JP2024079591A - 生分解性ポリエステル重合体およびそれを含む生分解性フィルム - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた機械的物性を有するとともに引裂性が卓越した生分解性ポリエステル重合体を用いて、効果的に包装内部の製品を保護するとともに、過度な力を加えることなく制御された方式で容易に開封可能な生分解性フィルムを提供する。【解決手段】脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジオール、および分岐剤を含む重合性組成物から製造され、下記式１を満たす、生分解性ポリエステル重合体、該重合体を含む生分解性フィルムとする。［式１］２＜Ｍｚ／Ｍｗ（前記式１中、Ｍｚは、ｚ－平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である。）【選択図】なし
Description
本開示は、生分解性ポリエステル重合体およびそれを含む生分解性フィルムに関する。
包装材は、基本的に、その内部の製品を保護する目的を有するため、瞬間的な衝撃に対しても容易に破損または引き裂かれないほど十分な強度が必要である。この点で丈夫なフィルムは優れた物性を有するといえるが、食品用包装材フィルムや製品の外部に囲まれ、使用前に必須的に除去しなければならない保護フィルムのような包装用フィルムが強い物性を有すると、製品の開封のためにフィルムを引き裂く場合、過度な力が必要となり、消費者に大きな不便を与える問題が生じ得る。
このような問題を解決するために、耐引裂性に優れるフィルムと、耐引裂性が不十分なフィルムとを積層した多層フィルムを製造することでフィルムに引裂性を与えようとしたが、耐引裂性に優れるフィルムをいくら薄くしても、全体的な多層フィルムの耐引裂性が低下しないため、目的とする引裂性の向上効果が不十分であり、また、多層フィルムの厚さが大幅に厚くなるため、実質的に製品に適用することが難しいという欠点がある。
一方、従来、包装材フィルムは、回収が難しく、低いリサイクル効率を示し、無分別な（indiscreet）使用により環境を汚染させる原因として認識されてきた。このような問題を解決するために、多くの企業は、包装材フィルムを従来の一般の高分子ではなく、生分解性高分子に代替して用いることで、環境への負担を下げる方向に研究開発が進んでいる。
したがって、優れた機械的物性を有して効果的に包装内部の製品を保護するとともに、過度な力を加えることなく制御された方式で容易に開封可能な生分解性フィルムに関する研究開発が必要な状況である。
本開示は、上記の問題を解決するために、優れた機械的物性を有するとともに引裂性が卓越した生分解性ポリエステル重合体およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、本開示の他の目的は、上述の生分解性ポリエステル重合体を用いて製造された生分解性フィルムを提供することにある。
本発明者らは、優れた機械的物性を有するとともに引裂性が卓越した生分解性フィルムを製造するために研究を重ねた結果、重量平均分子量（Ｍｗ）およびｚ－平均分子量（Ｍｚ）が特定の比を満たす場合、一方向への引裂性が著しく向上することを見出し、本発明を完成するに至った。
本開示は、上記の目的を達成するために、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジオール、および分岐剤を含む重合性組成物から製造され、下記式１を満たす、生分解性ポリエステル重合体を提供する。
［式１］
２＜Ｍｚ／Ｍｗ
（前記式１中、Ｍｚは、ｚ－平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である。）
２＜Ｍｚ／Ｍｗ
（前記式１中、Ｍｚは、ｚ－平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である。）
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記生分解性ポリエステル重合体の多分散性指数（ＰＤＩ、Ｍｗ／Ｍｎ）は２．５以上であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記脂肪族ジカルボン酸は、Ｃ２－２０の脂肪族ジカルボン酸であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記芳香族ジカルボン酸は、Ｃ６－３０の芳香族ジカルボン酸であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記芳香族ジカルボン酸は、Ｃ６－３０の芳香族ジカルボン酸であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記脂肪族ジオールは、Ｃ２－２０の脂肪族ジオールであることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記分岐剤は、３個以上の官能基を有するポリオール化合物であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記分岐剤は、３個以上の官能基を有するポリオール化合物であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記生分解性ポリエステル重合体は、下記式２を満たすことが好ましい。
