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JP2019131720A - Plasticizer and resin composition containing the same - Google Patents

Plasticizer and resin composition containing the same Download PDF

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JP2019131720A JP2018015413A JP2018015413A JP2019131720A JP 2019131720 A JP2019131720 A JP 2019131720A JP 2018015413 A JP2018015413 A JP 2018015413A JP 2018015413 A JP2018015413 A JP 2018015413A JP 2019131720 A JP2019131720 A JP 2019131720A
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Abstract

To provide a biodegradable plasticizer and a resin plasticization method useful for plasticization of resin, and a biodegradable resin composition containing the plasticizer and a molding thereof.SOLUTION: Relative to 100 pts.wt. of a thermoplastic resin such as a polyester resin, added is a biodegradable plasticizer, which is an oligomer of 3-hydroxyalkanoic acid (e.g. 3-hydroxybutyric acid) or an oligomer its carboxyl group terminal alkyl-esterified at a rate of 0.1-50 pts.wt., to plasticize the resin.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、3−ヒドロキシ酪酸(3−ヒドロキシブタン酸又は3HB)などの3−ヒドロキシアルカン酸の単独又は共重合オリゴマーで形成された可塑剤(又は生分解性可塑剤)と、この可塑剤を添加して樹脂の可塑性を促進する方法、樹脂組成物(又は生分解性樹脂組成物)並びにその成形体に関する。   The present invention relates to a plasticizer (or biodegradable plasticizer) formed of a homopolymer or copolymer oligomer of 3-hydroxyalkanoic acid such as 3-hydroxybutyric acid (3-hydroxybutanoic acid or 3HB), and this plasticizer. The present invention relates to a method for adding resin to promote plasticity, a resin composition (or biodegradable resin composition), and a molded article thereof.

環境保全や持続可能な社会の構築などの観点から、プラスチック原料の一部又は全部をバイオマス化することが検討され、バイオベースプラスチック(生分解性プラスチック)の利用が進んでいる。生分解性プラスチックとしては、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)、ポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ乳酸(PLA)などが知られている。しかし、これらの生分解性プラスチックの多くは、結晶化速度が小さく、力学特性が低いという課題がある。このような課題を解決するため、特開2000−17163号公報(特許文献1)には、成形加工性を改善するため、L−乳酸単位を主たる単位とする非晶性ポリマー(A)と、D−乳酸単位を主たる単位とする非晶性ポリマー(B)とを溶融ブレンドし、高結晶性のポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー組成物を得ることが記載されている。また、特開2017−101256号公報(特許文献2)には、結晶化速度を改善して成形加工速度を向上させるとともに、結晶を微小化して成形品の機械物性の経時変化を抑制するため、ペンタエリスリトールを核剤として添加することが記載されている。   From the viewpoints of environmental conservation and the establishment of a sustainable society, it has been considered to convert part or all of plastic raw materials into biomass, and bio-based plastics (biodegradable plastics) are being used. Known biodegradable plastics include polybutylene succinate (PBS), polybutylene succinate adipate (PBSA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polycaprolactone (PCL), and polylactic acid (PLA). However, many of these biodegradable plastics have the problem of low crystallization speed and low mechanical properties. In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-17163 (Patent Document 1) describes an amorphous polymer (A) having an L-lactic acid unit as a main unit in order to improve molding processability, It is described that a highly crystalline polylactic acid stereocomplex polymer composition is obtained by melt blending with an amorphous polymer (B) mainly composed of D-lactic acid units. In addition, JP 2017-101256 A (Patent Document 2) discloses a technique for improving the crystallization speed to improve the molding processing speed and minimizing the crystal to suppress the change in mechanical properties of the molded article with time. The addition of pentaerythritol as a nucleating agent is described.

一方、生分解性プラスチックの多くは、好気条件でしか有効に分解できず、嫌気条件では十分な速度で分解できない。H.Yagi et al., Polymer Degradation and Stability 110 (2014) 278-283(非特許文献1)には、各種の生分解性ポリエステルの嫌気条件での生分解性が評価され、PLA、PCL、PBSに比べて、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)が嫌気的条件で高い分解性を示すことが記載されている。このように、前記生分解性プラスチックの中でもPHBは、嫌気的条件で効率よく分解される数少ないバイオ由来のポリマーであるが、固くて脆い性質があるため、実用化に至っていない。   On the other hand, many biodegradable plastics can be effectively decomposed only under aerobic conditions and cannot be decomposed at a sufficient rate under anaerobic conditions. H. Yagi et al., Polymer Degradation and Stability 110 (2014) 278-283 (Non-patent Document 1) evaluates the biodegradability of various biodegradable polyesters under anaerobic conditions, and includes PLA, PCL, and PBS. As compared with the above, it is described that polyhydroxybutyric acid (PHB) exhibits high degradability under anaerobic conditions. As described above, among the biodegradable plastics, PHB is a few bio-derived polymers that are efficiently decomposed under anaerobic conditions, but has not been put into practical use because of its hard and brittle nature.

特開昭63−269989号公報(特許文献3)には、吉草酸の存在下でPHB生産能を有する微生物を培養し、菌体中に、酪酸に対する吉草酸の割合が大きな共重合体(D−(−)−3−ヒドロキシブチレートが50モル%以上、D−(−)−3−ヒドロキシバリレートが50モル%以上のランダム共重合体)が記載されている。この共重合体では、吉草酸との共重合(内部可塑化により)、PHBの耐衝撃性などを改善できるものの、合成した時点で共重合体の特性が定まってしまうため、生分解性を維持しつつ、共重合体の特性を調整することができない。   JP-A-63-269899 (Patent Document 3) discloses that a microorganism having a PHB-producing ability is cultured in the presence of valeric acid, and a copolymer having a large ratio of valeric acid to butyric acid in the cell (D -(-)-3-hydroxybutyrate is 50 mol% or more and D-(-)-3-hydroxyvalerate is a random copolymer having 50 mol% or more). Although this copolymer can improve the copolymerization with valeric acid (by internal plasticization) and impact resistance of PHB, the characteristics of the copolymer are determined at the time of synthesis, so the biodegradability is maintained. However, the properties of the copolymer cannot be adjusted.

特開2000−289104号公報(特許文献4)には、PHBにポリカプロラクトンを添加してコンポジット化した組成物が記載されている。しかし、この組成物では、外部可塑化するポリカプロラクトンにより生分解性、特に嫌気的条件での分解性が低下する。   Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-289104 (Patent Document 4) describes a composition obtained by adding polycaprolactone to PHB to form a composite. However, in this composition, polycaprolactone which is externally plasticized deteriorates biodegradability, particularly degradability under anaerobic conditions.

このように、これらの文献には、生分解性(特に嫌気的条件での生分解性)が高く、熱可塑性樹脂を容易に可塑化して樹脂の物性を調整可能な可塑剤(可塑化効果の高い可塑剤)については記載されていない。   As described above, these documents have a high biodegradability (especially biodegradability under anaerobic conditions) and can easily plasticize a thermoplastic resin to adjust the physical properties of the resin. High plasticizer) is not described.

なお、特開2015−29484号公報(特許文献5)には、アルコールの存在下、所定の微生物を培養し、重量平均分子量が5000〜40000と低く、カルボキシル基末端がC1−6アルキルエステルとして修飾されたポリヒドロキシアルカン酸を、ポリヒドロキシアルカノエートの結晶核剤として使用することが記載されている。この文献には、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸−co−3−ヒドロキシヘキンサン酸)(PHBH)100重量部に対して、低分子量(数平均分子量9000、重量平均分子量20000)であり、かつカルボキシル基末端がエチルエステル化されたポリ(3−ヒドロキシ酪酸)(sPHB)1重量部を溶融混合した組成物において、結晶化速度が向上したことが記載されている。 In JP-A-2015-29484 (Patent Document 5), a predetermined microorganism is cultured in the presence of alcohol, the weight average molecular weight is as low as 5,000 to 40,000, and the carboxyl group terminal is a C 1-6 alkyl ester. The use of modified polyhydroxyalkanoic acids as crystal nucleating agents for polyhydroxyalkanoates is described. This document describes a low molecular weight (number average molecular weight 9000, weight average molecular weight 20000) and carboxyl group based on 100 parts by weight of poly (3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyhexyne acid) (PHBH). It is described that the crystallization speed is improved in a composition obtained by melt-mixing 1 part by weight of poly (3-hydroxybutyric acid) (sPHB) having terminal ethyl esterification.

特開2000−17163号公報(特許請求の範囲、[0016])JP 2000-17163 A (Claims, [0016]) 特開2017−101256号公報(特許請求の範囲、[0008])JP 2017-101256 A (Claims, [0008]) 特開昭63−269989号公報(特許請求の範囲、問題点を解決するための手段、作用)JP-A 63-269989 (Claims, Means for Solving Problems, Action) 特開2000−289104号公報(特許請求の範囲)JP 2000-289104 A (Claims) 特開2015−29484号公報(特許請求の範囲、実施例)JP 2015-29484 A (Claims, Examples)

H.Yagi et al., Polymer Degradation and Stability 110 (2014) 278-283(Table 1)H.Yagi et al., Polymer Degradation and Stability 110 (2014) 278-283 (Table 1)

従って、本発明の目的は、生分解性が高く、熱可塑性樹脂を可塑化可能な可塑剤、及び前記可塑剤を含む樹脂組成物(又は生分解性樹脂組成物)とその成形体を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasticizer having high biodegradability and capable of plasticizing a thermoplastic resin, a resin composition (or biodegradable resin composition) containing the plasticizer, and a molded product thereof. There is.

本発明の他の目的は、嫌気条件での生分解性(嫌気的生分解性)、および熱可塑性樹脂に対する可塑化効果が高く、熱可塑性樹脂の物性を容易に調整可能な可塑剤(又は生分解性可塑剤)、及び樹脂組成物(又は生分解性樹脂組成物)とその成形体を提供することにある。   Another object of the present invention is a plasticizer (or biodegradable under anaerobic conditions (anaerobic biodegradability)), which has a high plasticizing effect on a thermoplastic resin and can easily adjust the physical properties of the thermoplastic resin. It is to provide a degradable plasticizer), a resin composition (or a biodegradable resin composition), and a molded body thereof.

本発明のさらに他の目的は、熱可塑性樹脂(例えば、生分解性樹脂)との相溶性が高く、溶融成形性が高く、コンポジット化が容易な可塑剤、この可塑剤を含む樹脂組成物とその成形体を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a plasticizer having a high compatibility with a thermoplastic resin (for example, a biodegradable resin), a high melt moldability, and an easy composite, and a resin composition containing the plasticizer, The object is to provide the molded body.

本発明の別の目的は、前記可塑剤を用いて熱可塑性樹脂の可塑化を改善する方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a method for improving plasticization of a thermoplastic resin using the plasticizer.

本発明者らは、自然界に存在するポリ(3−ヒドロキシ酪酸)(PHB)などのポリ(3−ヒドロキシアルカン酸)の生分解性(特に嫌気的生分解性)が極めて高いことに着目し、樹脂(特に、熱可塑性樹脂、例えば、PHBなどの生分解性プラスチック)の可塑化について検討したところ、3−ヒドロキシ酪酸(3HB)などの3−ヒドロキシアルカン酸のオリゴマー又はそのエステルを前記熱可塑性樹脂に添加すると、熱可塑性樹脂に対する相溶性が高く、可塑剤として有効に機能し、生分解性(特に嫌気的生分解性)及び成形性を改善することを見いだし、本発明を完成した。   The present inventors pay attention to the extremely high biodegradability (especially anaerobic biodegradability) of poly (3-hydroxyalkanoic acid) such as poly (3-hydroxybutyric acid) (PHB) existing in nature, When plasticization of a resin (in particular, a thermoplastic resin, for example, a biodegradable plastic such as PHB) was examined, an oligomer of 3-hydroxyalkanoic acid such as 3-hydroxybutyric acid (3HB) or an ester thereof was used as the thermoplastic resin. It has been found that when it is added, it has high compatibility with thermoplastic resins, functions effectively as a plasticizer, improves biodegradability (especially anaerobic biodegradability) and moldability, and has completed the present invention.

すなわち、本発明の可塑剤(又は生分解性可塑剤)は、3−ヒドロキシアルカン酸の単独又は共重合オリゴマーで形成され、末端に遊離のカルボキシル基又はアルコキシカルボニル基(カルボキシル基をアルキルエステル化したエステル基)を有している。   That is, the plasticizer (or biodegradable plasticizer) of the present invention is formed of a 3-hydroxyalkanoic acid homopolymer or copolymer oligomer, and has a free carboxyl group or alkoxycarbonyl group (carboxyl group alkylated as a terminal). Ester group).

3−ヒドロキシアルカン酸は、2位がメチレン基(活性メチレン基)である化合物、例えば、少なくとも3−ヒドロキシC4−12アルカン酸、例えば、3−ヒドロキシブタン酸(3−ヒドロキシ酪酸又は3HB)を含んでいてもよい。3−ヒドロキシブタン酸はR体であってもよい。すなわち、3−ヒドロキシアルカン酸は、少なくとも3−ヒドロキシブタン酸のR体を含んでいてもよい。末端カルボキシル基は修飾されてC1−10アルコキシカルボニル基を形成していてもよい。また、前記オリゴマーの分子量は、例えば、数平均分子量180〜3000程度であってもよい。 3-hydroxyalkanoic acid is a compound in which the 2-position is a methylene group (active methylene group), for example, at least 3- hydroxyC 4-12 alkanoic acid, such as 3-hydroxybutanoic acid (3-hydroxybutyric acid or 3HB). May be included. 3-hydroxybutanoic acid may be in the R form. That is, 3-hydroxyalkanoic acid may contain at least an R-form of 3-hydroxybutanoic acid. The terminal carboxyl group may be modified to form a C 1-10 alkoxycarbonyl group. Further, the molecular weight of the oligomer may be, for example, about a number average molecular weight of 180 to 3000.

このような可塑剤は、樹脂(例えば、連結基として少なくともエステル結合又はアミド結合を有する生分解性樹脂、硬質で脆い樹脂など)を可塑化するのに有用である。そのため、本発明は、樹脂(生分解性熱可塑性樹脂など)と、前記可塑剤(又は生分解性可塑剤)とを含む樹脂組成物(生分解性樹脂組成物);樹脂(生分解性熱可塑性樹脂など)に、前記可塑剤(又は生分解性可塑剤)を添加し、樹脂の可塑性を改善する方法(又は可塑化する方法)も包含する。   Such a plasticizer is useful for plasticizing a resin (for example, a biodegradable resin having at least an ester bond or an amide bond as a linking group, a hard and brittle resin, or the like). Therefore, the present invention provides a resin composition (biodegradable resin composition) containing a resin (such as a biodegradable thermoplastic resin) and the plasticizer (or biodegradable plasticizer); a resin (biodegradable heat). A method of improving the plasticity of the resin (or a method of plasticizing) by adding the plasticizer (or biodegradable plasticizer) to a plastic resin or the like is also included.

