JP2024080378A - Polymers and their uses - Google Patents

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惇生 ▲高▼木
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Abstract

【課題】本発明は、耐熱性に優れながら、生分解性および機械的特性に優れたポリマーおよびその用途を提供する。【解決手段】本発明のポリマーは、トリブロック構造を複数有する。該トリブロック構造においては、ポリカプロラクトンユニットの両末端にポリ乳酸ユニットがエステル結合によって結合している。複数のトリブロック構造同士は、ウレタン結合を含む単位によって結合している。【選択図】なし[Problem] The present invention provides a polymer that has excellent heat resistance, biodegradability and mechanical properties, and uses thereof. [Solution] The polymer of the present invention has multiple triblock structures. In the triblock structure, polylactic acid units are bonded to both ends of a polycaprolactone unit via ester bonds. Multiple triblock structures are bonded together via units containing urethane bonds. [Selected Figures] None

Description

本発明は、ポリマーおよびその用途に関する。 The present invention relates to a polymer and its uses.

生分解性ポリマーとして、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、これらの共重合体が提案されている(例えば、特許文献1~6)。しかし、一般にポリ乳酸は耐熱性に優れる一方、ガラス転移温度が高いため、生分解性が不充分である。そのため、海水や土壌のような自然環境では分解が起こりにくいという課題がある。
また、一般にポリカプロラクトンは耐熱性が不充分である。そのため、ポリカプロラクトンの用途や汎用性は制限されることがある。
As biodegradable polymers, polylactic acid, polycaprolactone, and copolymers thereof have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 6). However, while polylactic acid generally has excellent heat resistance, its biodegradability is insufficient due to its high glass transition temperature. Therefore, there is a problem that it is difficult to decompose in natural environments such as seawater and soil.
Moreover, polycaprolactone generally has insufficient heat resistance, which may limit the uses and versatility of polycaprolactone.

特開平8-3262号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-3262 特開2006-183042号公報JP 2006-183042 A 特表2019-505624号公報JP 2019-505624 A 特開平8-27256号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-27256 特開2022-77948号公報JP 2022-77948 A 特開2016-210894号公報JP 2016-210894 A

本発明者の検討によれば、特許文献1~6でそれぞれ提案されたポリマーには以下の課題がある。特許文献1~3のポリマーにおいては、生分解性が不充分である。特許文献3のポリマーにおいては、破断伸びが低く、機械的特性も不充分である。
特許文献4のポリマーにおいては、破断伸びが低く、機械的特性が不充分である。特許文献5、6のポリマーにおいては、弾性率が低く、機械的特性が不充分である。
According to the present inventors' investigations, the polymers proposed in Patent Documents 1 to 6 have the following problems: The polymers proposed in Patent Documents 1 to 3 have insufficient biodegradability. The polymer proposed in Patent Document 3 has low elongation at break and insufficient mechanical properties.
The polymer of Patent Document 4 has a low breaking elongation and insufficient mechanical properties. The polymers of Patent Documents 5 and 6 have a low elastic modulus and insufficient mechanical properties.

本発明は、耐熱性に優れながら、生分解性および機械的特性に優れたポリマーおよびその用途を提供する。 The present invention provides a polymer that has excellent heat resistance, biodegradability and mechanical properties, and uses thereof.

本発明は、下記の態様を有する。
[1]ポリマーであって;前記ポリマーは、ポリカプロラクトンユニットの両末端にポリ乳酸ユニットがエステル結合によって結合したトリブロック構造を複数有し;複数のトリブロック構造同士が、ウレタン結合を含む単位によって結合している、ポリマー。
[2]ガラス転移温度が、30℃以下である、[1]に記載のポリマー。
[3]前記ポリマーを下記条件でフィルムに成形したとき、前記フィルムの破断伸びが200%以上となる、[1]または[2]に記載のポリマー。
フィルム成形条件:20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形する。
[4]前記ポリマーを下記条件でフィルムに成形したとき、前記フィルムの全光線透過率が85%以上となり、かつ、前記フィルムのヘーズ(Haze)が50%以下となる、[1]~[3]のいずれかに記載のポリマー。
フィルム成形条件:20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形する。
[5][1]~[4]のいずれかに記載のポリマーを含む、成形体。
The present invention has the following aspects.
[1] A polymer having a plurality of triblock structures in which polylactic acid units are bonded to both ends of a polycaprolactone unit via ester bonds, and the plurality of triblock structures are bonded to each other via units containing urethane bonds.
[2] The polymer according to [1], having a glass transition temperature of 30° C. or lower.
[3] The polymer according to [1] or [2], wherein when the polymer is molded into a film under the following conditions, the film has a breaking elongation of 200% or more.
Film molding conditions: hot press molding was performed using a mold having a thickness of 0.1 mm under conditions of 20 MPa, 10 minutes, and 180°C.
[4] The polymer according to any one of [1] to [3], wherein when the polymer is molded into a film under the following conditions, the total light transmittance of the film is 85% or more and the haze of the film is 50% or less.
Film molding conditions: hot press molding was performed using a mold having a thickness of 0.1 mm under conditions of 20 MPa, 10 minutes, and 180°C.
[5] A molded article comprising the polymer according to any one of [1] to [4].

本発明によれば、耐熱性に優れながら、生分解性および機械的特性に優れたポリマーおよびその用途が提供される。 The present invention provides a polymer that has excellent heat resistance, biodegradability, and mechanical properties, and uses thereof.

図1は、本発明のポリマーの化学構造の一例を模式的に示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of an example of the chemical structure of the polymer of the present invention. 図2は、従来のポリマーの化学構造の一例を模式的に示す。FIG. 2 shows a schematic diagram of an example of the chemical structure of a conventional polymer.

本明細書において、数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
本明細書に開示の数値範囲の下限値および上限値は任意に組み合わせて新たな数値範囲とすることができる。
In this specification, the use of "to" indicating a range of values means that the values before and after it are included as the lower and upper limits.
The lower and upper limits of the numerical ranges disclosed in this specification can be combined in any manner to create new numerical ranges.

<ポリマー>
本発明のポリマーは、ポリカプロラクトンユニットの両末端にポリ乳酸ユニットがエステル結合によって結合したトリブロック構造を複数有する。そして、本発明のポリマーにおいては、複数のトリブロック構造同士が、ウレタン結合を含む単位によって結合している。
<Polymer>
The polymer of the present invention has a plurality of triblock structures in which polylactic acid units are bonded to both ends of a polycaprolactone unit via ester bonds, and the plurality of triblock structures are bonded to each other via units containing urethane bonds.

図1は、本発明のポリマーの化学構造の一例を模式的に示す。図1に示すように、ポリマー1においては、ポリカプロラクトンユニット2の両末端にポリ乳酸ユニット3が結合したトリブロック構造4が複数形成されている。これら複数のトリブロック構造4が、ウレタン結合を含む単位5によって繰り返し結合されている。
対して、図2に示す従来のポリマー100においては、ポリカプロラクトンユニット2、ポリ乳酸ユニット3がウレタン結合を含む単位5によって結合している。また、ポリカプロラクトンユニット2同士、ポリ乳酸ユニット3同士がウレタン結合を含む単位5によって結合している。
Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of the chemical structure of the polymer of the present invention. As shown in Fig. 1, a plurality of triblock structures 4 are formed in the polymer 1, in which a polylactic acid unit 3 is bonded to both ends of a polycaprolactone unit 2. These plurality of triblock structures 4 are repeatedly bonded to each other by a unit 5 containing a urethane bond.
2, the polycaprolactone units 2 and the polylactic acid units 3 are bonded to each other via units 5 containing urethane bonds. In addition, the polycaprolactone units 2 and the polylactic acid units 3 are bonded to each other via units 5 containing urethane bonds.

ポリマー1に示す例のように本発明のポリマーは、トリブロック構造同士がウレタン結合を含む単位によって結合している。かかる化学構造を備えた本発明のポリマーによれば、従来のポリマーでは発揮し得ない特性が発揮される。具体的には、優れた耐熱性、生分解性および機械的特性を同時に実現できる。以下、本発明のポリマーの一例について詳細に説明する。ただし、以下の記載は代表例の開示であり、本発明はかかる開示に限定されるものではない。 As shown in the example of polymer 1, the polymer of the present invention has triblock structures bonded together by units containing urethane bonds. The polymer of the present invention having such a chemical structure exhibits properties that cannot be exhibited by conventional polymers. Specifically, it is possible to simultaneously achieve excellent heat resistance, biodegradability, and mechanical properties. An example of the polymer of the present invention is described in detail below. However, the following description discloses a representative example, and the present invention is not limited to such disclosure.

(トリブロック構造)
トリブロック構造においては、ポリカプロラクトンユニットの両末端にポリ乳酸ユニットが結合している。ポリカプロラクトンユニットとポリ乳酸ユニットはエステル結合によって結合している。
(Triblock structure)
In the triblock structure, polylactide units are bonded to both ends of the polycaprolactone unit via ester bonds.

