JP3448927B2 - Method for producing lactone-based copolymer - Google Patents

Method for producing lactone-based copolymer

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JP3448927B2
JP3448927B2 JP29660893A JP29660893A JP3448927B2 JP 3448927 B2 JP3448927 B2 JP 3448927B2 JP 29660893 A JP29660893 A JP 29660893A JP 29660893 A JP29660893 A JP 29660893A JP 3448927 B2 JP3448927 B2 JP 3448927B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、芳香族ジカルボン酸と
脂肪族ジカルボン酸を含むポリエステル系重合体にラク
トンを開環付加重合およびエステル交換反応させるラク
トン系共重合体の製造方法に関するものである。本発明
によるラクトン系共重合体は、分解性、強度、柔軟性を
有し、成形用樹脂、フィルム用材料、インキ・塗料用樹
脂、紙へのラミネーション、積層フィルム、接着剤に有
用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a lactone copolymer by subjecting a polyester polymer containing an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid to a lactone ring-opening addition polymerization and a transesterification reaction. . The lactone copolymer according to the present invention has decomposability, strength and flexibility, and is useful as a molding resin, a film material, an ink / paint resin, a paper lamination, a laminated film and an adhesive.

【0002】[0002]

【従来の技術】特公昭48−4115号公報ではポリエ
チレンテレフタレートのような芳香族ポリエステルと、
ε−カプロラクトンまたはγ−バレロラクトンラクトン
のような分子内ラクトンとを反応させる製造方法が記載
されている。この技術は結晶性で硬いポリエステルをラ
クトン類と反応させて、弾性をもたせようとしている。
In Japanese Patent Publication No. 48-4115, an aromatic polyester such as polyethylene terephthalate,
A production method for reacting with an intramolecular lactone such as ε-caprolactone or γ-valerolactone lactone is described. This technique attempts to give crystalline, hard polyesters elasticity by reacting them with lactones.

【0003】しかしながら、ポリエチレンテレフタレー
トのような芳香族ポリエステルと、ε−カプロラクトン
またはγ−バレロラクトンラクトンのような分子内ラク
トンとを反応させると、結晶性で硬い芳香族系ポリエス
テルは溶媒に混合し難く、またラクトン類とも混合し難
い為、反応を低温で速やかに行い難い。
However, when an aromatic polyester such as polyethylene terephthalate is reacted with an intramolecular lactone such as ε-caprolactone or γ-valerolactone lactone, the crystalline and hard aromatic polyester is difficult to mix with the solvent. Moreover, since it is difficult to mix with lactones, it is difficult to carry out the reaction rapidly at low temperature.

【0004】それ故、ポリエチレンテレフタレートのよ
うな高温でしか流動性を持たないポリエステルとε−カ
プロラクトンとの反応を行う際には、反応をポリエチレ
ンテレフタレートの流動開始温度の250℃以上の高温
を必要とするが、この温度ではε−カプロラクトンの沸
点を越えるため、該反応は高圧下で行なうことが必要と
なる。この為、高温高圧下での該反応では、反応系内の
僅かな残存酸素により生成ポリマーは分解による着色が
見られる。
Therefore, when the reaction of a polyester such as polyethylene terephthalate, which has fluidity only at high temperature, with ε-caprolactone, the reaction requires a high temperature of 250 ° C. or more, which is the flow starting temperature of polyethylene terephthalate. However, since the boiling point of ε-caprolactone is exceeded at this temperature, it is necessary to carry out the reaction under high pressure. Therefore, in the reaction under high temperature and high pressure, the produced polymer is colored due to decomposition due to a slight amount of residual oxygen in the reaction system.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、低温、低粘度で、加圧反応、攪拌等の問題
がなく反応させることができ、分解性を有し、かつ成形
用樹脂、フィルム・シート等の包装材料用樹脂、インキ
用樹脂、紙へのラミネーション樹脂に応用し得る強度お
よび柔軟性を有する、引っ張り粘弾性にして500〜2
0,000kg/cm2 の強度を有するラクトン系共重
合体の製造方法を提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is that it can be reacted at a low temperature and a low viscosity without problems such as pressure reaction and stirring, has a decomposability, and has a molding property. 500 to 2 in tensile viscoelasticity having strength and flexibility applicable to resins, resins for packaging materials such as films and sheets, resins for inks, and lamination resins for paper
It is intended to provide a method for producing a lactone-based copolymer having a strength of 10,000 kg / cm 2 .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく本発明者らは、鋭意検討の結果、芳香族ジカルボン
酸、脂肪族ジカルボン酸成分、およびジオール成分とか
らなり、かつ重量平均分子量が2万〜40万であるポリ
エステルは、構成するジカルボン酸の性質によって非晶
的となり、低温での流動性を有し、ラクトンと容易に混
合し、均一系を形成することから、反応を低温で行うこ
とができること、また溶媒等にも容易に溶解でき、反応
内容物が低粘度で攪拌等の問題がなく反応させることが
できることを見いだし、かつ本発明によるラクトン系共
重合体が高い強度、柔軟性を有し、広く汎用樹脂として
使用し得ることを見いだし、本発明を完成するに到っ
た。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors have made earnest studies and, as a result, made up of an aromatic dicarboxylic acid, an aliphatic dicarboxylic acid component, and a diol component, and had a weight average molecular weight. The polyester having a content of 20,000 to 400,000 is amorphous due to the properties of the dicarboxylic acid constituting it, has fluidity at low temperature, and easily mixes with the lactone to form a homogeneous system. It is found that the lactone copolymer according to the present invention has a high strength, and can be easily dissolved in a solvent and the like, and the reaction content can be reacted with a low viscosity without problems such as stirring. They have found that they have flexibility and can be widely used as general-purpose resins, and completed the present invention.

【0007】即ち、本発明は、ラクトン(A)と、芳香
族ジカルボン酸成分とジオール成分の繰り返し単位、お
よび脂肪族ジカルボン酸成分とジオール成分の繰り返し
単位を必須の構成成分として有するポリエステル(B)
とを、開環重合触媒(C)の存在下に反応させることを
特徴とするラクトン系共重合体の製造方法である。
That is, according to the present invention, a polyester (B) containing a lactone (A), a repeating unit of an aromatic dicarboxylic acid component and a diol component, and a repeating unit of an aliphatic dicarboxylic acid component and a diol component as essential constituents.
Is a reaction method in the presence of a ring-opening polymerization catalyst (C), which is a method for producing a lactone-based copolymer.

【0008】更に、詳しくは、ラクトン(A)とポリエ
ステル(B)の合計100重量部に対して、ラクトン
(A)の重量比が、70〜99重量部である製造方法で
あり、またポリエステル(B)が、重量平均分子量が2
万〜40万である芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸お
よび/またはイソフタル酸であり、また脂肪族ジカルボ
ン酸が炭素原子数4〜20の脂肪族ジカルボン酸から成
る重量平均分子量が2万〜40万であるポリエステルで
ある製造方法であり、更に好ましくは、ポリエステル
(B)の融点もしくは軟化点が180℃以下であるポリ
エステルであることを特徴とするラクトン系共重合体の
製造方法である。
More specifically, the production method is such that the weight ratio of the lactone (A) is 70 to 99 parts by weight with respect to the total 100 parts by weight of the lactone (A) and the polyester (B). B) has a weight average molecular weight of 2
The aromatic dicarboxylic acid of 10,000 to 400,000 is terephthalic acid and / or isophthalic acid, and the aliphatic dicarboxylic acid is an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms, and the weight average molecular weight is 20,000 to 400,000. A production method of a certain polyester, more preferably a production method of a lactone-based copolymer, wherein the polyester (B) has a melting point or a softening point of 180 ° C. or lower.

