JP5359706B2 - ポリ乳酸系ブロック共重合体 - Google Patents
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30≧(P)/(M)≧1
有機リン化合物の添加量は、重合に用いる触媒量に対し0.5〜30倍モルが好ましく、特に0.5〜10倍モルが好ましい。0.5倍モルより少ないとラクチド低減効果を得にくいことがあり、10倍モルより多く添加しても効果に差異が生じない傾向にある。
もちろん、R1、R2、R3の全てがポリ乳酸セグメントであるものが含まれても良いが、そのような構造であると、重合触媒を失活するための相互作用部位を有さないため残留ラクチドを低減する効果が小さくなる傾向にある。そのため、R1、R2、R3のうち少なくとも一つがポリ乳酸セグメントであり、それ以外は水素またはアルキル基であることが好ましく、特にR3がポリ乳酸セグメントであり、それ以外は水素またはアルキル基であることがさらに好ましい。ポリ乳酸セグメントでないR1、R2、R3は水素であることが更に好ましい。
クロロホルムを移動相とし、カラムにTSKgel SuperHZM−N(TOSOH社製)を2本連結し、示唆屈折率検出器にRID−10A(SHIMADZU社製)を用いたGPCによって測定した結果から計算して、ポリスチレン換算した値を用いた。また、表1中、PLLAはポリL−乳酸、PDLAはポリD−乳酸、PHMCはポリヘキサメチレンカーボネートジオールをそれぞれ表している。
試料をクロロホルム−dに溶解し、500MHzの核磁気共鳴スペクトル(NMR)装置(Brucker社製ARX500)を用い、ポリ乳酸に由来するプロトンの積分値とラクチドに由来するプロトンの積分値の比から算出した。
試料40mgをクロロホルム−d/DMSO−d=1/1(体積比)混合溶媒0.6mlに溶解し、リン酸5μlを添加後、室温で1時間放置し、500MHzの核磁気共鳴スペクトル(NMR)装置を用い、1H−NMRを測定した。
1H−NMRの結果に基づいて、有機リン化合物に由来するピークの積分比とポリ乳酸に由来するピークの積分比との対比から一般式1のR1、R2が添加前の構造から変化しておらずR3にポリ乳酸セグメントが結合した有機リン化合物と、一般式1のR1、R2、R3共に添加前の構造から変化していない有機リン化合物とに分けて有機リン化合物の量を算出した。
更に、合成したポリ乳酸樹脂500mgをクロロホルム−d/DMSO−d=1/1混合溶媒(体積比)2.5mlに溶解し、リン酸約80mgを添加後、室温で1時間放置し、500MHzの核磁気共鳴スペクトル(NMR)装置を用い、31P−NMRを測定した。31P−NMRの結果より、1H−NMRではピークが見えなかった有機リン化合物の存在が明らかになった。
先に1H−NMR測定から算出した有機リン化合物の量と31P−NMR測定の結果から、ポリ乳酸中に含まれる有機リン化合物のうちポリ乳酸に共重合されている有機リン化合物の量を算出した。
算出した共重合されている有機リン化合物の量(mol%)は、ポリ乳酸を構成するラクチドに対する量を表す。
重合後のポリマー0.2gに硝酸3mLを添加し、密閉性高圧湿式分解法により測定液を調整した。測定液をICP発光法により定量した。
試料3.5mgをパンに封入し、DSC−50(Shimadzu社製)を用いて10℃/分の速度で昇温し、測定した。
温度40℃、湿度85%の条件下に試料を14日放置し、その前後の重量平均分子量(Mw)および分散度(PDI)を測定し、比較した。
数平均分子量(Mn)が2000Da(500MHz 1H NMR(ARX500(Brucker社製))により測定)のポリヘキサメチレンカーボネートジオール(PHMC)とジフェニルカーボネートとを反応させ、数平均分子量(Mn)が10000Daまたは15000Da(500MHz 1H NMR(ARX500(Brucker社製))により測定)のPHMCを合成した。
数平均分子量(Mn)が15000DaのPHMC1.5g、D−ラクチド1.0gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液2.8μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したL−ラクチド1.0gを入れ、0.1g/mlの濃度に調製したジエトキシホスフィニル酢酸エチルのトルエン溶液9.3μlを添加して、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、B−A−C−A−B(PLLA−PDLA−PHMC−PDLA−PLLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善され、貯蔵安定性が向上していることが分かる。
数平均分子量(Mn)が15000DaのPHMC1.5g、L−ラクチド1.0gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液2.8μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したD−ラクチド1.0gを入れ、0.1g/mlの濃度に調製したジエトキシホスフィニル酢酸エチルのトルエン溶液9.3μlを添加して、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、A−B−C−B−A(PDLA−PLLA−PHMC−PLLA−PDLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善され、貯蔵安定性が向上していることが分かる。
