JPH07173266A - 乳酸系共重合ポリエステルの製造方法及び包装材料 - Google Patents
乳酸系共重合ポリエステルの製造方法及び包装材料Info
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Abstract
(B)及び/または脂肪族ポリエステル(C)を、開環
重合触媒(D)の存在下に、開環共重合並びにエステル
交換反応させる乳酸系共重合ポリエステルの製造方法、
並びに該製造方法で製造される乳酸系共重合ポリエステ
ルから成る包装材料。 【効果】 本発明は、十分な高分子量、靱性を有し、用
途に応じた剛性、柔軟性、透明性を有する分解性の乳酸
系共重合ポリエステルの製造方法、並びに該製造方法に
より製造される乳酸系共重合ポリエステルから成る、優
れた成形性、分解性、透明性を有するシート、フィルム
等の汎用性の包装材料を提供できる。
Description
リエステル、脂肪族ポリエステル、および芳香族・脂肪
族ポリエステルにラクタイドを開環付加重合およびエス
テル交換反応させる乳酸系共重合ポリエステルの製造方
法、および本方法によって得られる乳酸系共重合ポリエ
ステルからなる包装材料に関するものである。
出成形、射出成形、インフレーション成形、積層成形、
プレス成形等の種々の方法により成形加工を行うことが
でき、汎用樹脂に使用されている既存装置を用いて成形
することが可能であり、広く包装材料として有用であ
る。
袋、レジ袋、一般規格袋、重袋等の袋類、農業用、食品
用、工業用、繊維用、雑貨等の包装材用途や、結束テー
プ、農業用マルチフィルム等、またシート、射出成形品
としては、農業用、食品用、工業用シートを始め、トレ
ー、日曜雑貨、食品容器、養生シート、苗木ポット、産
業資材、工業用品等として有用である。
有する乳酸系ポリマーを、広く汎用ポリマーとして活用
しようとする研究が盛んに行われ、製造方法に関する多
くの研究、特許出願がなされている。しかし従来の乳酸
もしくはラクタイドの重合体であるポリ乳酸、もしくは
ラクタイドと他のモノマーとの共重合体は、成形性、透
明性において十分な性能を有しているとは言い難く、ま
たポリ乳酸は、特殊な用途を除いては、分解性が早すぎ
て、汎用樹脂として用いにくい等の問題点があり、新規
な生分解性ポリマーの開発が嘱望されている。
は、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフ
タレートのような芳香族系ポリエステルと、ポリグリコ
ライド、またはポリ乳酸との共重合体とその製造方法に
ついて記載されている。
レングリコールとジメチルテレフタレートとを反応させ
る、モノマーからの反応による製造方法と、220℃の
高温下で、ポリグリコライドとポリブチレンテレフタレ
ートとの2種のポリマー間でエステル交換反応させる、
ポリマー同士の反応による製造方法が記載されている
が、実施例はポリマー間のエステル交換法に限られてい
る。
ラクタイドとポリエチレンテレフタレートを共存させて
重合を行ないポリ乳酸とポリエチレンテレフタレートと
のブレンドポリマーを製造する方法が記載されている。
また結晶性芳香族系ポリエステルにラクトン類を反応さ
せる技術が特公昭48−4115号公報、特公昭48−
4116号公報等に記載されている。これら方法では、
結晶性芳香族系ポリエステルにラクトン類、特にε−カ
プロラクトン、γ−バレロラクトンを反応させている。
公報に記載の方法では、ポリエチレンテレフタレートの
軟化点は220℃以上であり、ラクタイドの分解温度、
185℃よりも高く、得られる共重合体は著しく着色
し、高分子量のものが得られない。また特公昭48−4
115号公報、特公昭48−4116号公報に記載され
ているラクトン類を反応させる方法では、得られた共重
合体は透明性がなく、また過度の柔軟性を有し、成形用
樹脂としては好ましくない等の問題点を有する。
成分またはそのエステル化物と、ジオール成分、および
ラクタイドのような環状エステルからの、所謂モノマー
同士からの製造方法では、十分な高分子量化ができない
ことは一般によく知られている。また、ポリマー同士の
反応による製造方法では、ポリエチレンテレフタレート
やポリブチレンテレフタレートのような芳香族系ポリエ
ステルが流動性を持つ温度より、ポリ乳酸の分解温度が
はるかに低く、現実的ではない。
い溶融温度および他の化合物との相溶性の悪さに起因し
て、得られた乳酸系共重合ポリエステルは脆く、透明性
にも劣る。ラクタイドと脂肪族ポリエステルの共重合体
としてはε−カプロラクトンをあらかじめ重合してホモ
ポリマーを得て、さらにラクタイドをブロック共重合化
する方法が特開昭63−145661号公報に記載され
ている。
ラクタイドをブロック共重合化する方法では、得られた
共重合体は白濁不透明化する。これは、共重合体中のポ
リε−カプラクトンブロックとポリ乳酸ブロックが相溶
しにくく、ポリε−カプロラクトン鎖の脂肪族系ポリエ
ステルが、一般に持つ高い結晶性を反映して白濁するた
めと考えられる。また示差熱分析による比較的高いガラ
ス転移点にもかかわらず、室温で柔軟な性質である。
公知のポリ乳酸は、優れた分解性、透明性を有するもの
の、分解が早すぎたり、耐熱性に乏しい欠点を有すると
ともに、ラクタイドの結晶性に起因する剛性の為に、フ
ィルム、シート等の包装材料に使用する為には、成形性
が十分でなかった。
解性は有するものの、汎用されている非分解性のポリマ
ーに比して、分子量が低く、透明性を有していなかった
り、また耐熱性が十分ではなかった。またラクタイドの
剛性の為に、芳香族ポリエステルとの共重合コポリマー
では、フィルム・シート等の包装材料として使用する為
には、十分な柔軟性を有していなかった。
ラクタイドを可塑剤として用いた場合には、そのラクタ
イドの昇華飛散による製造工程での装置への付着汚染問
題、貯蔵もしくは使用中に、可塑剤であるラクタイドが
ポリマー中から消失することによる可塑化効果の消失な
らびに包装内容物の汚染等の問題がある。
塑化の為に多量の可塑剤添加を必要とし、可塑剤のブリ
ードアウトの問題が不可避であり、貯蔵中での可塑化効
果の消失ならびに包装内容物の汚染等の問題は解決され
ておらず、包装材料用ポリマーとして、十分満足できる
特性を備えるポリマーは得られていなかった。
する課題は、十分な高分子量、靱性を有し、用途に応じ
た剛性、柔軟性、透明性を有する分解性の乳酸系共重合
ポリエステルの製造方法、並びに該製造方法により製造
される乳酸系共重合ポリエステルから成る、優れた成形
性、分解性、透明性を有するシート、フィルム等の汎用
性の包装材料を提供することにある。
べく、本発明者らは鋭意検討の結果、ラクタイドと、種
々の構成割合からなる脂肪族ジカルボン酸成分および/
または芳香族ジカルボン酸成分とジオール成分とからな
るポリエステルポリマーとを、開環重合触媒の存在下に
反応させて製造する乳酸系共重合ポリエステルは、ポリ
エステル部分とポリ乳酸部分の相溶性がよく透明性を持
つこと、
対し、疎水的なポリエステルと共重合化を行なうことに
より加水分解性が抑えられ、かつ脂肪族ジカルボン酸成
分および芳香族ジカルボン酸成分の割合を任意に変える
ことにより、所謂、内部可塑化効果を有する、高いガラ
ス転移点と融点を持つ硬質な樹脂から柔軟な性質を有す
る樹脂までの様々なポリエステルポリマーを製造できる
ことを見い出した。
を用い、透明性を有し、包装材料用のシート、フィルム
に適する引張弾性率(1%モジュラス)にして500〜
50,000kg/cm2 のシート、フィルムが得られ
ることを見いだして、本発明を完成するに至った。
部と、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分か
ら成る芳香族環を有する重量平均分子量1万〜25万の
線状芳香族ポリエステル1〜70部(B)と、脂肪族ジ
カルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量平均
分子量1万〜25万の線状脂肪族ポリエステル(C)1
〜70部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、開環共
重合並びにエステル交換反応させることによる重量平均
分子量2万〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルの
製造方法である。
8部と、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジカルボン酸
成分と脂肪族ジオール成分とから成る芳香族環を有する
重量平均分子量1万〜25万の線状芳香族・脂肪族ポリ
エステル(E)2〜50部とを、開環重合触媒(D)の
存在下に、開環重合並びにエステル交換反応させる重量
平均分子量2万〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステ
ルの製造方法を含むものである。
8部と、脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分
とから成る重量平均分子量1万〜25万の線状脂肪族ポ
リエステル(C)2〜50部とを、開環重合触媒(D)
の存在下に、開環重合並びにエステル交換反応させる重
量平均分子量2万〜40万の線状乳酸系共重合ポリエス
テルの製造方法、
ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量平
均分子量1万〜25万の線状芳香族ポリエステル(B)
2〜50部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、開環
重合並びにエステル交換反応させる重量平均分子量2万
〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルの製造方法
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量
平均分子量1万〜25万の線状芳香族ポリエステル
(B)1〜60部と、脂肪族ジカルボン酸成分と、脂肪
族ジオール成分とから成る重量平均分子量1万〜25万
の線状脂肪族ポリエステル(C)1〜60部とを、開環
重合触媒(D)の存在下に反応させることを特徴とす
る、引張弾性率500〜50,000kg/cm2 のラ
クタイド系ポリエステルの製造方法、
ジカルボン酸成分と脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪族ジ
オール成分とから成る重量平均分子量1万〜25万の芳
香族・脂肪族ポリエステル(E)2〜75部、とを開環
重合触媒(D)の存在下に、反応させることを特徴とす
る、引張弾性率500〜50,000kg/cm2 のラ
クタイド系ポリエステルの製造方法、
ジカルボン酸成分と、脂肪族ジオール成分から成る重量
平均分子量1万〜25万の脂肪族ポリエステル(C)2
〜75部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、反応さ
せることを特徴とする、引張弾性率500〜50,00
0kg/cm2 のラクタイド系ポリエステルの製造方
法、
ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量平
均分子量1万〜25万の芳香族ポリエステル(B)2〜
75部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、反応させ
ることを特徴とする、引張弾性率500〜50,000
kg/cm2 のラクタイド系ポリエステルの製造方法
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量
平均分子量1万〜25万の線状芳香族ポリエステル
(B)1〜60部と、脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪族
ジオール成分から成る重量平均分子量1万〜25万の線
状脂肪族ポリエステル(C)2〜75部とを、開環重合
触媒(D)の存在下に、反応させることを特徴とする、
透明なラクタイド系ポリエステルの製造方法、
