JPH107778A - 分解性共重合体及びその製造方法 - Google Patents

分解性共重合体及びその製造方法

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JPH107778A
JPH107778A JP16895096A JP16895096A JPH107778A JP H107778 A JPH107778 A JP H107778A JP 16895096 A JP16895096 A JP 16895096A JP 16895096 A JP16895096 A JP 16895096A JP H107778 A JPH107778 A JP H107778A
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宏 水津
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正伸 味岡
Chojiro Higuchi
長二郎 樋口
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正利 高木
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泰治 亀岡
Teruhiro Yamaguchi
彰宏 山口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多価カルボン酸を多官能性中心化合物とし
て、これにヒドロキシカルボン酸、ポリヒドロキシカル
ボン酸、脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸、又は
脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸との脂肪族ポリ
エステルを、直接重縮合することにより、高い溶融張力
と高い強度を有し、成形可能な高分子量の分解性共重合
体を製造する方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 多価カルボン酸(A)と、(b1)ヒド
ロキシカルボン酸、(b2)ポリヒドロキシカルボン
酸、(b3)脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸、
及び、(b4)脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸
との脂肪族ポリエステルからなる群から選ばれた少なく
とも1種(B)とを、脱水重縮合反応することを特徴と
する分解性共重合体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多価カルボン酸
(A)と、(b1) ヒドロキシカルボン酸、(b2)
ポリヒドロキシカルボン酸、(b3) 脂肪族多価ア
ルコールと脂肪族多塩基酸、及び、(b4) 脂肪族多
価アルコールと脂肪族多塩基酸との脂肪族ポリエステル
からなる群から選ばれた少なくとも1種(B)とを、脱
水重縮合反応することを特徴とする共重合体の製造方法
に関する。
【0002】本発明の製造方法によって製造した共重合
体は、分解性と透明性を有し、フィルム、シート、フィ
ラメント、糸、テキスタイル、発泡体等の成形物に加工
することができる。特に、本発明の製造方法によって製
造した共重合体は、ヒドロキシカルボン酸を重縮合して
得られるポリヒドロキシカルボン酸や脂肪族多価アルコ
ールと脂肪族多塩基酸を重縮合して得られる脂肪族ポリ
エステルと比較して、大きい溶融張力を持っているの
で、溶融したときに垂れにくくまた流れにくく、この共
重合体を発泡、ブロー成形加工するのに優れている。そ
して、これら成形物は医療用材料としてまた汎用樹脂の
代替物として有用である。
【0003】
【従来の技術】近年、廃棄物処理が、環境保護と関連し
て問題となっている。特に、高分子材料の成形品や加工
品に関しては、廃棄物として埋め立てた場合、微生物等
による分解性、崩壊性がなく異物として半永久的に残存
すること、可塑剤等の添加剤が溶出して環境を汚染する
こと等が問題であり、また、廃棄物として焼却する場合
には、燃焼により発生する高い熱量により炉を損傷する
こと、燃焼により発生する排煙、廃ガスが、大気汚染、
地球温暖化、酸性雨等の原因となり得ること等がクロー
ズアップされてきた。このような背景から、優れた耐熱
性、分解性及び強靭性を併せ具備する高分子材料への需
要が高まってきたにもかかわらず、必ずしも、このよう
な需要に応え得る高分子材料が供給されているとはいえ
ない。
【0004】従来、ポリヒドロキシカルボン酸は、水の
存在下で容易に加水分解する特性をもち、汎用樹脂とし
て使用する場合、廃棄後に環境を汚染することなく分解
するために環境にやさしく、医療用材料として生体内に
留置する場合には、目的達成後に生体に毒性を及ぼすこ
となく生体内で分解、吸収されるために、生体にやさし
いという優れた性質が、本発明の出願前に既に注目され
ていた。
【0005】また、ポリアミノ酸、キトサン、キトサン
誘導体や比較的低分子量のポリアクリル酸も微生物によ
り分解することが知られている。例えば、ポリ乳酸及び
ポリアミノ酸は、それぞれ、微生物で分解する特性によ
り、汎用樹脂として使用する場合には、廃棄後に環境を
汚染することなく分解するために環境にやさしく、ま
た、ポリ乳酸及び分子量数千のポリアミノ酸は、医療用
材料として生体内に留置する場合には、目的達成後に生
体に毒性を及ぼすことなく生体内で分解・吸収或るいは
生体外に排出されるために生体にやさしいという優れた
性質が、本発明の出願前に既に注目されていた。しかし
ながら、成形品又はフィルム、フィラメント等の加工品
に、成形・加工しようとすると、ポリ乳酸は、透明だ
が、脆く、硬く、可撓性に欠け、溶融張力が小さいとい
う問題点があったが、これまでこの問題を解決できる方
法は知られていなかった。
【0006】英国特許第2,145,422号には、糖
や糖アルコールのようなポリオール(複数の水酸基(ヒ
ドロキシル基)を分子内に有する炭化水素化合物、多価
アルコール)の水酸基に、ポリ乳酸やポリヒドロキシカ
ルボン酸等を、側鎖として付与した高分子に関する技術
が開示されている。より具体的には、グルコースのよう
な分子量20,000以下のポリオールの少なくとも1
個の水酸基に、ラクタイド又はラクタイドとグリコライ
ドのようなヒドロキシカルボン酸の環状2量体を開環重
合して、分子量5,000以上のポリ乳酸又はコポリ乳
酸を側鎖に有するエステル化合物が開示されている。そ
して得られたエステル化合物は、薬理学的活性剤を含有
する製薬上のデポー製剤に特に適していることが、記載
されている。
【0007】また、特開平6−287279号には、エ
ステル化セルロース又はエーテル化セルロースと、ラク
タイドを反応させることによるラクタイド系共重合体の
製造方法が開示されている。ここには、乳酸の二量体で
あるラクタイドとエステル化セルロース又はエーテル化
セルロースとを、エステル化触媒の存在下に、開環グラ
フト共重合すると、十分な透明性と成形用樹脂に必要な
融点と適度なガラス転移温度を有するラクタイド系共重
合体を得る方法が開示されている。そして、得られたラ
クタイド系グラフト共重合体は優れた透明性、分解性、
熱可塑性及びラミネーション性を有することも記載され
ている。
【0008】このように、多官能性中心化合物に、ラク
タイドのようなヒドロキシカルボン酸の環状2量体や、
ε−カプロラクトンのようなヒドロキシカルボン酸の環
状エステルを開環重合反応させることにより、前記中心
化合物に、複数の分解性高分子量側鎖を放射状に付加す
る技術は、本出願の以前より知られていた。しかしなが
ら、これまでの開環重合では、水酸基を開始剤とする反
応のため、ポリヒドロキシ化合物を中心化合物として用
いていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】多官能性中心化合物
に、例えば乳酸のようなヒドロキシカルボン酸を、環状
体を経由することなく、直接的に重合反応させることに
より、前記中心化合物に、複数の分解性高分子量側鎖を
放射状に付加する技術は、高価な環状体が不要で、工程
が大幅に簡略化され、低コストで生産することが期待さ
れるにもかかわらず、本出願の以前には知られていなか
った。従って本発明は、多価カルボン酸を多官能性中心
化合物として、これにヒドロキシカルボン酸、ポリヒド
ロキシカルボン酸、脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩
基酸、又は脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸との
脂肪族ポリエステルを、直接重縮合することにより、高
い強度を有し、成形可能な高分子量の分解性共重合体を
製造する方法を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、既に、米
国特許第5,310,865号において、ラクタイド、
グリコライド及びε−カプロラクトンのような環状体を
用いることなく、ヒドロキシカルボン酸類を、直接的に
脱水重縮合することにより、高分子量のポリヒドロキシ
カルボン酸類を製造する技術及び該ポリヒドロキシカル
ボン酸類を含む優れた強度を有するフイルム、糸及び成
形加工品を製造する技術を開示している。
【0011】本発明者らは、上記した多官能性中心化合
物に高分子量側鎖を付加する従来技術の問題点に鑑み、
本発明者らの米国特許第5,310,865号に開示し
た発明の基礎となった技術的思想をさらに発展させて応
用しつつ、鋭意研究した結果、乳酸のようなヒドロキシ
カルボン酸類や脂肪族多塩基酸と脂肪族多価アルコール
を、多官能性化合物として多価カルボン酸に、直接脱水
重縮合することにより、強度と分解性が顕著に優れた、
高分子量のポリエステル側鎖を有する共重合体を得るこ
とができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】すなわち本発明は、多価カルボン酸(A)
と、(b1) ヒドロキシカルボン酸、(b2) ポリ
ヒドロキシカルボン酸、(b3) 脂肪族多価アルコー
ルと脂肪族多塩基酸、及び、(b4) 脂肪族多価アル
コールと脂肪族多塩基酸との脂肪族ポリエステルからな
る群から選ばれた少なくとも1種(B)とを、脱水重縮
合反応することを特徴とする分解性共重合体の製造方法
である。
【0013】なお、本明細書において、ヒドロキシカル
ボン酸、脂肪族多価アルコール又は脂肪族多塩基酸をモ
ノマーといい、ポリヒドロキシカルボン酸又は脂肪族多
価アルコールと脂肪族多塩基酸の脂肪族ポリエステルを
ポリマーという。本発明により、多価カルボン酸の側鎖
に高分子量のヒドロキシカルボン酸単位をもつ共重合
体、多価カルボン酸の側鎖に高分子量の脂肪族多価アル
コール単位と脂肪族多塩基酸単位をもつ共重合体、又は
多価カルボン酸の側鎖に高分子量のヒドロキシカルボン
酸単位と高分子量の脂肪族多価アルコール単位及び脂肪
族多塩基酸単位をもつ共重合体を、効率良く短時間で得
ることができる。
【0014】本発明の製造方法によって得られる共重合
体は、高い分子量と高い融点を有し、強靭であるため、
射出成形、押出成形、カレンダー成形、ブロー成形、バ
ルーン成形、中空成形、真空成形、発泡等の成形に好適
な材料である。特に、本発明の製造方法により得られる
共重合体は、ポリヒドロキシカルボン酸や脂肪族多価ア
ルコールと脂肪族多塩基酸との脂肪族ポリエステルのよ
うなホモポリマーと比較して、非常に高い溶融張力を有
し、ブロー成形や発泡体の製造に特に有効である。本発
明によれば、例えば、乳酸又はポリ乳酸とポリアスパラ
ギン酸、ポリグルタミン酸のようなポリアミノ酸、キト
サン誘導体又はポリアクリル酸を脱水重縮合することに
より従来の半分以下の反応時間で高分子量の共重合体が
得られ、また、得られた共重合体は、本来ポリ乳酸が有
する優れた強靭性、透明性と耐熱性に加えて、高い溶融
張力を有し、発泡体やブローボトル等の成形加工品に好
適に成型加工することができる。
【0015】本発明によれば、例えば、エチレングリコ
ール又は1,4−ブタンジオールとコハク酸とポリアス
パラギン酸、ポリグルタミン酸のようなポリアミノ酸、
キトサン、キトサン誘導体又はポリアクリル酸を、反応
させることにより高分子量の共重合体が得られ、得られ
た共重合体は、優れた柔軟性と耐熱性に加えて、高い溶
融張力を有し、発泡体やブローボトル等の成形加工品に
好適に成型加工することができる。本発明によれば、例
えば、乳酸とポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸の
ようなポリアミノ酸、キトサン誘導体又はポリアクリル
酸を反応した後に、ポリブチレンサクシネート又はポリ
エチレンサクシネートを加え、さらに反応させることに
より従来の半分以下の反応時間で高分子量の共重合体が
得られ、得られた共重合体は、透明性が高く、柔軟で、
耐熱性を有し、溶融張力が高く、発泡体やブローボトル
等の成形加工品に好適に成型加工することができる。
【0016】本出願に係る発明は、以下の〔1〕〜〔2
7〕に記載した発明である。 〔1〕 多価カルボン酸(A)と、(b1) ヒドロキ
シカルボン酸、(b2) ポリヒドロキシカルボン酸、
(b3) 脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸、及
び、(b4) 脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸
との脂肪族ポリエステルからなる群から選択された少な
くとも1種(B)とを、脱水重縮合反応することを特徴
とする分解性共重合体の製造方法、
【0017】〔2〕 多価カルボン酸(A)と、(b1
−1) 乳酸、(b1−2) グリコール酸、(b2−
1) ポリ乳酸、(b2−2) ポリグリコール酸、
(b3−1) エチレングリコール、及び、コハク酸、
(b3−2) エチレングリコール、及び、アジピン
酸、(b3−3) エチレングリコール、コハク酸、及
び、アジピン酸、(b3−4) エチレングリコール、
1,4−ブタンジオール、及び、コハク酸、(b3−
5) エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、
及び、アジピン酸、(b3−6) エチレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、コハク酸、及び、アジピ
ン酸、(b3−7) 1,4−ブタンジオール、及び、
コハク酸、(b3−8) 1,4−ブタンジオール、及
び、アジピン酸、(b3−9) 1,4−ブタンジオー
ル、コハク酸、及び、アジピン酸、(b4−1) ポリ
エチレンサクシネート(b4−2) ポリブチレンサク
シネートからなる群から選択された少なくとも1種
(B)とを、脱水重縮合反応することを特徴とする分解
性共重合体の製造方法、
【0018】〔3〕 脱水重縮合反応が、実質的に反応
の進行を阻害しない程度の水分量の有機溶媒を含む反応