数平均分子量(Mn)が10000DaのPHMC1.0g、D−ラクチド1.5gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液4.2μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したL−ラクチド1.5gを入れ、0.1g/mlの濃度に調製したジエトキシホスフィニル酢酸エチルのトルエン溶液14.0μlを添加して、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、B−A−C−A−B(PLLA−PDLA−PHMC−PDLA−PLLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善され、貯蔵安定性が向上していることが分かる。
数平均分子量(Mn)が10000DaのPHMC1.0g、L−ラクチド1.5gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液4.2μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したD−ラクチド1.5gを入れ、0.1g/mlの濃度に調製したジエトキシホスフィニル酢酸エチルのトルエン溶液14.0μlを添加して、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、A−B−C−B−A(PDLA−PLLA−PHMC−PLLA−PDLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善され、貯蔵安定性が向上していることが分かる。
ジエトキシホスフィニル酢酸エチルのトルエン溶液の量を46.7μlにした以外は実施例1と同様の方法でサンプルを合成した。
ジエトキシホスフィニル酢酸エチルのトルエン溶液の量を46.7μlにした以外は実施例2と同様の方法でサンプルを合成した。
数平均分子量(Mn)が15000DaのPHMC1.5g、D−ラクチド1.0gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液2.8μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したL−ラクチド1.0gを入れ、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、B−A−C−A−B(PLLA−PDLA−PHMC−PDLA−PLLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善されているものの残留ラクチド量が多く、貯蔵安定性が悪いことが分かる。
数平均分子量(Mn)が15000DaのPHMC1.5g、L−ラクチド1.0gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液2.8μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したD−ラクチド1.0gを入れ、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、A−B−C−B−A(PDLA−PLLA−PHMC−PLLA−PDLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善されているものの残留ラクチド量が多く、貯蔵安定性が悪いことが分かる。
数平均分子量(Mn)が10000DaのPHMC1.0g、D−ラクチド1.5gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液4.2μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したL−ラクチド1.5gを入れ、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、B−A−C−A−B(PLLA−PDLA−PHMC−PDLA−PLLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善されているものの残留ラクチド量が多く、貯蔵安定性が悪いことが分かる。
数平均分子量(Mn)が10000DaのPHMC1.0g、L−ラクチド1.5gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液4.2μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したD−ラクチド1.5gを入れ、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、A−B−C−B−A(PDLA−PLLA−PHMC−PLLA−PDLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善されているものの残留ラクチド量が多く、貯蔵安定性が悪いことが分かる。
数平均分子量(Mn)が15000DaのPHMC1.5g、D−ラクチド1.0gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液2.8μlを添加した。を添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したL−ラクチド1.0gを入れ、0.1g/mlの濃度に調製したリン酸トリメチルのトルエン溶液29.2μlを添加して、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、B−A−C−A−B(PLLA−PDLA−PHMC−PDLA−PLLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善されているものの残留ラクチド量が多く、貯蔵安定性が悪いことが分かる。