ジカルボン酸成分1〜40部と脂肪族ジカルボン酸成分
1〜40部と脂肪族ジオール成分1〜40部とから成る
重量平均分子量1万〜25万の芳香族・脂肪族ポリエス
テル(E)2〜75部、とを開環重合触媒(D)の存在
下に、反応させることを特徴とする、透明なラクタイド
系ポリエステルの製造方法、
ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量平
均分子量1万〜25万の脂肪族ポリエステル(C)2〜
25部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、反応させ
ることを特徴とする、透明なラクタイド系ポリエステル
の製造方法、
ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分とから成る重量
平均分子量1万〜25万の芳香族ポリエステル(B)2
〜25部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、反応さ
せることを特徴とする、透明なラクタイド系ポリエステ
ルの製造方法、
のいずれか低い方の温度が200℃以下の線状ポリエス
テルを溶解させて、開環重合並びにエステル交換反応を
行うことを特徴とする上述の乳酸系共重合ポリエステル
の製造方法、
交換反応させることを特徴とする上述の乳酸系共重合ポ
リエステルの製造方法、
ソフタル酸およびテレフタル酸からなる群から選ばれる
1種以上の芳香族ジカルボン酸成分であることを特徴と
する上述の乳酸系共重合ポリエステルの製造方法、
4の脂肪族ジカルボン酸成分であることを特徴とする上
述の乳酸系共重合ポリエステルの製造方法、
ジオール成分であることを特徴とする上述の乳酸系共重
合ポリエステルの製造方法をも含むものである。
8重量%と、芳香族環部分10〜35重量%および−C
OO−基を含有する鎖状炭化水素および/または脂環式
炭化水素部分65〜90重量%から成るポリエステルブ
ロック2〜75重量%、とから構成される重量平均分子
量2万〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルを必須
の構成成分として成る包装材料、
COO−基を含有する鎖状炭化水素および/または脂環
式炭化水素から構成されるポリエステルブロック2〜7
5重量%、とから構成される重量平均分子量2万〜40
万の線状乳酸系共重合ポリエステルを必須の構成成分と
して成る包装材料、
香族環部分20〜35重量%および−COO−基を含有
する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素から構
成されるポリエステルブロック2〜75重量%とから構
成される、芳香族環を0.4〜28重量%含有する重量
平均分子量10万〜40万、引張弾性率15,000〜
50,000kg/cm2 の線状乳酸系共重合ポリエス
テルから成る包装材料
−COO−基を含有する鎖状炭化水素および/または脂
環式炭化水素から構成されるポリエステルブロック2〜
20重量%とから構成される重量平均分子量10万〜4
0万、引張弾性率15,000〜50,000kg/c
m2の線状乳酸系共重合ポリエステルから成る包装材料
芳香族環部分10〜25重量%および−COO−基を含
有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素から
構成されるポリエステルブロック2〜75重量%とから
構成される、芳香族環を0.2〜19重量%含有する重
量平均分子量4万〜40万、引張弾性率500〜20,
000kg/cm2 の線状乳酸系共重合ポリエステルか
ら成る包装材料、
COO−基を含有する鎖状炭化水素および/または脂環
式炭化水素からなるポリエステルブロック5〜75重量
%とから構成される重量平均分子量4万〜40万、引張
弾性率500〜20,000kg/cm2 の線状乳酸系
共重合ポリエステルから成る包装材料、
香族環部分10〜35重量%および−COO−基を含有
する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素部分6
5〜90重量%から成るポリエステルブロック2〜25
重量%とから構成される、芳香族環を0.2〜9重量%
含有する重量平均分子量10万〜40万、引張弾性率1
5,000〜50,000kg/cm2 の線状乳酸系共重
合ポリエステルから成る透明な包装材料、
香族環部分10〜25重量%および−COO−基を含有
する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素部分7
5〜90重量%から成るポリエステルブロック2〜25
重量%とから構成される、芳香族環を0.2〜7重量%
含有する重量平均分子量4万〜40万、引張弾性率50
0〜20,000kg/cm2 の線状乳酸系共重合ポリ
エステルから成る透明な包装材料、
COO−基を含有する鎖状炭化水素および/または脂環
式炭化水素からなるポリエステルブロック2〜25重量
%とから構成される重量平均分子量4万〜40万、引張
弾性率500〜20,000kg/cm2 の線状乳酸系
共重合ポリエステルから成る透明な包装材料をも含むも
のである。
フィルムである上述の線状乳酸系共重合ポリエステルか
ら成る包装材料を含むものであり、かつこれらシート、
フィルムが一軸または二軸方向に延伸されたものをも含
むものである。
リエステルについて順に説明する。本発明で使用するラ
クタイドは、乳酸を環状二量化した化合物で、立体異性
体を有するモノマーである。すなわち、ラクタイドには
2つのL−乳酸からなるL−ラクタイド、D−乳酸から
なるD−ラクタイド、L−乳酸とD−乳酸からなるME
SO−ラクタイドが存在する。
みを含む共重合体は結晶化し、高融点が得られる。本発
明の乳酸系共重合ポリエステルはこれら3種のラクタイ
ドを組み合わせることによって好ましい樹脂特性を実現
できる。
クタイドはL−ラクタイドを総ラクタイド中、75%以
上を含むものが好ましく、さらに高い熱物性を発現する
ためには、ラクタイドはL−ラクタイドを総ラクタイド
中90%以上を含むものが好ましい。
(B)としては、芳香族ジカルボン酸成分とジオール成
分からなるものを意味する。用いられる芳香族ポリエス
テル(B)としては、無溶剤の溶融状態でラクタイドと
反応させる場合には、融点または軟化点のいずれか低い
方が200℃以下のものであれば良く、なかでも80〜
190℃のものが特に好ましい。
レートは、通常220〜255℃の軟化点を有し、本発
明の製造方法に適合しにくいものであるが、特殊な低軟
化点を有するポリエチレンテレフタレート(軟化点20
0℃以下)を作成して用いることにより、本発明の共重
合体の製造方法により、着色のない、高分子量の良好な
乳酸系共重合体を得ることが出来る。
テル(B)としては、特にその構造は問わないが、高分
子量のラクタイド共重合体を得るために、高分子量ポリ
エステルを用いることが好ましく、具体的には重量平均
分子量で10,000〜250,000である。また高
分子量の芳香族ポリエステルを得る為には、ジカルボン
酸成分とジオール成分のモル分率はほぼ1であることが
好ましい。
ルボン酸成分としては、特に限定されないが、具体的に
はフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン
ジカルボン酸、無水フタル酸、等が挙げられる。この他
にはフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレ
ンジカルボン酸等とのアルコール、およびジオールとの
エステルが挙げられる。
しては、ジオールであれば特に種類を問わないが、なか
でも炭素数が2〜10のジオールが好ましく、具体的に
はエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレ
ングリコール、ペンタンジオール、ヘキサメチレングリ
コール、オクタンジオール、ネオペンチルグリコール
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ジブタンジオール、
3−ヒドロキシピバリルピバレート等、および、水添ビ
スフェノールAが挙げられる。
共重合ポリエステルは透明性の良い樹脂を得ることがで
きる。さらに、本発明で得られる乳酸系共重合ポリエス
テルは室温以上さらに45℃以上のガラス転移点や14
0℃以上の融点も実現でき、この目的のため、(A)と
(B)の構成要素は重量比で(A)/(B)が50/5
0〜98/2であることが好ましい。
すると、高い強度のシートから柔軟なシートまで得られ
る。具体的には引張弾性率として500〜50,000
kg/cm2 のシートが得られる。、引張弾性試験につ
いてはセイコー電子社製固体粘弾性測定装置DMS20
0を使用し、測定条件は23℃、50%相対湿度であ
る。
では、ラクタイドの使用割合が多いことが望ましく、具
体的には、重量比で(A)と(B)の比率、(A)/
(B)が75/25〜98/2であることが好ましい。
あるほうが、広い温度範囲で成形加工することができる
ために好ましく、望ましい分子量は具体的に重量平均分
子量で20,000〜400,000である。
(C)は、脂肪族ジカルボン酸成分とジオール成分から
なるものを意味し、高分子量であることが好ましく、具
体的には重量平均分子量で10,000〜250,00
0である。高分子量の脂肪族ポリエステルを得る為に
は、脂肪族ジカルボン酸成分とジオール成分のモル分率
は、ほぼ1であることが好ましい。
特に制約はないが、好ましくはラクタイド(A)と脂肪
族ポリエステル(C)の合計100重量部に対して25
〜98重量部である。より透明性の良い樹脂を得る為に
は、ラクタイドと脂肪族ポリエステルの合計100重量
部に対して75〜98重量部である。
ト化すると、高い強度のシートから柔軟なシートまでを
得ることができる。具体的には引張弾性率として500
〜50,000kg/cm2 のシートが得られる。引張
弾性試験についてはセイコー電子社製固体粘弾性測定装
置DMS200を使用し、測定条件は23℃、50%相
対湿度である。以下、特に断りのない限り、引張弾性率
はこの条件で測定した貯蔵弾性率を指す。
(C)中の脂肪族ジカルボン酸成分としては、特に限定
されないが、なかでも炭素原子数4〜14の脂肪族ジカ
ルボン酸成分であることが好ましい。具体的にはコハク
酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル
酸、シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられる。この
他にダイマー酸等も使用することが出来る。
問わないが、なかでも炭素数が2〜10ジオールが好ま
しく、具体的にはエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキ
サメチレングリコール、オクタンジオール、ネオペンチ
ルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、キシレン
グリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ジブタンジオール、
3−ヒドロキシピバリルピバレート等、および水添ビス
フェノールが挙げられる。
共重合ポリエステルは、透明性の良い樹脂を得ることが
できる。さらに、本発明で得られる乳酸系共重合ポリエ
ステルは室温以上のガラス転移点や140℃以上の融点
も実現でき、この目的のため、(A)と(C)の構成要
素は重量比で(A)/(C)が75/25〜98/2で
あることが好ましい。
は、ラクタイドの使用割合が、重量比で(A)と(C)
の比率、(A)/(C)が85/15〜98/2である
ことが好ましい。
ほうが広い温度範囲で成形加工することができるために
好ましく、分子量は具体的に重量平均分子量で20,0
00〜400,000である。この分子量の範囲の乳酸
系共重合ポリエステルをシート化すると高い強度のシー
トから柔軟なシートまで得られる。具体的には引張弾性
率として500〜50,000kg/cm2 のシートが
得られる。
