JP2003206338A - 脂肪族ポリエステル共重合体からなるフィルム - Google Patents

脂肪族ポリエステル共重合体からなるフィルム

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JP2003206338A JP2002374758A JP2002374758A JP2003206338A JP 2003206338 A JP2003206338 A JP 2003206338A JP 2002374758 A JP2002374758 A JP 2002374758A JP 2002374758 A JP2002374758 A JP 2002374758A JP 2003206338 A JP2003206338 A JP 2003206338A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 【目的】 生分解性を有し、熱安定性及び引張り強度等
にすぐれた脂肪族ポリエステルからなるフィルムを提供
する。 【解決手段】 下記(I)式で表される脂肪族オキシカ
ルボン酸単位0.02〜30モル%、下記(II)式で表
される脂肪族または脂環式ジオール単位35〜49.9
9モル%、および下記(III)式で表される脂肪族ジカル
ボン酸単位35〜49.99モル%からなり、かつ、数
平均分子量が1万〜20万である脂肪族ポリエステル共
重合体からなるフィルム。 (I)−O−R1 −CO−(式中、R1 は2価の脂肪族
炭化水素基) (II)−O−R2 −O−(式中、R2 は2価の脂肪族炭
化水素基または2価の脂環式炭化水素基) (III)−OC−R3 −CO−(式中、R3 は直接結合ま
たは2価の脂肪族炭化水素基)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高分子量脂肪族ポ
リエステル共重合体からなるフィルムに関するものであ
る。更に詳しくは、生分解性を有し、実用上十分な高分
子量を有し、熱安定性および引張り強度等にすぐれた脂
肪族ポリエステル共重合体からなるフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フィルム、繊維、その他の成形品
の成形に用いられていたポリエステルは、その数平均分
子量が1万以上の高分子量ポリエステルであった。この
高分子量ポリエステルは、テレフタル酸とエチレングリ
コールまたは1,4−ブタンジオールとから調製された
芳香族ポリエステルに限られ、脂肪族ポリエステルは極
めて少なかった。脂肪族ポリエステルがそれほど実用化
されなかった理由としては、(1) 脂肪族ポリエステルの
融点が比較的低いこと、(2) 脂肪族ポリエステルが通常
知られた重縮合反応では数平均分子量で15,000以
上にならず、熱分解しやすく、数平均分子量1万程度の
分子量では実用上十分な強度が得られなかったこと、な
どが挙げられる。
【0003】特開平4−189822号公報、および特
開平5−287043号公報などに提案されているよう
に、数平均分子量が5,000以上、望ましくは10,
000以上で、末端基が実質的にヒドロキシル基である
ポリエステルジオールに、その融点以上の溶融状態にお
いて、カップリング剤としてのイソシアナートを添加す
ることにより、高分子量のウレタン結合を含む脂肪族ポ
リエステルが得られているが、高分子量のウレタン結合
を含む脂肪族ポリエステルは、汎用プラスチック成形法
で成形する場合、条件によっては着色したり、ミクロゲ
ルが発生したりするなどの問題がある。
【0004】また、特開平5−310898号公報に提
案されているように、グリコール成分と脂肪族ジカルボ
ン酸成分とをエステル化し、生成したポリエステルジオ
ールを触媒の存在下、温度180〜230℃の範囲、お
よび0.005〜0.1mmHgの高真空下で脱グリコ
ール反応を行うことにより、数平均分子量が25,00
0〜70,000で、末端基に実質的にヒドロキシル基
を有する高分子量脂肪族ポリエステルが合成されている
が、このような高真空状態を得ることは工業的には困難
を伴う。
【0005】更に、特開平5−43665号公報には、
乳酸、グリコール酸等の脂肪族オキシカルボン酸をゲル
マニウム化合物の存在下で、不活性ガス気流下または減
圧下で加熱脱水重縮合して還元粘度が0.67〜0.8