数平均分子量(Mn)が15000DaのPHMC1.5g、L−ラクチド1.0gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液2.8μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したD−ラクチド1.0gを入れ、0.1g/mlの濃度に調製したリン酸トリメチルのトルエン溶液29.2μlを添加して、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、A−B−C−B−A(PDLA−PLLA−PHMC−PLLA−PDLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善されているものの残留ラクチド量が多く、貯蔵安定性が悪いことが分かる。
数平均分子量(Mn)が10000DaのPHMC1.0g、D−ラクチド1.5gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液4.2μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したL−ラクチド1.5gを入れ、0.1g/mlの濃度に調製したリン酸トリメチルのトルエン溶液43.8μlを添加して、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、B−A−C−A−B(PLLA−PDLA−PHMC−PDLA−PLLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善されているものの残留ラクチド量が多く、貯蔵安定性が悪いことが分かる。
数平均分子量(Mn)が10000DaのPHMC1.0g、L−ラクチド1.5gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液4.2μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧した。続いて、減圧乾燥したD−ラクチド1.5gを入れ、0.1g/mlの濃度に調製したリン酸トリメチルのトルエン溶液43.8μlを添加して、さらに1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、A−B−C−B−A(PDLA−PLLA−PHMC−PLLA−PDLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が高く耐熱性が改善されているものの残留ラクチド量が多く、貯蔵安定性が悪いことが分かる。
数平均分子量(Mn)が15000DaのPHMC1.5g、D−ラクチド2.0gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液2.8μl、0.1g/mlの濃度に調製したジエトキシホスフィニル酢酸エチルのトルエン溶液9.3μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、A−C−A(PDLA−PHMC−PDLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が低く耐熱性が十分でないが、貯蔵安定性が向上していることが分かる。
数平均分子量(Mn)が15000DaのPHMC1.5g、L−ラクチド2.0gを入れ、減圧乾燥後、窒素雰囲気下で0.2g/mlの濃度に調製したオクチル酸スズ(Sn(Oct)2)のトルエン溶液2.8μl、0.1g/mlの濃度に調製したジエトキシホスフィニル酢酸エチルのトルエン溶液9.3μlを添加した。その後180℃で1.5時間反応させ、0.1Torrで0.5時間減圧し、B−C−B(PLLA−PHMC−PLLA)ブロック共重合体を合成した。樹脂中に含まれるスズ、リン元素量、共重合されているリン化合物の量、残留ラクチド量、融点、ならびに貯蔵安定性試験前後の重量平均分子量(Mw)(Da)および分散度(PDI)を表1に示す。表1より本発明のポリ乳酸系ブロック共重合体は、融点が低く耐熱性が十分でないが、貯蔵安定性が向上していることが分かる。
Claims (8)
- 前記Aセグメント中、もしくは前記Bセグメント中、前記有機リン化合物が、R1、R2およびR3のうち少なくとも一箇所で結合していることを特徴とする請求項1または2に記載のポリ乳酸系ブロック共重合体。
- 前記Aセグメントと前記Bセグメントのうち、外側のセグメント中、前記有機リン化合物が、R3で結合していることを特徴とする請求項3に記載のポリ乳酸系ブロック共重合体。
- 前記Aセグメントと前記Bセグメントとの比率が1:0.2〜5である、請求項1〜4のいずれかに記載のポリ乳酸系ブロック共重合体。
- 前記Aセグメントと前記Bセグメントを合わせたセグメント中の、リン元素(P)と重合触媒由来の金属元素(M)のモル比が以下の関係を満足する請求項1〜5のいずれかに記載のポリ乳酸系ブロック共重合体。
30≧(P)/(M)≧1 - 脂肪族カーボネート単位が1,6−ヘキサンジオール残基からなるポリカーボネートジオールである、請求項1〜6のいずれかに記載のポリ乳酸系ブロック共重合体。
- 脂肪族カーボネート単位を主として含むセグメントの数平均分子量が2000以上である、請求項1〜7のいずれかに記載のポリ乳酸系ブロック共重合体。
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