JPH10204157A - Production of polyhydroxycarboxylic acid resin - Google Patents
Production of polyhydroxycarboxylic acid resinInfo
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- JPH10204157A JPH10204157A JP1150097A JP1150097A JPH10204157A JP H10204157 A JPH10204157 A JP H10204157A JP 1150097 A JP1150097 A JP 1150097A JP 1150097 A JP1150097 A JP 1150097A JP H10204157 A JPH10204157 A JP H10204157A
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- Japan
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- acid resin
- acid
- polyhydroxycarboxylic
- hydroxycarboxylic acid
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- Pending
Links
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は加水分解性及び生分
解性のポリヒドロキシカルボン酸樹脂の製造方法に関す
るものである。The present invention relates to a method for producing a hydrolyzable and biodegradable polyhydroxycarboxylic acid resin.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
種々の樹脂成形物が農業・園芸用資材(例えばポリ塩化
ビニルフィルム)及び漁業用資材(例えばポリエチレン
繊維の漁網)として用いられているが、これらの資材は
いずれは廃棄されるものである。したがって、廃棄され
ても公害源とならず、時間の経過とともに加水分解され
るか又は土中の微生物により生分解される樹脂が要望さ
れている。本発明は、このような農業・園芸用資材、漁
業用資材、粘結剤などに利用でき、使用後に廃棄されて
も加水分解及び/又は土中の微生物などにより二酸化炭
素と水に分解されるポリヒドロキシカルボン酸樹脂を容
易に製造する方法を提供することを目的とするものであ
る。2. Description of the Related Art
Various resin moldings are used as agricultural and horticultural materials (for example, polyvinyl chloride film) and fishing materials (for example, fishing nets made of polyethylene fibers), and these materials are eventually discarded. Therefore, there is a demand for a resin that does not become a pollution source even when discarded, and that is hydrolyzed over time or biodegraded by microorganisms in the soil. The present invention can be used for such agricultural and horticultural materials, fishery materials, binders, and the like, and is decomposed into carbon dioxide and water by hydrolysis and / or microorganisms in the soil even after disposal after use. It is an object of the present invention to provide a method for easily producing a polyhydroxycarboxylic acid resin.
【0003】[0003]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成するために鋭意検討の結果、ヒドロキシカルボン
酸二量体またはヒドロキシカルボン酸オリゴマーと糖類
との混合物中に重合触媒を添加し、脱水重合を行うこと
により加水分解性及び生分解性のポリヒドロキシカルボ
ン酸樹脂を製造することができることを見出し、本発明
を完成するに至った。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, added a polymerization catalyst to a mixture of a hydroxycarboxylic acid dimer or a hydroxycarboxylic acid oligomer and a saccharide. It has been found that a hydrolyzable and biodegradable polyhydroxycarboxylic acid resin can be produced by performing dehydration polymerization, and the present invention has been completed.
【0004】[0004]
【発明の実施の形態】本発明で使用するヒドロキシカル
ボン酸二量体またはヒドロキシカルボン酸オリゴマーと
しては、乳酸、グリコール酸、酒石酸、クエン酸、リン
ゴ酸、オキシ吉草酸、2−ヒドロキシステアリン酸、サ
リチル酸、o−オキシケイ皮酸などの二量体またはオリ
ゴマー、あるいはこれらの混合物を挙げることができ
る。好ましいヒドロキシカルボン酸二量体は環状二量体
であり、特に好ましくはL−ラクチドである。また好ま
しいヒドロキシカルボン酸オリゴマーは乳酸オリゴマー
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The hydroxycarboxylic acid dimer or hydroxycarboxylic acid oligomer used in the present invention includes lactic acid, glycolic acid, tartaric acid, citric acid, malic acid, oxyvaleric acid, 2-hydroxystearic acid, salicylic acid. And dimers or oligomers such as o-oxycinnamic acid, or a mixture thereof. Preferred hydroxycarboxylic acid dimers are cyclic dimers, particularly preferably L-lactide. A preferred hydroxycarboxylic acid oligomer is a lactic acid oligomer.
