[发明专利]聚乳酸系树脂的制造方法和聚乳酸系预聚物

说明书

技术领域

本发明涉及有效地制造具有高分子量、在优选的方式下具有高熔点、热稳定性和色调也优异的聚乳酸系树脂的方法。

背景技术

近年来，从环境保全的观点出发，以植物为原料的聚乳酸系树脂受到关注，特别是作为来自植物的碳中和材料，聚乳酸树脂受到关注。聚乳酸树脂熔点高达约170℃，可以进行熔融成型加工，并且作为单体的乳酸可以通过利用微生物的发酵法来廉价地制造，因而作为可以代替来自石油原料的通用塑料的生物质塑料被期待，渐渐被使用。

作为聚乳酸树脂的主要制造方法，有使作为乳酸的二聚体的丙交酯开环而聚合的开环聚合法、和使用乳酸进行脱水缩聚的直接缩聚法，据说直接缩聚法与开环聚合法相比不经过合成丙交酯的工序，可以直接使用乳酸作为聚合原料，因而可以廉价地制造聚乳酸树脂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1～10关于直接缩聚法进行了记载。专利文献1～3中记载了利用直接熔融聚合的聚乳酸的制造方法。专利文献4中公开了组合有熔融聚合和固相聚合的制造方法。另外，专利文献5～8中也公开了组合有熔融聚合和固相聚合的制造方法。专利文献9、10中也公开了组合有熔融聚合和固相聚合的制造方法。

专利文献1:日本特开平8-183840号公报(第1～4页)

专利文献2:日本特开2000-297145号公报(第1～8页)

专利文献3:日本特开2000-297143号公报(第1～14页)

专利文献4:日本特开平11-106499号公报(第1～6页)

专利文献5:日本特开2000-302852号公报(第1～32页)

专利文献6:日本特开2001-192444号公报(第1～24页)

专利文献7:日本特开2001-64375号公报(第1～10页)

专利文献8:日本特开2009-144132号公报(第1～29页)

专利文献9:日本特开2000-273165号公报(第1～11页)

专利文献10:国际公开第2009/142196号公报(第1～77页)

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1～3所记载的技术中，存在所得的分子量低、和/或为了得到高分子量物需要使用溶剂这样的课题，另外专利文献3的方法中也存在聚合物着色这样的课题。

在专利文献4所记载的技术中，虽然固相聚合前的分子量高，但固相聚合后的分子量不充分。

专利文献5～8所记载的技术中，存在固相聚合前在水中进行结晶化、进行长时间的结晶化或在包含水分的热风中的结晶化，因而聚合物中酸性化合物增加，固相聚合的速度、聚合物的收率降低这样的问题。

在专利文献9所记载的技术中，固相聚合前的结晶化不充分，不能得到充分的固相聚合速度，在专利文献10所记载的技术中，存在从熔融聚合到固相聚合因粉碎等而与空气接触的时间较长、酸性物质增加、固相聚合性降低这样的问题。

本发明的课题是提供有效地制造具有高分子量、在优选的方式下具有高熔点、热稳定性和色调也优异的聚乳酸系树脂的方法。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题而进行了研究，结果发现了有效地制造具有高分子量、在优选的方式下具有高熔点、热稳定性和色调也优异的聚乳酸系树脂的方法，从而完成了本发明。

即，本发明的上述课题可以通过一种聚乳酸系树脂的制造方法来解决，所述聚乳酸系树脂的制造方法以乳酸为主原料，通过直接缩聚，来调制重均分子量为5,000～25,000、熔融焓ΔHm为50～65[J/g]、酸值A[mol/吨]满足下式(1)的结晶化预聚物，使上述结晶化预聚物固相聚合，

450/(Mw/10,000－0.14)＜A＜950/(Mw/10,000－0.14)    (1)

(Mw是结晶化预聚物的重均分子量)

在本发明的制造方法中，优选结晶化预聚物的丙交酯含量L为0.1～3.0[wt％]。

在本发明的制造方法中，优选结晶化预聚物是聚L乳酸或聚D乳酸，在结晶化预聚物是聚L乳酸的情况下，D-乳酸含量d为0.2～2.0[mol％]，在结晶化预聚物是聚D乳酸的情况下，L-乳酸含量l为0.2～2.0[mol％]。

在本发明的制造方法中，优选结晶化预聚物是颗粒。

在本发明的制造方法中，优选结晶化预聚物的熔融焓ΔHm为53[J/g]以上。