前記樹脂は、生分解性樹脂を含んでいてもよく、通常、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂から選択された少なくとも一種を含んでいてもよい。例えば、樹脂は、ヒドロキシアルカン酸(例えば、3−ヒドロキシアルカン酸)の単独又は共重合体を含んでいてもよい。可塑剤の使用量は、例えば、樹脂100重量部に対して0.1〜50重量部程度であってもよい。   The resin may contain a biodegradable resin, and may usually contain at least one selected from a polyester resin, a polyamide resin, a polyesteramide resin, a polyester carbonate resin, and a polycarbonate resin. For example, the resin may contain a homo- or copolymer of hydroxyalkanoic acid (eg, 3-hydroxyalkanoic acid). The amount of the plasticizer used may be, for example, about 0.1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.

本発明は、さらに、樹脂組成物(又は生分解性樹脂組成物)で形成された成形体も包含する。   The present invention further includes a molded body formed of a resin composition (or a biodegradable resin composition).

なお、本明細書及び特許請求の範囲において、ヒドロキシアルカン酸とは、対応するラクトン、及び反応性誘導体も含む意味で用いる場合がある。   In the present specification and claims, the term “hydroxyalkanoic acid” may be used in the sense of including the corresponding lactone and reactive derivative.

本発明では、少なくとも3−ヒドロキシアルカン酸を含む単量体を重合したオリゴマーを含む可塑剤を形成できるため、高い生分解性(好気条件だけでなく、嫌気条件での生分解性)を備えているとともに、樹脂(例えば、エステル結合を含む熱可塑性樹脂、特に硬く脆い生分解性樹脂)を有効に可塑化でき、樹脂の可塑性を改善できる。特に、嫌気条件での生分解性(嫌気的生分解性)が高く、樹脂(熱可塑性樹脂など)に対する可塑化効果も高い。そのため、樹脂の物性を容易に調整できる。さらに、熱可塑性樹脂との相溶性が高く、高い溶融流動性で溶融成形性を改善でき、コンポジット化が容易である。   In the present invention, since a plasticizer containing an oligomer obtained by polymerizing a monomer containing at least 3-hydroxyalkanoic acid can be formed, high biodegradability (not only aerobic conditions but also anaerobic conditions) is provided. In addition, a resin (for example, a thermoplastic resin including an ester bond, particularly a hard and brittle biodegradable resin) can be effectively plasticized, and the plasticity of the resin can be improved. In particular, the biodegradability (anaerobic biodegradability) under anaerobic conditions is high, and the plasticizing effect on a resin (such as a thermoplastic resin) is also high. Therefore, the physical properties of the resin can be easily adjusted. Furthermore, it has high compatibility with thermoplastic resins, can improve melt moldability with high melt fluidity, and can be easily made into a composite.

[可塑剤(生分解性可塑剤)]
本発明の可塑剤は、3−ヒドロキシアルカン酸の単独又は共重合オリゴマーを含み、生分解性(特に、嫌気分解性)を有している。そのため、本発明の可塑剤を、生分解性可塑剤という場合がある。3−ヒドロキシアルカン酸(又は3−ヒドロキシアルカンカルボン酸)としては、例えば、3−ヒドロキシプロパン酸、3−ヒドロキシブタン酸(3−ヒドロキシ酪酸)、3−ヒドロキシペンタン酸(3−ヒドロキシ吉草酸)、3−ヒドロキシ−3−メチル−ブタン酸(3−ヒドロキシイソ吉草酸)、3−ヒドロキシヘキサン酸、3−ヒドロキシへプタン酸、3−ヒドロキシオクタン酸、3−ヒドロキシノナン酸、3−ヒドロキシデカン酸などの3−ヒドロキシC4−12アルカン酸(3−ヒドロキシC3−11アルカン−カルボン酸)などが例示できる。
[Plasticizer (biodegradable plasticizer)]
The plasticizer of the present invention contains a homopolymer or copolymer oligomer of 3-hydroxyalkanoic acid and has biodegradability (particularly anaerobic degradability). Therefore, the plasticizer of the present invention may be referred to as a biodegradable plasticizer. Examples of 3-hydroxyalkanoic acid (or 3-hydroxyalkanecarboxylic acid) include, for example, 3-hydroxypropanoic acid, 3-hydroxybutanoic acid (3-hydroxybutyric acid), 3-hydroxypentanoic acid (3-hydroxyvaleric acid), 3-hydroxy-3-methyl-butanoic acid (3-hydroxyisovaleric acid), 3-hydroxyhexanoic acid, 3-hydroxyheptanoic acid, 3-hydroxyoctanoic acid, 3-hydroxynonanoic acid, 3-hydroxydecanoic acid, etc. And 3-hydroxy C 4-12 alkanoic acid (3-hydroxy C 3-11 alkane-carboxylic acid).

反応成分(原料)としての3−ヒドロキシアルカン酸は、対応するラクトン、例えば、β−ブチロラクトン、β−バレロラクトン、β−ピバロラクトンなどであってもよい。さらに、反応成分(原料)としての3−ヒドロキシアルカン酸は、反応性誘導体、例えば、酸ハライド(酸クロライドなど)、低級アルキルエステル(例えば、メチルエステル、エチルエステルなどのC1−4アルキルエステル、特にC1−2アルキルエステル)であってもよい。 The 3-hydroxyalkanoic acid as a reaction component (raw material) may be a corresponding lactone such as β-butyrolactone, β-valerolactone, β-pivalolactone, and the like. Furthermore, 3-hydroxyalkanoic acid as a reaction component (raw material) is a reactive derivative such as an acid halide (acid chloride or the like), a lower alkyl ester (for example, a C 1-4 alkyl ester such as a methyl ester or an ethyl ester), In particular, it may be a C1-2 alkyl ester).

これらの3−ヒドロキシアルカン酸は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの3−ヒドロキシアルカン酸のうち、生分解性の点から、通常、少なくとも3−ヒドロキシC4−12アルカン酸(例えば、3−ヒドロキシC4−10アルカン酸、好ましくは3−ヒドロキシC4−8アルカン酸、さらに好ましくは3−ヒドロキシC4−6アルカン酸、特に3−ヒドロキシブタン酸)が使用される。3−ヒドロキシアルカン酸のヒドロキシル基は、一級ヒドロキシル基であってもよいが、通常、2級ヒドロキシル基である場合が多い。 These 3-hydroxyalkanoic acids can be used alone or in combination of two or more. Among these 3-hydroxyalkanoic acids, at least 3- hydroxyC 4-12 alkanoic acids (for example, 3- hydroxyC 4-10 alkanoic acids, preferably 3-hydroxyC 4- 8 alkanoic acids, more preferably 3-hydroxy C 4-6 alkanoic acids, especially 3-hydroxybutanoic acid) are used. The hydroxyl group of 3-hydroxyalkanoic acid may be a primary hydroxyl group, but is usually a secondary hydroxyl group in many cases.

生分解性可塑剤は、少なくとも3−ヒドロキシアルカン酸を単量体として重合したオリゴマー、すなわち、単独又は共重合オリゴマー(オリゴ(ヒドロキシアルカノエート))で形成できる。3−ヒドロキシアルカン酸としては、少なくとも3−ヒドロキシブタン酸(第1の3−ヒドロキシアルカン酸)を用いる場合が多く、3−ヒドロキシブタン酸(第1の3−ヒドロキシアルカン酸)を単独で用いてもよく、異なる3−ヒドロキシアルカン酸(第2の3−ヒドロキシアルカン酸)と併用してもよい。第1の3−ヒドロキシアルカン酸と第2の3−ヒドロキシアルカン酸との割合(モル比)は、前者/後者=50/50〜100/0(例えば、60/40〜99/1)、好ましくは70/30〜100/0(例えば、75/25〜97/3)、さらに好ましくは80/20〜100/0(例えば、85/15〜95/5)程度であってもよく、通常、85/15〜100/0程度であってもよい。   The biodegradable plasticizer can be formed of an oligomer obtained by polymerizing at least 3-hydroxyalkanoic acid as a monomer, that is, a single or copolymerized oligomer (oligo (hydroxyalkanoate)). As 3-hydroxyalkanoic acid, at least 3-hydroxybutanoic acid (first 3-hydroxyalkanoic acid) is often used, and 3-hydroxybutanoic acid (first 3-hydroxyalkanoic acid) is used alone. It may also be used in combination with a different 3-hydroxyalkanoic acid (second 3-hydroxyalkanoic acid). The ratio (molar ratio) between the first 3-hydroxyalkanoic acid and the second 3-hydroxyalkanoic acid is the former / the latter = 50/50 to 100/0 (for example, 60/40 to 99/1), preferably May be about 70/30 to 100/0 (for example, 75/25 to 97/3), more preferably about 80/20 to 100/0 (for example, 85/15 to 95/5). It may be about 85/15 to 100/0.

3−ヒドロキシアルカン酸は、光学異性体(R体、S体)、ラセミ体のいずれであってもよく、R体であるのが好ましい。特に、3−ヒドロキシブタン酸はR体であるのが好ましく、3−ヒドロキシアルカン酸は少なくとも3−ヒドロキシブタン酸のR体を含むのが好ましい。   The 3-hydroxyalkanoic acid may be either an optical isomer (R-form, S-form) or a racemate, and is preferably an R-form. In particular, 3-hydroxybutanoic acid is preferably R-form, and 3-hydroxyalkanoic acid preferably contains at least R-form of 3-hydroxybutanoic acid.

さらに、生分解性可塑剤は、第1のヒドロキシカルボン酸(第1の単量体)としての3−ヒドロキシアルカン酸と、第2のヒドロキシカルボン酸(第2の単量体)との共重合オリゴマーで形成してもよい。   Furthermore, the biodegradable plasticizer is a copolymer of 3-hydroxyalkanoic acid as the first hydroxycarboxylic acid (first monomer) and the second hydroxycarboxylic acid (second monomer). You may form with an oligomer.

第2のヒドロキシカルボン酸(第2の単量体)は、例えば、ヒドロキシシクロアルカンカルボン酸(ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸など)、ヒドロキシアレーンカルボン酸(ヒドロキシ安息香酸など)又はそれらのアルキルエステルであってもよいが、通常、ヒドロキシアルカン酸又はそのアルキルエステルである場合が多い。   The second hydroxycarboxylic acid (second monomer) may be, for example, a hydroxycycloalkanecarboxylic acid (such as hydroxycyclohexanecarboxylic acid), a hydroxyarene carboxylic acid (such as hydroxybenzoic acid), or an alkyl ester thereof. Usually, it is often a hydroxyalkanoic acid or an alkyl ester thereof.

ヒドロキシアルカン酸としては、例えば、グリコール酸、2−ヒドロキシプロパン酸(乳酸)、2−ヒドロキシブタン酸(2−ヒドロキシ酪酸)、4−ヒドロキシブタン酸、2−ヒドロキシペンタン酸(2−ヒドロキシ吉草酸)、4−ヒドロキシペンタン酸、5−ヒドロキシペンタン酸、2−ヒドロキシ−2−メチル−ペンタン酸、4−ヒドロキシヘキサン酸、6−ヒドロキシヘキサン酸、6−ヒドロキシヘプタン酸、7−ヒドロキシヘプタン酸、8−ヒドロキシオクタン酸、9−ヒドロキシノナン酸、10−ヒドロキシデカン酸などのC1−6アルキル基を有していてもよいヒドロキシC2−15アルカン酸(特に、ヒドロキシC2−12アルカン酸)などが例示できる。第2の単量体としては、ヒドロキシC2−6アルカン酸(例えば、グリコール酸、乳酸、ヒドロキシ酪酸など)を用いる場合が多い。なお、第2の単量体としてのヒドロキシカルボン酸は、前記第1の単量体と同様に、アルキルエステルであってもよく、対応するラクトン、例えば、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−ジメチルブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのジC1−12アルキル基を有していてもよいC3−15ラクトン;酸ハライドであってもよい。 Examples of the hydroxyalkanoic acid include glycolic acid, 2-hydroxypropanoic acid (lactic acid), 2-hydroxybutanoic acid (2-hydroxybutyric acid), 4-hydroxybutanoic acid, and 2-hydroxypentanoic acid (2-hydroxyvaleric acid). 4-hydroxypentanoic acid, 5-hydroxypentanoic acid, 2-hydroxy-2-methyl-pentanoic acid, 4-hydroxyhexanoic acid, 6-hydroxyhexanoic acid, 6-hydroxyheptanoic acid, 7-hydroxyheptanoic acid, 8- Hydroxy C 2-15 alkanoic acid (particularly, hydroxy C 2-12 alkanoic acid) which may have a C 1-6 alkyl group such as hydroxyoctanoic acid, 9-hydroxynonanoic acid, 10-hydroxydecanoic acid, etc. It can be illustrated. As the second monomer, hydroxy C 2-6 alkanoic acid (eg, glycolic acid, lactic acid, hydroxybutyric acid, etc.) is often used. The hydroxycarboxylic acid as the second monomer may be an alkyl ester as in the first monomer, and corresponding lactones such as β-propiolactone, γ-butyrolactone, C 3-15 lactone optionally having a di-C 1-12 alkyl group such as γ-dimethylbutyrolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, etc .; may be an acid halide.

第1のヒドロキシカルボン酸(第1の単量体)と第2のヒドロキシカルボン酸(第2の単量体)との割合は、前者/後者(モル比)=50/50〜100/0(例えば、65/35〜99/1)、好ましくは70/30〜100/0(例えば、75/25〜95/5)、さらに好ましくは80/20〜100/0(例えば、90/10〜95/5)程度であってもよく、通常、85/15〜100/0(例えば、80/20〜90/10)程度であってもよい。   The ratio of the first hydroxycarboxylic acid (first monomer) to the second hydroxycarboxylic acid (second monomer) is the former / the latter (molar ratio) = 50/50 to 100/0 ( For example, 65/35 to 99/1), preferably 70/30 to 100/0 (for example, 75/25 to 95/5), more preferably 80/20 to 100/0 (for example, 90/10 to 95). / 5), and usually 85/15 to 100/0 (for example, 80/20 to 90/10).

このようなオリゴマー(単独又は共重合オリゴマー)は、遊離のカルボキシル基(末端カルボキシル基)を有していてもよく、遊離のカルボキシル基(末端カルボキシル基)はアルキルエステル化により修飾されてアルコキシカルボニル基を形成していてもよい。このようなアルコキシカルボニル基は、例えば、アルコールによるアルキルエステルに対応して、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、s−ブトキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1−12アルコキシカルボニル基などであってもよい。アルコキシカルボニル基は、直鎖状又は分岐鎖状C1−10アルコキシカルボニル基、好ましくはC1−6アルコキシカルボニル基、さらに好ましくはC1−4アルコキシカルボニル基であってもよい。遊離のカルボキシル基(末端カルボキシル基)をアルキルエステル化すると、熱安定性を高めることができるともに、樹脂との相溶性を向上でき、高い可塑化効果が得られるようである。さらに、オリゴマーであるため、樹脂組成物の溶融流動性を向上でき、成形性を向上でき、遊離のカルボキシル基をアルキルエステル化すると、高い熱安定性で、さらに溶融流動性及び成形性を向上できるようである。 Such an oligomer (single or copolymer oligomer) may have a free carboxyl group (terminal carboxyl group), and the free carboxyl group (terminal carboxyl group) is modified by alkyl esterification to form an alkoxycarbonyl group. May be formed. Such alkoxycarbonyl groups include, for example, methoxycarbonyl groups, ethoxycarbonyl groups, propoxycarbonyl groups, isopropoxycarbonyl groups, butoxycarbonyl groups, s-butoxycarbonyl groups, t-butoxycarbonyl groups corresponding to alcohol alkyl esters. It may be a linear or branched C 1-12 alkoxycarbonyl group such as a group, a pentyloxycarbonyl group, a hexyloxycarbonyl group, or an octyloxycarbonyl group. The alkoxycarbonyl group may be a linear or branched C 1-10 alkoxycarbonyl group, preferably a C 1-6 alkoxycarbonyl group, more preferably a C 1-4 alkoxycarbonyl group. When a free carboxyl group (terminal carboxyl group) is converted to an alkyl ester, the thermal stability can be improved, the compatibility with the resin can be improved, and a high plasticizing effect can be obtained. Furthermore, since it is an oligomer, the melt fluidity of the resin composition can be improved, the moldability can be improved, and when a free carboxyl group is alkylesterified, the melt fluidity and moldability can be further improved with high thermal stability. It seems.

