JPH11349795A - Biodegradable polyester resin composition - Google Patents

Biodegradable polyester resin composition

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Publication number
JPH11349795A
JPH11349795A JP17664698A JP17664698A JPH11349795A JP H11349795 A JPH11349795 A JP H11349795A JP 17664698 A JP17664698 A JP 17664698A JP 17664698 A JP17664698 A JP 17664698A JP H11349795 A JPH11349795 A JP H11349795A
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JP
Japan
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polyester resin
polycaprolactone
aliphatic polyester
aliphatic
resin composition
Prior art date
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Pending
Application number
JP17664698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Terumasa Daito
照政 大東
Masahiro Ishikawa
雅博 石川
Koji Nakada
幸司 仲田
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Priority to US09/485,002 priority patent/US20020094444A1/en
Priority to EP99922562A priority patent/EP1008629A1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a biodegradable polyester resin composition capable of improving the biodegradability of an aliphatic polyester resin, and hardly causing draw down at the time of vacuum molding, blow molding or inflation molding. SOLUTION: This biodegradable polyester resin composition comprises an aliphatic polyester resin, a polycaprolactone and an inorganic additive. The ratio of the amount of the aliphatic polyester resin to the amount of the polycaprolactone is regulated so as to be 100 pts.wt. to 1-200 pts.wt., and the ratio of the total amount of the aliphatic polyester resin and the polycaprolactone to the amount of the inorganic filler is regulated so as to be (95-50) wt.% to (5-50) wt.%.

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】本発明は真空成形、ブロー成
形用、インフレーション成形用等の生分解性ポリエステ
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ており、且つ真空成形、ブロー成
形又はインフレーション成形時にドローダウンしにくい
生分解性ポリエステル樹脂組成物に関する。
The present invention relates to a biodegradable polyester resin composition for vacuum molding, blow molding, inflation molding and the like. More specifically, while containing an aliphatic polyester resin having a relatively low biodegradability or an aliphatic polyester resin containing a urethane bond, it is also more excellent in biodegradability than itself, and is vacuum-formed, blow-molded or inflationed. The present invention relates to a biodegradable polyester resin composition that does not easily draw down during molding.

【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
レフィンやポリ塩化ビニ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 polyolefins are characterized by stability and durability, and are characterized by packaging materials,
It is used in building materials, automobiles and various other fields, and is consumed in large quantities. Disposal methods after their use include incineration and landfill disposal.However, hardly decomposable resins such as polyolefins and polyvinyl chloride can damage incinerators due to high calorific value during incineration. In addition, the generation of harmful waste gas becomes a problem, while the landfill disposal poses a problem of environmental pollution caused by remaining 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、微生物による天然ポリエステル、化学合成による脂
肪族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、その製法、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。
[0003] Therefore, natural materials such as biocellulose and starch-based plastics, low-substituted cellulose esters, natural polyesters produced by microorganisms, and aliphatic polyester resins produced by chemical synthesis are used as biodegradable plastics. Etc. are being studied. Among these, aliphatic polyester resins obtained by chemical synthesis are relatively well-balanced in terms of processability, cost, mechanical properties, water resistance, etc., and are attracting attention as easy-to-use resins for various applications. Is mentioned.

