JP3355088B2 - Biodegradable polyester resin composition - Google Patents

Biodegradable polyester resin composition

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JP3355088B2
JP3355088B2 JP13759396A JP13759396A JP3355088B2 JP 3355088 B2 JP3355088 B2 JP 3355088B2 JP 13759396 A JP13759396 A JP 13759396A JP 13759396 A JP13759396 A JP 13759396A JP 3355088 B2 JP3355088 B2 JP 3355088B2
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polyester resin
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polycaprolactone
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aliphatic
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は生分解性を有するポ
リエステル樹脂組成物に関する。更に詳しくは、比較的
生分解性の高くないジカルボン酸またはそのエステルお
よびポリオールとから重縮合により得られる脂肪族ポリ
エステル樹脂やウレタン結合を含む脂肪族ポリエステル
樹脂を含みながら、これら自体よりも生分解性にも優れ
たポリエステル樹脂組成物に関する。
The present invention relates to a biodegradable polyester resin composition. More specifically, dicarboxylic acids or esters thereof, which are not relatively highly biodegradable,
The present invention relates to a polyester resin composition which contains an aliphatic polyester resin obtained by polycondensation from a polyol and an aliphatic polyester resin containing a urethane bond, and is more excellent in biodegradability than itself.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ポリオレフィン等のプラスチック
は、安定性、耐久性のあることが特徴であり、包装材、
建築資材、自動車、その他様々な分野に使用され、大量
消費されている。それらの使用後の廃棄処分方法として
は、焼却処分や、埋め立て処分が挙げられるが、ポリオ
レフィンや塩化ビニール等の難分解性の樹脂は、焼却の
際には高発熱量による焼却炉の損傷や、有害性廃ガスの
発生が問題となり、一方、埋め立て処分の場合は、環境
中にいつまでも残留することによる環境汚染が問題にな
っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, plastics such as polyolefins are characterized by stability and durability, and are characterized by packaging materials,
It is used in building materials, automobiles and various other fields, and is consumed in large quantities. Disposal methods after their use include incineration and landfill disposal.However, hardly decomposable resins such as polyolefins and vinyl chloride can damage incinerators due to high calorific value during incineration, The generation of harmful waste gas is a problem, while the landfill disposal has a problem of environmental pollution due to remaining in the environment forever.

【0003】そこで、天然素材系のバイオセルロースや
澱粉主体のプラスチック、低置換度セルロース系エステ
ル、微生物の合成するポリエステル、脂肪族のポリエス
テル樹脂等が生分解性のあるプラスチックとしてその用
途等が検討されている。これらの内、加工性、コスト、
機械特性、耐水性等の点で比較的バランスがとれてい
て、様々な用途に使いやすい樹脂として注目されている
ものとして、化学合成で得られる脂肪族ポリエステル樹
脂が挙げられる。
[0003] In view of the above, the use of bio-cellulose or starch-based plastics of natural materials, low-substituted cellulose esters, polyesters synthesized by microorganisms, aliphatic polyester resins, etc. as biodegradable plastics has been studied. ing. Of these, workability, cost,
An aliphatic polyester resin obtained by chemical synthesis is one that has attracted attention as a resin that is relatively balanced in terms of mechanical properties, water resistance, and the like and is easy to use in various applications.

【0004】脂肪族ポリエステル樹脂は、α,ω−2官
能脂肪族アルコールと、α,ω−2官能脂肪族カルボン
酸の重縮合で得られるポリエステル樹脂で代表される
が、一般的に融点が低く、従来のポリオレフィンの代替
としては使用できるものではない。ところが、ある種の
ポリエステル樹脂は融点が100℃以上で、熱可塑性を
有することが知られており、合成検討が行われてきた。
すなわち、コハク酸と1,4−ブタンジオールから得ら
れるポリエステル樹脂、コハク酸とエチレングリコール
から得られるポリエステル樹脂、シュウ酸とネオペンチ
ルグリコールから得られるポリエステル樹脂、シュウ酸
と1,4−ブタンジオールから得られるポリエステル樹
脂、シュウ酸とエチレングリコールから得られるポリエ
ステル樹脂等がそれらに相当する。このうち、シュウ酸
から得られるポリエステル樹脂は特に熱安定性が悪く、
高分子量に至らないが、コハク酸から得られるポリエス
テル樹脂は熱安定性が比較的良好であり、合成の工夫が
行われてきた。しかし、これらコハク酸系の脂肪族ポリ
エステル樹脂であっても、一般的な装置を用いて重縮合
する場合、高分子量にするのは難しく、実用的な機械強
度を有する樹脂は得られにくい。
The aliphatic polyester resin is represented by a polyester resin obtained by polycondensation of an α, ω-functional aliphatic alcohol and an α, ω-functional aliphatic carboxylic acid, but generally has a low melting point. However, it cannot be used as a substitute for conventional polyolefins. However, it is known that certain polyester resins have a melting point of 100 ° C. or higher and have thermoplasticity, and synthesis studies have been conducted.
That is, polyester resin obtained from succinic acid and 1,4-butanediol, polyester resin obtained from succinic acid and ethylene glycol, polyester resin obtained from oxalic acid and neopentyl glycol, oxalic acid and 1,4-butanediol The obtained polyester resin and the polyester resin obtained from oxalic acid and ethylene glycol correspond to them. Of these, polyester resins obtained from oxalic acid have particularly poor heat stability,
Although it does not reach a high molecular weight, the polyester resin obtained from succinic acid has relatively good thermal stability, and synthesis has been devised. However, even with these succinic aliphatic polyester resins, when polycondensation is carried out using a general apparatus, it is difficult to obtain a high molecular weight, and it is difficult to obtain a resin having practical mechanical strength.