【0009】更に、本発明は、ラクトン(A)とポリエ
ステル(B)とを、スタティック・ミキサーを備えた連
続反応装置内で反応をさせる製造方法を含むものであ
る。以下に、本発明を更に詳細に説明する。
Further, the present invention includes a production method in which the lactone (A) and the polyester (B) are reacted in a continuous reaction apparatus equipped with a static mixer. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0010】本発明では、ポリエチレンテレフタレート
やポリブチレンテレフタレートのような芳香族ポリエス
テルが持つ結晶性、高い溶融温度、他の化合物との相溶
性の悪さを改善する目的で、芳香族ジカルボン酸のみで
はなく脂肪族ジカルボン酸成分をもったポリエステルを
使用して共重合体を重合することが重要である。脂肪族
ジカルボン酸を混入することにより、ポリエステルの非
結晶性を高め、融点もしくは軟化点が低下し、低温での
ラクトンの混合・反応が容易になる。
In the present invention, in order to improve the crystallinity, high melting temperature, and poor compatibility with other compounds of aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, not only aromatic dicarboxylic acids are used. It is important to polymerize the copolymer using a polyester with an aliphatic dicarboxylic acid component. By incorporating the aliphatic dicarboxylic acid, the non-crystallinity of the polyester is increased, the melting point or the softening point is lowered, and the lactone is easily mixed and reacted at a low temperature.

【0011】本発明に使用するラクトン類については、
その種類は特に問わないが、プロピオラクトン、ブチロ
ラクトン、カプロラクトン、バレロラクトン、ウンデカ
ラクトン、メチルカプロラクトン等が好ましい。特にカ
プロラクトン、バレロラクトン、ウンデカラクトン、メ
チルカプロラクトン等のうち、5〜7員環構造を持つも
のが好ましく、さらに高純度のラクトンが入手でき、か
つ高分子量の共重合体を得るためには、ε−カプロラク
トンが特に好ましい。
Regarding the lactones used in the present invention,
The type is not particularly limited, but propiolactone, butyrolactone, caprolactone, valerolactone, undecalactone, methylcaprolactone and the like are preferable. In particular, among caprolactone, valerolactone, undecalactone, methylcaprolactone, etc., those having a 5- to 7-membered ring structure are preferable, and in order to obtain a highly pure lactone and obtain a high molecular weight copolymer, Epsilon-caprolactone is particularly preferred.

【0012】本発明に使用するラクトン類は、ε−カプ
ロラクトンは沸点が230℃付近であるが、210℃以
上の高温で早い反応速度が得られる。一方、バレロラク
トンの沸点は205℃付近であり、195℃付近から蒸
発しやすくなり反応を高温で行い難くなる。また、ウン
デカラクトン、メチルカプロラクトン等は高純度のもの
を得難い。このため、本発明に使用するラクトンには、
ε−カプロラクトンを総ラクトン中75%以上含むもの
が好ましく、より高分子量の共重合体を実現するには、
ε−カプロラクトンを総ラクトン中90%以上含むもの
が好ましい。
As for the lactone used in the present invention, ε-caprolactone has a boiling point of around 230 ° C., but a high reaction rate can be obtained at a high temperature of 210 ° C. or higher. On the other hand, the boiling point of valerolactone is around 205 ° C., and it tends to evaporate from around 195 ° C., making it difficult to carry out the reaction at high temperatures. Moreover, it is difficult to obtain high-purity undecalactone, methylcaprolactone and the like. Therefore, the lactone used in the present invention is
Those containing 75% or more of ε-caprolactone in the total lactone are preferable, and in order to realize a higher molecular weight copolymer,
Those containing 90% or more of ε-caprolactone in the total lactone are preferable.

【0013】本発明で使用するポリエステル(B)は、
芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカルボン酸の両者の構造
単位を有する。本発明に使用するポリエステル(B)
は、その融点もしくは軟化点が180℃以下である、非
晶性のポリエステルが特に好ましく、ラクトン類と混合
し易く、反応を素早く行うことができる。また使用する
ポリエステルが透明であると、得られるラクトン系共重
合体が半透明のものが得られ、用途によっては、透明な
ポリエステルを用いることが好ましい。
The polyester (B) used in the present invention is
It has structural units of both aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid. Polyester (B) used in the present invention
Is particularly preferably an amorphous polyester having a melting point or softening point of 180 ° C. or lower, which is easy to mix with lactones and allows the reaction to be carried out quickly. When the polyester used is transparent, the obtained lactone-based copolymer is semitransparent, and depending on the use, it is preferable to use transparent polyester.

【0014】また、高分子量のラクトン系共重合体を得
るためには、ポリエステル(B)の分子量は高いことが
好ましく、具体的には重量平均分子量で20,000〜
400,000が好ましく、また、ジカルボン酸成分と
ジオール成分のモル比は1前後であることが好ましい。
脂肪族カルボン酸と芳香族カルボン酸の量比は、特には
問わないが、なかでも脂肪族ジカルボンが全ジカルボン
酸中にモル分率として10〜50%含まれることが好ま
しい。
Further, in order to obtain a high-molecular-weight lactone-based copolymer, it is preferable that the polyester (B) has a high molecular weight, specifically, a weight average molecular weight of 20,000-.
It is preferably 400,000 , and the molar ratio of the dicarboxylic acid component and the diol component is preferably about 1.
The amount ratio of the aliphatic carboxylic acid and the aromatic carboxylic acid is not particularly limited, but it is preferable that the aliphatic dicarboxylic acid is contained in the total dicarboxylic acid in a molar ratio of 10 to 50%.

【0015】また、ポリエステル(B)中の芳香族ジカ
ルボン酸は、更に具体的には、フタル酸、イソフタル酸
および/またはテレフタル酸が好ましく、この他には
2,6−ナフタレンジカルボン酸が挙げられる。また脂
肪族ジカルボン酸は炭素原子数4〜20の脂肪族ジカル
ボン酸であることが好ましい。具体的にはコハク酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、シ
クロヘキサンジカルボン酸、等が挙げられる。この他に
ダイマー酸等も挙げられる。
Further, more specifically, the aromatic dicarboxylic acid in the polyester (B) is preferably phthalic acid, isophthalic acid and / or terephthalic acid, and other examples include 2,6-naphthalenedicarboxylic acid. . The aliphatic dicarboxylic acid is preferably an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. Specific examples include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid. In addition to these, dimer acid and the like can also be mentioned.

【0016】ジオール成分に関しては、ジオールであれ
ば特にその種類を問わないが、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタンジ
オール、ヘキサメチレングリコール、オクタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノ
ール、水添ビスフェノールA、キシレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、ジブタンジオール、3−ヒドロキシ
ピバリルピバレート等が挙げられる。
The diol component is not particularly limited so long as it is a diol, but ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, pentanediol, hexamethylene glycol, octanediol, neopentyl glycol, cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol. A, xylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, dibutanediol, 3-hydroxypivalyl pivalate and the like can be mentioned.

【0017】本発明の製造方法によれば、ラクトン
(A)とポリエステル(B)の量比によらず、ラクトン
系共重合体を得ることができるが、室温で柔軟な性質で
あるもの得るためには、重量比で(A)/(B)が1
5/85〜99/1であることが好ましい。より好まし
くは、重量比(A)/(B)が25/75〜95/5で
あることが好ましい。
According to the production method of the present invention, a lactone-based copolymer can be obtained irrespective of the amount ratio of the lactone (A) and the polyester (B), but one having a flexible property at room temperature is obtained. To achieve this, the weight ratio (A) / (B) is 1
It is preferably 5/85 to 99/1. More preferably, the weight ratio (A) / (B) is preferably 25/75 to 95/5.