ポリカプロラクトンユニットは、典型的にはε-カプロラクトンを開環重合して得られるポリマーユニットである。典型例において、ポリカプロラクトンユニットは、ε-カプロラクトンに基づく単位を有する。ただし、一例においてポリカプロラクトンユニットは、ε-カプロラクトンに基づく単位に代えて、またはε-カプロラクトンに基づく単位に加えて、例えば、ε―カプロラクトンの任意の炭素原子に、アルキル鎖のような任意の側鎖が結合したモノマーに基づく単位を有し得る。 The polycaprolactone unit is typically a polymer unit obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone. In a typical example, the polycaprolactone unit has units based on ε-caprolactone. However, in one example, the polycaprolactone unit may have units based on a monomer in which an optional side chain, such as an alkyl chain, is bonded to any carbon atom of ε-caprolactone instead of or in addition to the units based on ε-caprolactone.

ポリカプロラクトンユニットの数平均分子量は300~2000が好ましく、400~10000がより好ましく、500~5000がさらに好ましい。
ポリカプロラクトンユニットの数平均分子量が前記数値範囲内の下限値以上であると、生分解性が向上しやすい。ポリカプロラクトンユニットの数平均分子量が前記数値範囲内の上限値以下であると、耐熱性、機械的特性が向上しやすい。また、ポリマーを合成しやすい。
ポリカプロラクトンユニットの数平均分子量は、トリブロック構造の合成段階において調整され得る。
The number average molecular weight of the polycaprolactone unit is preferably 300 to 2,000, more preferably 400 to 10,000, and even more preferably 500 to 5,000.
When the number average molecular weight of the polycaprolactone unit is equal to or greater than the lower limit of the above-mentioned range, biodegradability is likely to be improved. When the number average molecular weight of the polycaprolactone unit is equal to or less than the upper limit of the above-mentioned range, heat resistance and mechanical properties are likely to be improved. In addition, the polymer is easily synthesized.
The number average molecular weight of the polycaprolactone units can be adjusted during the synthesis of the triblock structure.

ポリ乳酸ユニットは、典型的にはラクチドを重合して得られるポリマーユニットである。典型例において、ポリ乳酸ユニットは、ラクチドに基づく単位を有する。ただし、ポリ乳酸ユニットは、ラクチドに基づく単位に代えて、またはラクチドに基づく単位に加えて、例えば、ラクチドの任意の炭素原子にアルキル鎖のような任意の側鎖が結合したモノマーに基づく単位を有し得る。
一例において、各モノマーに基づく単位同士がエステル結合によって結合することで、ポリ乳酸ユニットが形成されている。
A polylactic acid unit is typically a polymer unit obtained by polymerizing lactide. In a typical example, the polylactic acid unit has a unit based on lactide. However, the polylactic acid unit may have a unit based on a monomer having an arbitrary side chain, such as an alkyl chain, bonded to any carbon atom of lactide instead of or in addition to the unit based on lactide.
In one example, units based on each monomer are bonded to each other via ester bonds to form a polylactic acid unit.

ポリ乳酸ユニットは、ポリカプロラクトンユニットの両末端に結合している。ポリカプロラクトンユニットの両末端の各酸素原子を含む各エステル結合によって、ポリ乳酸ユニットがポリカプロラクトンユニットの両末端に結合している。ポリカプロラクトンユニットの両末端に結合した2つのポリ乳酸ユニットの繰り返し数、モノマー単位組成は、互いに異なっていてもよく、一致していてもよい。 The polylactic acid unit is bonded to both ends of the polycaprolactone unit. The polylactic acid unit is bonded to both ends of the polycaprolactone unit by ester bonds containing oxygen atoms at both ends of the polycaprolactone unit. The repeating number and monomer unit composition of the two polylactic acid units bonded to both ends of the polycaprolactone unit may be different from each other or may be the same.

ポリ乳酸ユニットの数平均分子量は300~30000が好ましく、400~15000がより好ましく、500~10000がさらに好ましい。
ポリ乳酸ユニットの数平均分子量が前記数値範囲内の下限値以上であると、耐熱性が向上しやすい。また、ポリマーを合成しやすい。ポリ乳酸ユニットの数平均分子量が前記数値範囲内の上限値以下であると、生分解性が向上しやすい。
ポリ乳酸ユニットの数平均分子量は、トリブロック構造の合成段階において調整され得る。
The number average molecular weight of the polylactic acid unit is preferably 300 to 30,000, more preferably 400 to 15,000, and even more preferably 500 to 10,000.
When the number average molecular weight of the polylactic acid unit is equal to or greater than the lower limit of the above-mentioned range, the heat resistance is easily improved, and the polymer is easily synthesized. When the number average molecular weight of the polylactic acid unit is equal to or less than the upper limit of the above-mentioned range, the biodegradability is easily improved.
The number average molecular weight of the polylactic acid unit can be adjusted during the synthesis of the triblock structure.

(ウレタン結合を含む単位)
本発明のポリマーにおいては、複数のトリブロック構造同士がウレタン結合(-NH-CO-)を含む単位によって結合している。本発明のポリマーについて、H NMR測定を行うと、ウレタン結合の「-NH-」に起因するピークが3.1ppm付近に検出され得る。
本発明のポリマーは、熱可塑性ポリウレタンポリマーであるとも言える。また、本発明のポリマーは、トリブロック構造を有するポリオールを一つの構成単位とし、複数の該構成単位同士がウレタン結合を含む単位を介して結合した共重合体であるとも言える。
(unit containing urethane bond)
In the polymer of the present invention, a plurality of triblock structures are bonded to each other through a unit containing a urethane bond (-NH-CO-). When the polymer of the present invention is subjected to 1 H NMR measurement, a peak due to the "-NH-" of the urethane bond can be detected at about 3.1 ppm.
The polymer of the present invention can also be said to be a thermoplastic polyurethane polymer. Also, the polymer of the present invention can also be said to be a copolymer in which a polyol having a triblock structure is one constituent unit and a plurality of such constituent units are bonded to each other via a unit containing a urethane bond.

ウレタン結合を含む単位は、典型的には脂肪族ジイソシアネートに基づく単位である。脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2-メチルペンタン-1,5-ジイソシアネート、3-メチルペンタン-1,5-ジイソシアネートが挙げられる。
ただし、ウレタン結合を含む単位を付与し得る化合物は、これらの脂肪族ジイソシアネートの例示に限定されない。
The unit containing a urethane bond is typically a unit based on an aliphatic diisocyanate, such as tetramethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 2-methylpentane-1,5-diisocyanate, or 3-methylpentane-1,5-diisocyanate.
However, the compounds capable of imparting units containing urethane bonds are not limited to these examples of aliphatic diisocyanates.

(化学構造)
本発明のポリマーの化学構造式の一例を以下に示す。
(Chemical Structure)
An example of the chemical structure of the polymer of the present invention is shown below.

Figure 2024080378000001
Figure 2024080378000001

上記化学構造式中、Rは特に限定されるものではないが、脂肪族ジオールから由来する炭素数2~12の脂肪族エーテルであること、炭素数1~12の脂肪族炭化水素であることが好ましい。
脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3‐プロパンジオール、1,2‐プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、2-メチル-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタメチレングリコール、へキサメチレングリコール、オクタメチレングリコール、デカメチレングリコール、ドデカメチレングリコール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、分子量1000以下のポリエチレングリコールが挙げられる。
脂肪族ジオールは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In the above chemical structural formula, R 1 is not particularly limited, but is preferably an aliphatic ether having 2 to 12 carbon atoms derived from an aliphatic diol, or an aliphatic hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms.
Examples of aliphatic diols include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, octamethylene glycol, decamethylene glycol, dodecamethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, and polyethylene glycol having a molecular weight of 1000 or less.
The aliphatic diols may be used alone or in combination of two or more kinds.

上記化学構造式中、Rは脂肪族ジイソシアネートに由来する構造であれば特に限定されるものではないが、脂肪族炭化水素であることが好ましい。 In the above chemical structural formula, R2 is not particularly limited as long as it is a structure derived from an aliphatic diisocyanate, but is preferably an aliphatic hydrocarbon.

上記化学構造式中、mは1以上である。mは1~150が好ましく、1~70がより好ましく、1~35がさらに好ましい。mが前記数値範囲内の下限値以上であると、生分解性が向上しやすい。mが前記数値範囲内の上限値以下であると、耐熱性、機械的特性が向上しやすい。 In the above chemical structural formula, m is 1 or more. m is preferably 1 to 150, more preferably 1 to 70, and even more preferably 1 to 35. When m is equal to or greater than the lower limit of the above numerical range, biodegradability is likely to be improved. When m is equal to or less than the upper limit of the above numerical range, heat resistance and mechanical properties are likely to be improved.

上記化学構造式中、nは1以上である。nは4~500が好ましく、5~300がより好ましく、6~150がさらに好ましい。nが前記数値範囲内の下限値以上であると、耐熱性が向上しやすい。nが前記数値範囲内の上限値以下であると、生分解性が向上しやすい。 In the above chemical structural formula, n is 1 or more. n is preferably 4 to 500, more preferably 5 to 300, and even more preferably 6 to 150. When n is equal to or greater than the lower limit of the above numerical range, heat resistance is likely to be improved. When n is equal to or less than the upper limit of the above numerical range, biodegradability is likely to be improved.

