JPH1160928A - ポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物およびその製造方法 - Google Patents

ポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物およびその製造方法

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JPH1160928A
JPH1160928A JP23130097A JP23130097A JPH1160928A JP H1160928 A JPH1160928 A JP H1160928A JP 23130097 A JP23130097 A JP 23130097A JP 23130097 A JP23130097 A JP 23130097A JP H1160928 A JPH1160928 A JP H1160928A
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JP
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acid
mixture
acid resin
polyhydroxycarboxylic
hydroxycarboxylic
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JP23130097A
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English (en)
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Junzo Odera
純蔵 大寺
Toru Yano
徹 矢野
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Nishikawa Rubber Co Ltd
Original Assignee
Nishikawa Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】農業・園芸用資材、漁業用資材などに利用で
き、使用後に廃棄されても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
の溶融粘度を増大させることにより発泡化を容易にした
ポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物およびその製造方
法を提供すること。 【解決手段】ポリ乳酸などのポリヒドロキシカルボン酸
樹脂100重量部に無水コハク酸などの酸無水物0.0
001〜5重量部を添加し、減圧下に加熱撹伴してなる
ポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物。ポリヒドロキシ
カルボン酸樹脂は、乳酸、グリコール酸などのヒドロキ
シカルボン酸の1種または2種以上の混合物、ヒドロキ
シカルボン酸と糖類の混合物、またはヒドロキシカルボ
ン酸と金属酸化物の混合物中に重合触媒として1,3−
置換ー1,1,3,3ーテトラオルガノジスタノキサン
を添加し、加熱撹伴して脱水減圧重合を行うか、あるい
はD−リモネンなどの有機溶媒中で共沸脱水溶液重合を
行うことにより合成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はポリヒドロキシカル
ボン酸樹脂組成物およびその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】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分解
される樹脂が要望されている。本発明者らは先に、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発明した(特開昭9−24
1357号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ポリ乳酸に
代表されるポリヒドロキシカルボン酸樹脂は、将来的に
大きな需要が見込まれる生分解性樹脂であるが、樹脂の
溶融粘度が低いため発泡化が困難であるという問題点が
ある。本発明はポリヒドロキシカルボン酸樹脂の溶融粘
度を増大させることにより、低沸点溶剤法、気体注入
法、化学発泡剤法などによる発泡化を容易にしたポリヒ
ドロキシカルボン酸樹脂組成物およびその製造方法を提
供することを目的とするものである。
【0004】
【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、ポリヒドロキシカル
ボン酸樹脂に酸無水物を添加し、減圧下に加熱撹伴する
ことにより該樹脂の溶融粘度を増大させることが出来る
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち本発明のポリヒドロキシカルボン
酸樹脂組成物は、ポリヒドロキシカルボン酸樹脂100
重量部に酸無水物0.0001〜5重量部を添加し、減
圧下に加熱撹伴してなるものであり、また 本発明のポ
リヒドロキシカルボン酸樹脂組成物の製造方法は、1種
類のヒドロキシカルボン酸、2種類以上のヒドロキシカ
