JP2012001620A - Polylactic acid composition, and molded article formed therefrom - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリ乳酸組成物に関し、更に詳しくは、ポリ乳酸成分と、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸成分とから構成された、耐熱性および成型加工性が良好で且つ工業的製造に好適なポリ乳酸組成物及びそれからなる繊維、フィルム、樹脂成形品に関する。 The present invention relates to a polylactic acid composition, and more specifically, it is composed of a polylactic acid component and an α-hydroxycarboxylic acid component other than lactic acid, and has good heat resistance and molding processability and is suitable for industrial production. The present invention relates to a polylactic acid composition and fibers, films, and resin molded articles comprising the same.
近年、地球環境保護の目的から、自然環境下で分解される生分解性ポリマーが注目され、世界中で研究されている。生分解性ポリマーとしては、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトンなどの脂肪族ポリエステルが知られている。ポリ乳酸は、生体由来の原料から得られる乳酸あるいはその誘導体を原料とするため生体安全性が高く、環境にやさしい高分子材料である。そのため汎用ポリマーとしての利用が検討され、延伸フィルム、繊維、射出成形品などとしての利用が検討されている。 In recent years, for the purpose of protecting the global environment, biodegradable polymers that are decomposed in a natural environment have attracted attention and are being studied all over the world. As biodegradable polymers, aliphatic polyesters such as polylactic acid, polyhydroxybutyrate and polycaprolactone are known. Since polylactic acid uses lactic acid obtained from a raw material derived from a living body or a derivative thereof as a raw material, it is a high-safety and environmentally friendly polymer material. Therefore, the use as a general-purpose polymer is examined, and the use as a stretched film, a fiber, an injection molded product, etc. is examined.
しかしながらポリ乳酸は、ガラス転移点が58℃、結晶融解温度が約155℃と低いため耐熱性に限界があり、また湿度により分解されやすいため耐湿熱安定性に限界があり、さらに結晶化速度が遅いため、結晶化させて成形品として用いるにも成形性にも限界があった。 However, polylactic acid has a low glass transition point of 58 ° C. and a crystal melting temperature of about 155 ° C., so there is a limit to heat resistance, and since it is easily decomposed by humidity, it has a limit to moist heat resistance and further has a crystallization rate. Since it is slow, there is a limit to the formability of crystallized and used as a molded product.
成型性を改良するため、結晶化核剤等の結晶化を促進する剤を添加する方法(例えば、特許文献1等)、さらに結晶化核剤の燐酸エステル金属塩と脂肪酸アミドとを併用する方法(例えば、特許文献2等)、有機、無機フィラーを添加する方法(例えば、特許文献3等)が従来から提案されている。 In order to improve moldability, a method of adding a crystallization accelerating agent such as a crystallization nucleating agent (for example, Patent Document 1), and a method in which a phosphoric acid ester metal salt of a crystallization nucleating agent and a fatty acid amide are used in combination. (For example, patent document 2 etc.), the method (for example, patent document 3 etc.) of adding an organic and inorganic filler is proposed conventionally.
これら提案により、ポリ乳酸、すなわちL−乳酸単位、D−乳酸単位よりなるホモポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、及びこれらの混合物の結晶化速度、耐熱性の向上には、ある程度の改良は見られているが、ステレオコンプレックス相を含むポリ乳酸組成物には何ら言及されていない。 With these proposals, some improvement has been seen in improving the crystallization speed and heat resistance of polylactic acid, that is, homopolymers consisting of L-lactic acid units and D-lactic acid units, random copolymers, block copolymers, and mixtures thereof. However, no mention is made of a polylactic acid composition containing a stereocomplex phase.
すなわちL−乳酸単位からなるポリL−乳酸(以下PLLAと略称することがある。)とD−乳酸単位からなるポリD−乳酸(以下PDLAと略称することがある。)を溶液あるいは溶融状態で混合することにより、ステレオコンプレックスポリ乳酸が形成されることが知られている(特許文献4)。 That is, poly L-lactic acid (hereinafter sometimes abbreviated as PLLA) composed of L-lactic acid units and poly D-lactic acid (hereinafter sometimes abbreviated as PDLA) composed of D-lactic acid units in a solution or in a molten state. It is known that stereocomplex polylactic acid is formed by mixing (Patent Document 4).
このステレオコンプレックスポリ乳酸は、結晶融解温度が200から230℃とPLLAやPDLAに比べて高融点であり且つ高結晶性を示す興味深い現象が発見されている。
しかしながらステレオコンプレックスポリ乳酸の形成は容易ではなく、とりわけPLLAやPDLAの重量平均分子量が15万を超えるとその困難さはいっそう顕著となる(特許文献4)。
This stereocomplex polylactic acid has a crystal melting temperature of 200 to 230 ° C., a higher melting point than PLLA and PDLA, and an interesting phenomenon showing high crystallinity has been discovered.
However, formation of stereocomplex polylactic acid is not easy, and the difficulty becomes even more pronounced especially when the weight average molecular weight of PLLA or PDLA exceeds 150,000 (Patent Document 4).
すなわちステレオコンプレックスポリ乳酸は通常、単一相を示すことはなく、PLLA相及びPDLA相(以下ホモ相と呼ぶことがある。)とポリ乳酸ステレオコンプレックス相(以下コンプレックス相と呼ぶことがある。)の混合相組成物となる。
この混合相組成物において、コンプレックス相の割合が少ないとステレオコンプレックスポリ乳酸本来の耐熱性を発揮することが困難である。
That is, the stereocomplex polylactic acid usually does not show a single phase, but a PLLA phase and a PDLA phase (hereinafter sometimes referred to as a homophase) and a polylactic acid stereocomplex phase (hereinafter sometimes referred to as a complex phase). This is a mixed phase composition.
In this mixed phase composition, if the proportion of the complex phase is small, it is difficult to exhibit the heat resistance inherent in stereocomplex polylactic acid.
また、ポリ乳酸に対しカルボジイミド化合物を添加しカルボキシル基末端の封止剤として用い、ポリ乳酸の加水分解を抑制することは既に提案されている(例えば特許文献5等)。この提案において用いられているカルボジイミド化合物は、線状のカルボジイミド化合物である。 In addition, it has already been proposed to add a carbodiimide compound to polylactic acid and use it as a carboxyl group-terminal sealing agent to suppress hydrolysis of polylactic acid (for example, Patent Document 5). The carbodiimide compound used in this proposal is a linear carbodiimide compound.
線状カルボジイミド化合物をポリマーの末端封止剤として用いると、線状カルボジイミド化合物がポリマーの末端に結合する反応に伴いイソシアネート基を有する化合物が遊離し、イソシアネート化合物の独特の臭いを発生し、作業環境を悪化させることが問題となっている。 When a linear carbodiimide compound is used as a polymer end-capping agent, a compound having an isocyanate group is liberated along with a reaction in which the linear carbodiimide compound is bonded to the end of the polymer, and a unique odor of the isocyanate compound is generated. It has become a problem to deteriorate.
本発明の目的は、成型加工性にすぐれ、耐加水分解性が向上するとともに、工程中に、遊離のイソシアネートも発生することのない、工業的生産に好適なポリ乳酸組成物を提供することにある。
さらにステレオコンプレックスポリ乳酸を含み上記特性とともに耐熱性にすぐれたポリ乳酸組成物を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a polylactic acid composition suitable for industrial production, which has excellent molding processability, improves hydrolysis resistance, and does not generate free isocyanate during the process. is there.
It is another object of the present invention to provide a polylactic acid composition containing stereocomplex polylactic acid and having the above properties and excellent heat resistance.
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成した。
すなわち本発明の目的は、
1.ポリ乳酸(A)成分を主たる成分とするポリ乳酸組成物であって、該樹脂組成物を基準として、ポリ乳酸(A)成分を95重量%以上99.99重量%以下、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分を0.01重量%以上5重量%以下、下記構造式にて示されるカルボジイミド化合物(C)を、(A)成分と(B)成分との合計量100重量%あたり0.01〜10重量%で含む、ポリ乳酸組成物によって達成される。
The present inventor completed the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems.
That is, the object of the present invention is to
1. A polylactic acid composition comprising a polylactic acid (A) component as a main component, wherein the polylactic acid (A) component is 95 wt% or more and 99.99 wt% or less based on the resin composition, and α- other than lactic acid The hydroxycarboxylic acid (B) component is 0.01% by weight or more and 5% by weight or less, and the carbodiimide compound (C) represented by the following structural formula is added per 100% by weight of the total amount of the components (A) and (B). Achieved by a polylactic acid composition comprising 0.01 to 10% by weight.
