JP2010116482A - Polyoxalate and biodegradable resin composition containing the same - Google Patents

Polyoxalate and biodegradable resin composition containing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2010116482A
JP2010116482A JP2008290601A JP2008290601A JP2010116482A JP 2010116482 A JP2010116482 A JP 2010116482A JP 2008290601 A JP2008290601 A JP 2008290601A JP 2008290601 A JP2008290601 A JP 2008290601A JP 2010116482 A JP2010116482 A JP 2010116482A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyoxalate
biodegradable resin
resin composition
acid
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008290601A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5582445B2 (en
Inventor
Seishi Yoshikawa
成志 吉川
Tadayoshi Katayama
傳喜 片山
Masato Kogure
正人 小暮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Seikan Kaisha Ltd filed Critical Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority to JP2008290601A priority Critical patent/JP5582445B2/en
Priority to PCT/JP2009/069315 priority patent/WO2010055903A1/en
Publication of JP2010116482A publication Critical patent/JP2010116482A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5582445B2 publication Critical patent/JP5582445B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biodegradable resin composition not reactive with environmental moisture even at around room temperature. <P>SOLUTION: The polyoxalate includes structural units represented by formulas (1) and (2) arranged at a molar ratio of 50:50 to 99:1 and has a weight-average molecular weight of 3,000-1,000,000, wherein R is a bivalent group selected from a group consisting of an aromatic cyclic hydrocarbon and an alicyclic hydrocarbon. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明はポリオキサレート及びそれを含む生分解性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a polyoxalate and a biodegradable resin composition containing the polyoxalate.

包装資材として生分解性のポリ乳酸系樹脂組成物などが提案されている(特許文献1及び2参照)。しかしながら、これらの生分解性樹脂組成物を用いた包装容器などの分解は、容器表面から順次起こっており、容器全体が完全に分解するまでには相当の時間を必要としていた。さらに、分解速度は、樹脂の結晶性や分子配向といった樹脂内部の構造によって影響を受け、場所によって分解しやすいところ、分解しにくいところが存在するという問題もあった。
上記問題を解決するために、ポリエチレンオキサレートなどを含み、分解性が改善された生分解性樹脂組成物が提案されている(特許文献3参照)。
Biodegradable polylactic acid resin compositions and the like have been proposed as packaging materials (see Patent Documents 1 and 2). However, the decomposition of packaging containers using these biodegradable resin compositions has occurred sequentially from the surface of the container, and it took a considerable amount of time to completely decompose the entire container. Furthermore, the degradation rate is affected by the internal structure of the resin such as the crystallinity and molecular orientation of the resin, and there is a problem that there are some areas that are easily decomposed and difficult to decompose.
In order to solve the above problem, a biodegradable resin composition containing polyethylene oxalate or the like and improved in degradability has been proposed (see Patent Document 3).

特開平11−116788号公報JP-A-11-116788 特開平9−316181号公報JP-A-9-316181 国際公開第2008/38648号パンフレットInternational Publication No. 2008/38648 Pamphlet

しかしながら、ポリエチレンオキサレートのガラス転移温度は分子量にも依存するが25℃〜36℃と報告されている。そのため室温程度の温度でも周囲の水分と反応して加水分解を起こし、シュウ酸および/またはシュウ酸オリゴマーを放出する。
したがって、本発明は、室温程度の温度でも周囲の水分と反応しない生分解性樹脂組成物を提供することを目的とする。
However, the glass transition temperature of polyethylene oxalate is reported to be 25 ° C. to 36 ° C., depending on the molecular weight. Therefore, it reacts with surrounding moisture even at a temperature of about room temperature to cause hydrolysis and release oxalic acid and / or oxalic acid oligomer.
Therefore, an object of the present invention is to provide a biodegradable resin composition that does not react with surrounding moisture even at a temperature of about room temperature.

本発明は、下記式(1)で示される構造単位と、下記式(2)で示される構造単位が50:50〜99:1のモル比で配列した重量平均分子量が3000〜1000000のポリオキサレートを提供する。   The present invention relates to a polyoxa compound having a weight average molecular weight of 3000 to 1000000 in which a structural unit represented by the following formula (1) and a structural unit represented by the following formula (2) are arranged in a molar ratio of 50:50 to 99: 1. Provide rate.

Figure 2010116482
Figure 2010116482

Figure 2010116482
(式中、Rは芳香族環炭化水素及び脂環炭化水素からなる群より選ばれるものから誘導される2価の基を表す。)
Figure 2010116482
(In the formula, R represents a divalent group derived from a group selected from the group consisting of aromatic ring hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons.)

また、本発明は、生分解性樹脂中に0.1〜20wt.%の前記ポリオキサレートを含有する生分解性樹脂組成物を提供する。   Moreover, this invention is 0.1-20 wt. A biodegradable resin composition containing 1% of the polyoxalate is provided.

本発明によれば、室温程度の温度でも周囲の水分と反応しない生分解性樹脂組成物を提供することができる。   According to the present invention, a biodegradable resin composition that does not react with surrounding moisture even at a temperature of about room temperature can be provided.

本発明のポリオキサレートは、下記式(1)で示される構造単位と、下記式(2)で示される構造単位に配列したポリオキサレートである。   The polyoxalate of the present invention is a polyoxalate arranged in a structural unit represented by the following formula (1) and a structural unit represented by the following formula (2).