系において、触媒の存在下、脱水縮合反応を行なう工程
を含むものである、前記〔1〕又は〔2〕項記載の分解
性共重合体の製造方法、 〔4〕 脱水重縮合反応が、工程1として、触媒の存在
下、溶剤の非存在下で、脱水縮合反応を行なう工程、及
び、工程2として、工程1の生成物を、実質的に反応の
進行を阻害しない程度の水分量の有機溶媒を含む反応系
において、触媒の存在下、脱水縮合反応を行なうことに
より、工程1の生成物よりも実質的に高い重量平均分子
量を有する生成物を生成する工程、とを含むものであ
る、前記〔1〕又は〔2〕項記載の分解性共重合体の製
造方法、
【0019】〔5〕 「実質的に反応の進行を阻害しな
い程度の水分量の有機溶媒を含む反応系」を実現する手
段が、連続操作及び/又は回分操作により、反応系内の
有機溶媒の少なくとも一部を反応系外に排出すると共
に、反応系外に除去した有機溶媒の水分量以下の水分量
の有機溶媒を、反応系内に新たに装入するものである、
前記〔3〕又は〔4〕項記載の分解性共重合体の製造方
法、
【0020】〔6〕 「実質的に反応の進行を阻害しな
い程度の水分量の有機溶媒を含む反応系」を実現する手
段が、連続操作及び/又は回分操作により、反応系内の
有機溶媒の少なくとも一部を反応系外に一旦取り出し、
反応系外に一旦取り出した有機溶媒について、取り出す
前の水分量以下の水分量となるように脱水処理し、その
脱水処理した有機溶媒を、再び反応系内に戻すものであ
る、前記〔3〕又は〔4〕項記載の分解性共重合体の製
造方法、
【0021】〔7〕 脱水処理が、有機溶剤を乾燥剤と
接触させることによるものである、前記〔6〕項記載の
分解性共重合体の製造方法、 〔8〕 乾燥剤が、イオン交換樹脂、モレキュラーシー
ブ類、五酸化二リン及び金属水素化物からなる群から選
択された少なくとも一種である、前記〔7〕項記載の分
解性共重合体の製造方法、
〔9〕 「実質的に反応の進行を阻害しない程度の水分
量の有機溶媒を含む反応系」が、「50ppm以下の水
分量の有機溶媒を含む反応系」である、前記〔3〕乃至
〔8〕項記載の分解性共重合体の製造方法、
【0022】〔10〕 工程1として、多価カルボン酸
とヒドロキシカルボン酸を触媒の存在下で脱水重縮合反
応して共重合体を製造する工程、工程2として、脂肪族
多価アルコールと脂肪族多塩基酸を脱水重縮合反応して
脂肪族ポリエステルを製造する工程、並びに、工程3と
して、工程1で製造した共重合体、及び、工程2で製造
した脂肪族ポリエステルを、実質的に反応の進行を阻害
しない程度の水分量の反応系で、触媒の存在下、脱水縮
合反応して共重合体を製造する工程、とを含むことを特
徴とする分解性共重合体の製造方法、
【0023】〔11〕 工程1として、多価カルボン酸
とポリヒドロキシカルボン酸を、実質的に反応の進行を
阻害しない程度の水分量の反応系で、触媒の存在下、脱
水縮合反応して共重合体を製造する工程、工程2とし
て、脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸を脱水重縮
合反応して脂肪族ポリエステルを製造する工程、並び
に、工程3として、工程1で製造した共重合体、及び、
工程2で製造した脂肪族ポリエステルを、実質的に反応
の進行を阻害しない程度の水分量の反応系で、触媒の存
在下、脱水縮合反応して共重合体を製造する工程、とを
含むことを特徴とする分解性共重合体の製造方法、
【0024】〔12〕 工程1として、多価カルボン酸
とヒドロキシカルボン酸を触媒の存在下で脱水重縮合反
応して、重量平均分子量1,000以上の共重合体を製
造する工程、工程2として、脂肪族多価アルコールと脂
肪族多塩基酸を脱水重縮合反応して重量平均分子量5,
000以上の脂肪族ポリエステルを製造する工程、並び
に、工程3として、工程1で製造した共重合体、及び、
工程2で製造した脂肪族ポリエステルを、500ppm
以下の水分量の有機溶媒を含む反応系で、触媒の存在
下、脱水縮合反応して、重量平均分子量100,000
以上の共重合体を製造する工程、とを含むことを特徴と
する分解性共重合体の製造方法、
【0025】〔13〕 工程1として、多価カルボン酸
と重量平均分子量5,000以上のポリヒドロキシカル
ボン酸を500ppm以下の水分量の有機溶媒を含む反
応系で、触媒の存在下、脱水縮合反応して、重量平均分
子量20,000以上の共重合体を製造する工程、工程
2として、脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸を脱
水重縮合反応して重量平均分子量5,000以上の脂肪
族ポリエステルを製造する工程、並びに、工程3とし
て、工程1で製造した共重合体、及び、工程2で製造し
た脂肪族ポリエステルを、500ppm以下の水分量の
有機溶媒を含む反応系で、触媒の存在下、脱水縮合反応
して、重量平均分子量100,000以上の共重合体を
製造する工程、とを含むことを特徴とする分解性共重合
体の製造方法、
【0026】〔14〕 多価カルボン酸が、ポリアミノ
酸、アクリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、
不飽和二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カ
ルボン酸誘導体からなる群から選択された少なくとも一
種である、前記〔1〕乃至〔13〕項何れかに記載の分
解性共重合体の製造方法、
【0027】〔15〕 ポリアミノ酸が、ポリアスパラ
ギン酸及び/又はポリグルタミン酸である、前記〔1
4〕項記載の分解性共重合体の製造方法、 〔16〕 前記〔1〕乃至〔15〕項の何れかに記載し
た製造方法により得られた分解性共重合体、 〔17〕 前記〔1〕乃至〔15〕項の何れかに記載し
た製造方法により得られた、メルトフローインデックス
が10g/10分において溶融張力が0.7g以上の分
解性共重合体、 〔18〕 前記〔16〕又は〔17〕項に記載した分解
性共重合体からなる発泡体、 〔19〕 前記〔16〕又は〔17〕項に記載した分解
性共重合体からなるブロー成形体、
【0028】〔20〕 式1(化10)で表される多価
カルボン酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エス
テル結合を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式
2(化10)で表される多価カルボン酸であって、
【化10】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
のである〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
位の少なくとも一部に、式(3)及び/又は式(4)
(化11)で表される繰り返し構造単位を含むものであ
ることを特徴とする分解性共重合体、
【化11】
【0029】〔21〕 式1(化12)で表される多価
カルボン酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エス
テル結合を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式
2(化12)で表される多価カルボン酸であって、
【化12】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
のである〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
位の少なくとも一部に、式(5)(化13)で表される
繰り返し構造単位を含むものであることを特徴とする、
分解性共重合体、
【化13】 (式中、k、l、m及びnは、それぞれ独立して、0以
上の整数であり、それらが同時に0でなく、R1
2 、R3 、R4 、R5 及びR6 は、それぞれ独立し
て、枝分かれしていてもよい炭素原子数1〜20の炭化
水素基である)
【0030】〔22〕 式1(化14)で表される多価
カルボン酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エス
テル結合を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式
2(化14)で表される多価カルボン酸であって、
【化14】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
のである。〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
位の少なくとも一部に、式(6)(化15)で表される
繰り返し構造単位を含むものであることを特徴とする、
分解性共重合体、
【化15】 (k、l、m及びnは、それぞれ独立して、0以上の整
数であり、それらは同時に0ではない)
【0031】〔23〕 式1(化16)で表される多価
カルボン酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エス
テル結合を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式
2(化16)で表される多価カルボン酸であって、
【化16】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
のである。〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
位の少なくとも一部に、式(3)及び/又は式(4)
(化17)で表される繰り返し構造単位を含むものであ
り、
【化17】 式(2)の「X−CO−」が0.0001〜10重量%
であり、式(3)で表される繰り返し構造単位が39〜
96.9999重量%であり、式(4)で表される繰り
返し構造単位が3.0〜51重量%である分解性共重合
体、
【0032】〔24〕 式1(化18)で表される多価
カルボン酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エス
テル結合を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式
2(化18)で表される多価カルボン酸であって、
【化18】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
のである〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
位の少なくとも一部に、ヒドロキシカルボン酸からなる
構造単位、及び/又は、多価カルボン酸と多価アルコー
ルが脱水縮合した構造単位を含むものであり、式(2)
の「X−CO−」が0.0001〜10重量%であり、
ヒドロキシカルボン酸からなる構造単位が39〜96.
9999重量%であり、多価カルボン酸と多価アルコー
ルが脱水縮合した構造単位が3.0〜51重量%である
分解性共重合体、
【0033】〔25〕 前記〔20〕乃至〔24〕項の
何れかに記載した、メルトフローインデックスが10g
/10分において溶融張力が0.7g以上の、分解性共
重合体、 〔26〕 前記〔20〕乃至〔25〕項の何れかに記載
した分解性共重合体からなる発泡体、 〔27〕 前記〔20〕乃至〔25〕項の何れかに記載
した分解性共重合体からなるブロー成形体。
【0034】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる多価カルボン
酸は、ポリアスパラギン酸やポリグルタミン酸等のポリ
アミノ酸、ポリアクリル酸やポリアクリル酸エステル等
のアクリル酸系ポリマー、ポリメタクリル酸やポリメタ
クリル酸エステル等のメタクリル酸系ポリマー、無水マ
レイン酸やフマル酸、イタコン酸等不飽和二塩基酸誘導
体ポリマー、サクシニル化カルボキシメチルキトサン等
のキトサン誘導体、アルギン酸やペクチン等の糖カルボ
ン酸誘導体等があげられる。多価カルボン酸の分子量に
特に制限はないが、実用的強度をもつ共重合体を短時間
で製造するために、多価カルボン酸の分子量は、1,0
00以上が好ましい。
【0035】本発明に用いられるヒドロキシカルボン酸
は、分子内にヒドロキシ基を有する脂肪族カルボン酸類
であり、例えば、乳酸、グリコール酸、3−ヒドロキシ
ブチリックアシッド、4−ヒドロキシブチリックアシッ
ド、3−ヒドロキシバレリックアッシド、5−ヒドロキ
シバレリックアッシド、6−ヒドロキシカプロン酸等が
あげられる。ヒドロキシカルボン酸が分子内に不斉炭素
を有する場合は、D体、L体、それぞれ単独であっても
良いし、D体とL体の混合物すなわちラセミ体であって
もよい。また、例えば乳酸とグリコール酸とを混合使用
して、乳酸とグリコール酸のコポリマーを製造するよう
に、一つのヒドロキシカルボン酸に他のヒドロキシカル
ボン酸を混合して用いても良い。
【0036】本発明に使用するポリヒドロキシカルボン
酸は、上記ヒドロキシカルボン酸を脱水重縮合して得ら
れるものでもよいし、ラクタイド、グリコライドのよう
なヒドロキシカルボン酸の環状2量体又はε−カプロラ
クトンのようなヒドロキシカルボン酸の環状体を開環重
合して得られたものでもよい。もちろん、本発明に使用
するポリヒドロキシカルボン酸は、一つのヒドロキシカ
ルボン酸に他のヒドロキシカルボン酸を重縮合して得ら
れるコポリマーでもよい。
【0037】本発明に使用するポリヒドロキシカルボン
酸の分子量に制限はない。従って、重合度が数10程度
以下の、いわゆるオリゴマーも用いることができる。原
料としての入手の容易さ及び価格と得られる共重合体の
物性を考慮して、ヒドロキシカルボン酸が乳酸であり、
ポリヒドロキシカルボン酸がポリ乳酸であることが好ま
しい。
【0038】本発明に用いられる脂肪族多価アルコール
は、分子内に少なくとも二つの水酸基を有する化合物を
包含し、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオー
ル、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペン
チルグリコール、ポリテトラメチレングリコール、1,
4−シクロヘキサンジメタノール等があげられ、これら
は単独で又は組合せて使用することができる。分子内に
不斉炭素を有する場合、脂肪族多価アルコールは、D
体、L体、それぞれ単独であっても良いし、D体とL体
の混合物すなわちラセミ体であってもよい。
【0039】本発明に用いられる脂肪族多塩基酸は、分
子内に少なくとも二つのカルボキシル基を有する化合物
を包含し、例えば、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グ
ルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸
等があげられ、これらは単独で又は組合せて使用するこ
とができる。分子内に不斉炭素を有する場合、脂肪族多
塩基酸は、D体、L体、それぞれ単独であっても良い
し、D体とL体の混合物すなわちラセミ体であってもよ
い。本発明によって得られる共重合体が柔軟なものであ