［式２］
２＜Ｍｚ／Ｍｗ＜１５
（前記式２中、Ｍｚは、ｚ－平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である。）
２＜Ｍｚ／Ｍｗ＜１５
（前記式２中、Ｍｚは、ｚ－平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である。）
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記生分解性ポリエステル重合体は、ｚ－平均分子量が２００，０００～１，０００，０００ｇ／ｍｏｌであることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記生分解性ポリエステル重合体は、数平均分子量（Ｍｎ）が５５，０００ｇ／ｍｏｌ以下であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が１１０，０００ｇ／ｍｏｌ以上であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記生分解性ポリエステル重合体は、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネートブチレンテレフタレート（ＰＢＡＳＴ）、またはポリブチレンセバケートテレフタレート（ＰＢＳｅＴ）であることが好ましい。
本開示は、上述の生分解性ポリエステル重合体を含む生分解性フィルムを提供することができる。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、前記生分解性フィルムは、５０μｍの厚さ条件でＭＤ方向の引裂強度が２．５ｇ／μｍ以下であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、前記生分解性フィルムは、５０μｍの厚さ条件でＭＤ方向の引裂強度が２．５ｇ／μｍ以下であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、前記生分解性フィルムのＴＤ方向の引裂強度は、ＭＤ方向の引裂強度の５倍以上であることが好ましい。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、前記生分解性フィルムは、薬品包装材、食品包装材、製品保護用包装フィルム、マルチングフィルム、または収縮フィルムの用途として用いることができる。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、前記生分解性フィルムは、薬品包装材、食品包装材、製品保護用包装フィルム、マルチングフィルム、または収縮フィルムの用途として用いることができる。
本開示は、優れた機械的物性を有するとともに一方向への引裂性が卓越した生分解性ポリエステル重合体およびそれを用いた生分解性フィルムに関する。前記生分解性ポリエステル重合体は、ＴＤ引裂強度がＭＤ引裂強度の５倍以上であるため、一方向には優れた耐引裂性を、他方向には優れた引裂性を示すことができる。また、それを用いて製造された生分解性フィルムは、包装内部の製品を効果的に保護するとともに、過度な力を加えることなく制御された方式で容易に開封可能であるという利点がある。
以下、本開示をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例または実施形態は、本開示を詳細に説明するための１つの参照にすぎず、本開示は、これに限定されず、種々の形態で実現されてもよい。
また、特に定義しない限り、全ての技術的用語および科学的用語は、本開示が属する当業者により一般的に理解される意味と同一の意味を有する。
本明細書における説明で用いられる用語は、単に特定の実施形態を効果的に記述するためのものであって、本開示を限定するためのものではない。
本明細書における説明で用いられる用語は、単に特定の実施形態を効果的に記述するためのものであって、本開示を限定するためのものではない。
また、明細書および添付の特許請求の範囲で用いられる単数の形態は、文脈上、特に指示しない限り、複数の形態も含むことを意図し得る。
また、本明細書において、特に言及せずに用いられた単位は、重量を基準とし、一例として、％または比の単位は、重量％または重量比を意味し、重量％は、他に定義しない限り、全組成物のいずれか１つの成分が組成物中に占める重量％を意味する。
また、本明細書において、特に言及せずに用いられた単位は、重量を基準とし、一例として、％または比の単位は、重量％または重量比を意味し、重量％は、他に定義しない限り、全組成物のいずれか１つの成分が組成物中に占める重量％を意味する。
また、ある部分がある構成要素を「含む」とする際、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいことを意味する。
また、本明細書で用いられる数値範囲は、下限値と上限値、その範囲内での全ての値、定義される範囲の形態と幅から論理的に誘導される増分、そのうち限定された全ての値および互いに異なる形態に限定された数値範囲の上限および下限の全ての可能な組み合わせを含んでもよい。本発明の明細書において、特に定義しない限り、実験誤差または値の四捨五入により発生し得る数値範囲外の値も定義された数値範囲に含まれる。