【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官能脂肪族ジカルボ
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-functional aliphatic alcohol and an α, ω-functional aliphatic dicarboxylic acid, but generally has a low melting point. However, it cannot be used as a substitute for conventional polyolefins. However, it is known that certain polyester resins have a melting point of 100 ° C. or higher and have thermoplasticity, and synthesis studies have been conducted.
That is, polyester resin obtained from succinic acid and 1,4-butanediol, polyester resin obtained from succinic acid and ethylene glycol, polyester resin obtained from oxalic acid and neopentyl glycol, 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, polyester resins obtained from oxalic acid have particularly poor heat stability,
Although it does not reach a high molecular weight, the polyester resin obtained from succinic acid has relatively good thermal stability, and synthesis has been devised. However, even with these succinic aliphatic polyester resins, when polycondensation is carried out 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。
[0005] Therefore, it has been practiced to increase the molecular weight of the hydroxyl group of the polyester resin by a urethane bond using a polyisocyanate or the like. As the polyisocyanate used here, hexamethylene diisocyanate and the like are often used because aliphatic ones have better biodegradability than aromatic ones. In this way,
At present, low-molecular-weight aliphatic polyester resins are made to have a high molecular weight, and mechanical properties are ensured so as to be compatible with processing 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, when the crystallinity is high, or when a urethane bond is introduced into the resin molecule as described above, the biodegradability by microorganisms usually decreases. This means that biodegradation proceeds from the amorphous portion of the resin, and the crystalline portion is known to be difficult to decompose and remain easily.Also, even if polycaprolactone polyol having excellent biodegradability is used as the polyol, polyisocyanate The biodegradability of caprolactone polyurethane using hexamethylene diisocyanate as
It is clear from the result that when evaluated in a decomposition test in activated sludge specified in IS K6950, almost no decomposition is observed. Such a tendency is also observed in a urethane bond-containing resin having a relatively low density. Therefore, a small amount of urethane of a few weight%, which originally contains a biodegradable polyester resin for increasing the molecular weight. The presence of the bond often causes a decrease in biodegradability. In fact, the number average molecular weight is 10,000
JIS K6950 defines a polyester resin obtained by connecting 4 to 5 molecular terminal hydroxyl groups of a succinic polyester resin having a molecular weight of about 00 to a number average molecular weight of 40,000 to 50,000 by using a polyisocyanate. When evaluated by a decomposition test in activated sludge, an evaluation result of poor decomposition is obtained.

【0007】そこで特開平9−67513号公報には、
脂肪族イソシアネートで高分子量化した脂肪族ポリエス
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の改善されたポ
リエステル樹脂組成物が開示されている。単一の脂肪族
ポリエステル樹脂では、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ポ
リカプロラクトンを配合・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
している。しかしながら、このような樹脂を使用して真
空成形、ブロー成形、インフレーション成形等を行う
と、成形中に溶融した樹脂がドローダウンするという問
題があった。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-67513 discloses that
Polycaprolactone is added to 100 parts by weight of an aliphatic polyester resin having a high molecular weight by aliphatic isocyanate.
A polyester resin composition having improved biodegradability, comprising -200 parts by weight, is disclosed. A single aliphatic polyester resin shows biodegradability in an environment where bacteria that efficiently decompose it exist, but decomposes the kneaded resin by blending and kneading polycaprolactone with better degradability. In the case of a single resin, the probability that bacteria exist in the environment increases, and once decomposition begins, the surface area increases, the surface becomes hydrophilic, and an environment in which bacteria can grow easily is created. Thus, the decomposability is improved. However, when vacuum molding, blow molding, inflation molding, or the like is performed using such a resin, there has been a problem that the resin melted during the molding is drawn down.

【0008】[0008]

【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。)の生分解性を改善し、且
つ真空成形、ブロー成形又はインフレーション成形時に
ドローダウンしにくい生分解性ポリエステル樹脂組成物
を提供することにある。
Accordingly, the present invention relates to an aliphatic polyester resin which is not relatively biodegradable by itself or an aliphatic polyester resin containing a small amount of urethane bonds (hereinafter, unless otherwise specified, both are used). It is an object of the present invention to provide a biodegradable polyester resin composition which improves the biodegradability of the polyester resin (hereinafter simply referred to as "aliphatic polyester resin") and is hardly drawn down during vacuum molding, blow molding or inflation molding.

【0009】[0009]

【問題点を解決するための手段】本発明者は、脂肪族イ
ソシアネートで高分子量化した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にタル
クのような無機充填材を特定量添加することにより、真
空成形、ブロー成形、又はインフレーション成形時にド
ローダウンしにくい生分解性ポリエステル樹脂組成物が
得られることを見いだし本発明を完成させた。
The inventor of the present invention has proposed that polycaprolactone is added in an amount of 1 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of an aliphatic polyester resin having a high molecular weight by an aliphatic isocyanate.
By adding a specific amount of an inorganic filler such as talc to the biodegradable polyester resin comprising parts by weight, vacuum molding, blow molding, or a biodegradable polyester resin composition that is difficult to draw down during inflation molding is obtained. The inventors have found that the present invention has been completed and completed the present invention.