9の脂肪族ポリエステルを製造する方法が開示されてい
る。この脂肪族ポリエステルから得られるフィルム、成
形品も実用上充分な機械強度を有するものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生分
解性を有し、実用上十分な高分子量を有し、熱安定性お
よび引張り強度等にすぐれた脂肪族ポリエステル共重合
体からなるフィルムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、生分解性
を有すると同時に十分に実用に耐え得る脂肪族ポリエス
テルフィルムを提供すべく、鋭意検討を行った結果、ゲ
ルマニウム化合物等の触媒の存在下、脂肪族または脂環
式ジオールおよび脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体
を主成分とし、乳酸、グリコール酸等の脂肪族オキシカ
ルボン酸を特定量共重合させることにより、重合速度の
著しい増大が見られ、結果的に鎖延長剤を使用すること
なしに、極めて容易に、数平均分子量1万以上の高分子
量脂肪族ポリエステル共重合体が得られることを見い出
し、本発明に到達した。この高分子量脂肪族ポリエステ
ル共重合体は、融点が比較的高く、実用上十分な強度を
有し、また、オキシカルボン酸成分の導入により、得ら
れるポリエステルの結晶性が低下し、可撓性を有するも
のである。更に、この高分子量脂肪族ポリエステル共重
合体は、優れた生分解性を示すものである。
【0008】本発明はかかる知見に基づき達成されたも
ので、本発明に係るフィルムは、下記式(I)式で表さ
れる脂肪族オキシカルボン酸単位0.02〜30モル
%、下記(II)式で表される脂肪族または脂環式ジオー
ル単位35〜49.99モル%、および下記(III)式
で表される脂肪族ジカルボン酸単位35〜49.99モ
ル%からなり、かつ数平均分子量が1万〜20万である
脂肪族ポリエステル共重合体からなることを特徴とする
ものである。
【0009】なお、このポリエステル共重合体は、触媒
の存在下、重縮合反応により脂肪族または脂環式ジオー
ルおよび脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体を反応さ
せて、数平均分子量1万〜20万の脂肪族ポリエステル
を製造するに際して、脂肪族オキシカルボン酸を所望の
ポリエステル共重合体組成となるように、例えば脂肪族
ジカルボン酸100モルに対して0.04〜60モル共
重合させることにより製造することができる。
【0010】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明における上記(I)式の脂肪族オキシカルボン酸単
位を与える脂肪族オキシカルボン酸としては、分子中に
1個の水酸基とカルボン酸基を有する脂肪族化合物であ
れば特に限定されるものではなく、式、HO−R1 −C
OOH、(式中、R1 は2価の脂肪族炭化水素基)で表
わされるものをいう。更には、(IV)式の脂肪族オキシ
カルボン酸単位を与える式(V)、
【0011】
【化2】
【0012】(式中、pは0または1〜10、好ましく
は0または1〜5の整数である)で示される脂肪族オキ
シカルボン酸が重合反応性向上効果が認められる点で特
に好ましい。
【0013】脂肪族オキシカルボン酸の具体例として
は、乳酸、グリコール酸、2−ヒドロキシ−n−酪酸、
2−ヒドロキシカプロン酸、2−ヒドロキシ3,3−ジ
メチル酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、2−ヒ
ドロキシイソカプロン酸、あるいはこれらの混合物が挙
げられる。これらに光学異性体が存在する場合には、D
体、L体、またはラセミ体のいずれでもよく、形態とし
ては固体、液体、または水溶液であってもよい。これら
の中で好ましいのは、乳酸またはグリコール酸であり、
特に好ましいのは、使用時の重合速度の増大が特に顕著
で、かつ入手の容易な乳酸またはグリコール酸である。
形態は、30〜95%の水溶液のものが容易に入手する
ことができるので好ましい。これら脂肪族オキシカルボ
ン酸は単独でも、二種以上の混合物として使用すること
もできる。
【0014】(II)式の脂肪族または脂環式ジオール単
位を与えるジオールとしては、特に限定されないが、
式、HO−R2 −OHで表される化合物をいう。ここ
