JPH06287279A - Production of lactide-based graft copolymer - Google Patents

Production of lactide-based graft copolymer

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JPH06287279A
JPH06287279A JP7346393A JP7346393A JPH06287279A JP H06287279 A JPH06287279 A JP H06287279A JP 7346393 A JP7346393 A JP 7346393A JP 7346393 A JP7346393 A JP 7346393A JP H06287279 A JPH06287279 A JP H06287279A
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JP
Japan
Prior art keywords
lactide
cellulose
graft copolymer
melting point
cellulose ester
Prior art date
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Pending
Application number
JP7346393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ebato
博 江波戸
Yoichi Murakami
陽一 村上
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication of JPH06287279A publication Critical patent/JPH06287279A/en
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  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce the subject composition exhibiting transparency, degradability and thermoplastic properties and useful for lamination, etc., by ring-opening graft copolymerization between a lactide and a cellulose ester in the presence of an esterification catalyst. CONSTITUTION:The objective composition is prepared by ring-opening graft copolymerization between (A) a lactide and (B) a cellulose ester or a cellulose ether in the presence of (C) an esterification catalyst. In addition, e.g. a lactide containing L-lactide in an amount of >=90wt.% based on the whole lactide, a cellulose ester (e.g. cellulose acetate) having 50 to 60% esterification degree and >=100 polymerization degree and tin octanate are recommendably used respectively as the components (A), (B) and (C).

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はラクタイドをセルロース
エステルまたはセルロースエーテルに開環グラフト共重
合して得られるラクタイド系グラフト共重合体の製造方
法に関するものである。本発明によって得られるラクタ
イド系グラフト共重合体は透明性を持ち、かつ分解性、
熱可塑的性質を有し、ラミネーション、インキ用樹脂を
始め、フィルム用材料、成形用樹脂として有用である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a lactide-based graft copolymer obtained by ring-opening graft copolymerization of lactide with cellulose ester or cellulose ether. The lactide-based graft copolymer obtained by the present invention has transparency and degradability,
It has thermoplastic properties and is useful as resin for lamination, ink, film material and molding resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ラクタイド系グラフト共重合体つ
いては、特開昭59−86621号公報に、ε−カプロ
ラクトンをセルロースエステルにグラフト共重合する製
造方法が記載されている。また、セルロースに対してラ
クタイドをグラフト化する技術が特公平1−38402
号公報によって提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-86621 discloses a method for graft copolymerizing ε-caprolactone with a cellulose ester for a lactide-based graft copolymer. In addition, the technique of grafting lactide to cellulose is disclosed in Japanese Patent Publication No. 38402/1989.
It is proposed by the gazette.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭59−86
621号公報に従った製造方法の場合、ε−カプロラク
トンからなるグラフト鎖の性質によって、生成する樹脂
は白濁し、透明性の良い樹脂を得ることはできず、しか
も、融点、ガラス転移温度が低く、熱的性質が十分では
ない。また特公平01−38402号公報の製造方法で
は、セルロースはラクタイドや溶剤に不溶なため、開環
グラフト共重合は当初不均質反応に始まり、反応の進行
は遅く、しかも、得られた共重合体に透明性はない。ま
た、反応温度が高く、セルロースが着色する場合も見
れ、透明性に優れた樹脂が得られない問題点があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention JP-A-59-86
In the case of the production method according to Japanese Patent No. 621, due to the nature of the graft chain consisting of ε-caprolactone, the resulting resin becomes cloudy and a resin having good transparency cannot be obtained, and furthermore, the melting point and the glass transition temperature are low. , Thermal properties are not enough. Further, in the production method of Japanese Patent Publication No. 01-38402, since the cellulose is insoluble in lactide and solvent, the ring-opening graft copolymerization initially starts as a heterogeneous reaction, the reaction progresses slowly, and the obtained copolymer is obtained. Is not transparent. Further, the reaction temperature is high, and the case where the cellulose is colored can be seen, and there is a problem that a resin having excellent transparency cannot be obtained.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等はこのような
問題に対し、鋭意検討の結果、乳酸の二量体であるラク
タイドとセルロースエステルまたはセルロースエーテル
とを開環グラフト共重合すると、十分な透明性と成形用
樹脂に必要な融点と適度なガラス転移温度を有するラク
タイド系グラフト共重合体が得られることを見い出し、
本発明を完成するに至った。すなわち、本発明はラクタ
イド(A)とセルロースエステルまたはセルロースエー
テル(B)とをエステル化触媒(C)の存在下に開環グ
ラフト共重合させることを特徴とするラクタイド系グラ
フト共重合体の製造方法を提供するものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made diligent studies on such problems, and as a result, it was found that ring-opening graft copolymerization of lactide, which is a dimer of lactic acid, and cellulose ester or cellulose ether Found that a lactide-based graft copolymer having a sufficient transparency and a melting point required for a molding resin and an appropriate glass transition temperature can be obtained,
The present invention has been completed. That is, the present invention is a method for producing a lactide-based graft copolymer, which comprises subjecting lactide (A) and cellulose ester or cellulose ether (B) to ring-opening graft copolymerization in the presence of an esterification catalyst (C). Is provided.

