JPH0967513A - Biodegradable polyester resin composition - Google Patents

Biodegradable polyester resin composition

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JPH0967513A
JPH0967513A JP13759396A JP13759396A JPH0967513A JP H0967513 A JPH0967513 A JP H0967513A JP 13759396 A JP13759396 A JP 13759396A JP 13759396 A JP13759396 A JP 13759396A JP H0967513 A JPH0967513 A JP H0967513A
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JP
Japan
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polyester resin
molecular weight
polycaprolactone
resin composition
aliphatic
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Takayuki Kuroda
隆之 黒田
Masahiko Ono
雅彦 尾野
Terumasa Daito
照政 大東
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyester resin composition having improved biodegradability in spite of containing an aliphatic polyester resin which is lowly biodegradable because of its high crystallinity, the existence of urethane bonds, etc. SOLUTION: This biodegradable polyester resin composition comprises 100 pts.wt. aliphatic polyester resin (e.g. a polyester resin made from succinic acid and 1,4-butanediol or a product prepared by heightening the molecular weight of the resin by using hexamethylene diisocyanate) and 1-200 pts.wt. polycaprolactone.

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。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyester resin composition having biodegradability. More specifically, the present invention relates to a polyester resin composition which contains an aliphatic polyester resin having a relatively low biodegradability and an aliphatic polyester resin having a urethane bond, but is also excellent in biodegradability than these.

【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 polyolefin are characterized by stability and durability.
It is used in building materials, automobiles, and various other fields, and is consumed in large quantities. Examples of the disposal method after use of them include incineration and landfill disposal, but incombustible resins such as polyolefin and vinyl chloride damage the incinerator due to high calorific value during incineration, The generation of hazardous waste gas poses a problem, while on the other hand, in the case of landfill disposal, environmental pollution is a problem because it remains 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。
Therefore, applications such as biodegradable plastics such as natural material-based biocellulose or plastics mainly composed of starch, low-substituted cellulose ester, polyester synthesized by microorganisms, aliphatic polyester resin and the like have been studied. ing. Of these, workability, cost,
Aliphatic polyester resins obtained by chemical synthesis are mentioned as resins that are relatively well balanced in terms of mechanical properties and water resistance and are 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-2 functional aliphatic alcohol and an α, ω-2 functional aliphatic carboxylic acid, but generally has a low melting point. , Cannot be used as a substitute for conventional polyolefins. However, it is known that some polyester resins have a melting point of 100 ° C. or higher and have thermoplasticity, and synthetic studies have been conducted.
That is, a polyester resin obtained from succinic acid and 1,4-butanediol, a polyester resin obtained from succinic acid and ethylene glycol, a polyester resin obtained from oxalic acid and neopentyl glycol, and 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, the polyester resin obtained from oxalic acid has particularly poor thermal stability,
Although it does not reach a high molecular weight, the polyester resin obtained from succinic acid has comparatively good thermal stability, and synthetic methods have been devised. However, even with these succinic acid-based aliphatic polyester resins, when polycondensation is performed 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、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 molecular terminal hydroxyl groups of the polyester resin are made to have a high molecular weight by urethane bonding using polyisocyanate or the like. Of the polyisocyanates used here, hexamethylene diisocyanate and the like are often used, because aliphatic type shows better biodegradability than aromatic type. In this way,
Under the current circumstances, low molecular weight aliphatic polyester resins are made to have a high molecular weight to secure mechanical properties and are compatible with processes such as injection molding, blow molding, fiberization, and film formation.

【0006】ところが、これら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、J
IS 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10,0
00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、難分解性と
いう評価結果になる。
However, even with these aliphatic polyester resins, the crystallinity is high, and when a urethane bond is introduced into the resin molecule as described above, biodegradability by microorganisms usually decreases. This is because it is known that biodegradation proceeds from the amorphous portion of the resin, the crystal portion is difficult to decompose and remains easily, and even when polycaprolactone polyol having excellent biodegradability is used as the polyol, polyisocyanate The biodegradability of caprolactone-based polyurethane using hexamethylene diisocyanate for
It is also clear from the result that when evaluated by a decomposition test in activated sludge specified by IS K6950, almost no decomposition is observed. Since such a tendency is also observed in a resin having a relatively low density of urethane bond, a polyester resin which is originally biodegradable is also included for the purpose of increasing the molecular weight, so that a small amount of urethane such as a few% by weight is used. The presence of the bond is often responsible for the reduced biodegradability. In fact, the number average molecular weight is 10,0
A polyester resin obtained by connecting 4 to 5 molecular terminal hydroxyl groups of a succinic acid-based polyester resin with polyisocyanate to a high molecular weight to a number average molecular weight of 40,000 to 50,000 is defined in JIS K6950. When evaluated in a decomposition test in activated sludge, the evaluation result is persistent.