で、R2は、2価の脂肪族炭化水素基または2価の脂環
式炭化水素基である。好ましい2価の脂肪族炭化水素基
としては、R2 が−(CH2n −(nは2〜10の整
数)で表される脂肪族炭化水素基が挙げられる。中でも
特に好ましいのは、nが2〜6の脂肪族炭化水素基であ
る。好ましい2価の脂環式炭化水素基としては、上記式
のR2 が炭素数3〜10の脂環式炭化水素基であり、中
でも特に好ましいのは4〜6の2価の脂環式炭化水素基
である。
【0015】(II)式で表される脂肪族または脂環式ジ
オールの具体例としては、エチレングリコール、1,3
−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5
−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,
4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサン
ジメタノールが好適に挙げられる。得られる共重合体の
物性の面から、特に1,4−ブタンジオールであること
が好ましい。これらは単独でも、二種以上の混合物とし
て使用することもできる。
【0016】(III)式の脂肪族ジカルボン酸単位を与え
る脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体としては、式、
HOOC−R3 −COOH、(式中、R3 は直接結合ま
たは2価の脂肪族炭化水素基、好ましくは、−(CH
2m −、ただしmは0または1〜10の整数、好まし
くは0または1〜6の整数)で表されるもの、またはそ
れらの炭素数1〜4の低級アルコールエステル、例えば
ジメチルエステル等、またはそれらの酸無水物をいう。
【0017】その具体例としては、シュウ酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二
酸、およびそれらの低級アルコールエステル、無水コハ
ク酸、無水アジピン酸、等が挙げられる。得られる共重
合体の物性の面から、コハク酸、アジピン酸、セバシン
酸またはこれらの無水物、及びこれらの低級アルコール
エステルが好ましく、特にはコハク酸、無水コハク酸、
またはこれらの混合物が好ましい。これらは単独でも2
種以上混合して使用することもできる。
【0018】これらの脂肪族または脂環式ジオール、脂
肪族ジカルボン酸またはその誘導体および少量の脂肪族
オキシカルボン酸とからの高分子量脂肪族ポリエステル
共重合体の製造は、公知技術で行うことができる。すな
わちこのポリエステル共重合体を製造する際の重縮合反
応は、従来から採用されている重縮合反応の範囲内で適
切な条件を設定することができ、特に制限されない。
【0019】脂肪族または脂環式ジオールの使用量は、
脂肪族ジカルボン酸またはその誘導体100モルに対
し、実質的に等モルであるが、一般には、エステル化中
の留出があることから、1〜20モル%過剰に用いられ
る。添加される脂肪族オキシカルボン酸の量は、脂肪族
オキシカルボン酸が少なすぎると添加効果が表れず、多
すぎると得られるポリエステル共重合体の結晶性が失わ
れ成形上好ましくなく、かつ耐熱性、機械的特性などが
不十分となる。脂肪族オキシカルボン酸の量は、脂肪族
ジカルボン酸またはその誘導体100モルに対し好まし
くは0.04〜60モル、より好ましくは1.0〜40
モル、特に好ましくは2〜20モルである。
【0020】脂肪族オキシカルボン酸の添加時期・方法
は、重縮合反応以前であれば特に限定されず、例えば、
(1) あらかじめ触媒を脂肪族オキシカルボン酸溶液に溶
解させた状態で添加する方法、(2) 原料仕込み時触媒を
添加すると同時に添加する方法、などが挙げられる。脂
肪族ポリエステル共重合体は、好ましくは上記原料を重
合触媒の存在下で重縮合させて製造される。触媒として
は、ゲルマニウム化合物が好適である。ゲルマニウム化
合物としては、特に制限されるものではなく、酸化ゲル
マニウム、テトラアルコキシゲルマニウムなどの有機ゲ
ルマニウム化合物、塩化ゲルマニウムなどの無機ゲルマ
ニウム化合物が挙げられる。価格や入手の容易さなどか
ら、酸化ゲルマニウム、テトラエトキシゲルマニウム、
テトラブトキシゲルマニウムなどが好ましく、特には、
酸化ゲルマニウムが好適である。また、本発明の目的を
損なわない限り、他の触媒の併用を妨げない。