テル(E)は、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジカル
ボン酸成分の両ジカルボン酸成分とジオールから成るポ
リエステルを意味する。得られた乳酸系共重合ポリエス
テルの透明性を向上させるためには、非晶性なポリエス
テルが好ましい。
の分子量は、高いことが好ましく、具体的には重量平均
分子量で10,000〜250,000が好ましく、ジ
カルボン酸成分とジオール成分のモル比は1前後である
ことが好ましい。脂肪族ジカルボン酸成分と芳香族ジカ
ルボン酸成分の量比は特には問わないが、なかでも脂肪
族ジカルボン酸成分が全ジカルボン酸成分中にモル分率
として10〜50%含まれることが好ましい。
中の芳香族ジカルボン酸成分は、具体的には、フタル
酸、イソフタル酸および/またはテレフタル酸が好まし
く、この他には、2,6−ナフタレンジカルボン酸が挙
げられる。脂肪族ジカルボン酸成分は炭素原子数4〜2
0の脂肪族ジカルボン酸成分であることが好ましい。具
体的にはコハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸、ブラシル酸、シクロヘキサンジカルボン酸等が挙
げられる。この他にダイマー酸等も挙げられる。
ないが、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサメチレ
ングリコール、オクタンジオール、ネオペンチルグリコ
ール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノー
ルA、キシレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジブ
タンジオール、3−ヒドロキシピバリルピバレート等が
挙げられる。
性質によって、より高い融点、ガラス転移温度を実現で
き、本発明で得られる乳酸系共重合ポリエステルは室温
以上のガラス転移点や160℃以上の融点も実現でき
る。この目的のため、(A)と(E)の構成割合は
(A)/(E)が50/50〜98/2であり、さら
に、高い透明性と45℃以上のガラス転移点等の熱的特
性を得る為には、ラクタイドの使用割合が、(A)/
(E)が85/15〜95/5であることが好ましい。
ほうが広い温度範囲で成形加工することができるために
好ましく、分子量は具体的に重量平均分子量で20,0
00〜400,000である。この分子量の範囲の乳酸
系共重合ポリエステルをシート化すると高い強度のシー
トから柔軟なシートまで得られる。具体的には引張弾性
率として500〜50,000kg/cm2 のシートが
得られる。
(B)と、脂肪族ポリエステル(C)の両ポリエステル
を同時に使用することも可能である。この場合も両ポリ
エステルとも重量平均分子量で10,000〜250,
000であることが好ましい。
ステルの量比は問わないが、実用上、十分な強度、柔軟
性、透明性を持つ為には、ラクタイド、芳香族ポリエス
テル、および、脂肪族ポリエステルの合計100重量部
に対してラクタイドが50〜98重量部、芳香族ポリエ
ステルが1〜49重量部、および、脂肪族ポリエステル
が1〜49重量部が含まれることが好ましい。
(B)、脂肪族ポリエステル(C)、および、芳香族・
脂肪族ポリエステル(E)としては、融点または軟化点
のいずれか低い方が200℃以下のものが好ましく、な
かでも80〜190℃のものが好ましい。また、芳香族
ポリエステル(B)の結晶性、非晶性は問わないが、透
明性を持ったポリエステルがより好ましい。ここで本発
明で言う、融点は示差走査熱量分析法(DSC)による
もので、軟化点はJIS−K−2531に準じるもので
ある。
することが望ましく、本発明で使用する開環重合触媒と
しては、一般に環状エステル類の開環重合触媒、エステ
ル交換触媒としても知られる錫、亜鉛、鉛、チタン、ビ
スマス、ジルコニウム、ゲルマニウム等の金属およびそ
の誘導体が挙げられ、これらの誘導体については特に金
属有機化合物、炭酸塩、酸化物、ハロゲン化物が好まし
い。具体的には、オクタン酸錫、塩化錫、塩化亜鉛、酢
酸亜鉛、酸化鉛、炭酸鉛、塩化チタン、アルコキシチタ
ン、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウムが適してい
る。
(A)と芳香族ポリエステル(B)、脂肪族ポリエステ
ル(C)、および/または芳香族ジカルボン酸成分と脂
肪族ジカルボン酸成分を含む芳香族・脂肪族ポリエステ
ル(E)の合計の重量に対して0.01〜0.2重量%
が好ましい。反応速度が十分に速く、かつ得られた乳酸
系共重合ポリエステルの着色を少なくするためには、特
に0.02〜0.1重量%が好ましい。
ド(A)と芳香族・脂肪族ポリエステル(E)、または
芳香族ポリエステル(B)、または脂肪族ポリエステル
(C)、またはこれらの混合物を加温溶融させ、または
溶剤によって混合後、開環重合触媒(D)を添加する。
反応温度はラクタイドの融点以上であると、反応系を均
質にでき、速い重合速度が得られて望ましい。
点以上、かつ180℃以下の温度が反応の平衡上望まし
く、また分解反応にともなう乳酸系共重合ポリエステル
の着色を防ぐことができる。ラクタイドの融点は100
℃付近であり、100℃以上185℃以下の温度、更に
好ましくは、145〜180℃が反応の平衡上望まし
く、分解反応にともなう乳酸系共重合ポリエステルの分
子量の低下や着色を防ぐことができる。
使用するポリエステルを、このラクタイドに溶解させて
反応させることが好ましい。更にこの温度で、ポリエス
テルが溶融状態またはラクタイドに溶解して反応を行う
ことができる。
に適した雰囲気は乾燥した不活性ガスがよい。特に窒
素、アルゴンガス雰囲気下、またはバブリング状態で反
応を行う。同時に原料となる芳香族ジカルボン酸成分と
脂肪族ジカルボン酸成分を含む芳香族・脂肪族ポリエス
テル(E)、芳香族ポリエステル(B)、または脂肪族
ポリエステル(C)またはこれらの混合物は水分を除去
し、乾燥させておく必要がある。
め、溶剤等を使用して反応できる。使用できる溶剤の例
として、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレ
ン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、イソプロ
ピルエーテルが挙げられる。
・脂肪族ポリエステル(E)、芳香族ポリエステル
(B)、または脂肪族ポリエステル(C)に起因する低
分子量の画分と、ラクタイド(A)を含む共重合体、ま
たはラクタイドのホモ重合体に起因する比較的に高分子
量の画分が見られ、反応と共に中間の分子量の単一の画
分となる。
ルの末端OH基へ、ラクタイドがブロック状に開環付加
重合して、A−B−A型のブロック状の共重合体が生成
し、更にポリマー同士のエステル交換反応が進行するも
のと考えられる。このエステル交換反応を充分行うこと
によって、ホモ重合体を含まない乳酸系共重合ポリエス
テルが得られる。これら開環重合、およびエステル交換
反応を通して、生成する乳酸系共重合ポリエステルは実
質的に線状構造を保つ。
常の反応釜を使用し製造することも可能であるが、高分
子量化に伴う高粘度化の為に、通常の反応槽を使用した
共重合反応では混合攪拌が妨げられ、局部加熱による部
分変質が起こり易い。反応槽からの生成物の抜き出しの
際も、器壁或いは攪拌翼へ生成物が付着して、収率の低
下を招く。
うな高粘度領域では、重合熱はもとより、攪拌剪断応力
により発生する攪拌熱の発生が激しく、動的攪拌ではそ
の攪拌部に於ける局所的発熱が著しくなる為、剪断応力
が小さく、しかも均一に作用するスタティック・ミキサ
ーの使用が好ましい。
であり、複数のスタティック・ミキサーを線状に連結
し、不活性ガス雰囲気下で原料仕込み口から原料を連続
的に供給し、反応物がスタティック・ミキサー内を連続
的に移動することにより、反応を連続的に、しかも外部
大気に全く触れることなく、原料仕込みから、反応、脱
輝、ポリマーのペレット化までを行なうことが出来る。
攪拌機を有する混合装置に対して、可動部分の無い、即
ち攪拌機のない静的混合装置のことであり、具体的に
は、管内に固定された可動部分の無いミキシング・エレ
メントにより、流れを分割し、かつ流れ方向を転換また
は反転させ、流れを縦方向、横方向に分割・転換・反転
を繰り返す事により溶液を混合する混合装置を言う。
は、管外周部に熱交換の為のジャケットが備えられてい
るものもあり、またミキシング・エレメント自体に熱媒
体を通す熱交換の為のチューブが備えられているものも
ある。
には、スタティック・ミキサーを備えた反応装置のみで
全ての重合反応を行なうこともできるが、スタティック
・ミキサーは、ポリマーが高粘度化する反応後半に、特
にその攪拌効果を顕著に発揮する為に、反応初期におけ
るポリマー粘度の比較的低い段階では、通常の攪拌器を
有する反応槽において反応させ、後半のポリマーが高粘
度化する工程をスタティック・ミキサーを備えた反応装
置で行うこともできる。
スタティック・ミキサーを備えた連続反応装置も用いる
事が出来る。
び得られた乳酸系共重合ポリエステルは溶剤等に溶解し
易く溶剤等を使用して反応できる。また、得られた乳酸
系共重合ポリエステルは融点が高い上、溶融粘度が高
く、反応させ難いが、溶剤を加えることによって反応系
の粘度は下がり、攪拌が容易になり、反応を行いやすく
なる。
合装置を使用する場合、重合溶液の押し出し圧力が下が
り、また、温度コントロールを目的として熱媒用内部装
置や攪拌を目的とした邪魔板を持った反応装置では装置
を軽装化でき有効である。攪拌が容易なために温度コン
トロールが容易で反応装置中で温度が均質であり、着色
等がより少ない乳酸系共重合ポリエステルが得られる。
エン、エチルベンゼン、キシレン、シクロヘキサノン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソプ
ロピルエーテルが好ましく用いられる。溶剤を使用した
反応を行う場合、反応速度は遅くなる。これを改良する
目的で反応温度は165〜195℃にすることが好まし
い。
合が阻害され、かつ分解反応が促進される為、反応は乾
燥した不活性ガス雰囲気下がよい。特に窒素、アルゴン
ガス雰囲気下、または不活性ガス通気下で反応を行う。
び臭気を持った物質を取り除く目的で減圧下に脱揮を行
うことが望ましい。この脱揮工程によって残留ラクタイ
ド量を減少することができ、得られた乳酸系共重合ポリ
エステルの保存安定性を著しく増すことが出来る。
エステルをシート状に加工する場合、チルロールに付着
堆積し、この堆積物がシート、フィルムに転写され斑状
の模様を生じ好ましくない。また製品化したフィルム・
シートから昇華により飛散する為、包装商品の汚染を生
じ好ましくない。この為、本発明の乳酸系共重合ポリエ
ステル中の残留ラクタイド量は、1重量%以下にするこ
とが望ましい。
圧下、加熱しながら取り出しを行う方法が好ましい。乳
酸系共重合ポリエステルの分子量を低下させない為に、
脱揮条件は、脱揮時間は2〜30分、温度は145〜2
30℃、減圧度は0.1〜50Torrで行なうことが
好ましい。
に、乳酸系共重合ポリエステルをペレット化、または粉
砕し、減圧下、加熱しながら取り出しを行う方法があ
る。この場合も乳酸系共重合ポリエステルの分子量を低
下させない目的で、脱揮時間は15〜400分、温度は
60〜200℃、減圧度は0.1〜50Torrが好ま
しい。
ては、重合反応終了後に、乳酸系共重合ポリエステルを
溶剤に溶解し、貧溶剤に加えることによって重合体を得
る再沈澱法がある。乳酸系共重合ポリエステルを溶解す
る溶剤としては、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼ
ン、キシレン、シクロヘキサノン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジ
オキサン、
トン、イソプロピルエーテル、ジクロロメタン、クロロ
ホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼ
ン、トリクロロベンゼン、クロロナフタレン等と、これ
らの混合溶剤が溶解性が良く好ましく、貧溶剤としては