なお、オリゴマーの遊離のカルボキシル基の全てがエステル化される必要はなく、カルボキシル基及びアルコキシカルボニル基全体に対して、アルコキシカルボニル基の割合は、例えば、10〜100モル%(例えば、30〜99モル%)、好ましくは50〜100モル%(例えば、60〜97モル%)、さらに好ましくは75〜100モル%(例えば、80〜95モル%)程度であってもよい。   In addition, it is not necessary that all the free carboxyl groups of the oligomer are esterified, and the ratio of the alkoxycarbonyl group to the entire carboxyl group and alkoxycarbonyl group is, for example, 10 to 100 mol% (for example, 30 to 99). Mol%), preferably 50 to 100 mol% (for example, 60 to 97 mol%), more preferably about 75 to 100 mol% (for example, 80 to 95 mol%).

なお、オリゴマー(単独又は共重合オリゴマー)に残存する遊離ヒドロキシル基は、必要により、慣用の末端封止剤で封止又は保護してもよい。例えば、遊離ヒドロキシル基は、カルボン酸又は酸ハライドで封止してもよく、トリアルキルシリル基などで封止してもよい。   In addition, you may seal or protect the free hydroxyl group which remain | survives in an oligomer (single or copolymerization oligomer) with a conventional terminal blocker as needed. For example, the free hydroxyl group may be sealed with a carboxylic acid or acid halide, or may be sealed with a trialkylsilyl group or the like.

このような可塑剤は、分子量の低いオリゴマーの形態であるため、樹脂に対する可塑化効果が大きいとともに、樹脂の溶融流動性を有効に改善できる。また、少なくとも3−ヒドロキシアルカン酸を単量体とし、かつ主たる骨格が脂肪族骨格であるため、生分解性が高いだけでなく、所定の樹脂に対して高い生分解性を付与することもできる。   Since such a plasticizer is in the form of an oligomer having a low molecular weight, it has a large plasticizing effect on the resin and can effectively improve the melt fluidity of the resin. Further, since at least 3-hydroxyalkanoic acid is used as a monomer and the main skeleton is an aliphatic skeleton, not only high biodegradability but also high biodegradability can be imparted to a predetermined resin. .

なお、単量体としての前記3−ヒドロキシアルカン酸とその低級アルキルエステルは熱安定性が低く、樹脂との溶融混練に適していないものの、重合体とする(又はオリゴマー化する)ことにより可塑剤の熱安定性を向上できる。生分解性可塑剤の分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)で測定したとき、ポリスチレン換算で、数平均分子量Mn7000〜10000程度と比較的高くてもよいが、通常、数平均分子量Mnが180〜3000程度の低分子量、例えば、180〜2500(例えば、250〜2000)、好ましくは300〜1500(例えば、400〜1200)、さらに好ましくは500〜1000(例えば、600〜1000)、通常、500〜1500(例えば、700〜1000)程度であってもよい。重量平均分子量Mwは、例えば、200〜10000程度の範囲から選択でき、300〜9000(例えば、500〜8000)、好ましくは600〜7500(例えば、700〜5000)、さらに好ましくは800〜3000(例えば、900〜2000)程度であってもよい。さらに、分子量分布(分散度)Mw/Mnは、例えば、1〜5(例えば、1〜3.5)、好ましくは1.1〜3(例えば、1.2〜2.5)、さらに好ましくは1.2〜2(例えば、1.3〜1.7)程度であってもよい。   The 3-hydroxyalkanoic acid and its lower alkyl ester as a monomer have low thermal stability and are not suitable for melt-kneading with a resin, but are made into a polymer (or oligomerized) as a plasticizer. The thermal stability of can be improved. The molecular weight of the biodegradable plasticizer may be relatively high as a number average molecular weight Mn of about 7000 to 10,000 in terms of polystyrene when measured by gel permeation chromatography (GPC). Usually, the number average molecular weight Mn is 180 to 3000. Low molecular weight of the order, for example, 180-2500 (for example, 250-2000), preferably 300-1500 (for example, 400-1200), more preferably 500-1000 (for example, 600-1000), usually 500-1500. It may be about (for example, 700 to 1000). The weight average molecular weight Mw can be selected from the range of about 200 to 10,000, for example, 300 to 9000 (for example, 500 to 8000), preferably 600 to 7500 (for example, 700 to 5000), and more preferably 800 to 3000 (for example, , 900-2000). Further, the molecular weight distribution (dispersion degree) Mw / Mn is, for example, 1 to 5 (for example, 1 to 3.5), preferably 1.1 to 3 (for example, 1.2 to 2.5), more preferably It may be about 1.2 to 2 (for example, 1.3 to 1.7).

また、前記オリゴマー(単独又は共重合オリゴマー)は、重合度(平均重合度)に対応して、例えば、前記単量体(例えば、3−ヒドロキシブタン酸)の2〜50量体(例えば、2〜40量体)、好ましくは2〜30量体(例えば、3〜20量体)、さらに好ましくは3〜15量体(例えば、4〜12量体)であってもよく、3〜10量体(例えば、4〜7量体)程度のオリゴマーであってもよい。なお、生分解性可塑剤の分子量を調整することにより、樹脂に対する可塑性及び熱安定性をコントロールできるようである。   In addition, the oligomer (single or copolymerized oligomer) corresponds to the degree of polymerization (average polymerization degree), for example, 2 to 50 mer of the monomer (for example, 3-hydroxybutanoic acid) (for example, 2 To 40-mer), preferably 2 to 30-mer (for example, 3 to 20-mer), more preferably 3 to 15-mer (for example, 4 to 12-mer). It may be an oligomer of about the body (for example, 4-7 mer). It seems that the plasticity and thermal stability of the resin can be controlled by adjusting the molecular weight of the biodegradable plasticizer.

なお、カルボキシル基に隣接する2位がメチレン基であり、かつヒドロキシル基が二級ヒドロキシル基である3−ヒドロキシアルカン酸(3−ヒドロキシ酪酸(3HB)など)は自然界では微生物により高分子量の重合体が生成するものの、人為的にエステル化して重合すると、エステル化反応に伴って脱水反応が生じ、クロトン酸などの単官能の不飽和モノカルボン酸が生成し易い。そのため、このような3−ヒドロキシアルカン酸を用いると、通常、高分子量の重合体を生成することが困難であり、低分子量のポリエステル(例えば、オリゴマー領域のオリゴ(3−ヒドロキシアルカノエート)又はそのアルキルエステル)しか生成できない。本発明では低分子量のポリ(3−ヒドロキシアルカン酸)を所定の樹脂に添加することにより、高い可塑性、溶融流動性を付与できる。   It should be noted that 3-hydroxyalkanoic acid (such as 3-hydroxybutyric acid (3HB)) in which the 2-position adjacent to the carboxyl group is a methylene group and the hydroxyl group is a secondary hydroxyl group is a polymer having a high molecular weight due to microorganisms in nature. However, when it is artificially esterified and polymerized, a dehydration reaction occurs along with the esterification reaction, and a monofunctional unsaturated monocarboxylic acid such as crotonic acid is easily generated. Therefore, when such 3-hydroxyalkanoic acid is used, it is usually difficult to produce a high molecular weight polymer, and a low molecular weight polyester (for example, oligo (3-hydroxyalkanoate) in an oligomer region or its Only alkyl esters). In the present invention, high plasticity and melt fluidity can be imparted by adding low molecular weight poly (3-hydroxyalkanoic acid) to a predetermined resin.

なお、前記単量体(第2の単量体を含む)及びオリゴマーは、光学異性体(R体又はS体、特にR体)であってもよく、ラセミ体であってもよい。   The monomer (including the second monomer) and the oligomer may be optical isomers (R-form or S-form, particularly R-form), or a racemate.

好ましいオリゴマーは、少なくとも3−ヒドロキシ酪酸(3HB)を用いた重合体、例えば、(a)3−ヒドロキシ酪酸(3HB)の単独重合体、(b)3−ヒドロキシ酪酸(3HB)と前記第2の3−ヒドロキシアルカン酸との共重合体、(c)前記3−ヒドロキシアルカン酸と前記第2の単量体との共重合体が含まれ、前記共重合体(c)において、前記3−ヒドロキシアルカン酸は、3−ヒドロキシ酪酸(3HB)と前記第2の3−ヒドロキシアルカン酸とを含んでいてもよい。前記単独又は共重合体(a)(b)は、例えば、下記式(1)で表すことができ、共重合体(c)は、例えば、下記式(2)で表すことができる。   A preferred oligomer is a polymer using at least 3-hydroxybutyric acid (3HB), for example, (a) a homopolymer of 3-hydroxybutyric acid (3HB), (b) 3-hydroxybutyric acid (3HB) and the second A copolymer of 3-hydroxyalkanoic acid, and (c) a copolymer of 3-hydroxyalkanoic acid and the second monomer, wherein in the copolymer (c), the 3-hydroxyalkanoic acid The alkanoic acid may contain 3-hydroxybutyric acid (3HB) and the second 3-hydroxyalkanoic acid. The homopolymer or copolymer (a) (b) can be represented by, for example, the following formula (1), and the copolymer (c) can be represented by, for example, the following formula (2).

なお、下記式(1)及び(2)で表されるオリゴマーが共重合体であるとき、前記オリゴマーは、ブロック共重合体であってもよいが、ランダム共重合体である場合が多い。すなわち、式(1)及び(2)において、係数m1,m2,m及びnは、単に各単量体の量的割合を示すものであり、単量体の多量体(単独重合体)で形成されたブロック単位を示すものではない。   When the oligomer represented by the following formulas (1) and (2) is a copolymer, the oligomer may be a block copolymer, but is often a random copolymer. That is, in the formulas (1) and (2), the coefficients m1, m2, m, and n simply indicate the quantitative ratio of each monomer, and are formed by monomer multimers (homopolymers). It does not indicate a block unit.

Figure 2019131720
Figure 2019131720

(式中、Rは水素原子又はアルキル基、Rはアルキル基を示し、m1は1以上の整数、m2は0以上の整数であり、m1+m2は2〜50の整数を示す) (Wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, R 3 represents an alkyl group, m1 represents an integer of 1 or more, m2 represents an integer of 0 or more, and m1 + m2 represents an integer of 2 to 50)

Figure 2019131720
Figure 2019131720

(式中、Rは水素原子又はアルキル基、pは0、又は2〜10の整数を示し、mは1以上の整数、nは1以上の整数であり、(m1+m2)+nは2〜50の整数を示し、R、R、m1及びm2は式(1)に同じ) (In the formula, R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group, p is 0 or an integer of 2 to 10, m is an integer of 1 or more, n is an integer of 1 or more, and (m1 + m2) + n is 2 to 50) And R 1 , R 3 , m1 and m2 are the same as in formula (1))

で表されるアルキル基としては、例えば、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基などの直鎖状又は分岐鎖状C2−12アルキル基、好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C2−8アルキル基、さらに好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C2−6アルキル基(例えば、直鎖状又は分岐鎖状C2−4アルキル基)などが例示できる。基Rは、水素原子又は直鎖状C2−6アルキル基(好ましくはC2−4アルキル基)である場合が多い。 Examples of the alkyl group represented by R 1 include linear or branched C such as ethyl, propyl, isopropyl, butyl, s-butyl, t-butyl, hexyl, and octyl. 2-12 alkyl group, preferably linear or branched C 2-8 alkyl group, more preferably linear or branched C 2-6 alkyl group (for example, linear or branched C 2 -4 alkyl group). The group R 1 is often a hydrogen atom or a linear C 2-6 alkyl group (preferably a C 2-4 alkyl group).

で表されるアルキル基は、遊離カルボキシル基のアルキルエステル化により生成したアルコキシカルボニル基に対応しており、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基などの直鎖状又は分岐鎖状C1−10アルキル基、好ましくは直鎖状又は分岐鎖状C1−6アルキル基であってもよい。 The alkyl group represented by R 3 corresponds to an alkoxycarbonyl group formed by alkyl esterification of a free carboxyl group. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an i-propyl group, a butyl group, an i- Linear or branched C 1-10 alkyl group such as butyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, etc., preferably linear or branched C 1-6 It may be an alkyl group.

前記式(1)及び(2)において、m1とm2との比率は、3−ヒドロキシブタン酸と第2の3−ヒドロキシアルカン酸との割合に対応しており、m1/m2=0.5/0.5〜1/0(例えば、0.75/0.25〜0.97/0.03)、好ましくは0.8/0.2〜1/0(例えば、0.85/0.15〜0.95/0.05)程度であってもよい。   In the formulas (1) and (2), the ratio between m1 and m2 corresponds to the ratio between 3-hydroxybutanoic acid and the second 3-hydroxyalkanoic acid, and m1 / m2 = 0.5 / 0.5 to 1/0 (for example, 0.75 / 0.25 to 0.97 / 0.03), preferably 0.8 / 0.2 to 1/0 (for example, 0.85 / 0.15) About 0.95 / 0.05).

前記式(2)において、Rで表されるアルキル基としては、Rと同様のC1−12アルキル基が例示できる。Rは、水素原子又はC1−10アルキル基(好ましくはC1−6アルキル基、さらに好ましくはC1−4アルキル基)である場合が多い。pは、前記Rとともに第2のヒドロキシカルボン酸(第2の単量体)の炭素数に対応しており、0、又は2〜10(例えば、2〜8)の整数、好ましくは0又は2〜6(例えば、2〜4)程度であってもよい。 In the formula (2), examples of the alkyl group represented by R 2 include the same C 1-12 alkyl group as R 1 . R 2 is often a hydrogen atom or a C 1-10 alkyl group (preferably a C 1-6 alkyl group, more preferably a C 1-4 alkyl group). p corresponds to the number of carbon atoms of the second hydroxycarboxylic acid (second monomer) together with R 2 , and is 0, or an integer of 2 to 10 (eg, 2 to 8), preferably 0 or About 2-6 (for example, 2-4) may be sufficient.

mとnとの比率は、第1のヒドロキシカルボン酸(第1の単量体)と第2のヒドロキシカルボン酸(第2の単量体)との割合(モル比)に対応しており、例えば、m/n=0.5/0.5〜0.99/0.01(例えば、0.75/0.25〜0.98/0.02、好ましくは0.8/0.2〜0.95/0.05)程度であってもよい。   The ratio between m and n corresponds to the ratio (molar ratio) between the first hydroxycarboxylic acid (first monomer) and the second hydroxycarboxylic acid (second monomer), For example, m / n = 0.5 / 0.5 to 0.99 / 0.01 (for example, 0.75 / 0.25 to 0.98 / 0.02, preferably 0.8 / 0.2 to 0.95 / 0.05).