【0021】触媒の使用量は、使用するモノマー量に対
して0.001〜3重量%、より好ましくは0.005
〜1.5重量%である。触媒の添加時期は、重縮合以前
であれば特に限定されないが、原料仕込み時に添加して
おいてもよく、減圧開始時に添加してもよい。原料仕込
み時に乳酸、グリコール酸等の脂肪族オキシカルボン酸
と同時に添加するか、または脂肪族オキシカルボン酸水
溶液に触媒を溶解して添加する方法が好ましく、特に
は、触媒の保存性が良好となる点で脂肪族オキシカルボ
ン酸水溶液に触媒を溶解して添加する方法が好ましい。
【0022】脂肪族ポリエステル共重合体を製造する際
の温度、時間、圧力などの条件は、温度が150〜26
0℃、好ましくは180〜230℃の範囲で選ぶのがよ
く、重合時間は2時間以上、好ましくは4〜15時間の
範囲で選ぶのがよい。減圧度は10mmHg以下、より
好ましくは2mmHg以下で選ぶのがよい。脂肪族ポリ
エステル共重合体の組成比は、(II)式の脂肪族または
脂環式ジオール単位と(III)式の脂肪族ジカルボン酸単
位のモル比が、実質的に等しいことが必要である。脂肪
族または脂環式ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位
とは、各々35〜49.99モル%の範囲、好ましくは
40〜49.75モル%、より好ましくは45〜49.
5モル%の範囲で選ぶのがよい。また、(I)式の脂肪
族オキシカルボン酸単位は0.02〜30モル%の範囲
で選ぶのがよい。脂肪族オキシカルボン酸が30モル%
を超えると結晶性が失われ、成形上好ましくなく、また
0.02モル%未満だと添加効果が現れない。上記範囲
で好ましいのは0.5〜20モル%、より好ましくは
1.0〜10モル%の範囲である。
【0023】脂肪族ポリエステル共重合体の数平均分子
量は1万〜20万、好ましくは3万〜20万である。ま
た、本発明の効果を損なわない限り、この脂肪族ポリエ
ステル共重合体に、他の共重合成分を導入することがで
きる。他の共重合成分としては、ヒドロキシ安息香酸等
の芳香族オキシカルボン酸類、ビスフェノールA等の芳
香族ジオール類、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香
族ジカルボン酸、またはトリメチロールプロパン、グリ
セリンなどの多価アルコール、多価カルボン酸またはそ
の無水物、リンゴ酸などの多価オキシカルボン酸等が挙
げられる。
【0024】以上のように、本発明は、脂肪族または脂
環式ジオール単位、脂肪族カルボン酸単位、および脂肪
族オキシカルボン酸単位を特定の比率で有し、かつ数平
均分子量が1万以上、より好ましくは3万以上である高
分子量脂肪族ポリエステル共重合体が、実用上十分な強
度と融点を有することに基づいたものである。特には、
乳酸等の脂肪族オキシカルボン酸を用いることにより、
極めて容易に高分子量化を達成できたものである。
【0025】この高分子量脂肪族ポリエステル共重合体
は、押出成形法などの汎用プラスチック成形法により、
フィルムに成形できる。その際、結晶核剤、酸化防止
剤、滑剤、着色剤、離型剤、フィラー、他のポリマーな
ど、必要に応じ添加することができる。
【0026】この高分子量脂肪族ポリエステル共重合体
は、生分解性を有しており、土中のバクテリアによっ
て、2〜12カ月で完全に分解する特性があり、環境衛
生上極めて有用なポリマーである。従ってこのポリエス
テル共重合体からなる本発明に係るフィルムは、今後、
ショッピングバッグ、ゴミ袋、農業用フィルムなどの用
途への使用が期待される。
【0027】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り、これら実施例
に限定されるものではない。なお、以下の例における特
性値は、次の方法により測定した。 (1)ポリマー組成; 1H−NMR法により、得られた
スペクトルの面積比により組成を計算した。 (2)数平均分子量(Mn);GPC法によって測定し
た。サンプルをクロロホルムに溶解し、東ソー社製GP
C HLC−8020を用いてポリスチレン換算により
測定した。カラムはPLgel−10μ−MIXを使用
した。
【0028】(3)熱的性質;DSC法(昇温速度16
℃/minで窒素下で測定)により融点を求めた。 (4)引張り特性;実施例、比較例で得られたポリエス
テルから、卓上熱プレス法によって厚さ0.30〜0.