るために、脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸の組
み合わせは、脂肪族多価アルコールがエチレングリコー
ル、1,4−ブタンジオールであり、脂肪族多塩基酸が
アジピン酸、コハク酸であることが好ましい。
【0040】本発明に用いられる脂肪族ポリエステル
は、上記脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸又はそ
れらの反応性誘導体から得られる脂肪族ポリエステルを
包含し、例えば、ポリエチレンアジペート、ポリブチレ
ンアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレ
ンサクシネート、ポリブチレンサクシネート等があげら
れる。ポリヒドロキシカルボン酸側鎖と脂肪族ポリエス
テル側鎖を共に有する本発明の共重合体中の脂肪族ポリ
エステルの量は、3.0〜51重量%の範囲が好まし
く、5.0〜40重量%の範囲がさらに好ましく、この
範囲においては、可撓性と透明性に特に優れ、高い強度
を有する共重合体が得られる。あまり少ないと、十分な
軟らかさ、延性若しくは塑性、又は可撓性が充分ではな
くなる傾向がみられ、多すぎると、透明性が低くなる傾
向がみられる。
【0041】本発明に使用する脂肪族ポリエステルの分
子量に制限はない。従って、重合度が数10程度以下
の、いわゆるオリゴマーも用いることができる。本発明
の重縮合反応は、通常、有機溶媒を用いて行うが、無溶
媒でも可能である。例えば、脂肪族多価アルコールと脂
肪族多塩基酸と多価カルボン酸は、均一系で、効率よく
反応させることができる。また、ヒドロキシカルボン酸
として乳酸を、多価カルボン酸としてポリアミノ酸、ア
クリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和
二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン
酸誘導体を用いた場合、ポリアミノ酸、アクリル酸系ポ
リマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導
体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導体が乳
酸に溶解し易く、無溶媒でも効率良く反応することがで
きる。
【0042】本発明において、ポリマーと多価カルボン
酸を反応させる場合、多価カルボン酸はポリマーと相溶
性の良いものが好ましい。ポリマーとの相溶性の低い多
価カルボン酸を用いる場合、脱水重縮合する際に、反応
が不均一になりやすく、ポリマー中に、ゲル状の溶媒に
不溶な成分が生成することがある。この観点から、本発
明において多価カルボン酸は、ポリアミノ酸、アクリル
酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和二塩基
酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導
体が好ましい。反応させる多価カルボン酸は、得られる
共重合体に対して、0.0001〜10重量%の範囲が
好ましく、0.5〜5重量%の範囲がさらに好ましく、
この範囲においては、溶融張力が高く、透明性に特に優
れた共重合体が得られる。少なすぎると、溶融張力が充
分ではなくなる傾向がみられ、多すぎると、分子量の高
い共重合体が得にくくなる。本発明において反応に有機
溶媒を用いる場合、使用する有機溶媒は、実質的に反応
の進行を維持できるものであれば、特に制限されない。
【0043】本発明において使用することができる有機
溶媒の具体例としては、例えば、トルエン、キシレン、
メシチレン等の炭化水素系溶媒、クロロベンゼン、ブロ
モベンゼン、ヨードベンゼン、ジクロロベンゼン、1,
1,2,2−テトラクロロエタン、p−クロロトルエン
等のハロゲン系溶媒、3−ヘキサノン、アセトフェノ
ン、ベンゾフェノン等のケトン系溶媒、ジブチルエーテ
ル、アニソール、フェネトール、o−ジメトキシベンゼ
ン、p−ジメトキシベンゼン、3−メトキシトルエン、
ジベンジルエーテル、ベンジルフェニルエーテル、メト
キシナフタレン等のエーテル系溶媒、フェニルスルフィ
ド、チオアニソール等のチオエーテル溶媒、安息香酸メ
チル、フタル酸メチル、フタル酸エチル等のエステル系
溶媒、ジフェニルエーテル、又は4−メチルフェニルエ
ーテル、3−メチルフェニルエーテル、3−フェノキシ
トルエン等のアルキル置換ジフェニルエーテル、又は、
4−ブロモフェニルエーテル、4−クロロフェニルエー
テル、4−ブロモジフェニルエーテル、4−メチル−
4’−ブロモジフェニルエーテル等のハロゲン置換ジフ
ェニルエーテル、又は、4−メトキシジフェニルエーテ
ル、4−メトキシフェニルエーテル、3−メトキシフェ
ニルエーテル、4−メチル−4’−メトキシジフェニル
エーテル等のアルコキシ置換ジフェニルエーテル、又
は、ジベンゾフラン、キサンテン等の環状ジフェニルエ
ーテル等のジフェニルエーテル系溶媒があげられ、これ
らは、単独で又は混合して用いることができる。
【0044】本発明の製造方法は、脱水反応であり、後
に述べる理由から、本発明において使用する有機溶媒
は、実質的に、何らかの手法により脱水することが可能
であれば、水と共沸するものでもしないものでもよく、
水と分液するものでもしないものでもよい。しかしなが
ら、本発明に用いる有機溶媒は、分液や蒸留等の分離手
段により、水を容易に分離することができる溶媒が好ま
しい。本発明において用いる有機溶媒の沸点は、100
℃以上であることが好ましく、135℃以上であること
がより好ましい。反応を、低温、高真空度で行なうこと
により、好ましくない副反応を伴うことなく、効率的に
脱水反応を進行することができる。以上の点から、特に
重量平均分子量の高い共重合体を得るためには、ハロゲ
ン系溶媒、エーテル系溶媒、アルキル−アリールエーテ
ル系溶媒及びジフェニルエーテル系溶媒がより好まし
く、ハロゲン系溶媒、アルキル−アリールエーテル系溶
媒及びジフェニルエーテル系溶媒がさらに好ましい。
【0045】本発明において用いる有機溶媒の使用量
は、実質的に、反応の進行を維持できれば特に制限され
ないが、一般的には、得られるポリマーの濃度に換算す
ると、5〜95%の範囲であることが好ましいが、工業
的見地から、反応速度、反応生成物の純度、容積効率や
溶媒回収等を勘案して設定する。本発明の反応は、脱水
反応であり、反応の進行にともない、水が生成する。こ
の生成した水が、脱水重縮合して生成する共重合体の加
水分解をうながし、高分子量の共重合体の生成を妨げ
る。反応系内の水の量が多くなりすぎると反応が進まな
くなる。また、脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸
のようなモノマーを反応に用いる場合、反応のある段階
で、これらモノマーが残存していると、脱水重縮合反応
が進みにくくなる。従って、反応速度を高め、より高い
分子量の共重合体を得るためには、反応系内の水及び/
又はモノマーを除去する必要がある。
【0046】本発明において、反応系内の水及び/又は
モノマーの量は500ppm以下が好ましい。より高い
分子量の共重合体を得るためには、50ppm以下が好
ましい。選択する溶媒の種類にも依存するが、一般的に
は、溶媒中の水及び/又はモノマーの濃度が400〜5
00ppmと高い場合には、得られる共重合体の重量平
均分子量は、15,000〜50,000程度である。
さらに、高い重量平均分子量の共重合体を得るために
は、反応系の有機溶媒中の水又はモノマーの濃度が低い
ことが好ましく、共沸により留出した有機溶媒を脱水剤
又は吸着剤により脱水又は脱モノマー処理して反応系に
戻すか、水分量の低い新たな有機溶媒を装入することに
より、反応系の有機溶媒中に存在する水又はモノマーの
濃度を50ppm以下にして、重量平均分子量50,0
00〜1,000,000の共重合体を得ることができ
る。
【0047】そのためにも、反応に溶媒を使用すること
が好ましく、反応中生成する水及び/又はモノマーを、
溶媒とともに反応系外に除くことが好ましい。反応中に
生成する水及び/又は残留モノマーを除去するために、
水及び/又はモノマーとともに有機溶媒の少なくとも一
部を除去し、除去した有機溶媒に溶解する水分量及び/
又はモノマー以下の水分量及び/又はモノマー量を有す
る有機溶媒を、追加溶媒として反応系に装入しながら反
応する。反応系から一部取り出された溶媒は、系外で、
乾燥剤又は吸着剤で処理したり、蒸留により脱水及び/
又は脱モノマーしたりした後に、再び系内に戻して反応
を継続させることができる。
【0048】また、本発明における反応系の有機溶媒の
脱水及び/又は脱モノマー処理の態様には、過剰の有機
溶媒を予め装入しておき、単に有機溶媒を抜き出すのみ
で脱水する方法、反応系の有機溶媒を他の有機溶媒を用
いて処理する方法等も含まれる。反応系から一部取り出
された溶媒を、系外で乾燥剤又は吸着剤で処理するため
に用いられる乾燥剤又は吸着剤は、特に制限されない。
乾燥剤又は吸着剤は、反応の進行を維持できる程度ま
で、充分に高い重合度の高分子量生成物を生成できる程
度まで、あるいは、生成物の可逆的分解を抑制できる程
度まで、反応系の有機溶媒中の水分及び/又はモノマー
を除去することができるものであればよい。
【0049】本発明において使用することができる乾燥
剤又は吸着剤の具体例としては、例えば、モレキュラー
シーブ3A、モレキュラーシーブ4A、モレキュラーシ
ーブ5A、モレキュラーシーブ13X等のモレキュラー
シーブ類、レバチットS100(バイエル社製)やダイ
ヤイオンSK1B(三菱化学製)のような強酸性陽イオ
ン交換樹脂、アルミナ、シリカゲル、塩化カルシム、硫
酸カルシウム、五酸化二リン、濃硫酸、過塩素酸マグネ
シウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウム、あるいは水素化カルシウム、水
素化ナトリウム、水素化リチウムアルミニウム等の金属
水素化物、又は、ナトリウム等のアルカリ金属等があげ
られる。これらは、単独で又は混合又は組み合わせて用
いることができる。中でも、取扱い及び再生の容易さか
ら、モレキュラーシーブ類及びイオン交換樹脂(特に陽
イオン交換樹脂)が好ましい。本発明において反応速度
を促進し、高分子量の共重合体を得るために触媒を使用
することが好ましい。
【0050】本発明において使用する触媒の具体例とし
ては、例えば、周期表II、III、IV、V族の金
属、その酸化物あるいはその塩等があげられる。より具
体的には、亜鉛末、錫末、アルミニウム、マグネシウム
等の金属、酸化錫、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化ゲル
マニウム等の金属酸化物、塩化第一錫、塩化第二錫、臭
化第一錫、臭化第二錫、フッ化アンチモン、塩化亜鉛、
塩化マグネシウム、塩化アルミニウム等の金属ハロゲン
化物、硫酸錫、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム等の硫酸
塩、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛等の炭酸塩、酢酸錫、
オクタン酸錫、乳酸錫、酢酸亜鉛、酢酸アルミニウム等
の有機カルボン酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸
錫、トリフルオロメタンスルホン酸亜鉛、トリフルオロ
メタンスルホン酸マグネシウム、メタンスルホン酸錫、
p−トルエンスルホン酸錫等の有機スルホン酸塩があげ
られる。これらは、単独で又は混合、組み合わせて用い
ることができる。
【0051】その他の例としては、ジブチルチンオキサ
イド等の上記金属の有機金属酸化物、又は、チタニウム
イソプロポキサイド等の上記金属の金属アルコキサイ
ド、又は、ジエチル亜鉛等の上記金属のアルキル金属等
があげられる。これらもまた、単独で又は混合、組み合
わせて用いることができる。
【0052】本発明において使用する触媒の使用量は、
実質的に、反応速度を促進する程度のものであれば、特
に制限されない。触媒の使用量は、一般的には、使用す
るものまー及び/又はポリマーの0.0001〜5重量
%の範囲が好ましく、経済性を考慮すると、0.001
〜1重量%の範囲がより好ましい。本発明において、反
応に有機溶媒が関与する場合は、反応温度は、実質的
に、反応系に存在する有機溶媒の液相状態を維持するこ
とができ、反応の進行を維持できれば特に制限されな
い。また、溶媒が水と共沸するために、沸点が低下した
としても、所定の温度で、実質的に、反応の進行を維持
できれば問題はない。
【0053】本発明において、反応に有機溶媒が関与す
る場合、一般的には、反応温度は、生成ポリマーの生成
速度と熱分解速度を考慮して、80〜200℃であり、
100〜200℃の範囲が好ましく、110〜180℃
の範囲がより好ましい。 反応は、通常、常圧下で使用
する有機溶媒の留出温度で行われる。反応温度を好まし
い範囲にするために、高沸点の有機溶媒を用いる場合に
は、減圧下で行ってもよい。本発明の共重合体を製造す
るには、系外から水分が入らないように、及び系内で発
生した水分を除去しながら、真空又は窒素、アルゴン等
の不活性ガス雰囲気で行なうことが好ましく、不活性ガ
スで置換しながら、又は不活性ガスでバブリングしなが
ら行ってもよい。
【0054】本発明の共重合体を製造する反応は、連続
操作でも回分操作でも行なうことができる。また、溶媒
の脱水、溶媒の装入も、連続操作でも回分操作でも行な
うことができる。本発明において、脂肪族多塩基酸と脂
肪族多価アルコールを多価カルボン酸と反応させる場
合、及び、ヒドロキシカルボン酸又はポリヒドロキシカ
ルボン酸及び/又は脂肪族ポリエステルをポリアミノ
酸、アクリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、
不飽和二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カ
ルボン酸誘導体と反応させる場合、その反応順序は、モ
ノマーやポリマーの種類により適宜選択できるが、反応
順序の好ましい態様は以下のとおりである。
【0055】(1)脂肪族多塩基酸と脂肪族多価アルコ
ールと多価カルボン酸を反応させる好ましい態様 (i) 第1工程:低分子量ポリエステルの生成工程 脂肪族多塩基酸に対して、当量かそれ以上の量の脂肪族
多価アルコールを、無溶媒で、触媒の存在下、脂肪族多
価アルコールが揮発しない温度及び圧力で脱水重縮合す
る。この反応で得られる脂肪族ポリエステルの分子量
は、重量平均分子量500〜1,000程度あり、5,
000程度にすることもできる。
【0056】(ii) 第2工程:高分子量ポリエステ
ルの生成工程 第1工程終了後の反応系を減圧下に加熱し、過剰の多価
アルコールを除去したのち、溶媒を加え、減圧下に加熱
し、脱水反応により生成する水とさらに残留する脂肪族
多価アルコールを、溶媒とともに除去して、脂肪族ポリ
エステルの分子量をさらにあげる。除去した溶媒は、水