【0010】すなわち本発明の第1は、脂肪族ポリエス
テル樹脂、ポリカプロラクトン及び無機添加剤からな
り、脂肪族ポリエステル樹脂対ポリカプロラクトンの比
率が100重量部対1〜200重量部であって、脂肪族
ポリエステル樹脂とポリカプロラクトンの合計対無機添
加剤の比率が95〜50重量%対5〜50重量%である
生分解性ポリエステル樹脂組成物を提供する。本発明の
第2は、脂肪族ポリエステル樹脂がコハク酸及び/又は
アジピン酸をジカルボン酸成分とするポリエステル樹脂
である本発明の第1に記載の生分解性ポリエステル樹脂
組成物を提供する。本発明の第3は、脂肪族ポリエステ
ル樹脂が1,4−ブタンジオールをジオール成分とする
ポリエステル樹脂である本発明の第1又は2に記載の生
分解性ポリエステル樹脂組成物を提供する。本発明の第
4は、脂肪族ポリエステル樹脂が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
る本発明の第1〜3のいずれかに記載の生分解性ポリエ
ステル樹脂組成物を提供する。本発明の第5は、無機添
加剤がタルクである本発明の第1〜4のいずれかに記載
の生分解性ポリエステル樹脂組成物を提供する。
That is, a first aspect of the present invention comprises an aliphatic polyester resin, polycaprolactone and an inorganic additive, wherein the ratio of the aliphatic polyester resin to polycaprolactone is 100 parts by weight to 1 to 200 parts by weight, Provided is a biodegradable polyester resin composition wherein the ratio of the total of the polyester resin and the polycaprolactone to the inorganic additive is 95 to 50% by weight to 5 to 50% by weight. A second aspect of the present invention provides the biodegradable polyester resin composition according to the first aspect, wherein the aliphatic polyester resin is a polyester resin containing succinic acid and / or adipic acid as a dicarboxylic acid component. A third aspect of the present invention provides the biodegradable polyester resin composition according to the first or second aspect of the present invention, wherein the aliphatic polyester resin is a polyester resin containing 1,4-butanediol as a diol component. A fourth aspect of the present invention provides the biodegradable polyester resin composition according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein the aliphatic polyester resin is obtained by increasing the molecular weight of a polyester resin with an aliphatic diisocyanate compound. . A fifth aspect of the present invention provides the biodegradable polyester resin composition according to any one of the first to fourth aspects, wherein the inorganic additive is talc.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】脂肪族ポリエステル樹脂 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。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。上限は特にないが、実
用上500,000程度のものも使用できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Aliphatic Polyester Resin The aliphatic polyester resin used in the present invention is not particularly limited, but has a melting point of 100 ° C. or higher, has thermoplasticity, has relatively low biodegradability. Preferably not high, polyester resin obtained from the succinic acid and 1,4-butanediol, polyester resin obtained from succinic acid and ethylene glycol, polyester resin obtained from oxalic acid and neopentyl glycol, oxalic acid and 1, Examples thereof include a polyester resin obtained from 4-butanediol and a polyester resin obtained from oxalic acid and ethylene glycol. Particularly preferred is a polyester resin obtained from succinic acid and 1,4-butanediol. The number average molecular weight of the aliphatic polyester resin is preferably 20,000 or more, more preferably 40,000 or more. There is no particular upper limit, but practically about 500,000 can be used.

【0012】本発明で使用する脂肪族ポリエステル樹脂
はウレタン結合を含むものを使用することができる。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)(-COOC
3)}、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、20,0
00以上、更に好ましくは40,000以上の範囲であ
る。ウレタン結合を含む脂肪族ポリエステル樹脂として
は、昭和高分子(株)製のビオノーレ#1000、#3
000、#6000のシリーズが挙げられる。
As the aliphatic polyester resin used in the present invention, those containing a urethane bond can be used. The aliphatic polyester resin containing a urethane bond is obtained by increasing the molecular weight of the aliphatic polyester resin, preferably with an aliphatic diisocyanate compound. Examples of the aliphatic diisocyanate compound include hexamethylene diisocyanate and lysine diisocyanate methyl ester {OCN- (CH 2 ) 4 -CH (-NCO) (-COOC
H 3 )}, trimethylhexamethylene diisocyanate, etc., among which hexamethylene diisocyanate is preferred. The preferred number average molecular weight of the aliphatic polyester resin containing a urethane bond is 20,0.
The range is at least 00, more preferably at least 40,000. Examples of the aliphatic polyester resin containing a urethane bond include Bionole # 1000 and # 3 manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.
000, # 6000 series.