37mmのフィルム作成し、このフィルムからJIS K
7127に準拠して2号ダンベルを作成した。このダン
ベルにつき、JIS K7127に準拠し、破断伸度と
破断強度とを測定した。 (5)生分解性試験:得られたポリエステルから、卓上
熱プレス法によって厚さ0.30〜0.37mmのフィ
ルムを作成し、これを2cm×2cmに切断しテストピ
ースを作成した。このテストピースを3ヵ月間土中に埋
没させて、目視により生分解性を確認した。
【0029】[実施例1]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量100mlの反
応容器に、コハク酸を35.4g、1,4−ブタンジオ
ールを28.4g、酸化ゲルマニウムをあらかじめ1重
量%溶解させた90%乳酸水溶液2.9gを仕込んだ。
容器内容物を攪拌下、窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲
気下180℃に昇温し、この温度で45分間反応させた
あと、20mmHgの減圧下で1.75時間反応させた。引
き続いて温度を220℃とし、0.5mmHgの減圧下にお
いて4時間重合を行った。得られたポリエステルの 1
−NMRによるポリマー組成は、乳酸単位4.6モル
%、1,4−ブタンジオール単位47.7モル%、コハ
ク酸単位47.7モル%であり、Mnは58,900、
融点は108℃であった。このポリマーを卓上熱プレス
でフィルムを作成したところ、強靱なフィルムが得られ
た。また、生分解性試験の結果、3ヵ月後のフィルムに
は、多数の虫食い状の穴が見られ、生分解性が確認され
た。
【0030】[実施例2]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量150mlの反
応容器に、コハク酸を59.1g、1,4−ブタンジオ
ールを49.6g、90%L−乳酸水溶液を5.0g、
テトラブトキシゲルマニウム180μlを仕込んだ。容
器内容物を攪拌下、窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲気
下185℃に昇温し、この温度で50分間反応させたあ
と、20mmHgの減圧下において1.8時間反応させた。
引き続いて温度を220℃とし、0.5mmHgの減圧下に
おいて2時間重合を行った。得られたポリエステルの 1
H−NMRによるポリマー組成は、乳酸単位4.4モル
%、1,4−ブタンジオール単位47.8モル%、コハ
ク酸単位47.8モル%であり、Mnは69,000で
あり、引張り特性は表−1に示した通りであった。ま
た、実施例1と同程度の生分解性が認められた。
【0031】[実施例3]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量300mlの反
応容器に、コハク酸を118.1g、1,4−ブタンジ
オールを99.1g、酸化ゲルマニウムをあらかじめ1
重量%溶解させた90%乳酸水溶液6.3gを仕込ん
だ。容器内容物を攪拌下、窒素ガスを導入し、窒素ガス
雰囲気下185℃に昇温し、この温度で0.5時間反応
させたあと、内温を220℃に昇温し、この温度で0.