【0005】そこで、上記のようなジカルボン酸または
そのエステルおよびポリオールとから重縮合により得ら
れるポリエステル樹脂の分子末端水酸基をポリイソシア
ネート等を用いてウレタン結合により高分子量化するこ
とが行われている。ここで用いるポリイソシアネートは
芳香族系よりも脂肪族系の方が生分解性に優れた性質を
示すことから、ヘキサメチレンジイソシアネート等がし
ばしば用いられる。このようにして、低分子量の脂肪族
ポリエステル樹脂を高分子量化し、機械特性を確保し
て、射出成形、ブロー成形、繊維化、フィルム化等の加
工に対応させているのが現状である。
Therefore, the above-mentioned dicarboxylic acid or
Obtained by polycondensation from its ester and polyol
Have been made to be high molecular weight by a urethane bond a molecule terminal hydroxyl groups of the polyester resin using a polyisocyanate. As the polyisocyanate used here, hexamethylene diisocyanate and the like are often used because aliphatic ones have better biodegradability than aromatic ones. As described above, at present, low-molecular-weight aliphatic polyester resins are made to have a high molecular weight, mechanical properties are secured, and processing such as injection molding, blow molding, fiberization, and film formation is performed.

【0006】ところが、これらジカルボン酸またはその
エステルおよびポリオールとから重縮合により得られる
脂肪族ポリエステル樹脂であっても結晶性が高かった
り、前記のようにウレタン結合を樹脂分子内に導入した
場合、微生物による生分解性が通常低下する。このこと
は、樹脂の非晶部分から生分解が進み、結晶部分は分解
しにくく、残りやすいことが知られていること、またポ
リオールとして生分解性に優れるポリカプロラクトンポ
リオールを用いても、ポリイソシアネートにヘキサメチ
レンジイソシアネートを用いたカプロラクトン系のポリ
ウレタンの生分解性は、JIS K6950で規定され
ている活性汚泥中での分解試験で評価すると、殆ど分解
が認められないという結果になることからも明かであ
る。このような傾向は、比較的低密度のウレタン結合含
有樹脂においても認められることから、本来生分解性の
あるポリエステル樹脂も高分子量化のために含まれるこ
ととなる数重量%程度の少量のウレタン結合の存在によ
り、生分解性が低下する原因になっていることが多い。
事実、数平均分子量10,000程度のコハク酸系のポ
リエステル樹脂の分子末端水酸基をポリイソシアネート
を用いて4〜5個つないで数平均分子量40,000〜
50,000に高分子量化したポリエステル樹脂をJI
S K6950で規定されている活性汚泥中での分解試
験で評価すると、難分解性という評価結果になる。
However, these dicarboxylic acids or their dicarboxylic acids
Even if it is an aliphatic polyester resin obtained by polycondensation from an ester and a polyol, the crystallinity is high, and when a urethane bond is introduced into the resin molecule as described above, biodegradability by a microorganism is usually high. descend. This means that biodegradation proceeds from the amorphous portion of the resin, and the crystalline portion is known to be difficult to decompose and remain easily.Also, even if polycaprolactone polyol having excellent biodegradability is used as the polyol, polyisocyanate The biodegradability of caprolactone-based polyurethane using hexamethylene diisocyanate was clearly evaluated from the results of almost no decomposition observed when evaluated in a decomposition test in activated sludge specified in JIS K6950. is there. Such a tendency is also observed in a urethane bond-containing resin having a relatively low density. Therefore, a small amount of urethane of a few weight%, which originally contains a biodegradable polyester resin for increasing the molecular weight. The presence of the bond often causes a decrease in biodegradability.
In fact, the number-average molecular weight of the succinic polyester resin having a number-average molecular weight of about 10,000 is connected by connecting 4 to 5 hydroxyl groups with polyisocyanate at a molecular weight of 40,000 to 4
Polyester resin with high molecular weight of 50,000
When evaluated by a decomposition test in activated sludge specified by SK6950, an evaluation result of poor decomposition is obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、それ
自体では比較的生分解性の高くないジカルボン酸または
そのエステルおよびポリオールとから重縮合により得ら
れる脂肪族ポリエステル樹脂や少量のウレタン結合を含
む脂肪族ポリエステル樹脂(以下、特に区別しない限
り、両者を単に「脂肪族ポリエステル樹脂」と称する
ともある。)の生分解性を改善することにある。
Accordingly, the present invention relates to dicarboxylic acids or
Obtained by polycondensation from its ester and polyol
Aliphatic polyester resin and a small amount of an aliphatic polyester resin containing urethane bonds (hereinafter, unless specifically distinguished, this where both simply referred to as "aliphatic polyester resin"
There is also . ) To improve the biodegradability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】単一の樹脂では、それを
効率よく分解する菌が存在する環境で生分解性を示す
が、より分解性の良好な樹脂を配合・混練することによ
り、混練した樹脂を分解する菌が環境中に存在する確率
が上がること、更に一旦分解が始まると、表面積が広が
り、表面が親水性になり、菌が生育しやすくなる環境が
できること等の理由により、単一の樹脂の場合より、分
解性が向上する場合もある。
Means for Solving the Problems A single resin exhibits biodegradability in an environment in which bacteria capable of efficiently decomposing the same are present, but is kneaded by mixing and kneading a resin having better degradability. For example, the probability that bacteria that decompose the degraded resin will be present in the environment increases, and once decomposition begins, the surface area increases, the surface becomes hydrophilic, and an environment in which bacteria can grow easily is created. In some cases, the decomposability is higher than in the case of one resin.