上記化学構造式中、lはトリブロック構造とそれに付属したイソシアネート構造の繰り返し数である。lは1~300が好ましく、2~100がさらに好ましい。lが前記数値範囲内の下限値以上であると、機械的特性が向上しやすい。 In the above chemical structural formula, l is the number of repetitions of the triblock structure and the associated isocyanate structure. l is preferably 1 to 300, and more preferably 2 to 100. When l is equal to or greater than the lower limit of the above numerical range, the mechanical properties tend to improve.

(性状)
ポリマーの数平均分子量(Mn)は10000~300000が好ましく、20000~200000がより好ましく、30000~100000がさらに好ましい。
ポリマーのMnが前記数値範囲内の下限値以上であると、靭性等の機械的特性が向上しやすい。
(Characteristics)
The number average molecular weight (Mn) of the polymer is preferably from 10,000 to 300,000, more preferably from 20,000 to 200,000, and even more preferably from 30,000 to 100,000.
When the Mn of the polymer is equal to or greater than the lower limit of the aforementioned numerical range, mechanical properties such as toughness tend to be improved.

ポリマーの質量平均分子量(Mw)は10000~300000が好ましく、20000~200000がより好ましく、30000~150000がさらに好ましい。
ポリマーのMwが前記数値範囲内の下限値以上であると、靭性等の機械的特性が向上しやすい。
The mass average molecular weight (Mw) of the polymer is preferably from 10,000 to 300,000, more preferably from 20,000 to 200,000, and even more preferably from 30,000 to 150,000.
When the Mw of the polymer is equal to or greater than the lower limit of the aforementioned numerical range, mechanical properties such as toughness tend to be improved.

ポリマーのガラス転移温度(Tg)は30℃以下が好ましく、5~25℃がより好ましく、5~20℃がさらに好ましい。ポリマーのTgの下限値は特に限定されるものではなく、0℃以下でも問題はない。ポリマーのTgが前記数値範囲内であると、フィルムの保管時の接着防止や成形性の面で好適である。ポリマーのTgが前記上限値以下であると、ポリマーの生分解性がさらに優れる。
ポリマーのTgは、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。
The glass transition temperature (Tg) of the polymer is preferably 30° C. or lower, more preferably 5 to 25° C., and even more preferably 5 to 20° C. The lower limit of the Tg of the polymer is not particularly limited, and there is no problem even if it is 0° C. or lower. When the Tg of the polymer is within the above numerical range, it is preferable in terms of preventing adhesion during storage of the film and formability. When the Tg of the polymer is equal to or lower than the above upper limit, the biodegradability of the polymer is further excellent.
The Tg of the polymer is a value determined by the method described in the Examples below.

ポリマーの融点(Tm)は130℃以上が好ましく、140℃以上がより好ましく、145℃以上がさらに好ましい。ポリマーのTmが前記数値範囲内の下限値以上であると、ポリマーの耐熱性がさらに優れる。ポリマーのTmの上限値は特に限定されない。
ポリマーのTmは、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。
The melting point (Tm) of the polymer is preferably 130° C. or higher, more preferably 140° C. or higher, and even more preferably 145° C. or higher. When the Tm of the polymer is equal to or higher than the lower limit of the above-mentioned numerical range, the heat resistance of the polymer is further improved. The upper limit of the Tm of the polymer is not particularly limited.
The Tm of a polymer is a value determined by the method described in the Examples below.

ポリマーの結晶化温度(Tc)は特に限定されない。Tcは、ポリマーの成形性を考慮して適宜に設定され得る。ポリマーのTcは、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。 The crystallization temperature (Tc) of the polymer is not particularly limited. Tc can be set appropriately taking into consideration the moldability of the polymer. The Tc of the polymer is a value determined by the method described in the examples below.

ポリマーの耐熱性はポリカプロラクトンユニットの使用量を抑えることで、維持しやすくなる。例えば、トリブロック合成段階において、ポリ乳酸ユニットとポリカプロラクトンユニットの使用量比または分子量比を調整することで所望の耐熱性が実現され得る。
PLA比(%)としては30~100が好ましく、40~95がより好ましく、50~90がさらに好ましい。
該PLA比が前記数値範囲内の下限値以上であると、融点が向上しやすいため、耐熱性を維持しやすい。該PLA比が前記数値範囲内の上限値以下であると、Tgが低下しやすい。そのため、ポリマーの生分解性の面で好適である。ただし、該PLA比の上限値は、耐熱性点では何ら限定されない。
PLA比(%)は合成段階に仕込み量で調整され得る。またPLA比は、後述の実施例に記載のオリゴマーをNMRやGPCで分析することで算出することもできる。
PLA比(%)=(仕込みラクチド質量(仕込み値))/(仕込み総質量)×100
=(オリゴマー中のPLA分子量(NMR分析値))/(オリゴマー全体分子量(GPC分析値))×100
The heat resistance of the polymer can be easily maintained by reducing the amount of polycaprolactone units used. For example, the desired heat resistance can be achieved by adjusting the ratio of the amounts or molecular weights of the polylactic acid units and the polycaprolactone units used in the triblock synthesis stage.
The PLA ratio (%) is preferably 30-100, more preferably 40-95, and even more preferably 50-90.
When the PLA ratio is equal to or greater than the lower limit of the above-mentioned range, the melting point is easily improved, and heat resistance is easily maintained. When the PLA ratio is equal to or less than the upper limit of the above-mentioned range, Tg is easily decreased. Therefore, it is preferable in terms of the biodegradability of the polymer. However, the upper limit of the PLA ratio is not limited in any way in terms of heat resistance.
The PLA ratio (%) can be adjusted by the amount of the oligomer fed in the synthesis step, and can also be calculated by analyzing the oligomer described in the examples below by NMR or GPC.
PLA ratio (%) = (mass of lactide charged (charged value)) / (total charged mass) x 100
= (Molecular weight of PLA in oligomer (NMR analysis value)) / (Total molecular weight of oligomer (GPC analysis value)) × 100

ポリマーを20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形してフィルムを成形したとき、該フィルムの破断伸びは200%以上が好ましく、300%以上がより好ましく、320%以上がさらに好ましい。該フィルムの破断伸びが前記下限値以上であると、靭性等の機械的特性がさらに優れる。該フィルムの破断伸びの上限値は特に限定されるものではない。
破断伸びは、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。
When the polymer is hot-press molded using a 0.1 mm thick mold at 20 MPa, 10 minutes, and 180° C. to form a film, the film preferably has a breaking elongation of 200% or more, more preferably 300% or more, and even more preferably 320% or more. When the breaking elongation of the film is equal to or more than the lower limit, the mechanical properties such as toughness are further improved. The upper limit of the breaking elongation of the film is not particularly limited.
The breaking elongation is a value determined by the method described in the Examples section below.

ポリマーを20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形してフィルムを成形したとき、該フィルムの引張弾性率は200Mpa以上が好ましく、500Mpa以上がより好ましく、800Mpa以上がさらに好ましい。該フィルムの引張弾性率が前記下限値以上であると、機械的特性がさらに優れる。該フィルムの引張弾性率の上限値は特に限定されるものではない。
引張弾性率は、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。
When the polymer is hot-press molded into a film using a 0.1 mm thick mold at 20 MPa, 10 minutes, and 180° C., the tensile modulus of the film is preferably 200 MPa or more, more preferably 500 MPa or more, and even more preferably 800 MPa or more. When the tensile modulus of the film is equal to or more than the lower limit, the mechanical properties are further improved. The upper limit of the tensile modulus of the film is not particularly limited.
The tensile modulus is a value determined by the method described in the Examples section below.

ポリマーを20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形してフィルムを成形したとき、該フィルムの最大応力は10Mpa以上が好ましく、20Mpa以上がより好ましく、28Mpa以上がさらに好ましい。該フィルムの最大応力が前記下限値以上であると、機械的特性がさらに優れる。該フィルムの最大応力の上限値は特に限定されるものではない。
最大応力は、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。
When the polymer is hot-press molded using a 0.1 mm thick mold at 20 MPa, 10 minutes, and 180° C. to form a film, the maximum stress of the film is preferably 10 MPa or more, more preferably 20 MPa or more, and even more preferably 28 MPa or more. When the maximum stress of the film is equal to or more than the lower limit, the mechanical properties are further improved. The upper limit of the maximum stress of the film is not particularly limited.
The maximum stress is a value determined by the method described in the Examples section below.

ポリマーを20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形してフィルムを成形したとき、該フィルムの靭性は20MJ/m以上が好ましく、40MJ/m以上がより好ましく、60MJ/m以上がさらに好ましい。該フィルムの靭性が前記下限値以上であると、機械的特性がさらに優れる。該フィルムの靭性の上限値は特に限定されるものではない。
靭性は、後述の実施例に記載の方法によって求められる値である。
When the polymer is hot-press molded into a film using a 0.1 mm thick mold under conditions of 20 MPa, 10 minutes, and 180° C., the toughness of the film is preferably 20 MJ/m 3 or more, more preferably 40 MJ/m 3 or more, and even more preferably 60 MJ/m 3 or more. When the toughness of the film is equal to or more than the lower limit, the mechanical properties are further improved. The upper limit of the toughness of the film is not particularly limited.
The toughness is a value determined by the method described in the Examples section below.