5時間反応させた。引き続いて、0.5mmHgの減圧下に
おいて4時間重合を行った。得られたポリエステルの 1
H−NMRによるポリマー組成は、乳酸単位3.0モル
%、1,4−ブタンジオール単位48.5モル%、コハ
ク酸単位48.5モル%であり、Mnは62,500で
あり、引張り特性は表−1に示した通りであった。ま
た、実施例1と同程度の生分解性が認められた。
【0032】[実施例4]実施例3で使用したのと同じ
反応容器に、コハク酸を118.1g、1,4−ブタン
ジオールを99.1g、酸化ゲルマニウムをあらかじめ
1重量%溶解させた70%グリコール酸水溶液6.3g
を仕込んだ。容器内容物を攪拌下、窒素ガスを導入し、
窒素ガス雰囲気下185℃に昇温し、この温度で0.5
時間反応させたあと、内温を220℃に昇温し、この温
度で0.5時間反応させた。引き続いて、0.5mmHgの
減圧下において6時間重合を行った。得られたポリエス
テルの 1H−NMRによるポリマー組成は、グリコール
酸単位2.4モル%、1,4−ブタンジオール単位4
8.8モル%、コハク酸単位48.8モル%であり、M
nは42,500であった。また、実施例1と同程度の
生分解性が認められた。
【0033】[実施例5]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量300mlの反
応容器にコハク酸を100.3g、アジピン酸を21.
9g、1,4−ブタンジオールを103.1g、酸化ゲ
ルマニウムをあらかじめ1重量%溶解させた90%乳酸
水溶液6.3gを仕込んだ。容器内容物を攪拌下、窒素
ガスを導入し、窒素ガス雰囲気下185℃に昇温し、
0.5時間反応させた後、220℃に昇温し、0.5時
間反応した。引き続いて0.5mmHgの減圧下におい
て4時間重合をおこなった。得られたポリエステルのM
nは71,000、融点は95℃であり、引張り特性は
表1に示した通りであった。また 1H−NMRによるポ
リマー組成は、乳酸単位2.8モル%、1,4−ブタン
ジオール単位48.9モル%、コハク酸単位40.8モ
ル%、アジピン酸単位7.5モル%であり、生分解性試
験の結果、3ヵ月後のフィルムは、ボロボロになってお
り、生分解性が確認された。
【0034】[比較例1]実施例2で使用したのと同じ
反応容器に、コハク酸を59.1g、1,4−ブタンジ
オールを47.3g、酸化ゲルマニウムを0.05gを
仕込んだ。容器内容物を攪拌下、窒素ガスを導入し、窒
素ガス雰囲気下185℃に昇温し、この温度で50分間
反応させたあと、20mmHgの減圧下において2時間反応
させた。引き続いて温度を220℃とし、0.5mmHgの
減圧下において4時間重合を行った。得られたポリエス
テルのMnは1,500であり、引張り特性は表−1に
示した通りであった。
【0035】[比較例2]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量300mlの反
応容器にコハク酸を118.0g、1,4−ブタンジオ
ールを99.1g、酸化アンチモンをあらかじめ1重量
%溶解させた90%乳酸水溶液6.3gを仕込んだ。容
器内容物を攪拌下、窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲気
下185℃に昇温し、0.5時間反応させた後、220
℃に昇温し、0.5時間反応した。引き続いて0.5m
mHgの減圧下において4時間重合をおこなった。得ら
れたポリエステルのMnは8,800であった。また 1
H−NMRによるポリマー組成は、乳酸単位2.9モル
%、1,4−ブタンジオール単位48.7モル%、コハ
ク酸単位48.4モル%であった。
【0036】
【表1】
【0037】以上の実施例および比較例の結果より、次
のことが明らかである。 (1) 本発明に係る脂肪族オキシカルボン酸単位を有する
ポリエステル共重合体は、高い分子量を有し(実施例1
〜実施例5)、高い引張り特性を発揮している(実施例
2〜実施例3)。 (2) これに対して、比較例のポリエステル共重合体は、
分子量が小さく、引張り特性も十分ではない(比較例1
〜比較例2)。
【0038】[実施例6]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量300mlの反
応容器内に、無水コハク酸を100.1g、1,4−ブ
タンジオール99.1g、酸化ゲルマニウムをあらかじ
め1重量%溶解させた90%乳酸水溶液6.3g(無水
コハク酸のモル数に対し、6.3モル%)を仕込み、窒
素雰囲気中185℃にて0.5時間反応させた後、22
0℃に昇温し、0.5時間反応した。引き続いて0.5
mmHgの減圧下において6時間重合を行った。
【0039】得られたポリエステルは白色であり、Mn
は67,600であった。また融点は108℃であっ
た。また 1H−NMRによるポリマー組成は、乳酸単位
3.2モル%、コハク酸単位48.4モル%、1,4−
ブタンジオール単位48.4モル%であった。得たポリ
エステルを卓上熱プレス200℃、100kg/cm2
で厚さ0.35mmのフィルムを作成したところ、強靱
なフィルムが得られた。その引張り強さは、破断強度が
320kg/cm2 、伸びは330%であった。生分解
性試験の結果、3ヵ月後のフィルムには多数の虫食い状
の穴が見られ生分解性が確認された。
【0040】[実施例7]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量300mlの反
応容器内に、無水コハク酸を100.1g、1,4−ブ
タンジオールを99.1g、90%乳酸水溶液10.6
g(無水コハク酸のモル数に対して、10.6モル
%)、テトラブトキシゲルマニウム0.2gを仕込み、
窒素雰囲気中185℃にて0.5時間反応させた後、2
20℃に昇温し、0.5時間反応した。引き続いて0.