【0013】ポリカプロラクトン 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含有化合物を開始剤とし、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1,000〜200,
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、200,00
0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。ポリカプロラ
クトンとしては、ダイセル化学工業(株)製のPCLH
7、PCLH4、PCLH1等が挙げられる。
Polycaprolactone The polycaprolactone used in the present invention is obtained by subjecting ε-caprolactone to ring-opening polymerization of ε-caprolactone by a conventional method using an active hydrogen-containing compound such as an alcohol as an initiator. The functional number of the initiator is not particularly limited,
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 using low molecular weight polycaprolactone, the amount of addition is limited because the heat resistance and mechanical strength of the kneaded resin decrease greatly. Merits such as a decrease in the melt viscosity of the composition and an improvement in moldability appear. However, it is more preferable to use polycaprolactone having a high molecular weight, since the compounding ratio can be increased, and all of heat resistance, mechanical properties, and biodegradability can be highly balanced. Specifically, the number average molecular weight is 1,000 to 200,
000, more preferably 5,000 to 100,000 polycaprolactone can be preferably used. In addition, 200,00
Although those having a number average molecular weight higher than 0 can be used without problems, it is difficult to obtain such a polycaprolactone having a very high molecular weight, which is not practical. Also,
The polycaprolactone to be used contains, in addition to ε-caprolactone homopolymer, comonomer constituent units such as valerolactone, glycolide and lactide, for example, 20 mol%.
The copolymers contained below can also be used. Examples of polycaprolactone include PCLH manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
7, PCLH4, PCLH1 and the like.

【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〜
40重量部の範囲である。
The mixing ratio of the aliphatic polyester resin and the polycaprolactone depends on the molecular weight of both, and the required biodegradability.
Parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, particularly preferably 20 to 50 parts by weight.
The range is 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 they are compatible with each other from the viewpoint of the mechanical properties of the resin composition obtained by kneading. For example, a compatibilizer such as a copolymer of a kneaded resin component and a polycaprolactone component,
For example, addition of a resin having a polarity intermediate between the two can also 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。無機充填
剤を添加することにより生分解性が更に向上するととも
に溶融強度(粘度)が大きくなるので、溶融成形時のド
ローダウンが防がれ、真空成形、ブロー成形、インフレ
ーション成形等の成形性が向上する。無機充填剤の添加
量は脂肪族ポリエステル樹脂とポリカプロラクトンの合
計に対して、無機充填剤/(脂肪族ポリエステル樹脂と
ポリカプロラクトンの合計)の重量比が5〜50/95
〜50、好ましくは10〜45/90〜55、更に好ま
しくは20〜40/80〜60、特に好ましくは25〜
35/75〜65である。無機充填剤の量が過大では、
樹脂が粉を吹き、過小では成形時にドローダウン、ネッ
キング、厚みむら、目やに発生が著しい。
The biodegradable polyester resin composition of the present invention may contain various additives such as calcium carbonate, mica, calcium silicate, white carbon, asbestos, and porcelain clay as long as the biodegradability of the resin component is not impaired. ), Inorganic fillers such as glass fibers can be added. By adding an inorganic filler, the biodegradability is further improved and the melt strength (viscosity) is increased, so that drawdown during melt molding is prevented, and moldability such as vacuum molding, blow molding, and inflation molding is improved. improves. The weight ratio of the inorganic filler / (total of the aliphatic polyester resin and polycaprolactone) to the total amount of the aliphatic polyester resin and polycaprolactone is 5 to 50/95.
-50, preferably 10-45 / 90-55, more preferably 20-40 / 80-60, particularly preferably 25-90.
35/75 to 65. If the amount of inorganic filler is too large,
If the resin blows powder, if it is too small, drawdown, necking, thickness unevenness, and unevenness will be noticeable in molding.