【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。)の生分解性を改善するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, according to the present invention, an aliphatic polyester resin which is not relatively biodegradable by itself or an aliphatic polyester resin containing a small amount of urethane bond (hereinafter, unless otherwise distinguished, Simply referred to as “aliphatic polyester resin”).

【0008】[0008]

【問題点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 that decompose it efficiently exist, but by blending and kneading a resin with better degradability, Due to the fact that the probability that bacteria that decompose the kneaded resin will be present in the environment will increase, and that once the decomposition begins, the surface area will expand, the surface will become hydrophilic, and there will be an environment in which the bacteria will grow easily. In some cases, the decomposability is improved as compared with the case of using a single 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。
The present inventors prefer polycaprolactone having a higher biodegradability to aliphatic polyester resins having a relatively low biodegradability by themselves and polyester resins having a low biodegradability containing a urethane bond. It was found that the biodegradability was remarkably improved by blending and kneading. That is, the degradation rate and content rate of the low biodegradable polyester resin constituting the kneaded resin composition alone, and the degradation rate expected from the degradation rate and content rate of the highly biodegradable polycaprolactone alone are higher. It has been found that a decomposition rate can be obtained. Polycaprolactone has a melting point of 60 ° C.
It is usually considered that the melting point of the entire resin composition will be lowered by kneading this, but by blending / adding a relatively small amount of polycaprolactone that falls within the range of melting point reduction, which is practically no problem, by itself Found that the biodegradability of an aliphatic polyester resin having a relatively low biodegradability or an aliphatic polyester resin containing a urethane bond can be remarkably improved.

【0010】すなわち本発明は、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を1〜20
0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, in the present invention, 1 to 20 parts of polycaprolactone is added to 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin.
The present invention relates to a biodegradable polyester resin composition containing 0 part by weight. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0011】本発明で使用す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 aliphatic polyester resin used in the present invention is not particularly limited, but has a melting point of 100.
A resin having a thermoplasticity or a resin having a relatively low biodegradability at a temperature of ℃ or more is preferable. A polyester resin obtained from the succinic acid and 1,4-butanediol, a polyester resin obtained from succinic acid and ethylene glycol, and Shu A polyester resin obtained from an acid and neopentyl glycol, a polyester resin obtained from oxalic acid and 1,4-butanediol, a polyester resin obtained from oxalic acid and ethylene glycol, and the like can be exemplified. Particularly preferably, succinic acid and 1, It is a polyester resin obtained from 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 polymerizing the above aliphatic polyester resin preferably with 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 )}, but trimethylhexamethylene diisocyanate and the like, among others hexamethylene diisocyanate are preferred. The preferred number average molecular weight of the aliphatic polyester resin containing urethane bond is in the range of 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 is obtained by carrying out a ring-opening polymerization of ε-caprolactone by a conventional method 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 low molecular weight polycaprolactone is used, the addition amount is limited because the heat resistance and mechanical strength of the kneading resin decrease significantly, but The melt viscosity of the composition is lowered, and advantages such as improvement in moldability are exhibited. However, it is more preferable to use high molecular weight polycaprolactone because the blending ratio can be increased and heat resistance, mechanical properties, and biodegradability can be well balanced. Specifically, the number average molecular weight is 1,000 to 20.
10,000, 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 any problem, it is difficult and unrealistic to obtain polycaprolactone having such a very high molecular weight. In addition to the homopolymer of ε-caprolactone, the polycaprolactone to be used may include valerolactone, comonomer structural units such as glycolide and lactide, for example, 20
A copolymer containing less than or equal to mol% can also be used.

【0014】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5〜50重量部、特には20か
ら40重量部の範囲である。
The blending ratio of the aliphatic polyester resin and the polycaprolactone depends on the molecular weight of both and the required biodegradability, but the former is 100 parts by weight and the latter is 1 to 200 parts by weight.
Parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, especially 20 to 40 parts by weight.