本発明によれば、成型加工性にすぐれ、耐加水分解性が向上するとともに、工程中に、遊離のイソシアネートも発生することのない、工業的生産に好適なポリ乳酸組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polylactic acid composition suitable for industrial production that has excellent molding processability, improves hydrolysis resistance, and does not generate free isocyanate during the process. it can.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のポリ乳酸組成物は、ポリ乳酸(A)成分を主たる成分とするポリ乳酸組成物であって、該樹脂組成物を基準として、ポリ乳酸(A)成分を95重量%以上99.99重量%未満、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分を0.01重量%以上5重量%以下、下記構造式にて示されるカルボジイミド化合物(C)を、(A)成分と(B)成分との合計量100重量%あたり0.01〜10重量%で含むことによって達成される。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polylactic acid composition of the present invention is a polylactic acid composition mainly comprising a polylactic acid (A) component, and the polylactic acid (A) component is 95 wt% or more and 99.99 based on the resin composition. Less than wt%, α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid is 0.01 wt% or more and 5 wt% or less, carbodiimide compound (C) represented by the following structural formula, (A) component and (B) This is achieved by including 0.01 to 10% by weight per 100% by weight of the total amount of components.
本発明のポリ乳酸組成物は、このような組成とすることにより、本発明の目的である耐熱性、成型加工性とともに良好で、且つ工業的に好適に製造することができる。 By setting the polylactic acid composition of the present invention to such a composition, the polylactic acid composition of the present invention is favorable with heat resistance and molding processability, which are the objects of the present invention, and can be suitably produced industrially.
以下、本発明のポリ乳酸組成物中の各成分について説明する。
<ポリ乳酸(A)成分>
本発明のポリ乳酸(A)成分はポリL−乳酸成分であってもポリD−乳酸成分であってもかまわない。
各々のポリL−乳酸とポリD−乳酸は各々示差走査熱量計(DSC)測定で、150℃から190℃の間に結晶融解ピーク(Tmh)、ガラス転移点(Tg)が60℃以上を有し、該結晶融解熱(△Hmsc)が10J/g以上であることが好ましい。
かかる結晶融点および結晶融解熱の範囲を満たすことによりポリ乳酸(A)の耐熱性が好適に高めることができるためである。
Hereinafter, each component in the polylactic acid composition of the present invention will be described.
<Polylactic acid (A) component>
The polylactic acid (A) component of the present invention may be a poly L-lactic acid component or a poly D-lactic acid component.
Each of poly L-lactic acid and poly D-lactic acid has a crystal melting peak (Tmh) and a glass transition point (Tg) of 60 ° C. or higher between 150 ° C. and 190 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC). The crystal melting heat (ΔHmsc) is preferably 10 J / g or more.
This is because the heat resistance of the polylactic acid (A) can be suitably increased by satisfying the range of the crystal melting point and the crystal melting heat.
さらに本発明では耐熱性の観点からポリL乳酸とポリD乳酸とからなるステレオコンプレックスポリ乳酸も包含する。ここで用いるポリ乳酸は、ポリ−L−乳酸成分が95重量%以上、後述する乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸成分が5重量%以下からなるポリL−乳酸共重合体と、ポリD−乳酸成分が95重量%以上と、後述する乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸成分が5重量%以下からなるポリD−乳酸共重合体とを混合することによってステレオコンプレックスポリ乳酸とし、さらに、下記式(i)で定義されるステレオコンプレックス結晶化度は好ましくは90%から100%、より好ましくは95%から100%の範囲が選択される。特に好ましくはステレオコンプレックス結晶化度が100%の時である。
S=〔ΔHms/(ΔHmh+ΔHms)〕×100 (i)
(ただし、ΔHms=ステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解エンタルピー、ΔHmh=ポリ乳酸ホモ相結晶の融解エンタルピーを表す。)
Furthermore, in this invention, the stereocomplex polylactic acid which consists of poly L lactic acid and poly D lactic acid is also included from a heat resistant viewpoint. The polylactic acid used here is a poly-L-lactic acid copolymer having a poly-L-lactic acid component of 95% by weight or more and an α-hydroxycarboxylic acid component other than lactic acid described later of 5% by weight or less, and a poly-D-lactic acid. A stereocomplex polylactic acid is prepared by mixing 95% by weight or more of the component with a poly D-lactic acid copolymer containing 5% by weight or less of an α-hydroxycarboxylic acid component other than lactic acid, which will be described later. The stereocomplex crystallinity defined in i) is preferably selected in the range of 90% to 100%, more preferably 95% to 100%. Particularly preferred is when the stereocomplex crystallinity is 100%.
S = [ΔHms / (ΔHmh + ΔHms)] × 100 (i)
(However, ΔHms = Crystal melting enthalpy of stereocomplex phase polylactic acid and ΔHmh = Polylactic acid homophase crystal melting enthalpy)
さらにステレオコンプレックスポリ乳酸は、結晶性を有していることが好ましく、広角X線回折(XRD)測定による回折ピークの強度比によって、下記式(ii)で定義されるステレオコンプレックス結晶化率(Sc)が50%以上を有することがより好ましい。
Sc(%)=〔ΣISCi/(ΣISCi+IHM)〕×100 (ii)
[ここで、ΣISCi =ISC1 + ISC2 + ISC3、ISCi(i=1から3)はそれぞれ2θ=12.0°,20.7°,24.0°付近の各回折ピークの積分強度、IHMは2θ=16.5°付近に現れるホモ相結晶に由来する回折ピークの積分強度IHMを表す。]
Further, the stereocomplex polylactic acid preferably has crystallinity, and the stereocomplex crystallization rate (Sc) defined by the following formula (ii) is determined by the intensity ratio of diffraction peaks by wide-angle X-ray diffraction (XRD) measurement. ) Is more preferably 50% or more.
Sc (%) = [ΣI SCi / (ΣI SCi + I HM )] × 100 (ii)
[Where ΣI SCi = I SC1 + I SC2 + I SC3 and I SCi (i = 1 to 3) are integrals of diffraction peaks around 2θ = 12.0 °, 20.7 °, and 24.0 °, respectively. intensity, I HM represents the integrated intensity I HM of a diffraction peak derived from homo-phase crystal appearing near 2θ = 16.5 °. ]
さらに同様の観点より、ステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融点は190から250℃、より好ましくは200から230℃の範囲が好適に選択され、DSC測定による結晶融解エンタルピーは、20J/g以上、好ましくは20から80J/g、より好ましくは30から80J/gの範囲が選択される。 Further, from the same viewpoint, the crystal melting point of the stereocomplex phase polylactic acid is suitably selected in the range of 190 to 250 ° C., more preferably 200 to 230 ° C., and the crystal melting enthalpy by DSC measurement is 20 J / g or more, preferably A range of 20 to 80 J / g, more preferably 30 to 80 J / g is selected.
ステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融点が190℃未満であると、ステレオコンプレックス相形成の意義、したがって本発明の意義が小さなものとなってしまう。さらに250℃を超える場合、本発明の成形品を成形するとき、250℃以上の高温において成形することが必要となり、ポリ乳酸組成物の熱分解を抑制することが困難となる場合がある。さらに結晶融解エンタルピーの値についても同様の議論があてはまる。 If the crystal melting point of the stereocomplex phase polylactic acid is less than 190 ° C., the significance of the formation of the stereocomplex phase, and thus the significance of the present invention, will be small. Furthermore, when exceeding 250 degreeC, when shape | molding the molded article of this invention, it will be necessary to shape | mold at the high temperature of 250 degreeC or more, and it may become difficult to suppress the thermal decomposition of a polylactic acid composition. The same argument applies to the value of crystal melting enthalpy.
かかるステレオコンプレックス結晶化度、ステレオコンプレックス結晶化率、さらに上述の各種結晶性のパラメーターを好適に満たすため、ポリ乳酸(A)成分において、ポリL−乳酸成分とポリD−乳酸成分との重量比は90/10から10/90であることが好ましい。 In order to suitably satisfy the stereocomplex crystallinity, stereocomplex crystallinity, and various crystallinity parameters described above, in the polylactic acid (A) component, the weight ratio of the poly L-lactic acid component to the poly D-lactic acid component Is preferably 90/10 to 10/90.
より好ましくは80/20から20/80、さらに好ましくは30/70から70/30、とりわけ好ましくは40/60から60/40の範囲であり、理論的には1/1にできるだけ近い方が好ましく選択される。 More preferably, it is in the range of 80/20 to 20/80, more preferably 30/70 to 70/30, particularly preferably 40/60 to 60/40, and theoretically preferably as close to 1/1 as possible. Selected.
本発明において、ポリD−乳酸成分は、下記式(iv)で表されるうち、D−乳酸単位よりなり、好ましくは90から100モル%のD−乳酸単位および0から10モル%のD−乳酸単位以外の共重合単位からなる。より好ましくは95から100モル%、さらに好ましくは98から100モル%の範囲が選択される。 In the present invention, the poly-D-lactic acid component is represented by the following formula (iv), and is composed of D-lactic acid units, preferably 90 to 100 mol% D-lactic acid units and 0 to 10 mol% D-. Consists of copolymer units other than lactic acid units. A range of 95 to 100 mol% is more preferable, and a range of 98 to 100 mol% is more preferable.