【0017】ポリカプロラクトン、脂肪族ポリエステル
樹脂及び無機充填剤の混練方法は、一般的な方法が好ま
しく使用でき、具体的には原料樹脂ペレットや粉体、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 method for kneading the polycaprolactone, the aliphatic polyester resin and the inorganic filler, a general method can be preferably used. Specifically, a raw resin pellet, a powder, a solid strip and the like are mixed with a Henschel mixer or a ribbon mixer. Dry mixing with a single-screw or twin-screw extruder, Banbury mixer,
It can be supplied to a known melt mixer such as a kneader or a mixing roll and melt-kneaded. Further, even when liquid polycaprolactone is added, kneading can be performed in the same manner.

【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
替としてフィルム、真空/圧空成形品等の広範な用途に
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 degradation rate of 20%, preferably more than 30% after cultivation in municipal sewage sludge for 4 weeks specified in JIS K6950. Further, the biodegradable polyester resin composition provided by the present invention can be used for a wide range of applications such as films and vacuum / pressure molded products as alternatives to conventional polyolefins. In particular, it is preferable to use it for 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
に準じて行う。
The method for evaluating the biodegradability of a sample is described in JIS.
There are various methods such as using activated sludge according to K6950, burial in soil, immersion in seawater or rivers, evaluation in compost, and the like. JIS K6950 that there is
Perform 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。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which should not be construed as limiting the present invention.

【0021】[実施例1〜3及び比較例1](押出し成
形) ポリエステル樹脂としてビオノーレ#1001(コハク
酸/1,4−ブタンジオール共重合体、昭和高分子
(株)製)と、ポリカプロラクトン「PCLH7」(ダ
イセル化学工業(株)製,数平均分子量70,000)
と、タルクを表1の重量比率で配合して、これらをラボ
プラストミルに供給し、150℃、30rpmで混練し
た。トルクが安定した後、更に10分間加熱混練して、
得られた樹脂組成物をシートに押出成形した。 押出成形条件 シリンダー温度:160℃ スクリュー回転数:60rpm 樹脂圧:210〜260kg/cm2 ロール温度:60℃ ロール速度:0.5m/分 シート:幅250mm、厚さ0.5mm 結果を表1に示す。この結果、タルクを充填しない場合
にはネッキング、厚みむらが著しく、ダイリップ開度
1.2mmでは押出し温度を140℃、120℃に低下
してもシート押出しが困難であった。
[Examples 1 to 3 and Comparative Example 1] (Extrusion molding) Vionole # 1001 (succinic acid / 1,4-butanediol copolymer, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) as a polyester resin and polycaprolactone "PCLH7" (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight 70,000)
And talc were blended in a weight ratio shown in Table 1, and then supplied to a Labo Plastomill and kneaded at 150 ° C. and 30 rpm. After the torque stabilizes, heat and knead for another 10 minutes,
The obtained resin composition was extruded into a sheet. Extrusion molding conditions Cylinder temperature: 160 ° C Screw rotation speed: 60 rpm Resin pressure: 210-260 kg / cm 2 Roll temperature: 60 ° C Roll speed: 0.5 m / min Sheet: width 250 mm, thickness 0.5 mm The results are shown in Table 1. Show. As a result, when talc was not filled, necking and thickness unevenness were remarkable, and it was difficult to extrude a sheet at a die lip opening of 1.2 mm even if the extrusion temperature was lowered to 140 ° C or 120 ° C.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[実施例4〜6及び比較例2](真空成形シ
ート) ポリエステル樹脂としてビオノーレ#3001(コハク
酸/アジピン酸/1,4−ブタンジオール共重合体、昭
和高分子(株)製)と、ポリカプロラクトン「PCLH
7」(ダイセル化学工業(株)製,数平均分子量70,
000)と、タルクを表2の重量比率で配合して、これ
らをラボプラストミルに供給し、150℃、30rpm
で混練した。トルクが安定した後、更に10分間加熱混
練して、得られた樹脂組成物を単発シート成形機により
真空成形した。 真空成形条件 成形温度:110℃ 冷却時間:5秒 シート:250×250mm、厚さ0.5mm 結果を表2に示す。この結果、タルクを充填しない場合
には110℃の成形温度ではドローダウンが大きく真空
成形が困難であり、95℃では成形ができたが金型離型
性が悪く、タルク入りに比較して冷却時間を2倍以上に
しなければならなかった。
[Examples 4 to 6 and Comparative Example 2] (Vacuum molded sheet) Vionore # 3001 (succinic acid / adipic acid / 1,4-butanediol copolymer, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) as a polyester resin And polycaprolactone "PCLH
7 "(manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight 70,
000) and talc in a weight ratio shown in Table 2 and supplied to Labo Plastomill at 150 ° C. and 30 rpm.
And kneaded. After the torque was stabilized, the mixture was heated and kneaded for another 10 minutes, and the obtained resin composition was vacuum formed by a single-shot sheet forming machine. Vacuum forming conditions Molding temperature: 110 ° C. Cooling time: 5 seconds Sheet: 250 × 250 mm, thickness 0.5 mm The results are shown in Table 2. As a result, when talc was not filled, drawdown was large at a molding temperature of 110 ° C., and vacuum forming was difficult, and molding was possible at 95 ° C., but mold release properties were poor, and cooling was lower than that with talc. Time had to be more than doubled.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】熱収縮応力を東洋精機社製メルテンレオメ
ーター(伸張粘度計)を使用して120℃でピークトッ
プより求めた。この結果、タルク入りのものは熱収縮応
力が大きく、真空成形時等に溶融樹脂がドローダウンし
難い。
The heat shrinkage stress was determined from the peak top at 120 ° C. using a melten rheometer (extension viscometer) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. As a result, those containing talc have a large heat shrinkage stress, and it is difficult for the molten resin to draw down during vacuum molding or the like.