ルボン酸の混合物、ヒドロキシカルボン酸と糖類の混合
物、またはヒドロキシカルボン酸と金属酸化物の混合物
中に重合触媒を添加し、加熱撹伴して脱水減圧重合を行
うか、あるいは有機溶媒中で共沸脱水溶液重合を行うこ
とによりポリヒドロキシカルボン酸樹脂を合成し、該樹
脂100重量部に対して酸無水物0.0001〜5重量
部を添加し、減圧下に加熱撹伴することを特徴とするも
のである。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に使用するポリヒドロキシ
カルボン酸樹脂は、水酸基を有する脂肪族カルボン酸で
あり、不斉炭素を有する場合はD体、L体およびラセミ
体のいずれかまたは2種以上のヒドロキシカルボン酸を
重合して得られたものである。またヒドロキシカルボン
酸重合体の代わりに、ヒドロキシカルボン酸と糖類たと
えば澱粉、ヒドロキシカルボン酸と金属酸化物とから共
重合体を合成し、これを使用しても差し支えない。
【0007】本発明に使用する酸無水物としては、どの
ような酸無水物でも差し支えないが、生分解性が良好な
無水コハク酸、無水マレイン酸、無水オキシフマル酸、
無水フタル酸、無水ピロメリット酸などが好ましい。
【0008】酸無水物の添加量はポリヒドロキシカルボ
ン酸樹脂100重量部に対して0.0001〜5重量部
の範囲が好ましい。添加量が0.0001重量部未満で
あると発泡化に好ましい樹脂の溶融粘度が得られず、5
重量部を超えると得られた樹脂の機械的強度が著しく低
下する。
【0009】ポリヒドロキシカルボン酸樹脂の合成原料
であるヒドロキシカルボン酸としては、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、あるいはこれらの混合物を挙げることができる
が、とくに乳酸が好ましい。また、ヒドロキシカルボン
酸の代わりにヒドロキシカルボン酸二量体やヒドロキシ
カルボン酸オリゴマーを用いてもよい。
【0010】ヒドロキシカルボン酸共重合体を合成する
場合に使用する糖類としては、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のいずれでも差し支えないが、入
手しやすいこと、原料コストが安価であることなどを考
慮すると、種々の植物から得られる澱粉類、ショ糖など
の二糖類やグルコースなどの単糖類、あるいはこれらの
混合物が好ましい。
【0011】ヒドロキシカルボン酸共重合体を合成する
場合に使用する金属酸化物としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化亜
鉛、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、
ホウ酸、ケイ酸、リン酸のいずれでも差し支えないが、
安全性などを考慮すると、水酸化カルシウム、水酸化ア
ルミニウム、酸化亜鉛、ホウ酸、リン酸、あるいはこれ
らの混合物が好ましい。
【0012】ヒドロキシカルボン酸の重合または共重合
反応に用いる重合触媒としては、一般のエステル重合に
使用されるいずれの触媒でも差し支えないが、触媒活性
が大であり、かつ耐加水分解性が大である1,3−置換
ー1,1,3,3ーテトラオルガノジスタノキサンが好
ましい。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、ブチル基、オクチル基、アリル基、
ベンジル基、フェニル基、ナフチル基などのいずれでも
よいが、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。
【0013】ポリヒドロキシカルボン酸樹脂(ヒドロキ
シカルボン酸の重合体または共重合体)の製造方法とし
ては、加熱撹伴して脱水減圧重合を行うか、有機溶媒中
で共沸脱水溶液重合を行うかのいずれでもよい。
【0014】共沸脱水溶液重合を行う場合に使用する有
機溶媒としては、水と混合しない有機溶媒であればいず
れを使用してもよいが、天然物であり樹脂中に残存して
も環境及び人体に悪影響の少ない、かつ沸点が反応温度
として適当であるD−リモネンが好ましい。
【0015】
【作用】ポリヒドロキシカルボン酸樹脂に酸無水物を添
加することによってポリヒドロキシカルボン酸樹脂の溶
融粘度が上昇し、このためポリヒドロキシカルボン酸樹
脂内に含まれるガスの破泡が抑制され、化学発泡剤法や
気体注入法を用いて容易に発泡化することが出来る。
【0016】
【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳し
く説明する。
【0017】(実施例1)直接重合反応によって合成し
た重量平均分子量5,100のポリ乳酸100g(1
9.5mmol)と無水コハク酸1.95g(19.5
mmol)を200mlナス型フラスコ内に入れ、エバ
ポレーターに取り付けて、30mmHgの減圧下で2時
間、130℃で加熱撹伴した。ポリ乳酸の130℃での
溶融粘度は、9Pa・sから30Pa・sに上昇した。
【0018】なお、ポリ乳酸の溶融粘度の測定にはモン
サント プロセッサビリティ テスターを使用した。測
定温度はピストン、バレル、押出口とも130℃であ
る。ダイスは穴径1.50mm、L/D=20のものを
使用した。
【0019】(実施例2)直接重合反応によって合成し
た重量平均分子量5,100のポリ乳酸100g(1
9.5mmol)と無水マレイン酸1.92g(19.