【0018】重合反応には開環重合触媒(C)を使用す
ることが望ましく、重合をGPCで追跡すると、当初、
ポリエステル(B)に起因する低分子量の画分とラクト
ン(A)を含む共重合体またはラクトンのホモ重合体に
起因する比較的に高分子量の画分が見られたが、反応と
共に中間の分子量の単一の画分になり、エステル交換反
応が起こっていると考えられる。このエステル交換反応
を充分行うことによってホモの重合体を含まないラクト
ン系共重合体が得られる。
It is desirable to use a ring-opening polymerization catalyst (C) in the polymerization reaction, and when the polymerization is traced by GPC, initially,
A low molecular weight fraction attributable to the polyester (B) and a relatively high molecular weight fraction attributable to the copolymer containing the lactone (A) or the homopolymer of the lactone were observed. It is considered that the transesterification reaction is occurring due to a single fraction of. By sufficiently performing this transesterification reaction, a lactone-based copolymer containing no homopolymer is obtained.

【0019】本発明で使用する開環重合触媒(C)とし
てはポリエステル合成に使用できるエステル化触媒はい
ずれも問題なく使用できるが、中でも環状エステル類の
開環重合触媒、エステル交換触媒としても知られる錫、
亜鉛、鉛、チタン、ビスマス、ジルコニウム、ゲルマニ
ウム等の金属およびその誘導体が好ましく、誘導体につ
いては特に金属有機化合物、炭酸塩、酸化物、ハロゲン
化物、更に具体的には、オクタン酸錫、塩化錫、酢酸亜
鉛、塩化亜鉛、酸化鉛、炭酸鉛、塩化チタン、アルコキ
シチタン、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウムが好ま
しい。
As the ring-opening polymerization catalyst (C) used in the present invention, any esterification catalyst that can be used in polyester synthesis can be used without any problems, but among them, it is also known as a ring-opening polymerization catalyst for cyclic esters and a transesterification catalyst. Tin,
Metals such as zinc, lead, titanium, bismuth, zirconium, and germanium and derivatives thereof are preferable, and metal organic compounds, carbonates, oxides, and halides of the derivatives, more specifically, tin octoate, tin chloride, Zinc acetate, zinc chloride, lead oxide, lead carbonate, titanium chloride, alkoxy titanium, germanium oxide and zirconium oxide are preferred.

【0020】本発明のラクトン系共重合体を製造する
際、ラクトン(A)、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジカ
ルボン酸を含むポリエステル(B)および開環重合触媒
(C)の他に、ラクタイド等の分子間環状エステルや芳
香環を持ったラクトンを加えてラクトン系共重合体を作
ることもできる。
In producing the lactone copolymer of the present invention, in addition to lactone (A), polyester containing aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid (B) and ring-opening polymerization catalyst (C), lactide and the like. It is also possible to prepare a lactone-based copolymer by adding the intermolecular cyclic ester (1) or lactone having an aromatic ring.

【0021】これら更に加える環状エステルとしては、
ジラクタイド、グリコライド等のラクタイド類、芳香環
をもったラクトンとしてトリサリチリド、ヘキササリチ
リド、フタライド、クマリン等のカーボラクトン類が挙
げられる。グリコライド、ラクトン類の量が増加すると
ガラス転移点温度が高くなり硬質性が高くなる。ラクト
ン(A)とポリエステル(B)の合計の重量を100部
とした場合、添加量は50部以下であることが望まし
く、硬質性、透明性が必要な場合は50部以上にするこ
とが望ましい。
The cyclic ester to be added further includes
Lactides such as dilactide and glycolide, aromatic rings
Trisalicylide and hexasalicid as lactones
Carbolactones such as lids, phthalides and coumarins are listed.
You can When the amount of glycolide and lactone increases
The glass transition temperature becomes high and the hardness becomes high. When the total weight of the lactone (A) and the polyester (B) is 100 parts, the addition amount is preferably 50 parts or less, and when hardness and transparency are required, it is preferably 50 parts or more. .

【0022】次に、製造方法を具体的に説明する。ラク
トン(A)とポリエステル(B)を溶融、または溶媒に
よって均一に混合後、開環重合触媒(C)を添加する。
反応温度は十分な反応速度が得られ、かつ得られたラク
トン系共重合体が分解しにくい120℃以上280℃以
下の温度が望ましく、特に150℃以上250℃以下で
は反応は8時間以内に終了し、分解反応にともなうラク
トン系共重合体の着色を防ぐことができる。
Next, the manufacturing method will be specifically described. The lactone (A) and the polyester (B) are melted or uniformly mixed with a solvent, and then the ring-opening polymerization catalyst (C) is added.
The reaction temperature is preferably 120 ° C or higher and 280 ° C or lower so that a sufficient reaction rate can be obtained and the obtained lactone-based copolymer is not easily decomposed. Particularly, when the temperature is 150 ° C or higher and 250 ° C or lower, the reaction is completed within 8 hours. However, it is possible to prevent the lactone-based copolymer from being colored due to the decomposition reaction.

【0023】特に、本発明で使用するポリエステル
(B)の融点もしくは軟化点は180℃以下である為
に、ラクトン(A)との反応開始前に、180℃程度で
両者を混合し、均一系とした後に、開環重合触媒(C)
を添加し、更に温度を上げ、より高い温度で重合反応を
行なうことが好ましい。
Particularly, since the melting point or softening point of the polyester (B) used in the present invention is 180 ° C. or lower, both are mixed at about 180 ° C. before the reaction with the lactone (A) is started to obtain a homogeneous system. And then the ring-opening polymerization catalyst (C)
Is preferably added, the temperature is further raised, and the polymerization reaction is performed at a higher temperature.

【0024】本発明に使用するラクトン類のうち、比較
的沸点の低いものについてはε−カプロラクトンは沸点
が230℃付近、バレロラクトンの沸点は205℃付
近、ブチロラクトンは205℃付近、プロピオラクトン
は155℃付近であり、反応初期のラクトンモノマーが
多い状態ではラクトンの蒸散が激しく、反応を高温で行
い難い。このため、重合反応を反応系中に含まれるもっ
とも低いラクトンの沸点以下の温度で開始し、重合反応
が20〜50%進行した後に、反応温度を150〜25
0℃に上げて反応を速やかに行うこともできる。
Among the lactones used in the present invention, those having a relatively low boiling point include ε-caprolactone having a boiling point of about 230 ° C., valerolactone having a boiling point of about 205 ° C., butyrolactone having a boiling point of about 205 ° C., and propiolactone having a boiling point of about 205 ° C. The temperature is around 155 ° C., and in a state where there are many lactone monomers in the initial stage of the reaction, lactone evaporates sharply and it is difficult to carry out the reaction at a high temperature. Therefore, the polymerization reaction is started at a temperature not higher than the boiling point of the lowest lactone contained in the reaction system, and after the polymerization reaction has proceeded 20 to 50%, the reaction temperature is set to 150 to 25
It is also possible to raise the temperature to 0 ° C. to carry out the reaction promptly.