【0005】本発明で使用する糖類としては、天然物の
ものが好ましく、D−グルコース、D−フルクトース、
D−マンノース、D−ガラクトースなどの単糖類、麦芽
糖、砂糖(ショ糖)などの少糖(オリゴ糖)類、澱粉、
特にコーンスターチ、サツマイモ澱粉、小麦澱粉などの
多糖類、あるいはこれらの混合物を挙げることができ
る。The saccharides used in the present invention are preferably natural products, such as D-glucose, D-fructose,
Monosaccharides such as D-mannose and D-galactose; oligosaccharides (oligosaccharides) such as maltose and sugar (sucrose); starch;
In particular, polysaccharides such as corn starch, sweet potato starch, wheat starch and the like, and mixtures thereof can be mentioned.
【0006】本発明においてヒドロキシカルボン酸二量
体またはヒドロキシカルボン酸オリゴマーと糖類との重
合反応に用いられる重合触媒としては1,3−置換−
1,1,3,3−テトラオルガノジスタノキサンを挙げ
ることができる。ここで、スズ原子に結合するオルガノ
基はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オク
チル基、アリル基、ベンジル基、フェニル基のいずれで
も良いが、溶解度やコストなどを考え合わせるとブチル
基が好ましい。また、1,3位の置換基はハロゲン、チ
オシアノ基、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基の
いずれでもよい。[0006] In the present invention, the polymerization catalyst used for the polymerization reaction of a hydroxycarboxylic acid dimer or a hydroxycarboxylic acid oligomer with a saccharide is 1,3-substituted-
1,1,3,3-tetraorganodistanoxane can be mentioned. Here, the organo group bonded to the tin atom may be any of a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an octyl group, an allyl group, a benzyl group, and a phenyl group. Is preferred. The substituent at the 1,3-position may be any of a halogen, a thiocyano group, a hydroxyl group, an alkoxy group, and a carboxyl group.
【0007】本発明で使用する重合触媒は、通常エステ
ル重合反応に使用されるいずれの触媒を使用してもよい
が、触媒活性が大きいこと、耐加水分解性が大きいこと
から1,3−置換−1,1,3,3−テトラオルがノジ
スタノキサンが好ましい。As the polymerization catalyst used in the present invention, any catalyst usually used for ester polymerization may be used. However, the 1,3-substituted catalyst has high catalytic activity and high hydrolysis resistance. -1,1,3,3-tetraol is preferably nodistanoxane.
【0008】本発明で使用する有機溶媒としては、水よ
り沸点が高く、かつ水と相溶化しないものであれば、い
ずれでも良いが、天然物であり、かつ樹脂中に残存して
も環境及び人体に悪影響の少ないD−リモネンが好まし
い。なお、ヒドロキシカルボン酸の環状2量体と糖類を
出発原料として共重合体を合成する場合は、窒素気流下
で加熱攪拌するだけでよい。また、ヒドロキシカルボン
酸オリゴマーと糖類を出発原料として共重合体を合成す
る場合は、減圧下に加熱攪拌した脱水縮合反応を行う
か、または有機溶媒中で共沸脱水縮合反応を行うのがよ
い。また、ヒドロキシカルボン酸と糖類を出発原料とし
て共重合体を合成する場合は、減圧下に加熱攪拌した脱
水縮合反応を行うか、または、有機溶媒中で共沸脱水縮
合反応を行うのがよい。The organic solvent used in the present invention may be any organic solvent as long as it has a higher boiling point than water and is not compatible with water. D-limonene, which has little adverse effect on the human body, is preferred. When a copolymer is synthesized using a cyclic dimer of hydroxycarboxylic acid and a saccharide as starting materials, it is only necessary to heat and stir under a nitrogen stream. When a copolymer is synthesized using a hydroxycarboxylic acid oligomer and a saccharide as starting materials, it is preferable to carry out a dehydration-condensation reaction with heating and stirring under reduced pressure or to carry out an azeotropic dehydration-condensation reaction in an organic solvent. When a copolymer is synthesized using hydroxycarboxylic acid and a saccharide as starting materials, a dehydration-condensation reaction with heating and stirring under reduced pressure or an azeotropic dehydration-condensation reaction in an organic solvent is preferably performed.