【0005】本発明に用いるラクタイド(A)は乳酸を
環状二量化した化合物である。ラクタイドには2つのL
−乳酸からなるL−ラクタイド、2つのD−乳酸からな
るD−ラクタイド、L−乳酸とD−乳酸からなるMES
O−ラクタイドが存在する。L−ラクタイド、またはD
−ラクタイドの一方のみを含む共重合体は結晶化し、高
融点が得られ、L−ラクタイドとD−ラクタイドの両者
を含む共重合体はより透明性の良い樹脂が得られる。本
発明のラクタイド系グラフト共重合体はこれら3種のラ
クタイドを任意に組み合わせることによって、目的に応
じて、好ましい樹脂特性を実現できる。
The lactide (A) used in the present invention is a compound obtained by cyclic dimerization of lactic acid. Two L's for lactide
-L-lactide composed of lactic acid, D-lactide composed of two D-lactic acids, MES composed of L-lactic acid and D-lactic acid
O-lactide is present. L-lactide, or D
-A copolymer containing only one of the lactides is crystallized to obtain a high melting point, and a copolymer containing both L-lactide and D-lactide gives a resin having better transparency. The lactide-based graft copolymer of the present invention can realize preferable resin properties depending on the purpose by arbitrarily combining these three types of lactide.

【0006】なかでも、140℃以上の室温以上さらに
40℃以上の高いガラス転移点を発現するためには、ラ
クタイド(A)はL−ラクタイドを総ラクタイド中75
%以上含むものが好ましく、さらに160℃以上の高融
点の樹脂を得るためにはL−ラクタイドを総ラクタイド
中90%以上含むものが好ましい。本発明に用いられる
セルロースエステルは、特に限定すべきものではない
が、ラクタイドとの混和性および透明性の良いグラフト
共重合体を得る点からは、セルロースユニット中の水酸
基のエステル化度が43%〜65程度で、かつ、重合度
が100以上のものが好ましく、なかでもエステル化度
50〜60%で、かつ重合度が100以上のものが特に
好ましく用いられる。より具体的例には酢酸セルロー
ス、酢酸酪酸セルロースのように、ラクタイドと相溶性
の良いものが好ましく、なかでも、酢酸セルロースのよ
うに、エステル交換反応によって発生する有機酸が低沸
点であるものが特に好ましい。
Among them, in order to develop a high glass transition temperature of not less than 140 ° C. and not less than 40 ° C., lactide (A) contains L-lactide in 75% of the total lactide.
%, More preferably 90% or more of the total lactide in order to obtain a resin having a high melting point of 160 ° C. or higher. The cellulose ester used in the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a graft copolymer having good compatibility with lactide and good transparency, the degree of esterification of the hydroxyl group in the cellulose unit is 43% to 43%. Those having a degree of polymerization of about 65 and a degree of polymerization of 100 or more are preferable, and those having a degree of esterification of 50 to 60% and a degree of polymerization of 100 or more are particularly preferably used. More specific examples are those having good compatibility with lactide, such as cellulose acetate and cellulose acetate butyrate, and among them, those having a low boiling point of an organic acid generated by a transesterification reaction, such as cellulose acetate. Particularly preferred.