水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノー
ル、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、デカン、ジエシルエーテル等とこれらの混合溶剤が
挙げられる。
2〜20重量%の濃度で乳酸系共重合ポリエステルを溶
解後、攪拌しながら2〜15倍量の貧溶剤中に徐々に加
え、10〜180分静置し沈澱を生成させ取り出しを行
う方法が好ましい。取り出した沈澱を減圧下または、お
よび加熱状態下に残留した溶剤を取り除く。これらの脱
揮方法によって、通常、2.5%程度残留しているラク
タイドを1.0%以下、さらに必要に応じ、0.1%以
下に減少させることができる。
ド(A)以外の環状エステル類を、更に加えて乳酸系共
重合ポリエステルを作ることもできる。特に軟質化を目
的としてラクトンを1〜20重量%加えることが出来
る。
ついては特に限定はないが、具体的にはグリコライド等
のヒドロキシ酸の環状二量化物や、分子内ラクタイド
類、特にε−カプロラクトン、γ−バレロラクトン、γ
−ウンデカラクトン等が挙げられる。ラクトン類の量が
増加するとガラス転移点、融点が低くなり柔軟性が高く
なる。
る乳酸系共重合ポリエステルから、高い柔軟性を有する
乳酸系共重合ポリエステルまでを提供できる。
50,000kg/cm2 を有し、広く汎用樹脂として
使用し得るシートおよびフィルム等の包装材料用樹脂、
発泡用樹脂、押し出し成形用樹脂、射出成形用樹脂、イ
ンキ用樹脂、ラミネーション用樹脂等の汎用樹脂として
有用なポリマーを提供することができ、特に包装材料用
ポリマーの製造方法として有用である。
重合ポリエステルについて、詳細に説明する。本発明の
包装材料としては、より具体的には、包装材料用のシー
ト、フィルムを意味する。本発明による包装材料として
の乳酸系共重合ポリエステルは、ポリ乳酸ブロックと、
芳香族環部分および−COO−基を含有する鎖状炭化水
素および/または脂環式炭化水素部分から成るポリエス
テルブロックとから構成される線状乳酸系共重合ポリエ
ステルを必須の構成成分として成る包装材料である。
イドが開環重合して成るラクタイド成分から成る構成部
分を言い、また芳香族環部分および−COO−基を含有
する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素部分か
ら成るポリエステルブロックとは、原料ポリエステルに
由来するポリエステル部分であり、芳香族ポリエステル
原料に由来する芳香族環と芳香族環以外の直鎖部分構
造、即ち、芳香族環以外のポリエステル残基部分として
の、−COO−基を含有する鎖状炭化水素および/また
は脂環式炭化水素部分から成る構成部分から成ってい
る。
ない、脂肪族ポリエステルを用いる場合には、本発明の
乳酸系共重合ポリエステルは、ラクタイドが開環重合し
て成る構成部分ポリ乳酸部分と、−COO−基を含有す
る鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素部分から
成るポリエステル部分とから成る。
合ポリエステルは、上述のポリ乳酸ブロックとポリエス
テルブロックが、ブロック共重合、エステル交換して成
るものである。またここでは、芳香族環を有するポリエ
ステルを芳香族ポリエステル、また芳香族環を有しない
ポリエステルを、脂肪族ポリエステルと呼ぶことがあ
る。
ダイキャスト成形やインフレーション成形等の押出成形
により容易にシート、フィルムに加工できる。乳酸系共
重合ポリエステルは、吸湿性が高いために加水分解しや
すく、シート、フィルム等の包装材の加工にあたって
は、一般的な単軸押出機で容易に可能であるが水分管理
が重要となる。
程度のフルフライトタイプで良く、ベントを付設しても
良い。単軸押出機を使用する時には、押出機内での加水
分解を避けるため真空乾燥器等により除湿乾燥を行い、
原料中の水分を50ppm以下に抑えるのが好ましい。
適正な押出温度は使用する乳酸系共重合ポリエステルの
分子量、残存ラクタイド量によって異なるが、流動開始
温度以上が望ましい。
ト、フィルム冷却は、通常温調された鏡面または梨地ロ
ールにより冷却される。なおこの際に、エアーナイフを
用いることができる。また、ベントを付設した二軸押出
機を用いると、脱水効果が高いため、事前乾燥は必要な
く、効率的な成膜が可能である。
キュラーダイ、エアーリングを備えた成形装置で容易に
成形でき、特別の付属装置は必要としない。なおこの際
偏肉を避けるため、ダイ、エアリング或いはワインダー
の回転を行っても良い。
移温度以上、融点以下の温度でテンター方式やインフレ
ーション方式等で、一軸および二軸に延伸することがで
きる。延伸処理を施すことにより、分子配向を生じさ
せ、耐衝撃性、剛性、透明性等の物性を改良することが
出来る。
も良く、延伸速度に関しても、特に制限はない。延伸倍
率も特に制限はないが、二軸延伸の際は縦横方向とも通
常2〜4倍の延伸が有効である。なおシュリンクフィル
ム等の特に加熱時の収縮性を要求するような場合には、
一軸或いは二軸方向への3〜6倍等の高倍率延伸が好ま
しい。
ートセットを行い、歪の除去或いは結晶化を促進するこ
とにより耐熱特性を向上させることもできる。
的なフィラー、例えばタルク、炭酸カルシウム、シリ
カ、クレー、ケイソウ土、パーライト等の無機系充填
剤、或いは木粉等の有機系充填剤を混入添加しても良
い。
ルフェノール(BHT)、ブチル・ヒドロキシアニソー
ル(BHA)の様な酸化防止剤、サリチル酸誘導体、ベ
ンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収
剤、および、燐酸エステル、イソシアネート、カルボジ
イミド等の安定剤を使用し、成形時の熱的安定性を向上
させることができる。
るものではないが、乳酸系共重合ポリエステル重量に対
して、通常0.1〜10%の量で添加することが好まし
い。また本発明の乳酸系共重合ポリエステルは、単独で
十分熱可塑性があり、良好な溶融成形性を有するが、更
なる軟質化を図る際には、アジピン酸ジオクチル、セバ
シン酸ジオクチル、トリオクチルトリメリテート、フタ
ル酸ジエチル、
コールアジピン酸、アジピン酸ブタンジオール等の可塑
剤を添加しても良い。なかでも、アジピン酸系ポリエス
テル可塑剤は、特に相溶性、添加による可塑化効果から
好ましく、重量平均分子量が20,000以下、かつポ
リエステルの末端がアルコール等で封止されているもの
が、成形、加工時に安定性が良く特に好ましい。
るものではないが、過剰の可塑剤が樹脂から溶出する現
象、ブリーディングを避ける目的で、乳酸系共重合ポリ
エステルの重量に対して1〜30%の量で添加すること
が好ましい。
ネシウム、ステアリン酸カルシュウム等の金属石鹸類、
鉱油、流動パラフィン、エチレンビスステアリルアマイ
ド等の滑剤、グリセリン脂肪酸エステル、しょ糖脂肪酸
エステル等の非イオン系、アルキルスルホン酸塩等のイ
オン系等の界面活性剤、酸化チタン、カーボンブラック
の様な着色剤等の添加も何等差し支えない。
ウム等の無機系発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾビ
スイソブチロニトリル、スルホニルヒドラジド等の有機
系発泡剤等の添加により、もしくはペンタン、ブタン、
フレオン等の発泡剤を本発明ポリマーに事前に含浸させ
るか、押出工程の途中で押出機内に直接供給することに
より発泡体とすることもできる。また押出ラミ、ドライ
ラミ或いは共押出により紙、アルミホイル、或いは他の
分解性ポリマーフィルムとの積層化も可能である。
法、圧空成形法、真空圧空成形法等が利用できる。本発
明の乳酸系共重合ポリエステルのシート化は、汎用樹脂
のシート製造に使用されている既存装置を用い、成形す
ることが可能である。
グアシスト成形を行っても良い。延伸シートについては
圧空成形を行うのが好ましい。なおこれら成形時に金型
の加熱、冷却も任意に併用することができる。特に、金
型を結晶化温度以上に加熱し、結晶化を積極的に進める
ことにより耐熱性能を向上させることもできる。
機、縦ピロー製袋機、ツイストバック製袋機等通常の製
袋機で容易にヒートシールし、袋状物を得ることができ
る。これらシート、フィルム以外の加工製品を得る際に
は、通常の射出成型機を用いて容器等の型物を問題なく
を得ることができる。
使用することにより単層、多層ボトルを容易に成形を行
うことができる。プレス成形についても特段の問題はな
く通常の成型機で単層或いは積層製品を得ることができ
る。
的な用途例を、以下に述べるが、本発明の乳酸系共重合
ポリエステルの用途は、これらに限定されるものではな
い。フィルムの用途としては、延伸の有無に拘らず、ゴ
ミ袋、レジ袋、一般規格袋、重袋等の袋類、結束テープ
や食品用、工業用品用、電気製品用、繊維製品用、雑貨
用等の一般包装用フィルム、或いは農業用マルチフィル
ム、ラベル等が挙げられる。
生シート、苗木ポット等が、また射出成形品では、日曜
雑貨、玩具、食品容器、産業資材、工業用品等が挙げら
れる。特にポリ乳酸に比べ、耐水性が付与されるため
に、水分を含む食品包装、農資材用途には特に有望であ
る。
等との押出ラミネーション或いはドライラミネーション
によるカップ、紙パック、ケース等が挙げられる。更に
は型物発泡による魚箱、緩衝材或いはブロー成形による
飲料ボトル、洗剤ボトル等が挙げられる。
る包装材料は、より具体的には、芳香族ジカルボン酸成
分と脂肪族ジカルボン酸成分の両者を持つ芳香族・脂肪
族ポリエステルとラクタイドの共重合体を指し、ポリ乳
酸ブロック25〜98重量%と、芳香族環部分10〜3
5重量%および−COO−基を含有する鎖状炭化水素お
よび/または脂環式炭化水素部分65〜90重量%から
成るポリエステルブロック2〜75重量%、とから構成
される重量平均分子量2万〜40万の線状乳酸系共重合
ポリエステルを必須の構成成分として成る包装材料であ
る。
ら成る包装材料には、脂肪族ジカルボン酸成分のみを持
つ脂肪族ポリエステルとラクタイドの共重合体を指し、
ポリ乳酸ブロック25〜98重量%と、−COO−基を
含有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素か
ら構成されるポリエステルブロック2〜75重量%とか
ら構成される重量平均分子量2万〜40万の線状乳酸系
共重合ポリエステルを必須の構成成分として成る包装材
料を含む。
000kg/cm2 を有する包装材料として、ポリ乳酸
ブロック25〜98重量%と、芳香族環部分20〜35
重量%および−COO−基を含有する鎖状炭化水素およ
び/または脂環式炭化水素から構成されるポリエステル
ブロック2〜75重量%とから構成される、芳香族環を
0.4〜28重量%含有する重量平均分子量10万〜4
0万の線状乳酸系共重合ポリエステルから成る包装材
料、
つ脂肪族ポリエステルとラクタイドの共重合体のうちで
も、ポリ乳酸ブロック80〜98重量%と、−COO−
基を含有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水
素から構成されるポリエステルブロック2〜20重量%
とから構成される重量平均分子量10万〜40万の線状
乳酸系共重合ポリエステルから成る包装材料が挙げられ
る。
00kg/cm2 を示すような高い剛性を持った包装材
料は、シ−ト、射出成形品用途に特に好ましい。ここで
は、比較的厚膜状のものをシートと呼ぶ。シート用途の
具体例としては、トレー、発泡シート、養生シ−ト、苗
木ポット等が、また射出成形品では日用雑貨、玩具、食
品容器、産業資材、工業用品等、その他に型物発泡によ
る魚箱、緩衝材等が挙げられる。
途には、ポリ乳酸ブロック75〜98重量%と、芳香族
環部分10〜35重量%および−COO−基を含有する
鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素部分65〜
90重量%から成るポリエステルブロック2〜25重量
%とから構成される、芳香族環を0.2〜9重量%含有
する重量平均分子量10万〜40万の線状乳酸系共重合
ポリエステルから成る包装材料が挙げられる。
て、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジカルボン酸成分