Figure 2010116482
Figure 2010116482

Figure 2010116482
Figure 2010116482

Rは芳香族環炭化水素及び脂環炭化水素からなる群より選ばれるものから誘導される2価の基を表し、芳香族環炭化水素及び脂環炭化水素は置換されていてもよい。Rは、好ましくはベンゼン環、シクロヘキサン環及びナフタレン環からなる群より選ばれるものから誘導される2価の基を表し、より好ましくはp−フェニレン基を表す。
式(1)で示される構造単位と、式(2)で示される構造単位のモル比は、50:50〜99:1であり、好ましくは70:20〜98:2であり、より好ましくは70:20〜95:5である。
本発明のポリオキサレートの重量平均分子量は3000〜1000000であり、好ましくは5000〜1000000であり、より好ましくは5000〜500000である。
R represents a divalent group derived from a group selected from the group consisting of aromatic ring hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons, and the aromatic ring hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons may be substituted. R preferably represents a divalent group derived from a group selected from the group consisting of a benzene ring, a cyclohexane ring and a naphthalene ring, more preferably a p-phenylene group.
The molar ratio of the structural unit represented by the formula (1) and the structural unit represented by the formula (2) is 50:50 to 99: 1, preferably 70:20 to 98: 2, more preferably 70: 20-95: 5.
The weight average molecular weight of the polyoxalate of this invention is 3000-1 million, Preferably it is 5000-1 million, More preferably, it is 5000-500000.

本発明のポリオキサレートは、37℃の温度条件で酵素分解時のシュウ酸溶出量が加水分解時のシュウ酸溶出量より大である。このような本発明のポリオキサレートを生分解性樹脂組成物に含有させることにより、生分解性に優れた生分解性樹脂組成物を得ることができる。
本発明のポリオキサレートは、好ましくはそのガラス転移温度が40℃以上である。このような本発明のポリオキサレートは、室温程度の温度でも周囲の水分と反応せず、シュウ酸を放出しない安定な生分解性樹脂となる。本発明のポリオキサレートのガラス転移温度は、より好ましくは42℃以上であり、さらに好ましくは45℃以上である。
The polyoxalate of the present invention has a larger amount of oxalic acid eluted at the time of enzymatic decomposition under a temperature condition of 37 ° C. than the amount of oxalic acid eluted at the time of hydrolysis. By including such a polyoxalate of the present invention in a biodegradable resin composition, a biodegradable resin composition excellent in biodegradability can be obtained.
The polyoxalate of the present invention preferably has a glass transition temperature of 40 ° C. or higher. Such a polyoxalate of the present invention does not react with surrounding moisture even at a temperature of about room temperature, and becomes a stable biodegradable resin that does not release oxalic acid. The glass transition temperature of the polyoxalate of the present invention is more preferably 42 ° C. or higher, and further preferably 45 ° C. or higher.

生分解性樹脂は、生分解性を有する樹脂であればよく、例えば化学合成系樹脂、微生物系樹脂、天然物利用系樹脂などが挙げられる。具体的には、脂肪族ポリエステル、ポリビニルアルコール(PVA)、セルロース類などが挙げられる。脂肪族ポリエステルとしては、例えばポリ乳酸(PLA)樹脂やその誘導体、ポリブチレンサクシネート(PBS)樹脂及びその誘導体、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリヒドロキシブチレート(PHB)及びその誘導体、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリグリコール酸(PGA)、ポリテトラメチレンアジペート、ジオールとジカルボン酸の縮合物などが挙げられる。セルロース類としては、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロースなどが挙げられる。これらは単独での使用、共重合体での使用、2種以上を組み合わせての使用でもよい。共重合体を形成する成分としては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、オクタンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ビスフェノールA、ポリエチレングリコールなどの多価アルコール;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、デカンジカルボン酸、シクロヘキヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アントラセンジカルボン酸などのジカルボン酸;グリコール酸、L-乳酸、D-乳酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、マンデル酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸;グリコリド、カプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、ポロピオラクトン、ウンデカラクトンなどのラクトン類などが挙げられる。
生分解性樹脂は、好ましくはポリ乳酸樹脂である。ポリ乳酸樹脂としては、乳酸を重合して得られるポリエステル樹脂であれば特に限定されず、ポリ乳酸のホモポリマー、共重合体、ブレンドポリマーなどであってもよい。なお、ポリ乳酸を用いる際の重合に用いられる乳酸は、L−体又はD−体のいずれかであってもよく、L−体とD−体の混合物であってもよい。
The biodegradable resin may be any resin having biodegradability, and examples thereof include chemically synthesized resins, microbial resins, and natural product-based resins. Specific examples include aliphatic polyesters, polyvinyl alcohol (PVA), and celluloses. Examples of the aliphatic polyester include polylactic acid (PLA) resin and derivatives thereof, polybutylene succinate (PBS) resin and derivatives thereof, polycaprolactone (PCL), polyhydroxybutyrate (PHB) and derivatives thereof, polyethylene adipate (PEA) ), Polyglycolic acid (PGA), polytetramethylene adipate, condensates of diol and dicarboxylic acid, and the like. Examples of celluloses include methyl cellulose, ethyl cellulose, and acetyl cellulose. These may be used alone, in a copolymer, or in combination of two or more. Examples of the component that forms the copolymer include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, octanediol, dodecanediol, neopentyl glycol, glycerin, pentaerythritol, sorbitan, bisphenol A, and polyethylene glycol; succinic acid , Adipic acid, sebacic acid, glutaric acid, decanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, anthracene dicarboxylic acid and other dicarboxylic acids; glycolic acid, L-lactic acid, D-lactic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutyric acid , Hydroxycarboxylic acids such as hydroxyvaleric acid, hydroxycaproic acid, mandelic acid, hydroxybenzoic acid; glycolide, caprolactone, butyrolactone, valerolactone, poropi Examples include lactones such as olactone and undecalactone.
The biodegradable resin is preferably a polylactic acid resin. The polylactic acid resin is not particularly limited as long as it is a polyester resin obtained by polymerizing lactic acid, and may be a polylactic acid homopolymer, copolymer, blend polymer, or the like. In addition, the lactic acid used for the polymerization when using polylactic acid may be either L-form or D-form, or a mixture of L-form and D-form.