【0026】[実施例7及び比較例3](押出し成形品の
生分解性) 実施例2で得られたシート(ビオノーレ#1001/ポ
リカプロラクトン「PCLH7」/タルク=49/21
/30)について生分解性を測定した。28日後の生分
解性結果は、81%であった。一方、比較例1で得られ
たシート(ビオノーレ#1001/ポリカプロラクトン
「PCLH7」/タルク=49/21/0)について生
分解性を測定した。28日後の生分解性結果は、75%
であった。結果を図1に示す。この結果、タルク混練に
よる生分解性の改善効果が見られる。
[Example 7 and Comparative Example 3] (Biodegradability of extruded product) Sheet obtained in Example 2 (Bionole # 1001 / polycaprolactone "PCLH7" / talc = 49/21)
/ 30) was measured for biodegradability. The biodegradability result after 28 days was 81%. On the other hand, the biodegradability of the sheet (Bionole # 1001 / polycaprolactone “PCLH7” / talc = 49/21/0) obtained in Comparative Example 1 was measured. The biodegradability results after 28 days are 75%
Met. The results are shown in FIG. As a result, the effect of improving the biodegradability by talc kneading is observed.

【0027】[実施例8及び比較例4]コハク酸ジメチル
(Mw=146)43.8g、1,4−ブタンジオール
29.1g、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0.5〜0.1
mmHg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、ポリエステル樹脂を合成した。ポリエス
テル樹脂の数平均分子量は約38,000、重量平均分
子量は約75,000であった。このウレタン結合を含
まない高分子量ポリエステル樹脂100重量部、ポリカ
プロラクトン「PCLH7」11.1重量部、タルク4
7.6重量部を使用して実施例7と同様にしてシートを
作成し、その生分解性を測定した。28日後の生分解性
結果は、46%であった。一方、比較例4として高分子
量ポリエステル樹脂100重量部とポリカプロラクトン
「PCLH7」11.1重量部を使用して比較例3と同
様にしてシートを作成し、その生分解性を測定した。2
8日後の生分解性結果は、40%であった。この結果、
ウレタン結合を含まない高分子量ポリエステルを使用し
た場合、ポリカプロラクトンの配合比率を少なくしても
タルクを混合することにより生分解性が向上することが
分かる。
Example 8 and Comparative Example 4 43.8 g of dimethyl succinate (Mw = 146), 29.1 g of 1,4-butanediol, 0.02 g of tetraisopropyl titanate
Into a flask equipped with a stirrer, a diversion tube, a gas introduction tube, and a decompression tube, and heated to 200 ° C. at 1 to 0.5 mmHg while gradually reducing the pressure at 190 ° C. for 2 hours under a normal pressure of nitrogen atmosphere. And stirred for 8 hours.
The temperature was raised to 210 to 220 ° C. with mmHg and stirred for 5 hours,
Methanol and excess 1,4-butanediol were distilled off from the system to synthesize a polyester resin. The number average molecular weight of the polyester resin was about 38,000, and the weight average molecular weight was about 75,000. 100 parts by weight of a high molecular weight polyester resin containing no urethane bond, 11.1 parts by weight of polycaprolactone “PCLH7”, talc 4
A sheet was prepared in the same manner as in Example 7 using 7.6 parts by weight, and its biodegradability was measured. The biodegradability result after 28 days was 46%. On the other hand, as Comparative Example 4, a sheet was prepared in the same manner as Comparative Example 3 using 100 parts by weight of a high molecular weight polyester resin and 11.1 parts by weight of polycaprolactone "PCLH7", and the biodegradability was measured. 2
The biodegradability result after 8 days was 40%. As a result,
It can be seen that when a high molecular weight polyester containing no urethane bond is used, the biodegradability is improved by mixing talc even if the mixing ratio of polycaprolactone is reduced.