【0007】セルロースユニット中の水酸基のエステル
化度を上げると、反応混和性は向上し、透明性の良いグ
ラフト共重合体が得られるが、融点およびガラス転移点
は低いものが得られる傾向にある。またセルロースエス
テルのほかにセルロースエーテルでもラクタイドの開環
グラフト共重合が可能であり、具体例として、エチルセ
ルロースが挙げられる。セルロースエーテル類を用いた
場合は、セルロースエステル類を用いるよりも、融点お
よびガラス転移点は低いものが得られる傾向にある。そ
れ故、用途により、融点およびガラス転移点の低いグラ
フト共重合体を得るためには、セルロースエーテルを用
いるか、セルロースエステルのセルロースユニット中の
水酸基のエステル化度を40%より下げることが好まし
く、それらは目的とするグラフト共重合体の用途により
各々決定される。
When the degree of esterification of the hydroxyl group in the cellulose unit is increased, the reaction miscibility is improved and a graft copolymer having good transparency can be obtained, but a polymer having a low melting point and a glass transition point tends to be obtained. . Furthermore, ring-opening graft copolymerization of lactide is possible with cellulose ether as well as cellulose ester, and ethyl cellulose can be mentioned as a specific example. When cellulose ethers are used, those having a lower melting point and glass transition point tend to be obtained than when cellulose esters are used. Therefore, depending on the use, in order to obtain a graft copolymer having a low melting point and a low glass transition point, it is preferable to use cellulose ether or to lower the esterification degree of the hydroxyl group in the cellulose unit of the cellulose ester to less than 40%, They are each determined by the intended use of the graft copolymer.

【0008】本発明で使用するエステル化触媒(C)と
しては、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挙げら
れ、特に誘導体については金属有機化合物、炭酸塩、酸
化物、ハロゲン化物が好ましい。具体的には、オクタン
酸錫、塩化錫、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
ニウムがエステル化触媒として適している。
Examples of the esterification catalyst (C) used in the present invention include metals such as tin, zinc, lead, titanium, bismuth, zirconium and germanium, and their derivatives. Particularly, the derivatives include metal organic compounds and carbonates. , Oxides and halides are preferred. Specifically, tin octoate, tin chloride, zinc chloride, lead oxide, lead carbonate, titanium chloride, alkoxy titanium, germanium oxide, and zirconium oxide are suitable as the esterification catalyst.

【0009】本発明のグラフト共重合体の製造方法にお
いては、用いるラクタイド(A)とセルロースエステル
またはセルロースエーテル(B)の重量比(A)/
(B)は、1以上、つまり、セルロースエステルまたは
セルロースエーテル(B)1〜50重量部をラクタイド
99〜50重量部に加えて開環グラフト共重合を行うこ
とが好ましい。なかでも、ラクタイド(A)とセルロー
スエステルまたはセルロースエーテル(B)の重量比
(A)/(B)が70/30以上の場合、セルロースエ
ステルまたはセルロースエーテルがラクタイドに溶解し
易く、反応の進行は容易に進行するので好ましい。即
ち、セルロースエステルまたはセルロースエーテル
(B)1〜30重量部をラクタイド99〜70重量部に
加えて開環グラフト共重合を行うことが好ましい。
In the method for producing the graft copolymer of the present invention, the weight ratio (A) / lactide (A) to cellulose ester or cellulose ether (B) used is (A) /
(B) is preferably 1 or more, that is, 1 to 50 parts by weight of cellulose ester or cellulose ether (B) is added to 99 to 50 parts by weight of lactide to perform ring-opening graft copolymerization. In particular, when the weight ratio (A) / (B) of lactide (A) and cellulose ester or cellulose ether (B) is 70/30 or more, the cellulose ester or cellulose ether is easily dissolved in lactide and the reaction progresses. It is preferable because it proceeds easily. That is, it is preferable to add 1 to 30 parts by weight of cellulose ester or cellulose ether (B) to 99 to 70 parts by weight of lactide to perform ring-opening graft copolymerization.

【0010】本発明の方法によるラクタイド系共重合体
を得るには、例えば、ラクタイド(A)とセルロースエ
ステルまたはセルロースエーテル(B)を加温、または
溶媒によって混合後、触媒を添加する。反応温度として
はラクタイドの融点未満、セルロースエステルまたはセ
ルロースエーテルの融点以下の反応温度が、得られたラ
クタイド系グラフト共重合体の着色を防ぐことができ望
ましい。ラクタイドの融点以下では、反応系が均質にな
り難く不適当であり、セルロースエステルまたはセルロ
ースエーテルの融点以上の温度ではセルロースエステル
またはセルロースエーテル(B)の分解が起こり着色が
起こる。具体的には、反応温度はラクタイドの融点以上
から180℃以下の反応温度が、得られたラクタイド系
グラフト共重合体の着色を防ぐことができ望ましい。
To obtain the lactide copolymer by the method of the present invention, for example, lactide (A) and cellulose ester or cellulose ether (B) are heated or mixed with a solvent, and then a catalyst is added. The reaction temperature is preferably lower than the melting point of lactide and lower than or equal to the melting point of cellulose ester or cellulose ether, because the obtained lactide-based graft copolymer can be prevented from being colored. Below the melting point of the lactide, the reaction system is not suitable because it is difficult to be homogeneous, and above the melting point of the cellulose ester or cellulose ether, the cellulose ester or cellulose ether (B) is decomposed and coloring occurs. Specifically, the reaction temperature is preferably from the melting point of lactide to 180 ° C. or less because it can prevent coloring of the obtained lactide-based graft copolymer.