また、ポリL−乳酸成分は、下記式(iv)で表されるうち、L−乳酸単位よりなり、好ましくは90から100モル%のL−乳酸単位および0から10モル%のL−乳酸単位以外の共重合単位からなる。より好ましくは95から100モル%、さらに好ましくは98から100モル%の範囲が選択される。 The poly L-lactic acid component is represented by the following formula (iv), and is composed of L-lactic acid units, preferably 90 to 100 mol% L-lactic acid units and 0 to 10 mol% L-lactic acid units. It consists of copolymerized units other than. A range of 95 to 100 mol% is more preferable, and a range of 98 to 100 mol% is more preferable.
ポリL−乳酸成分、ポリD−乳酸成分において、共重合単位は、2個以上のエステル結合形成可能な官能基を持つジカルボン酸、多価アルコール、ラクトン等由来の単位およびこれら種々の構成成分からなる各種ポリエステル、各種ポリエーテル、各種ポリカーボネート等由来の単位が例示される。 In the poly L-lactic acid component and the poly D-lactic acid component, the copolymer unit is composed of units derived from dicarboxylic acid, polyhydric alcohol, lactone and the like having a functional group capable of forming two or more ester bonds and these various constituent components. Units derived from various polyesters, various polyethers, various polycarbonates and the like are exemplified.
ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。多価アルコールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセリン、ソルビタン、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族多価アルコール類あるいはビスフェノールにエチレンオキシドが付加させたものなどの芳香族多価アルコール等が挙げられる。ラクトンとしては、グリコリド、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、δ−ブチロラクトン、β−またはγ−ブチロラクトン、ピバロラクトン、δ−バレロラクトン等が挙げられる。 Examples of the dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid. Examples of the polyhydric alcohol include aliphatic polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol, glycerin, sorbitan, neopentyl glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol. Or aromatic polyhydric alcohol etc., such as what added ethylene oxide to bisphenol, etc. are mentioned. Examples of the lactone include glycolide, ε-caprolactone, β-propiolactone, δ-butyrolactone, β- or γ-butyrolactone, pivalolactone, and δ-valerolactone.
また本発明のポリL‐乳酸およびポリD‐乳酸成分の重量平均分子量は、本発明成形品の機械物性及び成形性を両立させるため、好ましくは10万から50万、より好ましくは11万から35万、さらに好ましくは12から25万の範囲が選択される。 The weight average molecular weights of the poly L-lactic acid and poly D-lactic acid components of the present invention are preferably 100,000 to 500,000, more preferably 110,000 to 35, in order to achieve both the mechanical properties and moldability of the molded article of the present invention. A range of 10,000, more preferably 12 to 250,000 is selected.
ポリL‐乳酸およびポリD‐乳酸は、従来公知の方法で製造することができる。
例えば、L‐ラクチドまたはD‐ラクチドを金属含有触媒の存在下、開環重合することにより製造することができる。また金属含有触媒を含有する低分子量のポリ乳酸を、所望により結晶化させた後、あるいは結晶化させることなく、減圧下または常圧から加圧化、不活性ガス気流の存在下、あるいは非存在下、固相重合させ製造することもできる。さらに有機溶媒の存在または非存在下、乳酸を脱水縮合させる直接重合法により製造することができる。
Poly L-lactic acid and poly D-lactic acid can be produced by a conventionally known method.
For example, it can be produced by ring-opening polymerization of L-lactide or D-lactide in the presence of a metal-containing catalyst. In addition, low molecular weight polylactic acid containing a metal-containing catalyst is crystallized as desired or without crystallization, under reduced pressure or from normal pressure, in the presence of an inert gas stream, or absent It can also be produced by solid phase polymerization. Furthermore, it can be produced by a direct polymerization method in which lactic acid is subjected to dehydration condensation in the presence or absence of an organic solvent.
重合反応は、従来公知の反応容器で実施可能であり、例えば開環重合あるいは直接重合法においてはヘリカルリボン翼等、高粘度用攪拌翼を備えた縦型反応器あるいは横型反応器を単独、または並列して使用することができる。また、回分式あるいは連続式あるいは半回分式のいずれでも良いし、これらを組み合わせてもよい。 The polymerization reaction can be carried out in a conventionally known reaction vessel. For example, in a ring-opening polymerization or direct polymerization method, a vertical reactor or a horizontal reactor equipped with a stirring blade for high viscosity, such as a helical ribbon blade, is used alone, or Can be used in parallel. Moreover, any of a batch type, a continuous type, a semibatch type may be sufficient, and these may be combined.
重合開始剤としてアルコールを用いてもよい。かかるアルコールとしては、ポリ乳酸の重合を阻害せず不揮発性であることが好ましく、例えばデカノール、ドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスルトールなどを好適に用いることができる。 Alcohol may be used as a polymerization initiator. Such alcohol is preferably non-volatile without inhibiting the polymerization of polylactic acid, such as decanol, dodecanol, tetradecanol, hexadecanol, octadecanol, ethylene glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, etc. Can be suitably used.
固相重合法で使用するポリ乳酸プレポリマーは、予め結晶化させることが、ペレット融着防止の面から好ましい実施形態と言える。プレポリマーは固定された縦型或いは横型反応容器、またはタンブラーやキルンの様に容器自身が回転する反応容器(ロータリーキルン等)中、プレポリマーのガラス転移温度から融点未満の温度範囲で固体状態で重合される。 It can be said that the polylactic acid prepolymer used in the solid-phase polymerization method is preferably crystallized in advance from the viewpoint of preventing pellet fusion. The prepolymer is polymerized in a solid state in a fixed vertical or horizontal reaction vessel, or in a reaction vessel (such as a rotary kiln) that rotates itself like a tumbler or kiln, in the temperature range from the glass transition temperature of the prepolymer to less than the melting point. Is done.
金属含有触媒としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類、遷移金属類、アルミニウム、ゲルマニウム、スズ、アンチモン、チタン等の脂肪酸塩、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、アルコラート等が例示される。 Metal-containing catalysts include alkali metals, alkaline earth metals, rare earths, transition metals, fatty acid salts such as aluminum, germanium, tin, antimony, titanium, carbonates, sulfates, phosphates, oxides, hydroxides , Halides, alcoholates and the like.
なかでもスズ、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、チタン、ゲルマニウム、マンガン、マグネシウムおよび稀土類元素より選択される少なくとも一種の金属を含有する脂肪酸塩、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、アルコラートが好ましい。 Among them, fatty acid salts, carbonates, sulfates, phosphates, oxides, hydroxides containing at least one metal selected from tin, aluminum, zinc, calcium, titanium, germanium, manganese, magnesium and rare earth elements Products, halides, and alcoholates are preferred.
触媒活性、副反応の少なさからスズ化合物、具体的には塩化第一スズ、臭化第一スズ、ヨウ化第一スズ、硫酸第一スズ、酸化第二スズ、ミリスチン酸スズ、オクチル酸スズ、ステアリン酸スズ、テトラフェニルスズ等のスズ含有化合物が好ましい触媒として例示でされる。 Tin compounds due to low catalytic activity and side reactions, specifically stannous chloride, stannous bromide, stannous iodide, stannous sulfate, stannic oxide, tin myristate, tin octylate Tin-containing compounds such as tin stearate and tetraphenyltin are exemplified as preferred catalysts.
なかでも、スズ(II)化合物、具体的にはジエトキシスズ、ジノニルオキシスズ、ミリスチン酸スズ(II)、オクチル酸スズ(II)、ステアリン酸スズ(II)、塩化スズ(II)などが好適に例示される。 Among these, tin (II) compounds, specifically, diethoxytin, dinonyloxytin, tin (II) myristate, tin (II) octylate, tin (II) stearate, tin (II) chloride and the like are suitable. Illustrated.
触媒の使用量は、ラクチド1Kg当たり0.42×10−4から100×10−4(モル)でありさらに反応性、得られるポリラクチド類の色調、安定性を考慮すると1.68×10−4から42.1×10−4(モル)、特に好ましくは2.53×10−4から16.8×10−4(モル)モル使用される。 The amount of the catalyst used is 0.42 × 10 −4 to 100 × 10 −4 (mol) per 1 kg of lactide, and is 1.68 × 10 −4 in consideration of reactivity, color tone and stability of the resulting polylactides. To 42.1 × 10 −4 (mol), particularly preferably 2.53 × 10 −4 to 16.8 × 10 −4 (mol) mol.