【0015】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。
When the aliphatic polyester resin and the polycaprolactone are kneaded, it is preferable that both are compatible from the viewpoint of mechanical properties of the resin composition obtained by kneading, but if they are not compatible, For example, a compatibilizer such as a copolymer of a resin component to be kneaded and a polycaprolactone component,
For example, addition of a resin having a polarity intermediate between the two can 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 contains various additives such as calcium carbonate, mica, calcium silicate, white carbon, asbestos, porcelain clay (calcined as long as the biodegradability of the resin component is not impaired. ), An inorganic filler such as glass fiber can be added.

【0017】ポリカプロラクトンと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。
As a kneading method of polycaprolactone and an aliphatic polyester resin, a general method can be preferably used. Specifically, pellets, powders, solid fine particles and the like are dry-mixed with a Henschel mixer or a ribbon mixer, Uniaxial or 2
It can be melt-kneaded by supplying it to a known melt mixer such as a shaft extruder, Banbury mixer, kneader or mixing roll. Further, even when liquid polycaprolactone is added, the kneading can be performed by the same method.

【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 decomposition rate of 20%, preferably more than 30% after 4 weeks of culturing in municipal sewage sludge specified in JIS K6950 below. 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. It is particularly preferable to use it for the purpose of 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 biodegradability evaluation method of the sample is JIS
There are various methods such as the method of using activated sludge according to K6950, burial in soil, immersion in seawater or river, evaluation in compost, etc., but in the following examples, the degradability in general fields and correlation JIS K6950 that is said to have
It was carried out 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。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0021】(実施例1)コハク酸(Mw=118)3
5.4gと1,4−ブタンジオール(Mw=90)2
9.1gとテトライソプロピルチタネート0.02gを
攪拌機、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時間攪拌し、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44,00
0、重量平均分子量は約185,000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℃、30rpm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、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(15
0℃,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) Succinic acid (Mw = 118) 3
5.4 g and 1,4-butanediol (Mw = 90) 2
9.1 g of tetraisopropyl titanate 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 decompression tube, and under a nitrogen atmosphere normal pressure at 200 ° C. for 2 hours, followed by gradually reducing the pressure, After reaching 0.5 mmHg or less, the mixture was stirred at 200 ° C. for 5 hours, and water and excess 1,
4-Butanediol was distilled off from the system to synthesize a polyester resin. Next, under atmospheric pressure of nitrogen atmosphere, 200 ° C
Then, 0.8 g of hexamethylene diisocyanate (Mw = 168) was added 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.
0, the weight average molecular weight was about 185,000. Kneading of the polyester resin (A) and polycaprolactone and molding of the sheet sample were performed by the following methods. 100 parts by weight of polyester resin (A) 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 and kneaded at 150 ° C and 30 rpm, After the torque was stabilized, the mixture was heated and kneaded for 10 minutes. The obtained resin composition was hot press molded to prepare a 150 × 150 × 1 mm sheet. In hot press molding, a required amount of resin is put in a mold, preheated (150 ° C, 10 minutes), and pressure molded (15
After 0 ° C. and 100 kg / cm 2 for 10 minutes), the sheet was naturally cooled and the sheet was taken out from the mold.