【0009】本発明者等は、それ自体では比較的生分解
性の高くないジカルボン酸またはそのエステルおよびポ
リオールとから重縮合により得られる脂肪族ポリエステ
ル樹脂やウレタン結合を含み生分解性が低くなったポリ
エステル樹脂に対し、より生分解性が高いポリカプロラ
クトンを配合し混練することにより、生分解性が著しく
向上することを見い出した。すなわち、混練樹脂組成物
を構成する生分解性の低いポリエステル樹脂の単独での
分解率と含有比率、生分解性の高いポリカプロラクトン
単独での分解率と含有比率から期待される分解率よりも
高分解率が得られることを見い出した。またポリカプロ
ラクトンは融点が60℃と低いので、これを混練するこ
とで樹脂組成物全体の融点が低くなることが通常考えら
れるが、実用上問題ない融点低下の範囲に納まる比較的
少量のポリカプロラクトンの配合・添加により、それ自
体では比較的生分解性の高くない脂肪族ポリエステル樹
脂やウレタン結合を含む脂肪族ポリエステル樹脂の生分
解性を著しく改善出来ることを見い出した。
[0009] The present inventors consider that dicarboxylic acids or their esters and polyethers which are not relatively highly biodegradable by themselves.
The biodegradability is remarkably improved by blending and kneading a higher biodegradable polycaprolactone with an aliphatic polyester resin obtained by polycondensation from riol and a polyester resin containing urethane bonds and having low biodegradability. Found to improve. That is, the decomposition rate and the content ratio of the low biodegradable polyester resin constituting the kneaded resin composition alone, higher than the decomposition rate expected from the decomposition rate and the content ratio of the high biodegradable polycaprolactone alone. It has been found that a decomposition rate can be obtained. Further, since polycaprolactone has a low melting point of 60 ° C., it is generally considered that the kneading of the polycaprolactone lowers the melting point of the whole resin composition. It has been found that the biodegradability of an aliphatic polyester resin having a relatively high biodegradability by itself or an aliphatic polyester resin containing a urethane bond can be remarkably improved by the blending / addition of.

【0010】すなわち本発明は、ジカルボン酸またはそ
のエステルおよびポリオールとから重縮合により得られ
脂肪族ポリエステル樹脂100重量部に対してポリカ
プロラクトン1〜200重量部を配合してなる生分解性
ポリエステル樹脂組成物に関する。以下、本発明を詳し
く説明する。
That is, the present invention relates to a dicarboxylic acid or a dicarboxylic acid.
Obtained by polycondensation from esters and polyols of
That relates to polycarbonate <br/> Purorakuto emissions 1-200 by blending parts by weight biodegradable polyester resin composition per 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0011】本発明で使用するジカルボン酸またはその
エステルおよびポリオールとから重縮合により得られる
脂肪族ポリエステル樹脂としては特に限定されるもので
はないが、融点が100℃以上で、熱可塑性を有するも
の、比較的生分解性の高くないものが好ましく、前記コ
ハク酸と1,4−ブタンジオールから得られるポリエス
テル樹脂、コハク酸とエチレングリコールから得られる
ポリエステル樹脂、シュウ酸とネオペンチルグリコール
から得られるポリエステル樹脂、シュウ酸と1,4−ブ
タンジオールから得られるポリエステル樹脂、シュウ酸
とエチレングリコールから得られるポリエステル樹脂等
が例示できるが、特に好ましくはコハク酸と1,4−ブ
タンジオールから得られるポリエステル樹脂である。
The dicarboxylic acid used in the present invention or its dicarboxylic acid
The aliphatic polyester resin obtained by polycondensation from an ester and a polyol is not particularly limited, but has a melting point of 100 ° C. or higher, has thermoplasticity, and is not relatively high in biodegradability. The polyester resin obtained from the succinic acid and 1,4-butanediol, the polyester resin obtained from succinic acid and ethylene glycol, the polyester resin obtained from oxalic acid and neopentyl glycol, the oxalic acid and 1,4- Examples thereof include a polyester resin obtained from butanediol and a polyester resin obtained from oxalic acid and ethylene glycol. Particularly preferred is a polyester resin obtained from succinic acid and 1,4-butanediol.