ポリ乳酸重合に使用された金属含有触媒は、ポリ乳酸使用に先立ち、従来公知の失活剤で不活性化しておくのが好ましい。
かかる失活剤としては例えばイミノ基を有し且つ重合金属触媒に配位し得るキレート配位子の群からなる有機リガンド及びジヒドリドオキソリン(I)酸、ジヒドリドテトラオキソ二リン(II,II)酸、ヒドリドトリオキソリン(III)酸、ジヒドリドペンタオキソ二リン(III)酸、ヒドリドペンタオキソ二(II,IV)酸、ドデカオキソ六リン(III)酸、ヒドリドオクタオキソ三リン(III,IV,IV)酸、オクタオキソ三リン(IV,III,IV)酸、ヒドリドヘキサオキソ二リン(III,V)酸、ヘキサオキソ二リン(IV)酸、デカオキソ四リン(IV)酸、ヘンデカオキソ四リン(IV)酸、エネアオキソ三リン(V,IV,IV)酸等の酸価数5以下の低酸化数リン酸、式、xH2O・yP2O5で表され、x/y=3のオルトリン酸、2>x/y>1であり、縮合度より二リン酸、三リン酸、四リン酸、五リン酸等と称せられるポリリン酸及びこれらの混合物、x/y=1で表されるメタリン酸、なかでもトリメタリン酸、テトラメタリン酸、1>x/y>0で表され、五酸化リン構造の一部をのこした網目構造を有するウルトラリン酸(これらを総称してメタ燐酸系化合物と呼ぶことがある。)、及びこれらの酸の酸性塩、一価、多価のアルコール類、あるいはポリアルキレングリコール類の部分エステル、完全エスエテル、ホスホノ置換低級脂肪族カルボン酸誘導体などが例示される。
The metal-containing catalyst used for polylactic acid polymerization is preferably deactivated with a conventionally known deactivator prior to using polylactic acid.
Examples of such a deactivator include an organic ligand comprising a group of chelate ligands having an imino group and capable of coordinating to a polymerized metal catalyst, dihydridooxoline (I) acid, dihydridotetraoxodilin (II, II ) Acid, hydridotrioxoline (III) acid, dihydridopentaoxodiphosphorus (III) acid, hydridopentaoxodi (II, IV) acid, dodecaoxohexaphosphorus (III) acid, hydridooctaoxotriphosphate (III, IV) , IV) acid, octaoxotriphosphoric acid (IV, III, IV), hydridohexaoxodiphosphoric acid (III, V), hexaoxodiphosphoric acid (IV), decaoxotetralinic acid (IV), hedecaoxotetralinic acid (IV ) acid, Eneaokiso triphosphate (V, IV, IV) acid value 5 or less low oxidation number phosphoric acids such as acids, wherein, xH 2 O · yP 2 O 5 X-y = 3 orthophosphoric acid, 2> x / y> 1, polyphosphoric acid referred to as diphosphoric acid, triphosphoric acid, tetraphosphoric acid, pentaphosphoric acid and the like based on the degree of condensation, and mixtures thereof , X / y = 1, especially trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, 1> x / y> 0, ultralin having a network structure with a part of the phosphorus pentoxide structure Acids (sometimes collectively referred to as metaphosphoric acid compounds), and acid salts of these acids, monovalent and polyhydric alcohols, or partial esters of polyalkylene glycols, fully ether, phosphono substitution Examples include lower aliphatic carboxylic acid derivatives.
触媒失活能の観点から、式、xH2O・yP2O5で表され、x/y=3のオルトリン酸、2>x/y>1であり、縮合度より二リン酸、三リン酸、四リン酸、五リン酸等と称せられるポリリン酸及びこれらの混合物、x/y=1で表されるメタリン酸、なかでもトリメタリン酸、テトラメタリン酸、1>x/y>0で表され、五酸化リン構造の一部を残した網目構造を有するウルトラリン酸(これらを総称してメタ燐酸系化合物と呼ぶことがある。)、及びこれらの酸の酸性塩、一価、多価のアルコール類、あるいはポリアルキレングリコール類の部分エステルリンオキソ酸あるいはこれらの酸性エステル類、ホスホノ置換低級脂肪族カルボン酸誘導体及び上記のメタ燐酸系化合物が好適に使用される。 From the viewpoint of catalyst deactivation ability, it is represented by the formula xH 2 O · yP 2 O 5 , x / y = 3 orthophosphoric acid, 2> x / y> 1, and the degree of condensation is diphosphoric acid, triphosphorus Polyphosphoric acid referred to as acid, tetraphosphoric acid, pentaphosphoric acid and the like, and mixtures thereof, metaphosphoric acid represented by x / y = 1, especially trimetaphosphoric acid, tetrametaphosphoric acid, 1> x / y> 0 And an ultraphosphoric acid having a network structure in which part of the phosphorus pentoxide structure is left (sometimes collectively referred to as a metaphosphoric acid compound), and acid salts of these acids, monovalent, polyvalent Alcohols of the above, partial esters of polyalkylene glycols, phosphorus oxoacids or acidic esters thereof, phosphono-substituted lower aliphatic carboxylic acid derivatives and the above-mentioned metaphosphoric acid compounds are preferably used.
本発明で使用するメタ燐酸系化合物は、3から200程度の燐酸単位が縮合した環状のメタ燐酸あるいは立体網目状構造を有するウルトラ領域メタ燐酸あるいはそれらの(アルカル金属塩、アルカリ土類金属塩、オニウム塩)を包含する。 The metaphosphoric acid compound used in the present invention is a cyclic metaphosphoric acid in which about 3 to 200 phosphoric acid units are condensed, an ultra-regional metaphosphoric acid having a three-dimensional network structure, or their (alkal metal salt, alkaline earth metal salt, Onium salts).
なかでも環状メタ燐酸ナトリウムやウルトラ領域メタ燐酸ナトリウム、ホスホノ置換低級脂肪族カルボン酸誘導体のジヘキシルホスホノエチルアセテート(以下DHPAと略称することがある)などが好適に使用される。 Among them, cyclic sodium metaphosphate, ultra-region sodium metaphosphate, phosphono-substituted lower aliphatic carboxylic acid derivative dihexylphosphonoethyl acetate (hereinafter sometimes abbreviated as DHPA) and the like are preferably used.
<乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分>
本発明の乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分は下記式で示すように、R’が水素もしくは脂肪族アルキル基からなる。
<Α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid>
In the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid of the present invention, R ′ is composed of hydrogen or an aliphatic alkyl group, as shown by the following formula.
本発明の目的を達成するため、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分はポリ乳酸組成物100重量部あたり0.01重量部〜5重量部で含有されていることが必須である。該含有量が0.01重量部未満であると、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分の添加効果が生じず、一方で、5重量部を超えても、それ以上の添加効果は得られない。 In order to achieve the object of the present invention, it is essential that the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid is contained in an amount of 0.01 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the polylactic acid composition. When the content is less than 0.01 parts by weight, the addition effect of the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid does not occur. I can't get it.
該含有量は、好ましくは0.01から5重量部、より好ましくは0.01〜4重量部、特に好ましくは0.02から3重量部の範囲が選択される。
なお、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分として具体的には、グリコール酸成分、2−ヒドロキシ酪酸成分、2−ヒドロキシ吉草酸成分、2−ヒドロキシイソ吉草酸成分、2−ヒドロキシ−4−メチル−吉草酸成分などの、上記式中のR’が脂肪族基からなる、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸成分(B)が挙げられる。
The content is preferably selected in the range of 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.01 to 4 parts by weight, particularly preferably 0.02 to 3 parts by weight.
Specific examples of the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid include a glycolic acid component, a 2-hydroxybutyric acid component, a 2-hydroxyvaleric acid component, a 2-hydroxyisovaleric acid component, and 2-hydroxy-4. Examples thereof include α-hydroxycarboxylic acid components (B) other than lactic acid, wherein R ′ in the above formula is an aliphatic group, such as a methyl-valeric acid component.
後述のポリ乳酸組成物を得る際には、これら乳酸以外のα−ヒドロキシルカルボン酸は、前述のポリL‐乳酸、ポリD‐乳酸を製造するにあたり、これら成分を含む環状二量体を原料として混合すればよく、例えば、2−ヒドロキシ酪酸の環状二量体、2−ヒドロキシ吉草酸の環状二量体、2−ヒドロキシイソ吉草酸の環状二量体、2−ヒドロキシ−4−メチル−吉草酸の環状二量体の他、これらの片方の成分が異なる組み合わせのもの、また、一方が乳酸で構成される、2−ヒドロキシ酪酸と乳酸との環状二量体を用いることができる。
このような出発原料を用いることで、ガラス転移点が向上し、熱分解性の低下、成型加工性および染色性が向上する。
When obtaining the polylactic acid composition described later, the α-hydroxylcarboxylic acid other than these lactic acids is produced from a cyclic dimer containing these components in the production of the aforementioned poly L-lactic acid and poly D-lactic acid. For example, 2-hydroxybutyric acid cyclic dimer, 2-hydroxyvaleric acid cyclic dimer, 2-hydroxyisovaleric acid cyclic dimer, 2-hydroxy-4-methyl-valeric acid In addition to the cyclic dimer, a combination in which one of these components is different, or a cyclic dimer of 2-hydroxybutyric acid and lactic acid, one of which is composed of lactic acid, can be used.
By using such a starting material, the glass transition point is improved, the thermal decomposability is lowered, the moldability and the dyeability are improved.