式(1)(2)において、m1+m2、及び(m1+m2)+nは、前記分子量(数平均分子量)及び重合度に対応しており、例えば、2〜50(例えば、2〜40)、好ましくは2〜30(例えば、3〜25)、さらに好ましくは3〜20(例えば、4〜15)であってもよく、3〜10(例えば、4〜6)程度であってもよい。   In the formulas (1) and (2), m1 + m2 and (m1 + m2) + n correspond to the molecular weight (number average molecular weight) and the degree of polymerization, for example, 2 to 50 (for example, 2 to 40), preferably 2 -30 (for example, 3-25), More preferably, 3-20 (for example, 4-15) may be sufficient, and about 3-10 (for example, 4-6) may be sufficient.

このようなオリゴマーは、微生物による産性又は酵素反応を利用して調製してもよく、必要であれば、酸又は塩基を用いて、高分子量のポリ(ヒドロキシアルカノエート)を分解して調製してもよいが、通常、化学的なポリエステル化方法、例えば、少なくとも3−ヒドロキシアルカン酸又はそのアルキルエステルを含む単量体を慣用の方法でエステル化反応(又はエステル交換反応)に供することにより調製できる。反応は、触媒の存在下又は非存在下で行ってもよく、触媒としては、例えば、金属触媒[例えば、アルカリ金属(ナトリウムなど)、アルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム、バリウムなど)、遷移金属(マンガン、亜鉛、鉛、コバルト、チタンなど)、周期表第13族金属(アルミニウムなど)、周期表第14族金属(ゲルマニウム、スズなど)、周期表第15族金属(アンチモンなど)などを含む金属化合物など]、塩基触媒(例えば、第三級アミン類(トリメチルアミン、トリエチルアミンなどのトリアルキルアミン類、第4級アンモニウム塩(塩化テトラエチルアンモニウム、臭化テトラエチルアンモニウムなどのテトラアルキルアンモニウムハライド、塩化ベンジルトリメチルアンモニウムなどのベンジルトリアルキルアンモニウムハライドなど)など)、酸触媒[例えば、無機酸(例えば、硫酸、塩化水素(又は塩酸)、硝酸、リン酸など)、有機酸(例えば、スルホン酸(メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などのアルカンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などのアレーンスルホン酸)など)など]などが挙げられる。金属化合物としては、例えば、有機酸塩(酢酸塩、プロピオン酸塩など)、無機酸塩(ホウ酸塩、炭酸塩など)、金属酸化物(酸化ゲルマニウムなど)、金属塩化物(塩化スズなど)、金属アルコキシド(チタンテトラアルコキシド(チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラt−ブトキシドなど)、アルミニウムイソプロポキシド、亜鉛t−ブトキシド、カリウムt−ブトキシドなど)、アルキル金属(トリアルキルアルミニウムなど)などが例示できる。これらの触媒は単独又は二種以上組み合わせて使用できる。   Such oligomers may be prepared using microbial productivity or enzymatic reactions and, if necessary, prepared by degrading high molecular weight poly (hydroxyalkanoate) using acid or base. However, it is usually prepared by a chemical polyesterification method, for example, by subjecting a monomer containing at least 3-hydroxyalkanoic acid or an alkyl ester thereof to an esterification reaction (or transesterification reaction) by a conventional method. it can. The reaction may be carried out in the presence or absence of a catalyst. Examples of the catalyst include metal catalysts [eg, alkali metals (such as sodium), alkaline earth metals (such as magnesium, calcium, barium), transition metals] (Manganese, zinc, lead, cobalt, titanium, etc.), periodic table group 13 metals (aluminum, etc.), periodic table group 14 metals (germanium, tin, etc.), periodic table group 15 metals (antimony, etc.), etc. Metal compounds, etc.], base catalysts (eg, tertiary amines (trialkylamines such as trimethylamine and triethylamine, quaternary ammonium salts (tetraalkylammonium halides such as tetraethylammonium chloride and tetraethylammonium bromide, benzyltrimethyl chloride) Benzyltrialkyl amines such as ammonium ), Acid catalysts [eg, inorganic acids (eg, sulfuric acid, hydrogen chloride (or hydrochloric acid), nitric acid, phosphoric acid, etc.), organic acids (eg, sulfonic acid (methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, trifluoro) Alkanesulfonic acid such as romethanesulfonic acid, arenesulfonic acid such as p-toluenesulfonic acid) etc.) etc. Examples of metal compounds include organic acid salts (acetates, propionates, etc.), inorganic Acid salts (borate, carbonate, etc.), metal oxides (germanium oxide, etc.), metal chlorides (tin chloride, etc.), metal alkoxides (titanium tetraalkoxide (titanium tetraisopropoxide, titanium tetra-t-butoxide, etc.)) Aluminum isopropoxide, zinc t-butoxide, potassium t-butoxide, etc.), alkyl Such as a metal (trialkyl aluminum) may be exemplified. These catalysts may be used singly or two or more.

触媒の使用量は、例えば、全単量体100モルに対して0.001〜1モル、好ましくは0.005〜0.5モル、さらに好ましくは0.01〜0.1モル程度であってもよい。   The amount of the catalyst used is, for example, about 0.001 to 1 mol, preferably 0.005 to 0.5 mol, and more preferably about 0.01 to 0.1 mol with respect to 100 mol of all monomers. Also good.

重合方法としては、慣用の方法、例えば、溶融重合法、溶液重合法、界面重合法などが利用できる。反応は、重合方法に応じて、溶媒の存在下又は非存在下で行ってもよい。溶媒としては、例えば、炭化水素類(ヘキサン、オクタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素類、トルエンなどの芳香族炭化水素類)、ハロゲン化炭化水素類(ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素など)、エーテル類(ジオキサン、テトラヒドロフランなどの環状エーテル類)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミドなど)、スルホキシド類(ジメチルスルホキシドなど)、セロソルブアセテート類(エチルセロソルブアセテートなどのC1−4アルキルセロソルブアセテートなど)などが挙げられる。これらの溶媒は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 As the polymerization method, a conventional method such as a melt polymerization method, a solution polymerization method, and an interfacial polymerization method can be used. The reaction may be performed in the presence or absence of a solvent depending on the polymerization method. Examples of the solvent include hydrocarbons (aliphatic hydrocarbons such as hexane, octane and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as toluene), halogenated hydrocarbons (dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, etc.), ether (Cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), esters (methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), amides (dimethylformamide, diethylformamide, dimethylacetamide, diethylacetamide, etc.) ), Sulfoxides (such as dimethyl sulfoxide), cellosolve acetates (such as C1-4 alkyl cellosolve acetate such as ethyl cellosolve acetate), and the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

反応は、通常、不活性ガス(窒素、ヘリウムなど)雰囲気中で行うことができる。また、反応は、常温下又は減圧下で行ってもよく、生成する水などを反応系外に留出しつつ行ってもよい。   The reaction can usually be performed in an inert gas (nitrogen, helium, etc.) atmosphere. Further, the reaction may be carried out at room temperature or under reduced pressure, or may be carried out while distilling produced water or the like out of the reaction system.

反応温度は、例えば、50〜200℃、好ましくは70〜180℃、さらに好ましくは100〜150℃程度であってもよよい。反応時間は、特に限定されず、例えば、30分〜48時間、通常、1〜36時間程度であってもよい。   The reaction temperature may be, for example, about 50 to 200 ° C, preferably 70 to 180 ° C, more preferably about 100 to 150 ° C. The reaction time is not particularly limited, and may be, for example, 30 minutes to 48 hours, usually about 1 to 36 hours.

なお、単量体としてアルキルエステル(3−ヒドロキシアルカン酸アルキルエステルなど)を用いる場合には必ずしも必要ではないが、遊離のカルボキシル基を有するオリゴマー、例えば、単量体として遊離のカルボキシル基を有する3−ヒドロキシアルカン酸を用いて調製したオリゴマーでは、生成したオリゴマーの遊離のカルボキシル基をアルコールでエステル化してもよい。また、前記反応で生成したオリゴマーのアルコキシカルボニル基は、必要であれば、他のアルコールとのエステル化及び/又はエステル交換反応により、オリゴマーのアルコキシカルボニル基とは異なる炭素数又は構造のアルコキシカルボニル基に変換してもよい。上記エステル化反応は、上記エステル化反応と同様にしてアルコールと反応させることにより行うことができる。また、エステル交換反応も、慣用の方法、例えば、酸触媒又は塩基触媒を用いて行うことができる。   In addition, when using alkyl ester (3-hydroxy alkanoic acid alkyl ester etc.) as a monomer, it is not necessarily required, but the oligomer which has a free carboxyl group, for example, 3 which has a free carboxyl group as a monomer -In the oligomer prepared using hydroxyalkanoic acid, the free carboxyl group of the produced oligomer may be esterified with alcohol. Moreover, the alkoxycarbonyl group of the oligomer produced | generated by the said reaction is the alkoxycarbonyl group of carbon number or structure different from the alkoxycarbonyl group of an oligomer by esterification and / or transesterification with other alcohol if necessary. May be converted to The esterification reaction can be performed by reacting with an alcohol in the same manner as the esterification reaction. The transesterification reaction can also be performed using a conventional method, for example, an acid catalyst or a base catalyst.

また、反応終了後、単独又は共重合オリゴマーは、慣用の分離方法、例えば、反応生成物を貧溶媒により再沈殿する方法により分離精製してもよい。   Moreover, after completion | finish of reaction, you may isolate | separate and refine a single or copolymerization oligomer by the conventional separation method, for example, the method of reprecipitating a reaction product with a poor solvent.

生分解性可塑剤は、前記3−ヒドロキシアルカン酸を構成単位として含むオリゴマーで形成すればよく、必要であれば、添加剤、例えば、可塑剤(例えば、生分解性であってもよい可塑剤(例えば、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、アルカンジオールジアリールエステル、フタル酸エステル、脂肪族ポリエステル系可塑剤などのエステル結合を有する可塑剤)など)などを含んでいてもよい。生分解性可塑剤の割合は、可塑剤全体に対して、50重量%以上(例えば、70〜100重量%)であってもよい。   The biodegradable plasticizer may be formed of an oligomer containing the 3-hydroxyalkanoic acid as a constituent unit, and if necessary, an additive such as a plasticizer (for example, a plasticizer that may be biodegradable) (For example, plasticizers having an ester bond such as adipic acid ester, sebacic acid ester, alkanediol diaryl ester, phthalic acid ester, aliphatic polyester plasticizer) and the like. The proportion of the biodegradable plasticizer may be 50% by weight or more (for example, 70 to 100% by weight) with respect to the entire plasticizer.

[樹脂組成物(又は生分解性樹脂組成物)]
樹脂は、可塑化が必要な樹脂である限り、熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよく、微生物による分解が困難な樹脂(生分解性に劣る樹脂)であってもよい。さらに、前記樹脂は、硬質及び/又は脆い樹脂であってもよい。前記樹脂は熱可塑性樹脂である場合が多く、生分解性を改善するため、連結基として少なくともエステル結合又はアミド結合を有していてもよい。このような樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂などが例示できる。これらの樹脂は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの樹脂のうち、通常、連結基として少なくともエステル結合を有する樹脂を用いる場合が多い。
[Resin composition (or biodegradable resin composition)]
As long as the resin needs to be plasticized, the resin may be a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and is a resin that is difficult to be decomposed by microorganisms (a resin having poor biodegradability). Also good. Furthermore, the resin may be a hard and / or brittle resin. The resin is often a thermoplastic resin, and may have at least an ester bond or an amide bond as a linking group in order to improve biodegradability. Examples of such a resin include a polyester resin, a polyamide resin, a polyesteramide resin, a polyester carbonate resin, and a polycarbonate resin. These resins can be used alone or in combination of two or more. Of these resins, usually, a resin having at least an ester bond as a linking group is often used.

ポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分との反応、ヒドロキシカルボン酸成分(又はヒドロキシカルボン酸と等価なラクトン成分)の反応、ジカルボン酸成分とジオール成分とヒドロキシカルボン酸成分との反応により調製できる。   The polyester resin can be prepared by a reaction of a dicarboxylic acid component and a diol component, a reaction of a hydroxycarboxylic acid component (or a lactone component equivalent to hydroxycarboxylic acid), or a reaction of a dicarboxylic acid component, a diol component, and a hydroxycarboxylic acid component.

(ジカルボン酸成分)
ジカルボン酸成分としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、アルカンジカルボン酸(例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、ドデカン二酸などのC2−16アルカンジ−カルボン酸など)、不飽和脂肪族ジカルボン酸(例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのC4−10アルケン−ジカルボン酸など)などが挙げられる。
(Dicarboxylic acid component)
Examples of the dicarboxylic acid component include aliphatic dicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acid. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include alkane dicarboxylic acids (for example, C 2-16 alkane diacids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid, and dodecanedioic acid. -Carboxylic acid etc.), unsaturated aliphatic dicarboxylic acid (for example, C4-10 alkene-dicarboxylic acid such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc.) and the like.

脂環族ジカルボン酸としては、例えば、シクロアルカンジカルボン酸(例えば、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などのC5−10シクロアルカン−ジカルボン酸など)、ジ又はトリシクロアルカンジカルボン酸(例えば、デカリンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、アダマンタンジカルボン酸、トリシクロデカンジカルボン酸など)、シクロアルケンジカルボン酸(例えば、シクロヘキセンジカルボン酸などのC5−10シクロアルケン−ジカルボン酸)、ジ又はトリシクロアルケンジカルボン酸(例えば、ノルボルネンジカルボン酸など)などが挙げられる。 Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include cycloalkane dicarboxylic acid (eg, C 5-10 cycloalkane-dicarboxylic acid such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid), di- or tricycloalkane dicarboxylic acid (eg, decalin dicarboxylic acid). Acid, norbornane dicarboxylic acid, adamantane dicarboxylic acid, tricyclodecane dicarboxylic acid, etc.), cycloalkene dicarboxylic acid (eg, C 5-10 cycloalkene-dicarboxylic acid such as cyclohexene dicarboxylic acid), di- or tricycloalkene dicarboxylic acid (eg, And norbornene dicarboxylic acid).