【0011】反応は乾燥した不活性ガス雰囲気下で行な
うことが好ましい。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
ラクタイド(A)、セルロースエステルまたはセルロー
スエーテル(B)は水分を除去し、乾燥させておく必要
がある。エステル交換反応によって発生した有機酸、残
留したラクタイド、溶剤を取り除く目的で減圧下で反応
を行うこともでき、これらは連続で行なうことが出来
る。また反応後に減圧下でこれらを取り除くこともでき
る。
The reaction is preferably carried out in a dry inert gas atmosphere. Especially under nitrogen and argon gas atmosphere,
Alternatively, the reaction is performed in a bubbling state. At the same time, it is necessary to remove water from the lactide (A), cellulose ester or cellulose ether (B) which is a raw material, and to dry it. The reaction can be carried out under reduced pressure for the purpose of removing the organic acid generated by the transesterification reaction, the residual lactide and the solvent, and these can be carried out continuously. Further, these can be removed under reduced pressure after the reaction.

【0012】本発明のラクタイド系グラフト共重合体
は、単独で十分可塑化作用があり成形性を有するが、必
要に応じて、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、通常の可塑剤、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
ングリコール等が挙げられる。
The lactide-type graft copolymer of the present invention alone has a sufficient plasticizing action and has moldability, but if necessary, after polymerization of polyester, epoxy derivative, phthalate ester, polyether, or the like, or Further good thermoplasticity can be imparted by adding it at the time of molding. Specific examples thereof include ordinary plasticizers, adipic acid type polyesters, sebacic acid type polyesters, fatty acid epoxy derivatives, diethyl phthalate, dioctyl phthalate, diphenyl phthalate, dicyclohexyl phthalate and polyethylene glycol.

【0013】本発明のグラフト共重合体に、必要に応
じ、更に燐酸エステル、イソシアネート、カルボジイミ
ド等の安定剤を添加し、成形時の熱的安定性を向上させ
ることもできる。本発明のラクタイド系グラフト共重合
体は、生分解されるセルロースと乳酸から構成される共
重合体であり、自然界において、生分解され、地球環境
に適合した汎用性の成形用樹脂である。
If necessary, stabilizers such as phosphoric acid esters, isocyanates, carbodiimides, etc. may be added to the graft copolymer of the present invention to improve the thermal stability during molding. The lactide-based graft copolymer of the present invention is a biodegradable copolymer composed of cellulose and lactic acid, and is a versatile molding resin that is biodegradable in nature and is suitable for the global environment.

【0014】[0014]

【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 by weight unless otherwise specified.

【0015】〔実施例1〕酢酸セルロース(酢化度55
%、平均重合度140)10部にラクタイド90部を加
えて、不活性ガス雰囲気下で、165℃で1時間、両者
を溶融・混合させ、エステル化触媒としてオクタン酸錫
を0.02部加え、この後8時間、反応を行い生成した
ラクタイド系グラフト共重合体を取り出した。褐色を帯
びた透明な樹脂が得られた。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)の結果から原料酢
酸セルロースの分子量よりも大きな分子量を持ったグラ
フト共重合体が確認された。
[Example 1] Cellulose acetate (degree of acetylation 55
%, Average degree of polymerization 140) 90 parts of lactide was added to 10 parts, and both were melted and mixed at 165 ° C. for 1 hour under an inert gas atmosphere, and 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst. After that, the reaction was carried out for 8 hours, and the lactide-based graft copolymer produced was taken out. A brownish transparent resin was obtained. From the result of gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC), a graft copolymer having a molecular weight larger than that of the raw material cellulose acetate was confirmed.