の両者を持つ芳香族・脂肪族ポリエステルとラクタイド
の共重合体のうちでも、引張弾性率500〜20,00
0kg/cm2 を示す例として、ポリ乳酸ブロック25
〜98重量%と、芳香族環部分10〜25重量%および
−COO−基を含有する鎖状炭化水素および/または脂
環式炭化水素から構成されるポリエステルブロック2〜
75重量%とから構成される、芳香族環を0.2〜19
重量%含有する重量平均分子量4万〜40万の線状乳酸
系共重合ポリエステルから成る包装材料、
つ脂肪族ポリエステルとラクタイドの共重合体のうちで
も、ポリ乳酸ブロック25〜95重量%と、−COO−
基を含有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水
素からなるポリエステルブロック5〜75重量%とから
構成される重量平均分子量4万〜40万、引張弾性率5
00〜20,000kg/cm2 の線状乳酸系共重合ポ
リエステルから成る包装材料が挙げられる。
g/cm2 を示す、高い柔軟性を持った包装材料は、フ
ィルム用途に特に好ましい。ここではシートに比べ、比
較的薄膜状のものをフィルムと呼ぶ。用途の具体例とし
て、ゴミ袋、レジ袋、一般規格袋、重袋、結束テープや
食品用、工業用品用、電気製品用、繊維製品用、雑貨用
等の一般包装用フィルム、或いは農業用マルチフィル
ム、ラベル等が挙げられる。
ルミホイル、他のポリマー等との押出ラミネーション或
いはドライラミネーションによるカップ、紙パック、ケ
ース等が挙げられる。
として、ポリ乳酸ブロック75〜98重量%と、芳香族
環部分10〜25重量%および−COO−基を含有する
鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素部分75〜
90重量%から成るポリエステルブロック2〜25重量
%とから構成される、芳香族環を0.2〜7重量%含有
する重量平均分子量4万〜40万の線状乳酸系共重合ポ
リエステルから成る包装材料、および、ポリ乳酸ブロッ
ク75〜98重量%と、−COO−基を含有する鎖状炭
化水素および/または脂環式炭化水素からなるポリエス
テルブロック2〜25重量%とから構成される重量平均
分子量4万〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルか
ら成る包装材料が挙げられる。
ルは、良い生分解性を持ち、汎用樹脂、包装材料等に使
用された後に廃棄されたり、製造工程上から廃棄された
としても、廃棄物の減量に役立つ。特に海中に投棄され
た場合でも、加水分解、微生物等による分解を受ける。
海水中での分解も数カ月の間に樹脂としての強度が劣化
し、外形を保たないまでに分解可能である。
さらに具体的に説明する。なお、例中の部は特に記載の
ない限り全て重量基準である。
フタル酸成分25モル%、イソフタル酸成分25モル
%、エチレングリコール成分20モル%、ネオペンチル
グリコール成分30モル%、重量平均分子量69,50
0(数平均分子量:39,400、GPC測定、ポリス
チレン換算値)、軟化点163℃)10重量部に、L−
ラクタイド90重量部を加えて、不活性ガス雰囲気下
で、165℃、1時間、両者を溶融・混合させ、触媒と
してオクタン酸錫を200ppm加えた。
合体組成物を取り出した。得られた乳酸系共重合ポリエ
ステルは透明な樹脂であった。ゲルパーミエイションク
ロマトグラフィー(以下GPCと略す。)の結果から原
料芳香族系ポリエステルの分子量よりも大きな重量分子
量127,800を持った乳酸系共重合ポリエステルが
確認された。
が生成していた。ラクタイドモノマーは2.7%が残留
した。この乳酸系共重合ポリエステルの示差熱量分析
(以下DSCと略す。)を行った結果、ガラス転移点は
52.7℃、融点は176.5℃であった。
フタル酸成分30モル%、イソフタル酸成分20モル
%、エチレングリコール成分20モル%、ビスフェノー
ルAジエチレングリコールエーテル30モル%、重量平
均分子量71,800(数平均分子量:54,200、
ポリスチレン換算)、軟化点180℃)10重量部に、
L−ラクタイド90重量部を加えて、不活性ガス雰囲気
下で、165℃で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒
としてオクタン酸錫を200ppm加えた。
を帯びた透明性を有する共重合体組成物を取り出した。
GPCの結果から重量平均分子量248,600の乳酸
系共重合ポリエステルが確認された。GPCのピークは
単一で、単一の共重合体が生成していた。ラクタイドモ
ノマーは2.9%が残留した。この共重合体のDSCを
行った結果、ガラス転移点は53.7℃、融点は17
6.1℃であった。
フタル酸成分30モル%、イソフタル酸成分20モル
%、エチレングリコール成分20モル%、ビスフェノー
ルAジエチレングリコールエーテル30モル%、重量平
均分子量71,800(数平均分子量:54,200、
ポリスチレン換算)、軟化点180℃)10重量部に、
L−ラクタイド81重量部とMESO−ラクタイド9重
量部を加えて、不活性ガス雰囲気下で、165℃で1時
間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン酸錫を
200ppm加えて8時間、反応を行った。
を帯びた透明な樹脂であった。GPCの結果から重量平
均分子量136,400の乳酸系共重合ポリエステルが
確認された。ラクタイドモノマーは3.引張弾性率が残
留した。この乳酸系共重合ポリエステルのDSCを行っ
た結果、ガラス転移点は50.6℃、融点は147.1
℃であった。
フタル酸成分25モル%、イソフタル酸成分25モル
%、エチレングリコール成分20モル%、ネオペンチル
グリコール成分30モル%、重量平均分子量69,50
0(数平均分子量:39,400、ポリスチレン換
算)、軟化点163℃)10重量部に、L−ラクタイド
81重量部とMESO−ラクタイド9重量部を加えて、
不活性ガス雰囲気下で、165℃で1時間、両者を溶融
・混合させ、触媒としてオクタン酸錫を200ppm加
えて8時間、反応を行った。
みを帯びた透明な樹脂であった。GPCの結果から重量
平均分子量104,600の乳酸系共重合ポリエステル
が確認された。ラクタイドモノマーは6.8%が残留し
た。この乳酸系共重合ポリエステルのDSCを行った結
果、ガラス転移点は44.2℃、融点は141.2℃で
あった。
フタル酸成分50モル%、エチレングリコール成分50
モル%、重量平均分子量30,600(数平均分子量:
18,300、ポリスチレン換算)、融点86℃)10
重量部に、L−ラクタイド90重量部を加えて、不活性
ガス雰囲気下で、165℃で1時間、混合させ、触媒と
してオクタン酸錫200ppmを加えて8時間、反応を
行った。
00の乳酸系共重合ポリエステルが確認された。ガラス
転移点は53.5℃、融点は171.8℃であった。着
色のない乳酸系共重合ポリエステルが得られた。
フタル酸成分50モル%、プロピレングリコール成分5
0モル%、重量平均分子量11,000(数平均分子
量:6,740、ポリスチレン換算)、融点84℃)1
0重量部に、L−ラクタイド90重量部を加えて、不活
性ガス雰囲気下で、165℃、1時間混合させ、触媒と
してオクタン酸錫200ppmを加えて5時間、反応を
行った。GPCの結果から重量平均分子量40,400
の乳酸系共重合ポリエステルが確認された。透明性の良
い乳酸系共重合ポリエステルが得られた。
ク酸成分50モル%、エチレングリコール成分50モル
%、ガラス転移点−3.5℃、融点105.0℃)15
重量部に、L−ラクタイド78重量部と、MESO−ラ
クタイド7重量部とを加えて、不活性ガス雰囲気下で、
165℃、1時間混合させ、触媒としてオクタン酸錫を
200ppm加えて8時間、反応を行った。
ステルに起因する画分、ラクタイドのホモポリマーに起
因する画分、および共重合体に起因する画分が見られた
が、時間とともにエステル交換反応によって1つの画分
になっていくことが確認された。
を帯びた透明な樹脂で、GPCの結果から分子量71,
300の乳酸系共重合ポリエステルが確認された。ラク
タイドモノマーは12%が残留した。この乳酸系共重合
ポリエステルのDSCを行った結果、ガラス転移点は3
1.5℃、融点は97.7℃であった。
ク酸成分50モル%、エチレングリコール成分25モル
%、ブチレングリコール成分25%、重量平均分子量7
7,000、ガラス転移点−2.5℃、融点83.0
℃)10重量部に、L−ラクタイド90重量部を加え
て、不活性ガス雰囲気下で、165℃で1時間、両者を
溶融・混合させ、触媒としてオクタン酸錫を200pp
m加えた。
性がある共重合体組成物を取り出した。GPCの結果か
ら重量平均分子量182,700の乳酸系共重合ポリエ
ステルが確認された。GPCのピークは単一で、単一の
共重合体が生成していた。ラクタイドモノマーは3.8
%が残留した。この共重合体のDSCを行った結果、ガ
ラス転移点は49.1℃、融点は169.2℃であっ
た。
ク酸成分50モル%、エチレングリコール成分50モル
%、ガラス転移点−3.5℃、融点105.0℃)10
重量部に、L−ラクタイド90重量部を加えて、不活性
ガス雰囲気下で、165℃で1時間、両者を溶融・混合
させ、触媒としてオクタン酸錫を200ppm加えた。
帯びた透明な共重合体組成物を取り出した。GPCの結
果から重量平均分子量141,900の乳酸系共重合ポ
リエステルと確認された。GPCのピークは単一で、単
一の共重合体が生成していた。ラクタイドモノマーは
4.6%が残留した。この乳酸系共重合ポリエステルの
DSCの結果、ガラス転移点は43.7℃、融点は16
6.3℃であった。
ハク酸成分50モル%、エチレングリコール成分50モ
ル%、ガラス転移点−3.5℃、融点105.0℃)5
重量部に、L−ラクタイド90重量部と、D−ラクタイ
ド5重量部とを加えて、不活性ガス雰囲気下で、165
℃で1時間、混合させ、触媒としてオクタン酸錫を20
0ppm加えて8時間、反応を行った。
を帯びた透明な樹脂で、GPCの結果から重量平均分子
量101,700の乳酸系共重合ポリエステルと確認さ
れた。残留ラクタイドモノマーは4.0%、ガラス転移
点は46.9℃、融点は147.0℃であった。
ハク酸成分50モル%、エチレングリコール成分50モ
ル%、ガラス転移点−3.5℃、融点105.0℃)2
5重量部に、L−ラクタイド71重量部と、D−ラクタ
イド4重量部を加えて、不活性ガス雰囲気下、165℃
で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン
酸錫を200ppm加えて8時間、反応を行った。
性のある褐色を帯びた樹脂であった。ラクタイドモノマ
ーは殆ど残留しなかった。この乳酸系共重合ポリエステ
ルのDSCを行った結果、ガラス転移点はガラス転移点
は36.5℃、融点は145.0℃であった。
ハク酸成分50モル%、エチレングリコール成分50モ
ル%、ガラス転移点−3.5℃、融点105.0℃)7
5重量部に、L−ラクタイド24重量部と、D−ラクタ
イド1重量部を加えて、不活性ガス雰囲気下、165℃
で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン
酸錫を100ppm加えて8時間、反応を行った。
性を有する褐色を帯びた共重合体であった。ラクタイド
モノマーは4.1%が残留した。この乳酸系共重合ポリ
エステルのDSCを行った結果、融点は95.0℃であ
った。
バシン酸成分50モル%、プロピレングリコール成分5
0モル%、重量平均分子量13,100)10重量部
に、L−ラクタイド82重量部と、D−ラクタイド8重
量部を加えて、不活性ガス雰囲気下、165℃で1時
間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン酸錫を
200ppm加えて8時間、反応を行った。
を帯びた透明性を有する共重合体であり、GPCの結果
から重量平均分子量56,600の乳酸系共重合ポリエ
ステルと確認された。ラクタイドモノマーは3.1%が
残留した。この乳酸系共重合ポリエステルのDSCを行
った結果、ガラス転移点は39.4℃、融点は145.