【0012】本発明で使用するウレタン結合を含む脂肪
族ポリエステル樹脂は、前記脂肪族ポリエステル樹脂
を、好ましくは脂肪族ジイソシアネート化合物により高
分子量化したものである。脂肪族ジイソシアネート化合
物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジン
ジイソシアネートメチルエステル{OCN-(CH24-
CH(-NCO)(-COOCH3)}、トリメチルヘキ
サメチレンジイソシアネート等が例示されるが、中でも
ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。またウレ
タン結合を含む脂肪族ポリエステル樹脂の好ましい数平
均分子量としては、20,000以上、更に好ましくは
40,000以上の範囲である。
The aliphatic polyester resin containing a urethane bond used in the present invention is obtained by increasing the molecular weight of the aliphatic polyester resin, preferably by using an aliphatic diisocyanate compound. Examples of the aliphatic diisocyanate compound include hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate methyl ester {OCN- (CH 2) 4 -
CH (-NCO) (-COOCH 3 )}, trimethylhexamethylene diisocyanate and the like are exemplified, and among them, hexamethylene diisocyanate is preferable. The number average molecular weight of the aliphatic polyester resin containing a urethane bond is preferably 20,000 or more, more preferably 40,000 or more.

【0013】本発明で使用するポリカプロラクトンは、
例えばアルコールなどの活性水素を開始剤とし、ε−カ
プロラクトンを常法の開環重合を行うことにより得られ
るものである。前記開始剤の官能数は、特に制限はな
く、2官能や3官能のものが好ましく使用できる。ポリ
カプロラクトンの分子量は、低分子量から高分子量まで
使用できるが、低分子量のポリカプロラクトンを使用し
た場合は、混練樹脂の耐熱性や機械強度の低下が大きく
なるので添加量が制限されるが、樹脂組成物の溶融粘度
が低下し、成形性が向上する等のメリットが現れる。し
かし高分子量のポリカプロラクトンを使用する方が配合
率を多くすることができ、耐熱性、機械特性、生分解性
をいずれも高くバランスさせることが可能であり、より
好ましい。具体的には数平均分子量で1,000〜20
0,000、更には5,000〜100,000のポリ
カプロラクトンが好ましく使用できる。なお、200,
000よりも高い数平均分子量を有するものも問題なく
使用可能であるが、このような分子量の非常に高いポリ
カプロラクトンを得るのは難しく、現実的ではない。ま
た、使用するポリカプロラクトンは、ε−カプロラクト
ンの単独重合体以外に、バレロラクトンや、グリコリ
ド、ラクチドなどのコモノマー構成単位を、例えば20
モル%以下含まれる共重合体も使用可能である。
The polycaprolactone used in the present invention is:
For example, it can be obtained by subjecting ε-caprolactone to ring-opening polymerization in a conventional manner using active hydrogen such as alcohol as an initiator. The functional number of the initiator is not particularly limited, and bifunctional or trifunctional ones can be preferably used. The molecular weight of polycaprolactone can be used from low molecular weight to high molecular weight, but when using low molecular weight polycaprolactone, the amount of addition is limited because the heat resistance and mechanical strength of the kneaded resin decrease greatly. Merits such as a decrease in the melt viscosity of the composition and an improvement in moldability appear. However, it is more preferable to use polycaprolactone having a high molecular weight, since the compounding ratio can be increased, and all of heat resistance, mechanical properties, and biodegradability can be highly balanced. Specifically, the number average molecular weight is 1,000 to 20.
0000, and more preferably 5,000 to 100,000 polycaprolactone can be preferably used. In addition, 200,
Although those having a number average molecular weight higher than 000 can be used without problems, it is difficult and impractical to obtain polycaprolactone having such a very high molecular weight. Further, the polycaprolactone to be used includes, in addition to ε-caprolactone homopolymer, comonomer constituent units such as valerolactone, glycolide, and lactide, for example, 20
Copolymers containing less than mol% can also be used.

【0014】ジカルボン酸またはそのエステルおよびポ
リオールとから重縮合により得られる脂肪族ポリエステ
ル樹脂とポリカプロラクトンの配合割合は、双方の分子
量、要求される生分解性にもよるが、前者100重量部
に対し後者が1〜200重量部、更に好ましくは5〜5
0重量部、特には20から40重量部の範囲である。
Dicarboxylic acid or its ester and polycarboxylic acid
The mixing ratio of the aliphatic polyester resin and polycaprolactone obtained by polycondensation from riol depends on the molecular weight of both, and the required biodegradability, but the latter is 1 to 200 parts by weight, and the latter is 1 to 200 parts by weight. Preferably 5-5
0 parts by weight, in particular from 20 to 40 parts by weight.