以下、本開示についてより具体的に説明する。
本開示は、上記の目的を達成するために、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジオール、および分岐剤を含む重合性組成物から製造され、下記式１を満たす、生分解性ポリエステル重合体を提供する。また、前記生分解性ポリエステル重合体は、下記式２を満たすことが好ましく、下記式３を満たすことがより好ましく、下記式４を満たすことがさらに好ましい。
本開示は、上記の目的を達成するために、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジオール、および分岐剤を含む重合性組成物から製造され、下記式１を満たす、生分解性ポリエステル重合体を提供する。また、前記生分解性ポリエステル重合体は、下記式２を満たすことが好ましく、下記式３を満たすことがより好ましく、下記式４を満たすことがさらに好ましい。
［式１］
２＜Ｍｚ／Ｍｗ
２＜Ｍｚ／Ｍｗ
［式２］
２＜Ｍｚ／Ｍｗ＜１５
２＜Ｍｚ／Ｍｗ＜１５
［式３］
２＜Ｍｚ／Ｍｗ＜５
２＜Ｍｚ／Ｍｗ＜５
［式４］
２．５＜Ｍｚ／Ｍｗ＜４
２．５＜Ｍｚ／Ｍｗ＜４
（前記式１～４中、Ｍｚは、ｚ－平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である。）
前記式１、具体的に、式２、式３、または式４を満たす生分解性ポリエステル重合体は、フィルムやシートに成形される場合、一方向の引裂強度が他方向の引裂強度に比べて著しく低いため、一側方向に容易に引き裂き（tearing）が可能であり、このような特性を用いて易引裂性（easy－tearing）包装材に適用することができる。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記生分解性ポリエステル重合体は、脂肪族ジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸を含むジカルボン酸化合物と、脂肪族ジオールと、分岐剤と、を含む重合性組成物から通常または公知のポリエステルの重合方法により製造された重合体であってもよく、さらに、連続式またはバッチ式重合方法などの公知の重合方法から限定なく選択して製造されてもよい。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、脂肪族ジカルボン酸は、Ｃ２－４０の脂肪族ジカルボン酸であることが好ましく、より好ましくはＣ２－２０の脂肪族ジカルボン酸である。脂肪族ジカルボン酸は、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、フマル酸、アゼライン酸、イタコン酸、１，９－ノナンジカルボン酸、１，１０－デカンジカルボン酸、二量体脂肪酸、およびその無水物誘導体からなる群から選択される１つまたは２つ以上の組み合わせであることが好適であり、特にコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、またはこれらの混合物であることがより好適である。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、芳香族ジカルボン酸は、Ｃ６－５０の芳香族ジカルボン酸であることが好ましく、より好ましくは、Ｃ６－３０の芳香族ジカルボン酸である。芳香族ジカルボン酸は、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジメチルイソフタレート、ジエチルイソフタレート、ジメチルテレフタレート、およびジエチルテレフタレートからなる群から選択される１つまたは２つ以上の組み合わせであることが好適である。
また、ジカルボン酸化合物において、脂肪族ジカルボン酸と芳香族ジカルボン酸は１～９：９～１のモル比であることが好ましく、より好ましくは３～７：７～３のモル比であるが、これに限定されない。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、脂肪族ジオールは、Ｃ２－２０の脂肪族ジオールであることが好ましく、より好ましくは、Ｃ２－１５の脂肪族ジオールである。脂肪族ジオールは、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，２－オクタンジオール、１，６－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，２－デカンジオール、および１，１０－デカンジオールからなる群から選択される１つまたは２つ以上の組み合わせであることが好適であり、より好適には、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、および１，６－ヘキサンジオールからなる群から選択される１つまたは２つ以上の組み合わせである。
また、脂肪族ジオールとジカルボン酸化合物は１～３：１のモル比であることが好ましく、より好ましくは１．２～２．５：１のモル比である。