分離器により水を分離して反応系に戻す。反応系に戻す
溶媒中の水の量は、500ppm以下が好ましい。有機
溶媒の使用量は、実質的に、反応の進行を維持できれば
特に制限されない。有機溶媒の使用量は、例えば、得ら
れるポリマーの濃度に換算して、約25%が好ましい。
この状態で数時間反応させると、溶媒の種類にもよる
が、重量平均分子量15,000〜50,000程度の
脂肪族ポリエステルが得られる。
【0057】(iii) 脂肪族ポリエステルと多価カ
ルボン酸の反応 第2工程終了後の反応系に多価カルボン酸を加えて、減
圧下に加熱して、脱水縮合反応を行う。この反応におい
て、第2工程で用いた水分離器をはずし、代わりに乾燥
剤又は吸着剤を充填した管を反応器に接続し、留出する
溶媒を乾燥剤又は吸着剤の層を通して、留出する溶媒中
の水の濃度を50ppm以下にして反応系に戻す。留出
した溶媒を、乾燥剤又は吸着剤を入れた別の反応器で処
理して反応系に戻すようにするか、又は新たな水分含量
の低い溶媒を反応器に装入してもい。このとき、微量留
出する多価アルコールも乾燥剤又は吸着剤に吸着し、得
られる共重合体の分子量向上に役立つ。この状態で、1
0〜60時間反応することにより、重量平均分子量10
0,000〜1,000,000の共重合体が得られ
る。
【0058】(2) ヒドロキシカルボン酸又はポリヒ
ドロキシカルボン酸及び脂肪族ポリエステルをポリアミ
ノ酸、アクリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマ
ー、不飽和二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、
糖カルボン酸誘導体等の多価カルボン酸類と反応させる
順序
【0059】ヒドロキシカルボン酸又はポリヒドロキシ
カルボン酸及び脂肪族ポリエステルをポリアミノ酸、ア
クリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和
二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン
酸誘導体と反応させる順序は、いずれの方法で行うこと
もできるが、ポリアミノ酸、アクリル酸系ポリマー、メ
タクリル酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導体ポリマ
ー、キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導体の溶解性及び
脂肪族ポリエステルとポリアミノ酸、アクリル酸系ポリ
マー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導体
ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導体の反応
性から、触媒の存在下、ヒドロキシカルボン酸にポリア
ミノ酸、アクリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマ
ー、不飽和二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、
糖カルボン酸誘導体を反応させた後、脂肪族ポリエステ
ルを加える方法が好ましい。ポリヒドロキシカルボン酸
や脂肪族ポリエステルとポリアミノ酸、アクリル酸系ポ
リマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導
体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導体の相
溶性が悪いため、ポリヒドロキシカルボン酸や脂肪族ポ
リエステルにポリアミノ酸、アクリル酸系ポリマー、メ
タクリル酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導体ポリマ
ー、キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導体を加えると、
溶解が不完全な中で反応が進行し、ゲル状の不溶物が生
じ易く、反応液が高粘度になる場合がある。
【0060】次に、各モノマー又は各ポリマーと多価カ
ルボン酸との種々の反応について、好ましい反応態様を
以下に示す。 (1) 乳酸とポリアスパラギン酸の反応 乳酸とポリアスパラギン酸を、触媒の存在下で反応させ
る方法について以下に詳述する。
【0061】本発明の共重合体は、乳酸とポリアスパラ
ギン酸を、触媒の存在下で反応を行ないオリゴマー化し
た後、さらに有機溶媒中反応を行うことにより得られ
る。この反応中に、さらにポリマー分子量を上げる場合
には、有機溶媒の少なくとも一部を除去し、除去した有
機溶媒に溶解する水分量以下の水分量を有する有機溶媒
を、追加溶媒として反応系に装入しながら反応すること
ができる。原料のポリアスパラギン酸の重量平均分子量
は、1,000以上であることが好ましい。
【0062】本発明の共重合体中のポリアスパラギン酸
の量は、0.0001〜10重量%の範囲が好ましく、
0.5〜5重量%の範囲がさらに好ましく、この範囲に
おいては、溶融張力が高く、透明性に優れた共重合体が
得られる。少なすぎると、溶融張力が充分ではなくなる
傾向がみられ、多すぎると反応において均一性が得られ
なくなる傾向がみられる。触媒の使用量は、一般的に
は、使用する乳酸とポリアスパラギン酸の0.0001
〜5重量%の範囲が好ましく、経済性を考慮すると、
0.001〜1重量%の範囲がより好ましい。
【0063】具体的な反応方法は以下のとおりである。
反応器に、L−乳酸、ポリアスパラギン酸及び触媒をそ
れぞれ所定量装入し、装入後、反応器を加熱し、系外に
水を留去しながらオリゴマー化を行なう。この後、モレ
キュラーシーブ等の乾燥剤を充填し溶媒を入れた管を反
応器にとりつけ、留出する溶媒がこの管を通って還流す
るようにする。留出した溶媒を、乾燥剤を入れた別の反
応器で処理して反応器に戻すようにするか、又は新たな
水分含量の低い溶媒を反応器に装入してもよい。
【0064】このような方法により、溶媒に溶解する水
の量を、50ppm以下に維持しながら、数十時間反応
し続けることにより、重量平均分子量50,000〜
1,000,000の範囲のL−乳酸とポリアスパラギ
ン酸の共重合体を得ることができる。得られた共重合体
の重量平均分子量は、溶媒の種類、触媒の種類及び量、
反応温度、反応時間、共沸により留出した溶媒の処理方
法等の反応条件を変えることにより、種々のものが得ら
れるが、約50,000〜1,000,000の範囲の
ものが好ましい。共重合体の重量平均分子量が50,0
00より低いものでは、高いものと比較して、フィルム
等に加工した場合には、引張強度及び伸び率が相対的に
低い。また、この共重合体は、透明で、高い溶融張力を
有し、フィルム、フィラメント、成形物等に加工した場
合に、優れた強度と強靭性を有する。さらに、得られた
共重合体は、ポリ乳酸の10倍以上の溶融張力を持つた
め、発泡体やブロー成形品に加工し易い。
【0065】(2) 乳酸とポリアクリル酸の反応 乳酸とポリアクリル酸を、触媒の存在下で反応させるこ
とにより得られる共重合体について以下に詳述する。本
発明の共重合体は、乳酸とポリアクリル酸を、触媒の存
在下で反応を行ないオリゴマー化し、さらに有機溶媒を
加えて反応を行うことにより得られる。この反応中に、
さらにポリマー分子量を上げる場合には、有機溶媒の少
なくとも一部を除去し、除去した有機溶媒に溶解する水
分量以下の水分量を有する有機溶媒を、追加溶媒として
反応系に装入しながら反応することができる。原料のポ
リアクリル酸の重量平均分子量は、1,000以上であ
ることが望ましい。
【0066】本発明の共重合体中のポリアクリル酸単位
は、0.1〜10重量%の範囲が好ましく、0.5〜5
重量%の範囲がさらに好ましく、この範囲においては、
溶融張力が高く、透明性に特に優れた共重合体が得られ
る。少なすぎると、溶融張力が充分ではなくなる傾向が
みられ、多すぎると、得られた共重合体が脆くなる傾向
がみられる。触媒の使用量は、一般的には、使用する乳
酸とポリアクリル酸の0.0001〜5重量%の範囲が
好ましく、経済性を考慮すると、0.001〜1重量%
の範囲がより好ましい。
【0067】具体的な反応方法は以下のとおりである。
反応器に、ポリアクリル酸、L−乳酸及び触媒をそれぞ
れ所定量装入し、装入後該反応器を加熱し、系外に水を
留去しながらオリゴマー化を行い、さらに溶媒を加え
て、モレキュラーシーブ等の乾燥剤を充填し溶媒を入れ
た管を反応器にとりつけ、留出する溶媒がこの管を通っ
て還流するようにするか、留出した溶媒を、乾燥剤を入
れた別の反応器で処理して反応器に戻すようにするか、
又は新たな水分含量の低い溶媒を反応器に装入する。こ
のような方法により、溶媒に溶解する水の量を、50p
pm以下に維持しながら、数十時間反応し続けることに
より、重量平均分子量50,000〜1,000,00
0の範囲のL−乳酸とポリアクリル酸の共重合体を得る
ことができる。
【0068】得られた共重合体の重量平均分子量は、溶
媒の種類、触媒の種類及び量、反応温度、反応時間、共
沸により留出した溶媒の処理方法等の反応条件を変える
ことにより、種々のものが得られるが、約50,000
〜1,000,000の範囲のものが好ましい。共重合
体の重量平均分子量が50,000より低いものでは、
高いものと比較して、フィルム、フィラメント等に加工
した場合には、強度が相対的に低い。また、この共重合
体は、透明で、高い溶融張力を有し、フィルム、フィラ
メント、成形物等に加工した場合に、優れた強度と強靭
性を有する。特に、得られた共重合体は、ポリ乳酸の1
0倍以上の溶融張力を持つため、発泡体やブロー成形品
に加工し易い。
【0069】(3) 1,4−ブタンジオールとコハク
酸及びポリグルタミン酸との反応 水分離器(例えば、Dean Stark trap)
を備えた反応器に、溶媒及び所定量の1,4−ブタンジ
オールとコハク酸及びポリグルタミン酸と所定量の触媒
を装入し、反応器を加熱し、共沸により溶媒と水を留出
させ水分離器に導く。溶媒の溶解度以上の水を水分離器
で分離して系外に除去し、溶解度分の水を含んだ溶媒
は、反応系に戻す。この段階で1,4−ブタンジオール
とコハク酸とポリグルタミン酸がオリゴマー化する。こ
の段階における生成物の重量平均分子量は、通常、50
0〜1,000程度であるが、5,000程度とするこ
ともできる。この間の反応時間は、約0.5時間から数
時間である。
【0070】このオリゴマー化の反応は、あらかじめ別
の反応器で、無溶媒、無触媒、減圧下で行なっていても
よいし、無触媒で溶媒を用いて行なってもよい。このま
ま溶媒の留出温度で、反応が進むにつれて生成する水を
除去し、水で飽和した溶媒を反応系に戻しながら反応を
続けてよい。この場合の溶媒中の水分量は500ppm
以下が好ましい。さらに数時間反応させると、溶媒の種
類にも依存するが、重量平均分子量15,000〜5
0,000程度のものが得られる。さらに高分子量のポ
リマーを得るために、以下のような操作を行うことがで
きる。
【0071】(i) 反応系中の水を水分離器によりほ
ぼ完全に留出させた後、水分離器をはずし、留出する溶
媒を乾燥剤又は吸着剤を充填した管を通過するように還
流して、さらに脱水する。 (ii) 反応系中の水を水分離器によりほぼ完全に留
出させた後、水分離器をはずし、留出する溶媒を乾燥剤
又は吸着剤を入れた別の反応器で処理して反応器に戻る
ように還流させることにより、さらに脱水する。 (iii) 反応系中の水を水分離器によりほぼ完全に
留出させた後、水分離器をはずし、新たな水分含量の低
い溶媒を反応器に装入する。 これらの方法により、溶媒に溶解する水の量を50pp
m以下にし、このまま数10時間反応を続けることによ
り、溶媒の種類にも依存するが、重量平均分子量50,
000〜1,000,000の共重合体を得ることがで
きる。得られた共重合体は、高い溶融張力と優れた柔軟
性を有する。
【0072】(4) 乳酸とポリブチレンサクシネート
及びポリアミノ酸、アクリル酸系ポリマー、メタクリル
酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導体ポリマー、キトサ
ン誘導体、糖カルボン酸誘導体の反応 触媒の存在下、乳酸とポリアミノ酸、アクリル酸系ポリ
マー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導体
ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導体をあら
かじめ脱水重縮合し、重量平均分子量3,000以上に
した後、ついで、ポリブチレンサクシネートを加えて、
さらに加熱脱水重縮合反応をさせる。この反応中に、さ
らにコポリマーの分子量を上げる場合には、有機溶媒の
少なくとも一部を除去し、除去した有機溶媒に溶解する
水分量以下の水分量を有する有機溶媒を、追加溶媒とし
て反応系に装入しながら反応することができる。そのた
めに、留出する溶媒を乾燥剤を充填した管を通過するよ
うに還流して、脱水してもよい。原料のポリアミノ酸、
アクリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽
和二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボ
ン酸誘導体の重量平均分子量は、3,000以上である
ことが望ましい。
【0073】本発明の共重合体中のポリアミノ酸、アク
リル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和二
塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン酸
誘導体単位の量は、0.1〜10重量%の範囲が好まし
く、0.5〜5重量%の範囲がさらに好ましく、この範
囲においては、可撓性、透明性及び溶融張力に特に優れ
た共重合体が得られる。少なすぎると、溶融張力が充分
ではなくなる傾向がみられ、多すぎると、反応の均一性
がなくなったり、得られた共重合体が脆くなったりする
傾向がみられる。原料のポリブチレンサクシネートの重
量平均分子量は、10,000以上であることが望まし
い。
【0074】本発明の共重合体中のポリブチレンサクシ
ネートの量は、3.0〜51重量%の範囲が好ましく、
5.0〜40重量%の範囲がさらに好ましく、この範囲
においては、可撓性と透明性に特に優れた共重合体が得
られる。あまり少ないと、十分な軟らかさ、延性若しく
は塑性、又は可撓性が充分ではなくなる傾向がみられ、
多すぎると、透明性が低くなる傾向がみられる。触媒の
使用量は、一般的には、使用する乳酸とポリアミノ酸、
アクリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽
和二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボ
ン酸誘導体の0.0001〜5重量%の範囲が好まし
く、経済性を考慮すると、0.001〜1重量%の範囲
がより好ましい。