4℃であった。
ハク酸成分50モル%、シクロヘキサンジメタノール5
0モル%、重量平均分子量55,800、ガラス転移点
−3.2℃)10重量部に、L−ラクタイド82重量部
と、D−ラクタイド8重量部を加えて、不活性ガス雰囲
気下、165℃で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒
としてオクタン酸錫を200ppm加えて8時間、反応
を行った。
を帯びた透明性を有する共重合体であり、GPCの結果
から重量平均分子量123,500の乳酸系共重合ポリ
エステルと確認された。ラクタイドモノマーは3.0%
が残留した。この乳酸系共重合ポリエステルのDSCを
行った結果、ガラス転移点は48.1℃、融点は14
6.6℃であった。
ハク酸成分50モル%、エチレングリコール成分50モ
ル%、ガラス転移点−3.5℃、融点105.0℃)1
0重量部に、L−ラクタイド72重量部と、MESO−
ラクタイド8重量部と、さらにε−カプロラクトン10
重量部を加えて、不活性ガス雰囲気下、165℃で1時
間、混合させ、触媒としてオクタン酸錫を200ppm
加えて8時間、反応を行った。
エステルは、GPCの結果から重量平均分子量82,5
00と確認された。GPCのピークは単一で、単一の共
重合体が生成していた。ラクタイドモノマーは4.0%
が残留した。融点は91.3℃であった。
ハク酸成分50モル%、エチレングリコール成分50モ
ル%、大日本インキ社製パンデックスP−870(NC
O当量1,400)でウレタン架橋化、重量平均分子量
234,000)10重量部に、L−ラクタイド90重
量部を加えて、不活性ガスで雰囲気を置換し、165℃
で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン
酸錫を200ppm加えた。
を帯びた透明な共重合体組成物を取り出した。ラクタイ
ドモノマーは殆ど残留しなかった。この乳酸系共重合ポ
リエステルのDSCの結果、ガラス転移点は38.6
℃、融点は149.1℃であった。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分14モル%、イソフタル酸成分16モル
%、アジピン酸成分20モル%、エチレングリコール成
分28モル%、ネオペンチルグリコール成分22モル
%、重量平均分子量52,100(数平均分子量:1
9,800、ポリスチレン換算))10部に、L−ラク
タイド90部を加えて、不活性ガス雰囲気下、165℃
で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン
酸錫を0.02部加えた。
ステルに起因する低分子量の画分と共重合体に起因する
画分が見られたが、反応と共に中間の分子量の単一の画
分になり、エステル交換が起こっていると考えられた。
8時間の反応を行い、生成した共重合体を取り出した。
かに黄色を帯びた透明な樹脂であった。GPCの結果か
ら原料芳香族ジカルボン酸成分および脂肪族ジカルボン
酸成分を含むポリエステルの分子量よりも大きな重量平
均分子量160,400を持つ、乳酸系共重合ポリエス
テルが確認された。
で、単一の共重合体が生成していることが確認された。
ラクタイドモノマーは2.8%が残留した。この乳酸系
共重合ポリエステルのDSCを行った結果、ガラス転移
点は54.1℃、融点は175.0℃であった。また、
この共重合体について13C核磁気共鳴スペクトル(以下
NMRと略す。)による構造解析を行った。結果の主要
部を以下に示す。
液、単位:ppm)69.0〜70.1(乳酸成分中の
メチン基に基づく吸収)、129.6〜131.0(芳
香族ジカルボン酸成分中のフェニル環の炭素に基づく吸
収)、33.6〜33.8(脂肪族ジカルボン酸成分中
のカルボニルのα位メチレン基に基づく吸収)、62.
0〜63.2(ジオール成分中の酸素に結合したメチレ
ン基に基づく吸収)。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分33モル%、アジピン酸成分17モル%、
エチレングリコール成分23モル%、ネオペンチルグリ
コール成分27モル%、重量平均分子量49,000
(数平均分子量:26,700、ポリスチレン換算))
10部に、L−ラクタイド90部を加えて、不活性ガス
雰囲気下、165℃で1時間、両者を溶融・混合させ、
触媒としてオクタン酸錫を0.02部加えた。この後8
時間、反応を行い、生成した共重合体を取り出した。
200の乳酸系共重合ポリエステルが確認された。乳酸
系共重合ポリエステルに基づく高分子量のGPCのピー
クは単一で、単一の共重合体が生成していた。ラクタイ
ドモノマーは2.9%が残留した。この共重合体のDS
Cを行った結果、ガラス転移点は54.3℃、融点は1
73.2℃であった。13CNMRスペクトルを測定した
ところ、実施例17と同じケミカルシフトの位置に吸収
がみられた。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分19モル%、イソフタル酸成分23モル
%、セバシン酸成分8モル%、エチレングリコール成分
22モル%、ネオペンチルグリコール成分28モル%、
重量平均分子量39,400(数平均分子量:20,0
00、ポリスチレン換算))10部に、L−ラクタイド
90部を加えて、不活性ガス雰囲気下、165℃で1時
間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン酸錫を
0.02部加えて8時間、反応を行った。得られた乳酸
系共重合ポリエステルは無色透明な樹脂であった。
600の乳酸系共重合ポリエステルが確認された。乳酸
系共重合ポリエステルに基づく高分子量のGPCのピー
クは単一で、単一の共重合体が生成していた。ラクタイ
ドモノマーは2.6%が残留した。この乳酸系共重合ポ
リエステルのDSCを行った結果、ガラス転移点は5
2.5℃、融点は174.0℃であった。13CNMRス
ペクトルを測定したところ、実施例17と同じケミカル
シフトの位置に吸収がみられた。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分14モル%、イソフタル酸成分16モル
%、アジピン酸成分20モル%、エチレングリコール成
分28モル%、ネオペンチルグリコール成分22モル
%、重量平均分子量45,800(数平均分子量:1
9,800、ポリスチレン換算))2.5部に、L−ラ
クタイド97.5部を加えて、不活性ガス雰囲気下、1
65℃で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオ
クタン酸錫を0.02部加えて8時間、反応を行った。
透明な樹脂であった。重量平均分子量244,000の
乳酸系共重合ポリエステルが確認された。乳酸系共重合
ポリエステルに基づく高分子量のGPCのピークは単一
で、単一の共重合体が生成していた。ラクタイドモノマ
ーは4.4%が残留した。ガラス転移点は49.7℃、
融点は173.4℃であった。13CNMRスペクトルを
測定したところ、実施例17と同じケミカルシフトの位
置に吸収がみられた。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分14モル%、イソフタル酸成分16モル
%、アジピン酸成分20モル%、エチレングリコール成
分28モル%、ネオペンチルグリコール成分22モル
%、重量平均分子量45,800(数平均分子量:1
9,800、ポリスチレン換算))10部に、L−ラク
タイド90部を加えて、不活性ガス雰囲気下、165℃
で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン
酸錫を0.02部加えて5時間、反応を行った。この
後、減圧下(3〜8mmHg)で3時間攪拌を続け、残
留モノマーを除いた。得られた樹脂は無色透明であっ
た。
重合ポリエステルが確認された。乳酸系共重合ポリエス
テルに基づく高分子量のGPCのピークは単一で、単一
の共重合体が生成していた。ラクタイドモノマーは0.
78%が残留した。ガラス転移点は49.7℃、融点は
171.8℃であった。13CNMRスペクトルを測定し
たところ、実施例17と同じケミカルシフトの位置に吸
収がみられた。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分14モル%、イソフタル酸成分16モル
%、アジピン酸成分20モル%、エチレングリコール成
分28モル%、ネオペンチルグリコール成分22モル
%、重量平均分子量45,800(数平均分子量:1
9,800、ポリスチレン換算))10部に、L−ラク
タイド45部と、D−ラクタイド45部とを加えて、不
活性ガス雰囲気下、165℃で1時間、混合させ、触媒
としてオクタン酸錫を0.02部加えて8時間、反応を
行った。
ステルに起因する低分子量の画分と共重合体に起因する
画分が見られたが、反応と共に中間の分子量の単一の画
分になり、エステル交換が起こっていると考えられた。
GPCの結果から重量平均分子量101,700の乳酸
系共重合ポリエステルが確認された。
量のGPCのピークは単一で、単一の共重合体が生成し
ていた。ラクタイドモノマーは3.1%が残留した。ガ
ラス転移点は44.4℃、融点は149.0℃であっ
た。13CNMRスペクトルを測定したところ、実施例1
7と同じケミカルシフトの位置に吸収がみられた。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分14モル%、イソフタル酸成分16モル
%、アジピン酸成分20モル%、エチレングリコール成
分28モル%、ネオペンチルグリコール成分22モル
%、重量平均分子量45,800(数平均分子量:1
9,800、ポリスチレン換算))10部に、L−ラク
タイド76部と、MESO−ラクタイド4部と、さらに
ε−カプロラクトン10部を加えて、不活性ガス雰囲気
下、165℃で1時間、混合させ、触媒としてオクタン
酸錫を0.02部加えて8時間、反応を行った。
00の乳酸系共重合ポリエステルが確認された。乳酸系
共重合ポリエステルに基づくGPCのピークは単一で、
単一の共重合体が生成していた。ガラス転移点は33.