【0025】本発明のラクトン系共重合体は通常の反応
釜を使用し製造することも可能であるが、高分子量化に
伴う高粘度化の為に、通常の反応槽を使用した共重合反
応では混合攪拌が妨げられ、局部加熱による部分変質が
起こり易い。反応槽からの生成物の抜き出しの際も、器
壁或いは攪拌翼へ生成物が付着して、収率の低下を招
く。
The lactone copolymer of the present invention can be produced by using an ordinary reaction kettle, but in order to increase the viscosity accompanying the increase in molecular weight, a copolymerization reaction using an ordinary reaction tank is performed. However, mixing and stirring are hindered, and local alteration is likely to occur due to local heating. Even when the product is withdrawn from the reaction tank, the product adheres to the vessel wall or the stirring blade, leading to a decrease in yield.

【0026】一般に、樹脂粘度が1万ポイズを越えるよ
うな高粘度領域では、重合熱はもとより、攪拌剪断応力
により発生する攪拌熱の発生が激しく、動的攪拌ではそ
の攪拌部に於ける局所的発熱が著しくなる為、剪断応力
が小さく、しかも均一に作用するスタティック・ミキサ
ーの使用が好ましい。
Generally, in a high viscosity region where the resin viscosity exceeds 10,000 poise, not only polymerization heat but also stirring heat generated by stirring shear stress is intense, and in dynamic stirring, local stirring occurs in the stirring section. Since the heat generation becomes remarkable, it is preferable to use a static mixer which has a small shearing stress and acts uniformly.

【0027】ここで言うスタティック・ミキサーとは、
攪拌機を有する混合装置に対して、可動部分の無い、即
ち攪拌機のない静的混合装置のことであり、具体的に
は、管内に固定された可動部分の無いミキシング・エレ
メントにより、流れを分割し、かつ流れ方向を転換また
は反転させ、流れを縦方向、横方向に分割・転換・反転
を繰り返す事により溶液を混合する混合装置を言う。
The static mixer referred to here is
In contrast to a mixer with a stirrer, it is a static mixer with no moving parts, i.e. without a stirrer. Specifically, a mixing element with no moving parts fixed in the pipe divides the flow. In addition, it refers to a mixing device that mixes a solution by reversing or reversing the flow direction and repeating division, conversion, and reversal of the flow in the vertical and horizontal directions.

【0028】スタティック・ミキサーは、通常管状であ
り、複数のスタティック・ミキサーを線状に連結し、不
活性ガス雰囲気下で原料仕込み口から原料を連続的に供
給し、反応物がスタティック・ミキサー内を連続的に移
動することにより、反応を連続的に、しかも外部大気に
全く触れることなく、原料仕込みから、反応、脱輝、ポ
リマーのペレット化までを行なうことが出来る。
The static mixer is usually tubular, and a plurality of static mixers are linearly connected to each other, and the raw materials are continuously supplied from a raw material charging port under an inert gas atmosphere. By continuously moving the reactor, it is possible to carry out the reaction continuously, from the charging of the raw materials to the reaction, delustration and pelletization of the polymer, without any contact with the outside atmosphere.

【0029】スタティック・ミキサーの種類によって
は、管外周部に熱交換の為のジャケットが備えられてい
るものもあり、またミキシング・エレメント自体に熱媒
体を通す熱交換の為のチューブが備えられているものも
ある。
Depending on the type of static mixer, there are those equipped with a jacket for heat exchange on the outer peripheral portion of the pipe, and a tube for heat exchange for passing a heat medium through the mixing element itself. Some are.

【0030】本発明の製造方法では、スタティック・ミ
キサーを備えた反応装置のみで全ての重合反応を行なう
こともできるが、スタティック・ミキサーはポリマーが
高粘度化する反応後半に、特にその攪拌効果を顕著に発
揮する為、反応初期におけるポリマー粘度の比較的低い
段階では、通常の攪拌器を有する反応槽において反応さ
せ、後半のポリマーが高粘度化する工程をスタティック
・ミキサーを備えた反応装置で行うこともできる為、攪
拌式反応槽と、これに連結したスタティック・ミキサー
を備えた連続反応装置も用いる事が出来る。
In the production method of the present invention, all the polymerization reactions can be carried out only with a reaction device equipped with a static mixer, but the static mixer has a stirring effect particularly in the latter half of the reaction in which the polymer has a high viscosity. Since it remarkably exhibits, at the stage where the polymer viscosity is relatively low in the initial stage of the reaction, the reaction is carried out in a reaction tank equipped with an ordinary stirrer, and the latter half of the process of increasing the viscosity is performed in a reaction device equipped with a static mixer. Since it is also possible to use a continuous reaction apparatus equipped with a stirring type reaction tank and a static mixer connected thereto.

【0031】本発明に用いるラクトン(A)、ポリエス
テル(B)、およびラクトン系共重合体は、溶媒に溶解
し易く、溶媒を使用して反応させることもできる。溶媒
を加えることによって反応物の粘度を下げることが出
来、容易に反応を行うことができる。また、撹拌・混合
が容易なために温度コントロールが容易で反応装置中で
温度が均質であり、着色がないラクトン系共重合体が得
られる。
Lactone (A) and polyester used in the present invention
The ter (B) and the lactone copolymer are easily dissolved in a solvent, and the reaction can be performed using the solvent. By adding a solvent, the viscosity of the reaction product can be lowered, and the reaction can be easily carried out. Further, since the stirring and mixing are easy, the temperature control is easy and the temperature is uniform in the reaction apparatus, and a lactone-based copolymer without coloring is obtained.

【0032】本発明に用いる溶媒の具体例としては、ベ
ンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、シクロ
ヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、イソプロピルエーテルが好ましく用いられる。溶
媒の使用量は反応後の脱溶媒する必要上と、溶媒量が2
0%を越えると共重合体成分と相分離し、場合により反
応温度を下げる結果となるために2%〜20%の範囲で
用いることが好ましい。
As specific examples of the solvent used in the present invention, benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and isopropyl ether are preferably used. The amount of solvent used depends on the need for desolvation after the reaction and the solvent amount is 2
When it exceeds 0%, phase separation occurs with the copolymer component, and the reaction temperature is lowered in some cases, so that it is preferably used in the range of 2% to 20%.

【0033】溶媒を使用した反応を行う場合、反応速度
は遅くなる。また、反応温度を高くし過ぎると溶媒が揮
散しやすくなる。これを改善する目的で、反応温度は1
65〜230℃で行なうことが好ましい。溶媒を使用し
た場合、溶媒の揮発を防ぐ目的で加圧系で、反応を行う
ことも可能である。
When the reaction is carried out using a solvent, the reaction rate becomes slow. Further, if the reaction temperature is too high, the solvent is likely to volatilize. In order to improve this, the reaction temperature is 1
It is preferably carried out at 65 to 230 ° C. When a solvent is used, it is possible to carry out the reaction in a pressurized system for the purpose of preventing the solvent from volatilizing.

【0034】反応に際し、水分が反応系に入り込むと重
合を阻害するために、反応は乾燥した不活性ガス雰囲気
下がよい。特に窒素、アルゴンガス雰囲気下、またはバ
ブリング状態で反応を行う。同時に原料となるポリエス
テル系重合体はあらかじめ水分を除去し、乾燥させてお
くことが好ましい。
During the reaction, if water enters the reaction system, the polymerization is hindered, so that the reaction is preferably performed in a dry inert gas atmosphere. In particular, the reaction is performed under a nitrogen or argon gas atmosphere or in a bubbling state. At the same time, it is preferable to remove water from the polyester-based polymer, which is a raw material, and to dry it.