【0075】具体的な反応方法は以下のとおりである。
反応器に、ポリアミノ酸、アクリル酸系ポリマー、メタ
クリル酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導体ポリマー、
キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導体、L−乳酸及び触
媒をそれぞれ所定量装入し、装入後、反応器を加熱し、
系外に水を留去しながらオリゴマー化を行なう。つい
で、ポリブチレンサクシネートを添加し、さらにモレキ
ュラーシーブ等の乾燥剤を充填し溶媒を入れた管を反応
器にとりつけ、留出する溶媒がこの管を通って還流する
ようにするか、留出した溶媒を、乾燥剤を入れた別の反
応器で処理して反応器に戻すようにするか、又は新たな
水分含量の低い溶媒を反応器に装入する。
【0076】このような方法により、溶媒に溶解する水
の量を、50ppm以下に維持しながら、数十時間反応
し続けることにより、重量平均分子量50,000〜
1,000,000の範囲のL−乳酸とポリアミノ酸、
アクリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽
和二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボ
ン酸誘導体及びポリブチレンサクシネートの共重合体を
得ることができる。
【0077】このようにして得られた本発明の一つの共
重合体は、式(1)(化19)で表される多価カルボン
酸−例えば、ポリアミノ酸、アクリル酸系ポリマー、メ
タクリル酸系ポリマー、不飽和二塩基酸誘導体ポリマ
ー、キトサン誘導体、糖カルボン酸誘導体等−の少なく
とも1つのカルボキシル基を、エステル結合を介して脂
肪族ポリエステルで化学修飾した式2(化19)で表さ
れる多価カルボン酸であって、
【化19】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
のである〕 前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単位の少
なくとも一部に、式(3)及び/又は式(4)(化2
0)で表される繰り返し構造単位を含むものであること
を特徴とする、分解性共重合体である。
【化20】
【0078】通常、式(2)のXが0.0001〜10
重量%であり、式(3)で表される繰り返し構造単位が
39〜96.9999重量%であり、式(4)で表され
る繰り返し構造単位が3.0〜51重量%である、態様
が好ましい。本発明の共重合体は、前記脂肪族ポリエス
テルの繰り返し構造単位の少なくとも一部に、式(5)
(化21)で表される繰り返し構造単位を含むものであ
ってもよい。
【化21】 (式中、k、l、m及びnは、それぞれ独立して、0以
上の整数であり、それらは同時に0になることはなく、
1 、R2 、R3 、R4 、R5 及びR6 は、それぞれ独
立して、枝分かれしていてもよい炭素原子数1〜20の
炭化水素基である)
【0079】本発明の共重合体は、前記脂肪族ポリエス
テルの繰り返し構造単位の少なくとも一部に、式(6)
(化22)で表される繰り返し構造単位を含むものであ
ってもよい。
【化22】 (k、l、m及びnは前記の意味を表す)
【0080】その重量平均分子量は、溶媒の種類、触媒
の種類及び量、反応温度、反応時間、共沸により留出し
た溶媒の処理方法等の反応条件を変えることにより、種
々のものが得られるが、約50,000〜1,000,
000の範囲のものが好ましい。式(3)及び式(4)
の繰り返し構造単位の量は、前述のごとく、共重合体
中、それぞれ、39〜96.9999、好ましくは55
〜94.5重量%及び3.0〜51、好ましくは5.0
〜40重量%である。得られた共重合体は、フィルム、
フィラメント、成形物等に加工した場合に、優れた強
度、強靭性、透明性及び柔軟性を有する。さらに、得ら
れた共重合体は、メルトフローインデックスが10g/
10分のとき、0.7g以上の大きな溶融張力をもつた
め、発泡体やブロー成形品に加工し易い。
【0081】本発明によって製造した共重合体を反応液
から単離する方法は、公知・公用のいずれの方法によっ
てもよく、実質的に、反応生成物を所望の純度で回収で
きるものであれば、特に制限されない。反応液から共重
合体を単離する方法の具体例としては、反応終了後に、
適当な温度において、反応生成物が溶解している反応液
に、過剰の貧溶媒(例えば、イソプロピルアルコール
等)を加え、析出した反応生成物の結晶を、デカンテー
ション又は濾過等により単離し、該結晶を溶解しない貧
溶媒で充分に洗浄後、乾燥する方法等があげられる。
【0082】本発明に係る反応において、縮合反応を触
媒の存在下で行なった場合には、得られた共重合体中に
触媒が残存する。得られた共重合体中に触媒が残存する
と、得られた共重合体の熱安定性及び耐候性に好ましく
ない影響を及ぼす虞があるので、得られた共重合体中の
触媒を除くことが好ましい。触媒除去方法の好ましい態
様としては、例えば、重縮合反応液を冷却して得られる
粉末固体状共重合体を、攪拌状態又は非攪拌状態で、親
水性有機溶媒の存在下、酸性物質と接触させる方法があ
げられる。
【0083】この方法に使用される親水性有機溶媒の具
体例としては、例えば、メタノール、エタノール、イソ
プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフ
ラン、ジオキサン、メチルターシャリーブチルエーテル
等のエーテル類、酢酸、酪酸等のカルボン酸類、アセト
ニトリル等のニトリル類、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセチアミド、1,3−ジメチル
イミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホルアミド等のア
ミド類等があげられ、これらは単独で又は組合せて使用
することができる。これらの中では、一般的には、安価
であり、かつ、共重合体を溶解しないアルコール類が好
適に使用される。
【0084】酸性物質の具体例としては、例えば、塩
酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機酸、酢酸、パラトルエ
ンスルホン酸等の有機酸等があげられ、これらは単独で
又は組合せて使用することができる。これらの中では、
一般的には、安価な塩酸、硫酸、硝酸等が好適に使用さ
れる。 酸性物質の使用量は、一般的には、共重合体に
対して、0.0001〜5.0モル/100重量部が好
ましく、0.001〜1モル/100重量部がより好ま
しい。0.0001モルより少ないと触媒の除去効果が
低くなり、5.0モルより多いと重合体が劣化する等の
傾向がみられることがある。
【0085】脱触媒処理に供する固形共重合体の形状
は、特に制限されない。脱触媒処理に供する固形共重合
体の形状の具体例としては、例えば、粉末状、顆粒状、
粒状、フレーク状、ブロック状、リオフィライズ状等を
あげることができる。脱触媒処理に供する固形共重合体
の嵩密度は、特に制限されない。脱触媒処理に供する固
形共重合体の嵩密度は、一般的には、0.6g/ml以
下であるが、0.05〜0.5g/mlが好ましい。嵩
密度が0.6g/mlより大きいと、酸性物質との接触
効率が低下し、それに伴い脱触媒の効率も低下する傾向
がみられることがある。嵩密度が0.05g/mlより
小さいと、触媒の除去にはなんら問題はないが、処理後
の濾過性が低下し、酸性物質のような処理剤の除去効率
が低下する傾向がみられることがある。
【0086】共重合体を酸性物質で脱触媒処理する際
の、親水性有機溶媒と共重合体の重量比率は、一般的に
は、親水性有機溶媒と共重合体の合計重量に対して、共
重合体が3〜40重量%程度となるようにすることが好
ましい。共重合体を酸性物質で脱触媒処理する温度は、
一般的には、0〜100℃が好ましく、0〜60℃がよ
り好ましい。共重合体を酸性物質で脱触媒処理する時間
は、一般的には、0.1時間〜24時間程度が好まし
く、0.5〜8時間程度がより好ましい。
【0087】本発明により得られる共重合体の重量平均
分子量及び分子量分布は、溶媒の有無又は種類、触媒の
有無又は種類及び量、反応温度、反応時間、共沸により
留出した溶媒の処理方法、反応系の溶媒の脱水の程度等
の反応条件を適宜選択することにより、所望のものに制
御することができる。本発明により、重量平均分子量5
万以上の共重合体が得られ、その共重合体は、後述する
フィルム、ブローボトル、発泡体等の成形物に加工する
場合、優れた加工性を示す。
【0088】本発明の方法により、通常のポリヒドロキ
シカルボン酸と比較して、高い溶融張力を有する共重合
体が得られる。この共重合体は、溶融ポリマーの張力が
高いために、例えば、Tダイ押出フィルムを製造する際
に、通常問題となる溶融フィルムの垂れやネックインに
よるフィルム幅の低下が小さくなり、フィルムの成形が
容易になる。また、通常のポリヒドロキシカルボン酸に
比べて高い発泡倍率の発泡体が容易に得られるという利
点がある。さらに、ブロー成形の際には、ダイレクトブ
ローが容易になり、またシート類から真空成形する際に
も加熱シートの垂れが少なく、成形が行ない易いという
特徴がある。本発明の方法で、ヒドロキシカルボン酸又
はポリヒドロキシカルボン酸と多価カルボン酸を反応さ
せ、さらに脂肪族多価カルボン酸と脂肪族多価アルコー
ルから得られる脂肪族ポリエステルを反応させることに
より、柔軟で透明性を持ち、さらに溶融張力の高い共重
合体を得ることができる。
【0089】本発明により得られる共重合体は、射出成
形、押出成形、カレンダー成形、ブロー成形、バルーン
成形、中空成形、真空成形、発泡等の成形に好適な材料
である。特に、本発明により得られる共重合体は、ブロ
ー成形、発泡成形、押出成形等の溶融したポリマーの強
度を要する加工に適している。例えば、押出成形による
シートの場合に、溶融張力が高いため、溶融されたシー
トの垂れ下がりやネックインによるシート巾の減少が少
ないという特徴がある。
【0090】以下に、本発明によって得られる共重合体
の用途を詳細に述べる。本発明によって得られる共重合
体は、適当な成形加工法により、例えば、ボールペン・
シャープペン・鉛筆等の筆記用具の部材、ステーショナ
リーの部材、ゴルフ用ティー、始球式用発煙ゴルフボー
ル用部材、経口医薬品用カプセル、肛門・膣用座薬用担
体、皮膚・粘膜用貼付剤用担体、農薬用カプセル、肥料
用カプセル、種苗用カプセル、コンポストバッグ、釣り
糸用糸巻き、釣り用浮き、漁業用擬餌、ルアー、漁業用
ブイ、狩猟用デコイ、狩猟用散弾カプセル、食器等のキ
ャンプ用品、釘、杭、結束材、ぬかるみ・雪道用滑り止
め材、ブロック等としても好適に使用することができ
る。
【0091】本発明によって得られる共重合体は、適当
な成形加工法により、例えば、弁当箱、食器、コンビニ
エンスストアで販売されるような弁当や惣菜の容器、
箸、割り箸、フォーク、スプーン、串、つまようじ、カ
ップラーメンのカップ、飲料の自動販売機で使用される
ようなカップ、鮮魚・精肉・青果・豆腐・惣菜等の食料
品用の容器やトレイ、鮮魚市場で使用されるようなトロ
バコ、牛乳・ヨーグルト・乳酸菌飲料等の乳製品用のボ
トルや缶、炭酸飲料・清涼飲料等のソフトドリンク用の
ボトルや缶、ビール・ウィスキー等の酒類ドリンク用の
ボトルや缶、シャンプーや液状石鹸用のポンプ付き又は
ポンプなしのボトル、歯磨き粉用チューブ、化粧品容
器、洗剤容器、漂白剤容器、保冷箱、植木鉢、浄水器カ
ートリッジのケーシング、人工腎臓や人工肝臓等のケー
シング、注射筒の部材、テレビやステレオ等の家庭電化
製品の輸送時に使用するための緩衝材、コンピューター
・プリンター・時計等の精密機械の輸送時に使用するた
めの緩衝材、カメラ・眼鏡・顕微鏡・望遠鏡等の光学機
械の輸送時に使用するための緩衝材、ガラス・陶磁器等
の窯業製品の輸送時に使用するための緩衝材としても好
適に使用することができる。
【0092】本発明によって得られる共重合体は、フィ
ルムやシートの製造に好適な材料である。本発明によっ
て得られる共重合体を含むフィルムやシートは、公知・
公用の押出法、共押出法、カレンダー法、ホットプレス
法、溶媒キャスティング法、インフレーション法、バル
ーン法、テンター法等の技術により製造できる。本発明
によって得られる共重合体を、フィルムやシートに加工
する場合、押出法の場合、Tダイ、インフレーションダ
イ(円形ダイ)、フラットダイ、フィードブロック/シ
ングルマニホールドダイやいくつかのフィードブロック
を組み合わせたシングルマニホールドダイ等の公知・公
用のダイを用いることができる。また、共押出法を用い
ることもでき、この場合においては、性質の異なる複数
の該ポリマー及び又は他種ポリマーを用いて、多層フィ
ルムを製造することができる。
【0093】インフレーション法又はバルーン法を採用
すると、二軸同時延伸ができるために、低伸び率・高弾
性率・高強靭性を有する丈夫な製品を、高い生産性で、
相対的に安価に製造することができ、かつ、形状が袋状
(シームレス状)であるため、スーパーマーケット用持
ち帰りバッグ、冷凍食品や精肉等の低温の食品パックに
結露する水が周囲を濡らすことを防ぐための袋、コンポ
ストバッグ、等の袋やバッグの生産に好適である。共押
出法と組み合わせることにより、性質の異なる複数の本
発明の分解性共重合体及び又は他種ポリマーを用いて多
層フィルムを、高い生産性で製造することができる。イ
ンフレーション法又はバルーン法と共押出法と組み合わ
せることもできる。
【0094】本発明によって得られる共重合体を含むフ
ィルム又はシートは、さらに、延伸加工、ブロー加工、
真空成形等の二次元的又は三次元的な形状を賦与する二
次的な加工にも好適な材料である。 本発明によって得
られる共重合体を含むフィルム又はシートは、ショッピ
ングバッグ、ゴミ袋、コンポストバッグ、セメント袋、
肥料袋、食品・菓子包装用フィルム、食品用ラップフィ
ルム、農業用・園芸用フィルム、温室用フィルム、ビデ
オやオーディオ等の磁気テープカセット製品包装用フィ
ルム、フロッピーディスク包装用フィルム、フェンス、
海洋用・河川用・湖沼用オイルフェンス、粘着テープ、
テープ、結束材、防水シート、かさ、テント、土嚢用
袋、セメント袋、肥料用袋等として好適に使用すること
ができる。また、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化
チタン等の無機物を含むポリマーを押し出して作成した
フィルムを、さらに延伸加工することにより、通気性を
持った多孔性フィルムを得ることもでき、オムツカバー
や特殊な包装材料等に使用することができる。
【0095】円形ダイによる押し出しにより、本発明に
よって得られる共重合体を含むシームレスパイプを製造
することができる。共押出法と組み合わせることによ
り、性質の異なる複数の本発明の分解性共重合体及び又
は他種ポリマーを用いて、多層シームレスパイプを製造
することもできる。ダイによる押し出しにより、本発明
によって得られる共重合体を含む角材や丸材を製造する