<カルボジイミド化合物(C)>
本発明の目的を達成するために、後述のカルボジイミド化合物(C)を、上記(A)成分と(B)成分との合計量100重量%あたり0.01〜10重量%で含むことが必要である。
該含有量が0.01重量%未満であると、カルボジイミド化合物の添加効果が期待どおりに得られず、一方で、10重量%を超えても、それ以上の添加効果は得られない。
該含有量は、好ましくは0.01から5重量%、より好ましくは0.01〜4重量%、特に好ましくは0.02から3重量%の範囲が選択される。
カルボジイミド化合物(C)として用いる環状カルボジイミド化合物は環状構造を有する。環状カルボジイミド化合物は、環状構造を複数有していてもよい。
<Carbodiimide compound (C)>
In order to achieve the object of the present invention, it is necessary to contain a carbodiimide compound (C) described later in an amount of 0.01 to 10% by weight per 100% by weight of the total amount of the component (A) and the component (B). is there.
If the content is less than 0.01% by weight, the effect of adding a carbodiimide compound cannot be obtained as expected, while if it exceeds 10% by weight, no further effect of addition can be obtained.
The content is preferably in the range of 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.01 to 4% by weight, particularly preferably 0.02 to 3% by weight.
The cyclic carbodiimide compound used as the carbodiimide compound (C) has a cyclic structure. The cyclic carbodiimide compound may have a plurality of cyclic structures.
環状構造は、カルボジイミド基(−N=C=N−)を1個有しその第一窒素と第二窒素とが結合基により結合されている。一つの環状構造中には、1個のカルボジイミド基のみを有するが、例えば、スピロ環など、分子中に複数の環状構造を有する場合にはスピロ原子に結合するそれぞれの環状構造中に1個のカルボジイミド基を有していれば、化合物として複数のカルボジイミド基を有していてよいことはいうまでもない。環状構造中の原子数は、好ましくは8〜50、より好ましくは10〜30、さらに好ましくは10〜20、特に好ましくは10〜15である。 The cyclic structure has one carbodiimide group (—N═C═N—), and the first nitrogen and the second nitrogen are bonded by a bonding group. One cyclic structure has only one carbodiimide group. For example, when there are a plurality of cyclic structures in the molecule, such as a spiro ring, one cyclic structure bonded to a spiro atom is included in each cyclic structure. Needless to say, the compound may have a plurality of carbodiimide groups as long as it has a carbodiimide group. The number of atoms in the cyclic structure is preferably 8 to 50, more preferably 10 to 30, further preferably 10 to 20, and particularly preferably 10 to 15.
ここで、環状構造中の原子数とは、環構造を直接構成する原子の数を意味し、例えば、8員環であれば8、50員環であれば50である。環状構造中の原子数が8より小さいと、環状カルボジイミド化合物の安定性が低下して、保管、使用が困難となる場合があるためである。また反応性の観点よりは環員数の上限値に関しては特別の制限はないが、50を超える原子数の環状カルボジイミド化合物は合成上困難となり、コストが大きく上昇する場合が発生するためである。かかる観点より環状構造中の原子数は好ましくは10〜30、より好ましくは10〜20、特に好ましくは10〜15である。 Here, the number of atoms in the ring structure means the number of atoms that directly constitute the ring structure, and is, for example, 8 for an 8-membered ring and 50 for a 50-membered ring. This is because if the number of atoms in the cyclic structure is smaller than 8, the stability of the cyclic carbodiimide compound is lowered, and it may be difficult to store and use. From the viewpoint of reactivity, there is no particular restriction on the upper limit of the number of ring members, but cyclic carbodiimide compounds having more than 50 atoms are difficult to synthesize, and the cost may increase significantly. From this viewpoint, the number of atoms in the cyclic structure is preferably 10-30, more preferably 10-20, and particularly preferably 10-15.
環状カルボジイミド化合物の分子量は、好ましくは100〜1,000である。100より低いと、環状カルボジイミド化合物について構造の安定性や揮発性が問題となる場合がある。また1,000より高いと、環状カルボジイミドの製造上、希釈系での合成が必要となったり、収率が低下するため、コスト面で問題となる場合がある。かかる観点より、より好ましくは100〜750であり、さらに好ましくは250〜750である。 The molecular weight of the cyclic carbodiimide compound is preferably 100 to 1,000. If it is lower than 100, the structural stability and volatility of the cyclic carbodiimide compound may be problematic. On the other hand, if it is higher than 1,000, synthesis in a diluting system is required for the production of cyclic carbodiimide, and the yield is lowered, which may cause a problem in cost. From this viewpoint, it is more preferably 100 to 750, and further preferably 250 to 750.
環状構造は、下記式で表される構造である。
式中、Qは、脂肪族基、脂環族基、芳香族基またはこれらの組み合わせである2〜4価の結合基であり、ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。この結合基の価のうち2つの価は環状構造を形成するために使用される。Qが3価あるいは4価の結合基である場合、単結合、二重結合、原子、原子団を介して、ポリマーあるいは他の環状構造と結合している。 In the formula, Q is a divalent to tetravalent linking group that is an aliphatic group, an alicyclic group, an aromatic group, or a combination thereof, and may contain a hetero atom or a substituent. Two of the valences of this linking group are used to form a cyclic structure. When Q is a trivalent or tetravalent linking group, it is bonded to a polymer or other cyclic structure via a single bond, a double bond, an atom, or an atomic group.
結合基は、2〜4価の炭素数1〜20の脂肪族基、2〜4価の炭素数3〜20の脂環族基、2〜4価の炭素数5〜15の芳香族基またはこれらの組み合わせであることが好ましい。結合基として、環状構造を形成するための必要炭素数を有するものが選択される。組み合わせの例としては、アルキレン基とアリーレン基が結合した、アルキレン−アリーレン基のような構造などが挙げられる。 The linking group is a divalent to tetravalent C 1-20 aliphatic group, a divalent to tetravalent C 3-20 alicyclic group, a divalent to tetravalent C 5-15 aromatic group, or A combination of these is preferred. As the linking group, one having the necessary number of carbon atoms for forming a cyclic structure is selected. Examples of combinations include structures such as an alkylene-arylene group in which an alkylene group and an arylene group are bonded.
結合基を構成する脂肪族基、脂環族基、芳香族基は、各々ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。ヘテロ原子とは、O、N、S、Pを指す。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。 The aliphatic group, alicyclic group, and aromatic group constituting the bonding group may each include a hetero atom and a substituent. A hetero atom refers to O, N, S, P. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group.
本発明においては、ハロゲン原子として、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
結合基(Q)は、下記式(1−1)、(1−2)または(1−3)で表される2〜4価の結合基であることが好ましい。
In the present invention, examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
The linking group (Q) is preferably a divalent to tetravalent linking group represented by the following formula (1-1), (1-2) or (1-3).
式中、Ar1およびAr2は各々独立に、2〜4価の炭素数5〜15の芳香族基であり、ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。
芳香族基として、炭素数5〜15のアリーレン基、炭素数5〜15のアレーントリイル基、炭素数5〜15のアレーンテトライル基が挙げられる。アリーレン基(2価)として、フェニレン基、ナフタレンジイル基などが挙げられる。アレーントリイル基(3価)として、ベンゼントリイル基、ナフタレントリイル基などが挙げられる。アレーンテトライル基(4価)として、ベンゼンテトライル基、ナフタレンテトライル基などが挙げられる。
In the formula, Ar 1 and Ar 2 are each independently a divalent to tetravalent aromatic group having 5 to 15 carbon atoms, and may contain a hetero atom or a substituent.
Examples of the aromatic group include an arylene group having 5 to 15 carbon atoms, an arenetriyl group having 5 to 15 carbon atoms, and an arenetetrayl group having 5 to 15 carbon atoms. Examples of the arylene group (divalent) include a phenylene group and a naphthalenediyl group. Examples of the arenetriyl group (trivalent) include a benzenetriyl group and a naphthalenetriyl group. Examples of the arenetetrayl group (tetravalent) include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group.
これらの芳香族基は置換されていても良い。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。またこれらの芳香族基はヘテロ原子を含んで複素環構造を有していてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These aromatic groups may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group. These aromatic groups may contain a hetero atom and have a heterocyclic structure. Heteroatoms include O, N, S, and P.
R1およびR2は各々独立に、2〜4価の炭素数1〜20の脂肪族基、2〜4価の炭素数3〜20の脂環族基、およびこれらの組み合わせ、またはこれら脂肪族基、脂環族基と2〜4価の炭素数5〜15の芳香族基の組み合わせであり、ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。 R 1 and R 2 are each independently a divalent or tetravalent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, a divalent or tetravalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or a combination thereof, or these aliphatic groups. It is a combination of a group, an alicyclic group and a divalent to tetravalent aromatic group having 5 to 15 carbon atoms, and may contain a hetero atom or a substituent.