【0035】重合後期に残留したラクトン、溶剤および
臭気を持った物質を取り除く目的で減圧下に脱揮を行う
こともできる。この脱揮工程によって残留ラクトン量を
減少することが出来、得られたラクトン系共重合体の保
存安定性を著しく増すことが出来る。ラクトン系共重合
体をシート状にした場合、水分の付着等による加水分解
や熱による融着を防止できる。この目的のために残留ラ
クトンを1%以下にすることが望ましい。
It is also possible to devolatilize under reduced pressure for the purpose of removing the lactone, solvent and odorous substances remaining in the latter stage of the polymerization. By this devolatilization step, the amount of residual lactone can be reduced, and the storage stability of the obtained lactone copolymer can be significantly increased. When the lactone-based copolymer is formed into a sheet, it is possible to prevent hydrolysis due to adhesion of water and fusion due to heat. For this purpose it is desirable to keep the residual lactone below 1%.

【0036】脱揮の方法としては重合後に減圧下、加熱
しながら取り出しを行う方法が好ましい。この場合、取
り出したラクトン系共重合体の分子量を低下させない目
的で脱揮時間は2〜30分、温度は50〜250℃、減
圧度は0.1〜50Torrが好ましい。
As a method of devolatilization, a method of taking out while heating under reduced pressure after polymerization is preferable. In this case, it is preferable that the devolatilization time is 2 to 30 minutes, the temperature is 50 to 250 ° C., and the degree of vacuum is 0.1 to 50 Torr for the purpose of not reducing the molecular weight of the taken out lactone-based copolymer.

【0037】他の脱揮の方法としては重合終了後にラク
トン系共重合体をペレット化、または粉砕し、減圧下、
加熱しながら取り出しを行う方法が好ましい。この場合
も取り出したラクトン系共重合体の分子量を低下させな
い目的で脱揮時間は10〜400分、温度は30〜23
0℃、減圧度は0.1〜50Torrが好ましい。
As another devolatilization method, after completion of the polymerization, the lactone copolymer is pelletized or pulverized,
A method of taking out while heating is preferable. Also in this case, the devolatilization time is 10 to 400 minutes and the temperature is 30 to 23 for the purpose of not reducing the molecular weight of the taken out lactone-based copolymer.
The degree of pressure reduction and the degree of reduced pressure are preferably 0.1 to 50 Torr.

【0038】他の残留ラクトンを減少させる方法として
は重合終了後にラクトン系共重合体を溶媒に溶解し、貧
溶媒に加えることによって重合体を得る再沈澱法があ
る。この方法ではラクトン系共重合体を溶解する溶媒と
してはベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレ
ン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メ
チルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、イソプロ
ピルエーテル、ジクロロメタン、クロロホルム
As another method for reducing the residual lactone, there is a reprecipitation method in which the lactone copolymer is dissolved in a solvent after completion of the polymerization and then added to a poor solvent to obtain a polymer. In this method, the solvent that dissolves the lactone copolymer is benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, isopropyl ether, dichloromethane, chloroform.

【0039】、四塩化炭素、クロロベンゼン、ジクロロ
ベンゼン、トリクロロベンゼン、クロロナフタレン等と
これらの混合溶媒が溶解性が良く好ましく、貧溶媒とし
ては水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノ
ナン、デカン、ジエシルエーテル等とこれらの混合溶媒
が挙げられる。
Carbon tetrachloride, chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, chloronaphthalene and the like and mixed solvents thereof are preferable because of good solubility, and the poor solvent is water, methanol, ethanol, propanol, butanol, pentane, hexane, heptane. , Octane, nonane, decane, diecyl ether and the like and mixed solvents thereof.

【0040】再沈澱は室温または加熱しながら溶媒に2
〜20重量%の濃度で溶解後、攪拌しながら2〜15倍
量の貧溶媒中に徐々に加え、10〜180分静置し沈澱
を生成させ取り出しを行う方法が好ましい。取り出した
沈澱を減圧下または、および加熱状態下に残留した溶媒
を取り除く。この方法によっても数%以上残留している
ラクトンを1%以下さらに0.5%以下に減少すること
ができる。
The reprecipitation is carried out by adding the solvent to the solvent at room temperature or while heating.
A method is preferred in which after dissolution at a concentration of -20% by weight, the mixture is gradually added to a poor solvent of 2 to 15 times the amount with stirring, and the mixture is allowed to stand for 10 to 180 minutes to form a precipitate and then taken out. The precipitated precipitate is removed under reduced pressure or under heating to remove the residual solvent. Also by this method, the lactone remaining by several% or more can be reduced to 1% or less and further to 0.5% or less.

【0041】本発明のラクトン系共重合体は、単独で十
分可塑化作用があり成形性を有するが、可塑剤として、
ポリエステル、エポキシ誘導体、フタル酸エステル、ポ
リエーテル等を重合後、または成形時に添加することに
よってさらに良好な熱可塑性を付与できる。具体的に
は、アジピン酸系ポリエステル、セバシン酸系ポリエス
テル、脂肪酸のエポキシ誘導体、フタル酸ジエチル、フ
タル酸ジオクチル、フタル酸ジフェニル、フタル酸ジシ
クロヘキシル、ポリエチレングリコール等が好ましく用
いられる。
The lactone-based copolymer of the present invention alone has a sufficient plasticizing action and has moldability, but as a plasticizer,
Further good thermoplasticity can be imparted by adding a polyester, an epoxy derivative, a phthalic acid ester, a polyether or the like after polymerization or at the time of molding. Specifically, adipic acid type polyester, sebacic acid type polyester, epoxy derivative of fatty acid, diethyl phthalate, dioctyl phthalate, diphenyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, polyethylene glycol and the like are preferably used.

【0042】これらの可塑剤の添加量は特に限定される
ものではないが、過剰の可塑剤が樹脂から出てしまうよ
うな現象であるブリーディングを避ける目的で、ラクト
ン系共重合体の重量に対して1〜30%の量で添加する
ことが好ましい。また、本発明のラクトン系共重合体
は、熱安定性が高いが、さらに燐酸エステル、イソシア
ネート、カルボジイミド等を安定剤に使用して、成形時
の熱的安定性を向上できる。これらの安定剤の添加量は
特に限定されるものではないが、ラクトン系共重合体の
重量に対して1〜10%の量で添加することが好まし
い。
The addition amount of these plasticizers is not particularly limited, but for the purpose of avoiding bleeding, which is a phenomenon in which excess plasticizer comes out of the resin, relative to the weight of the lactone copolymer. It is preferable to add it in an amount of 1 to 30%. Further, although the lactone-based copolymer of the present invention has high thermal stability, it is possible to improve thermal stability at the time of molding by using a phosphoric acid ester, isocyanate, carbodiimide or the like as a stabilizer. The amount of these stabilizers added is not particularly limited, but it is preferably added in an amount of 1 to 10% with respect to the weight of the lactone copolymer.

【0043】本発明で得られるラクトン系共重合体は高
い強度を有する。即ち、引っ張り粘弾性で500〜2
0,000kg/cm2 (測定条件:23℃、50%相
対湿度、測定装置:セイコー電子社製固体粘弾性測定装
置DMS200)を有し、広く汎用樹脂として使用し得
る。インキ・塗料用樹脂、接着剤、積層フィルム用樹
脂、ヒートシール用樹脂、発泡用樹脂、押し出し成形用
樹脂、射出成形用樹脂、シートおよびフィルム用樹脂に
使用でき、特に包装材料、食品包装に有用である。
The lactone copolymer obtained in the present invention has high strength. That is, tensile viscoelasticity is 500 to 2
It has 50,000 kg / cm 2 (measurement condition: 23 ° C., 50% relative humidity, measuring device: solid viscoelasticity measuring device DMS200 manufactured by Seiko Denshi KK) and can be widely used as a general-purpose resin. It can be used for ink / paint resins, adhesives, laminated film resins, heat seal resins, foaming resins, extrusion molding resins, injection molding resins, sheet and film resins, and is particularly useful for packaging materials and food packaging. Is.