ポリマーを20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形してフィルムを成形したとき、該フィルムの全光線透過率が85%以上であり、かつ、ヘーズ(Haze)が50%以下であることが好ましい。
該フィルムの全光線透過率は88%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。該フィルムの全光線透過率が前記下限値以上であると、ポリマーが透明性、視認性に優れる。該フィルムの全光線透過率の上限値は特に限定されるものではない。
該フィルムのヘーズは45%以下がより好ましく、40%以下がさらに好ましい。該フィルムのヘーズが前記上限値以下であると、ポリマーが透明性、視認性に優れる。該フィルムのヘーズの下限値は特に限定されるものではない。
全光線透過率、ヘーズは、後述の実施例に記載の方法によってそれぞれ求められる値である。
When the polymer is hot-press molded using a 0.1 mm thick mold at 20 MPa, 10 minutes, and 180° C. to form a film, it is preferred that the total light transmittance of the film is 85% or more and the haze is 50% or less.
The total light transmittance of the film is more preferably 88% or more, and even more preferably 90% or more. When the total light transmittance of the film is equal to or more than the lower limit, the polymer has excellent transparency and visibility. The upper limit of the total light transmittance of the film is not particularly limited.
The haze of the film is more preferably 45% or less, and even more preferably 40% or less. When the haze of the film is equal to or less than the upper limit, the polymer has excellent transparency and visibility. The lower limit of the haze of the film is not particularly limited.
The total light transmittance and haze are values that are determined by the methods described in the Examples section below.

ポリマーを20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形してフィルムを成形したとき、該フィルムを0.1MPa、70℃、12時間の条件で処理したときの結晶化度は、50%以下が好ましく、48%以下がより好ましく、46%以下がさらに好ましい。該結晶化度の下限値は特に限定されるものではないが、例えば、1%程度であると考えられる。
結晶化度は、後述の実施例に記載の通り、X線解析法によって求められる値である。
When the polymer is hot-press molded into a film using a 0.1 mm thick mold at 20 MPa, 10 minutes, and 180° C., the crystallinity of the film when treated at 0.1 MPa, 70° C., and 12 hours is preferably 50% or less, more preferably 48% or less, and even more preferably 46% or less. The lower limit of the crystallinity is not particularly limited, but is thought to be, for example, about 1%.
The crystallinity is a value determined by X-ray analysis as described in the Examples below.

(ポリマーの生産方法)
本発明のポリマーの生産方法は、所定の化学構造が得られるのであれば、特に限定されない。例えば、ポリカプロラクトンユニットの両末端にポリ乳酸ユニットを付加してトリブロック構造を合成したのち、ウレタン結合を含む単位によって該トリブロック構造同士を結合するためにウレタン化反応を実施することで、本発明のポリマーを合成できる。この場合、トリブロック構造を合成した後、該トリブロック構造を精製し、回収した後にウレタン化反応を実施してもよい。
(Method of Producing Polymer)
The method for producing the polymer of the present invention is not particularly limited as long as a predetermined chemical structure can be obtained. For example, the polymer of the present invention can be synthesized by adding polylactic acid units to both ends of a polycaprolactone unit to synthesize a triblock structure, and then carrying out a urethane reaction to bond the triblock structures together using a unit containing a urethane bond. In this case, after synthesizing the triblock structure, the triblock structure may be purified and recovered before carrying out the urethane reaction.

ポリカプロラクトンユニットは、例えば、ε-カプロラクトンを含むモノマー成分(1)を重合して合成され得る。モノマー成分(1)は、典型的にはε-カプロラクトンを含む。ただし、一例においてモノマー成分(1)はε-カプロラクトンに代えて、またはε-カプロラクトンに加えて、例えば、ε―カプロラクトンの任意の炭素原子に、アルキル鎖のような任意の側鎖が結合したモノマーを含み得る。また、ポリカプロラクトンユニットとして、市販のポリカプロラクトンや市販のポリカプロラクトンジオールを用いてもよい。
ポリカプロラクトンユニットの分子量は、モノマー成分(1)の組成、重合反応、重合条件によって制御してもよい。分子量が所望の範囲内にある市販品を購入してもよい。
The polycaprolactone unit can be synthesized, for example, by polymerizing a monomer component (1) containing ε-caprolactone. The monomer component (1) typically contains ε-caprolactone. However, in one example, the monomer component (1) can contain, instead of or in addition to ε-caprolactone, a monomer in which an arbitrary side chain, such as an alkyl chain, is bonded to any carbon atom of ε-caprolactone. In addition, commercially available polycaprolactone or commercially available polycaprolactone diol may be used as the polycaprolactone unit.
The molecular weight of the polycaprolactone unit may be controlled by the composition of the monomer component (1), the polymerization reaction, and the polymerization conditions. A commercially available product having a molecular weight within the desired range may also be purchased.

トリブロック構造の合成においては、例えば、ラクチドを含むモノマー成分(2)をポリカプロラクトンユニットの両末端に付加重合させることができる。一例において、ポリカプロラクトンユニットの両末端の水酸基(-OH)にモノマーが付加反応することで、ポリ乳酸ユニットがそれぞれ伸長する結果、トリブロック構造が合成され得る。 In synthesizing a triblock structure, for example, a monomer component (2) containing lactide can be addition polymerized to both ends of a polycaprolactone unit. In one example, a monomer undergoes an addition reaction with the hydroxyl groups (-OH) at both ends of a polycaprolactone unit, resulting in the elongation of each of the polylactic acid units, resulting in the synthesis of a triblock structure.

モノマー成分(2)は、典型的にはラクチドを含む。ただし、一例においてモノマー成分(2)はラクチドに代えて、またはラクチドに加えて、例えば、ラクチドの任意の炭素原子にアルキル鎖のような任意の側鎖が結合したモノマーを含み得る。ポリ乳酸ユニットの分子量は、モノマー成分(2)の組成、重合反応、重合条件によって制御され得る。 Monomer component (2) typically includes lactide. However, in one example, monomer component (2) may include, instead of or in addition to lactide, a monomer having an optional side chain, such as an alkyl chain, bonded to any carbon atom of lactide. The molecular weight of the polylactic acid unit can be controlled by the composition of monomer component (2), the polymerization reaction, and the polymerization conditions.

ウレタン化反応の典型例においては、トリブロック構造と脂肪族ジイソシアネートを反応させ、トリブロック構造同士を、ウレタン結合を含む単位によって結合させる。ウレタン化反応によって、本発明の化学構造を有するポリマーが生成する。 In a typical example of a urethanization reaction, a triblock structure is reacted with an aliphatic diisocyanate, and the triblock structures are bonded together by units containing urethane bonds. The urethanization reaction produces a polymer having the chemical structure of the present invention.

(作用機序)
本発明のポリマーは、複数のトリブロック構造のそれぞれにおいてポリ乳酸ユニットを有するため、耐熱性に優れる。加えて、各トリブロック構造においては、ポリカプロラクトンユニットの両末端にポリ乳酸ユニットがエステル結合によって結合している。そのため、優れた耐熱性を維持しながらもポリマーのガラス転移点を下げることができる。
ガラス転移温度が低下すると、自然環境下でのポリマーの運動性が充分に高くなる。また、トリブロック構造においては、ポリカプロラクトンユニットとポリ乳酸ユニットがエステル結合によって結合しているため、生分解性が良い。結果、ポリマーの加水分解が誘導されやすく、ポリマー鎖が切断されやすいため、生分解性に優れたポリマーが得られる。
そして、本発明のポリマーにおいては、該トリブロック構造同士がウレタン結合を含む単位によって結合している。そのため、ポリマーに粘り強さ、すなわち靭性が付与される。結果、破断伸び、弾性率が高くなり、機械的特性が改善される。よって、本発明のポリマーは汎用性に優れ、種々の用途に適用できる。
(Mechanism of action)
The polymer of the present invention has excellent heat resistance because each of the multiple triblock structures has a polylactic acid unit. In addition, in each triblock structure, the polylactic acid unit is bonded to both ends of the polycaprolactone unit by an ester bond. Therefore, the glass transition temperature of the polymer can be lowered while maintaining excellent heat resistance.
When the glass transition temperature is lowered, the mobility of the polymer in the natural environment becomes sufficiently high. In addition, in the triblock structure, the polycaprolactone unit and the polylactic acid unit are bonded by ester bonds, so that the polymer has good biodegradability. As a result, the polymer is easily hydrolyzed and the polymer chain is easily cut, so that a polymer with excellent biodegradability is obtained.
In the polymer of the present invention, the triblock structures are bonded together by units containing urethane bonds. This gives the polymer tenacity, i.e., toughness. As a result, the elongation at break and modulus of elasticity are increased, and mechanical properties are improved. Therefore, the polymer of the present invention is highly versatile and can be used in a variety of applications.