芳香族ジカルボン酸としては、例えば、単環式芳香族ジカルボン酸[例えば、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、アルキルイソフタル酸(例えば、4−メチルイソフタル酸などのC1−4アルキル−イソフタル酸など)などのC6−10アレーン−ジカルボン酸など]、多環式芳香族ジカルボン酸[例えば、縮合多環式芳香族ジカルボン酸[例えば、ナフタレンジカルボン酸(例えば、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、1,6−ナフタレンジカルボン酸、1,7−ナフタレンジカルボン酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などのナフタレンジカルボン酸)、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸などの縮合多環式C10−24アレーン−ジカルボン酸、好ましくは縮合多環式C10−16アレーン−ジカルボン酸、さらに好ましくは縮合多環式C10−14アレーン−ジカルボン酸など]、アリールアレーンジカルボン酸[例えば、ビフェニルジカルボン酸(例えば、2,2’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸など)などのC6−10アリール−C6−10アレーン−ジカルボン酸など]、ジアリールアルカンジカルボン酸[例えば、ジフェニルアルカンジカルボン酸(例えば、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸など)などのジC6−10アリールC1−6アルカン−ジカルボン酸など]、ジアリールケトンジカルボン酸[例えば、ジフェニルケトンジカルボン酸(例えば、4.4’−ジフェニルケトンジカルボン酸など)などのジC6−10アリールケトン−ジカルボン酸)など]、フルオレン骨格を有するジカルボン酸など]などが挙げられる。 Examples of the aromatic dicarboxylic acid include monocyclic aromatic dicarboxylic acids [for example, C 1-4 alkyl-isophthalic acid such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, alkylisophthalic acid (for example, 4-methylisophthalic acid, etc.) C 6-10 arene-dicarboxylic acid and the like], polycyclic aromatic dicarboxylic acid [for example, condensed polycyclic aromatic dicarboxylic acid [for example, naphthalenedicarboxylic acid (for example, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1 , 5-naphthalenedicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid), anthracenedicarboxylic acid, phenanthrene fused polycyclic C 10-24 arene such as dicarboxylic acid - Carboxylic acids, preferably fused polycyclic C 10-16 arene - dicarboxylic acid, more preferably fused polycyclic C 10-14 arene - such as dicarboxylic acids, aryl array Nji carboxylic acid [e.g., biphenyl dicarboxylic acids (e.g., 2 , 2'-biphenyl dicarboxylic acid, 4,4'-biphenyl and di-carboxylic acids) C 6-10 aryl -C 6-10 arene such as - such as dicarboxylic acids, diaryl alkane dicarboxylic acid [for example, diphenyl alkane dicarboxylic acids (e.g. DiC 6-10 aryl C 1-6 alkane-dicarboxylic acid etc.] such as 4,4′-diphenylmethane dicarboxylic acid etc.], diaryl ketone dicarboxylic acid [eg diphenyl ketone dicarboxylic acid (eg 4.4′-diphenyl etc.) di-C, such as ketones such as dicarboxylic acid) 6- 10 aryl ketone-dicarboxylic acid)], dicarboxylic acid having a fluorene skeleton, etc.].

前記フルオレン骨格を有するジカルボン酸としては、例えば、ジカルボキシフルオレン(例えば、2,7−ジカルボキシフルオレンなど);9,9−ビス(カルボキシアルキル)フルオレン[例えば、9,9−ビス(2−カルボキシエチル)フルオレン、9,9−ビス(2−カルボキシプロピル)フルオレンなどの9,9−ビス(カルボキシC2−6アルキル)フルオレンなど];9−(カルボキシ−カルボキシアルキル)フルオレン[例えば、9−(1−カルボキシ−2−カルボキシエチル)フルオレン、9−(2−カルボキシ−3−カルボキシプロピル)フルオレンなどの9−(カルボキシ−カルボキシC2−6アルキル)フルオレンなど];9,9−ビス(カルボキシアリール)フルオレン[例えば、9,9−ビス(3−カルボキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−カルボキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(5−カルボキシ−1−ナフチル)フルオレン、9,9−ビス(6−カルボキシ−2−ナフチル)フルオレンなどの9,9−ビス(カルボキシC6−12アリール)フルオレンなど];9,9−ビス(カルボキシアルキル−アリール)フルオレン[例えば、9,9−ビス(4−(カルボキシメチル)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−カルボキシエチル)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−(カルボキシメチル)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(5−(カルボキシメチル)−1−ナフチル)フルオレン、9,9−ビス(6−(カルボキシメチル)−2−ナフチル)フルオレンなどの9,9−ビス(カルボキシC1−6アルキル−C6−12アリール)フルオレンなど]などが挙げられる。 Examples of the dicarboxylic acid having a fluorene skeleton include dicarboxyfluorene (eg, 2,7-dicarboxyfluorene); 9,9-bis (carboxyalkyl) fluorene [eg, 9,9-bis (2-carboxyl). Ethyl) fluorene, 9,9-bis (carboxy C 2-6 alkyl) fluorene, such as 9,9-bis (2-carboxypropyl) fluorene, etc.]; 9- (carboxy-carboxyalkyl) fluorene [eg, 9- ( 1-carboxy-2-carboxyethyl) fluorene, 9- (carboxy-carboxy C 2-6 alkyl) fluorene such as 9- (2-carboxy-3-carboxypropyl) fluorene, etc.]; 9,9-bis (carboxyaryl) Fluorene [e.g., 9,9-bis (3-carboxyl Enyl) fluorene, 9,9-bis (4-carboxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (5-carboxy-1-naphthyl) fluorene, 9,9-bis (6-carboxy-2-naphthyl) fluorene, etc. 9,9-bis (carboxyC 6-12 aryl) fluorene and the like]; 9,9-bis (carboxyalkyl-aryl) fluorene [eg, 9,9-bis (4- (carboxymethyl) phenyl) fluorene, 9-bis (4- (2-carboxyethyl) phenyl) fluorene, 9,9-bis (3- (carboxymethyl) phenyl) fluorene, 9,9-bis (5- (carboxymethyl) -1-naphthyl) fluorene , 9,9-bis (6- (carboxymethyl) -2-naphthyl) fluorene such as 9,9-bis (carboxy C 1-6 Alkyl -C 6-12 aryl) fluorene], and others.

これらのジカルボン酸は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのジカルボン酸は、用途に応じて選択でき、生分解性を向上できる点から、脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸などのC2−6アルカン−ジカルボン酸など)であってもよく、耐熱性などを向上できる点から、芳香族ジカルボン酸単位(例えば、フルオレン骨格を有するジカルボン酸)であってもよい。 These dicarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more. These dicarboxylic acids can be selected according to the use, and may be an aliphatic dicarboxylic acid (C 2-6 alkane-dicarboxylic acid such as succinic acid and adipic acid) from the viewpoint that biodegradability can be improved. An aromatic dicarboxylic acid unit (for example, a dicarboxylic acid having a fluorene skeleton) may be used from the viewpoint of improving heat resistance and the like.

(ジオール成分)
ジオール成分としては、例えば、脂肪族ジオール、脂環族ジオール、芳香族ジオールなどが挙げられる。脂肪族ジオールとしては、例えば、アルカンジオール(例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのC2−10アルカンジオールなど)、ポリアルカンジオール(例えば、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコールなどのジ又はトリC2−4アルカンジオールなど)などが挙げられる。
(Diol component)
Examples of the diol component include aliphatic diols, alicyclic diols, and aromatic diols. Examples of the aliphatic diol include alkane diols (for example, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol. , 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, C 2-10 alkanediol such as neopentylglycol, etc.), polyalkanediol (for example, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene And di- or tri-C 2-4 alkanediol such as glycol).

脂環族ジオールとしては、例えば、シクロアルカンジオール(例えば、シクロヘキサンジオールなどのC5−8シクロアルカンジオール)、ジ(ヒドロキシアルキル)シクロアルカン(例えば、シクロヘキサンジメタノールなどのジ(ヒドロキシC1−4アルキル)C5−8シクロアルカンなど)、イソソルビドなどが挙げられる。 Examples of the alicyclic diol include cycloalkanediol (for example, C 5-8 cycloalkanediol such as cyclohexanediol) and di (hydroxyalkyl) cycloalkane (for example, di (hydroxyC 1-4 ) such as cyclohexanedimethanol. Alkyl) C 5-8 cycloalkane, etc.), isosorbide and the like.

芳香族ジオールとしては、例えば、ジヒドロキシアレーン(例えば、ヒドロキノン、レゾルシノールなど)、ジ(ヒドロキシアルキル)アレーン(例えば、1,3−ベンゼンジメタノール、1,4−ベンゼンジメタノールなどのジ(ヒドロキシC1−4アルキル)C6−10アレーンなど)、ビスフェノール類(例えば、ビフェノール、ビスフェノールAなどのビス(ヒドロキシフェニル)C1−10アルカンなど)、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加体、フルオレン骨格を有するジオールなどが挙げられる。 Examples of the aromatic diol include dihydroxyarenes (for example, hydroquinone and resorcinol) and di (hydroxyalkyl) arenes (for example, di (hydroxyC 1 ) such as 1,3-benzenedimethanol and 1,4-benzenedimethanol. -4 alkyl) C 6-10 arene), bisphenols (eg, bis (hydroxyphenyl) C 1-10 alkanes such as biphenol and bisphenol A), alkylene oxide adducts of bisphenols, diols having a fluorene skeleton, etc. Is mentioned.

前記フルオレン骨格を有するジオールとしては、9,9−ビス(ヒドロキシアリール)フルオレン骨格を有するジオール化合物、例えば、下記式(3)で表されるジオールが挙げられる。   Examples of the diol having a fluorene skeleton include diol compounds having a 9,9-bis (hydroxyaryl) fluorene skeleton, for example, a diol represented by the following formula (3).

Figure 2019131720
Figure 2019131720

(式中、環Zはアレーン環、Rはアルキレン基、R及びRは置換基を示し、qは0又は1以上の整数、rは0又は1以上の整数、sは0〜4の整数である)。 (In the formula, ring Z is an arene ring, R 5 is an alkylene group, R 6 and R 7 are substituents, q is 0 or an integer of 1 or more, r is 0 or an integer of 1 or more, and s is 0 to 4) Is an integer).

前記式(3)において、環Zで表されるアレーン環として、ベンゼン環などの単環式アレーン環、多環式アレーン環などが挙げられ、多環式アレーン環には、縮合多環式アレーン環[例えば、縮合二環式アレーン(例えば、ナフタレン環などの縮合二環式C10−16アレーン)環などの縮合二乃至四環式アレーン環など]、環集合アレーン環[ビアレーン環(例えば、ビフェニル環、ビナフチル環)などのビC6−12アレーン環など]などが含まれる。なお、2つの環Zは同一の又は異なる環であってもよい。好ましいアレーン環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環などが挙げられる。 In the formula (3), examples of the arene ring represented by the ring Z include a monocyclic arene ring such as a benzene ring, a polycyclic arene ring, and the like. The polycyclic arene ring includes a condensed polycyclic arene. ring [e.g., fused bicyclic arene (e.g., fused bicyclic C 10-16 arene such as naphthalene ring), such as fused bicyclic or tetracyclic arene ring such as ring, ring assembly arene ring [Biaren ring (e.g., BiC 6-12 arene rings such as biphenyl ring and binaphthyl ring] and the like. The two rings Z may be the same or different rings. Preferred arene rings include benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring and the like.

前記式(3)において、アルキレン基Rとしては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、1,2−ブタンジイル基などのC2−6アルキレン基などが例示できる。 In the formula (3), examples of the alkylene group R 5 include C 2-6 alkylene groups such as an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, and a 1,2-butanediyl group.

オキシアルキレン基(OR)の数rは、例えば、0〜15の整数(例えば、0〜10の整数)程度の範囲から選択でき、例えば、0〜8(例えば、1〜8)の整数、好ましくは0〜4(例えば、1〜4)の整数、特に0〜3(例えば、1〜3)程度の整数であってもよく、通常、0〜2の整数(例えば、0又は1)であってもよい。なお、rが2以上の整数である場合、アルキレン基Rの種類は、同一又は異なっていてもよい。また、アルキレン基Rの種類は、同一の又は異なる環Zにおいて、同一又は異なっていてもよい。 The number r of oxyalkylene groups (OR 5 ) can be selected, for example, from a range of about an integer of 0 to 15 (eg, an integer of 0 to 10), for example, an integer of 0 to 8 (eg, 1 to 8), Preferably, it may be an integer of 0 to 4 (for example, 1 to 4), particularly an integer of about 0 to 3 (for example, 1 to 3), and is usually an integer of 0 to 2 (for example, 0 or 1). There may be. Note that when r is an integer of 2 or more types of alkylene groups R 5 may be the same or different. Further, the type of alkylene group R 5 may be the same or different in the same or different ring Z.

基[HO−(RO)−]は、環Zの適当な位置に置換でき、例えば、環Zがベンゼン環である場合には、フェニル基の2〜4−位(特に、3−位又は4−位)に置換している場合が多く、環Zがナフタレン環である場合には、ナフチル基の5〜8−位に置換している場合が多く、例えば、フルオレンの9−位に対してナフタレン環の1−位又は2−位が置換し(1−ナフチル又は2−ナフチルの関係で置換し)、この置換位置に対して、1,5−位、2,6−位などの関係で基[HO−(RO)−]が置換している場合が多い。また、環集合アレーン環Zにおいて、基[HO−(RO)−]の置換位置は、特に限定されず、例えば、フルオレンの9−位に結合したアレーン環及び/又はこのアレーン環に隣接するアレーン環に置換していてもよい。例えば、ビフェニル環Zの3−位又は4−位がフルオレンの9−位に結合していてもよく、ビフェニル環Zの3−位がフルオレンの9−位に結合しているとき、基[HO−(RO)−]の置換位置は、ビフェニル環Zの2−,4〜6−位,2’〜6’−位のいずれであってもよく、通常、4−,5−,6−位,3’−,4’−位、好ましくは4−,6−位,4’−位(特に、6−位)に置換していてもよい。 The group [HO— (R 5 O) r —] can be substituted at an appropriate position of the ring Z. For example, when the ring Z is a benzene ring, the 2-4 position (especially 3- In many cases, when ring Z is a naphthalene ring, it is often substituted at the 5- to 8-position of the naphthyl group, for example, the 9-position of fluorene. Is substituted at the 1-position or 2-position of the naphthalene ring (substitution is made in relation to 1-naphthyl or 2-naphthyl), and the 1,5-position, 2,6-position, etc. with respect to this substitution position In many cases, the group [HO— (R 5 O) r —] is substituted. In the ring assembly arene ring Z, the substitution position of the group [HO— (R 5 O) r —] is not particularly limited. For example, the arene ring bonded to the 9-position of fluorene and / or this arene ring It may be substituted on the adjacent arene ring. For example, the 3-position or 4-position of the biphenyl ring Z may be bonded to the 9-position of fluorene, and when the 3-position of the biphenyl ring Z is bonded to the 9-position of fluorene, the group [HO The substitution position of — (R 5 O) r —] may be any of 2-, 4-6-position and 2′-6′-position of biphenyl ring Z, and usually 4-, 5-, It may be substituted at the 6-position, 3′-, 4′-position, preferably 4-, 6-position, 4′-position (particularly the 6-position).