5mmHgの減圧下において5時間重合を行なった。
【0041】得たポリエステルは白色であり、Mnが7
0,000であった。また、融点は103℃であった。
また 1H−NMRによるポリマー組成は、乳酸単位4.
9モル%、コハク酸単位47.6モル%、1,4−ブタ
ンジオール単位47.5モル%であった。得たポリエス
テルを卓上熱プレスで厚さ0.35mmのフィルムを作
成したところ、強靱なフィルムが得られ、その引張り強
さは、破断強度が470kg/cm2 、伸びは630%
であった。また、実施例6と同程度の生分解性が認めら
れた。
【0042】[実施例8]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量300mlの反
応容器内に、無水コハク酸を50.1g、コハク酸を5
9.1g、1,4−ブタンジオールを99.1g、酸化
ゲルマニウムをあらかじめ1重量%溶解させた70%グ
リコール酸水溶液6.3g(無水コハク酸およびコハク
酸の合計モル数に対し、11モル%)を仕込み、窒素雰
囲気中185℃にて0.5時間反応させた後、220℃
に昇温し、0.5時間反応を行った。引き続いて0.5
mmHgの減圧下において5時間重合を行った。
【0043】得たポリエステルは白色であり、Mnが6
0,000であった。また 1H−NMRによるポリマー
組成は、グリコール酸単位5.0モル%、コハク酸単位
47.5モル%、1,4−ブタンジオール単位47.5
モル%であった。得たポリエステルを卓上熱プレスで厚
さ0.35mmのフィルムを作成したところ、強靱なフ
ィルムが得られ、その引張り強さは、破断強度が300
kg/cm2 、伸びは310%であった。また、実施例
6と同程度の生分解性が認められた。
【0044】[比較例3]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量300mlの反
応容器内に、無水コハク酸を100.1g、1,4−ブ
タンジオールを99.1gを仕込み窒素雰囲気中185
℃にて0.5時間反応させた後、220℃に昇温し、
0.5分間反応した。引き続いてテトラブチルチタネー
ト0.06gを添加し、0.5mmHgの減圧下におい
て4時間重合を行なった。得たポリエステルは灰白色の
ワックス状であり、Mnは7,500であった。得たポ
リエステルを卓上熱プレスでフィルムを作成しようとし
たが、脆く、フィルムは得られなかった。
【0045】[比較例4]数平均分子量が65,100
の少量のウレタン結合を含む、1,4−ブタンジオール
単位とコハク酸単位からなる脂肪族ポリエステル(昭和
高分子社製、ビオノーレ#1010)を卓上熱プレスで
厚さ35mmのフィルムを作成し、引張試験を行なった
ところ、破断強度は330kg/cm2 、伸びは280
%であった。
【0046】[比較例5]攪拌装置、窒素導入管、加熱
装置、温度計、助剤添加口を備えた容量200mlの反
応容器内に、90%L−乳酸水溶液103.5gおよび
酸化ゲルマニウム0.05gを仕込み、窒素雰囲気中1
80℃にて2時間、常圧で攪拌し、その後、1時間かけ
て20mmHgまで減圧し、2時間反応させた。続いて
1時間かけて昇温を行ない、200℃、2mmHgの条
件で8時間重縮合反応させた。得たポリ乳酸はやや黄色
味を帯びているものの透明であり、Mnは28,000
であった。得たポリエステルを卓上熱プレスでフィルム
を作成しようとしたが、脆く、フィルムは得られなかっ
た。
【0047】
【発明の効果】本発明は、次のような特別に有利な効果
を奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。 1.原料の脂肪族ポリエステル共重合体は、実用上十分
な高分子量を有し、汎用プラスチック成形法でフィルム
に成形可能であり、得られたフィルムは、優れた熱安定
性と、優れた引張り強度等の物性を有する。 2.脂肪族ポリエステル共重合体からなるフィルムは、