【0016】他にも平均分子量2〜3万程度の低分子量
のポリマー(ラクタイドホモポリマー)の存在も認めら
れ、ラクタイドモノマーは2%が残留した。このラクタ
イド系グラフト共重合体の示差熱量分析(以下DSCと
略す。)を行った結果、ガラス転移点は51.3℃、融
点は162.5℃であった。DSCにおけるガラス転移
点および融点のピークは単一で、組成物が相分離せず混
合していることを示している。
In addition, the presence of a low molecular weight polymer (lactide homopolymer) having an average molecular weight of about 20,000 was recognized, and 2% of the lactide monomer remained. As a result of differential calorimetric analysis (hereinafter abbreviated as DSC) of this lactide-based graft copolymer, the glass transition point was 51.3 ° C, and the melting point was 162.5 ° C. The glass transition point and the melting point peak in DSC are single, indicating that the compositions are mixed without phase separation.

【0017】〔実施例2〕酢酸セルロース(酢化度55
%、平均重合度180)10部にラクタイド90部を加
えて、不活性ガス雰囲気下で、165℃で1時間、両者
を溶融・混合させ、エステル化触媒としてオクタン酸錫
を0.02部加えた。この後8時間、反応を行い、生成
したラクタイド系グラフト共重合体を取り出した。褐色
を帯びた透明な樹脂が得られた。GPCの結果からラク
タイド系グラフト共重合体が確認され、また他の低分子
量のポリマーも確認された。ラクタイドモノマーは3.
9%が残留した。このグラフト共重合体のDSCを行っ
た結果、ガラス転移点は50.7℃、融点は159.5
℃であった。また組成物が相分離せず混合していること
が示された。
[Example 2] Cellulose acetate (degree of acetylation 55
%, Average degree of polymerization 180) 90 parts lactide was added to 10 parts, and both were melted and mixed at 165 ° C. for 1 hour in an inert gas atmosphere, and 0.02 part tin octoate was added as an esterification catalyst. It was Thereafter, the reaction was carried out for 8 hours, and the produced lactide-based graft copolymer was taken out. A brownish transparent resin was obtained. From the results of GPC, a lactide-based graft copolymer was confirmed, and other low molecular weight polymers were also confirmed. Lactide monomer is 3.
9% remained. As a result of DSC of this graft copolymer, the glass transition point was 50.7 ° C., and the melting point was 159.5.
It was ℃. It was also shown that the compositions were mixed without phase separation.

【0018】〔実施例3〕酢酸セルロース(酢化度6
0.8%、平均重合度360)2部にラクタイド98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、エステル化触媒としてオ
クタン酸錫を0.02部加えた。この後8時間、反応を
行い、生成したラクタイド系グラフト共重合体を取り出
した。無色の透明な樹脂が得られた。GPCの結果から
ラクタイド系グラフト共重合体が確認された。ラクタイ
ドホモポリマーも確認された。ラクタイドモノマーは
3.1%が残留した。DSCを行った結果、ガラス転移
点は51.4℃、融点は174.5℃であった。また組
成物が相分離せず混合していることが示された。
Example 3 Cellulose acetate (Acetification degree 6
0.8%, average degree of polymerization of 360) 98 parts of lactide was added to 2 parts, and the atmosphere was replaced with an inert gas.
Both were melted and mixed for a period of time, and 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst. Thereafter, the reaction was carried out for 8 hours, and the produced lactide-based graft copolymer was taken out. A colorless transparent resin was obtained. From the result of GPC, a lactide-based graft copolymer was confirmed. Lactide homopolymer was also confirmed. 3.1% of the lactide monomer remained. As a result of DSC, the glass transition point was 51.4 ° C and the melting point was 174.5 ° C. It was also shown that the compositions were mixed without phase separation.

【0019】〔実施例4〕酢酸セルロース(酢化度6
0.8%、平均重合度360)5部にラクタイド95部
を加えて、165℃で1時間、両者を溶融・混合させ
た。エステル化触媒としてオクタン酸錫を0.02部加
え、減圧下(約10mmHg)に8時間、反応を行っ
た。黄色を帯びた透明な樹脂が得られた。GPCの結果
からラクタイド系グラフト共重合体が確認された。ラク
タイドホモポリマーも確認された。ラクタイドモノマー
は3.4%が残留した。DSCを行った結果、ガラス転
移点は54.6℃、融点は157.0℃であった。ま
た、組成物が相分離せず混合していることが示された。
[Example 4] Cellulose acetate (Acetification degree: 6)
95 parts of lactide was added to 5 parts of 0.8% and an average degree of polymerization of 360), and both were melted and mixed at 165 ° C. for 1 hour. 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst, and the reaction was carried out under reduced pressure (about 10 mmHg) for 8 hours. A yellowish transparent resin was obtained. From the result of GPC, a lactide-based graft copolymer was confirmed. Lactide homopolymer was also confirmed. 3.4% of the lactide monomer remained. As a result of DSC, the glass transition point was 54.6 ° C and the melting point was 157.0 ° C. It was also shown that the compositions were mixed without phase separation.