<用途>
本発明のポリマーの用途は特に限定されない。例えば、フィルム、シート、射出成形品、繊維、容器、医療品、玩具のような種々の物品の材料として利用され得る。繊維は例えば、不織布、織布のような織物製品に適用され得る。フィルム、容器は、食品分野、衣料品分野、医療品分野、医薬品分野のような種々の分野で利用され得る。
医療品分野、医薬品分野の用途としては、縫合糸、人工骨、人工皮膚、創傷被覆材への適用、マイクロカプセル等のDDS分野への適用、組織、臓器の再生用足場材料等への適用があり得る。その他にも、トナー、熱転写用インキにおけるバインダーとしての利用もあり得るが、本発明のポリマーの用途はこれらに限定されるものではない。
<Applications>
The application of the polymer of the present invention is not particularly limited. For example, it can be used as a material for various articles such as films, sheets, injection molded products, fibers, containers, medical products, and toys. The fibers can be applied to textile products such as nonwoven fabrics and woven fabrics. The films and containers can be used in various fields such as the food field, the clothing field, the medical product field, and the pharmaceutical field.
Possible applications in the medical and pharmaceutical fields include sutures, artificial bones, artificial skin, wound dressings, microcapsules and other DDS applications, and scaffolding materials for tissue and organ regeneration, etc. In addition, the polymer of the present invention may be used as a binder in toners and thermal transfer inks, but the applications of the polymer of the present invention are not limited to these.

本発明のポリマーは1種を単独で用いてもよく、添加剤等と併用して組成物の態様で使用してもよい。添加剤は特に限定されず、用途や成形法に応じて適宜選択され得る。
本発明のポリマーは種々の成形法に適用され得る。成形法は特に限定されない。例えば、熱プレス成形法、射出成形、溶剤キャスト法、押出成形法のように種々の成形法が適用され得る。成形体の具体的形態としては、例えば、シート、フィルム、容器、シャーレ、皿、筐体、繊維、不織布が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The polymer of the present invention may be used alone or in the form of a composition in combination with additives, etc. The additives are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the application and molding method.
The polymer of the present invention can be applied to various molding methods. The molding method is not particularly limited. For example, various molding methods such as heat press molding, injection molding, solvent casting, and extrusion molding can be applied. Specific forms of the molded product include, but are not limited to, sheets, films, containers, petri dishes, plates, housings, fibers, and nonwoven fabrics.

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載に限定されない。 The present invention will be specifically described below using examples, but the present invention is not limited to the following description.

<実施例1>
200mLの三口フラスコに、ラクチド20g(モル数:0.139mol、Mn:144.13g/mol)、ポリカプロラクトンジオール5g(モル数:0.0025mol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を入れ、減圧乾燥し、脱水した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)20mg(モル数:0.00005mol、Mn:405.12g/mol)を滴下後、窒素置換を繰り返し行い、フラスコ内を窒素雰囲気下にした。その後、窒素雰囲気下、180℃で3時間攪拌し、トリブロック構造を有するオリゴマーを合成した。
分析のため一部試料を分取後、溶融状態のオリゴマーに対し、NCO/OH=1/1(mmol)になるように、ヘキサメチレンジイソシアネート412mg(モル数:2.45mmol、Mn:168.2g/mol)を滴下し、窒素雰囲気下、180℃で30分間反応させた。その後、反応物をクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。
Example 1
20 g of lactide (molar number: 0.139 mol, Mn: 144.13 g/mol) and 5 g of polycaprolactone diol (molar number: 0.0025 mol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) were placed in a 200 mL three-neck flask, dried under reduced pressure, and dehydrated. 20 mg of tin(II) 2-ethylhexanoate (molar number: 0.00005 mol, Mn: 405.12 g/mol) was added dropwise, and nitrogen replacement was repeated to place the flask in a nitrogen atmosphere. Then, the mixture was stirred at 180° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to synthesize an oligomer having a triblock structure.
After taking a part of the sample for analysis, 412 mg of hexamethylene diisocyanate (molar number: 2.45 mmol, Mn: 168.2 g/mol) was dropped to the molten oligomer so that NCO/OH=1/1 (mmol), and the mixture was reacted at 180° C. for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. The reactant was then dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a 0.1 mm thick film.

<実施例2>
実施例1において、ヘキサメチレンジイソシアネートを滴下する際に、NCO/OH=2/1(mmol)になるようにヘキサメチレンジイソシアネートの使用量を変更した以外は実施例1と同手法によりポリマーを合成し、0.1mm厚のフィルムを得た。
Example 2
A polymer was synthesized in the same manner as in Example 1, except that the amount of hexamethylene diisocyanate used was changed so that NCO/OH=2/1 (mmol) when hexamethylene diisocyanate was dropped, and a film having a thickness of 0.1 mm was obtained.

<実施例3>
実施例2と同手法によりポリマーを合成した。回収したポリマーをクロロホルムに溶解させ、溶剤キャスト法により0.1mm厚のフィルムを得た。
Example 3
A polymer was synthesized in the same manner as in Example 2. The recovered polymer was dissolved in chloroform and a film having a thickness of 0.1 mm was obtained by a solvent casting method.

<実施例4>
実施例1においてトリブロック構造を有するオリゴマーを合成した後、トリブロック構造同士をウレタン結合する前に、反応物を再沈殿し、不純物を除く工程を加えた。具体的には以下の操作を行った。
200mLの三口フラスコに、ラクチド20g(モル数:0.139mol、Mn:144.13g/mol)、ポリカプロラクトンジオール5g(モル数:0.0025mol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を入れ、減圧乾燥し、脱水した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)20mg(モル数:0.00005mol、Mn:405.12g/mol)を滴下後、窒素置換を繰り返し行い、フラスコ内を窒素雰囲気化にした。窒素雰囲気下、180℃で3時間攪拌し、トリブロック構造を合成した。その後、反応物をクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿し、トリブロック構造を有するオリゴマーを回収した。
回収したオリゴマー6gを別のフラスコ内にいれ、180℃で溶融した。溶融状態のトリブロック構造に対し、NCO/OH=1/1(mmol)になるように、ヘキサメチレンジイソシアネート68mg(モル数:0.40mmol、Mn:168.2g/mol)を滴下し、窒素雰囲気下、180℃で30分間反応させた。その後、反応物をクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。
Example 4
After synthesizing an oligomer having a triblock structure in Example 1, a step of reprecipitating the reaction product and removing impurities was added before forming urethane bonds between the triblock structures. Specifically, the following operations were performed.
20g of lactide (molar number: 0.139 mol, Mn: 144.13 g/mol) and 5g of polycaprolactone diol (molar number: 0.0025 mol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) were placed in a 200mL three-neck flask, dried under reduced pressure, and dehydrated. 20mg of tin(II) 2-ethylhexanoate (molar number: 0.00005 mol, Mn: 405.12 g/mol) was added dropwise, and nitrogen replacement was repeated to create a nitrogen atmosphere in the flask. The mixture was stirred at 180°C for 3 hours under a nitrogen atmosphere to synthesize a triblock structure. The reactant was then dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover an oligomer having a triblock structure.
6 g of the recovered oligomer was placed in another flask and melted at 180° C. 68 mg of hexamethylene diisocyanate (molar number: 0.40 mmol, Mn: 168.2 g/mol) was dropped to the molten triblock structure so that NCO/OH=1/1 (mmol), and the mixture was reacted at 180° C. for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. The reactant was then dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a 0.1 mm thick film.

<比較例1>
200mLの三口フラスコに、ラクチド20g(モル数:0.139mol、Mn:144.13g/mol)、ポリカプロラクトンジオール0.106g(モル数:0.002mol、Mn:530g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を入れ、減圧乾燥し、脱水した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)1.62mg(モル数:0.00004mol、Mn:405.12g/mol)を滴下後、窒素置換を繰り返し行い、フラスコ内を窒素雰囲気下にした。その後、窒素雰囲気下、180℃で3時間攪拌し、トリブロック構造を有するポリマーを合成した。その後、反応物をクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例1ではウレタン化反応を行わず、トリブロック構造におけるエステル結合で高分子量化したポリマーを合成した。
<Comparative Example 1>
In a 200 mL three-neck flask, 20 g of lactide (molar number: 0.139 mol, Mn: 144.13 g/mol) and 0.106 g of polycaprolactone diol (molar number: 0.002 mol, Mn: 530 g/mol, Sigma-Aldrich product) were placed, dried under reduced pressure, and dehydrated. After dropping 1.62 mg of tin (II) 2-ethylhexanoate (molar number: 0.00004 mol, Mn: 405.12 g/mol), nitrogen replacement was repeated to place the flask under a nitrogen atmosphere. Then, the mixture was stirred at 180° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to synthesize a polymer having a triblock structure. Then, the reactant was dissolved in chloroform, and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a 0.1 mm thick film. In this manner, in Comparative Example 1, a urethane-forming reaction was not carried out, and a polymer having a high molecular weight was synthesized by the ester bond in the triblock structure.