本発明の生分解性樹脂組成物においては、生分解性樹脂中の前記ポリオキサレートの含有量は、好ましくは0.1〜20wt.%であり、より好ましくは1〜20wt.%である。
本発明の生分解性樹脂組成物には、必要に応じて、公知の可塑剤、熱安定剤、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、顔料、フィラー、充填剤、離型剤、帯電防止剤、香料、滑剤、発泡剤、抗菌・抗カビ剤、核形成剤などの添加剤を配合してもよい。また、本発明の生分解性樹脂組成物には、前記生分解性樹脂又は前記ポリオキサレート以外の樹脂を、本発明の効果を損なわない範囲で配合してもよい。例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどの水溶性の樹脂の他、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンープロピレン共重合体、酸変性ポリオレフィン、エチレンーメタクリル酸共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエステルゴム、ポリアミドゴム、スチレンーブタジエンースチレン共重合体などを配合することができる。また、前記ポリオキサレートの分散性を向上させる目的で前記生分解性樹脂と前記ポリオキサレートの共重合体を配合してもよい。
In the biodegradable resin composition of the present invention, the polyoxalate content in the biodegradable resin is preferably 0.1 to 20 wt. %, More preferably 1 to 20 wt. %.
In the biodegradable resin composition of the present invention, a known plasticizer, heat stabilizer, light stabilizer, antioxidant, ultraviolet absorber, flame retardant, colorant, pigment, filler, filler is optionally added. Additives such as mold release agents, antistatic agents, fragrances, lubricants, foaming agents, antibacterial / antifungal agents, and nucleating agents may be blended. Moreover, you may mix | blend resin other than the said biodegradable resin or the said polyoxalate with the biodegradable resin composition of this invention in the range which does not impair the effect of this invention. For example, in addition to water-soluble resins such as polyethylene glycol and polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, acid-modified polyolefin, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, polyethylene Terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polystyrene, polyester rubber, polyamide rubber, styrene-butadiene-styrene copolymer, and the like can be blended. Further, for the purpose of improving the dispersibility of the polyoxalate, a copolymer of the biodegradable resin and the polyoxalate may be blended.

本発明のポリオキサレートは、よく知られている重縮合反応より、酸成分とアルコール成分から製造できる。例えばオキサレートを重合する際は、シュウ酸源と共重合させたいジカルボン酸源とエチレングリコールを触媒と共にフラスコに充填して適切な重合条件下で重縮合することにより製造できる。触媒としてはP,Ti、Ge、Zn、Fe,Sn、Mn,Co,Zr,V,Ir、La,Ce,Li,Ca、Hfなどの化合物が好ましい。特に有機チタン化合物、有機スズ化合物が好ましく、例えばチタンアルコキシド、ジラウリン酸ジブチルスズ、ブチルチンヒドロキシドオキシドヒドレートなどが高活性で好適である。なお、重縮合反応においては、熱劣化防止のため、必要であれば耐熱剤を添加してもよい。また重合を止める際に触媒活性失活剤を添加してもよい。   The polyoxalate of the present invention can be produced from an acid component and an alcohol component by a well-known polycondensation reaction. For example, when polymerizing oxalate, it can be produced by filling a flask with a dicarboxylic acid source to be copolymerized with an oxalic acid source and ethylene glycol together with a catalyst and polycondensing under appropriate polymerization conditions. As the catalyst, compounds such as P, Ti, Ge, Zn, Fe, Sn, Mn, Co, Zr, V, Ir, La, Ce, Li, Ca, and Hf are preferable. In particular, an organic titanium compound and an organic tin compound are preferable. For example, titanium alkoxide, dibutyltin dilaurate, butyltin hydroxide oxide hydrate, and the like are preferable because of high activity. In the polycondensation reaction, a heat-resistant agent may be added if necessary to prevent thermal degradation. Further, a catalyst deactivator may be added when the polymerization is stopped.