【0015】ジカルボン酸またはそのエステルおよびポ
リオールとから重縮合により得られる脂肪族ポリエステ
ル樹脂とポリカプロラクトンを混練する場合は、両者に
相溶性の有ることが混練して得られる樹脂組成物の機械
特性の面から好ましいが、両者の相溶性が無い場合は、
例えば、被混練樹脂成分とポリカプロラクトン成分の共
重合体等の相溶化剤、例えば両者の中間の極性を有する
樹脂等の添加も好ましく使用できる。
Dicarboxylic acid or its ester and polycarboxylic acid
When kneading an aliphatic polyester resin and polycaprolactone obtained by polycondensation from riol, it is preferable to have compatibility with both, from the viewpoint of mechanical properties of the resin composition obtained by kneading. If there is no
For example, addition of a compatibilizer such as a copolymer of a resin component to be kneaded and a polycaprolactone component, for example, a resin having a polarity intermediate between the two can also be preferably used.

【0016】また本発明の生分解性ポリエステル樹脂組
成物には、樹脂成分の生分解性を阻害しない限り、種々
の添加剤、例えば炭酸カルシウム、マイカ、珪酸カルシ
ウム、ホワイトカーボン、石綿、陶土(焼成)、ガラス
繊維等の無機充填剤を添加することができる。
The biodegradable polyester resin composition of the present invention may contain various additives such as calcium carbonate, mica, calcium silicate, white carbon, asbestos, and porcelain clay as long as the biodegradability of the resin component is not impaired. ), Inorganic fillers such as glass fibers can be added.

【0017】ポリカプロラクトンとジカルボン酸または
そのエステルおよびポリオールとから重縮合により得ら
れる脂肪族ポリエステル樹脂との混練方法は、一般的な
方法が好ましく使用でき、具体的にはペレットや粉体、
固体の細片等をヘンシェルミキサーやリボンミキサーで
乾式混合し、単軸や2軸の押出機、バンバリーミキサ
ー、ニーダー、ミキシングロールなどの公知の溶融混合
機に供給して溶融混練することができる。また、液状の
ポリカプロラクトンを添加する場合でも、同様の方法で
混練することができる。
Polycaprolactone and dicarboxylic acid or
Obtained by polycondensation from its ester and polyol
As a method of kneading with the aliphatic polyester resin to be used, a general method can be preferably used, and specifically, a pellet or powder,
The solid flakes and the like can be dry-mixed with a Henschel mixer or a ribbon mixer, and supplied to a known melt mixer such as a single-screw or twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, or a mixing roll to be melt-kneaded. Further, even when liquid polycaprolactone is added, kneading can be performed in the same manner.

【0018】本発明で提供される生分解性ポリエステル
樹脂組成物は、下記JIS K6950で規定する都市
下水汚泥中での4週間培養後の分解率が20%、好まし
くは30%を上回る。また本発明で提供される生分解性
ポリエステル樹脂組成物は、従来のポリオレフィンの代
替として広範な用途に使用することができる。特に環境
に放置されやすい物品用途に用いることが好ましい。
The biodegradable polyester resin composition provided by the present invention has a degradation rate of 20%, preferably more than 30% after cultivation in municipal sewage sludge for 4 weeks specified in JIS K6950. Further, the biodegradable polyester resin composition provided by the present invention can be used for a wide range of applications as a substitute for conventional polyolefins. In particular, it is preferable to use it for articles that are easily left in the environment.

【0019】サンプルの生分解性評価方法は、JIS
K6950に準じた活性汚泥を使用する方法や、土壌中
の埋設、海水中や河川中への浸漬、コンポストでの評価
など種々あるが、以下の実施例では、一般フィールドで
の分解性と相関関係があるとされるJIS K6950
に準じて行った。
The method for evaluating the biodegradability of a sample is described in JIS.
There are various methods such as using activated sludge according to K6950, burial in soil, immersion in seawater or rivers, evaluation in compost, and the like. JIS K6950 that there is
It went according to.

【0020】[0020]

【実施例】以下に実施例を挙げて詳細に説明するが、こ
れらによって本発明を限定するものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which should not be construed as limiting the present invention.

