometer. Hexafluoroisopropanol containing 10 mM sodium trifluoroacetate was used as an eluent, and the molecular weight was converted using polymethyl methacrylate (manufactured by Polymer Laboratories) as a standard sample.

(2)ガラス転移温度(Tg)
Tgの測定には示差走査熱量計(パーキンエルマー社製 DSC7)を用いた。Tgは60℃以上であることが好ましく、用途が拡大することから65℃以上であることがより好ましい。
(2) Glass transition temperature (Tg)
A differential scanning calorimeter (DSC7 manufactured by Perkin Elmer) was used for the measurement of Tg. Tg is preferably 60 ° C. or higher, and more preferably 65 ° C. or higher because the application is expanded.

(3)全光線透過率
全光線透過率の測定は、払い出した樹脂を180℃で厚さ100μmのシートに熱プレス成形した後、日本電色工業社製ヘイズメーターを用いて測定した。全光線透過率80%以上を透明と判断した。
(3) Total light transmittance The total light transmittance was measured by using a haze meter manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. after hot-pressing the dispensed resin into a sheet having a thickness of 100 μm at 180 ° C. A total light transmittance of 80% or more was judged to be transparent.

製造例1<末端水酸基含有芳香族ポリカーボネートオリゴマー>
磁気攪拌子および還流冷却管を備えた反応容器中に、1,2,4−トリクロロベンゼン300mL、芳香族ポリカーボネート(住友ダウ社製 カリバー200−13)60g、ビスフェノールA8.1g、酢酸亜鉛0.5gを入れて懸濁させ、180℃に加熱溶解して、3時間攪拌反応させた。放冷後、内容物を3Lのメタノール中に投入して反応生成物を沈澱させ、濾過分離・乾燥させて、末端にフェノール性水酸基を有する数平均分子量2,500の芳香族ポリカーボネートオリゴマーを得た。
Production Example 1 <Terminal hydroxyl group-containing aromatic polycarbonate oligomer>
In a reaction vessel equipped with a magnetic stir bar and a reflux condenser, 300 mL of 1,2,4-trichlorobenzene, 60 g of aromatic polycarbonate (Caliber 200-13 manufactured by Sumitomo Dow), 8.1 g of bisphenol A, 0.5 g of zinc acetate Was suspended, heated and dissolved at 180 ° C., and stirred for 3 hours. After allowing to cool, the contents were put into 3 L of methanol to precipitate the reaction product, filtered and separated and dried to obtain an aromatic polycarbonate oligomer having a number average molecular weight of 2,500 having a phenolic hydroxyl group at the terminal. .

製造例2<両末端水酸基含有ポリ乳酸オリゴマー>
L−ラクチド150g、1,6−ヘキサンジオール(HD)3.5gをガラス製重合管内に入れ、窒素気流下、加熱溶解した後、オクチル酸錫0.02gを加え、攪拌しながら180℃で1時間反応させた。30分間、5hPaにした後、生成物を払い出した。得られた両末端にアルコール性水酸基を有するポリ乳酸オリゴマーの数平均分子量は5,000であった。
Production Example 2 <Polylactic acid oligomer containing hydroxyl groups at both ends>
After putting 150 g of L-lactide and 3.5 g of 1,6-hexanediol (HD) in a glass polymerization tube and heating and dissolving in a nitrogen stream, 0.02 g of tin octylate was added, and the mixture was stirred at 180 ° C. with stirring at 180 ° C. Reacted for hours. After 30 minutes at 5 hPa, the product was discharged. The number average molecular weight of the obtained polylactic acid oligomer having an alcoholic hydroxyl group at both ends was 5,000.

製造例3<末端水酸基含有芳香族ポリカーボネート>
ビスフェノールAの量を2.0gとした以外は、製造例1と同様にして、末端にフェノール性水酸基を有する数平均分子量12,000の芳香族ポリカーボネートを得た。
Production Example 3 <Terminal hydroxyl group-containing aromatic polycarbonate>
An aromatic polycarbonate having a number average molecular weight of 12,000 having a phenolic hydroxyl group at the terminal was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the amount of bisphenol A was 2.0 g.