【0009】[0009]
【作用】上述した手段によって加水分解性及び生分解性
のポリヒドロキシカルボン酸樹脂をワンポットで容易か
つ効率よく製造することができる。これらの樹脂は廃棄
されても時間の経過とともに加水分解及び/又は土中の
微生物などにより二酸化炭素と水に分解される。According to the above-mentioned means, a hydrolyzable and biodegradable polyhydroxycarboxylic acid resin can be easily and efficiently produced in one pot. Even if these resins are discarded, they are hydrolyzed and / or decomposed into carbon dioxide and water by microorganisms in the soil with the passage of time.
【0010】[0010]
(実施例1)L−ラクチド1mol(144g)とコー
ンスターチ14.4gと1,3−ジクロロー1、1、
3、3ーテトラブチルジスタノキサン0.2mmol
(0.1g)とを反応器に入れて窒素置換したのち、1
80℃で24時間撹伴した。得られた乳酸−澱粉共重合
体の重量平均分子量(Mw)は57,000であった。(Example 1) 1 mol (144 g) of L-lactide, 14.4 g of corn starch and 1,3-dichloro-1,1,
0.2 mmol of 3,3-tetrabutyldistannoxane
(0.1 g) in a reactor and the atmosphere is replaced with nitrogen.
Stirred at 80 ° C. for 24 hours. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained lactic acid-starch copolymer was 57,000.
【0011】なお、得られたポリヒドロキシカルボン酸
樹脂の分子量はGPCを用いて測定した。溶媒はクロロ
ホルムを使用し、温度40℃で流量は1.0ml/mi
nである。GPC装置は日本ミリポアリミテッド(株)
製高圧ポンプ(高速液体クロマトグラフ用510型)
と、昭和電工(株)製示差屈折率検出器(Shodex
RI−71)およびカラムGPCK806Mである。ま
た分子量はポリスチレンを標準試料とし、換算した値で
ある。The molecular weight of the obtained polyhydroxycarboxylic acid resin was measured by using GPC. The solvent used was chloroform, and the temperature was 40 ° C. and the flow rate was 1.0 ml / mi.
n. GPC equipment is manufactured by Japan Millipore Limited
High pressure pump (Model 510 for high-speed liquid chromatograph)
And Showa Denko's differential refractive index detector (Shodex)
RI-71) and column GPCK806M. The molecular weight is a value obtained by converting polystyrene as a standard sample.
【0012】(実施例2)90%L−乳酸1mol(1
00g)とコーンスターチ10gと1,3−ジクロロー
1、1、3、3ーテトラブチルジスタノキサン0.1m
mol(50mg)とを反応器に入れ、170℃で3時
間減圧下に加熱撹伴を行った。得られた乳酸オリゴマー
の重量平均分子量は1,200であった。この中にコー
ンスターチ10gを入れ、さらに170℃で17時間加
熱撹伴を行った。得られた乳酸−澱粉共重合体の重量平
均分子量(Mw)は28,000であった。Example 2 1 mol of 90% L-lactic acid (1 mol
00g), 10 g of corn starch and 0.1 m of 1,3-dichloro-1,1,3,3-tetrabutyldistannoxane
mol (50 mg) was placed in a reactor, and heated and stirred at 170 ° C. for 3 hours under reduced pressure. The weight average molecular weight of the obtained lactic acid oligomer was 1,200. 10 g of corn starch was put therein, and the mixture was heated and stirred at 170 ° C. for 17 hours. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained lactic acid-starch copolymer was 28,000.