【0022】(実施例2)コハク酸ジメチル(Mw=1
46)43.8g、1,4−ブタンジオール29.1
g、テトライソプロピルチタネート0.02gを攪拌
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、190℃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時間攪拌し、更に0.5〜0.1mmH
gで210〜220℃に昇温して5時間攪拌し、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「PCL
H1P」(ダイセル化学工業製,数平均分子量10,0
00)11.1重量部をラボプラストミルに供給して1
50℃、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(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 2 Dimethyl succinate (Mw = 1)
46) 43.8 g, 1,4-butanediol 29.1
g, tetraisopropyl titanate (0.02 g) was placed in a flask equipped with a stirrer, a diversion tube, a gas introduction tube, and a depressurizing tube, and under a nitrogen atmosphere normal pressure at 190 ° C. for 2 hours, and then gradually depressurized, 1 to 0. 200 at 0.5 mmHg
The temperature is raised to ℃ and the mixture is stirred for 8 hours, and further 0.5 to 0.1 mmH.
The temperature was raised to 210 to 220 ° C in g and the mixture was stirred for 5 hours, methanol and excess 1,4-butanediol were distilled off from the system to synthesize a polyester resin (B). The polyester resin (B) had a number average molecular weight of about 38,000 and a weight average molecular weight of about 75,000. The kneading of the polyester resin (B) and polycaprolactone and the molding of the sheet sample were performed by the following methods. Polycaprolactone "PCL" with 100 parts by weight of polyester resin (B)
H1P "(manufactured by Daicel Chemical Industries, number average molecular weight 10,0
00) 11.1 parts by weight are supplied to Labo Plastomill to
After the torque was stabilized at 50 ° C. and 30 rpm, the mixture was heated and kneaded for 10 minutes. The obtained resin composition was subjected to heat press molding to prepare a 150 × 150 × 1 mm sheet. In hot press molding, put the required amount of resin in the mold and preheat (150
℃, 10 minutes), pressure molding (150 ℃, 100kg /
(cm 2 for 10 minutes), allowed to cool naturally, and take out the sheet from 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150×150×1mm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(15
0℃,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) The polyester resin (A) was heated and kneaded for 10 minutes in a Labo Plastomill after the torque was stabilized at 150 ° C. and 30 rpm, and the resin was heated and press-molded to form a 150 × 150 × 1 mm sheet. It was made. In hot press molding, put the required amount of resin in the mold and preheat (15
0 ℃, 10 minutes), pressure molding (150 ℃, 100kg /
(cm 2 for 10 minutes), allowed to cool naturally, and take out the sheet from the mold.

【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、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(1
50℃,10分間)し、加圧成形(150℃,100k
g/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 heat kneaded for 10 minutes after the torque was stabilized at 150 ° C. and 30 rpm in a Labo Plastomill to form a 150 × 150 × 1 mm sheet by heat press molding. Was produced. In hot press molding, put the required amount of resin in the mold and preheat (1
50 ℃, 10 minutes), pressure molding (150 ℃, 100k)
(g / cm 2 , 10 minutes), and allowed to cool naturally, and the sheet was taken out from the mold.

【0025】(比較例3)ポリカプロラクトンPCLH
7(ダイセル化学工業製)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 3 Polycaprolactone PCLH
7 (manufactured by Daicel Chemical Industries) in a Labo Plastomill 15
After the torque was stabilized at 0 ° C and 30 rpm, the resin was heated and kneaded for 10 minutes, and then heat-press molded to obtain 150 x 150 x.
A 1 mm sheet was prepared. The hot press molding is performed by putting a required amount of resin in a mold, preheating (150 ° C., 10 minutes), pressure molding (150 ° C., 100 kg / cm 2 , 10 minutes), and then allowing it to cool naturally. It was done by the method of taking out the sheet from.

【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。
The evaluation of mechanical properties, heat resistance, biodegradability, etc. was carried out by obtaining a sample having the following shape from each molded sheet. Mechanical properties were evaluated with dumbbell-shaped sheets and heat resistance was 30
A mm-square sheet was used as a sample for sheet viscosity for melt viscosity, and a sheet resin powder for biodegradability as a sample. 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、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 are the biodegradation rate expected from the mixing ratio of the polyester resins (A), (B) and polycaprolactone (in Example 1, 10%, 22% in Example 2),
It can be seen that they are improved by about 260% and 100%, respectively. It can be considered that the polyester resins (A) and (B) were induced to decompose by polycaprolactone. From the above, by kneading the polycaprolactone, the effect of improving the biodegradability by the kneading is clear with almost no deterioration of the physical properties such as the melting point of the kneaded aliphatic polyester resin.

【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。
Industrial Applicability According to the present invention, the biodegradability of a high molecular weight aliphatic polyester resin having a low biodegradability due to the fact that it contains an aliphatic polyester resin which is not relatively biodegradable by itself or a urethane bond. Can be easily improved and can be used in various fields as an alternative to conventional polyolefins. Therefore, the present invention has great industrial advantages from the viewpoint of environmental protection.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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を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 biodegradable polyester resin composition comprising 100 parts by weight of an aliphatic polyester resin and 1 to 200 parts by weight of polycaprolactone.
【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. The aliphatic polyester resin is a polyester resin containing succinic acid as a dicarboxylic acid component.
The biodegradable polyester resin composition described.
【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 composed of 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 is a polyester resin containing succinic acid as a dicarboxylic acid component and having a high molecular weight with an aliphatic diisocyanate compound.
The biodegradable polyester resin composition described.
【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 a polyester resin composed of succinic acid and 1,4-butanediol and has a high molecular weight with hexamethylene diisocyanate.
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