【0021】(実施例1) コハク酸(Mw=118)35.4gと1,4−ブタン
ジオール(Mw=90)29.1gとテトライソプロピ
ルチタネート0.02gを撹拌機、分流管、ガス導入
管、減圧用管を備えたフラスコに入れ、窒素雰囲気常圧
下、200℃で2時間、引き続いて徐々に減圧にしなが
ら、0.5mmHg以下に到達した後、200℃で5時
間撹拌し、水及び過剰の1,4−ブタンジオールを系内
から留出除去し、ポリエステル樹脂を合成した。次に、
窒素雰囲気常圧下、200℃でヘキサメチレンジイソシ
アネート(Mw=168)を0.8g添加して、分子量
を上げたポリエステル樹脂(A)を合成した。ポリエス
テル樹脂(A)の数平均分子量はGPCによる標準スチ
レン換算で約44,000、重量平均分子量は約18
5,000であった。ポリエステル樹脂(A)とポリカ
プロラクトンとの混練およびシートサンプルの成形は、
以下の方法で行った。ポリエステル樹脂(A)を100
重量部と、ポリカプロラクトン「PCLH7」(ダイセ
ル化学工業製,数平均分子量70,000)11.1重
量部をラボプラストミルに供給して150℃、30rp
mで混練し、トルクが安定した後、更に10分間加熱混
練した。得られた樹脂組成物を加熱プレス成形し、15
0×150×1mmシートを作製した。加熱プレス成形
は、金型に必要量の樹脂を入れて予熱(150℃,10
分間)し、加圧成形(150℃,100kg/cm2
10分間)した後、自然放冷し、金型からシートを取り
出す方法で行った。
Example 1 35.4 g of succinic acid (Mw = 118), 29.1 g of 1,4-butanediol (Mw = 90) and 0.02 g of tetraisopropyl titanate were stirred with a stirrer, a distribution pipe, and a gas introduction pipe. Into a flask equipped with a decompression tube, under nitrogen atmosphere at normal pressure, at 200 ° C. for 2 hours, while gradually reducing the pressure to reach 0.5 mmHg or less, stirring at 200 ° C. for 5 hours, water and excess water. 1,4-butanediol was distilled off from the system to synthesize a polyester resin. next,
0.8 g of hexamethylene diisocyanate (Mw = 168) was added at 200 ° C. under a normal pressure of nitrogen atmosphere to synthesize a polyester resin (A) having an increased molecular weight. The number average molecular weight of the polyester resin (A) is about 44,000 in terms of standard styrene by GPC, and the weight average molecular weight is about 18
It was 5,000. Kneading of polyester resin (A) and polycaprolactone and molding of a sheet sample
The following method was used. 100% polyester resin (A)
Parts by weight and 11.1 parts by weight of polycaprolactone "PCLH7" (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight 70,000) were supplied to a Labo Plastomill at 150 ° C. and 30 rpm.
After kneading at m, and the torque was stabilized, the mixture was further heated and kneaded for 10 minutes. The obtained resin composition was subjected to hot press molding, and 15
A 0 × 150 × 1 mm sheet was prepared. In hot press molding, a required amount of resin is put into a mold and preheated (150 ° C, 10 ° C).
Min.) And press molding (150 ° C, 100 kg / cm 2 ,
After 10 minutes), the sheet was allowed to cool naturally and the sheet was taken out of the mold.

【0022】(実施例2) コハク酸ジメチル(Mw=146)43.8g、1,4
−ブタンジオール29.1g、テトライソプロピルチタ
ネート0.02gを撹拌機、分流管、ガス導入管、減圧
用管を備えたフラスコに入れ、窒素雰囲気常圧下、19
0℃で2時間、引き続いて徐々に減圧にしながら、1〜
0.5mmHgで200℃に昇温して8時間撹拌し、更
に0.5〜0.1mmHgで210〜220℃に昇温し
て5時間撹拌し、メタノール及び過剰の1,4−ブタン
ジオールを系内から留出除去し、ポリエステル樹脂
(B)を合成した。ポリエステル樹脂(B)の数平均分
子量は約38000、重量平均分子量は約75000で
あった。ポリエステル樹脂(B)とポリカプロラクトン
との混練とシートサンプルの成形は、以下の方法で行っ
た。ポリエステル樹脂(B)を100重量部と、ポリカ
プロラクトン「PCLH1P」(ダイセル化学工業製,
数平均分子量10,000)11.1重量部をラボプラ
ストミルに供給して150℃、30rpmで、トルクが
安定した後、10分間加熱混練した。得られた樹脂組成
物を、加熱プレス成形して150×150×1mmシー
トを作製した。加熱プレス成形は、金型に必要量の樹脂
を入れて予熱(150℃,10分間)し、加圧成形(1
50℃,100kg/cm2,10分間)した後、自然
放冷し、金型からシートを取り出す方法で行った。
Example 2 43.8 g of dimethyl succinate (Mw = 146), 1,4
-29.1 g of butanediol and 0.02 g of tetraisopropyl titanate were placed in a flask equipped with a stirrer, a diversion tube, a gas introduction tube, and a depressurization tube.
2 hours at 0 ° C., while gradually reducing the pressure,
The temperature was raised to 200 ° C. at 0.5 mmHg, and the mixture was stirred for 8 hours. The temperature was further raised to 210 to 220 ° C. at 0.5 to 0.1 mmHg, and the mixture was stirred for 5 hours to remove methanol and excess 1,4-butanediol. The polyester resin (B) was synthesized by distilling off the system. The number average molecular weight of the polyester resin (B) was about 38,000, and the weight average molecular weight was about 75,000. The kneading of the polyester resin (B) and the polycaprolactone and the molding of the sheet sample were performed by the following method. 100 parts by weight of a polyester resin (B) and polycaprolactone “PCLH1P” (manufactured by Daicel Chemical Industries,
11.1 parts by weight (number average molecular weight 10,000) was supplied to a Labo Plastomill, and the mixture was heated and kneaded at 150 ° C. and 30 rpm for 10 minutes after the torque was stabilized. The obtained resin composition was subjected to heat press molding to prepare a 150 × 150 × 1 mm sheet. In hot press molding, a required amount of resin is put into a mold, preheated (150 ° C., 10 minutes), and pressure molded (1
(50 ° C., 100 kg / cm 2 , 10 minutes), allowed to cool naturally, and the sheet was taken out of the mold.