5mmol)を200mlナス型フラスコ内に入れ、エ
バポレーターに取り付けて、30mmHgの減圧下で2
時間、130℃で加熱撹伴した。ポリ乳酸の130℃で
の溶融粘度は、9Pa・sから40Pa・sに上昇し
た。
【0020】(実施例3)直接重合反応によって合成し
た重量平均分子量5,100のポリ乳酸100g(1
9.5mmol)と無水ピロメリット酸4.3g(1
9.5mmol)を200mlナス型フラスコ内に入
れ、エバポレーターに取り付けて、30mmHgの減圧
下で2時間、130℃で加熱撹伴した。ポリ乳酸の13
0℃での溶融粘度は、9Pa・sから50Pa・sに上
昇した。
【0021】(比較例)直接重合反応によって合成した
重量平均分子量5,100のポリ乳酸100g(19.
5mmol)を200mlナス型フラスコ内に入れ、エ
バポレーターに取り付けて、30mmHgの減圧下で2
時間、130℃で加熱撹伴した。ポリ乳酸の130℃で
の溶融粘度は、9Pa・sのままで変化しなかった。
【0022】実施例ならびに比較例から明らかなよう
に、ポリヒドロキシカルボン酸樹脂の溶融粘度は酸無水
物の添加によって増大した。また、得られた樹脂組成物
は成形加工性ならびに発泡加工性が改善されていた。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、ポリヒドロキシカ
ルボン酸樹脂に酸無水物を添加し減圧下に加熱撹伴して
なる本発明のポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物は、
溶融粘度が大であるため低沸点溶剤法、気体注入法、化
学発泡剤法などによる発泡化が容易であり、しかも廃棄
されても土中の微生物などにより二酸化炭素と水に分解
されて公害源とならないから、その成形物は農業・園芸
用資材及び漁業用資材などに利用できる可能性が大であ
る。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリヒドロキシカルボン酸樹脂100重量
    部に酸無水物0.0001〜5重量部を添加し、減圧下
    に加熱撹伴してなるポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成
    物。
  2. 【請求項2】ポリヒドロキシカルボン酸樹脂がヒドロキ
    シカルボン酸のホモポリマー、2種以上のヒドロキシカ
    ルボン酸の共重合体、ヒドロキシカルボン酸と金属酸化
    物の共重合体、またはヒドロキシカルボン酸と糖類の共
    重合体である請求項1記載のポリヒドロキシカルボン酸
    樹脂組成物。
  3. 【請求項3】1種類のヒドロキシカルボン酸、2種類以
    上のヒドロキシカルボン酸の混合物、ヒドロキシカルボ
    ン酸と糖類の混合物、またはヒドロキシカルボン酸と金
    属酸化物の混合物中に重合触媒を添加し、加熱撹伴して
    脱水減圧重合を行うか、あるいは有機溶媒中で共沸脱水
    重合を行うことによりポリヒドロキシカルボン酸樹脂を
    合成し、該樹脂100重量部に対して酸無水物0.00
    01〜5重量部を添加し、減圧下に加熱撹伴することを
    特徴とするポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物の製造
    方法。
  4. 【請求項4】ヒドロキシカルボン酸が乳酸、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、あるいはこれらの混合物であることを特徴とする
    請求項3記載のポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物の
    製造方法。
  5. 【請求項5】糖類が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、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ことを特徴とする請
    求項3記載のポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物の製
    造方法。
  6. 【請求項6】重合触媒が1,3−置換−1,1,3,3
    −テトラオルガノジスタノキサンであることを特徴とす
    る請求項3記載のポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物
    の製造方法。
  7. 【請求項7】有機溶媒がD−リモネン又はデカリン(デ
    カヒドロナフタレン)であることを特徴とする請求項3
    記載のポリヒドロキシカルボン酸樹脂組成物の製造方
    法。
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