【0020】〔実施例5〕酢酸酪酸セルロース10部に
ラクタイド90部を加えて、エステル化触媒としてオク
タン酸錫を0.02部加え、反応を行った。得られたラ
クタイド系グラフト共重合体は褐色で透明な樹脂であっ
た。GPCの結果からラクタイド系グラフト共重合体が
確認された。ラクタイドモノマーは3.1%が残留し
た。DSCを行った結果、ガラス転移点は48.8℃、
融点は144.6℃であった。また組成物が相分離せず
混合していることが示された。
Example 5 90 parts of lactide was added to 10 parts of cellulose acetate butyrate, and 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst to carry out the reaction. The lactide-based graft copolymer obtained was a brown, transparent resin. From the result of GPC, a lactide-based graft copolymer was confirmed. 3.1% of the lactide monomer remained. As a result of DSC, the glass transition point was 48.8 ° C,
The melting point was 144.6 ° C. It was also shown that the compositions were mixed without phase separation.

【0021】〔実施例6〕エチルセルロース10部にラ
クタイド90部を加えて、エステル化触媒としてオクタ
ン酸錫を0.02部加え、反応を行った。得られたラク
タイド系グラフト共重合体は濃褐色な柔軟な樹脂であっ
た。GPCの結果からラクタイドと共重合したセルロー
ス誘導体が確認された。ラクタイドモノマーは15.1
%が残留した。DSCを行った結果、ガラス転移点は室
温以下であった。
Example 6 90 parts of lactide was added to 10 parts of ethyl cellulose, and 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst to carry out the reaction. The obtained lactide-based graft copolymer was a dark brown, flexible resin. From the result of GPC, a cellulose derivative copolymerized with lactide was confirmed. 15.1 for lactide monomer
% Remained. As a result of DSC, the glass transition point was room temperature or lower.

【0022】〔比較例1〕酢酸セルロース(酢化度55
%、平均重合度140)10部にε−カプロラクトン9
0部を加えて、不活性ガス雰囲気下で、165℃で1時
間、両者を溶融・混合させ、エステル化触媒としてオク
タン酸錫を0.02部加えた。この後8時間、反応を行
い、生成した組成物を取り出した。得られた組成物は白
色不透明のの脆い樹脂であった。GPCの結果からε−
カプロラクトンと共重合したセルロース誘導体が確認さ
れた。ε−カプロラクトンホモポリマーも確認された。
この組成物のDSCを行った結果、ガラス転移点は室温
以下、融点は53.0℃であった。
Comparative Example 1 Cellulose acetate (degree of acetylation 55
%, Average degree of polymerization 140) 10 parts of ε-caprolactone 9
0 part was added, and both were melted and mixed at 165 ° C. for 1 hour under an inert gas atmosphere, and 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst. Thereafter, the reaction was carried out for 8 hours, and the produced composition was taken out. The resulting composition was a white opaque, brittle resin. From the results of GPC, ε-
A cellulose derivative copolymerized with caprolactone was confirmed. Epsilon-caprolactone homopolymer was also confirmed.
As a result of DSC of this composition, the glass transition point was room temperature or lower and the melting point was 53.0 ° C.

【0023】〔比較例2〕セルロース10部にラクタイ
ド90部を加えて、不活性ガス雰囲気下で、165℃で
1時間、両者を混合させたがセルロースはラクタイドに
相溶しなかった。エステル化触媒としてオクタン酸錫を
0.02部加え、8時間、反応を行った。反応中もセル
ロースは溶解せず、着色し褐色となった。生成した組成
物はポリラクタイドのホモポリマーのみでラクタイド共
重合体は生成しなかった。
[Comparative Example 2] 90 parts of lactide was added to 10 parts of cellulose, and both were mixed in an inert gas atmosphere at 165 ° C for 1 hour, but cellulose was not compatible with lactide. 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst, and the reaction was carried out for 8 hours. Cellulose did not dissolve during the reaction and became colored brown. The composition produced was the homopolymer of polylactide only, and no lactide copolymer was produced.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は透明性を持ち、かつ分解性、熱
可塑的性質を有し、ラミネーション、インキ用樹脂を始
め、フィルム用材料、成形用樹脂として有用なラクタイ
ド系グラフト共重合体の製造方法を提供できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a lactide-based graft copolymer having transparency, decomposability and thermoplastic properties, which is useful as a lamination material, an ink resin, a film material, and a molding resin. A manufacturing method can be provided.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年3月16日[Submission date] March 16, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0006[Correction target item name] 0006