<比較例2>
200mLの三口フラスコに、ラクチド40g(モル数:0.278mol、Mn:144.13g/mol)、ポリカプロラクトンジオール0.8g(モル数:0.004mol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を入れ、減圧乾燥し、脱水した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)3.24mg(モル数:0.00008mol、Mn:405.12g/mol)を滴下後、窒素置換を繰り返し行い、フラスコ内を窒素雰囲気下にした。その後、窒素雰囲気下、180℃で3時間攪拌し、トリブロック構造を有するポリマーを合成した。その後、反応物をクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例2でもウレタン化反応を行わず、トリブロック構造におけるエステル結合で高分子量化したポリマーを合成した。
<Comparative Example 2>
In a 200 mL three-neck flask, 40 g of lactide (molar number: 0.278 mol, Mn: 144.13 g/mol) and 0.8 g of polycaprolactone diol (molar number: 0.004 mol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) were placed, dried under reduced pressure, and dehydrated. After dropping 3.24 mg of tin (II) 2-ethylhexanoate (molar number: 0.00008 mol, Mn: 405.12 g/mol), nitrogen replacement was repeated to place the flask under a nitrogen atmosphere. Then, the mixture was stirred at 180° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to synthesize a polymer having a triblock structure. Then, the reactant was dissolved in chloroform, and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a 0.1 mm thick film. In this manner, also in Comparative Example 2, a polymer having a high molecular weight was synthesized by the ester bond in the triblock structure without carrying out a urethane-forming reaction.

<比較例3>
200mLの三口フラスコに、ラクチド20g(モル数:0.139mol、Mn:144.13g/mol)、ポリカプロラクトンジオール5g(モル数:0.025mol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を入れ、減圧乾燥し、脱水した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)20mg(モル数:0.00005mol、Mn:405.12g/mol)を滴下後、窒素置換を繰り返し行い、フラスコ内を窒素雰囲気下にした。その後、窒素雰囲気下、180℃で3時間攪拌し、トリブロック構造を有するポリマーを合成した。その後、反応物をクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例3ではウレタン化反応を行わず、トリブロック構造におけるエステル結合で高分子量化したポリマーを合成した。また、分子量が比較例1、2と比較して小さくなるようにポリマーを合成した。
<Comparative Example 3>
In a 200 mL three-neck flask, 20 g of lactide (molar number: 0.139 mol, Mn: 144.13 g/mol) and 5 g of polycaprolactone diol (molar number: 0.025 mol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) were placed, dried under reduced pressure, and dehydrated. After dropping 20 mg of tin (II) 2-ethylhexanoate (molar number: 0.00005 mol, Mn: 405.12 g/mol), nitrogen replacement was repeated to place the flask under a nitrogen atmosphere. Then, the mixture was stirred at 180° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to synthesize a polymer having a triblock structure. Then, the reactant was dissolved in chloroform, and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a 0.1 mm thick film. In this way, a polymer having a high molecular weight was synthesized by the ester bond in the triblock structure without carrying out a urethane reaction in Comparative Example 3. In addition, the polymer was synthesized so that the molecular weight was smaller than those of Comparative Examples 1 and 2.

<比較例4>
200mLの三口フラスコに、ラクチド20g(モル数:0.139mol、Mn:144.13g/mol)、1,4ブタンジオール0.225g(モル数:0.0025mol、Mn:90.121g/mol)を入れ、減圧乾燥し、脱水した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)20mg(モル数:0.00005mol、Mn:405.12g/mol)を滴下後、窒素置換を繰り返し行い、フラスコ内を窒素雰囲気下にした。その後、窒素雰囲気下、180℃で3時間攪拌し、ポリ乳酸ジオールを合成した。その後、反応物をクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿し、ポリ乳酸ジオールを回収した。
回収したポリ乳酸ジオール5g(モル数0.41mmol)とポリカプロラクトンジオール0.82g(モル数:0.41mmol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を別のフラスコ内にいれ、180℃で溶融した。溶融状態のオリゴマーに対し、NCO/OH=1/1(mmol)になるように、ヘキサメチレンジイソシアネート137.2mg(モル数:0.82mmol、Mn:168.2g/mol)を滴下し、窒素雰囲気下、180℃で30分間反応させた。その後、反応物をクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例4では、トリブロック構造を有するオリゴマー合成せず、先にポリ乳酸ジオールを合成した後、ポリ乳酸ジオールとポリカプロラクトンジオールをウレタン化反応させた。比較例4で得られたポリマーは、ポリ乳酸ジオールとポリカプロラクトンジオールのウレタン結合による共重合体である。比較例4はトリブロック構造を介さず共重合する手法に関する。比較例4は、特開2006-183042号公報を参考に実施した。
<Comparative Example 4>
20g of lactide (molar number: 0.139 mol, Mn: 144.13 g/mol) and 0.225g of 1,4-butanediol (molar number: 0.0025 mol, Mn: 90.121 g/mol) were placed in a 200mL three-neck flask, dried under reduced pressure, and dehydrated. 20mg of tin(II) 2-ethylhexanoate (molar number: 0.00005 mol, Mn: 405.12 g/mol) was added dropwise, and nitrogen replacement was repeated to make the flask under a nitrogen atmosphere. Then, the mixture was stirred at 180°C for 3 hours under a nitrogen atmosphere to synthesize polylactic acid diol. The reactant was then dissolved in chloroform, reprecipitated with methanol, and polylactic acid diol was collected.
5 g of the recovered polylactic acid diol (molar number 0.41 mmol) and 0.82 g of polycaprolactone diol (molar number: 0.41 mmol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) were placed in another flask and melted at 180°C. 137.2 mg of hexamethylene diisocyanate (molar number: 0.82 mmol, Mn: 168.2 g/mol) was dropped into the molten oligomer so that NCO/OH = 1/1 (mmol), and reacted at 180°C for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Thereafter, the reactant was dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180°C and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a 0.1 mm thick film. In this way, in Comparative Example 4, an oligomer having a triblock structure was not synthesized, but a polylactic acid diol was synthesized first, and then the polylactic acid diol and the polycaprolactone diol were subjected to a urethane reaction. The polymer obtained in Comparative Example 4 is a copolymer of the polylactic acid diol and the polycaprolactone diol by urethane bonding. Comparative Example 4 relates to a method of copolymerization without the intervention of a triblock structure. Comparative Example 4 was carried out with reference to JP-A-2006-183042.

<比較例5>
200mLの三口フラスコ内で、市販のポリ乳酸5g(モル数:1mmol、Mn:5000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)とポリカプロラクトンジオール1g(モル数:0.5mmol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を180℃で溶融した。溶融状態のオリゴマーに対し、NCO/OH=1/1(mmol)になるように、ヘキサメチレンジイソシアネート168.2mg(モル数:1mmol、Mn:168.2g/mol)を滴下し、窒素雰囲気下、180℃で30分間反応させた。その後、反応物をクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例5では市販のポリ乳酸とポリカプロラクトンジオールをウレタン化反応させた。比較例5で得られたポリマーは、市販のポリ乳酸とポリカプロラクトンジオールのウレタン結合による共重合体である。
<Comparative Example 5>
In a 200 mL three-neck flask, 5 g of commercially available polylactic acid (molar number: 1 mmol, Mn: 5000 g/mol, Sigma-Aldrich product) and 1 g of polycaprolactone diol (molar number: 0.5 mmol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) were melted at 180 ° C. To the molten oligomer, 168.2 mg of hexamethylene diisocyanate (molar number: 1 mmol, Mn: 168.2 g/mol) was dropped so that NCO/OH = 1/1 (mmol), and reacted at 180 ° C. for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Thereafter, the reactant was dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180 ° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a film with a thickness of 0.1 mm. In this way, in Comparative Example 5, commercially available polylactic acid and polycaprolactone diol were subjected to a urethane reaction. The polymer obtained in Comparative Example 5 was a copolymer of commercially available polylactic acid and polycaprolactone diol with a urethane bond.

<比較例6>
200mLの三口フラスコ内で、市販のポリ乳酸4.9g(モル数:0.49mmol、Mn:10000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)とポリカプロラクトンジオール0.49g(モル数:0.245mmol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を180℃で溶融した。溶融状態のオリゴマーに対し、NCO/OH=1/1(mmol)になるように、ヘキサメチレンジイソシアネート82.42mg(モル数:0.49mmol、Mn:168.2g/mol)を滴下し、窒素雰囲気下、180℃で30分間反応させた。その後、反応物をクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例6では市販のポリ乳酸とポリカプロラクトンジオールをウレタン化反応させた。比較例6で得られたポリマーは、市販のポリ乳酸とポリカプロラクトンジオールのウレタン結合による共重合体である。
<Comparative Example 6>
In a 200 mL three-neck flask, 4.9 g of commercially available polylactic acid (molar number: 0.49 mmol, Mn: 10000 g/mol, Sigma-Aldrich product) and 0.49 g of polycaprolactone diol (molar number: 0.245 mmol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) were melted at 180 ° C. To the molten oligomer, 82.42 mg of hexamethylene diisocyanate (molar number: 0.49 mmol, Mn: 168.2 g/mol) was dropped so that NCO/OH = 1/1 (mmol), and reacted at 180 ° C. for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Thereafter, the reactant was dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180 ° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a 0.1 mm thick film. Thus, commercially available polylactic acid and polycaprolactone diol were subjected to a urethane reaction in Comparative Example 6. The polymer obtained in Comparative Example 6 was a copolymer of commercially available polylactic acid and polycaprolactone diol with a urethane bond.