本発明の生分解性樹脂組成物を用いた容器の製造には、それ自体公知の成型法を用いることができる。
例えば、樹脂の種類に応じた数の押出機を用いて、多層多重ダイを用いて押出成形を行うことで多層フィルム、多層シート、多層パリソン又は多層パイプ等が成形できる。また、樹脂の種類に応じた数の射出成形機を用いて、同時射出法や逐次射出法等の共射出成形によりボトル成型用の多層プリフォームを製造することができる。このような多層フィルム、パリソン、プリフォームをさらに加工することにより、本発明の生分解性樹脂組成物を用いた容器を得ることができる。
フィルム等の包装材料は、種々の形態のパウチや、トレイ・カップの蓋材として用いることができる。パウチとしては、例えば、三方又は四方シールの平パウチ類、ガセット付パウチ類、スタンディングパウチ類、ピロー包装袋等が挙げられる。製袋は公知の製袋法で行うことができる。また、フィルム又はシートを、真空成形、圧空成形、張出成形、プラグアシスト成形等の手段に付することにより、カップ状、トレイ状等の包装容器が得られる。
For producing a container using the biodegradable resin composition of the present invention, a molding method known per se can be used.
For example, a multilayer film, a multilayer sheet, a multilayer parison, a multilayer pipe, or the like can be formed by performing extrusion molding using a multilayer multiple die using the number of extruders corresponding to the type of resin. In addition, a multilayer preform for bottle molding can be manufactured by co-injection molding such as a simultaneous injection method or a sequential injection method using the number of injection molding machines corresponding to the type of resin. By further processing such a multilayer film, parison, and preform, a container using the biodegradable resin composition of the present invention can be obtained.
Packaging materials such as films can be used as pouches in various forms and as lid materials for tray cups. Examples of the pouch include three- or four-side sealed flat pouches, gusseted pouches, standing pouches, pillow packaging bags, and the like. Bag making can be performed by a known bag making method. Moreover, a cup or tray-shaped packaging container can be obtained by subjecting the film or sheet to means such as vacuum forming, pressure forming, bulging forming, or plug assist forming.

多層フィルムや多層シートの製造には、押出コート法や、サンドイッチラミネーションを用いることができる。また、予め形成された単層及び多層フィルムをドライラミネーションによって積層することもできる。例えば、生分解性樹脂組成物/ポリ乳酸(シーラント)層から成る2層共押出フィルムに透明蒸着生分解性フィルムをドライラミネーションにより積層する、ドライラミネートにより積層したポリ乳酸/ポリグリコール酸の2層フィルムに生分解性樹脂組成物/ポリ乳酸(シーラント)の2層をアンカー剤を介して押出コートする方法などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、パリソン、パイプ又はプリフォームを一対の割型でピンチオフし、その内部に流体を吹込むことにより容易にボトルやチューブを成形できる。また、パイプ、プリフォームを冷却した後、延伸温度に加熱し、軸方向に延伸すると共に、流体圧によって周方向にブロー延伸することにより、延伸ブローボトル等が得られる。
For the production of a multilayer film or a multilayer sheet, an extrusion coating method or sandwich lamination can be used. Moreover, the single layer and multilayer film which were formed previously can also be laminated | stacked by dry lamination. For example, two layers of polylactic acid / polyglycolic acid laminated by dry lamination, laminating a transparent vapor deposition biodegradable film by dry lamination on a two-layer coextruded film comprising a biodegradable resin composition / polylactic acid (sealant) layer Examples of the method include, but are not limited to, a method in which two layers of biodegradable resin composition / polylactic acid (sealant) are extrusion coated on a film via an anchor agent.
Moreover, a parison, a pipe, or a preform is pinched off by a pair of split molds, and a bottle or a tube can be easily formed by blowing a fluid into the inside. Moreover, after cooling a pipe and a preform, it is heated to a stretching temperature, stretched in the axial direction, and blow stretched in the circumferential direction by fluid pressure to obtain a stretch blow bottle or the like.

本発明に使用される加水分解酵素としては、一般に生分解性樹脂を分解するものであれば特に限定はされず、当業者が任意のものを使用することができる。このような酵素としては例えばプロテアーゼ、セルラーゼ、クチナーゼ、リパーゼ等が挙げられる。例えば和光純薬工業株式会社製のプロテアーゼKや独立行政法人酒類総合研究所のリパーゼCS2を使用することが可能である。   The hydrolase used in the present invention is not particularly limited as long as it generally decomposes a biodegradable resin, and those skilled in the art can use any hydrolase. Examples of such enzymes include protease, cellulase, cutinase, lipase and the like. For example, it is possible to use protease K manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and lipase CS2 from the independent alcoholic beverage research institute.

本発明に使用される緩衝液として、一般にpHを安定化する目的で用いられる緩衝液であればとくに限定はされない。このような緩衝液としてはグリシン-塩酸緩衝液、リン酸緩衝液、トリス-塩酸緩衝液、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液、クエン酸-リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、酒石酸緩衝液、グリシン-水酸化ナトリウム緩衝液などが挙げられる。また固体の中和剤でもよく、例えば炭酸カルシウム、キトサン、脱プロトンイオン交換樹脂などが挙げられる。
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
The buffer solution used in the present invention is not particularly limited as long as it is a buffer solution generally used for the purpose of stabilizing pH. Such buffers include glycine-HCl buffer, phosphate buffer, Tris-HCl buffer, acetate buffer, citrate buffer, citrate-phosphate buffer, borate buffer, tartrate buffer, Examples thereof include glycine-sodium hydroxide buffer. Moreover, a solid neutralizing agent may be used, and examples thereof include calcium carbonate, chitosan, and deprotonated ion exchange resin.
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.

(CLE酵素液)
リパーゼ活性653U/mLを示すCryptococcus sp. S-2由来リパーゼCS2(特開2004−73123:独立行政法人酒類総合研究所提供)酵素液を用いた。リパーゼ活性は基質としてパラニトロフェニルラウレートを用いて測定した。ここで、リパーゼ活性の1Uとは1μmol/minのパラニトロフェノールをパラニトロフェニルラウレートから遊離させた時の酵素量で定義される。
(CLE enzyme solution)
A Cryptococcus sp. S-2-derived lipase CS2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-73123, provided by the National Research Institute for Liquors) showing a lipase activity of 653 U / mL was used. The lipase activity was measured using paranitrophenyl laurate as a substrate. Here, 1 U of lipase activity is defined as the amount of enzyme when 1 μmol / min of paranitrophenol is released from paranitrophenyl laurate.