ことができる。共押出法と組み合わせることにより、性
質の異なる複数の本発明の分解性共重合体及び又は他種
ポリマーを用いて、多層構造断面を有する角材や丸材を
製造することもできる。このような共押出法との組合せ
により、例えば、金太郎飴、鳴門巻、伊達巻のような、
特定の断面層構造と断面輪郭を有する角材や丸材を製造
することもできる。
【0096】本発明によって得られる共重合体を、フィ
ルムやシートに加工する場合、添加剤(酸化防止剤、熱
安定剤、紫外線安定剤、滑剤、充填剤、付着防止剤、帯
電防止剤、表面ぬれ改善剤、焼却補助剤、滑り防止剤、
顔料等)、押出条件、延伸条件等を目的に応じて、適
宜、選択することにより、所望の物性、ガスバリア性、
光学特性、透過光波長スペクトル、遮光性、耐油性等の
特性を有する、本発明の分解性共重合体を含むフィルム
やシートを製造することができる。
【0097】本発明によって得られる共重合体を、フィ
ルムやシートに加工する場合、後処理工程又は仕上工程
においては、ウェルディング、ヒートシール、ミシン目
付与、プライマー塗布、粘着剤塗布、薬剤塗布、パーカ
ライジング、蒸着、スパッタリング、CVD、コーティ
ング、エッチング、噴き付け、染色、塗装、静電塗装、
エアブラッシング、ラミネート、サンドイッチ、エンボ
ス賦与、立体模様賦与、型押し、波付け、印刷、転写、
サンディング、サンドプラスト、シャーリング、パンチ
ング、打ち抜き、ハニカム構造化、段ボール構造化、積
層体形成等の後処理や仕上の加工を行なうこともでき
る。後処理工程又は仕上工程には、目的に応じ、カレン
ダー法、押し出し法、スクリーン印刷法、グラビア印刷
法、凸版法、凹版法、ドクターブレード法、浸漬法、ス
プレー法、エアブラシ法、静電塗装法等の公知・公用の
方法を採用することができる。
【0098】本発明によって得られる共重合体を含むフ
ィルム又はシートは、紙や他のポリマー等の他の材質の
シートと、ラミネートや貼り合わせ等により、多層構造
の積層体とすることもできる。既に述べたように、本発
明によって得られる共重合体は、溶融張力が大きいた
め、発泡体の製造に有効である。本発明において発泡体
は、樹脂の内部に多くの空隙(気泡、ボイド、マイクロ
ボイド、キャビティーを含む)が存在する、見かけ密度
の小さい、樹脂の連続相中に、空隙相(空隙は連続のも
のも、独立のものも含む)が混在した、二相構造又は多
相構造を有する樹脂構造体を包含し、例えば、細胞構造
を有する高分子、発泡高分子、膨張高分子、高分子発泡
体、高分子フォーム等の構造体と認識されるもの一般を
も包含し、軟質のものも硬質のものも包含する。
【0099】本発明によって得られる共重合体を含む発
泡体は、ガス注入発泡、ビーズ発泡等の公知・公用の方
法により製造することができる。発泡体の空隙(気泡、
ボイド、マイクロボイド、キャビティーを含む)の、連
続性、独立性、大きさ、形状、分布、大きさの均一性等
の特性は、目的に応じ、適宜、発泡条件を設定すること
により制御することができる。発泡体を製造するための
発泡剤には、不活性ガス、分解すると不活性ガスを発生
する化学的発泡剤、炭素数3〜5である炭化水素又は塩
素化炭化水素、フルオロカーボン類、フロン類、水、窒
素、LPG、LNG、低沸点有機液体、炭酸ガス、不活
性ガス、アンモニア等を包含する。
【0100】化学的発泡剤の例としては、炭酸水素ナト
リウム、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、スルホ
ニルヒドラジド、アゾジカルボンアミド、p−トルエン
スルホニルセミカルバジド、5−フェニルテトラゾー
ル、ジイソプロピルヒドラゾジカルボキシラーゼ、5−
フェニル−3,6−ジヒロドロ−1,3,4−オキサジ
アジン−2−オン、水酸化ホウ素ナトリウム等があげら
れる。物理的発泡剤の例としては、n−ペンタン、2,
2−ジメチルプロパン、1−ペンテン等のペンタン類、
n−ヘキサン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタ
ン、2,2−ジメチルブタン、シクロヘキサン等のヘキ
サン類、n−ヘプタン、2,2−ジメチルペンタン、
2,4−ジメチルペンタン、3−エチルペンタン、1−
ヘプテン等のヘプタン類、トルエン、トリクロロメタ
ン、テトラクロロメタン、トリクロロフルオロメタン、
メタノール、2−プロパノール、イソプロピルエーテ
ル、メチルエチルケトン等があげられる。
【0101】フルオロカーボン類の例としては、CFC
−11、CFC−12、CFC−113、CFC−11
4等のCFCシリーズのフロンがあげられる。クロロフ
ルオロカーボン(CFC)代替物として、HCFC−1
41a、HCFC−142b、HFC−134a、HC
FC−141b、HCFC−22、CFC−1113、
HFC−32、HFC−125、HCFC−124、H
FC−125、HFC−152a、HCFC−123、
HFC−4310等があげられる。
【0102】本発明によって得られる共重合体を含む発
泡体は、例えば、弁当箱、食器、コンビニエンスストア
で販売されるような弁当や惣菜の容器、カップラーメン
のカップ、飲料の自動販売機で使用されるようなカッ
プ、鮮魚・精肉・青果・豆腐・納豆・惣菜等の食料品用
の容器やトレイ、鮮魚市場で使用されるようなトロバ
コ、牛乳・ヨーグルト・乳酸菌飲料等の乳製品用の容
器、炭酸飲料・清涼飲料等の容器、ビール・ウィスキー
等の酒類ドリンク用の容器、化粧品容器、洗剤容器、漂
白剤容器、保冷箱、植木鉢、テープ、テレビやステレオ
等の家庭電化製品の輸送時に使用するための緩衝材、コ
ンピューター・プリンター・時計等の精密機械の輸送時
に使用するための緩衝材、カメラ・眼鏡・顕微鏡・望遠
鏡等の光学機械の輸送時に使用するための緩衝材、ガラ
ス・陶磁器等の窯業製品の輸送時に使用するための緩衝
材、遮光材、断熱材、防音材等としても好適に使用する
ことができる。
【0103】本発明によって得られる共重合体を含む発
泡体は、医療用又は衛生用に好適に用いることができ
る。例えば、包帯、皮膚・粘膜用貼付剤用担体、三角
巾、絆創膏、タオル、使い捨てタオル、使い捨て濡れタ
オル、おしぼり、雑巾、ティッシュー、清浄用・消毒用
ぬれティッシュー、あかちゃんのおしりふき用ぬれティ
ッシュー、使い捨ておむつ、生理用・おりもの用ナプキ
ン、生理用タンポン、手術用・出産用血液吸収用タンポ
ン、衛生用カバーストック材、滅菌バッグ等に好適に用
いることができる。これら医療用又は衛生用の製品は、
加熱や蒸気による滅菌、エチレンオキサイドガスによる
滅菌、過酸化水素水やオゾンによる滅菌、紫外線や電磁
波の照射による滅菌、ガンマー線等の放射線の照射によ
る滅菌、エタノールや塩化ベンザルコニウム等の殺菌剤
等を用いた公知・公用の方法により滅菌、殺菌又は消毒
のうえ、無菌包装をすることができる。また、HEPA
フィルターにより超清浄空気を層流で供給できるクリー
ンベンチやクリーンルームの中に、工程を設置すること
により、無菌状態及び又はエンドトキシン・フリーの状
態で製品を製造、包装することもできる。
【0104】本発明によって得られる共重合体を含む発
泡体は、農業、漁業、林業、工業、建設土木業、運輸交
通業を包含する一般産業用途及びレジャー、スポーツを
包含するリクレーション用途に好適に用いることができ
る。例えば、農業用寒冷紗、オイル吸収材、軟弱地盤補
強材、人工皮革、フロッピーディスクの裏地、土嚢用
袋、断熱材、防音材、クッション材、ベッド・椅子等の
家具用クッション材、床用クッション材、包装材、結束
材、ぬかるみ・雪道用滑り止め材等として好適に用いる
ことができる。
【0105】
【実施例】この実施例で用いた評価方法は、以下の通り
である。 (1) 重量平均分子量 ポリヒドロキカルボン酸類、ポリエステル類、及び共重
合体の重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーショ
ンクロマトグラフィー(カラム温度40℃、クロロホル
ム溶媒)により、ポリスチレン標準サンプルとの比較で
求めた。ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、キト
サン、キトサン誘導体又はポリアクリル酸の重量平均分
子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー(カラム温度30℃、0.1M・KCl/水:メタ
ノール=8:2の混合溶媒)により、ポリエチレンオキ
サイド標準サンプルとの比較で求めた。
【0106】(2) 溶媒中の水分測定 溶媒中の水分は、カールフィシャー水分計(MKC−2
10、京都電子工業株式会社製)を用いて測定した。 (3) 示差熱分析 走査熱量計(DSC−3100、マックサイエンス社
製)で、−20℃から230℃の温度範囲で分析した。 (4) 引張強度 フィルムサンプルの引張強度は、JIS K−6732
に従って測定した。
【0107】(5) 透明性 フィルムサンプルの透明性は、Haze(曇度)をJI
S K−6714に従って、HazeメーターTC−H
III(東京電色(株))にて測定した。 (6) 溶融張力(MT値) ASTM D−1238に従って、温度190℃、荷重
2160gで測定した。 (7) 耐熱性 3cm×1cmのフィルムに20gのおもりを付けてぶ
ら下げて、120℃で10分間加熱し、加熱後の伸び率
を測定する。耐熱性の高いものは殆ど伸びを示さず、ま
た耐熱性の低いものは加熱時に伸びて変形してしまう。
【0108】(8) 曲げ試験(曲げ強度、曲げ弾性
率) JIS K−7113にに従って測定した。 (9) 分解性 フィルムを堆肥中に、室温で、30日間、埋設した。埋
設の前後で、引張り強度を測定し、分解性を評価した。
【0109】実施例1 90%L−乳酸100.3g、重量平均分子量12,2
00のポリアスパラギン酸0.7g、酸化錫(II)0.
36gを130℃/窒素雰囲気下で1.5時間、150
℃/50mmHgで3時間、さらに150℃/30mm
Hgで2.5時間、系外に水を留去しながら加熱攪拌し
オリゴマー化を行った。この後、オルソジクロロベンゼ
ン71.4gを加え、モレキュラーシーブ3A50g
と、水分が10ppm以下であるオルソジクロロベンゼ
ン64.2gが入った管を取り付け、還流により留出す
る溶媒がモレキュラーシーブ層を通って再び系内に戻る
ようにして、140℃/220mmHgで9時間、さら
に水分が10ppm以下であるオルソジクロロベンゼン
72.2gを加え、140℃/250mmHgで13時
間系内に水を混入させないようにしながら加熱攪拌し、
反応した。なお、モレキュラーシーブ通過後の溶媒中の
水分量は、2ppmであった。
【0110】この反応液に、0.7%塩酸/メチルター
シャリブチルエーテル溶液350mlを加え、1時間攪
拌した後、吸引濾過する操作を1回行い、錫を除去し
た。濾塊をメチルターシャリブチルエーテル350ml
で攪拌した後、吸引濾過する操作を濾液が中性になるま
で洗浄を行った。その後、60℃で熱風乾燥し、54.
5g(収率74.9%)の共重合体を得た。得られた共
重合体の重量平均分子量は、92,300であった。こ
の共重合体を示差熱分析したところ、ガラス転移温度は
58℃、融点は154℃、158℃と2つの値を示し
た。得られた共重合体を、温度180℃でホットプレス
して、プレスフィルムを作成した。作成したフィルムの
物性を以下に示す。 厚み:90〜102μm 引張強度:550kg/cm2 (破断) 伸び:6% 透明性(Haze):<1% 溶融張力(MT値):13.5(g) メルトフローインデックス(MI値):6.6(g/1
0分) 分解性の試験の結果、フィルムは、強度が測定できない
ほど劣化していた。
【0111】実施例2 88%L−乳酸90.0g、重量平均分子量450,0
00のポリアクリル酸の2%水溶液32.0g、酸化錫
(II)80.32gを加えて4時間で150℃まで昇温
した後、150℃を保ちながら、360mmHgから3
時間かけて90mmHgまで減圧し、つづいて150℃
/50mmHgで2時間、さらに150℃/30mmH
gで2時間、系外に水を留去しながら加熱攪拌しオリゴ
マー化を行った。その後、水分が10ppm以下である
o−ジクロロベンゼン64gを加え、モレキュラーシー
ブ3A49gと、水分が10ppm以下であるo−ジク
ロロベンゼン68.5gが入った管を取り付け、還流に
より留出する溶媒がモレキュラーシーブ層を通って再び
系内に戻るようにして、140℃/220mmHgで1
4時間、さらに水分が10ppm以下であるo−ジクロ
ロベンゼン128gを加え11時間、系内に水を混入さ
せないようにしながら加熱攪拌し、反応した。なお、モ
レキュラーシーブ通過後の溶媒中の水分量は、2ppm
であった。
【0112】この反応液に、0.7%塩酸/イソプロピ
ルアルコール溶液350mlを加え、1時間攪拌した
後、吸引濾過する操作を2回行い、錫を除去した。濾塊
をイソプロピルアルコール350mlで攪拌した後、吸
引濾過する操作を濾液が中性になるまで洗浄を行った。
その後、60℃で熱風乾燥し、46.8g(収率73.
2%)の共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均
分子量は1,012,000であった。この共重合体を
示差熱分析したところ、ガラス転移温度は58.5℃、
融点は164.5℃であった。得られた共重合体を、温
度180℃でホットプレスして、プレスフィルムを作成
した。作成したフィルムの物性を以下に示す。 厚み:188〜209μm 引張強度:570kg/cm2 (破断) 伸び:9% 透明性(Haze):<1% 溶融張力(MT値):15.8(g) メルトフローインデックス(MI値):7.2(g/1
0分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0113】実施例3 88%L−乳酸90.0g、重量平均分子量2,000
のポリアクリル酸の2%水溶液32.0g、酸化錫(I
I)0.32gを加えて4時間で150℃まで昇温した
後、150℃で67mmHgまで2時間かけて減圧し、
その後、150℃/50mmHgで2時間、さらに15
0℃/30mmHgで2時間、系外に水を留去しながら
加熱攪拌しオリゴマー化を行った。その後、水分が10
ppm以下であるo−ジクロロベンゼン64gを加え、
モレキュラーシーブ3A49gと、水分が10ppm以
下であるo−ジクロロベンゼン67.6gが入った管を
取り付け、還流により留出する溶媒がモレキュラーシー
ブ層を通って再び系内に戻るようにして、140℃/2
20mmHgで15時間、さらに水分が10ppm以下
であるo−ジクロロベンゼン128gを加え4時間、系
内に水を混入させないようにしながら加熱攪拌し、反応
した。なお、モレキュラーシーブ通過後の溶媒中の水分
量は、2ppmであった。
【0114】この反応液に、0.7%塩酸/イソプロピ
ルアルコール溶液350mlを加え、1時間攪拌した
後、吸引濾過する操作を2回行い、錫を除去した。濾塊
をイソプロピルアルコール350mlで攪拌した後、吸
引濾過する操作を濾液が中性になるまで洗浄を行った。
その後、60℃で熱風乾燥し、55.3g(収率86.