また、脂肪族ジオールとジカルボン酸化合物は１～３：１のモル比であることが好ましく、より好ましくは１．２～２．５：１のモル比である。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記分岐剤（branching agent）は、本発明の一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体の分子量分布を広く調節する役割を果たすことができ、特に、Ｍｚを上述の式１を満たすように調節することができる。前記分岐剤は、３個以上の官能基を有することが好ましく、より好ましくは３個以上のヒドロキシ基を有するポリオール化合物であり、さらに好ましくは４個以上のヒドロキシ基を有するポリオール化合物である。分岐剤は、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸；トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ポリエーテルトリオール、グリセロール、トリメシン酸（trimesic acid）、トリメリット酸、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸、およびピロメリット酸二無水物からなる群から選択される１つまたは２つ以上の組み合わせであることが好適であり、より好適には、グリセロールまたはペンタエリスリトールである。
また、分岐剤の含有量は、重合性組成物に対して０．０１～２重量％であることが好ましく、より好ましくは０．０５～１重量％、さらに好ましくは０．１～０．５重量％である。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、生分解性ポリエステル重合体は、数平均分子量（Ｍｎ）が１００，０００ｇ／ｍｏｌ以下であることが好ましく、より好ましくは５５，０００ｇ／ｍｏｌ以下、さらに好ましくは３０，０００～５５，０００ｇ／ｍｏｌである。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、生分解性ポリエステル重合体は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１００，０００ｇ／ｍｏｌ以上であることが好ましく、より好ましくは１１０，０００ｇ／ｍｏｌ以上、さらに好ましくは１２０，０００～２００，０００ｇ／ｍｏｌである。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、生分解性ポリエステル重合体は、ｚ－平均分子量（Ｍｚ）が３００，０００～５，０００，０００ｇ／ｍｏｌであることが好ましく、より好ましくは２５０，０００～１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、さらに好ましくは２００，０００～８００，０００ｇ／ｍｏｌである。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、生分解性ポリエステル重合体の多分散性指数（ＰＤＩ、Ｍｗ／Ｍｎ）は２．２以上であることが好ましく、より好ましくは２．５以上、さらに好ましくは２．５～１０、より好適には２．５～７である。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体が上述の範囲を満たす場合、ＴＤとＭＤ方向の引裂強度の著しい差を有する生分解性フィルムを製造することができ、それを用いて易引裂性包装材分野に幅広く応用することができる。
一実施形態に係る生分解性ポリエステル重合体において、前記生分解性ポリエステル重合体は、上述の重合性組成物から製造された重合体であってもよく、具体的に、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネートブチレンテレフタレート（ＰＢＡＳＴ）、またはポリブチレンセバケートテレフタレート（ＰＢＳｅＴ）であってもよい。
本開示は、上述の生分解性ポリエステル重合体を含む生分解性フィルムを提供することができる。前記フィルムは、厚さが１～５００μｍであることが好ましく、より好ましくは１０～２００μｍであるが、これに限定されず、適用しようとする用途に適した厚さに調節することができる。また、前記生分解性フィルムは、フィルム加工に用いられる通常かつ公知の加工方法により加工することができ、一例として、キャスト工程、押出工程、バブルブロー工程、カレンダー工程、または焼結（sintering）工程などによりフィルム化することができる。前記フィルム加工過程で一方向に延伸することができ、延伸される方向を長さ方向または機械方向（ＭＤ：Machine Direction）といい、それに垂直な方向を幅方向（ＴＤ；Transverse Direction）といい、前記生分解性フィルムのＴＤ方向とＭＤ方向に測定した引張強度、引裂強度などの機械的物性が互いに異なってもよい。具体的に、ＴＤ方向の機械的物性がＭＤ方向よりも優れた値を示すことができ、より具体的に、２倍、３倍、４倍、５倍以上優れた値を示すことができる。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、前記フィルム加工過程におけるフィルムの延伸比は、１～３０倍であることが好ましく、より好ましくは１．１～２０倍、さらに好ましくは２～１５倍であるが、これに限定されない。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、生分解性フィルムは、５０±２μｍの厚さ条件でＭＤ方向の引裂強度が、３．０ｇ／μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２．５ｇ／μｍ以下、さらに好ましくは０．２～１．５ｇ／μｍである。また、ＴＤ方向の引裂強度が、５．０ｇ／μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは８．０ｇ／μｍ以上、さらに好ましくは９．０～２５．０ｇ／μｍである。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、生分解性フィルムのＴＤ方向の引裂強度は、ＭＤ方向の引裂強度の５倍以上であることが好ましく、より好ましくは１０倍以上、さらに好ましくは１２倍以上であり、また、上限は３０倍以下であることが好ましいが、これに限定されない。生分解性フィルムは、方向に応じた引裂強度の著しい差により易引裂特性を効果的に実現することができる。