前記式(3)において、置換基Rとしては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などのC1−6アルキル基など)、シクロアルキル基(シクロへキシル基などのC5−8シクロアルキル基など)、アリール基(例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などのC6−10アリール基など)、アラルキル基(ベンジル基、フェネチル基などのC6−10アリール−C1−4アルキル基など)などの炭化水素基;アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基などのC1−6アルコキシ基など)、シクロアルキルオキシ基(シクロへキシルオキシ基などのC5−8シクロアルキルオキシ基など)、アリールオキシ基(フェノキシ基などのC6−10アリールオキシ基)、アラルキルオキシ基(ベンジルオキシ基などのC6−10アリール−C1−4アルキルオキシ基);アルキルチオ基(メチルチオ基などのC1−8アルキルチオ基など);アシル基(アセチル基などのC1−6アルキル−カルボニル基など);アルキルオキシカルボニル基(メトキシカルボニル基などのC1−4アルキルオキシ−カルボニル基など);ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など);ニトロ基;シアノ基;ジアルキルアミノ基(例えば、ジメチルアミノ基などのジC1−4アルキルアミノ基など);ジアルキルカルボニルアミノ基(例えば、ジアセチルアミノ基などのジ(C1−4アルキル−カルボニル)アミノ基など)などが例示できる。 In the formula (3), examples of the substituent R 6 include an alkyl group (eg, a C 1-6 alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group), a cycloalkyl group (such as a cyclohexyl group), and the like. C 5-8 cycloalkyl group, etc.), aryl groups (eg, C 6-10 aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, etc.), aralkyl groups (C 6-6 such as benzyl group, phenethyl group, etc.). 10 an aryl -C 1-4 alkyl group) carbon atoms and the like; alkoxy group (methoxy group, a C 1-6 alkoxy group such as ethoxy group), C of such cycloalkyl group (hexyloxy group cycloheteroalkyl 5- 8 such cycloalkyloxy group), C 6-10 aryloxy groups such as an aryloxy group (phenoxy group), aralkyloxy group (benzyl Such as C 1-8 alkylthio group such as an alkylthio group (methylthio group);; C 6-10 aryl -C 1-4 alkyl group), such as oxy C 1-6 alkyl, such as acyl groups (acetyl group - carbonyl group Alkyloxycarbonyl group (C 1-4 alkyloxy-carbonyl group such as methoxycarbonyl group); halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom etc.); nitro group; cyano group; dialkylamino group (e.g., di-C 1-4 alkylamino group such as dimethylamino group); dialkyl carbonyl amino group (e.g., di (C 1-4 alkyl such as diacetylamino groups - carbonyl) amino group, etc.), and others .

代表的な置換基Rとしては、C1−6アルキル基(特にメチル基)、C6−10アリール基(特にフェニル基)、C6−8アリール−C1−2アルキル基、C1−4アルコキシ基などが挙げられる。なお、置換基Rがアリール基であるとき、置換基Rは、環Zとともに、前記環集合アレーン環を形成してもよい。置換基Rの種類は、同一の又は異なる環Zにおいて、同一又は異なっていてもよい。 Representative substituents R 6 include C 1-6 alkyl groups (particularly methyl groups), C 6-10 aryl groups (particularly phenyl groups), C 6-8 aryl-C 1-2 alkyl groups, C 1- 4 alkoxy group etc. are mentioned. In addition, when the substituent R 6 is an aryl group, the substituent R 6 may form the ring assembly arene ring together with the ring Z. The type of the substituent R 6 may be the same or different in the same or different ring Z.

置換数qは、環Zの種類などに応じて適宜選択でき、0〜8程度の整数であってもよく、例えば0〜4の整数、好ましくは0〜3(例えば0〜2)の整数、特に0又は1であってもよい。特に、qが1である場合、環Zがベンゼン環、ナフタレン環又はビフェニル環、置換基Rがメチル基であってもよい。 The number of substitution q can be appropriately selected according to the type of ring Z and the like, and may be an integer of about 0 to 8, for example, an integer of 0 to 4, preferably an integer of 0 to 3 (for example, 0 to 2), In particular, it may be 0 or 1. In particular, when q is 1, the ring Z may be a benzene ring, a naphthalene ring or a biphenyl ring, and the substituent R 6 may be a methyl group.

置換基Rとしては、例えば、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子など)、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基などのC1−6アルキル基)、アリール基(フェニル基などのC6−10アリール基)などが挙げられる。置換基Rはアルキル基(例えば、C1−4アルキル基、特にメチル基などのC1−3アルキル基)などである場合が多い。置換数sは0〜4(例えば0〜3)の整数、好ましくは0〜2の整数(例えば0又は1)、特に0である。なお、置換数sは、互いに同一又は異なっていてもよく、sが2以上である場合、置換基Rの種類は互いに同一又は異なっていてもよく、フルオレン環の2つのベンゼン環に置換する置換基Rの種類は同一又は異なっていてもよい。また、置換基Rの置換位置は、特に限定されず、例えば、フルオレン環の2−位乃至7−位(2−位、3−位及び/又は7−位など)であってもよい。 Examples of the substituent R 7 include a cyano group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), an alkyl group (C 1-6 alkyl group such as methyl group, ethyl group, propyl group), an aryl group ( C 6-10 aryl group such as phenyl group). The substituent R 7 is often an alkyl group (for example, a C 1-4 alkyl group, particularly a C 1-3 alkyl group such as a methyl group). The substitution number s is an integer of 0 to 4 (for example, 0 to 3), preferably an integer of 0 to 2 (for example, 0 or 1), particularly 0. The number of substitutions s may be the same or different from each other. When s is 2 or more, the types of the substituents R 7 may be the same or different from each other, and are substituted with two benzene rings of the fluorene ring. The type of the substituent R 7 may be the same or different. Further, the substitution position of the substituent R 7 is not particularly limited, and may be, for example, 2-position to 7-position (2-position, 3-position and / or 7-position, etc.) of the fluorene ring.

前記式(3)において、rが0である化合物としては、9,9−ビス(ヒドロキシアリール)フルオレン類、例えば、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(6−ヒドロキシ−2−ナフチル)フルオレン、9,9−ビス(5−ヒドロキシ−1−ナフチル)フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC6−12アリール)フルオレン;9,9−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−フェニル−3−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(C6−12アリール−ヒドロキシC6−12アリール)フルオレン;9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−メチル−3−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの9,9−ビス(C1−4アルキル−ヒドロキシC6−12アリール)フルオレンなどが例示できる。 In the formula (3), examples of the compound in which r is 0 include 9,9-bis (hydroxyaryl) fluorenes such as 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (3 9,9-bis (hydroxyC 6-12 ) such as -hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (6-hydroxy-2-naphthyl) fluorene, 9,9-bis (5-hydroxy-1-naphthyl) fluorene Aryl) fluorene; 9,9-bis (C 6-12 aryl) such as 9,9-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-phenyl-3-hydroxyphenyl) fluorene - hydroxy C 6-12 aryl) fluorene; 9,9-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4 Methyl-3-hydroxyphenyl) fluorene such as 9,9-bis (C 1-4 alkyl - hydroxy C 6-12 aryl) fluorene, and others.

前記式(3)において、rが1である化合物としては、9,9−ビス(ヒドロキシアルコキシアリール)フルオレン類、例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[6−(2−ヒドロキシエトキシ)−2−ナフチル]フルオレン、9,9−ビス[5−(2−ヒドロキシプロポキシ)−1−ナフチル]フルオレンなどの9,9−ビス(ヒドロキシC2−4アルコキシC6−12アリール)フルオレン;9,9−ビス[4−フェニル−3−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[3−フェニル−4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[C6−12アリール−ヒドロキシC2−4アルコキシC6−12アリール]フルオレン;9,9−ビス[3−メチル−4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン、9,9−ビス[4−メチル−3−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]フルオレンなどの9,9−ビス[C1−4アルキル−ヒドロキシC2−4アルコキシC6−12アリール]フルオレンなどが例示できる。 In the formula (3), examples of the compound in which r is 1 include 9,9-bis (hydroxyalkoxyaryl) fluorenes such as 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene, 9 , 9-bis [4- (2-hydroxypropoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [6- (2-hydroxyethoxy) -2-naphthyl] fluorene, 9,9-bis [5- (2-hydroxy) propoxy) -1-naphthyl] fluorene such as 9,9-bis (hydroxy C 2-4 alkoxy C 6-12 aryl) fluorene; 9,9-bis [4-phenyl-3- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [3-phenyl-4- (2-hydroxypropoxy) phenyl] fluorene such as 9,9-bis [C 6-12 Reel - hydroxy C 2-4 alkoxy C 6-12 aryl] fluorene; 9,9-bis [3-methyl-4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene, 9,9-bis [4-methyl-3- Examples include 9,9-bis [C 1-4 alkyl-hydroxy C 2-4 alkoxy C 6-12 aryl] fluorene such as (2-hydroxypropoxy) phenyl] fluorene.

前記式(3)において、rが2以上の化合物としては、前記rが0又は1の化合物に対応し、オキシアルキレン基(特にオキシC2−4アルキレン基)の繰り返し単位rが2〜5の化合物などが挙げられる。 In the above formula (3), the compound in which r is 2 or more corresponds to the compound in which r is 0 or 1, and the repeating unit r of the oxyalkylene group (especially oxyC 2-4 alkylene group) is 2 to 5. Compound etc. are mentioned.

これらのジオール成分は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのジオール成分は、用途に応じて選択でき、生分解性を向上できる点から、脂肪族ジオール[例えば、エチレングリコール、1,4−ブタンジオールなどのC2−6アルカンジオール(特にC2−4アルカンジオール)など]であってもよく、耐熱性などを向上できる点から、芳香族ジオール単位(例えば、フルオレン骨格を有するジオール)であってもよい。 These diol components can be used alone or in combination of two or more. These diol components can be selected according to the use and can improve biodegradability. From the viewpoint of improving the biodegradability, aliphatic diols [for example, C 2-6 alkanediols such as ethylene glycol and 1,4-butanediol (especially C 2− 4 alkanediol), etc.], or an aromatic diol unit (for example, a diol having a fluorene skeleton) from the viewpoint of improving heat resistance and the like.

ヒドロキシカルボン酸成分としては、ヒドロキシアルカン酸(例えば、前記3−ヒドロキシアルカン酸(第1及び第2の3−ヒドロキシアルカン酸)、第2のヒドロキシカルボン酸(第2の単量体))、これらのヒドロキシアルカン酸と等価なラクトン成分、酸ハライド又は低級アルキルエステルが例示できる。   Examples of the hydroxycarboxylic acid component include hydroxyalkanoic acids (for example, the above-mentioned 3-hydroxyalkanoic acid (first and second 3-hydroxyalkanoic acid), second hydroxycarboxylic acid (second monomer)), and the like Examples thereof include lactone components, acid halides or lower alkyl esters equivalent to the hydroxyalkanoic acid.

ポリエステル樹脂は、脂肪族ポリエステル樹脂(ヒドロキシアルカン酸の単独又は共重合体(ポリヒドロキシアルカノエートPHA)、例えば、ポリ乳酸(PLA)、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)などのヒドロキシアルカン酸の単独重合体、ポリ(乳酸−co−3−ヒドロキシ酪酸)、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸−co−3−ヒドロキシ吉草酸)、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸−co−3−ヒドロキシヘキサン酸)、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸−co−4−ヒドロキシ酪酸)などのヒドロキシアルカン酸(例えば、3−ヒドロキシアルカン酸)の共重合体);アルカンジカルボン酸、アルキレングリコール、及び/又はヒドロキシアルカン酸を少なくとも単量体(反応成分)とする重合体(ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)、ポリブチレンアジペートテレフタレート(PBAT)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンセバケートなどのポリC2−6アルキレンC3−12アルカノエート))、脂環族ポリエステル樹脂(ポリエチレンシクロヘキサノエートなどのポリC2−6アルキレンC6−12シクロアルカノエートなど)、芳香族ポリエステル樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリテトラメチレンナフタレートなどのポリC2−6アルキレンC6−12アリレート(ホモポリエステル)、C2−6アルキレンC6−12アリレート単位を含むアルキレンアリレート系共重合体(コポリエステル)(例えば、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸、フタル酸などの非対称芳香族ジカルボン酸を共重合したコポリエステルなど)、9,9−ビスアリールフルオレン単位を含むポリエステル樹脂など)などが例示できる。9,9−ビスアリールフルオレン単位を含むポリエステル樹脂としては、前記式(3)で表される化合物(例えば、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン)と、アルキレングリコール(例えば、エチレングリコールなど)と、シクロアルカンジカルボン酸(例えば、シクロヘキサンジカルボン酸)及び/又はアレーンジカルボン酸(例えば、テレフタル酸、イソフタル酸など)と、必要によりアルカンジカルボン酸との重合体などが例示できる。 The polyester resin is an aliphatic polyester resin (hydroxyalkanoic acid homopolymer or copolymer (polyhydroxyalkanoate PHA), for example, polylactic acid (PLA), homopolymer of hydroxyalkanoic acid such as polyhydroxybutyric acid (PHB), Poly (lactic acid-co-3-hydroxybutyric acid), poly (3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid), poly (3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyhexanoic acid), poly (3-hydroxybutyric acid) -Co-4-hydroxybutyric acid) and other hydroxyalkanoic acids (for example, copolymers of 3-hydroxyalkanoic acid); alkanedicarboxylic acid, alkylene glycol, and / or hydroxyalkanoic acid at least as a monomer (reaction component) Polymers (polybutylene succinate (PBS), polybutylene Succinate adipate (PBSA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polycaprolactone (PCL), polyethylene adipate, poly C 2-6 alkylene C 3-12 alkanoate, such as polyethylene sebacate)), alicyclic polyester resin (polyethylene Poly C 2-6 alkylene C 6-12 cycloalkanoate such as cyclohexanoate), aromatic polyester resin (polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene naphthalate, polytetramethylene naphthalate) Poly C 2-6 alkylene C 6-12 arylate (homopolyester) such as phthalate, Al containing C 2-6 alkylene C 6-12 arylate units Xylene arylate copolymers (copolyesters) (for example, copolyesters obtained by copolymerizing aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, and asymmetric aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid and phthalic acid), 9,9-bisarylfluorene Examples thereof include polyester resins containing units). Examples of the polyester resin containing a 9,9-bisarylfluorene unit include compounds represented by the above formula (3) (for example, 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene) and alkylene glycol. Examples include polymers of (for example, ethylene glycol), cycloalkane dicarboxylic acids (for example, cyclohexane dicarboxylic acid) and / or arene dicarboxylic acids (for example, terephthalic acid, isophthalic acid, etc.), and alkane dicarboxylic acids as necessary. it can.

ポリアミド樹脂は、ジカルボン酸成分とジアミン成分との反応、アミノカルボン酸成分又はそのラクタム成分の反応、ジカルボン酸成分とジアミン成分とアミノカルボン酸成分及び/又はそのラクタム成分の反応により調製できる。   The polyamide resin can be prepared by a reaction of a dicarboxylic acid component and a diamine component, a reaction of an aminocarboxylic acid component or a lactam component thereof, or a reaction of a dicarboxylic acid component, a diamine component, an aminocarboxylic acid component and / or a lactam component thereof.

ジカルボン酸成分としては、前記ポリエステル樹脂の項に記載のジカルボン酸成分と同様のジカルボン酸が例示できる。好ましいジカルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸(アルカンジカルボン酸)、例えば、アジピン酸などのC2−16アルカンジ−カルボン酸(例えば、C4−10アルカン−ジカルボン酸など)であってもよい。 Examples of the dicarboxylic acid component include the same dicarboxylic acid as the dicarboxylic acid component described in the section of the polyester resin. A preferred dicarboxylic acid component may be an aliphatic dicarboxylic acid (alkane dicarboxylic acid), for example, a C 2-16 alkane dicarboxylic acid such as adipic acid (eg, C 4-10 alkane-dicarboxylic acid).