<比較例7>
200mLの三口フラスコ内で、ポリカプロラクトンジオール8g(モル数:4mmol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を180℃で溶融した。溶融状態のポリカプロラクトンジオールに対し、NCO/OH=1/1(mmol)になるように、ヘキサメチレンジイソシアネート672.8mg(モル数:4mmol、Mn:168.2g/mol)を滴下し、窒素雰囲気下、180℃で30分間反応させた。その後、反応物をクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例7ではポリカプロラクトンジオールのみを用いてウレタン化反応を行った。
<Comparative Example 7>
In a 200 mL three-neck flask, 8 g of polycaprolactone diol (molar number: 4 mmol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) was melted at 180° C. To the molten polycaprolactone diol, 672.8 mg of hexamethylene diisocyanate (molar number: 4 mmol, Mn: 168.2 g/mol) was dropped so that NCO/OH=1/1 (mmol), and the mixture was reacted at 180° C. for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Thereafter, the reactant was dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a film having a thickness of 0.1 mm. In this way, in Comparative Example 7, a urethane reaction was carried out using only polycaprolactone diol.

<比較例8>
200mLの三口フラスコに、ラクチド20g(モル数:0.139mol、Mn:144.13g/mol)、1,4ブタンジオール0.225g(モル数:0.0025mol、Mn:90.121g/mol)を入れ、減圧乾燥し、脱水した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)20mg(モル数:0.00005mol、Mn:405.12g/mol)を滴下後、窒素置換を繰り返し行い、フラスコ内を窒素雰囲気下にした。その後、窒素雰囲気下、180℃で3時間攪拌し、ポリ乳酸ジオールを合成した。その後、反応物をクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿し、ポリ乳酸ジオールを回収した。
回収したポリ乳酸ジオール7.5g(モル数0.64mmol)を別のフラスコ内にいれ、180℃で溶融した。溶融状態のポリ乳酸ジオールに対し、NCO/OH=1/1(mmol)になるように、ヘキサメチレンジイソシアネート107mg(モル数:0.64mmol、Mn:168.2g/mol)を滴下し、窒素雰囲気下、180℃で30分間反応させた。その後、反応物をクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例8ではポリ乳酸ジオールのみを用いてウレタン化反応を行った。
<Comparative Example 8>
20g of lactide (molar number: 0.139mol, Mn: 144.13g/mol) and 0.225g of 1,4-butanediol (molar number: 0.0025mol, Mn: 90.121g/mol) were placed in a 200mL three-neck flask, dried under reduced pressure, and dehydrated. 20mg of tin(II) 2-ethylhexanoate (molar number: 0.00005mol, Mn: 405.12g/mol) was added dropwise, and nitrogen replacement was repeated to place the flask under a nitrogen atmosphere. Then, the mixture was stirred at 180°C for 3 hours under a nitrogen atmosphere to synthesize polylactic acid diol. The reactant was then dissolved in chloroform, reprecipitated with methanol, and polylactic acid diol was collected.
7.5 g (molar number 0.64 mmol) of the recovered polylactic acid diol was placed in another flask and melted at 180°C. 107 mg of hexamethylene diisocyanate (molar number: 0.64 mmol, Mn: 168.2 g/mol) was dropped into the molten polylactic acid diol so that NCO/OH=1/1 (mmol), and reacted at 180°C for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Thereafter, the reactant was dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180°C and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a film with a thickness of 0.1 mm. In this way, in Comparative Example 8, a urethane reaction was carried out using only polylactic acid diol.

<比較例9>
200mLの三口フラスコに、ラクチド20g(モル数:0.139mol、Mn:144.13g/mol)、1,4ブタンジオール0.225g(モル数:0.0025mol、Mn:90.121g/mol)を入れ、減圧乾燥し、脱水した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)20mg(モル数:0.00005mol、Mn:405.12g/mol)を滴下後、窒素置換を繰り返し行い、フラスコ内を窒素雰囲気下にした。その後、窒素雰囲気下、180℃で3時間攪拌し、ポリ乳酸ジオールを合成した。その後、反応物をクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿し、ポリ乳酸ジオールを回収した。
回収したポリ乳酸ジオール3g(モル数0.26mmol)とポリカプロラクトンジオール2g(モル数:1mmol、Mn:2000g/mol、シグマアルドリッチ社製品)を別のフラスコ内にいれ、180℃で溶融した。溶融状態のオリゴマーに対し、NCO/OH=1/1(mmol)になるように、ヘキサメチレンジイソシアネート211.3mg(モル数:1.26mmol、Mn:168.2g/mol)を滴下し、窒素雰囲気下、180℃で30分間反応させた。その後、反応物をクロロホルムに溶解させ、メタノールで再沈殿し、ポリマーを回収した。回収したポリマーを180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。このように比較例9ではポリ乳酸ジオール合成後、ポリカプロラクトンジオールとウレタン化反応させた。比較例9は、比較例4と同様にトリブロック構造を介さず共重合する手法に関する。比較例9は比較例4と同様に、特開2006-183042号公報を参考に実施した。
<Comparative Example 9>
20g of lactide (molar number: 0.139 mol, Mn: 144.13 g/mol) and 0.225g of 1,4-butanediol (molar number: 0.0025 mol, Mn: 90.121 g/mol) were placed in a 200mL three-neck flask, dried under reduced pressure, and dehydrated. 20mg of tin(II) 2-ethylhexanoate (molar number: 0.00005 mol, Mn: 405.12 g/mol) was added dropwise, and nitrogen replacement was repeated to make the flask under a nitrogen atmosphere. Then, the mixture was stirred at 180°C for 3 hours under a nitrogen atmosphere to synthesize polylactic acid diol. The reactant was then dissolved in chloroform, reprecipitated with methanol, and polylactic acid diol was collected.
3 g of the recovered polylactic acid diol (molar number 0.26 mmol) and 2 g of polycaprolactone diol (molar number: 1 mmol, Mn: 2000 g/mol, Sigma-Aldrich product) were placed in another flask and melted at 180°C. 211.3 mg of hexamethylene diisocyanate (molar number: 1.26 mmol, Mn: 168.2 g/mol) was dropped into the molten oligomer so that NCO/OH=1/1 (mmol), and reacted at 180°C for 30 minutes under a nitrogen atmosphere. Thereafter, the reactant was dissolved in chloroform and reprecipitated with methanol to recover the polymer. The recovered polymer was melted at 180°C and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a film with a thickness of 0.1 mm. In this way, in Comparative Example 9, after the synthesis of polylactic acid diol, it was reacted with polycaprolactone diol for urethane formation. Comparative Example 9 relates to a method of copolymerization without using a triblock structure, similar to Comparative Example 4. Comparative Example 9, similar to Comparative Example 4, was carried out with reference to JP-A-2006-183042.

<比較例10>
比較のため購入した市販のポリカプロラクトン(Mn8,0000)(シグマアルドリッチ社製品)を180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。
<Comparative Example 10>
For comparison, commercially available polycaprolactone (Mn 8,0000) (Sigma-Aldrich product) was melted at 180° C. and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a film having a thickness of 0.1 mm.

<比較例11>
比較のため購入した市販のポリ乳酸(Nature works社製品「Ingeo Biopolymer 2003D」)を180℃で溶融し、10分間、20MPaでプレスし、0.1mm厚のフィルムを得た。
<Comparative Example 11>
For comparison, commercially available polylactic acid (Nature Works product "Ingeo Biopolymer 2003D") was melted at 180°C and pressed at 20 MPa for 10 minutes to obtain a film having a thickness of 0.1 mm.

<測定、評価>
各例のフィルムについて以下の通り、測定、評価を実施した。
<Measurement and Evaluation>
The films of the respective examples were measured and evaluated as follows.

(Mw、Mn)
ポリマーの分子量(Mw、Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分子量分析により測定した。具体的にはGPC(HLC-8420、東ソー株式会社製品)用いて、RI検出器により測定した。カラムはTSKgel GMHHR-M(東ソー株式会社製品)を用いた。GPCの溶離液はクロロホルム(CHCl)を用いた。カラム温度は40℃とし、流速は1.0ml/minとした。測定に用いた標準試料は、ポリスチレン(標準ポリスチレンキットPStQuick、東ソー株式会社)である。ポリスチレン換算で検量線を作成し、分子量(Mw、Mn)を算出した。
(Mw, Mn)
The molecular weight (Mw, Mn) of the polymer was measured by gel permeation chromatography (GPC) molecular weight analysis. Specifically, GPC (HLC-8420, product of Tosoh Corporation) was used and the measurement was performed with an RI detector. The column used was TSKgel GMHHR-M (product of Tosoh Corporation). The eluent for GPC was chloroform (CHCl 3 ). The column temperature was 40° C. and the flow rate was 1.0 ml/min. The standard sample used for the measurement was polystyrene (standard polystyrene kit PStQuick, Tosoh Corporation). A calibration curve was created in terms of polystyrene, and the molecular weight (Mw, Mn) was calculated.