一実施形態に係る生分解性フィルムにおいて、生分解性フィルムは、包装材の用途として幅広く用いることができ、具体的に、薬品包装材、食品包装材、製品保護用包装フィルム、マルチングフィルム、または収縮フィルムの用途として用いることができる。
以下、実施例および比較例に基づいて本開示をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例および比較例は、本開示をより詳細に説明するための１つの例示にすぎず、下記の実施例および比較例に限定されるものではない。
下記の実施例および比較例の物性は、次のような方法で測定した。
下記の実施例および比較例の物性は、次のような方法で測定した。
［物性の評価方法］
１．分子量（Ｍｗ、Ｍｎ、Ｍｚ）［ｇ／ｍｏｌ］：ＧＰＣ（Alliance ＨＰＬＣ、Waters）を用いて、重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）、およびｚ－平均分子量（Ｍｚ）を測定した。溶剤としてはテトラヒドロフランを用い、標準物としてはポリスチレン（EasiCal Polystyrene、Pre－prepared Calibration Kits）を用い、３５℃のoperating温度、１ｍＬ／分のflow rateで分析した。また、前記Ｍｗ、Ｍｎから多分散性指数（ＰＤＩ）値を計算し、具体的に、Ｍｎ、Ｍｗ、およびＭｚは下記のように定義される。
１．分子量（Ｍｗ、Ｍｎ、Ｍｚ）［ｇ／ｍｏｌ］：ＧＰＣ（Alliance ＨＰＬＣ、Waters）を用いて、重量平均分子量（Ｍｗ）、数平均分子量（Ｍｎ）、およびｚ－平均分子量（Ｍｚ）を測定した。溶剤としてはテトラヒドロフランを用い、標準物としてはポリスチレン（EasiCal Polystyrene、Pre－prepared Calibration Kits）を用い、３５℃のoperating温度、１ｍＬ／分のflow rateで分析した。また、前記Ｍｗ、Ｍｎから多分散性指数（ＰＤＩ）値を計算し、具体的に、Ｍｎ、Ｍｗ、およびＭｚは下記のように定義される。
以外の分子量を測定するための具体的な条件は下記のとおりである。
－ 分析機器：カラム（モデル名：Agilent社製のＰＬＧＥＬ ＭＩＸＥＤ－Ｃ ７．５×３００ｍｍ、５μｍ）を２つ連結し、ＧＰＣ流量が１ｍｌ／ｍｉｎに設定され、屈折率検出器（Refractive Index Detector）が連結されたＧＰＣシステム（モデル名：Agilent社製の１２６０ Infinity ＩＩ High－Temperature ＧＰＣ System）を用いた。
－ 分析機器：カラム（モデル名：Agilent社製のＰＬＧＥＬ ＭＩＸＥＤ－Ｃ ７．５×３００ｍｍ、５μｍ）を２つ連結し、ＧＰＣ流量が１ｍｌ／ｍｉｎに設定され、屈折率検出器（Refractive Index Detector）が連結されたＧＰＣシステム（モデル名：Agilent社製の１２６０ Infinity ＩＩ High－Temperature ＧＰＣ System）を用いた。
－ 試料の準備：バイアルに１．５ｍｇの重合体サンプルとテトラヒドロフラン１ｍｌを投入した後、常温で１時間以上Shaking Mixerで撹拌して溶解させた。製造された溶液を前記ＧＰＣに１００μＬ注入した。
２．引裂強度
製造された生分解性ポリエステル重合体を厚さ５０μｍのフィルムに製造し、ＡＳＴＭ Ｄ１９２２に準じてElmendorf引裂強度を測定した。具体的に、２３℃の温度、５０％の相対湿度の条件下で行い、フィルムの長さ方向の引裂強度をＭＤ引裂強度とし、幅方向の引裂強度をＴＤ引裂強度とし、下記表２に示した。
製造された生分解性ポリエステル重合体を厚さ５０μｍのフィルムに製造し、ＡＳＴＭ Ｄ１９２２に準じてElmendorf引裂強度を測定した。具体的に、２３℃の温度、５０％の相対湿度の条件下で行い、フィルムの長さ方向の引裂強度をＭＤ引裂強度とし、幅方向の引裂強度をＴＤ引裂強度とし、下記表２に示した。
［実施例１～６および比較例１および比較例２］
１，４－ブタンジオール６７８０ｇ、テレフタル酸３９５０ｇ、およびアジピン酸３８５０ｇを投入し、クエン酸キレート型チタン化合物の水溶液を１６ｇ投入した。反応温度（１）を２３０℃まで昇温し、リン系安定剤として亜リン酸を６．０ｇ投入した。反応管を常圧に維持し、水を精留塔で除去しながら３時間反応させ、オリゴマーを製造した。
１，４－ブタンジオール６７８０ｇ、テレフタル酸３９５０ｇ、およびアジピン酸３８５０ｇを投入し、クエン酸キレート型チタン化合物の水溶液を１６ｇ投入した。反応温度（１）を２３０℃まで昇温し、リン系安定剤として亜リン酸を６．０ｇ投入した。反応管を常圧に維持し、水を精留塔で除去しながら３時間反応させ、オリゴマーを製造した。