ジアミン成分としては、例えば、脂肪族ジアミン(例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミンなどの直鎖状又は分岐鎖状C2−16アルキレンジアミン(例えば、直鎖状又は分岐鎖状C2−10アルキレンジアミン)、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジプロピレンジアミンなどの直鎖状又は分岐鎖状ポリC2−10アルキレンポリアミン)、脂環族ジアミン(例えば、イソホロンジアミン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、メンセンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンなど)、芳香族ジアミン(例えば、フェニレンジアミン、ビス(4−アミノジフェニル)メタン、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−エチルフェニル)メタンなど)、芳香脂肪族ジアミン(例えば、キシリレンジアミンなど)などが例示できる。これらのジアミン成分は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the diamine component include aliphatic diamines (eg, linear or branched C 2-16 alkylene diamines such as ethylene diamine, propylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, and trimethyl hexamethylene diamine (eg, linear Or branched C 2-10 alkylene diamine), linear or branched poly C 2-10 alkylene polyamine such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, dipropylene diamine), alicyclic diamine (eg, isophorone diamine, Bis (aminomethyl) cyclohexane, mensendiamine, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, etc.), aromatic diamines (eg, phenylenediamine, bis (4-aminodiphenyl) methane, bis (4-amino) Eniru) sulfone, bis (4-amino-3-ethylphenyl) methane, etc.), aromatic aliphatic diamines (such as xylylenediamine), and others. These diamine components can be used alone or in combination of two or more.

ラクタム成分としては、例えば、γ−バレロラクタム、δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのC4−12ラクタムなどが例示でき、アミノカルボン酸成分としては、例えば、アミノウンデカン酸、アミノドデカン酸などのアミノC4−12アルカン酸、アミノ安息香酸などのアミノアレーンカルボン酸などが例示できる。これらのラクタム成分及びアミノカルボン酸成分も単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the lactam component include C 4-12 lactams such as γ-valerolactam, δ-valerolactam, ε-caprolactam, and ω-laurolactam. Examples of the aminocarboxylic acid component include aminoundecanoic acid, Examples thereof include amino C 4-12 alkanoic acids such as aminododecanoic acid and aminoarene carboxylic acids such as aminobenzoic acid. These lactam components and aminocarboxylic acid components can also be used alone or in combination of two or more.

ポリアミド樹脂は、脂肪族ポリアミド樹脂(ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド612など)、脂環族ポリアミド樹脂(ビス(アミノメチル)シクロヘキサンとアジピン酸との重合体など)、芳香族ポリアミド(ポリアミドMXD(キシリレンジアミンとアジピン酸との重合体)、トリメチルヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸との重合体など)、これらのコポリアミド(ホモポリアミド成分が共重合したコポリアミド、例えば、コポリアミド6/66、コポリアミド6/11、コポリアミド66/12など)が例示できる。ポリアミド樹脂は、N−アルコキシメチル基を有するポリアミド、不飽和高級脂肪酸の二量体であるダイマー酸を重合成分とする重合脂肪酸系ポリアミド樹脂でなどあってもよい。ポリアミド樹脂は、結晶性又は非晶性であってもよく、透明性ポリアミド樹脂(非晶性透明ポリアミド樹脂)であってもよい。これらのポリアミド樹脂は単独で又は二種以上組合せて使用できる。ポリアミド樹脂は、通常、脂肪族ホモ又はコポリアミド樹脂である場合が多い。   Polyamide resins include aliphatic polyamide resins (polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 612, etc.), alicyclic polyamide resins (polymers of bis (aminomethyl) cyclohexane and adipic acid, etc.) , Aromatic polyamides (polyamide MXD (polymer of xylylenediamine and adipic acid), polymers of trimethylhexamethylenediamine and terephthalic acid, etc.), copolyamides (copolyamides in which homopolyamide components are copolymerized, such as , Copolyamide 6/66, copolyamide 6/11, copolyamide 66/12, etc.). The polyamide resin may be a polyamide having an N-alkoxymethyl group, a polymerized fatty acid-based polyamide resin containing dimer acid which is a dimer of unsaturated higher fatty acid as a polymerization component, and the like. The polyamide resin may be crystalline or amorphous, or may be a transparent polyamide resin (amorphous transparent polyamide resin). These polyamide resins can be used alone or in combination of two or more. The polyamide resin is usually often an aliphatic homo or copolyamide resin.

ポリエステルアミド樹脂は、前記ポリエステル樹脂の調製において、ジオール成分の一部としてジアミン成分を用いる方法、ジカルボン酸成分及びジオール成分の一部、又はヒドロキシカルボン酸(又はヒドロキシアルカン酸)成分及び/又はラクトン成分の少なくとも一部としてラクタム成分及び/又はアミノカルボン酸成分を用いる方法により、高分子主鎖にアミド結合を導入することにより調製できる。   The polyesteramide resin is a method of using a diamine component as a part of a diol component, a part of a dicarboxylic acid component and a diol component, or a hydroxycarboxylic acid (or hydroxyalkanoic acid) component and / or a lactone component in the preparation of the polyester resin. It can be prepared by introducing an amide bond into the polymer main chain by a method using a lactam component and / or an aminocarboxylic acid component as at least a part of the polymer.

ジアミン成分、ラクタム成分及びアミノカルボン酸成分としては、前記ポリアミド樹脂の項に記載の成分と同様のジアミン、ラクタム成分及びアミノカルボン酸が例示できる。   Examples of the diamine component, lactam component, and aminocarboxylic acid component include the same diamine, lactam component, and aminocarboxylic acid as those described in the section of the polyamide resin.

ポリカーボネート樹脂は、前記ポリエステル樹脂の項で例示のジオール成分と、炭酸ジフェニル又はホスゲンとを反応させることにより調製でき、例えば、ビスフェノール型ポリカーボネート(ビスフェノールA型、F型、S型、AD型などのポリカーボネート)及び共重合ポリカーボネートなどが例示できる。ポリエステルカーボネート樹脂は、ポリカーボネート樹脂の調製において、前記ポリエステル樹脂の項で例示のジカルボン酸成分を用いることにより調製できる。   The polycarbonate resin can be prepared by reacting the diol component exemplified in the section of the polyester resin with diphenyl carbonate or phosgene. For example, a bisphenol type polycarbonate (a polycarbonate such as bisphenol A type, F type, S type, or AD type). ) And copolycarbonate. The polyester carbonate resin can be prepared by using the dicarboxylic acid component exemplified in the section of the polyester resin in the preparation of the polycarbonate resin.

これらの樹脂は、硬化性樹脂(例えば、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのC2−10アルケン−ジカルボン酸などをジカルボン酸成分とする不飽和ポリエステル樹脂など)であってもよいが、生分解性に優れる点から、熱可塑性樹脂が好ましい。 These resins may be curable resins (for example, unsaturated polyester resins having maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid and the like as C 2-10 alkene-dicarboxylic acids and the like as dicarboxylic acid components). A thermoplastic resin is preferred from the viewpoint of excellent biodegradability.

これらの樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの樹脂のうち、少なくともエステル結合を有する樹脂を用いる場合が多く、生分解性樹脂、例えば、ポリ乳酸(PLA)、前記式(1)及び(2)で表されるオリゴマーの高分子量体、例えば、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸−co−3−ヒドロキシ吉草酸)、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸−co−3−ヒドロキシヘキサン酸)などのヒドロキシアルカン酸の単独又は共重合体(ポリヒドロキシアルカノエート:PHA);PBS、PBSA、PBAT、PCL、ポリエチレンアジペートなどのポリC2−4アルキレンC3−10アルカノエート;これらのポリエステルにおいて、共重合単位としてC2−4アルキレンC6−10アリレート単位を含むコポリエステルなどを用いる場合が多く、これらのポリエステル樹脂に対応するポリエステルアミド樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂などを用いる場合も多い。 These resins can be used alone or in combination of two or more. Of these resins, a resin having at least an ester bond is often used, and a biodegradable resin such as polylactic acid (PLA), a high molecular weight oligomer represented by the above formulas (1) and (2), For example, hydroxyalkanoic acid alone or in combination such as polyhydroxybutyric acid (PHB), poly (3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyvaleric acid), poly (3-hydroxybutyric acid-co-3-hydroxyhexanoic acid) Combined (polyhydroxyalkanoate: PHA); Poly C 2-4 alkylene C 3-10 alkanoate such as PBS, PBSA, PBAT, PCL, polyethylene adipate; In these polyesters, C 2-4 alkylene C 6 as copolymerized units Copolyesters containing -10 arylate units are often used. In many cases, a polyesteramide resin, a polyester carbonate resin, or the like corresponding to the reester resin is used.

なお、前記樹脂(例えば、前記式(1)及び(2)で表されるオリゴマーの高分子量体)の分子量は、前記オリゴマー(又は可塑剤)よりも高く、GPCで測定したとき、ポリスチレン換算で、数平均分子量Mnは、例えば、0.7×10〜300×10(例えば、0.8×10〜200×10)、好ましくは1×10〜100×10(例えば、1.5×10〜70×10)、さらに好ましくは2×10〜50×10(例えば、5×10〜30×10)程度であってもよい。重量平均分子量Mwは、例えば、1×10〜500×10(例えば、2×10〜300×10)、好ましくは3×10〜200×10(例えば、5×10〜100×10)程度であってもよい。さらに、分子量分布(分散度)Mw/Mnは、例えば、1〜5(例えば、1〜3.5)、好ましくは1.1〜3(例えば、1.2〜2.5)、さらに好ましくは1.2〜2(例えば、1.3〜1.7)程度であってもよい。 In addition, the molecular weight of the resin (for example, the high molecular weight oligomer represented by the formulas (1) and (2)) is higher than that of the oligomer (or plasticizer), and is measured in terms of polystyrene when measured by GPC. The number average molecular weight Mn is, for example, 0.7 × 10 4 to 300 × 10 4 (for example, 0.8 × 10 4 to 200 × 10 4 ), preferably 1 × 10 4 to 100 × 10 4 (for example, 1.5 × 10 4 to 70 × 10 4 ), more preferably about 2 × 10 4 to 50 × 10 4 (for example, 5 × 10 4 to 30 × 10 4 ). The weight average molecular weight Mw is, for example, 1 × 10 4 to 500 × 10 4 (for example, 2 × 10 4 to 300 × 10 4 ), preferably 3 × 10 4 to 200 × 10 4 (for example, 5 × 10 4 to It may be about 100 × 10 4 ). Further, the molecular weight distribution (dispersion degree) Mw / Mn is, for example, 1 to 5 (for example, 1 to 3.5), preferably 1.1 to 3 (for example, 1.2 to 2.5), more preferably It may be about 1.2 to 2 (for example, 1.3 to 1.7).

本発明の樹脂組成物(又は生分解性樹脂組成物)は、前記樹脂と可塑剤(又は生分解性可塑剤)とを含んでおり、前記樹脂に対して可塑剤を少量の割合で添加することにより、樹脂の可塑性を大きく改善できる。さらに、溶融流動性も改善できる。そのため、樹脂の機械的特性などを容易に調整できるとともに成形性を向上できる。さらには、可塑剤により樹脂の生分解性をも向上又は改善できる。   The resin composition (or biodegradable resin composition) of the present invention contains the resin and a plasticizer (or biodegradable plasticizer), and a plasticizer is added in a small proportion to the resin. As a result, the plasticity of the resin can be greatly improved. Furthermore, the melt fluidity can also be improved. Therefore, the mechanical properties of the resin can be easily adjusted and the moldability can be improved. Furthermore, the biodegradability of the resin can be improved or improved by the plasticizer.

特に、前記樹脂(特に、生分解性樹脂)には、生分解性を有するものの、機械的特性及び成形性がさほどよくない樹脂もある。例えば、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)などの3−ヒドロキシアルカン酸の単独又は共重合体は、生分解性(特に嫌気性分解性)に優れているものの、硬くて脆い場合がある。本発明の可塑剤は、生分解性を損なうことなく、このような樹脂との相溶性が高いためか、生分解性樹脂を可塑化するために極めて有用である。さらに、熱的特性をさほど低下させることなく、溶融流動性を改善し、溶融成形性(射出成形性、押し出し成形性など)を向上させるためにも有用である。   In particular, some of the resins (particularly biodegradable resins) have biodegradability, but have poor mechanical properties and moldability. For example, a homo- or copolymer of 3-hydroxyalkanoic acid such as polyhydroxybutyric acid (PHB) is excellent in biodegradability (particularly anaerobic degradability), but may be hard and brittle. The plasticizer of the present invention is extremely useful for plasticizing a biodegradable resin because it is highly compatible with such a resin without impairing biodegradability. Furthermore, it is useful for improving melt flowability and improving melt moldability (injection moldability, extrusion moldability, etc.) without significantly degrading thermal properties.

可塑剤(又は生分解性可塑剤)の割合は、樹脂100重量部に対して0.1〜50重量部(例えば、0.5〜40重量部)、好ましくは1〜30重量部(例えば、2〜25重量部)、さらに好ましくは3〜20重量部(例えば、3〜15重量部)程度であってもよく、2〜10重量部(例えば、3〜7重量部)程度であってもよい。生分解性可塑剤の使用量が少なすぎると樹脂の可塑化の程度が低下し、多すぎると樹脂の機械的特性が低下する場合がある。   The proportion of the plasticizer (or biodegradable plasticizer) is 0.1 to 50 parts by weight (eg 0.5 to 40 parts by weight), preferably 1 to 30 parts by weight (eg 2 to 25 parts by weight), more preferably about 3 to 20 parts by weight (for example, 3 to 15 parts by weight), or about 2 to 10 parts by weight (for example, 3 to 7 parts by weight). Good. If the amount of the biodegradable plasticizer used is too small, the degree of plasticization of the resin is lowered, and if it is too much, the mechanical properties of the resin may be lowered.

なお、微生物により分解されない非生分解性樹脂に対して生分解性成分(例えば、生分解性可塑剤、生分解性樹脂)を添加しても、非生分解性樹脂は分解されることなく、生分解性成分だけが微生物的な分解を優先的に受けて分解することが予想される。しかし、本発明の可塑剤を添加すると、生分解性に劣る樹脂であっても有意に、しかも嫌気条件であっても分解できる。そのため、好気条件での堆肥化プロセスのみならず、海洋中での生分解性も向上でき、近年新たな問題となっているマイクロプラスチックの問題も解決できる可能性がある。また、生分解性可塑剤を添加した樹脂で形成したごみ袋などの成形体を直接バイオガス化できる。   In addition, even if a biodegradable component (for example, biodegradable plasticizer, biodegradable resin) is added to a non-biodegradable resin that is not decomposed by microorganisms, the non-biodegradable resin is not decomposed, Only biodegradable components are expected to undergo preferential microbial degradation and degradation. However, when the plasticizer of the present invention is added, it can be decomposed significantly even in a resin having poor biodegradability, and even under anaerobic conditions. Therefore, not only the composting process under aerobic conditions but also biodegradability in the ocean can be improved, and there is a possibility that the problem of microplastic, which has become a new problem in recent years, can be solved. In addition, a molded body such as a garbage bag formed of a resin to which a biodegradable plasticizer is added can be directly biogasified.

樹脂組成物(又は生分解性樹脂組成物)は、必要により、種々の添加剤、例えば、安定剤(抗酸化剤、熱安定剤、耐光安定剤など)、界面活性剤、滑剤、着色剤、充填剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、分散剤、分散助剤、離型剤などを含んでいてもよく、前記生分解性可塑剤とは異なる可塑剤を含んでいてもよい。添加剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用できる。   The resin composition (or biodegradable resin composition) is optionally added with various additives, such as stabilizers (antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, etc.), surfactants, lubricants, colorants, A filler, an antistatic agent, a silane coupling agent, a dispersant, a dispersion aid, a mold release agent, and the like may be included, and a plasticizer different from the biodegradable plasticizer may be included. An additive can be used individually or in combination of 2 or more types.