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0006】なかでも、140℃以上の融点および40
℃以上のラス転移点を発現するためには、ラクタイド
(A)はL−ラクタイドを総ラクタイド中75%以上含
むものが好ましく、さらに160℃以上の高融点の樹脂
を得るためにはL−ラクタイドを総ラクタイド中90%
以上含むものが好ましい。本発明に用いられるセルロー
スエステルは、特に限定すべきものではないが、ラクタ
イドとの混和性および透明性の良いグラフト共重合体を
得る点からは、セルロースユニット中の水酸基のエステ
ル化度が43%〜65程度で、かつ、重合度が100以
上のものが好ましく、なかでもエステル化度50〜60
%で、かつ重合度が100以上のものが特に好ましく用
いられる。より具体的例には酢酸セルロース、酢酸酪酸
セルロースのように、ラクタイドと相溶性の良いものが
好ましく、なかでも、酢酸セルロースのように、エステ
ル交換反応によって発生する有機酸が低沸点であるもの
が特に好ましい。
Above all, a melting point of 140 ° C. or higher and a melting point of 40
° C. In order to express the above glass transition point, lactide (A) is preferably one containing L- lactide 75% or more in the total lactide, to obtain a further 160 ° C. or more high-melting resin L- 90% of total lactide with lactide
Those including the above are preferable. The cellulose ester used in the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a graft copolymer having good compatibility with lactide and good transparency, the esterification degree of the hydroxyl group in the cellulose unit is 43% to It is preferable that the degree of polymerization is about 65 and the degree of polymerization is 100 or more, and the degree of esterification is 50-60.
%, And the degree of polymerization is 100 or more is particularly preferably used. More specific examples are those having good compatibility with lactide, such as cellulose acetate and cellulose acetate butyrate, and among them, those having a low boiling point of an organic acid generated by a transesterification reaction, such as cellulose acetate. Particularly preferred.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】セルロースユニット中の水酸基のエステル
化度を上げると、反応混和性は向上し、透明性の良いグ
ラフト共重合体が得られるが、融点およびガラス転移点
は低いものが得られる傾向にある。またセルロースエス
テルのほかにセルロースエーテルでもラクタイドの開環
グラフト共重合が可能であり、具体例として、エチルセ
ルロースが挙げられる。セルロースエーテル類を用いた
場合は、セルロースエステル類を用いるよりも、融点お
よびガラス転移点は低いものが得られる傾向にある。そ
れ故、用途により、融点およびガラス転移点の低いグラ
フト共重合体を得るためには、セルロースエーテルを用
いるか、セルロースエステルのセルロースユニット中の
水酸基のエステル化度を40%より上げることが好まし
く、それらは目的とするグラフト共重合体の用途により
各々決定される。
When the degree of esterification of the hydroxyl group in the cellulose unit is increased, the reaction miscibility is improved and a graft copolymer having good transparency can be obtained, but a polymer having a low melting point and a glass transition point tends to be obtained. . Furthermore, ring-opening graft copolymerization of lactide is possible with cellulose ether as well as cellulose ester, and ethyl cellulose can be mentioned as a specific example. When cellulose ethers are used, those having a lower melting point and glass transition point tend to be obtained than when cellulose esters are used. Therefore, depending on the application, in order to obtain a graft copolymer having a low melting point and a low glass transition point, it is preferable to use cellulose ether or to increase the degree of esterification of hydroxyl groups in the cellulose unit of cellulose ester to 40% or more, They are each determined by the intended use of the graft copolymer.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】本発明の方法によるラクタイド系共重合体
を得るには、例えば、ラクタイド(A)とセルロースエ
ステルまたはセルロースエーテル(B)を加温、または
溶媒、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロ
ヘキサン、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等によって混合後、触媒を添
加する。反応温度としてはラクタイドの融点以上、セル
ロースエステルまたはセルロースエーテルの融点未満
反応温度が、得られたラクタイド系グラフト共重合体の
着色を防ぐことができ望ましい。ラクタイドの融点以下
では、反応系が均質になり難く不適当であり、セルロー
スエステルまたはセルロースエーテルの融点以上の温度
ではセルロースエステルまたはセルロースエーテル
(B)の分解が起こり着色が起こる。具体的には、反応
温度はラクタイドの融点以上から180℃以下の反応温
度が、得られたラクタイド系グラフト共重合体の着色を
防ぐことができ望ましい。
To obtain a lactide-type copolymer by the method of the present invention, for example, lactide (A) and cellulose ester or cellulose ether (B) are heated, or a solvent such as benzene, toluene, xylene or cyclohexyl is used.