その後、下記表１に記載された種類および含量に従って分岐剤を投入し、重縮合触媒としてテトラブチルチタネートを１０ｇ投入した。反応温度（２）を２４０℃に１時間上昇させ、反応管内の圧力を１Ｔｏｒｒ以下に段階的に下げ、過剰の１，４－ブタンジオールを蒸留により除去した。吐出負荷に達すると反応を終了し、次いで、水中ペレタイザーを用いてポリエステルをペレット化し、それを乾燥させることで、最終的に生分解性ポリエステル重合体を得た。得られた生分解性ポリエステル重合体のＭｎ、Ｍｗ、およびＭｚを測定し、下記表１に示した。
得られた生分解性ポリエステル重合体を１５０～２００℃の温度でバブルブロー工程により５０μｍのフィルムを製造した。製造されたフィルムの物性を測定し、下記表２に示した。
前記表１および表２に示すように、実施例５の生分解性ポリエステル重合体は、Ｍｚ／Ｍｗが３．５を示し、ＭＤ引裂強度が０．９ｇ／μｍ、ＴＤ引裂強度が１１．１ｇ／μｍと測定された。これにより、ＴＤ引裂強度が、ＭＤ引裂強度よりも約１２倍高いことで、一方向に引裂かれやすい特性である易引裂性（easy－tearing）を効果的に実現できることを確認した。これに対し、比較例１および比較例２の場合、Ｍｚ／Ｍｗがいずれも２．０以下であった。これにより、ＴＤ引裂強度が、ＭＤ引裂強度に対し、比較例１は３．９倍、比較例２は４．５倍であり、いずれも５倍未満であることを確認した。
以上、特定の事項と限定された実施例により本発明を説明したが、これは本発明のより全般的な理解のために提供されたものにすぎず、本発明は上記の実施例に限定されない。本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変形が可能である。
したがって、本発明の思想は、説明された実施例に限定的に解釈されるべきではなく、後述の特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等または等価的変形を有するものは、いずれも本発明の思想の範囲に属するといえる。
Claims (14)
- 脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジオール、および分岐剤を含む重合性組成物から製造され、
下記式１を満たす、生分解性ポリエステル重合体。
［式１］
２＜Ｍｚ／Ｍｗ
（前記式１中、
Ｍｚは、ｚ－平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である。） - 前記生分解性ポリエステル重合体の多分散性指数（ＰＤＩ、Ｍｗ／Ｍｎ）は２．５以上である、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
- 前記脂肪族ジカルボン酸は、Ｃ２－２０の脂肪族ジカルボン酸である、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
- 前記芳香族ジカルボン酸は、Ｃ６－３０の芳香族ジカルボン酸である、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
- 前記脂肪族ジオールは、Ｃ２－２０の脂肪族ジオールである、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
- 前記分岐剤は、３個以上の官能基を有するポリオール化合物である、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
- 下記式２を満たす、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
［式２］
２＜Ｍｚ／Ｍｗ＜１５
（前記式２中、
Ｍｚは、ｚ－平均分子量であり、Ｍｗは、重量平均分子量である。） - ｚ－平均分子量が２００，０００～１，０００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
- 数平均分子量（Ｍｎ）が５５，０００ｇ／ｍｏｌ以下であり、重量平均分子量（Ｍｗ）が１１０，０００ｇ／ｍｏｌ以上である、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
- ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリブチレンサクシネートブチレンテレフタレート（ＰＢＡＳＴ）、またはポリブチレンセバケートテレフタレート（ＰＢＳｅＴ）である、請求項１に記載の生分解性ポリエステル重合体。
- 請求項１～１０のいずれか一項に記載の生分解性ポリエステル重合体を含む生分解性フィルム。
- ５０μｍの厚さ条件でＭＤ方向の引裂強度が２．５ｇ／μｍ以下である、請求項１１に記載の生分解性フィルム。
- 前記生分解性フィルムのＴＤ方向の引裂強度は、ＭＤ方向の引裂強度の５倍以上である、請求項１１に記載の生分解性フィルム。
- 薬品包装材、食品包装材、製品保護用包装フィルム、マルチングフィルム、または収縮フィルムの用途である、請求項１１に記載の生分解性フィルム。
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-
2023
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