脂肪族基として、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数1〜20のアルカントリイル基、炭素数1〜20のアルカンテトライル基などが挙げられる。アルキレン基として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ドデシレン基、へキサデシレン基などが挙げられる。アルカントリイル基として、メタントリイル基、エタントリイル基、プロパントリイル基、ブタントリイル基、ペンタントリイル基、ヘキサントリイル基、ヘプタントリイル基、オクタントリイル基、ノナントリイル基、デカントリイル基、ドデカントリイル基、ヘキサデカントリイル基などが挙げられる。アルカンテトライル基として、メタンテトライル基、エタンテトライル基、プロパンテトライル基、ブタンテトライル基、ペンタンテトライル基、ヘキサンテトライル基、ヘプタンテトライル基、オクタンテトライル基、ノナンテトライル基、デカンテトライル基、ドデカンテトライル基、ヘキサデカンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the aliphatic group include an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkanetriyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkanetetrayl group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, a dodecylene group, and a hexadecylene group. As the alkanetriyl group, methanetriyl group, ethanetriyl group, propanetriyl group, butanetriyl group, pentanetriyl group, hexanetriyl group, heptanetriyl group, octanetriyl group, nonanetriyl group, decantriyl group, dodecantriyl group, Examples include a hexadecantriyl group. As alkanetetrayl group, methanetetrayl group, ethanetetrayl group, propanetetrayl group, butanetetrayl group, pentanetetrayl group, hexanetetrayl group, heptanetetrayl group, octanetetrayl group, nonanetetrayl group Decanetetrayl group, dodecanetetrayl group, hexadecanetetrayl group and the like.
これらの脂肪族基は置換されていても良い。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。またこれらの脂肪族基はヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These aliphatic groups may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group. Moreover, these aliphatic groups may contain a hetero atom. Heteroatoms include O, N, S, and P.
脂環族基として、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、炭素数3〜20のシクロアルカントリイル基、炭素数3〜20のシクロアルカンテトライル基が挙げられる。シクロアルキレン基として、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロへプチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基、シクロドデシレン基、シクロへキサデシレン基などが挙げられる。アルカントリイル基として、シクロプロパントリイル基、シクロブタントリイル基、シクロペンタントリイル基、シクロヘキサントリイル基、シクロヘプタントリイル基、シクロオクタントリイル基、シクロノナントリイル基、シクロデカントリイル基、シクロドデカントリイル基、シクロヘキサデカントリイル基などが挙げられる。アルカンテトライル基として、シクロプロパンテトライル基、シクロブタンテトライル基、シクロペンタンテトライル基、シクロヘキサンテトライル基、シクロヘプタンテトライル基、シクロオクタンテトライル基、シクロノナンテトライル基、シクロデカンテトライル基、シクロドデカンテトライル基、シクロヘキサデカンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the alicyclic group include a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkanetriyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a cycloalkanetetrayl group having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the cycloalkylene group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, a cyclodecylene group, a cyclododecylene group, and a cyclohexadecylene group. As the alkanetriyl group, cyclopropanetriyl group, cyclobutanetriyl group, cyclopentanetriyl group, cyclohexanetriyl group, cycloheptanetriyl group, cyclooctanetriyl group, cyclononanetriyl group, cyclodecanetriyl group , Cyclododecanetriyl group, cyclohexadecanetriyl group and the like. As the alkanetetrayl group, cyclopropanetetrayl group, cyclobutanetetrayl group, cyclopentanetetrayl group, cyclohexanetetrayl group, cycloheptanetetrayl group, cyclooctanetetrayl group, cyclononanetetrayl group, cyclodecanetetrayl group Group, cyclododecanetetrayl group, cyclohexadecanetetrayl group and the like.
これらの脂環族基は置換されていても良い。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。また、これらの脂環族基はヘテロ原子を含んで複素環構造を有していてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These alicyclic groups may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group. Moreover, these alicyclic groups may include a hetero atom and have a heterocyclic structure. Heteroatoms include O, N, S, and P.
芳香族基として、炭素数5〜15のアリーレン基、炭素数5〜15のアレーントリイル基、炭素数5〜15のアレーンテトライル基が挙げられる。アリーレン基として、フェニレン基、ナフタレンジイル基などが挙げられる。アレーントリイル基(3価)として、ベンゼントリイル基、ナフタレントリイル基などが挙げられる。アレーンテトライル基(4価)として、ベンゼンテトライル基、ナフタレンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the aromatic group include an arylene group having 5 to 15 carbon atoms, an arenetriyl group having 5 to 15 carbon atoms, and an arenetetrayl group having 5 to 15 carbon atoms. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthalenediyl group. Examples of the arenetriyl group (trivalent) include a benzenetriyl group and a naphthalenetriyl group. Examples of the arenetetrayl group (tetravalent) include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group.
これら芳香族基は置換されていても良い。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。
また、これらの芳香族基はヘテロ原子を含んで複素環構造を有していてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。
These aromatic groups may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group.
Moreover, these aromatic groups may include a hetero atom and have a heterocyclic structure. Heteroatoms include O, N, S, and P.
X1およびX2は各々独立に、2〜4価の炭素数1〜20の脂肪族基、2〜4価の炭素数3〜20の脂環族基、2〜4価の炭素数5〜15の芳香族基、またはこれらの組み合わせであり、ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。 X 1 and X 2 are each independently a 2 to 4 valent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, a 2 to 4 valent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, and a 2 to 4 valent carbon number having 5 to 5 carbon atoms. 15 aromatic groups, or a combination thereof, which may contain heteroatoms and substituents.
脂肪族基として、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数1〜20のアルカントリイル基、炭素数1〜20のアルカンテトライル基などが挙げられる。アルキレン基として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ドデシレン基、へキサデシレン基などが挙げられる。アルカントリイル基として、メタントリイル基、エタントリイル基、プロパントリイル基、ブタントリイル基、ペンタントリイル基、ヘキサントリイル基、ヘプタントリイル基、オクタントリイル基、ノナントリイル基、デカントリイル基、ドデカントリイル基、ヘキサデカントリイル基などが挙げられる。アルカンテトライル基として、メタンテトライル基、エタンテトライル基、プロパンテトライル基、ブタンテトライル基、ペンタンテトライル基、ヘキサンテトライル基、ヘプタンテトライル基、オクタンテトライル基、ノナンテトライル基、デカンテトライル基、ドデカンテトライル基、ヘキサデカンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the aliphatic group include an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkanetriyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkanetetrayl group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, a dodecylene group, and a hexadecylene group. As the alkanetriyl group, methanetriyl group, ethanetriyl group, propanetriyl group, butanetriyl group, pentanetriyl group, hexanetriyl group, heptanetriyl group, octanetriyl group, nonanetriyl group, decantriyl group, dodecantriyl group, Examples include a hexadecantriyl group. As alkanetetrayl group, methanetetrayl group, ethanetetrayl group, propanetetrayl group, butanetetrayl group, pentanetetrayl group, hexanetetrayl group, heptanetetrayl group, octanetetrayl group, nonanetetrayl group Decanetetrayl group, dodecanetetrayl group, hexadecanetetrayl group and the like.
これらの脂肪族基は置換されていても良い。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。またこれらの脂肪族基はヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These aliphatic groups may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group. Moreover, these aliphatic groups may contain a hetero atom. Heteroatoms include O, N, S, and P.
脂環族基として、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、炭素数3〜20のシクロアルカントリイル基、炭素数3〜20のシクロアルカンテトライル基が挙げられる。シクロアルキレン基として、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロへプチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基、シクロドデシレン基、シクロへキサデシレン基などが挙げられる。アルカントリイル基として、シクロプロパントリイル基、シクロブタントリイル基、シクロペンタントリイル基、シクロヘキサントリイル基、シクロヘプタントリイル基、シクロオクタントリイル基、シクロノナントリイル基、シクロデカントリイル基、シクロドデカントリイル基、シクロヘキサデカントリイル基などが挙げられる。アルカンテトライル基として、シクロプロパンテトライル基、シクロブタンテトライル基、シクロペンタンテトライル基、シクロヘキサンテトライル基、シクロヘプタンテトライル基、シクロオクタンテトライル基、シクロノナンテトライル基、シクロデカンテトライル基、シクロドデカンテトライル基、シクロヘキサデカンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the alicyclic group include a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkanetriyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a cycloalkanetetrayl group having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the cycloalkylene group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, a cyclodecylene group, a cyclododecylene group, and a cyclohexadecylene group. As the alkanetriyl group, cyclopropanetriyl group, cyclobutanetriyl group, cyclopentanetriyl group, cyclohexanetriyl group, cycloheptanetriyl group, cyclooctanetriyl group, cyclononanetriyl group, cyclodecanetriyl group , Cyclododecanetriyl group, cyclohexadecanetriyl group and the like. As the alkanetetrayl group, cyclopropanetetrayl group, cyclobutanetetrayl group, cyclopentanetetrayl group, cyclohexanetetrayl group, cycloheptanetetrayl group, cyclooctanetetrayl group, cyclononanetetrayl group, cyclodecanetetrayl group Group, cyclododecanetetrayl group, cyclohexadecanetetrayl group and the like.