(ガラス転移温度の測定)
ガラス転移温度(Tg)はセイコーインスツルメント株式会社製DSC6220(示差走査熱量測定)を用いて行った。測定条件は窒素雰囲気下、10℃/分の昇温速度で0〜200℃まで測定した。サンプルは後述するフィルムとし、試料量5〜10mgとした。
(Measurement of glass transition temperature)
The glass transition temperature (Tg) was measured using DSC 6220 (differential scanning calorimetry) manufactured by Seiko Instruments Inc. The measurement conditions were from 0 to 200 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The sample was a film to be described later, and the sample amount was 5 to 10 mg.

(HPLCの測定条件)
HPLCシステムにはJASCO製GULLIVER seriesを使用した。分析条件は、カラムはWaters製Atlantis dC18 5μm、4.6×250mmを40℃に保ったカラムオーブン内で用い、0.5%リン酸とアセトニトリルで流速1mL/分となるように図1のとおりグラジエントをかけ、それを移動相としてサンプルを50μl注入した。検出には210nmのUV吸収を用い、標準サンプルとしてL−乳酸(和光純薬工業社製)を精製したものを用いた。
(HPLC measurement conditions)
JASCO GULLIVER series was used for the HPLC system. The analytical conditions were as follows. The column was used in a column oven in which Waters Atlantis dC 18 5 μm, 4.6 × 250 mm was maintained at 40 ° C., and 0.5% phosphoric acid and acetonitrile were used at a flow rate of 1 mL / min. Gradient was applied as described above, and 50 μl of sample was injected using this as a mobile phase. For detection, UV absorption at 210 nm was used, and purified L-lactic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as a standard sample.

(ポリオキサレート(PEOx)の合成)
マントルヒーター、攪拌装置、窒素導入管、冷却管を取り付けた300mLのセパラブルフラスコにシュウ酸ジメチル354g(3.0mol)、エチレングリコール223.5g(3.6mol)、テトラブチルチタネート0.30gを入れ窒素気流下フラスコ内温度を110℃からメタノールを留去しながら170℃まで加熱し、9時間反応させた。最終的に210mlのメタノールを留去した。その後内温150℃で0.1〜0.5mmHgの減圧下で1時間攪拌し、内温170℃〜190℃で7時間反応後、粘度が上がり取り出した。
GPC測定により、重量平均分子量 (Mw)は30000であった。GPCには、東ソー株式会社製を用い、カラムとしてHFIP−605を用いた。カラムオーブンの温度を40℃とし、溶離液としてHFIP(ヘキサフルオロイソプロパノール)を用い、流速を0.5ml/分とした。また、サンプル注入量は15μlとした。スタンダードはHFIPにポリメチルメタクリレートを溶解させ用いた。サンプル調整はHFIPを溶媒として濃度2mg/mlとし、フィルターろ過したものを用いた。
(Synthesis of polyoxalate (PEOx))
Into a 300 mL separable flask equipped with a mantle heater, a stirrer, a nitrogen inlet tube, and a condenser tube, 354 g (3.0 mol) of dimethyl oxalate, 223.5 g (3.6 mol) of ethylene glycol, and 0.30 g of tetrabutyl titanate are placed. The temperature in the flask was heated from 170 ° C. to 170 ° C. while distilling off methanol under a nitrogen stream, and reacted for 9 hours. Finally, 210 ml of methanol was distilled off. Thereafter, the mixture was stirred at an internal temperature of 150 ° C. under a reduced pressure of 0.1 to 0.5 mmHg for 1 hour.
The weight average molecular weight (Mw) was 30000 by GPC measurement. For GPC, Tosoh Corporation was used, and HFIP-605 was used as a column. The temperature of the column oven was 40 ° C., HFIP (hexafluoroisopropanol) was used as the eluent, and the flow rate was 0.5 ml / min. The sample injection volume was 15 μl. As the standard, polymethyl methacrylate was dissolved in HFIP. For sample preparation, HFIP was used as a solvent to a concentration of 2 mg / ml and filtered.

(ポリオキサレート(PEOx10)の合成)
シュウ酸ジメチル354g(3.0mol)の代わりにシュウ酸ジメチル106.8g(0.9mol)及びテレフタル酸ジメチル19.4g(0.1mol)を用いた以外は、上記PEOxの合成と同様の方法で合成した。
GPC測定により、重量平均分子量 (Mw)は10000であった。GPCには、東ソー株式会社製HLC−8120を用い、カラムとしてTSKgel SuperHM−H×2及びガードカラムとしてTSKguard column SuperH−Hを用いた。カラムオーブンの温度を40℃とし、溶離液としてクロロホルムを用い、流速を0.5ml/minとした。また、サンプル注入量は15μlとした。スタンダードはクロロホルムにポリスチレンを溶解させたものを用いた。サンプル調整はクロロホルムを溶媒として濃度5mg/mlとし、フィルターろ過したものを用いた。
(Synthesis of polyoxalate (PEOx10))
Except for using dimethyl oxalate (354 g, 3.0 mol) instead of dimethyl oxalate (106.8 g, 0.9 mol) and dimethyl terephthalate (19.4 g, 0.1 mol), the same method as the synthesis of PEOx was used. Synthesized.
The weight average molecular weight (Mw) was 10,000 by GPC measurement. For GPC, HLC-8120 manufactured by Tosoh Corporation was used, TSKgel SuperHM-H × 2 was used as a column, and TSKguard column SuperH-H was used as a guard column. The temperature of the column oven was 40 ° C., chloroform was used as the eluent, and the flow rate was 0.5 ml / min. The sample injection volume was 15 μl. The standard used was chloroform dissolved in chloroform. For sample preparation, chloroform was used as a solvent to a concentration of 5 mg / ml, and filtered.