【0013】(加水分解促進試験による生分解性の評
価)一般に生分解性樹脂の微生物による分解は、まず加
水分解が起こり、樹脂の分子量の低下が起こったのち、
微生物による分解が起こることが知られている。したが
って生分解性樹脂については、加水分解性の評価をその
まま生分解性の評価方法の一つとして採用することがで
きる。そこで、ポリヒドロキシカルボン酸樹脂の易加水
分解性を評価するため、0.1N NaOH水溶液中に
Mwが12,000の乳酸ホモポリマーおよび乳酸−澱
粉共重合体の2mmシートを浸漬して4日後の重量の減
少を測定した。最初の重量を100とした場合、乳酸ホ
モポリマーは91に減少したのに対し、乳酸−澱粉共重
合体は75に減少した。このことから、本発明により得
られるポリヒドロキシカルボン酸樹脂はポリヒドロキシ
カルボン酸ホモポリマーと比べて生分解速度が大である
ことが判明した。(Evaluation of Biodegradability by Hydrolysis Acceleration Test) In general, biodegradation of a biodegradable resin by a microorganism first occurs after hydrolysis and a decrease in the molecular weight of the resin occurs.
It is known that degradation by microorganisms occurs. Therefore, for the biodegradable resin, the evaluation of the hydrolyzability can be directly employed as one of the methods for evaluating the biodegradability. Then, in order to evaluate the hydrolyzability of the polyhydroxycarboxylic acid resin, a 2 mm sheet of a lactic acid homopolymer and a lactic acid-starch copolymer having a Mw of 12,000 was immersed in a 0.1 N NaOH aqueous solution, and 4 days after the immersion. The weight loss was measured. When the initial weight was 100, the lactic acid homopolymer was reduced to 91, whereas the lactic acid-starch copolymer was reduced to 75. From this, it was found that the polyhydroxycarboxylic acid resin obtained by the present invention has a higher biodegradation rate than the polyhydroxycarboxylic acid homopolymer.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
水分解性及び生分解性のポリヒドロキシカルボン酸樹脂
をワンポットで容易かつ効率よく製造することが出来、
得られた樹脂は粘結剤として、またその成形物は農業・
園芸用資材及び漁業用資材として使用することができ、
廃棄されても時間の経過とともに加水分解ないし土中の
微生物により二酸化炭素と水に分解されるので、公害源
とならない。As described above, according to the present invention, a hydrolyzable and biodegradable polyhydroxycarboxylic acid resin can be easily and efficiently produced in one pot.
The obtained resin is used as a binder,
It can be used as horticultural material and fishery material,
Even if discarded, it is not a source of pollution because it is hydrolyzed over time or decomposed into carbon dioxide and water by microorganisms in the soil.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 作田 信幸 広島県広島市西区三篠町2−2−8 西川 ゴム工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Nobuyuki Sakuta 2-2-8 Mishino-cho, Nishi-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Nishikawa Rubber Industries Co., Ltd.
Claims (6)
キシカルボン酸オリゴマーと糖類との混合物中に重合触
媒を添加し、脱水重合を行うことを特徴とするポリヒド
ロキシカルボン酸樹脂の製造方法。1. A method for producing a polyhydroxycarboxylic acid resin, comprising adding a polymerization catalyst to a mixture of a hydroxycarboxylic acid dimer or a hydroxycarboxylic acid oligomer and a saccharide and performing dehydration polymerization.
キシカルボン酸オリゴマーと糖類との混合物中に重合触
媒を添加し、減圧下に加熱攪拌するかまたは有機溶媒中
で脱水重合を行うことを特徴とするポリヒドロキシカル
ボン酸樹脂の製造方法。2. A method in which a polymerization catalyst is added to a mixture of a hydroxycarboxylic acid dimer or a hydroxycarboxylic acid oligomer and a saccharide, and the mixture is heated and stirred under reduced pressure or subjected to dehydration polymerization in an organic solvent. A method for producing a polyhydroxycarboxylic acid resin.