これらの脂環族基は置換されていても良い。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。また、これらの脂環族基はヘテロ原子を含んで複素環構造を有していてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These alicyclic groups may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group. Moreover, these alicyclic groups may include a hetero atom and have a heterocyclic structure. Heteroatoms include O, N, S, and P.
芳香族基として、炭素数5〜15のアリーレン基、炭素数5〜15のアレーントリイル基、炭素数5〜15のアレーンテトライル基が挙げられる。アリーレン基として、フェニレン基、ナフタレンジイル基などが挙げられる。アレーントリイル基(3価)として、ベンゼントリイル基、ナフタレントリイル基などが挙げられる。アレーンテトライル基(4価)として、ベンゼンテトライル基、ナフタレンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the aromatic group include an arylene group having 5 to 15 carbon atoms, an arenetriyl group having 5 to 15 carbon atoms, and an arenetetrayl group having 5 to 15 carbon atoms. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthalenediyl group. Examples of the arenetriyl group (trivalent) include a benzenetriyl group and a naphthalenetriyl group. Examples of the arenetetrayl group (tetravalent) include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group.
これらの芳香族基は置換されていても良い。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。また、これらの芳香族基はヘテロ原子を含んで複素環構造を有していてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These aromatic groups may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group. Moreover, these aromatic groups may include a hetero atom and have a heterocyclic structure. Heteroatoms include O, N, S, and P.
s、kは各々独立に、0〜10の整数、好ましくは0〜3の整数、より好ましくは0〜1の整数である。sおよびkが10を超えると、環状カルボジイミド化合物は合成上困難となり、コストが大きく上昇する場合が発生するためである。かかる観点より整数は好ましくは0〜3の範囲が選択される。なお、sまたはkが2以上であるとき、繰り返し単位としてのX1、あるいはX2が、他のX1、あるいはX2と異なっていてもよい。 s and k are each independently an integer of 0 to 10, preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 0 to 1. When s and k exceed 10, the cyclic carbodiimide compound is difficult to synthesize, and the cost may increase significantly. From this viewpoint, the integer is preferably selected in the range of 0 to 3. When s or k is 2 or more, X 1 or X 2 as a repeating unit may be different from other X 1 or X 2 .
X3は、2〜4価の炭素数1〜20の脂肪族基、2〜4価の炭素数3〜20の脂環族基、2〜4価の炭素数5〜15の芳香族基、またはこれらの組み合わせであり、ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。 X 3 is a 2 to 4 valent aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms, a 2 to 4 valent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, a 2 to 4 valent aromatic group having 5 to 15 carbon atoms, Or it is a combination of these and may contain a hetero atom and a substituent.
脂肪族基として、炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数1〜20のアルカントリイル基、炭素数1〜20のアルカンテトライル基などが挙げられる。アルキレン基として、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、へプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ドデシレン基、へキサデシレン基などが挙げられる。アルカントリイル基として、メタントリイル基、エタントリイル基、プロパントリイル基、ブタントリイル基、ペンタントリイル基、ヘキサントリイル基、ヘプタントリイル基、オクタントリイル基、ノナントリイル基、デカントリイル基、ドデカントリイル基、ヘキサデカントリイル基などが挙げられる。アルカンテトライル基として、メタンテトライル基、エタンテトライル基、プロパンテトライル基、ブタンテトライル基、ペンタンテトライル基、ヘキサンテトライル基、ヘプタンテトライル基、オクタンテトライル基、ノナンテトライル基、デカンテトライル基、ドデカンテトライル基、ヘキサデカンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the aliphatic group include an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkanetriyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkanetetrayl group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, a dodecylene group, and a hexadecylene group. As the alkanetriyl group, methanetriyl group, ethanetriyl group, propanetriyl group, butanetriyl group, pentanetriyl group, hexanetriyl group, heptanetriyl group, octanetriyl group, nonanetriyl group, decantriyl group, dodecantriyl group, Examples include a hexadecantriyl group. As alkanetetrayl group, methanetetrayl group, ethanetetrayl group, propanetetrayl group, butanetetrayl group, pentanetetrayl group, hexanetetrayl group, heptanetetrayl group, octanetetrayl group, nonanetetrayl group Decanetetrayl group, dodecanetetrayl group, hexadecanetetrayl group and the like.
これら脂肪族基は置換基を含んでいてもよく、置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。また、これらの脂肪族基はヘテロ原子を含んでいてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These aliphatic groups may contain a substituent, such as an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, or an ester group. , Ether group, aldehyde group and the like. Moreover, these aliphatic groups may contain a hetero atom. Heteroatoms include O, N, S, and P.
脂環族基として、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、炭素数3〜20のシクロアルカントリイル基、炭素数3〜20のシクロアルカンテトライル基が挙げられる。シクロアルキレン基として、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロへプチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基、シクロドデシレン基、シクロへキサデシレン基などが挙げられる。アルカントリイル基として、シクロプロパントリイル基、シクロブタントリイル基、シクロペンタントリイル基、シクロヘキサントリイル基、シクロヘプタントリイル基、シクロオクタントリイル基、シクロノナントリイル基、シクロデカントリイル基、シクロドデカントリイル基、シクロヘキサデカントリイル基などが挙げられる。アルカンテトライル基として、シクロプロパンテトライル基、シクロブタンテトライル基、シクロペンタンテトライル基、シクロヘキサンテトライル基、シクロヘプタンテトライル基、シクロオクタンテトライル基、シクロノナンテトライル基、シクロデカンテトライル基、シクロドデカンテトライル基、シクロヘキサデカンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the alicyclic group include a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkanetriyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a cycloalkanetetrayl group having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the cycloalkylene group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, a cyclodecylene group, a cyclododecylene group, and a cyclohexadecylene group. As the alkanetriyl group, cyclopropanetriyl group, cyclobutanetriyl group, cyclopentanetriyl group, cyclohexanetriyl group, cycloheptanetriyl group, cyclooctanetriyl group, cyclononanetriyl group, cyclodecanetriyl group , Cyclododecanetriyl group, cyclohexadecanetriyl group and the like. As the alkanetetrayl group, cyclopropanetetrayl group, cyclobutanetetrayl group, cyclopentanetetrayl group, cyclohexanetetrayl group, cycloheptanetetrayl group, cyclooctanetetrayl group, cyclononanetetrayl group, cyclodecanetetrayl group Group, cyclododecanetetrayl group, cyclohexadecanetetrayl group and the like.
これら脂環族基は置換基を含んでいてもよく、置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリーレン基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。また、これらの脂環族基はヘテロ原子を含んで複素環構造を有していてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These alicyclic groups may contain a substituent, such as an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, and an ester. Group, ether group, aldehyde group and the like. Moreover, these alicyclic groups may include a hetero atom and have a heterocyclic structure. Heteroatoms include O, N, S, and P.
芳香族基として、炭素数5〜15のアリーレン基、炭素数5〜15のアレーントリイル基、炭素数5〜15のアレーンテトライル基が挙げられる。アリーレン基として、フェニレン基、ナフタレンジイル基などが挙げられる。アレーントリイル基(3価)として、ベンゼントリイル基、ナフタレントリイル基などが挙げられる。アレーンテトライル基(4価)として、ベンゼンテトライル基、ナフタレンテトライル基などが挙げられる。 Examples of the aromatic group include an arylene group having 5 to 15 carbon atoms, an arenetriyl group having 5 to 15 carbon atoms, and an arenetetrayl group having 5 to 15 carbon atoms. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthalenediyl group. Examples of the arenetriyl group (trivalent) include a benzenetriyl group and a naphthalenetriyl group. Examples of the arenetetrayl group (tetravalent) include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group.
これらの芳香族基は置換されていても良い。置換基として、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、アミド基、ヒドロキシル基、エステル基、エーテル基、アルデヒド基などが挙げられる。また、これらの芳香族基はヘテロ原子を含んで複素環構造を有していてもよい。ヘテロ原子として、O、N、S、Pが挙げられる。 These aromatic groups may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, and an aldehyde group. Moreover, these aromatic groups may include a hetero atom and have a heterocyclic structure. Heteroatoms include O, N, S, and P.
以上のように、Ar1、Ar2、R1、R2、X1、X2およびX3はヘテロ原子を含有していてもよい。
また、Qが2価の結合基であるときは、Ar1、Ar2、R1、R2、X1、X2およびX3は全て2価の基である。Qが3価の結合基であるときは、Ar1、Ar2、R1、R2、X1、X2およびX3の内の一つが3価の基である。Qが4価の結合基であるときは、Ar1、Ar2、R1、R2、X1、X2およびX3の内の一つが4価の基であるか、二つが3価の基である。
As described above, Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 and X 3 may contain a hetero atom.
When Q is a divalent linking group, Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 and X 3 are all divalent groups. When Q is a trivalent linking group, one of Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 and X 3 is a trivalent group. When Q is a tetravalent linking group, one of Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 and X 3 is a tetravalent group or two are trivalent It is a group.