【0028】[0028]

【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、且つ真空成形、ブロー成形、インフレーション成
形が可能となり、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。
According to the present invention, the biodegradability of an aliphatic polyester resin having a relatively low biodegradability by itself or a high molecular weight aliphatic polyester resin having a low biodegradability due to a urethane bond or the like is included. Can be easily improved, and vacuum molding, blow molding, and inflation molding can be performed, and can be used in various fields in place of conventional polyolefins. Therefore, the present invention has a great industrial advantage from the viewpoint of environmental protection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の、高分子量ポリエステル/ポリカプロ
ラクトンPH7/タルク混練物の押出し成形シートの生
分解性の経時変化を示すグラフである。 (1)ポリエステル樹脂/ポリカプロラクトンPH7/
タルク混練物 (2)ポリエステル樹脂/ポリカプロラクトンPH7混
練物
FIG. 1 is a graph showing the change over time of the biodegradability of an extruded sheet of a kneaded product of a high-molecular-weight polyester / polycaprolactone PH7 / talc according to the present invention. (1) Polyester resin / polycaprolactone PH7 /
Kneaded material of talc (2) Kneaded material of polyester resin / polycaprolactone PH7

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、ポリカプロラ
クトン及び無機添加剤からなり、脂肪族ポリエステル樹
脂対ポリカプロラクトンの比率が100重量部対1〜2
00重量部であって、脂肪族ポリエステル樹脂とポリカ
プロラクトンの合計対無機添加剤の比率が95〜50重
量%対5〜50重量%である生分解性ポリエステル樹脂
組成物。
1. An aliphatic polyester resin, polycaprolactone and an inorganic additive, wherein the ratio of aliphatic polyester resin to polycaprolactone is 100 parts by weight to 1-2 parts.
A biodegradable polyester resin composition wherein the ratio of the total amount of the aliphatic polyester resin and the polycaprolactone to the inorganic additive is 95 to 50% by weight to 5 to 50% by weight.
【請求項2】 脂肪族ポリエステル樹脂がコハク酸及び
/又はアジピン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に記載の生分解性ポリエステル樹
脂組成物。
2. The biodegradable polyester resin composition according to claim 1, wherein the aliphatic polyester resin is a polyester resin containing succinic acid and / or adipic acid as a dicarboxylic acid component.
【請求項3】 脂肪族ポリエステル樹脂が1,4−ブタ
ンジオールをジオール成分とするポリエステル樹脂であ
る請求項1又は2に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 containing 1,4-butanediol as a diol component.
【請求項4】 脂肪族ポリエステル樹脂がポリエステル
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1〜3のいずれかに記載の生分解性ポ
リエステル樹脂組成物。
4. The biodegradable polyester resin composition according to claim 1, wherein the aliphatic polyester resin is obtained by increasing the molecular weight of the polyester resin with an aliphatic diisocyanate compound.
【請求項5】 無機添加剤がタルクである請求項1〜4
のいずれかに記載の生分解性ポリエステル樹脂組成物。
5. The method according to claim 1, wherein the inorganic additive is talc.
The biodegradable polyester resin composition according to any one of the above.
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WO2017155389A1 (en) * 2016-03-08 2017-09-14 Willemsen, Louis Rinze Henricus Adrianus Method for the preparation of an article

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NL2016394B1 (en) * 2016-03-08 2017-09-27 Louis Rinze Henricus Adrianus Willemsen Method for the preparation of a biodegradable article.

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