4%)の共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均
分子量は361,000であった。この共重合体を示差
熱分析したところ、ガラス転移温度は58.4℃、融点
は161.8℃であった。得られた共重合体を、温度1
80℃でホットプレスして、プレスフィルムを作成し
た。作成したフィルムの物性を以下に示す。 厚み:122〜139μ 引張強度:500kg/cm2 (破断) 伸び:5% 透明性(Haze):<1% 溶融張力(MT値):8.5(g) メルトフローインデックス(MI値):2.0(g/1
0分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0115】実施例4 88%L−乳酸90.0g、重量平均分子量90,00
0のポリアクリル酸の25%水溶液2.6g、酸化錫
(II)0.32gを加えて5時間で140℃まで昇温し
た後、144℃/240〜220mmHgで0.5時
間、その後、150℃/50mmHgまで1時間で減
圧、さらに150℃/50mmHgで3時間、150℃
/30mmHgで2時間系外に水を留去しながら加熱攪
拌しオリゴマー化を行った。その後、水分が10ppm
以下であるo−ジクロロベンゼン64gを加え、モレキ
ュラーシーブ3A49gと、水分が10ppm以下であ
るo−ジクロロベンゼン59.6gが入った管を取り付
け、還流により留出する溶媒がモレキュラーシーブ層を
通って再び系内に戻るようにして、140℃/220m
mHgで20時間、さらに水分が10ppm以下である
o−ジクロロベンゼン128gを加え14時間、系内に
水を混入させないようにしながら加熱攪拌し、反応し
た。なお、モレキュラーシーブ通過後の溶媒中の水分量
は、2ppmであった。
【0116】この反応液に、0.7%塩酸/イソプロピ
ルアルコール溶液350mlを加え、1時間攪拌した
後、吸引濾過する操作を2回行い、錫を除去した。濾塊
をイソプロピルアルコール350mlで攪拌した後、吸
引濾過する操作を濾液が中性になるまで洗浄を行った。
その後、60℃で熱風乾燥し、47.4g(収率74.
1%)の共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均
分子量は572,000であった。この共重合体を示差
熱分析したところ、ガラス転移温度は57.2℃、融点
は163.1℃であった。得られた共重合体を、温度1
80℃でホットプレスして、プレスフィルムを作成し
た。作成したフィルムの物性を以下に示す。 厚み:95〜102μ 引張強度:610kg/cm2 (破断) 伸び:6% 透明性(Haze):<1% 溶融張力(MT値):13.5(g) メルトフローインデックス(MI値):6.8(g/1
0分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0117】実施例5 88%L−乳酸90.0g、2%キトアクア(北海道曹
達(株)製)32.0g、酸化錫(II)0.32gを加
えて2.5時間で150℃まで昇温した後、150℃/
50mmHgで2時間、さらに150℃/30mmHg
で2時間、系外に水を留去しながら加熱攪拌しオリゴマ
ー化を行った。その後、水分が10ppm以下であるo
−ジクロロベンゼン60gを加え、モレキュラーシーブ
3A49gと、水分が10ppm以下であるo−ジクロ
ロベンゼン60.0gが入った管を取り付け、還流によ
り留出する溶媒がモレキュラーシーブ層を通って再び系
内に戻るようにして、140℃/210mmHgで35
時間、さらに水分が10ppm以下であるo−ジクロロ
ベンゼン120gを加え21時間、系内に水を混入させ
ないようにしながら加熱攪拌し、反応した。なお、モレ
キュラーシーブ通過後の溶媒中の水分量は、2ppmで
あった。
【0118】この反応液に、0.7%塩酸/イソプロピ
ルアルコール溶液350mlを加え、1時間攪拌した
後、吸引濾過する操作を2回行い、錫を除去した。濾塊
をイソプロピルアルコール350mlで攪拌した後、吸
引濾過する操作を濾液が中性になるまで洗浄を行った。
その後、60℃で熱風乾燥し、51.2g(収率79.
9%)の共重合体を得た。得られた共重合体の重量平均
分子量は521,000であった。この共重合体を示差
熱分析したところ、ガラス転移温度は57.7℃、融点
は156.4℃であった。得られた共重合体を、温度1
80℃でホットプレスして、プレスフィルムを作成し
た。作成したフィルムの物性を以下に示す。 厚み:146〜160μ 引張強度:520kg/cm2 (破断) 伸び:8% 透明性(Haze):<1% 溶融張力(MT値):18.5(g) メルトフローインデックス(MI値):6.3(g/1
0分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0119】実施例6 反応器として、攪拌装置、真空ライン、温度管理のでき
るヒーター、モレキュラーシーブ5A充填管を接続でき
る溶媒還流ラインを備えたものを使用した。エチレング
リコール22.9g、コハク酸35.4g、重量平均分
子量90,000のポリアクリル酸25%水溶液1.7
08g、金属錫0.216gを反応器に挿入し、150
℃、常圧で7時間、次いで、150℃/10mmHgで
4時間、さらに、150℃/4mmHgで4時間、系外
に水を留出しながら、重合反応を行なった。その後、反
応系にさらに、ジフェニルエーテル129.7gを加
え、モレキュラーシーブ5A20gを充填した管を反応
器に接続し、留出した溶媒がモレキュラーシーブ層中を
通過して、反応器に還流するようにした。その後、13
0℃/15mmHgで45時間反応を行なった。
【0120】反応終了後、その反応系内容物に、クロロ
ホルム500mlを加えて溶解した。この混合溶液を、
濾過して得た濾液に、アセトン5.5lに加えて再沈し
た。再沈した固形分を濾過により、濾過残渣として回収
した。この濾過残渣に1%塩酸/イソプロピルアルコー
ル溶液600mlを加えて、1時間攪拌した後、吸引濾
過して溶出した錫を除去した。錫を除去した濾過残渣
に、新鮮なイソプロピルアルコール600mlを加えて
充分に攪拌した後吸引濾過する洗浄操作を、濾液が中性
になるまで繰り返し行なった。洗浄終了後、60℃熱風
乾燥し、収量35.8g(収率82%)の重合体を得
た。得られた重合体の重量平均分子量は、564,00
0であった。得られた共重合体を、温度170℃でホッ
トプレスして、プレスフィルムを作成した。作成したフ
ィルムの物性を以下に示す。 厚み:100μm 引張強度:180kg/cm2 (降伏) 伸び:650% 溶融張力(MT値):2.8(g) メルトフローインデックス(MI値):16.0(g/
10分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0121】実施例7 実施例6と同じ反応器を使用した。1,4−ブタンジオ
ール42.0g、コハク酸53.1g、重量平均分子量
90,000のポリアクリル酸25%水溶液3.13
g、酸化錫(II)0.75gを反応器に装入し、150
℃、常圧で2.5時間、次いで150℃/15mmHg
で0.5時間、系外に水を留出しながら重合反応を行な
った。さらに、反応系に、オルソジクロルベンゼン23
2gを装入し、モレキュラーシーブ5A20gを充填し
た管を反応器に接続し、留出した溶媒がモレキュラーシ
ーブ層中を通過して反応器に還流するようにした。その
後、110℃/100mmHgで22時間反応を行っ
た。
【0122】反応終了後、その反応系内容物に、オルソ
ジクロルベンゼン465gを加え晶析した。晶析した固
形分を濾過により、濾過残渣として回収した。濾過残渣
に、1%塩酸/イソプロピルアルコール溶液600ml
を加え、1時間攪拌した後、吸引濾過する操作を行ない
錫を除去した。錫を除去した濾過残渣に、新鮮なイソプ
ロピルアルコール600mlを加えて充分に攪拌した後
吸引濾過する洗浄操作を、濾液が中性になるまで繰り返
し行なった。洗浄終了後、60℃熱風乾燥し、収量6
4.0g(収率83%)の重合体を得た。得られた重合
体の重量平均分子量は、677,000であった。得ら
れた共重合体を、温度170℃でホットプレスして、プ
レスフィルムを作成した。作成したフィルムの物性を以
下に示す。 厚み:100μm 引張強度:330kg/cm2 (降伏) 伸び:420% 溶融張力(MT値):3.0(g) メルトフローインデックス(MI値):17.0(g/
10分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0123】比較例1(ポリ乳酸) 重量平均分子量143,000のポリ乳酸を、温度18
0℃でホットプレスして、プレスフィルムを作成した。
作成したフィルムの物性を以下に示す。 厚み:122〜136μm 引張強度:570kg/cm2 (破断) 伸び:7% 透明性(Haze):<1% 溶融張力(MT値):0.6(g) メルトフローインデックス(MI値):6.3(g/1
0分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0124】比較例2 実施例6と同じ反応器を使用した。エチレングリコール
22.9g、コハク酸35.4g、金属錫0.216g
を反応器に装入し、150℃、常圧で7時間、次いで1
50℃/10mmHgで4時間、さらに150℃/4m
mHgで4時間、系外に水を留出しながら重合反応を行
なった。その後、反応器にジフェニルエーテル129.
7gを装入し、モレキュラーシーブ5A20gを充填し
た管を反応器に接続し、留出した溶媒がモレキュラーシ
ーブ層中を通過して、反応器に還流するようにした。そ
の後、130℃/15mmHgで57時間反応を行なっ
た。
【0125】反応終了後、その反応系内容物に、クロロ
ホルム500mlを加えて溶解した。この混合溶液を、
濾過して得た濾液に、アセトン5.8lに加えて再沈し
た。再沈した固形分を濾過により、濾過残渣として回収
した。この濾過残渣に1%塩酸/イソプロピルアルコー
ル溶液600mlを加えて、1時間攪拌した後、吸引濾
過して溶出した錫を除去した。錫を除去した濾過残渣
に、新鮮なイソプロピルアルコール600mlを加えて
充分に攪拌した後吸引濾過する洗浄操作を、濾液が中性
になるまで繰り返し行なった。洗浄終了後、60℃で熱
風乾燥し、収量36.8g(収率85%)のポリエチレ
ンサクシネートを得た。得られた重合体の重量平均分子
量は、152,000であった。得られたポリマーを、
温度170℃でホットプレスして、プレスフィルムを作
成した。作成したフィルムの物性を以下に示す。 厚み:100μm 引張強度:180kg/cm2 (降伏) 伸び:660% 溶融張力(MT値):0.5(g) メルトフローインデックス(MI値):4.8(g/1
0分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0126】比較例3 実施例6と同じ反応器を使用した。1,4−ブタンジオ
ール41.0g、コハク酸53.1g、酸化第一錫0.