4℃、融点は142.8℃であった。13CNMRスペク
トルを測定したところ、実施例17と同じケミカルシフ
トの位置に吸収がみられた。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分14モル%、イソフタル酸成分16モル
%、アジピン酸成分20モル%、エチレングリコール成
分28モル%、ネオペンチルグリコール成分22モル
%、重量平均分子量45,800(数平均分子量:1
9,800、ポリスチレン換算))1.0部に、L−ラ
クタイド99.0部を加えて、不活性ガスで雰囲気下、
165℃で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒として
オクタン酸錫を0.02部加えて8時間、反応を行っ
た。得られた乳酸系共重合ポリエステルは無色透明な樹
脂であった。
重合ポリエステルが確認された。乳酸系共重合ポリエス
テルに基づくGPCのピークは単一で、単一の共重合体
が生成していた。ラクタイドモノマーは4.9%が残留
した。ガラス転移点は50.8℃、融点は174.5℃
であった。13CNMRスペクトルを測定したところ、実
施例17と同じケミカルシフトの位置に吸収がみられ
た。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分14モル%、イソフタル酸成分16モル
%、アジピン酸成分20モル%、エチレングリコール成
分28モル%、ネオペンチルグリコール成分22モル
%、重量平均分子量45,800(数平均分子量:1
9,800、ポリスチレン換算))50部に、L−ラク
タイド50部を加えて、不活性ガス雰囲気下で、165
℃で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタ
ン酸錫を0.02部加えて8時間、反応を行った。
透明な樹脂であった。重量平均分子量45,000の乳
酸系共重合ポリエステルが確認された。乳酸系共重合ポ
リエステルに基づく高分子量のGPCのピークは単一
で、単一の共重合体が生成していた。ラクタイドモノマ
ーは3.7%が残留した。ガラス転移点は41.2℃、
融点は162.0℃であった。13CNMRスペクトルを
測定したところ、実施例17と同じケミカルシフトの位
置に吸収がみられた。
よび脂肪族ジカルボン酸成分を含むポリエステル(テレ
フタル酸成分14モル%、イソフタル酸成分16モル
%、アジピン酸成分20モル%、エチレングリコール成
分28モル%、ネオペンチルグリコール成分22モル
%、重量平均分子量45,800(数平均分子量:1
9,800、ポリスチレン換算))75部に、L−ラク
タイド25部を加えて、不活性ガス雰囲気下、165℃
で1時間、両者を溶融・混合させ、触媒としてオクタン
酸錫を0.02部加えて8時間、反応を行った。得られ
た乳酸系共重合ポリエステルは無色透明な樹脂であっ
た。
合ポリエステルが確認された。乳酸系共重合ポリエステ
ルに基づくGPCのピークは単一で、単一の共重合体が
生成していた。ラクタイドモノマーは2.5%が残留し
た。ガラス転移点は41.7℃、融点は156.2℃で
あった。13CNMRスペクトルを測定したところ、実施
例17と同じケミカルシフトの位置に吸収がみられた。
カー翼を持った20Lフラスコを使用して重合を行っ
た。芳香族ジカルボン酸成分および脂肪族ジカルボン酸
成分を含むポリエステル(テレフタル酸成分14モル
%、イソフタル酸成分16モル%、アジピン酸成分20
モル%、エチレングリコール成分28モル%、ネオペン
チルグリコール成分22モル%、重量平均分子量45,
800(数平均分子量:19,800、ポリスチレン換
算))4部に、L−ラクタイド79部およびD−ラクタ
イド2部
を加え、不活性ガス雰囲気下、100℃で1時間、両者
を溶融・混合させ、触媒としてオクタン酸錫を0.02
部加えて165℃で1時間、この後175℃で3.5時
間の反応を行った。
サンプリングすると無色透明な樹脂であった。重量平均
分子量196,000のラクタイドと共重合した乳酸系
共重合ポリエステルが確認され、GPCのピークは単一
で単一の共重合体が生成していた。この重合溶液を高粘
度用の保温可能なギヤポンプで熱交換器、脱揮槽等から
なる装置へ重合溶液を導き、脱揮処理を行った。脱揮装
置の前の熱交換器の温度は230℃、脱揮槽の真空度は
4〜8Torrであった。
ット化し、各種の性状や物性測定を行った。GPCの結
果から重量平均分子量181,000の乳酸系共重合ポ
リエステルが確認され、ラクタイドモノマーは0.4%
が残留したが、トルエンは確認されなかった。融点は1
68.98℃であった。無色透明の乳酸系共重合ポリエ
ステルが得られた。
を、ホットプレスで10cm×10cm、厚さ100μ
mのシートとし、海水中、35℃に浸漬し、生分解試験
を試みた。結果を表1に示す。
0センチのスタティック・ミキサーを4基直列に連結し
た循環重合ラインと、内径3/4インチ、長さ50セン
チのスタティック・ミキサー(ノリタケ製、ミキシング
エレメント15個内蔵)を4基直列に、循環用ギヤポン
プを備えた循環重合ラインより引き続き連結した重合ラ
インとからなる重合領域を有する連続重合装置を用い
た。
ポンプの直前で内径1/4インチ、長さ15.5cmの
スタティックミキサー(ノリタケ製、ミキシングエレメ
ント12個内臓)により主原料と混合した。
L−ラクタイド85部、D−ラクタイド5部、脂肪族系
ポリエステル(コハク酸成分50モル%、エチレングリ
コール成分50モル%、重量平均分子量70,000)
10部、触媒としてチタン酸テトライソプロピル0.0
4部を用い、以下の条件で連続的に重合した。
ポンプで熱交換器、脱揮槽等からなる装置へ重合溶液を
導き、脱揮処理を行った。脱揮装置の前の熱交換器の温
度は230℃、脱揮槽の真空度は4〜10Torrであ
った。得られた乳酸系共重合ポリエステルは、黄色みを
帯びた透明の樹脂で、これをペレット化した後に、各種
の性状や物性測定を行った。
000の乳酸系共重合ポリエステルが確認された。融点
は166.2℃であった。ホットプレス機で200μm
厚のフィルムを作成し、引張弾性率を測定したところ、
12,000kg/cm2 であった。
ホットプレスで10cm×10cm、厚さ100μmの
シートとし、海水中、35℃に浸漬し、生分解試験を試
みた。結果を表2に示す。
た第一反応器(2l)の槽底排出部より、ギヤーポンプ
を用いて実施例28の連続重合装置に、連続的に第一反
応器内部の重合液を供給する事が出来るように連結した
半連続重合装置を用いた。
して、L−ラクタイド90部、MESO−ラクタイド5
部、ポリエチレンテレフタレート(重量平均分子量:1
8,300)5部、触媒としてはオクタン酸錫0.03
部を用い、以下の条件で重合せしめた。
時間 スタティック・ミキサー反応温度:175℃
ット化した後に、各種の性状や物性測定を行った。GP
Cの結果から重量平均分子量16,5000の乳酸系共
重合ポリエステルが確認された。融点は170.2℃で
あった。無色透明の乳酸系共重合ポリエステルが得られ
た。ホットプレス機で200μm厚のフィルムを作成
し、引張弾性率を測定したところ、18000kg/c
m2 であった。
ットを十分に絶乾状態にし、押出温度190℃の条件
で、L/D=24の押し出しスクリュー径50mmの押
出機(田辺プラスチック社製)により押し出し、厚み
1.0mmの透明性の優れたシートを得た。押し出し条
件はスクリュー回転数は44rpm、吐出量は25kg
/hr、背圧は148kg/cm2 、引取速度は1.3
m/minであった。
に、JIS−K−7127に基づき短冊形試験片を作成
し、引張試験により引張弾性率、引張強度、引張伸びの
測定を、並びに、JIS−K−7105によりヘイズ測
定を行った。結果を表3に示す。この結果から、このポ
リマーは通常の押出機で容易にシート化でき、作成した
シートは熱安定性が良く分子量低下が少なく、透明性、
引張強度、剛性に優れたシートが得られた。
度条件で厚さ0.15mmのシートを作成した。サンプ
ル採取時のスクリュー回転数は24rpm、吐出量は1
6kg/hr、背圧は86kg/cm2 、引取速度は
6.0m/minであった。実施例30と同様な方法を
用い引張弾性率、引張強度、引張伸び、ヘイズ、及びエ
ルメンドルフ引裂強度、折り割れ強度の測定を行った。
裂強度はJIS−K−7128に基づき測定を行い、1
6枚あたりの強度を示す。また折り割れ強度は次の方法
によった。シートを最初180度折り曲げ、折り目を先
端を滑らかにした金属片でしごいた後、反対側に360
度折り曲げ同様に金属片でしごく。この作業を亀裂が入
るまで続け、それまでの回数を折り曲げ強度とした。ま
たこのポリマーは通常の押出機により薄手のシートも容
易に成膜できた。
温度条件で0.03mmフィルムを採取した。サンプル
採取時のスクリュー回転数は24rpm、吐出量は16
kg/hr、背圧は86kg/cm2 、引取速度は3
0.0m/minであった。実施例30と同様な方法を
用い引張弾性率、引張強度、引張伸び、ヘイズの測定を
行った。結果を表3に示す。このポリマーは通常の押出
機によりフィルムも容易に成膜できた。
重合ポリエステルの1.0mmのシートを縦12cm、
横12cmに裁断し、二軸延伸装置(岩本製作所製)を
用いて、チャック間を10cmとし、延伸温度条件50
〜110℃、延伸速度600%/分で逐次延伸により延
伸し、延伸適性を調べた。倍率は縦方向、横方向同倍率
で行い、各々2〜6倍まで変化させた。ここで延伸可能
範囲の評価は3段階で行った。
の発生はないが均一に延伸できなかったものを△、何等
問題なく良好に延伸できたものを○とした。結果を表4
に示す。このシートの良好に延伸できる許容範囲は60
〜90℃と広く、しかも70℃での最高延伸倍率は6×
6倍とかなり高倍率まで延伸できた。
80℃の3×3延伸により得られた厚さ0.1mmのサ
ンプルについて、ASTM D−1504に基づき分子
配向を調べるための配向緩和応力の測定、引張弾性率、
引張強度、引張伸び、ヘイズの測定を行った。結果を表
5に示す。(MDは流れ方向、CDは流れ方向に直角の
方向を意味する。)配向緩和応力を大きくすることによ
り、透明性を維持したまま、剛性、強度の向上したサン
プルを得ることができた。
アジピン酸と1、3ブタンジオールよりなるポリエステ
ル系可塑剤を10%及び20%添加し、混練温度を16
0℃とし、L/D=10のニーダー(栗本鐵工所社製)
で混練後、ペレタイザーによりペレット化した。このペ
レットを実施例30と同様の装置を使用し、180℃の
押出温度で成膜を行った。
実施例30と同様な方法で測定した。測定結果を表6に
示す。この結果から明らかなように、この可塑化された
本発明のポリマーから透明な柔軟性の高いフィルムを得
た。
の可塑剤10%添加を行った0.03mmフィルムを、
ヒートシーラー(テスター産業株式会社)を用い、ヒー
トシール試験した。加熱時間1秒、加熱圧力3kg/c
m2 の条件下でシールを行った。結果を表7に示す。こ
の結果からシール温度90℃以上において、製袋等を行
うのに必要な、十分な強度が得られた。
15mmシートを真空成型機(三和工業社製)により成
形を行った。加熱時間5秒、成形・冷却時間5秒、離型
時間1秒の条件下で惣菜トレー蓋を成形したところ、型
再現性、透明性の優れた成型品を得ることができた。
℃、3×3延伸サンプルを圧空成型機により成形を行っ
た。加熱圧力1.0kg/cm2 、成形圧力3.0kg
/cm2 、成形時間1.5秒、金型温度40℃、熱板温
度90℃の条件下で実施例32と同様の惣菜トレー蓋を
成形したところ、型再現性の良い成型品を得ることがで
きた。
(シート状)90部に、ポリ乳酸10部を加え、オクタ
ン酸錫を0.02部加えて、不活性ガスで雰囲気を置換
し、220℃で3時間、反応させた。反応中、ポリ乳酸
は溶融し、著しい褐色に着色した。ポリエチレンテレフ
タレートはわずかに軟化するのみで共重合体は生成しな
かった。
(重量平均分子量18,300)10部に、ε−カプロ
ラクトン10部を加え、オクタン酸錫を0.02部加え
て、不活性ガスで雰囲気を置換し、165℃で8時間、
反応させ、重量平均分子量45,800の共重合体が得
られ、白色不透明な樹脂であった。
乳酸(ピュラック社製)を、実施例31と同一の押出
機、条件で押し出し、0.15mmのシートを作製し
た。このシートの引張強度、引張弾性率、引張伸び、ヘ
イズ、エルメンドルフ引裂強度、折り割れ強度を実施例
31と同様な方法で測定した。結果を表8に示す。
発明品は引張弾性率がポリ乳酸に比べて低下し柔軟にな
っていることが分かる。また柔軟になった結果、ポリ乳
酸の欠点である引裂強度、折り割れ強度もポリ乳酸に比
べ向上しており靱性が増加していることが分かる。
し、用途に応じた剛性、柔軟性、透明性を有する分解性
の乳酸系共重合ポリエステルの製造方法、並びに該製造
方法により製造される乳酸系共重合ポリエステルから成
る、優れた成形性、分解性、透明性を有するシート、フ
ィルム等の汎用性の包装材料を提供できる。
香族環部分20〜35重量%および−COO−基を含有
する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素部分6
5〜80重量%から構成されるポリエステルブロック2
〜75重量%とから構成される、芳香族環を0.4〜2
8重量%含有する重量平均分子量10万〜40万、引張
弾性率15,000〜50,000kg/cm2 の線状
乳酸系共重合ポリエステルから成る包装材料
芳香族環部分10〜25重量%および−COO−基を含
有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素部分
75〜90重量%から構成されるポリエステルブロック
2〜75重量%とから構成される、芳香族環を0.2〜
19重量%含有する重量平均分子量4万〜40万、引張
弾性率500〜20,000kg/cm2 の線状乳酸系
共重合ポリエステルから成る包装材料、