(ポリオキサレート(PEOx20)の合成)
シュウ酸ジメチル354g(3.0mol)の代わりにシュウ酸ジメチル94.5g(0.8mol)及びテレフタル酸ジメチル38.8g(0.2mol)を用いた以外は、上記PEOxの合成と同様の方法で合成した。
GPC測定により、重量平均分子量 (Mw)は20000であった。GPCには、東ソー株式会社製HLC−8120を用い、カラムとしてTSKgel SuperHM−H×2及びガードカラムとしてTSKguard column SuperH−Hを用いた。カラムオーブンの温度を40℃とし、溶離液としてクロロホルムを用い、流速を0.5ml/minとした。また、サンプル注入量は15μlとした。スタンダードはクロロホルムにポリスチレンを溶解させたものを用いた。サンプル調整はクロロホルムを溶媒として濃度5mg/mlとし、フィルターろ過したものを用いた。
(Synthesis of polyoxalate (PEOx20))
Except for using dimethyl oxalate 354 g (3.0 mol) instead of dimethyl oxalate 94.5 g (0.8 mol) and dimethyl terephthalate 38.8 g (0.2 mol), the same method as the synthesis of PEOx described above was used. Synthesized.
The weight average molecular weight (Mw) was 20000 by GPC measurement. For GPC, HLC-8120 manufactured by Tosoh Corporation was used, TSKgel SuperHM-H × 2 was used as a column, and TSKguard column SuperH-H was used as a guard column. The temperature of the column oven was 40 ° C., chloroform was used as the eluent, and the flow rate was 0.5 ml / min. The sample injection volume was 15 μl. The standard used was chloroform dissolved in chloroform. For sample preparation, chloroform was used as a solvent to a concentration of 5 mg / ml, and filtered.

(フィルムの作製方法)
合成で得られた上記3種のポリオキサレートをそれぞれペレット化し、200℃で5分間融解後、40kgf/cm2の圧力で加熱加圧(ホットプレス)し、生分解性樹脂フィルムを作製した。
(Film production method)
The three kinds of polyoxalate obtained by synthesis were each pelletized, melted at 200 ° C. for 5 minutes, and then heated and pressed (hot pressed) at a pressure of 40 kgf / cm 2 to prepare a biodegradable resin film.

Figure 2010116482
Figure 2010116482

(ポリオキサレート単体フィルムの加水分解試験と酵素分解試験)
(実験例1)
加水分解試験
PEOxフィルムを1cm×1cmに切り出し(重量10mg)、25mlバイアル瓶に投入し、該バイアル瓶にpH7の60mmol/lのリン酸緩衝液を10ml加えた。反応温度4℃及び30℃では静置で行い、反応温度37℃及び45℃では100rpmで振とうさせて行い、1日後にフィルムを取り出した。フィルムを取り出した残液はHPLCを用いて溶出シュウ酸量を定量した。
(Hydrolysis test and enzymatic degradation test of polyoxalate simple substance film)
(Experimental example 1)
Hydrolysis test A PEOx film was cut into 1 cm × 1 cm (weight 10 mg), put into a 25 ml vial, and 10 ml of a 60 mmol / l phosphate buffer having a pH of 7 was added to the vial. The reaction was conducted at a reaction temperature of 4 ° C. and 30 ° C., and the reaction temperature was 37 ° C. and 45 ° C. with shaking at 100 rpm. One day later, the film was taken out. The residual liquid from which the film was taken out was quantified for the amount of oxalic acid eluted using HPLC.

酵素分解試験
PEOxフィルムを1cm×1cmに切り出し(重量10mg)、25mlバイアル瓶に投入し、該バイアル瓶にpH7の60mmol/lのリン酸緩衝液を10ml及びCLE酵素液を48μl加えた。反応温度37℃及び45℃で、100rpmで振とうさせて行い、1日後にフィルムを取り出した。フィルムを取り出した残液はHPLCを用いて溶出シュウ酸量を定量した。
Enzymatic Degradation Test A PEOx film was cut into 1 cm × 1 cm (weight 10 mg), put into a 25 ml vial, and 10 ml of 60 mmol / l phosphate buffer at pH 7 and 48 μl of CLE enzyme solution were added to the vial. The reaction was carried out at 37 ° C. and 45 ° C. with shaking at 100 rpm, and the film was taken out after 1 day. The residual liquid from which the film was taken out was quantified for the amount of oxalic acid eluted using HPLC.

(実験例2)
PEOxフィルムに代えてPEOx10フィルムを用いた以外は、実験例1と同様に行った。
(Experimental example 2)
It carried out similarly to Experimental example 1 except having replaced with the PEOx film and using the PEOx10 film.