774gを反応器に装入し、150℃、常圧で2.5時
間、さらに150℃/15mmHgで0.5時間、系外
に水を留出しながら重合反応を行なった。その後、反応
器にジフェニルエーテル232gを装入し、モレキュラ
ーシーブ5A20gを充填した管を反応器に接続し、留
出した溶媒がモレキュラーシーブ層中を通過して、反応
器に還流するようにした。その後、110℃/100m
mHgで20時間反応を行なった。
【0127】反応終了後、その反応系内容物に、オルソ
ジクロルベンゼン465gを加え晶析した。晶析した固
形分を濾過により、濾過残渣として回収した。濾過残渣
に、1%塩酸/イソプロピルアルコール溶液600ml
を加え、1時間攪拌した後、吸引濾過する操作を行ない
錫を除去した。錫を除去した濾過残渣に、新鮮なイソプ
ロピルアルコール600mlを加えて充分に攪拌した後
吸引濾過する洗浄操作を、濾液が中性になるまで繰り返
し行なった。洗浄終了後、60℃熱風乾燥し、収量6
5.0g(収率84%)の重合体を得た。得られた重合
体の重量平均分子量は、125,000であった。得ら
れたポリマーを、温度170℃でホットプレスして、プ
レスフィルムを作成した。作成したフィルムの物性を以
下に示す。 厚み:100μm 引張強度:340kg/cm2 (降伏) 伸び:420% 溶融張力(MT値):0.65(g) メルトフローインデックス(MI値):6.5(g/1
0分) 分解性試験の結果、フィルムは、強度が測定できないほ
ど劣化していた。
【0128】比較例4 ポリエチレン(ミラソン−11)を、温度170℃でホ
ットプレスして、プレスフィルムを作成した。作成した
フィルムの物性を以下に示す。 厚み:100μm 引張強度:220kg/cm2 (降伏) 伸び:500% 分解性試験の結果、変化は見られなかった。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年7月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項22
【補正方法】変更
【補正内容】
【化5】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
のである。〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
位の少なくとも一部に、式(6)(化6)で表される繰
り返し構造単位を含むものであることを特徴とする、分
解性共重合体。
【化6】 (k、l、m及びnは、それぞれ独立して、0以上の整
数であり、それらは同時に0ではない)
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正内容】
【0030】〔22〕 式1(化14)で表される多価
カルボン酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エス
テル結合を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式
2(化14)で表される多価カルボン酸であって、
【化14】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
のである。〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
位の少なくとも一部に、式(6)(化15)で表される
繰り返し構造単位を含むものであることを特徴とする、
分解性共重合体、
【化15】 (k、l、m及びnは、それぞれ独立して、0以上の整
数であり、それらは同時に0ではない)
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0079
【補正方法】変更
【補正内容】
【0079】本発明の共重合体は、前記脂肪族ポリエス
テルの繰り返し構造単位の少なくとも一部に、式(6)
(化22)で表される繰り返し構造単位を含むものであ
ってもよい。
【化22】 (k、l、m及びnは前記の意味を表す)
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0111
【補正方法】変更
【補正内容】
【0111】実施例2 88%L−乳酸90.0g、重量平均分子量450,0
00のポリアクリル酸の2%水溶液32.0g、酸化錫
(II)0.32gを加えて4時間で150℃まで昇温し
た後、150℃を保ちながら、360mmHgから3時
間かけて90mmHgまで減圧し、つづいて150℃/
50mmHgで2時間、さらに150℃/30mmHg
で2時間、系外に水を留去しながら加熱攪拌しオリゴマ
ー化を行った。その後、水分が10ppm以下であるo
−ジクロロベンゼン64gを加え、モレキュラーシーブ
3A49gと、水分が10ppm以下であるo−ジクロ
ロベンゼン68.5gが入った管を取り付け、還流によ
り留出する溶媒がモレキュラーシーブ層を通って再び系
内に戻るようにして、140℃/220mmHgで14
時間、さらに水分が10ppm以下であるo−ジクロロ
ベンゼン128gを加え11時間、系内に水を混入させ
ないようにしながら加熱攪拌し、反応した。なお、モレ
キュラーシーブ通過後の溶媒中の水分量は、2ppmで
あった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 63/78 C08G 63/78 (72)発明者 味岡 正伸 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 樋口 長二郎 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 加嶋 毅 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 高木 正利 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 亀岡 泰治 千葉県茂原市東郷1900番地 三井東圧化学 株式会社内 (72)発明者 山口 彰宏 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多価カルボン酸(A)と、(b1) ヒ
    ドロキシカルボン酸、(b2) ポリヒドロキシカルボ
    ン酸、(b3) 脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基
    酸、及び、(b4) 脂肪族多価アルコールと脂肪族多
    塩基酸との脂肪族ポリエステルからなる群から選択され
    た少なくとも1種(B)とを、脱水重縮合反応すること
    を特徴とする分解性共重合体の製造方法。
  2. 【請求項2】 多価カルボン酸(A)と、(b1−1)
    乳酸、(b1−2) グリコール酸、(b2−1)
    ポリ乳酸、(b2−2) ポリグリコール酸、(b3−
    1) エチレングリコール、及び、コハク酸、(b3−
    2) エチレングリコール、及び、アジピン酸、(b3
    −3) エチレングリコール、コハク酸、及び、アジピ
    ン酸、(b3−4) エチレングリコール、1,4−ブ
    タンジオール、及び、コハク酸、(b3−5) エチレ
    ングリコール、1,4−ブタンジオール、及び、アジピ
    ン酸、(b3−6) エチレングリコール、1,4−ブ
    タンジオール、コハク酸、及び、アジピン酸、(b3−
    7) 1,4−ブタンジオール、及び、コハク酸、(b
    3−8) 1,4−ブタンジオール、及び、アジピン
    酸、(b3−9) 1,4−ブタンジオール、コハク
    酸、及び、アジピン酸、(b4−1) ポリエチレンサ
    クシネート (b4−2) ポリブチレンサクシネート からなる群から選択された少なくとも1種(B)とを、
    脱水重縮合反応することを特徴とする分解性共重合体の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 脱水重縮合反応が、実質的に反応の進行
    を阻害しない程度の水分量の有機溶媒を含む反応系にお
    いて、触媒の存在下、脱水縮合反応を行なう工程を含む
    ものである、請求項1又は2記載の分解性共重合体の製
    造方法。
  4. 【請求項4】 脱水重縮合反応が、工程1として、触媒
    の存在下、溶剤の非存在下で、脱水縮合反応を行なう工
    程、及び、工程2として、工程1の生成物を、実質的に
    反応の進行を阻害しない程度の水分量の有機溶媒を含む
    反応系において、触媒の存在下、脱水縮合反応を行なう
    ことにより、工程1の生成物よりも実質的に高い重量平
    均分子量を有する生成物を生成する工程、とを含むもの
    である、請求項1又は2記載の分解性共重合体の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 「実質的に反応の進行を阻害しない程度
    の水分量の有機溶媒を含む反応系」を実現する手段が、
    連続操作及び/又は回分操作により、反応系内の有機溶
    媒の少なくとも一部を反応系外に排出すると共に、反応
    系外に排出した有機溶媒の水分量以下の水分量の有機溶
    媒を、反応系内に新たに装入するものである、請求項3
    又は4記載の分解性共重合体の製造方法。
  6. 【請求項6】 「実質的に反応の進行を阻害しない程度
    の水分量の有機溶媒を含む反応系」を実現する手段が、
    連続操作及び/又は回分操作により、反応系内の有機溶
    媒の少なくとも一部を反応系外に一旦取り出し、反応系
    外に一旦取り出した有機溶媒について、取り出す前の水
    分量以下の水分量となるように脱水処理し、その脱水処
    理した有機溶媒を、再び反応系内に戻すものである、請
    求項3又は4記載の分解性共重合体の製造方法。
  7. 【請求項7】 脱水処理が、有機溶剤を乾燥剤と接触さ
    せることによるものである、請求項6記載の分解性共重
    合体の製造方法。
  8. 【請求項8】 乾燥剤が、イオン交換樹脂、モレキュラ
    ーシーブ類、五酸化二リン及び金属水素化物からなる群
    から選択された少なくとも一種である、請求項7記載の
    分解性共重合体の製造方法。
  9. 【請求項9】 「実質的に反応の進行を阻害しない程度
    の水分量の有機溶媒を含む反応系」が、「50ppm以
    下の水分量の有機溶媒を含む反応系」である、請求項3
    乃至8記載の分解性共重合体の製造方法。
  10. 【請求項10】 工程1として、多価カルボン酸とヒド
    ロキシカルボン酸を触媒の存在下で脱水重縮合反応して
    共重合体を製造する工程、工程2として、脂肪族多価ア
    ルコールと脂肪族多塩基酸を脱水重縮合反応して脂肪族
    ポリエステルを製造する工程、並びに、工程3として、
    工程1で製造した共重合体、及び、工程2で製造した脂
    肪族ポリエステルを、実質的に反応の進行を阻害しない
    程度の水分量の反応系で、触媒の存在下、脱水縮合反応
    して共重合体を製造する工程、とを含むことを特徴とす
    る分解性共重合体の製造方法。
  11. 【請求項11】 工程1として、多価カルボン酸とポリ
    ヒドロキシカルボン酸を、実質的に反応の進行を阻害し
    ない程度の水分量の反応系で、触媒の存在下、脱水縮合
    反応して共重合体を製造する工程、工程2として、脂肪
    族多価アルコールと脂肪族多塩基酸を脱水重縮合反応し
    て脂肪族ポリエステルを製造する工程、並びに、工程3
    として、工程1で製造した共重合体、及び、工程2で製
    造した脂肪族ポリエステルを、実質的に反応の進行を阻
    害しない程度の水分量の反応系で、触媒の存在下、脱水
    縮合反応して共重合体を製造する工程、とを含むことを
    特徴とする分解性共重合体の製造方法。
  12. 【請求項12】 工程1として、多価カルボン酸とヒド
    ロキシカルボン酸を触媒の存在下で脱水重縮合反応し
    て、重量平均分子量1,000以上の共重合体を製造す
    る工程、工程2として、脂肪族多価アルコールと脂肪族
    多塩基酸を脱水重縮合反応して重量平均分子量5,00
    0以上の脂肪族ポリエステルを製造する工程、並びに、
    工程3として、工程1で製造した共重合体、及び、工程
    2で製造した脂肪族ポリエステルを、500ppm以下
    の水分量の有機溶媒を含む反応系で、触媒の存在下、脱
    水縮合反応して、重量平均分子量100,000以上の
    共重合体を製造する工程、とを含むことを特徴とする分
    解性共重合体の製造方法。
  13. 【請求項13】 工程1として、多価カルボン酸と重量
    平均分子量5,000以上のポリヒドロキシカルボン酸
    を500ppm以下の水分量の有機溶媒を含む反応系
    で、触媒の存在下、脱水縮合反応して、重量平均分子量
    20,000以上の共重合体を製造する工程、工程2と
    して、脂肪族多価アルコールと脂肪族多塩基酸を脱水重
    縮合反応して重量平均分子量5,000以上の脂肪族ポ
    リエステルを製造する工程、並びに、工程3として、工
    程1で製造した共重合体、及び、工程2で製造した脂肪
    族ポリエステルを、500ppm以下の水分量の有機溶
    媒を含む反応系で、触媒の存在下、脱水縮合反応して、
    重量平均分子量100,000以上の共重合体を製造す
    る工程、とを含むことを特徴とする分解性共重合体の製
    造方法。
  14. 【請求項14】 多価カルボン酸が、ポリアミノ酸、ア
    クリル酸系ポリマー、メタクリル酸系ポリマー、不飽和
    二塩基酸誘導体ポリマー、キトサン誘導体、糖カルボン
    酸誘導体からなる群から選択された少なくとも一種であ
    る、請求項1乃至13の何れかに記載の分解性共重合体
    の製造方法。
  15. 【請求項15】 ポリアミノ酸が、ポリアスパラギン酸
    及び/又はポリグルタミン酸である、請求項14記載の
    分解性共重合体の製造方法。
  16. 【請求項16】 請求項1乃至15の何れかに記載した
    製造方法により得られた分解性共重合体。
  17. 【請求項17】 請求項1乃至15の何れかに記載した
    製造方法により得られた、メルトフローインデックスが
    10g/10分において溶融張力が0.7g以上の分解
    性共重合体。
  18. 【請求項18】 請求項16又は17に記載した分解性
    共重合体からなる発泡体。
  19. 【請求項19】 請求項16又は17に記載した分解性
    共重合体からなるブロー成形体。
  20. 【請求項20】 式1(化1)で表される多価カルボン
    酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エステル結合
    を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式2(化
    1)で表される多価カルボン酸であって、 【化1】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
    シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
    酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
    して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
    のである〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
    位の少なくとも一部に、式(3)及び/又は式(4)
    (化2)で表される繰り返し構造単位を含むものである
    ことを特徴とする分解性共重合体。 【化2】
  21. 【請求項21】 式1(化3)で表される多価カルボン
    酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エステル結合
    を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式2(化
    3)で表される多価カルボン酸であって、 【化3】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
    シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
    酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
    して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
    のである〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
    位の少なくとも一部に、式(5)(化4)で表される繰
    り返し構造単位を含むものであることを特徴とする、分
    解性共重合体。 【化4】 (式中、k、l、m及びnは、それぞれ独立して、0以
    上の整数であり、それらが同時に0でなく、R1
    2 、R3 、R4 、R5 及びR6 は、それぞれ独立し
    て、枝分かれしていてもよい炭素原子数1〜20の炭化
    水素基である)
  22. 【請求項22】 式1(化5)で表される多価カルボン
    酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エステル結合
    を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式2(化
    5)で表される多価カルボン酸であって、 【化5】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
    シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
    酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
    して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
    のである。〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
    位の少なくとも一部に、式(6)(化6)で表される繰
    り返し構造単位を含むものであることを特徴とする、分
    解性共重合体。 【化6】 (k、l、m及びnは、それぞれ独立して、0以上の整
    数であり、それらは同時に0ではない)
  23. 【請求項23】 式1(化7)で表される多価カルボン
    酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エステル結合
    を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式2(化
    7)で表される多価カルボン酸であって、 【化7】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
    シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
    酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
    して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
    のである。〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
    位の少なくとも一部に、式(3)及び/又は式(4)
    (化8)で表される繰り返し構造単位を含むものであ
    り、 【化8】 式(2)の「X−CO−」が0.0001〜10重量%
    であり、式(3)で表される繰り返し構造単位が39〜
    96.9999重量%であり、式(4)で表される繰り
    返し構造単位が3.0〜51重量%である分解性共重合
    体。
  24. 【請求項24】 式1(化9)で表される多価カルボン
    酸の少なくとも1つのカルボキシル基を、エステル結合
    を介して脂肪族ポリエステルで化学修飾した式2(化
    9)で表される多価カルボン酸であって、 【化9】 〔式(1)は、多価カルボン酸のうちの一つのカルボキ
    シル基を示したものであり、式(2)は、多価カルボン
    酸のうちの一つのカルボキシル基を、エステル結合を介
    して脂肪族ポリエステルで化学修飾したものを示したも
    のである〕 かつ、前記脂肪族ポリエステルが、その繰り返し構造単
    位の少なくとも一部に、ヒドロキシカルボン酸からなる
    構造単位、及び/又は、多価カルボン酸と多価アルコー
    ルが脱水縮合した構造単位を含むものであり、式(2)
    の「X−CO−」が0.0001〜10重量%であり、
    ヒドロキシカルボン酸からなる構造単位が39〜96.
    9999重量%であり、多価カルボン酸と多価アルコー
    ルが脱水縮合した構造単位が3.0〜51重量%である
    分解性共重合体。
  25. 【請求項25】 請求項20乃至24の何れかに記載し
    た、メルトフローインデックスが10g/10分におい
    て溶融張力が0.7g以上の、分解性共重合体。
  26. 【請求項26】 請求項20乃至25の何れかに記載し
    た分解性共重合体からなる発泡体。
  27. 【請求項27】 請求項20乃至25の何れかに記載し
    た分解性共重合体からなるブロー成形体。
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WO2008078413A1 (ja) 2006-12-22 2008-07-03 Unitika Ltd. 生分解性ポリエステル樹脂組成物、および、それより得られる成形体、発泡体、成形容器

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WO2008078413A1 (ja) 2006-12-22 2008-07-03 Unitika Ltd. 生分解性ポリエステル樹脂組成物、および、それより得られる成形体、発泡体、成形容器

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