H NMR分析)
核磁気共鳴装置(JNM-EC400、日本電子株式会社)を用いてH NMRを分析した。積算回数は32回とし、重溶媒にはクロロホルム-d(CDCl)を使用した。NMRスペクトルにおいて、ウレタン結合の「-NH-」に起因するピーク(3.1ppm付近)の検出の有無を観察した。
( 1H NMR Analysis)
1 H NMR was analyzed using a nuclear magnetic resonance apparatus (JNM-EC400, JEOL Ltd.). The number of accumulations was 32, and chloroform-d (CDCl 3 ) was used as the deuterated solvent. In the NMR spectrum, the presence or absence of a peak (around 3.1 ppm) due to the "-NH-" of the urethane bond was observed.

(フィルム成形)
以下の基準でフィルムの成形の可否を評価した。
A:フィルム成形が可能であり、また、物性測定が可能であった。
B:フィルム成形時に崩れ、物性測定が不可能であった。
(Film Forming)
The feasibility of forming the film was evaluated according to the following criteria.
A: Film formation was possible, and physical properties could be measured.
B: The film crumbled during molding, making it impossible to measure the physical properties.

(Tg、Tm、Tc)
ポリマーをDSC(高感度型示差走査熱量計DMS-6220、株式会社日立ハイテクサイエンス)を用いてTg(℃)、Tm(℃)、Tc(℃)を測定した。測定温度範囲は-80℃~200℃であり、昇温速度は10℃/分である。
(Tg, Tm, Tc)
The Tg (°C), Tm (°C), and Tc (°C) of the polymer were measured using a DSC (high sensitivity differential scanning calorimeter DMS-6220, Hitachi High-Tech Science Corporation). The measurement temperature range was −80°C to 200°C, and the heating rate was 10°C/min.

(引張試験)
平衡部の長さが20mm、幅が4mmのダンベル型引張試験片を作製し、引張試験機(卓上形精密万能試験機AGS-X、株式会社島津製作所)を用いて測定した。
試験条件はJIS K7127にしたがった。クロスヘッド速度は10mm/minであり、つかみ具間距離は20mmである。該引張試験片の引張弾性率(MPa)、最大応力(MPa)、破断伸び(%)および靭性(MJ/m)を測定した。
(Tensile test)
A dumbbell-shaped tensile test piece with a balance part of 20 mm in length and 4 mm in width was prepared and measured using a tensile tester (tabletop precision universal testing machine AGS-X, Shimadzu Corporation).
The test conditions were in accordance with JIS K7127. The crosshead speed was 10 mm/min, and the gripper distance was 20 mm. The tensile modulus (MPa), maximum stress (MPa), breaking elongation (%), and toughness (MJ/m 3 ) of the tensile test specimen were measured.

(全光線透過率、ヘーズ)
ヘーズメーター(NDH-4000、日本電色工業株式会社)を用いた。全光線透過率はJIS K7361-1:1997に準拠して測定した。ヘーズはJIS K7136:2000に準拠して測定した。
(Total light transmittance, haze)
A haze meter (NDH-4000, Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) was used. The total light transmittance was measured in accordance with JIS K7361-1:1997. The haze was measured in accordance with JIS K7136:2000.

(結晶化度)
X線回折装置(RINT-UltimateIII、リガク株式会社)を用いた。管電圧40kW、管電流40mA、測定範囲は回析角2θ=5~30°、スキャンスピード1.0°/minで測定し、下記の計算式によって、結晶化度(%)を算出した。
結晶化度(%)=(結晶質ピーク面積/(結晶質ピーク面積+非晶質ピーク面積))×100
(Crystallization degree)
An X-ray diffraction apparatus (RINT-Ultimate III, Rigaku Corporation) was used. Measurements were performed at a tube voltage of 40 kW, a tube current of 40 mA, a measurement range of a diffraction angle 2θ = 5 to 30°, and a scan speed of 1.0°/min, and the crystallinity (%) was calculated by the following formula.
Crystallinity (%)=(crystalline peak area/(crystalline peak area+amorphous peak area))×100

<結果>
各例の測定結果、評価結果を表1、2に示す。
<Results>
The measurement results and evaluation results of each example are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2024080378000002
Figure 2024080378000002

Figure 2024080378000003
Figure 2024080378000003

Figure 2024080378000004
Figure 2024080378000004

表1、2に示すように、実施例1~4では、Tmが充分に高く、耐熱性に優れながら、かつ、Tgが低いポリマーが得られた。これらTgの低いポリマーは、生分解性に優れると考えられる。また、実施例1~4では、フィルムに成形したときに破断伸びが高い。このことから優れた機械的特性が示された。対して比較例1~11では、Tgの低さと良好な機械的特性を両立できなかった。比較例5、7では、Tgが検出されなかった。 As shown in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 4, polymers were obtained that had sufficiently high Tm, excellent heat resistance, and low Tg. These polymers with low Tg are considered to have excellent biodegradability. Furthermore, in Examples 1 to 4, the breaking elongation was high when molded into a film. This indicates excellent mechanical properties. In contrast, in Comparative Examples 1 to 11, it was not possible to achieve both a low Tg and good mechanical properties. In Comparative Examples 5 and 7, no Tg was detected.

比較例3、5、6、9ではフィルムが過度に硬く、脆かった。そのため、成形時においてフィルムが壊れてしまい、引張弾性率(MPa)、最大応力(MPa)、破断伸び(%)および靭性(MJ/m)を測定できなかった。
比較例7ではフィルムが過度に柔らかく、脆かった。そのため、成形時においてフィルムが壊れてしまい、引張弾性率(MPa)、最大応力(MPa)、破断伸び(%)および靭性(MJ/m)を測定できなかった。
The films of Comparative Examples 3, 5, 6 and 9 were too hard and brittle, and therefore broke during molding, making it impossible to measure the tensile modulus (MPa), maximum stress (MPa), elongation at break (%) and toughness (MJ/m 3 ).
In Comparative Example 7, the film was too soft and brittle, and therefore the film broke during molding, making it impossible to measure the tensile modulus (MPa), maximum stress (MPa), elongation at break (%), and toughness (MJ/m 3 ).

表3に示すように、実施例のポリマーにおいては、フィルムにしたときに良好な外観、透明性、視認性が発揮された。 As shown in Table 3, the polymers of the examples exhibited good appearance, transparency, and visibility when made into films.

本発明によれば、耐熱性に優れながら、生分解性および機械的特性に優れたポリマーおよびその用途が提供される。 The present invention provides a polymer that has excellent heat resistance, biodegradability, and mechanical properties, and uses thereof.

1 ポリマー
2 ポリカプロラクトンユニット
3 ポリ乳酸ユニット
4 トリブロック構造
5 ウレタン結合を含む単位
1 Polymer 2 Polycaprolactone unit 3 Polylactic acid unit 4 Triblock structure 5 Unit containing urethane bond

Claims (5)

ポリマーであって、
前記ポリマーは、ポリカプロラクトンユニットの両末端にポリ乳酸ユニットがエステル結合によって結合したトリブロック構造を複数有し、
複数のトリブロック構造同士が、ウレタン結合を含む単位によって結合している、ポリマー。
A polymer comprising:
The polymer has a plurality of triblock structures in which polylactic acid units are bonded to both ends of a polycaprolactone unit via ester bonds,
A polymer in which multiple triblock structures are bonded together through units containing urethane bonds.
ガラス転移温度が、30℃以下である、請求項1に記載のポリマー。 The polymer according to claim 1, having a glass transition temperature of 30°C or less. 前記ポリマーを下記条件でフィルムに成形したとき、前記フィルムの破断伸びが200%以上となる、請求項1に記載のポリマー。
フィルム成形条件:20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形する。
2. The polymer of claim 1, wherein when the polymer is formed into a film under the following conditions, the film has an elongation at break of 200% or more.
Film molding conditions: hot press molding was performed using a mold having a thickness of 0.1 mm under conditions of 20 MPa, 10 minutes, and 180°C.
前記ポリマーを下記条件でフィルムに成形したとき、前記フィルムの全光線透過率が85%以上となり、かつ、前記フィルムのヘーズ(Haze)が50%以下となる、請求項1に記載のポリマー。
フィルム成形条件:20MPa、10分間、180℃の条件で、0.1mm厚の鋳型を用いて熱プレス成形する。
2. The polymer according to claim 1, wherein when the polymer is molded into a film under the following conditions, the total light transmittance of the film is 85% or more and the haze of the film is 50% or less.
Film molding conditions: hot press molding was performed using a mold having a thickness of 0.1 mm under conditions of 20 MPa, 10 minutes, and 180°C.
請求項1~4のいずれか一項に記載のポリマーを含む、成形体。 A molded body comprising the polymer according to any one of claims 1 to 4.
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