樹脂組成物は、樹脂と可塑剤との混合物の形態であってもよく、樹脂と生分解性可塑剤とが混練されて一体化した粉粒体又はペレットの形態であってもよい。樹脂組成物は、慣用の成形法(押出成形法、射出成形法などの溶融成形法、キャスティング法など)により、線状、フィルム又はシート状、筒状又はパイプ状、ケーシング、ハウジングなどの三次元形状などの所定の形態の成形体を作製できる。   The resin composition may be in the form of a mixture of a resin and a plasticizer, or may be in the form of granules or pellets in which the resin and the biodegradable plasticizer are kneaded and integrated. Resin compositions are three-dimensional, such as linear, film or sheet, cylindrical or pipe, casing, housing, etc., by conventional molding methods (extrusion molding, melt molding methods such as injection molding methods, casting methods, etc.) A molded body having a predetermined shape such as a shape can be produced.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、試験項目の測定方法は、以下の通りである。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the measuring method of a test item is as follows.

(分子量)
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、ゲル浸透クロマトグラフィ(東ソー(株)製「HLC−8320GPC」)を用い、試料をクロロホルムに溶解させ、ポリスチレン換算で測定した。
(Molecular weight)
The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were measured by gel permeation chromatography (“HLC-8320GPC” manufactured by Tosoh Corporation), dissolved in chloroform, and measured in terms of polystyrene.

(融点(℃))
示差走査熱量計DSC(NETZSCH(株)製「DSC 214 Polyma」)を用いて、昇温速度10℃/分の条件で測定し、融解開始側でのベースラインと変曲点の接線との交点を融点とした。
(Melting point (℃))
Using a differential scanning calorimeter DSC (“DSC 214 Polyma” manufactured by NETZSCH Co., Ltd.), the measurement was performed at a heating rate of 10 ° C./min. The intersection of the baseline on the melting start side and the tangent of the inflection point Was the melting point.

(結晶化温度(℃))
示差走査熱量計DSC(NETZSCH(株)製「DSC 214 Polyma」)を用いて、180℃で融解したサンプルを10℃/分で降温した際の発熱ピークを結晶化温度とした。
(Crystallization temperature (℃))
Using a differential scanning calorimeter DSC (“DSC 214 Polyma” manufactured by NETZSCH), the exothermic peak when the sample melted at 180 ° C. was cooled at 10 ° C./min was defined as the crystallization temperature.

(分解温度(℃))
熱重量分析器TGA((株)島津製作所製「DTG−60A」)を用いて、10℃/分で昇温し、ベースラインと重量減少開始時の変曲点の接線との交点を分解温度とした。
(Decomposition temperature (℃))
Using a thermogravimetric analyzer TGA (“DTG-60A” manufactured by Shimadzu Corporation), the temperature was raised at 10 ° C./min, and the intersection of the baseline and the tangent of the inflection point at the start of weight reduction was decomposed. It was.

(メルトフローインデックスMFI(g/10分))
メルトフローレート測定器((株)東洋精機製作所製「メルトインデックサ」)を用い、JIS K 7210に従って、荷重2.16kg、温度190℃で測定した。
(Melt flow index MFI (g / 10 min))
Using a melt flow rate measuring device (“Melt Indexer” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.), the load was measured at 2.16 kg and the temperature was 190 ° C. according to JIS K 7210.

(ヤング率(MPa))
実施例1及び比較例のペレットを、温度180℃で厚さ1mmに圧縮し、ダンベル型の試験片を切り出した。試験片を、ASTM D638に従って、試験前に23℃及び50%の相対湿度に調温調湿し、万能材料試験機(Instron社製)を用い、室温下で測定し、応力−ひずみ線図の初期傾きからヤング率を算出した。なお、上記と同じ条件で、5つの試験片について、ヤング率を測定した。
(Young's modulus (MPa))
The pellets of Example 1 and Comparative Example were compressed to a thickness of 1 mm at a temperature of 180 ° C., and dumbbell-shaped test pieces were cut out. The test piece was conditioned at 23 ° C. and 50% relative humidity before testing according to ASTM D638, measured at room temperature using a universal material testing machine (Instron), and the stress-strain diagram Young's modulus was calculated from the initial slope. In addition, Young's modulus was measured about five test pieces on the same conditions as the above.

(引っ張り強度(MPa)及び破断伸び(%))
実施例1及び比較例のペレットを、温度180℃で厚さ1mmに圧縮し、ダンベル型の試験片を切り出した。試験片を、ASTM D638に従って、試験前に23℃及び50%の相対湿度に調温調湿し、万能材料試験機(Instron社製)を用い、速度5mm/分で測定した。なお、上記と同じ条件で、5つの試験片について、引っ張り強度及び破断伸びを測定した。
(Tensile strength (MPa) and elongation at break (%))
The pellets of Example 1 and Comparative Example were compressed to a thickness of 1 mm at a temperature of 180 ° C., and dumbbell-shaped test pieces were cut out. The test piece was conditioned to 23 ° C. and 50% relative humidity before the test according to ASTM D638 and measured at a speed of 5 mm / min using a universal material tester (Instron). In addition, the tensile strength and breaking elongation were measured about five test pieces on the same conditions as the above.

(バラツキの評価)
ヤング率、引っ張り強度及び破断伸びについては、5つの試験片での測定結果から、算術平均とともに、測定値のバラツキの程度は算術平均値からの偏差として表し、平均値±偏差で標記した。また、5つの測定値から標準偏差も求めた。
(Evaluation of variation)
Regarding the Young's modulus, tensile strength, and elongation at break, from the measurement results of the five test pieces, the degree of variation in the measured value was expressed as a deviation from the arithmetic average value together with the arithmetic average, and was expressed as an average value ± deviation. The standard deviation was also obtained from the five measured values.

合成例
発酵により製造した3−ヒドロキシ酪酸(3HB)を、硫酸触媒の存在下、エタノールと反応させてエステルし、蒸留精製して3−ヒドロキシ酪酸エチルエステルを調製した。
Synthesis Example 3-Hydroxybutyric acid (3HB) produced by fermentation was reacted with ethanol in the presence of a sulfuric acid catalyst for esterification, and purified by distillation to prepare 3-hydroxybutyric acid ethyl ester.

3−ヒドロキシ酪酸エチルエステル50.0g(37.8mmol)及びチタンテトライソプロポキシド540mg(0.19mmol)を三口フラスコに入れ、窒素フロー下、140℃で、エステル交換反応により生成するエタノールを留去しながら3時間反応させた。その後、徐々に減圧しながら加熱することにより、平均重合度が約5のオリゴマー(数平均分子量約800;前記式(1)において、m1=約5,m2=0)を得た。末端カルボキシル基はエチル基でキャップされ、エトキシカルボニル基を形成していた。   Ethyl 3-hydroxybutyrate 50.0 g (37.8 mmol) and titanium tetraisopropoxide 540 mg (0.19 mmol) were placed in a three-necked flask, and ethanol produced by transesterification was distilled off at 140 ° C. under a nitrogen flow. The reaction was continued for 3 hours. Thereafter, the mixture was gradually heated under reduced pressure to obtain an oligomer having an average degree of polymerization of about 5 (number average molecular weight of about 800; m1 = about 5, m2 = 0 in the above formula (1)). The terminal carboxyl group was capped with an ethyl group to form an ethoxycarbonyl group.

比較例1
合成例で得られたオリゴマーを添加することなく、TerraVerdae Bioworks社から提供されたポリ(3−ヒドロキシ酪酸)(PHB)のペレットを用いた。
Comparative Example 1
Poly (3-hydroxybutyric acid) (PHB) pellets provided by TerraVerdae Bioworks were used without adding the oligomers obtained in the synthesis examples.

実施例1
TerraVerdae Bioworks社から提供されたポリ(3−ヒドロキシ酪酸)(PHB)のペレット95重量部に、合成例で得られたオリゴマー5重量部を添加して180℃で溶融混練し、ペレットを調製した。
Example 1
To 95 parts by weight of poly (3-hydroxybutyric acid) (PHB) pellets provided by TerraVerdae Bioworks, 5 parts by weight of the oligomer obtained in the synthesis example was added and melt-kneaded at 180 ° C. to prepare pellets.

比較例2
合成例で得られたオリゴマー5重量部に代えて、市販の生物由来の可塑剤(アセチルクエン酸トリブチル(Vertellus社製「Citroflex A4」)5重量部を用いる以外、実施例1と同様にしてペレットを調製した。
Comparative Example 2
Instead of 5 parts by weight of the oligomer obtained in the synthesis example, pellets were obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of a commercially available plasticizer (tributyl acetyl citrate (“Citroflex A4” manufactured by Vertellus)) was used. Was prepared.

結果を表1に示す。なお、ヤング率、引張強度及び破断伸びについては、5つの測定値に基づいて95%両側検定によるバラツキを算出するとともに標準偏差を算出した。バラツキを平均値の後に「±」で示すとともに、標準偏差を括弧内に記載する。   The results are shown in Table 1. Regarding Young's modulus, tensile strength, and elongation at break, a variation by 95% two-sided test was calculated based on five measured values, and a standard deviation was calculated. The variation is indicated by “±” after the average value, and the standard deviation is described in parentheses.

Figure 2019131720
Figure 2019131720

表1に示す結果から明らかなように、比較例1に比べて、実施例1では、引張伸び(破断伸び)が増加し、ヤング率及び引張強度が低下していることから、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸)(PHB)が有効に可塑化されていることが判明した。また、比較例2に比べて、実施例1では、引張伸び(破断伸び)が大きく、ヤング率が低下していることから、既存の可塑剤よりも可塑化効果が大きい。特に、実施例1では、メルトフローインデックスが大きく、溶融成形性を向上できる。さらに、実施例1では、測定値のバラツキが小さいことから、本発明の可塑剤は樹脂との相溶性が高いと考えられる。   As is clear from the results shown in Table 1, in Example 1, the tensile elongation (breaking elongation) increased and the Young's modulus and tensile strength decreased compared to Comparative Example 1, so that poly (3- Hydroxybutyric acid) (PHB) was found to be effectively plasticized. Moreover, compared with the comparative example 2, in Example 1, since tensile elongation (breaking elongation) is large and the Young's modulus is falling, the plasticizing effect is larger than the existing plasticizer. In particular, in Example 1, the melt flow index is large and the melt moldability can be improved. Furthermore, in Example 1, since the variation of a measured value is small, it is thought that the plasticizer of this invention has high compatibility with resin.

本発明の可塑剤は、樹脂を可塑化できるため、樹脂と組み合わせて、各種の分野、例えば、塗料、インキ、接着剤、粘着剤、帯電防止剤、電気・電子材料、電気・電子部品又は機器、機械部品又は機器(例えば、自動車、航空・宇宙材料、センサなど)などに利用できる。特に、樹脂組成物は、押出成形、射出成形などによって容易に成形でき、各種分野の成形体又は成形部材(例えば、ケーシング、ハウジングなどの成形体)、容器(食品、日用品、電気、電子機器及び部品などの容器)、フィルムやシートなどの包装材料などに好適に利用できる。なお、3−ヒドロキシアルカン酸(例えば、3HB)の重合体は、生体適合性も有するため、医療分野(例えば、医療機器や器具、部品、部材など)において生体適合材料としても利用できる。   Since the plasticizer of the present invention can plasticize the resin, it can be combined with the resin in various fields such as paints, inks, adhesives, adhesives, antistatic agents, electric / electronic materials, electric / electronic parts or equipment. It can be used for machine parts or equipment (for example, automobiles, aerospace materials, sensors, etc.). In particular, the resin composition can be easily molded by extrusion molding, injection molding, and the like, and is molded articles or molded members in various fields (for example, molded articles such as casings and housings), containers (food, daily necessities, electricity, electronic equipment, and the like). It can be suitably used for containers such as parts) and packaging materials such as films and sheets. In addition, since the polymer of 3-hydroxyalkanoic acid (for example, 3HB) also has biocompatibility, it can be used as a biocompatible material in the medical field (for example, medical equipment, instruments, parts, and members).

Claims (12)

3−ヒドロキシアルカン酸の単独又は共重合オリゴマーで形成され、末端に遊離のカルボキシル基又はアルコキシカルボニル基を有する、可塑剤。   A plasticizer which is formed of a homopolymer or copolymer oligomer of 3-hydroxyalkanoic acid and has a free carboxyl group or alkoxycarbonyl group at the terminal. 3−ヒドロキシアルカン酸が少なくとも3−ヒドロキシC4−12アルカン酸を含む請求項1記載の可塑剤。 The plasticizer of claim 1, wherein the 3-hydroxyalkanoic acid comprises at least 3- hydroxyC 4-12 alkanoic acid. 3−ヒドロキシアルカン酸が少なくとも3−ヒドロキシブタン酸を含む請求項1又は2記載の可塑剤。   The plasticizer according to claim 1 or 2, wherein the 3-hydroxyalkanoic acid contains at least 3-hydroxybutanoic acid. 3−ヒドロキシアルカン酸が少なくとも3−ヒドロキシブタン酸のR体を含む請求項1〜3のいずれかに記載の可塑剤。   The plasticizer according to any one of claims 1 to 3, wherein the 3-hydroxyalkanoic acid contains at least an R form of 3-hydroxybutanoic acid. 末端カルボキシル基が修飾されてC1−10アルコキシカルボニル基を形成し、かつ数平均分子量が180〜3000のオリゴマーである請求項1〜4のいずれかに記載の可塑剤。 Plasticizers according to claim 1 and a terminal carboxyl group is modified to form a C 1-10 alkoxycarbonyl group, and a number average molecular weight of the oligomer of from 180 to 3,000. 樹脂と、請求項1〜5のいずれかに記載の可塑剤とを含む樹脂組成物。   The resin composition containing resin and the plasticizer in any one of Claims 1-5. 樹脂が、連結基として少なくともエステル結合又はアミド結合を有する生分解性樹脂を含む請求項6記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 6, wherein the resin contains a biodegradable resin having at least an ester bond or an amide bond as a linking group. 樹脂が、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステルアミド樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリカーボネート樹脂から選択された少なくとも一種を含む請求項6又は7記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 6 or 7, wherein the resin contains at least one selected from a polyester resin, a polyamide resin, a polyesteramide resin, a polyester carbonate resin, and a polycarbonate resin. 樹脂が、ヒドロキシアルカン酸の単独又は共重合体を含む請求項6〜8のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition according to any one of claims 6 to 8, wherein the resin contains a hydroxyalkanoic acid homopolymer or a copolymer. 樹脂100重量部に対して請求項1〜5のいずれかに記載の可塑剤を0.1〜50重量部の割合で含む請求項6〜9のいずれかに記載の樹脂組成物。   The resin composition in any one of Claims 6-9 which contains the plasticizer in any one of Claims 1-5 in the ratio of 0.1-50 weight part with respect to 100 weight part of resin. 請求項6〜10のいずれかに記載の樹脂組成物で形成された成形体。   The molded object formed with the resin composition in any one of Claims 6-10. 樹脂に、請求項1〜5のいずれかに記載の可塑剤を添加し、樹脂の可塑性を改善する方法。   A method for improving the plasticity of a resin by adding the plasticizer according to any one of claims 1 to 5 to the resin.
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