【0044】[0044]

【実施例】以下に実施例および比較例を示して本発明を
さらに具体的に説明する。なお、例中の部は特に記載の
ない限り全て重量基準である。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically by showing Examples and Comparative Examples below. All parts in the examples are on a weight basis unless otherwise specified.

【0045】〔実施例1〕芳香族カルボン酸および脂肪
族ジカルボン酸を含むポリエステル(テレフタル酸14
モル%、イソフタル酸16モル%、アジピン酸20モル
%、エチレングリコール28モル%、ネオペンチルグリ
コール22モル%、数平均分子量19,800(ポリス
チレン換算))20部に、ε−カプロラクトン80部を
加えて、不活性ガスで雰囲気を置換し、155℃で1時
間、両者を溶融・混合させ、開環重合触媒としてオクタ
ン酸錫を0.02部加えた。
Example 1 Polyester containing aromatic carboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid (terephthalic acid 14
80 parts of ε-caprolactone was added to 20 parts of mol%, 16 mol% of isophthalic acid, 20 mol% of adipic acid, 28 mol% of ethylene glycol, 22 mol% of neopentyl glycol, and a number average molecular weight of 19,800 (in terms of polystyrene). Then, the atmosphere was replaced with an inert gas, both were melted and mixed at 155 ° C. for 1 hour, and 0.02 part of tin octoate was added as a ring-opening polymerization catalyst.

【0046】反応をGPCで追跡すると、当初、ポリエ
ステル系重合体に起因する低分子量の画分とカプロラク
トンを含む共重合体またはカプロラクトンのホモ重合体
に起因する比較的に高分子量の画分が見られたが、反応
と共に中間の分子量の単一の画分になり、エステル交換
が起こっていると考えられた。200℃、4.5時間の
反応を行い、生成した共重合体を取り出した。得られた
ラクトン系共重合体はわずかに黄色を帯びた白色の樹脂
であった。
When the reaction was traced by GPC, initially, a low molecular weight fraction attributable to the polyester polymer and a relatively high molecular weight fraction attributable to the copolymer containing caprolactone or the homopolymer of caprolactone were found. However, it was considered that transesterification occurred with the reaction into a single fraction having an intermediate molecular weight. The reaction was carried out at 200 ° C. for 4.5 hours, and the produced copolymer was taken out. The obtained lactone-based copolymer was a slightly yellowish white resin.

【0047】ゲルパーミエイションクロマトグラフィー
(以下GPCと略す。)の結果から原料芳香族カルボン
酸および脂肪族ジカルボン酸を含むポリエステルの分子
量よりも大きな数平均分子量24,300を持ったε−
カプロラクトンと共重合したラクトン系共重合体が確認
された。反応4.5時間後のGPCの結果は共重合体由
来の画分は単一で単一の共重合体が生成していることが
確認され、残留したε−カプロラクトン由来の小さな画
分も確認された。ε−カプロラクトンモノマーは殆ど残
留しなかった。このラクトン系共重合体の示差熱量分析
(以下DSCと略す。)を行った結果、融点は62.0
℃とわかった。
From the results of gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC), ε-having a number average molecular weight of 24,300, which is larger than the molecular weight of the polyester containing the starting aromatic carboxylic acid and the aliphatic dicarboxylic acid.
A lactone-based copolymer copolymerized with caprolactone was confirmed. From the result of GPC after 4.5 hours of reaction, it was confirmed that the copolymer-derived fraction was single and a single copolymer was produced, and the residual small fraction derived from ε-caprolactone was also confirmed. Was done. Almost no ε-caprolactone monomer remained. As a result of differential calorimetric analysis (hereinafter abbreviated as DSC) of this lactone-based copolymer, the melting point was 62.0.
It turned out to be ° C.

【0048】このラクトン系共重合体を厚さ200μm
のシートとしてセイコー電子社製固体粘弾性測定装置D
MS200で引っ張り粘弾性試験を行った。結果、3
0,000kg/cm2 (23℃、50%相対湿度)で
あった。このラクトン系共重合体を10cmX10c
m、厚さ100μmのシートとして海水中、25℃に浸
漬し、生分解試験を試みた。結果を以下に示す。
This lactone-based copolymer is made to have a thickness of 200 μm.
Seiko Denshi's solid viscoelasticity measuring device D
A tensile viscoelasticity test was conducted with MS200. Result 3
It was 30,000 kg / cm 2 (23 ° C., 50% relative humidity). This lactone copolymer is 10 cm x 10 c
A biodegradation test was attempted by immersing a sheet having a thickness of m and a thickness of 100 μm in seawater at 25 ° C. The results are shown below.

【0049】 浸漬日数 重量平均分子量 外観 0日 24,200 柔軟 3日 19,900 脆い 5日 11,200 かなり崩壊した 10日 シートが崩壊し測定不能 崩壊[0049]        Number of days of immersion Weight average molecular weight Appearance            0 days 24,200 Flexible            3 days 19,900 brittle            5th 11,200 It collapsed considerably          10th Sheet collapses and measurement is not possible Collapse

【0050】〔実施例2〕芳香族カルボン酸および脂肪
族ジカルボン酸を含むポリエステル(テレフタル酸33
モル%、アジピン酸17モル%、エチレングリコール2
3モル%、ネオペンチルグリコール27モル%、数平均
分子量26,700(ポリスチレン換算))7.5部
に、バレロラクトン12.5部、およびε−カプロラク
トン80部を加えて、不活性ガスで雰囲気を置換し、1
55℃で1時間、両者を溶融・混合させ、開環重合触媒
としてオクタン酸錫を0.02部加えた。
Example 2 Polyester containing aromatic carboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid (terephthalic acid 33
Mol%, adipic acid 17 mol%, ethylene glycol 2
3 mol%, neopentyl glycol 27 mol%, number average molecular weight 26,700 (in terms of polystyrene) 7.5 parts valerolactone 12.5 parts and ε-caprolactone 80 parts were added, and an atmosphere of an inert gas was added. Replace 1
Both were melted and mixed at 55 ° C. for 1 hour, and 0.02 part of tin octoate was added as a ring-opening polymerization catalyst.

【0051】この後175℃で7時間、反応を行い、生
成した共重合体を取り出した。GPCの結果から数平均
分子量32,700のラクトン類と共重合したラクトン
系共重合体が確認された。ラクトン系共重合体に基づく
高分子量のGPCのピークは単一で単一の共重合体が生
成していた。ラクトンモノマーは殆ど残留しなかった。
この共重合体のDSCを行った結果、ガラス転移点は融
点は52.3℃とわかった。
Thereafter, the reaction was carried out at 175 ° C. for 7 hours, and the produced copolymer was taken out. From the result of GPC, a lactone-based copolymer copolymerized with a lactone having a number average molecular weight of 32,700 was confirmed. The peak of high molecular weight GPC based on the lactone-based copolymer was single, and a single copolymer was formed. Almost no lactone monomer remained.
As a result of DSC of this copolymer, the glass transition point was found to have a melting point of 52.3 ° C.