【0023】(比較例1) ポリエステル樹脂(A)をラボプラストミル中で150
℃、30rpmでトルクが安定した後、10分間加熱混
練した樹脂を、加熱プレス成形して150×150×1
mmシートを作製した。加熱プレス成形は、金型に必要
量の樹脂を入れて予熱(150℃,10分)し、加圧成
形(150℃,100kg/cm2,10分間)した
後、自然放冷し、金型からシートを取り出す方法で行っ
た。
(Comparative Example 1) A polyester resin (A) was placed in a Labo Plastomill for 150 hours.
After the torque was stabilized at 30 ° C. and 30 rpm, the resin heated and kneaded for 10 minutes was subjected to hot press molding to form 150 × 150 × 1
mm sheet was produced. In hot press molding, a required amount of resin is put into a mold, preheated (150 ° C., 10 minutes), pressed (150 ° C., 100 kg / cm 2 , 10 minutes), allowed to cool naturally, and then Was carried out by a method of taking out a sheet from the apparatus.

【0024】(比較例2) ポリエステル樹脂(B)をラボプラストミル中で、15
0℃、30rpmでトルクが安定した後10分間、加熱
混練した樹脂を、加熱プレス成形して150×150×
1mmシートを作製した。加熱プレス成形は、金型に必
要量の樹脂を入れて予熱(150℃,10分間)し、加
圧成形(150℃,100kg/cm2,10分間)し
た後、自然放冷し、金型からシートを取り出す方法で行
った。
(Comparative Example 2) The polyester resin (B) was placed in a Labo Plastomill for 15 minutes.
After the torque is stabilized at 0 ° C. and 30 rpm, the resin which has been heated and kneaded for 10 minutes is subjected to hot press molding to obtain 150 × 150 ×
A 1 mm sheet was produced. In hot press molding, a required amount of resin is put into a mold, preheated (150 ° C., 10 minutes), pressed (150 ° C., 100 kg / cm 2 , 10 minutes), allowed to cool naturally, and then cooled. Was carried out by a method of taking out a sheet from the apparatus.

【0025】(比較例3) ポリカプロラクトンPCLH7(ダイセル化学工業製)
をラボプラストミル中で150℃、30rpmでトルク
が安定した後、10分間加熱混練した樹脂を、加熱プレ
ス成形して150×150×1mmシートを作製した。
加熱プレス成形は、金型に必要量の樹脂を入れて予熱
(150℃,10分間)し、加圧成形(150℃,10
0kg/cm2,10分間)した後、自然放冷し、金型
からシートを取り出す方法で行った。
Comparative Example 3 Polycaprolactone PCLH7 (manufactured by Daicel Chemical Industries)
After the torque was stabilized at 150 ° C. and 30 rpm in a lab plast mill, a resin heated and kneaded for 10 minutes was subjected to heat press molding to prepare a 150 × 150 × 1 mm sheet.
In hot press molding, a required amount of resin is put into a mold, preheated (150 ° C., 10 minutes), and pressure molded (150 ° C., 10 ° C.).
(0 kg / cm 2 , 10 minutes), allowed to cool naturally, and taken out of the mold.