優れた生分解性を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠井 厚 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社内 (72)発明者 太田 隆之 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社内 (72)発明者 山岡 弘明 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社内 Fターム(参考) 4F071 AA43 AA81 AA84 AF15 AF21 AF52 AH01 AH04 BA01 BB06 BC01 4J029 AA05 AB01 AC02 AD01 AE03 BA02 BA03 BA04 BA05 BD04 BD07 CA01 CA02 CA04 CA05 CA06 EA02 EA03 EA05 HA01 HB01 HB06 JF361 KB02 4J200 AA06 AA09 BA03 BA05 BA11 CA01 DA01 DA17 DA24 DA25 EA02 EA05 EA07 EA11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(I)式で表される脂肪族オキシカ
    ルボン酸単位0.02〜30モル%、下記(II)式で表
    される脂肪族または脂環式ジオール単位35〜49.9
    9モル%、および下記(III)式で表される脂肪族ジカル
    ボン酸単位35〜49.99モル%からなり、かつ数平
    均分子量が1万〜20万である脂肪族ポリエステル共重
    合体からなるフィルム。 (I)−O−R1 −CO−(式中、R1 は2価の脂肪族
    炭化水素基) (II)−O−R2 −O−(式中、R2 は2価の脂肪族炭
    化水素基または2価の脂環式炭化水素基) (III)−OC−R3 −CO−(式中、R3 は直接結合ま
    たは2価の脂肪族炭化水素基)
  2. 【請求項2】 (II)式で表される脂肪族または脂環式
    ジオール単位と(III)式で表される脂肪族ジカルボン
    酸単位のモル%が実質的に等しく、それぞれ45〜4
    9.5モル%であることを特徴とする、請求項1記載の
    脂肪族ポリエステル共重合体からなるフィルム。
  3. 【請求項3】 数平均分子量が3万〜20万であること
    を特徴とする、請求項1または2記載の脂肪族ポリエス
    テル共重合体からなるフィルム。
  4. 【請求項4】 (II)式における−R2 −が−(C
    2n−(nは2〜10の整数)で表される脂肪族炭化
    水素基または炭素数3〜10の2価の脂環式炭化水素基
    であり、(III)式における−R3 −が−(CH2m
    −(mは0または1〜10の整数)であることを特徴と
    する、請求項1ないし3のいずれかに記載の脂肪族ポリ
    エステル共重合体からなるフィルム。
  5. 【請求項5】 (I)式における脂肪族オキシカルボン
    酸単位が、下記(IV)式で表されるα−ヒドロキシ脂肪
    族カルボン酸単位であることを特徴とする、請求項1な
    いし4のいずれかに記載の脂肪族ポリエステル共重合体
    からなるフィルム。 【化1】 (式中、pは0または1〜10の整数)
  6. 【請求項6】 (I)式が乳酸またはグリコール酸単
    位、(II)式が1,4−ブタンジオール単位、(III)式
    がコハク酸単位であることを特徴とする、請求項1ない
    し5のいずれか1項に記載の脂肪族ポリエステル共重合
    体からなるフイルム。
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JP2009249589A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Yamato Esuron Kk 生分解性合成樹脂フィルム

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