【0052】〔実施例3〕芳香族カルボン酸および脂肪
族ジカルボン酸を含むポリエステル(テレフタル酸26
モル%、イソフタル酸9モル%、セバシン酸15モル
%、エチレングリコール25モル%、ネオペンチルグリ
コール25モル%、数平均分子量22,000(ポリス
チレン換算))5部にε−カプロラクトン95部を加え
て、不活性ガスで雰囲気を置換し、165℃で1時間、
両者を溶融・混合させ、開環重合触媒としてオクタン酸
錫を0.04部加えて185℃、6時間、反応を行っ
た。
Example 3 A polyester containing an aromatic carboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid (terephthalic acid 26
Mol%, isophthalic acid 9 mol%, sebacic acid 15 mol%, ethylene glycol 25 mol%, neopentyl glycol 25 mol%, number average molecular weight 22,000 (polystyrene conversion) 5 parts by adding ε-caprolactone 95 parts , Replace the atmosphere with an inert gas, at 165 ℃ for 1 hour,
Both were melted and mixed, 0.04 part of tin octoate was added as a ring-opening polymerization catalyst, and the reaction was carried out at 185 ° C. for 6 hours.

【0053】得られたラクトン系共重合体は白色の樹脂
であった。GPCの結果から数平均分子量86,100
のε−カプロラクトンと共重合したラクトン系共重合体
が確認された。ラクトン系共重合体に基づく高分子量の
GPCのピークは単一で単一の共重合体が生成してい
た。ε−カプロラクトンモノマーは2.0%が残留し
た。DSCを行った結果、融点は60.6℃とわかっ
た。
The obtained lactone copolymer was a white resin. From the result of GPC, number average molecular weight 86,100
A lactone-based copolymer copolymerized with ε-caprolactone was confirmed. The peak of high molecular weight GPC based on the lactone-based copolymer was single, and a single copolymer was formed. 2.0% of ε-caprolactone monomer remained. As a result of DSC, the melting point was found to be 60.6 ° C.

【0054】〔実施例4〕芳香族カルボン酸および脂肪
族ジカルボン酸を含むポリエステル(テレフタル酸14
モル%、イソフタル酸16モル%、アジピン酸20モル
%、エチレングリコール28モル%、ネオペンチルグリ
コール22モル%、数平均分子量19,800(ポリス
チレン換算))5部に、バレロラクトン95部を加え
て、不活性ガスで雰囲気を置換し、165℃で1時間、
両者を溶融・混合させ、開環重合触媒としてオクタン酸
錫を0.04部加えて230℃、4時間、反応を行っ
た。
Example 4 Polyester containing aromatic carboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid (terephthalic acid 14
95 parts of valerolactone was added to 5 parts of mol%, 16 mol% of isophthalic acid, 20 mol% of adipic acid, 28 mol% of ethylene glycol, 22 mol% of neopentyl glycol, and a number average molecular weight of 19,800 (in terms of polystyrene). , Replace the atmosphere with an inert gas, at 165 ℃ for 1 hour,
Both were melted and mixed, 0.04 part of tin octoate was added as a ring-opening polymerization catalyst, and the reaction was carried out at 230 ° C. for 4 hours.

【0055】得られたラクトン系共重合体は白色の樹脂
であった。数平均分子量27,400のバレロラクトン
と共重合したラクトン系共重合体が確認された。ラクト
ン系共重合体に基づく高分子量のGPCのピークは単一
で単一の共重合体が生成していた。ε−カプロラクトン
モノマーは12.6%が残留した。融点は62.0℃と
わかった。
The lactone-based copolymer obtained was a white resin. A lactone-based copolymer copolymerized with valerolactone having a number average molecular weight of 27,400 was confirmed. The peak of high molecular weight GPC based on the lactone-based copolymer was single, and a single copolymer was formed. 12.6% of ε-caprolactone monomer remained. The melting point was found to be 62.0 ° C.

【0056】〔実施例5〕芳香族カルボン酸および脂肪
族ジカルボン酸を含むポリエステル(テレフタル酸17
モル%、イソフタル酸10モル%、アゼライン酸33モ
ル%、エチレングリコール40モル%、ネオペンチルグ
リコール60モル%、数平均分子量36,500(ポリ
スチレン換算))25部に、ε−カプロラクトン75部
を加えて、溶媒としてトルエンを15部加え、不活性ガ
スで雰囲気を置換し、175℃で1時間、両者を溶融・
混合させ、開環重合触媒としてオクタン酸錫を0.08
部加えて170℃、7時間、反応を行った。
Example 5 A polyester containing an aromatic carboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid (terephthalic acid 17
75 parts of ε-caprolactone was added to 25 parts of mol%, isophthalic acid 10 mol%, azelaic acid 33 mol%, ethylene glycol 40 mol%, neopentyl glycol 60 mol%, number average molecular weight 36,500 (in terms of polystyrene). Then, add 15 parts of toluene as a solvent, replace the atmosphere with an inert gas, and melt both at 175 ° C. for 1 hour.
After mixing, 0.08 tin octoate was used as a ring-opening polymerization catalyst.
A portion was added and the reaction was carried out at 170 ° C. for 7 hours.

【0057】この後、減圧下(3〜8mmHg)で3時
間攪拌を続け、残留モノマーを除いた。得られた樹脂は
白色であった。分子量45,900のラクトン系共重合
体が確認された。ラクトン系共重合体に基づく高分子量
のGPCのピークは単一で単一の共重合体が生成してい
た。ε−カプロラクトンモノマーは0.78%が残留し
た。融点は58.2℃とわかった。
Thereafter, the stirring was continued under reduced pressure (3 to 8 mmHg) for 3 hours to remove the residual monomer. The obtained resin was white. A lactone-based copolymer having a molecular weight of 45,900 was confirmed. The peak of high molecular weight GPC based on the lactone-based copolymer was single, and a single copolymer was formed. 0.78% of ε-caprolactone monomer remained. The melting point was found to be 58.2 ° C.

【0058】〔実施例6〕本実施例では、内径0.5イ
ンチ、長さ60センチのスタティック・ミキサーを4基
直列に連結した循環重合ラインと、内径3/4インチ、
長さ50センチのスタティック・ミキサー(ノリタケ
製、ミキシングエレメント15個内蔵)を4基直列に、
循環用ギヤポンプを備えた循環重合ラインより引き続き
連結した重合ラインとからなる重合領域を有する連続重
合装置を用いた。
[Embodiment 6] In this embodiment, a circulation polymerization line in which four static mixers having an inner diameter of 0.5 inch and a length of 60 cm are connected in series, an inner diameter of 3/4 inch,
Four 50 cm long static mixers (Noritake, 15 mixing elements built-in) in series,
A continuous polymerization apparatus having a polymerization region consisting of a circulation polymerization line equipped with a circulation gear pump and a polymerization line continuously connected thereto was used.

【0059】芳香族カルボン酸および脂肪族ジカルボン
酸を含むポリエステル(テレフタル酸14モル%、イソ
フタル酸16モル%、アジピン酸20モル%、エチレン
グリコール28モル%、ネオペンチルグリコール22モ
ル%、数平均分子量19,800(ポリスチレン換
算))10部に、ε−カプロラクトン90部とを加え
て、不活性ガスで雰囲気を置換し、165℃で1時間、
あらかじめ主原料タンク中で混合し調整した。触媒は触
媒供給ポンプにより、主原料供給ポンプの直前で内径1
/4インチ、長さ15.5cmのスタティックミキサー
(ノリタケ製、ミキシングエレメント12個内臓)によ
り主原料と混合した。
Polyester containing aromatic carboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid (terephthalic acid 14 mol%, isophthalic acid 16 mol%, adipic acid 20 mol%, ethylene glycol 28 mol%, neopentyl glycol 22 mol%, number average molecular weight 90 parts of ε-caprolactone was added to 10 parts of 19,800 (polystyrene equivalent), the atmosphere was replaced with an inert gas, and the mixture was heated at 165 ° C. for 1 hour.
It was mixed and adjusted in advance in the main raw material tank. The catalyst is supplied by the catalyst supply pump, and the inner diameter is 1 just before the main raw material supply pump.
The mixture was mixed with the main raw material by a static mixer having a length of / 4 inch and a length of 15.5 cm (manufactured by Noritake Co., Ltd. with 12 mixing elements).