【0026】機械特性、耐熱性、生分解性等の評価は各
成形シートから、次の形状のサンプルを得て行った。機
械特性の評価はダンベル形状のシートを、耐熱性は30
mm角のシートを、溶融粘度はシート樹脂の細片を、生
分解性はシート樹脂のパウダーをサンプルとした。評価
方法及び結果は以下の表−1に示した。
Evaluation of mechanical properties, heat resistance, biodegradability, etc. was performed by obtaining samples of the following shapes from each molded sheet. The mechanical properties were evaluated using a dumbbell-shaped sheet and the heat resistance was 30.
Samples of mm square sheets, thin pieces of sheet resin for melt viscosity, and powders of sheet resin for biodegradability were used. The evaluation methods and results are shown in Table 1 below.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】表−1によると、実施例1、2の実際の生
分解性結果は、ジカルボン酸またはそのエステルおよび
ポリオールとから重縮合により得られるポリエステル樹
脂(A)、(B)およびポリカプロラクトンの混合比率
から期待される生分解率(実施例1では10%、実施例
2では22%)よりも、それぞれ約260%と100%
改善されていることが分かる。これはポリエステル樹脂
(A)、(B)はポリカプロラクトンにより、誘引分解
したものと考えることができる。以上のことから、ポリ
カプロラクトンを混練することにより、被混練脂肪族ポ
リエステル樹脂の融点低下等物性の低下を殆ど伴うこと
なく、混練による生分解性の改善効果が明らかである。
According to Table 1, the actual biodegradability results of Examples 1 and 2 indicate that dicarboxylic acid or its ester and
The biodegradation rate expected from the mixing ratio of the polyester resins (A) and (B) obtained by polycondensation with the polyol and polycaprolactone (10% in Example 1 and 22% in Example 2) is about 260% and 100%
It can be seen that it has been improved. This can be considered that the polyester resins (A) and (B) were induced to decompose by polycaprolactone. From the above, it is apparent that the kneading of polycaprolactone has the effect of improving the biodegradability by kneading with almost no reduction in physical properties such as a decrease in the melting point of the aliphatic polyester resin to be kneaded.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明により、それ自体では比較的生分
解性の高くないジカルボン酸またはそのエステルおよび
ポリオールとから重縮合により得られる脂肪族ポリエス
テル樹脂やウレタン結合を含む等の理由で生分解性が低
くなった高分子量脂肪族ポリエステル樹脂の生分解性を
簡単に向上させることができ、従来のポリオレフィンの
代替各分野で使用することができる。従って、本発明は
環境保全の見地から、その工業的利点は非常に大きい。
According to the present invention, dicarboxylic acids or esters thereof which are not relatively highly biodegradable by themselves and
It is possible to easily improve the biodegradability of an aliphatic polyester resin obtained by polycondensation from a polyol or a high-molecular-weight aliphatic polyester resin whose biodegradability has been reduced due to the fact that it contains a urethane bond. Can be used in various fields. Therefore, the present invention has a great industrial advantage from the viewpoint of environmental protection.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−105771(JP,A) 特開 平6−192550(JP,A) 特開 平6−107934(JP,A) 特開 平6−145283(JP,A) 特開 平5−287043(JP,A) 特開 平5−271375(JP,A) 特開 平7−3138(JP,A) 特開 平6−293826(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 75/04 - 75/12 C08L 67/02,67/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-5-105771 (JP, A) JP-A-6-192550 (JP, A) JP-A-6-107934 (JP, A) JP-A-6-107934 145283 (JP, A) JP-A-5-287704 (JP, A) JP-A-5-271375 (JP, A) JP-A-7-3138 (JP, A) JP-A-6-293826 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08L 75/04-75/12 C08L 67 / 02,67 / 04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ジカルボン酸またはそのエステルおよび
ポリオールとから重縮合により得られる脂肪族ポリエス
テル樹脂100重量部に対してポリカプロラクトン1
200重量部を配合してなる生分解性ポリエステル樹脂
組成物。
1. A dicarboxylic acid or an ester thereof and
Polycaprolactone Lactobacillus down 1 to 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin obtained by polycondensation of a polyol
A biodegradable polyester resin composition containing 200 parts by weight.
【請求項2】 脂肪族ポリエステル樹脂がコハク酸をジ
カルボン酸成分とするポリエステル樹脂である請求項1
記載の生分解性ポリエステル樹脂組成物。
2. An aliphatic polyester resin comprising succinic acid as a dicarboxylic acid component.
The biodegradable polyester resin composition as described in the above.
【請求項3】 脂肪族ポリエステル樹脂がコハク酸およ
び1,4−ブタンジオールからなるポリエステル樹脂で
ある請求項1記載の生分解性ポリエステル樹脂組成物。
3. The biodegradable polyester resin composition according to claim 1, wherein the aliphatic polyester resin is a polyester resin comprising succinic acid and 1,4-butanediol.
【請求項4】 脂肪族ポリエステル樹脂がコハク酸をジ
カルボン酸成分とするポリエステル樹脂を脂肪族ジイソ
シアネート化合物で高分子量化したものである請求項1
記載の生分解性ポリエステル樹脂組成物。
4. The aliphatic polyester resin obtained by increasing the molecular weight of a polyester resin containing succinic acid as a dicarboxylic acid component with an aliphatic diisocyanate compound.
The biodegradable polyester resin composition as described in the above.
【請求項5】 脂肪族ポリエステル樹脂がコハク酸およ
び1,4−ブタンジオールからなるポリエステル樹脂を
ヘキサメチレンジイソシアネートで高分子量化したもの
である請求項1記載の生分解性ポリエステル樹脂組成
物。
5. The biodegradable polyester resin composition according to claim 1, wherein the aliphatic polyester resin is obtained by increasing the molecular weight of a polyester resin comprising succinic acid and 1,4-butanediol with hexamethylene diisocyanate.
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