ドであり、ヒドロキシカルボン酸オリゴマーが乳酸オリ
ゴマーである請求項1または2記載のポリヒドロキシカ
ルボン酸樹脂の製造方法。3. The method for producing a polyhydroxycarboxylic acid resin according to claim 1, wherein the hydroxycarboxylic acid dimer is L-lactide and the hydroxycarboxylic acid oligomer is a lactic acid oligomer.
ス、D−マンノース、D−ガラクトースなどの単糖類、
麦芽糖、砂糖(ショ糖)などの少糖(オリゴ糖)類、コ
ーンスターチ、サツマイモ澱粉、小麦澱粉などの多糖
類、あるいはこれらの混合物である請求項1〜3の何れ
か1項記載のポリヒドロキシカルボン酸樹脂の製造方
法。4. The saccharides are monosaccharides such as D-glucose, D-fructose, D-mannose, D-galactose,
The polyhydroxycarboxylic acid according to any one of claims 1 to 3, which is a oligosaccharide (oligosaccharide) such as maltose or sugar (sucrose), a polysaccharide such as corn starch, sweet potato starch or wheat starch, or a mixture thereof. A method for producing an acid resin.
−テトラオルガノジスタノキサンである請求項1〜4の
いずれか1項記載のポリヒドロキシカルボン酸樹脂の製
造方法。5. A polymerization catalyst comprising 1,3-substituted-1,1,3,3
The method for producing a polyhydroxycarboxylic acid resin according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin is a tetraorganodistanoxane.
カヒドロナフタレン)である請求項2〜5のいずれか1
項記載のポリヒドロキシカルボン酸樹脂の製造方法。6. The method according to claim 2, wherein the organic solvent is D-limonene or decalin (decahydronaphthalene).
The method for producing a polyhydroxycarboxylic acid resin according to the above item.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1150097A JPH10204157A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Production of polyhydroxycarboxylic acid resin |
DE19709854A DE19709854A1 (en) | 1996-03-13 | 1997-03-11 | Poly:hydroxy:carboxylic acid copolymer resin preparation |
US08/816,139 US5844068A (en) | 1996-03-13 | 1997-03-12 | Process for the preparation of polyhydroxycarboxylic acid copolymer resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1150097A JPH10204157A (en) | 1997-01-24 | 1997-01-24 | Production of polyhydroxycarboxylic acid resin |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10204157A true JPH10204157A (en) | 1998-08-04 |
Family
ID=11779754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1150097A Pending JPH10204157A (en) | 1996-03-13 | 1997-01-24 | Production of polyhydroxycarboxylic acid resin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10204157A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008031402A (en) * | 2006-06-29 | 2008-02-14 | Nagoya City | Hydrogenated castor oil-based reaction product, modifier for polylactic acid, polylactic acid composition and polylactic acid molded article |
US7517937B2 (en) | 2003-05-08 | 2009-04-14 | Nishikawa Rubber Co., Ltd. | Biodegradable resin composition and biodegradable resin molded article |
CN102863654A (en) * | 2012-10-11 | 2013-01-09 | 武汉华丽环保科技有限公司 | Starch and polylactic acid composite material and preparation method thereof |
-
1997
- 1997-01-24 JP JP1150097A patent/JPH10204157A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7517937B2 (en) | 2003-05-08 | 2009-04-14 | Nishikawa Rubber Co., Ltd. | Biodegradable resin composition and biodegradable resin molded article |
JP2008031402A (en) * | 2006-06-29 | 2008-02-14 | Nagoya City | Hydrogenated castor oil-based reaction product, modifier for polylactic acid, polylactic acid composition and polylactic acid molded article |
CN102863654A (en) * | 2012-10-11 | 2013-01-09 | 武汉华丽环保科技有限公司 | Starch and polylactic acid composite material and preparation method thereof |
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