(実験例3)
PEOxフィルムに代えてPEOx20フィルムを用いた以外は、実験例1と同様に行った。
結果を以下表2にまとめる。また、シュウ酸溶出量の加水分解結果を図2に示す。これらの結果から、PEOx10及びPEOx20はPEOxに比べ4℃〜45℃の範囲において安定であることがわかった。
溶出されるシュウ酸は0.005g/ml濃度でpH1.6であり、PEOx、PEOx10及びPEOx20は水溶液中で加水分解によりシュウ酸、またはシュウ酸オリゴマーを溶出する。
なお、酵素分解性は、37℃と45℃の試験において少なくとも一方の温度条件で酵素分解時のシュウ酸溶出量が加水分解時のシュウ酸溶出量より多い場合に○とし、そうでない場合を×としている。
(Experimental example 3)
It carried out similarly to Experimental example 1 except having replaced with the PEOx film and using the PEOx20 film.
The results are summarized in Table 2 below. Moreover, the hydrolysis result of the oxalic acid elution amount is shown in FIG. From these results, it was found that PEOx10 and PEOx20 are more stable in the range of 4 ° C to 45 ° C than PEOx.
The eluted oxalic acid has a concentration of 0.005 g / ml and a pH of 1.6, and PEOx, PEOx10 and PEOx20 elute oxalic acid or oxalic acid oligomers by hydrolysis in an aqueous solution.
The enzymatic degradability is evaluated as ◯ when the amount of oxalic acid eluted at the time of enzymatic degradation is larger than the amount of oxalic acid eluted at the time of hydrolysis at 37 ° C. and 45 ° C., and x It is said.

Figure 2010116482
Figure 2010116482

(実施例1)
ポリ乳酸(Natureworks社製4032D)に対してPEOx10を5wt.%ドライブレンドし、超小型混練機(東洋精機株式会社製)で成形温度200℃及びスクリュー回転速度50rpmにて混練し、ペレットを作製した。該ペレットを200℃で5分間融解後、40−50kgf/cm2の圧力で加熱加圧(ホットプレス)し、生分解性樹脂フィルムを作製した。
25mlのバイアル瓶にpH7とした60mMリン酸緩衝液10ml及びCLE酵素液48μlを添加し、分解液とした。該分解液に2cm×2cm(重量60mg)に切り出したPEOx10を5wt.%含有するポリ乳酸フィルムを浸し、45℃100rpmで7日間振とうさせた。なおpHの極度な低下を避けるため、7日間を2日、2日、3日に分け、分解液を交換した。
Example 1
5 wt. Of PEOx10 was added to polylactic acid (4032D manufactured by Natureworks). % Dry blended and kneaded with a microkneader (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) at a molding temperature of 200 ° C. and a screw rotation speed of 50 rpm to produce pellets. The pellet was melted at 200 ° C. for 5 minutes and then heated and pressurized (hot pressed) at a pressure of 40-50 kgf / cm 2 to prepare a biodegradable resin film.
To a 25 ml vial, 10 ml of 60 mM phosphate buffer adjusted to pH 7 and 48 μl of CLE enzyme solution were added to obtain a decomposition solution. PEOx10 cut into 2 cm × 2 cm (weight 60 mg) was added to the decomposition solution at 5 wt. % Polylactic acid film was soaked and shaken at 45 ° C. and 100 rpm for 7 days. In order to avoid an extreme decrease in pH, 7 days were divided into 2 days, 2 days, and 3 days, and the decomposition solution was exchanged.

(実施例2)
PEOx10に代えてPEOx20を用いた以外は、実施例1と同様に行った。
(Example 2)
The same procedure as in Example 1 was performed except that PEOx20 was used instead of PEOx10.

(比較例1)
PEOx10に代えてPEOxを用いた以外は、実施例1と同様に行った。
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was performed except that PEOx was used instead of PEOx10.

(比較例2)
PEOx10を含有させなかった以外は、実施例1と同様に行った。
(Comparative Example 2)
The same operation as in Example 1 was carried out except that PEOx10 was not contained.

(分解率)
分解率は、生分解性樹脂フィルムの初期重量を測定し、1週間分解させた生分解性樹脂フィルムの重量を測定し、下記の式にて算出した。
((生分解性樹脂フィルムの初期重量−分解後のフィルムの重量)/生分解性樹脂フィルムの初期重量)×100=分解率(%)
(Decomposition rate)
The degradation rate was calculated by the following formula by measuring the initial weight of the biodegradable resin film, measuring the weight of the biodegradable resin film that had been degraded for one week.
((Initial weight of biodegradable resin film−weight of film after decomposition) / initial weight of biodegradable resin film) × 100 = decomposition rate (%)

Figure 2010116482
Figure 2010116482

HPLCの測定条件を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement conditions of HPLC. シュウ酸溶出量の加水分解結果を示すグラフである。It is a graph which shows the hydrolysis result of the oxalic acid elution amount.

Claims (7)