Hexane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl keto
After mixing with methanol, isopropyl ether, etc. , the catalyst is added. The reaction temperature of above the melting point of the lactide, the reaction temperature below the melting point of the cellulose ester or cellulose ether is desirably prevents coloration of the resulting lactide based graft copolymer. Below the melting point of the lactide, the reaction system is not suitable because it is difficult to be homogeneous, and above the melting point of the cellulose ester or cellulose ether, the cellulose ester or cellulose ether (B) is decomposed and coloring occurs. Specifically, the reaction temperature is preferably from the melting point of lactide to 180 ° C. or less because it can prevent coloring of the obtained lactide-based graft copolymer.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0020】〔実施例5〕酢酸酪酸セルロース10部に
ラクタイド90部を加えて、エステル化触媒としてオク
タン酸錫を0.02部加え、実施例1と同様の反応条件
反応を行った。得られたラクタイド系グラフト共重合
体は褐色で透明な樹脂であった。GPCの結果からラク
タイド系グラフト共重合体が確認された。ラクタイドモ
ノマーは3.1%が残留した。DSCを行った結果、ガ
ラス転移点は48.8℃、融点は144.6℃であっ
た。また組成物が相分離せず混合していることが示され
た。
Example 5 90 parts of lactide was added to 10 parts of cellulose acetate butyrate, and 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst under the same reaction conditions as in Example 1.
The reaction was carried out. The lactide-based graft copolymer obtained was a brown, transparent resin. From the result of GPC, a lactide-based graft copolymer was confirmed. 3.1% of the lactide monomer remained. As a result of DSC, the glass transition point was 48.8 ° C and the melting point was 144.6 ° C. It was also shown that the compositions were mixed without phase separation.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】〔実施例6〕エチルセルロース10部にラ
クタイド90部を加えて、エステル化触媒としてオクタ
ン酸錫を0.02部加え、実施例1と同様の反応条件で
反応を行った。得られたラクタイド系グラフト共重合体
は濃褐色な柔軟な樹脂であった。GPCの結果からラク
タイドと共重合したセルロース誘導体が確認された。ラ
クタイドモノマーは15.1%が残留した。DSCを行
った結果、ガラス転移点は室温以下であった。
[Example 6] 90 parts of lactide was added to 10 parts of ethyl cellulose, and 0.02 part of tin octoate was added as an esterification catalyst, and the reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1 . . The obtained lactide-based graft copolymer was a dark brown, flexible resin. From the result of GPC, a cellulose derivative copolymerized with lactide was confirmed. 15.1% of the lactide monomer remained. As a result of DSC, the glass transition point was room temperature or lower.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ラクタイド(A)とセルロースエステル
またはセルロースエーテル(B)とをエステル化触媒
(C)の存在下に開環グラフト共重合させることを特徴
とするラクタイド系グラフト共重合体の製造方法。
1. A process for producing a lactide-based graft copolymer, which comprises subjecting lactide (A) and a cellulose ester or cellulose ether (B) to ring-opening graft copolymerization in the presence of an esterification catalyst (C). .
【請求項2】 ラクタイド(A)とセルロースエステル
またはセルロースエーテル(B)の重量比(A)/
(B)が1以上である請求項1記載の製造方法。
2. A weight ratio (A) / of lactide (A) and cellulose ester or cellulose ether (B).
The method according to claim 1, wherein (B) is 1 or more.
【請求項3】 ラクタイドの融点以上で、かつセルロー
スエステルまたはセルロースエーテル(B)の融点未満
の温度で開環グラフト共重合させる請求項1又は2記載
の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the ring-opening graft copolymerization is carried out at a temperature not lower than the melting point of lactide and lower than the melting point of cellulose ester or cellulose ether (B).
【請求項4】 常圧以下で開環グラフト共重合させる請
求項1記載の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the ring-opening graft copolymerization is carried out under atmospheric pressure.
【請求項5】 セルロースエステルまたはセルロースエ
ーテル(B)が、酢酸セルロースおよび/又は酢酸酪酸
セルロースである請求項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 cellulose ester or cellulose ether (B) is cellulose acetate and / or cellulose acetate butyrate.
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