【0060】触媒としてチタン酸テトライソプロピル
0.04部用い、以下の条件で連続的に重合を行った。 主原料供給流量: 400ml/時間 触媒供給流量: 1.6ml/時間 反応温度: 175℃ 循環重合ラインに循環される流量: 2l/時間 還流比: 5 得られた重合物の各種の性状や物性測定を行った。数平
均分子量32,900のラクトン系共重合体が確認され
た。ラクトン系共重合体に基づく高分子量のGPCのピ
ークは単一で単一の共重合体が生成していた。ε−カプ
ロラクトンモノマーは0.3%が残留した。融点は6
0.6℃であった。
Using 0.04 part of tetraisopropyl titanate as a catalyst, polymerization was continuously carried out under the following conditions. Main raw material supply flow rate: 400 ml / hour Catalyst supply flow rate: 1.6 ml / hour Reaction temperature: 175 ° C. Flow rate circulated in circulation polymerization line: 2 l / hour Reflux ratio: 5 Measurement of various properties and physical properties of the obtained polymer I went. A lactone-based copolymer having a number average molecular weight of 32,900 was confirmed. The peak of high molecular weight GPC based on the lactone-based copolymer was single, and a single copolymer was formed. 0.3% of ε-caprolactone monomer remained. Melting point is 6
It was 0.6 ° C.

【0061】〔比較例1〕ポリエチレンテレフタレート
(シート状)90部に、ポリε−カプロラクトン10部
を加え、オクタン酸錫を0.02部加えて、不活性ガス
で雰囲気を置換し、220℃で3時間、反応させた。反
応中、ポリε−カプロラクトンは溶融し、著しい褐色に
着色した。ポリエチレンテレフタレートはわずかに軟化
するのみで共重合体は生成しなかった。
Comparative Example 1 To 90 parts of polyethylene terephthalate (sheet form), 10 parts of poly ε-caprolactone was added, and 0.02 part of tin octoate was added, and the atmosphere was replaced with an inert gas. The reaction was carried out for 3 hours. During the reaction, the poly ε-caprolactone melted and became a very brown color. Polyethylene terephthalate softened only slightly and no copolymer was formed.

【0062】〔比較例2〕ポリエチレンテレフタレート
(重量平均分子量18,300)10部に、ε−カプロ
ラクトン10部を加え、オクタン酸錫を0.02部加え
て、不活性ガスで雰囲気を置換し、165℃で8時間、
反応させ、分子量45,800の共重合体が得られ、白
色不透明の樹脂であった。
Comparative Example 2 10 parts of polyethylene terephthalate (weight average molecular weight 18,300) was added with 10 parts of ε-caprolactone, 0.02 part of tin octanoate was added, and the atmosphere was replaced with an inert gas. 8 hours at 165 ° C
The reaction was performed to obtain a copolymer having a molecular weight of 45,800, which was a white opaque resin.

【0063】[0063]

【発明の効果】ラクトン系共重合体と、芳香族ジカルボ
ン酸と脂肪族ジカルボン酸を含むポリエステルにラクト
ンを開環付加重合およびエステル交換反応させるラクト
ン系共重合体の製造方法に関するものである。本発明に
よるラクトン系共重合体は高い強度をもち、引っ張り粘
弾性にして500〜20,000kg/cm をもち、
広く汎用樹脂として使用し得る。発泡用樹脂、押し出し
成形用樹脂、射出成形用樹脂、シートおよびフィルム用
樹脂に使用でき、包装材料、食品包装に有用である。
EFFECT OF THE INVENTION Lactone in which lactone is subjected to ring-opening addition polymerization and transesterification reaction with a lactone copolymer and a polyester containing an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid.
Those concerning the manufacturing method of the emission copolymer. The lactone-based copolymer according to the present invention has high strength and tensile viscosity.
It has elasticity of 500 to 20,000 kg / cm 2 ,
It can be widely used as a general-purpose resin. Foaming resin, extrusion
Molding resin, injection molding resin, sheet and film
It can be used for resins and is useful for packaging materials and food packaging.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ラクトン(A)と、芳香族ジカルボン酸成
分とジオール成分の繰り返し単位、および脂肪族ジカル
ボン酸成分とジオール成分の繰り返し単位を必須の構成
成分として有する重量平均分子量が2万〜40万である
ポリエステル(B)とを、開環重合触媒(C)の存在下
に反応させることを特徴とするラクトン系共重合体の製
造方法。
1. A 20,000 to 40 weight average molecular weight having lactone (A), a repeating unit of an aromatic dicarboxylic acid component and a diol component, and a repeating unit of an aliphatic dicarboxylic acid component and a diol component as essential constituents. A method for producing a lactone-based copolymer, which comprises reacting the polyester (B) in the presence of a ring-opening polymerization catalyst (C).
【請求項2】ラクトン(A)とポリエステル(B)の合
計100重量部に対して、ラクトン(A)の重量比が、
70〜99重量部である請求項1記載の製造方法。
2. The weight ratio of lactone (A) to 100 parts by weight of the total of lactone (A) and polyester (B) is
The manufacturing method according to claim 1, wherein the amount is 70 to 99 parts by weight.
【請求項3】ポリエステル(B)が、芳香族ジカルボン
酸がテレフタル酸および/またはイソフタル酸であり、
かつ脂肪族ジカルボン酸が炭素原子数4〜20の脂肪族
ジカルボンから成る重量平均分子量が2万〜40万であ
るポリエステルであることを特徴とする請求項1記載の
製造方法。
3. A polyester (B), wherein the aromatic dicarboxylic acid is terephthalic acid and / or isophthalic acid,
The production method according to claim 1, wherein the aliphatic dicarboxylic acid is a polyester composed of an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and having a weight average molecular weight of 20,000 to 400,000.
【請求項4】ポリエステル(B)が、芳香族ジカルボン
酸がテレフタル酸および/またはイソフタル酸であり、
かつ脂肪族ジカルボン酸が炭素原子数4〜20の脂肪族
ジカルボンから成る重量平均分子量が2万〜40万であ
るポリエステルであることを特徴とする請求項2記載の
製造方法。
4. A polyester (B), wherein the aromatic dicarboxylic acid is terephthalic acid and / or isophthalic acid,
The production method according to claim 2, wherein the aliphatic dicarboxylic acid is a polyester composed of an aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms and having a weight average molecular weight of 20,000 to 400,000.
【請求項5】ポリエステル(B)が、融点もしくは軟化
点が180℃以下であるポリエステルであることを特徴
とする請求項1から4のいずれか1つに記載の製造方
法。
5. The production method according to claim 1, wherein the polyester (B) is a polyester having a melting point or a softening point of 180 ° C. or lower.
【請求項6】ラクトン(A)と重量平均分子量が2万〜
40万であるポリエステル(B)とを、スタティック・
ミキサーを備えた連続反応装置内で反応をさせることを
特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の製造
方法。
6. A lactone (A) and a weight average molecular weight of 20,000 to.
Polyester (B) which is 400,000
The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the reaction is carried out in a continuous reaction device equipped with a mixer.
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