実施例1
ビスフェノールA20gおよびL−ラクチド(武蔵野化学研究所製)80gをガラス製重合管に入れ、窒素ガスで置換した後、攪拌しながら190℃まで加熱した。190℃になったところでオクチル酸錫0.02gを加えた。1時間後、重合反応が平衡に達した後、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(BAGE)20gを加えて30分間、攪拌した。5hPaまで減圧して30分間後、窒素ガスを用いて常圧に戻し、ガラス管内の重合物を払い出して回収した。
Example 1
20 g of bisphenol A and 80 g of L-lactide (manufactured by Musashino Chemical Laboratory) were placed in a glass polymerization tube, replaced with nitrogen gas, and then heated to 190 ° C. with stirring. When the temperature reached 190 ° C., 0.02 g of tin octylate was added. After 1 hour, after the polymerization reaction reached equilibrium, 20 g of bisphenol A diglycidyl ether (BAGE) was added and stirred for 30 minutes. After reducing the pressure to 5 hPa for 30 minutes, the pressure was returned to normal pressure using nitrogen gas, and the polymer in the glass tube was discharged and collected.

実施例2
ビスフェノールSエチレングリコール付加体(小西化学工業社製)を20g、L−ラクチドを80g、イソホロンジイソシアネート(IPDI)を13.2gとした以外は実施例1と同様にして重合物を得た。
Example 2
A polymer was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20 g of bisphenol S ethylene glycol adduct (manufactured by Konishi Chemical Co., Ltd.), 80 g of L-lactide, and 13.2 g of isophorone diisocyanate (IPDI) were used.

実施例3
製造例1で得られた芳香族ポリカーボネートオリゴマー40gと、L−ラクチド60gをガラス製重合管内に入れ、窒素気流下、180℃に加熱して溶解した。オクチル酸錫0.02gを加えて攪拌しながら1時間反応させた。5hPaまで減圧して30分間後、窒素ガスを用いて常圧に戻し、ガラス管内の重合物を払い出して回収した。
Example 3
40 g of the aromatic polycarbonate oligomer obtained in Production Example 1 and 60 g of L-lactide were put in a glass polymerization tube and dissolved by heating to 180 ° C. in a nitrogen stream. 0.02 g of tin octylate was added and reacted for 1 hour with stirring. After reducing the pressure to 5 hPa for 30 minutes, the pressure was returned to normal pressure using nitrogen gas, and the polymer in the glass tube was discharged and collected.

実施例4
はじめにビスフェノールA20g、L−ラクチド80gをガラス重合管に入れ、窒素ガス気流下で攪拌しながら、190℃まで加熱溶解した。ここにBAGEを10g加えて30分間反応させてから、オクチル酸錫0.02gを加えた。1時間後、重合反応が平衡に達した後、IPDIを10g添加して30分間反応させた。5hPaまで減圧して30分間後、窒素ガスを用いて常圧に戻し、ガラス管内の重合物を払い出して回収した。
Example 4
First, 20 g of bisphenol A and 80 g of L-lactide were put in a glass polymerization tube, and heated to 190 ° C. while stirring under a nitrogen gas stream. After 10 g of BAGE was added and reacted for 30 minutes, 0.02 g of tin octylate was added. After 1 hour, after the polymerization reaction reached equilibrium, 10 g of IPDI was added and reacted for 30 minutes. After reducing the pressure to 5 hPa for 30 minutes, the pressure was returned to normal pressure using nitrogen gas, and the polymer in the glass tube was discharged and collected.

実施例5
ビスフェノールA20gと、製造例2で得られた分子量5,000のポリ乳酸オリゴマー80gをガラス製重合管内に入れ、窒素気流下、180℃に加熱して溶解した。攪拌しながら1時間反応させた後、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート(CHDI)17.3g添加して30分間反応させた。5hPaまで減圧して30分間後、窒素ガスを用いて常圧に戻し、ガラス管内の重合物を払い出して回収した。
Example 5
20 g of bisphenol A and 80 g of a polylactic acid oligomer having a molecular weight of 5,000 obtained in Production Example 2 were placed in a glass polymerization tube and dissolved by heating to 180 ° C. in a nitrogen stream. After reacting for 1 hour with stirring, 17.3 g of 1,4-cyclohexane diisocyanate (CHDI) was added and reacted for 30 minutes. After reducing the pressure to 5 hPa for 30 minutes, the pressure was returned to normal pressure using nitrogen gas, and the polymer in the glass tube was discharged and collected.

比較例1
ビスフェノールAの代わりにHD10gを用い、L−ラクチドを90g、IPDIを19gとし、実施例1と同様にして重合し、重合物を得た。
Comparative Example 1
HD 10 g was used in place of bisphenol A, L-lactide 90 g, and IPDI 19 g. Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a polymer.