下記式(1)で示される構造単位と、下記式(2)で示される構造単位が50:50〜99:1のモル比で配列した重量平均分子量が3000〜1000000のポリオキサレート。
Figure 2010116482
Figure 2010116482
(式中、Rは芳香族環炭化水素及び脂環炭化水素からなる群より選ばれるものから誘導される2価の基を表す。)
A polyoxalate having a weight average molecular weight of 3000 to 1000000 in which a structural unit represented by the following formula (1) and a structural unit represented by the following formula (2) are arranged in a molar ratio of 50:50 to 99: 1.
Figure 2010116482
Figure 2010116482
(In the formula, R represents a divalent group derived from a group selected from the group consisting of aromatic ring hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons.)
Rがp−フェニレン基である、請求項1記載のポリオキサレート。   The polyoxalate according to claim 1, wherein R is a p-phenylene group. 37℃における酵素分解によるシュウ酸溶出量が加水分解速度によるシュウ酸溶出量より大である請求項1または2記載のポリオキサレート。   The polyoxalate according to claim 1 or 2, wherein the oxalic acid elution amount by enzymatic decomposition at 37 ° C is larger than the oxalic acid elution amount by the hydrolysis rate. ガラス転移温度が40℃以上である請求項1〜3のいずれか1項記載のポリオキサレート。   The polyoxalate according to any one of claims 1 to 3, which has a glass transition temperature of 40 ° C or higher. 生分解性樹脂中に0.1〜20wt.%の請求項1〜4のいずれか1項記載のポリオキサレートを含有する生分解性樹脂組成物。   0.1 to 20 wt. % Biodegradable resin composition containing the polyoxalate according to any one of claims 1 to 4. 生分解性樹脂がポリ乳酸である、請求項5記載の生分解性樹脂組成物。   The biodegradable resin composition according to claim 5, wherein the biodegradable resin is polylactic acid. 請求項5又は6記載の生分解性樹脂組成物を含む生分解性容器。   A biodegradable container comprising the biodegradable resin composition according to claim 5.
JP2008290601A 2008-11-13 2008-11-13 Polyoxalate and biodegradable resin composition containing the same Active JP5582445B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008290601A JP5582445B2 (en) 2008-11-13 2008-11-13 Polyoxalate and biodegradable resin composition containing the same
PCT/JP2009/069315 WO2010055903A1 (en) 2008-11-13 2009-11-13 Biodegradable resin composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008290601A JP5582445B2 (en) 2008-11-13 2008-11-13 Polyoxalate and biodegradable resin composition containing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010116482A true JP2010116482A (en) 2010-05-27
JP5582445B2 JP5582445B2 (en) 2014-09-03

Family

ID=42304332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008290601A Active JP5582445B2 (en) 2008-11-13 2008-11-13 Polyoxalate and biodegradable resin composition containing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5582445B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012077246A (en) * 2010-10-05 2012-04-19 Toyo Seikan Kaisha Ltd Biodegradable resin composition
JP2014177618A (en) * 2013-02-15 2014-09-25 Toyo Seikan Kaisha Ltd Fluid dispersion for drilling and drilling method using the same
WO2015182622A1 (en) * 2014-05-26 2015-12-03 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Method for decomposing ester resin
US10040983B2 (en) 2012-12-12 2018-08-07 Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. Dispersion solution for drilling and method of extracting underground resources using the dispersion solution
WO2020013163A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Polylactic acid copolymer and method for producing same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09316181A (en) * 1995-06-20 1997-12-09 Kureha Chem Ind Co Ltd Polyethylene oxalate, its molded item, and its production
JP2005060686A (en) * 2003-07-29 2005-03-10 Ube Ind Ltd Polylactic acid composition and shaped article obtained from the same
JP2006199806A (en) * 2005-01-20 2006-08-03 Ube Ind Ltd Crystalline polyoxalate molded article and method for producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09316181A (en) * 1995-06-20 1997-12-09 Kureha Chem Ind Co Ltd Polyethylene oxalate, its molded item, and its production
JP2005060686A (en) * 2003-07-29 2005-03-10 Ube Ind Ltd Polylactic acid composition and shaped article obtained from the same
JP2006199806A (en) * 2005-01-20 2006-08-03 Ube Ind Ltd Crystalline polyoxalate molded article and method for producing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012077246A (en) * 2010-10-05 2012-04-19 Toyo Seikan Kaisha Ltd Biodegradable resin composition
US10040983B2 (en) 2012-12-12 2018-08-07 Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. Dispersion solution for drilling and method of extracting underground resources using the dispersion solution
JP2014177618A (en) * 2013-02-15 2014-09-25 Toyo Seikan Kaisha Ltd Fluid dispersion for drilling and drilling method using the same
WO2015182622A1 (en) * 2014-05-26 2015-12-03 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Method for decomposing ester resin
JPWO2015182622A1 (en) * 2014-05-26 2017-05-25 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Decomposition method of ester resin
WO2020013163A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Polylactic acid copolymer and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP5582445B2 (en) 2014-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9284432B2 (en) Method for degrading a readily-degradable resin composition
US8048502B2 (en) Readily degradable resin composition and biodegradable container using the same
WO2010055903A1 (en) Biodegradable resin composition
JP5651932B2 (en) Biodegradable resin composition
JP5510892B2 (en) Biodegradable laminate and biodegradable container using the same
JPWO2004007197A1 (en) Biodegradable laminated sheet and molded body using this biodegradable laminated sheet
JP5582445B2 (en) Polyoxalate and biodegradable resin composition containing the same
JPH11116788A (en) Polylactic acid resin composition
JP5656001B2 (en) Biodegradable multilayer container
JP4180606B2 (en) Biodegradable sheet, molded body using this sheet, and molding method thereof
JP5445756B2 (en) Method for decomposing easily decomposable resin composition
JP5088699B2 (en) Method for decomposing easily decomposable resin composition
JP5692484B2 (en) Crystallized molded body of polylactic acid resin and method for producing the same
JP2010138390A (en) Solution and method for degrading easily degradable resin composition
JP4511099B2 (en) Lactic acid-based resin composition, sheet-like product thereof, and bag-like product
JP5382337B2 (en) Method for decomposing biodegradable resin to produce oligomer and / or monomer
JP2005325170A (en) Polyester packaging material
JP2008094882A (en) Method for preserving biodegradable resin
JP2008200860A (en) Method for producing polylactic acid resin film
JP2005111783A (en) Aluminized biodegradable film
JP2000072961A (en) Polylactic acid resin composition
JP2005263320A (en) Packaging body
JP2008273004A (en) Laminated film

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111018

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130513

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20130523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140623

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5582445

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140706