点以上、かつ185℃以下の温度が反応の平衡上望まし
く、また分解反応にともなう乳酸系共重合ポリエステル
の着色を防ぐことができる。ラクタイドの融点は100
℃付近であり、100℃以上185℃以下の温度、更に
好ましくは、145〜180℃が反応の平衡上望まし
く、分解反応にともなう乳酸系共重合ポリエステルの分
子量の低下や着色を防ぐことができる。
ド(A)以外の環状エステル類を、更に加えて乳酸系共
重合ポリエステルを作ることもできる。特に軟質化を目
的としてラクトンを総重量の1〜20重量%加えること
が出来る。
を帯びた透明な樹脂であった。GPCの結果から重量平
均分子量136,400の乳酸系共重合ポリエステルが
確認された。ラクタイドモノマーは3.1%が残留し
た。この乳酸系共重合ポリエステルのDSCを行った結
果、ガラス転移点は50.6℃、融点は147.1℃で
あった。
を帯びた透明な樹脂で、GPCの結果から重量平均分子
量71,300の乳酸系共重合ポリエステルが確認され
た。ラクタイドモノマーは12%が残留した。この乳酸
系共重合ポリエステルのDSCを行った結果、ガラス転
移点は31.5℃、融点は97.7℃であった。
ットにアジピン酸と1,3−ブタンジオールよりなるポ
リエステル系可塑剤を10%及び20%添加し、混練温
度を160℃とし、L/D=10のニーダー(栗本鐵工
所社製)で混練後、ペレタイザーによりペレット化し
た。このペレットを実施例30と同様の装置を使用し、
180℃の押出温度で成膜を行った。
15mmシートを真空成型機(三和工業社製)により成
形を行った。加熱時間5秒、成形・冷却時間5秒、離型
時間1秒の条件下で惣菜トレー蓋を成形したところ、型
再現性、透明性の優れた成型品を得ることができた。
℃、3×3延伸サンプルを圧空成型機により成形を行っ
た。加熱圧力1.0kg/cm2 、成形圧力3.0kg
/cm2 、成形時間1.5秒、金型温度40℃、熱板温
度90℃の条件下で実施例36と同様の惣菜トレー蓋を
成形したところ、型再現性の良い成型品を得ることがで
きた。
Claims (28)
- 【請求項1】 ラクタイド(A)25〜98部と、芳香
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る芳香
族環を有する重量平均分子量1万〜25万の線状芳香族
ポリエステル1〜70部(B)と、脂肪族ジカルボン酸
成分と脂肪族ジオール成分から成る重量平均分子量1万
〜25万の線状脂肪族ポリエステル(C)1〜70部と
を、開環重合触媒(D)の存在下に、開環共重合並びに
エステル交換反応させることによる重量平均分子量2万
〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルの製造方法。 - 【請求項2】 ラクタイド(A)25〜98部と、芳香
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪族
ジオール成分とから成る芳香族環を有する重量平均分子
量1万〜25万の線状芳香族・脂肪族ポリエステル
(E)2〜75部とを、開環重合触媒(D)の存在下
に、開環重合並びにエステル交換反応させる重量平均分
子量2万〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルの製
造方法。 - 【請求項3】 ラクタイド(A)50〜98部と、脂肪
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分とから成る重
量平均分子量1万〜25万の線状脂肪族ポリエステル
(C)2〜50部とを、開環重合触媒(D)の存在下
に、開環重合並びにエステル交換反応させる重量平均分
子量2万〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルの製
造方法。 - 【請求項4】 ラクタイド(A)50〜98部と、芳香
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量
平均分子量1万〜25万の線状芳香族ポリエステル
(B)2〜50部とを、開環重合触媒(D)の存在下
に、開環重合並びにエステル交換反応させる重量平均分
子量2万〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルの製
造方法。 - 【請求項5】 ラクタイド25〜98部(A)と、芳香
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量
平均分子量1万〜25万の線状芳香族ポリエステル
(B)1〜60部と、脂肪族ジカルボン酸成分と、脂肪
族ジオール成分とから成る重量平均分子量1万〜25万
の線状脂肪族ポリエステル(C)1〜60部とを、開環
重合触媒(D)の存在下に反応させることを特徴とす
る、引張弾性率500〜50,000kg/cm2 の請
求項1記載のラクタイド系ポリエステルの製造方法。 - 【請求項6】 ラクタイド(A)25〜98部と、芳香
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪族
ジオール成分とから成る重量平均分子量1万〜25万の
芳香族・脂肪族ポリエステル(E)2〜75部、とを開
環重合触媒(D)の存在下に、反応させることを特徴と
する、引張弾性率500〜50,000kg/cm2 の
請求項2記載のラクタイド系ポリエステルの製造方法。 - 【請求項7】 ラクタイド(A)25〜98部と、脂肪
族ジカルボン酸成分と、脂肪族ジオール成分から成る重
量平均分子量1万〜25万の脂肪族ポリエステル(C)
2〜75部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、反応
させることを特徴とする、引張弾性率500〜50,0
00kg/cm2 の請求項3記載のラクタイド系ポリエ
ステルの製造方法。 - 【請求項8】 ラクタイド(A)25〜98部と、芳香
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量
平均分子量1万〜25万の芳香族ポリエステル(B)2
〜75部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、反応さ
せることを特徴とする、引張弾性率500〜50,00
0kg/cm2 の請求項4記載のラクタイド系ポリエス
テルの製造方法。 - 【請求項9】 ラクタイド(A)25〜98部と、芳香
族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重量
平均分子量1万〜25万の線状芳香族ポリエステル
(B)1〜60部と、脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪族
ジオール成分から成る重量平均分子量1万〜25万の線
状脂肪族ポリエステル(C)2〜75部とを、開環重合
触媒(D)の存在下に、反応させることを特徴とする、
請求項1記載の、透明なラクタイド系ポリエステルの製
造方法。 - 【請求項10】 ラクタイド25〜98部(A)と、芳
香族ジカルボン酸成分1〜40部と脂肪族ジカルボン酸
成分1〜40部と脂肪族ジオール成分1〜40部とから
成る重量平均分子量1万〜25万の芳香族・脂肪族ポリ
エステル(E)2〜75部、とを開環重合触媒(D)の
存在下に、反応させることを特徴とする、請求項2記載
の透明なラクタイド系ポリエステルの製造方法。 - 【請求項11】 ラクタイド75〜98部(A)と、脂
肪族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分から成る重
量平均分子量1万〜25万の脂肪族ポリエステル(C)
2〜25部とを、開環重合触媒(D)の存在下に、反応
させることを特徴とする、請求項3記載の透明なラクタ
イド系ポリエステルの製造方法。 - 【請求項12】 ラクタイド(A)75〜98部と、芳
香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分とから成る
重量平均分子量1万〜25万の芳香族ポリエステル
(B)2〜25部とを、開環重合触媒(D)の存在下
に、反応させることを特徴とする、請求項4記載の透明
なラクタイド系ポリエステルの製造方法。 - 【請求項13】 ラクタイド(A)に、融点もしくは軟
化点のいずれか低い方の温度が200℃以下の線状ポリ
エステルを溶解させて、開環重合並びにエステル交換反
応を行うことを特徴とする請求項1から12のいずれか
一つに記載の乳酸系共重合ポリエステルの製造方法。 - 【請求項14】 溶剤の存在下に、開環重合並びにエス
テル交換反応させることを特徴とする請求項1、2、
4、6、8、9、10、12のいずれか一つに記載の乳
酸系共重合ポリエステルの製造方法。 - 【請求項15】 芳香族ジカルボン酸成分が、フタル
酸、イソフタル酸およびテレフタル酸からなる群から選
ばれる1種以上の芳香族ジカルボン酸成分であることを
特徴とする請求項2、3、5、6、7、9、10、11
のいずれか一つに記載の乳酸系共重合ポリエステルの製
造方法。 - 【請求項16】 脂肪族ジカルボン酸成分が、炭素数4
〜14の脂肪族ジカルボン酸成分であることを特徴とす
る請求項1から12のいずれか一つに記載の乳酸系共重
合ポリエステルの製造方法。 - 【請求項17】 脂肪族ジオール成分が、炭素数2〜1
0のジオール成分であることを特徴とする請求項1から
12のいずれか一つに記載の乳酸系共重合ポリエステル
の製造方法。 - 【請求項18】 ポリ乳酸ブロック25〜98重量%
と、芳香族環部分10〜35重量%および−COO−基
を含有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素
部分65〜90重量%から成るポリエステルブロック2
〜75重量%、とから構成される重量平均分子量2万〜
40万の線状乳酸系共重合ポリエステルを必須の構成成
分として成る包装材料。 - 【請求項19】 ポリ乳酸ブロック25〜98重量%
と、−COO−基を含有する鎖状炭化水素および/また
は脂環式炭化水素から構成されるポリエステルブロック
2〜75重量%、とから構成される重量平均分子量2万
〜40万の線状乳酸系共重合ポリエステルを必須の構成
成分として成る包装材料。 - 【請求項20】 ポリ乳酸ブロック25〜98重量%
と、芳香族環部分20〜35重量%および−COO−基
を含有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素
から構成されるポリエステルブロック2〜75重量%と
から構成される、芳香族環を0.4〜28重量%含有す
る重量平均分子量10万〜40万、引張弾性率1500
0〜50,000kg/cm2 の線状乳酸系共重合ポリ
エステルから成る請求項18記載の包装材料。 - 【請求項21】 ポリ乳酸ブロック80〜98重量%
と、−COO−基を含有する鎖状炭化水素および/また
は脂環式炭化水素から構成されるポリエステルブロック
2〜20重量%とから構成される重量平均分子量10万
〜40万、引張弾性率15000〜50000kg/c
m2 の線状乳酸系共重合ポリエステルから成る請求項
19記載の包装材料。 - 【請求項22】 ポリ乳酸ブロック25〜98重量%
と、芳香族環部分10〜25重量%および−COO−基
を含有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素
から構成されるポリエステルブロック2〜75重量%と
から構成される、芳香族環を0.2〜19重量%含有す
る重量平均分子量4万〜40万、引張弾性率500〜2
0,000kg/cm2 の線状乳酸系共重合ポリエステ
ルから成る請求項18記載の包装材料。 - 【請求項23】 ポリ乳酸ブロック25〜95重量%
と、−COO−基を含有する鎖状炭化水素および/また
は脂環式炭化水素からなるポリエステルブロック5〜7
5重量%とから構成される重量平均分子量4万〜40
万、引張弾性率500〜20,000kg/cm2 の線
状乳酸系共重合ポリエステルから成る請求項19記載の
包装材料。 - 【請求項24】 ポリ乳酸ブロック75〜98重量%
と、芳香族環部分10〜35重量%および−COO−基
を含有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素
部分65〜90重量%から成るポリエステルブロック2
〜25重量%とから構成される、芳香族環を0.2〜9
重量%含有する重量平均分子量10万〜40万、引張弾
性率15,000〜50,000kg/cm2 の線状乳酸
系共重合ポリエステルから成る透明な請求項18記載の
包装材料。 - 【請求項25】 ポリ乳酸ブロック75〜98重量%
と、芳香族環部分10〜25重量%および−COO−基
を含有する鎖状炭化水素および/または脂環式炭化水素
部分75〜90重量%から成るポリエステルブロック2
〜25重量%とから構成される、芳香族環を0.2〜7
重量%含有する重量平均分子量4万〜40万、引張弾性
率500〜20,000kg/cm2 の線状乳酸系共重
合ポリエステルから成る透明な請求項18記載の包装材
料。 - 【請求項26】 ポリ乳酸ブロック75〜98重量%
と、−COO−基を含有する鎖状炭化水素および/また
は脂環式炭化水素からなるポリエステルブロック2〜2
5重量%とから構成される重量平均分子量4万〜40
万、引張弾性率500〜20,000kg/cm2 の線
状乳酸系共重合ポリエステルから成る透明な請求項19
記載の包装材料。 - 【請求項27】 包装材料が、シートまたはフィルムで
ある請求項18から26のいずれか一つに記載の線状乳
酸系共重合ポリエステルから成る包装材料。 - 【請求項28】 包装材料が、一軸または二軸方向に延
伸されたシート、フィルムである請求項27記載の包装
材料。
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