比較例2(ポリ乳酸の合成)
HD0.07g、L−ラクチド100gをガラス製重合管内に入れ、窒素気流下、加熱溶解した後、オクチル酸錫0.02gを加え、攪拌しながら180℃で1時間反応させた。5hPaまで減圧して30分間後、窒素ガスを用いて常圧に戻し、得られたポリ乳酸を払い出した。GPCで測定したところ、得られたポリ乳酸の重量平均分子量は180,000であった。
Comparative Example 2 (Synthesis of polylactic acid)
0.07 g of HD and 100 g of L-lactide were placed in a glass polymerization tube, dissolved under heating in a nitrogen stream, 0.02 g of tin octylate was added, and the mixture was reacted at 180 ° C. for 1 hour with stirring. After reducing the pressure to 5 hPa for 30 minutes, the pressure was returned to normal pressure using nitrogen gas, and the resulting polylactic acid was discharged. When measured by GPC, the resulting polylactic acid had a weight average molecular weight of 180,000.

比較例3
製造例3で得られた芳香族ポリカーボネート20gとL−ラクチド80gをガラス製重合管内に入れ、窒素気流下、190℃に加熱して溶解した。オクチル酸錫0.02gを加えて攪拌しながら1時間反応させた。5hPaまで減圧して30分間後、窒素ガスを用いて常圧に戻し、ガラス管内の重合物を払い出して回収した。
Comparative Example 3
20 g of the aromatic polycarbonate obtained in Production Example 3 and 80 g of L-lactide were put in a glass polymerization tube and dissolved by heating to 190 ° C. in a nitrogen stream. 0.02 g of tin octylate was added and reacted for 1 hour with stirring. After reducing the pressure to 5 hPa for 30 minutes, the pressure was returned to normal pressure using nitrogen gas, and the polymer in the glass tube was discharged and collected.

実施例および比較例で得られた共重合体の特性を表1にまとめた。   The properties of the copolymers obtained in the examples and comparative examples are summarized in Table 1.

表1から明らかなように、各実施例で製造した共重合樹脂は、ビスフェノール系化合物を共重合させたことで、比較例1、2で製造したポリ乳酸と比較してTgが上昇した。また比較例3において、ビスフェノール系化合物として数平均分子量が10,000以上のものを共重合させたところ、得られた樹脂組成物は不透明であり、Tgは56℃と136℃の2つであった。   As is clear from Table 1, the copolymer resin produced in each example had a Tg increased as compared with the polylactic acid produced in Comparative Examples 1 and 2 by copolymerizing a bisphenol compound. In Comparative Example 3, when a bisphenol compound having a number average molecular weight of 10,000 or more was copolymerized, the resulting resin composition was opaque and Tg was two at 56 ° C and 136 ° C. It was.

Claims (5)

ビスフェノール系化合物(A)成分とポリ乳酸(B)成分とを含有するポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法であって、数平均分子量10,000以下のビスフェノール系化合物(A)1〜50質量%と、ポリ乳酸の原料化合物(B´)99〜50質量%とを共重合することを特徴とするポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法。 A method for producing a polylactic acid-based copolymer resin containing a bisphenol-based compound (A) component and a polylactic acid (B) component, the bisphenol-based compound (A) having a number average molecular weight of 10,000 or less 1 to 50% by mass And a polylactic acid raw material compound (B ′) 99 to 50% by mass, and a method for producing a polylactic acid copolymer resin. ビスフェノール系化合物(A)が、ビスフェノールA、ビスフェノールSエチレングリコール付加体、ビスフェノールAエチレングリコール付加体、およびビスフェノール単位と2個の水酸基を有する芳香族ポリカーボネートオリゴマーもしくは芳香族ポリエステルオリゴマーよりなる群から選ばれる化合物であることを特徴とする請求項1記載のポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法。 The bisphenol compound (A) is selected from the group consisting of bisphenol A, bisphenol S ethylene glycol adduct, bisphenol A ethylene glycol adduct, and an aromatic polycarbonate oligomer or aromatic polyester oligomer having a bisphenol unit and two hydroxyl groups. The method for producing a polylactic acid copolymer resin according to claim 1, wherein the compound is a compound. ポリ乳酸の原料化合物(B´)がラクチドであることを特徴とする請求項1または2記載のポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法。 The method for producing a polylactic acid copolymer resin according to claim 1 or 2, wherein the raw material compound (B ') of polylactic acid is lactide. ビスフェノール系化合物(A)とポリ乳酸の原料化合物(B´)との共重合反応後に、水酸基と反応しうる官能基を分子内に2個以上有する鎖延長剤を反応させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリ乳酸系共重合樹脂の製造方法。 A chain extender having two or more functional groups capable of reacting with a hydroxyl group in the molecule is reacted after the copolymerization reaction of the bisphenol compound (A) and the polylactic acid raw material compound (B '). Item 4. A method for producing a polylactic acid copolymer resin according to any one of Items 1 to 3. 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により得られるポリ乳酸系共重合樹脂。 The polylactic acid-type copolymer resin obtained by the manufacturing method in any one of Claims 1-4.
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