本発明で用いる環状カルボジイミドとして、以下の(a)〜(c)で表される化合物が挙げられる。 Examples of the cyclic carbodiimide used in the present invention include compounds represented by the following (a) to (c).
<環状カルボジイミド(a)>
本発明で用いる環状カルボジイミドとして下記式(2)で表される化合物(以下、「環状カルボジイミド(a)」ということがある。)を挙げることができる。
<Cyclic carbodiimide (a)>
Examples of the cyclic carbodiimide used in the present invention include a compound represented by the following formula (2) (hereinafter sometimes referred to as “cyclic carbodiimide (a)”).
式中、Qaは、脂肪族基、脂環族基、芳香族基またはこれらの組み合わせである2価の結合基であり、ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。
脂肪族基、脂環族基、芳香族基は、式(1)で説明したものと同じである。但し、式(2)の化合物においては、脂肪族基、脂環族基、芳香族基は全て2価である。Qaは、下記式(2−1)、(2−2)または(2−3)で表される2価の結合基であることが好ましい。
In the formula, Q a is a divalent linking group that is an aliphatic group, an alicyclic group, an aromatic group, or a combination thereof, and may contain a hetero atom or a substituent.
The aliphatic group, alicyclic group, and aromatic group are the same as those described in Formula (1). However, in the compound of formula (2), the aliphatic group, alicyclic group, and aromatic group are all divalent. Q a is preferably a divalent linking group represented by the following formula (2-1), (2-2) or (2-3).
式中、Ara 1、Ara 2、Ra 1、Ra 2、Xa 1、Xa 2、Xa 3、sおよびkは、各々式(1−1)〜(1−3)中のAr1、Ar2、R1、R2、X1、X2、X3、sおよびkと同じである。但し、これらは全て2価である。
環状カルボジイミド(a)として、下記式(2−1−1)で表される化合物が好ましい。
In the formula, Ar a 1 , Ar a 2 , R a 1 , R a 2 , X a 1 , X a 2 , X a 3 , s and k are represented by formulas (1-1) to (1-3), respectively. Are the same as Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , X 3 , s and k. However, these are all divalent.
As the cyclic carbodiimide (a), a compound represented by the following formula (2-1-1) is preferable.
式中、Xa 1は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10のアルキレン基である。アルキレン基として、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基などが挙げられる。
式中、Ara 1、Ara 2は各々独立に、置換されていても良い炭素数5〜15のアリーレン基である。アリーレン基としてフェニレン基、ナフタレンジイル基が挙げられる。アリーレン基は置換されていても良い。置換基として炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。置換基としてメチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。
環状カルボジイミド(a)として、下記式(2−1−1a)で表される化合物が好ましい。
Wherein, X a 1 is preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, and a tetramethylene group.
In the formula, Ar a 1 and Ar a 2 are each independently an arylene group having 5 to 15 carbon atoms which may be substituted. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthalenediyl group. The arylene group may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the substituent include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
As the cyclic carbodiimide (a), a compound represented by the following formula (2-1-1a) is preferable.
式中、Xa 1は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、さらに好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基である。アルキレン基として、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基などが挙げられる。
式中、Rq、Rrは各々独立に、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基または水素原子である。アルキル基としてメチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。
環状カルボジイミド化合物(a)としては、以下の化合物が挙げられる。
Wherein, X a 1 is preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, and a tetramethylene group.
In the formula, R q and R r are each independently preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
Examples of the cyclic carbodiimide compound (a) include the following compounds.
<環状カルボジイミド(b)>
さらに、本発明で用いる環状カルボジイミドとして下記式(3)で表される化合物(以下、「環状カルボジイミド(b)」ということがある。)を挙げることができる。
<Cyclic carbodiimide (b)>
Furthermore, examples of the cyclic carbodiimide used in the present invention include a compound represented by the following formula (3) (hereinafter sometimes referred to as “cyclic carbodiimide (b)”).
式中、Qbは、脂肪族基、脂環族基、芳香族基、またはこれらの組み合わせである3価の結合基であり、ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。Yは、環状構造を担持する担体である。脂肪族基、脂環族基、芳香族基は、式(1)で説明したものと同じである。但し、式(3)の化合物においては、Qbを構成する基の内一つは3価である。
Qbは、下記式(3−1)、(3−2)または(3−3)で表される3価の結合基であることが好ましい。
Wherein, Q b is an aliphatic group, an alicyclic group, an aromatic group or a trivalent linking group combinations thereof, a hetero atom may contain substituents. Y is a carrier supporting a cyclic structure. The aliphatic group, alicyclic group, and aromatic group are the same as those described in Formula (1). However, in the compound of formula (3), the inner one of the group constituting the Q b is trivalent.
Q b is preferably a trivalent linking group represented by the following formula (3-1), (3-2) or (3-3).
式中、Arb 1、Arb 2、Rb 1、Rb 2、Xb 1、Xb 2、Xb 3、sおよびkは、各々式(1−1)〜(1−3)のAr1、Ar2、R1、R2、X1、X2、X3、sおよびkと同じである。但しこれらの内の一つは3価の基である。
Yは、単結合、二重結合、原子、原子団またはポリマーであることが好ましい。Yは結合部であり、複数の環状構造がYを介して結合し、式(3)で表される構造を形成している。
かかる環状カルボジイミド化合物(b)としては、下記化合物が挙げられる。
In the formula, Ar b 1 , Ar b 2 , R b 1 , R b 2 , X b 1 , X b 2 , X b 3 , s and k are respectively represented by the formulas (1-1) to (1-3). The same as Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , X 3 , s and k. However, one of these is a trivalent group.
Y is preferably a single bond, a double bond, an atom, an atomic group or a polymer. Y is a bonding portion, and a plurality of cyclic structures are bonded via Y to form a structure represented by the formula (3).
Examples of the cyclic carbodiimide compound (b) include the following compounds.
<環状カルボジイミド(c)>
本発明で用いる環状カルボジイミドとして下記式(4)で表される化合物(以下、「環状カルボジイミド(c)」ということがある。)を挙げることができる。
<Cyclic carbodiimide (c)>
Examples of the cyclic carbodiimide used in the present invention include a compound represented by the following formula (4) (hereinafter sometimes referred to as “cyclic carbodiimide (c)”).
式中、Qcは、脂肪族基、脂環族基、芳香族基またはこれらの組み合わせである4価の結合基であり、ヘテロ原子、置換基を含んでいてもよい。Z1およびZ2は、環状構造を担持する担体である。Z1およびZ2は、互いに結合して環状構造を形成していてもよい。
脂肪族基、脂環族基、芳香族基は、式(1)で説明したものと同じである。但し、式(4)の化合物において、Qcは4価である。従って、これらの基の内の一つが4価の基であるか、二つが3価の基である。
Qcは、下記式(4−1)、(4−2)または(4−3)で表される4価の結合基であることが好ましい。
In the formula, Q c is a tetravalent linking group that is an aliphatic group, an alicyclic group, an aromatic group, or a combination thereof, and may contain a hetero atom or a substituent. Z 1 and Z 2 are carriers that support a cyclic structure. Z 1 and Z 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
The aliphatic group, alicyclic group, and aromatic group are the same as those described in Formula (1). However, in the compound of formula (4), Q c is tetravalent. Accordingly, one of these groups is a tetravalent group or two are trivalent groups.
Q c is preferably a tetravalent linking group represented by the following formula (4-1), (4-2) or (4-3).
Arc 1、Arc 2、Rc 1、Rc 2、Xc 1、Xc 2、Xc 3、sおよびkは、各々式(1−1)〜(1−3)の、Ar1、Ar2、R1、R2、X1、X2、X3、sおよびkと同じである。但し、Arc 1、Arc 2、Rc 1、Rc 2、Xc 1、Xc 2およびXc 3は、これらの内の一つが4価の基であるか、二つが3価の基である。
Z1およびZ2は各々独立に、単結合、二重結合、原子、原子団またはポリマーであることが好ましい。Z1およびZ2は結合部であり、複数の環状構造がZ1およびZ2を介して結合し、式(4)で表される構造を形成している。
環状カルボジイミド化合物(c)として、下記式(4−1−1)で表される化合物が好ましい。
Ar c 1 , Ar c 2 , R c 1 , R c 2 , X c 1 , X c 2 , X c 3 , s and k are each Ar 1 in formulas (1-1) to (1-3). , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , X 3 , s and k are the same. Provided that Ar c 1 , Ar c 2 , R c 1 , R c 2 , X c 1 , X c 2 and X c 3 are one of which is a tetravalent group or two of which are trivalent It is a group.
Z 1 and Z 2 are preferably each independently a single bond, a double bond, an atom, an atomic group or a polymer. Z 1 and Z 2 are bonding portions, and a plurality of cyclic structures are bonded via Z 1 and Z 2 to form a structure represented by the formula (4).
As the cyclic carbodiimide compound (c), a compound represented by the following formula (4-1-1) is preferable.
式中、Xc 1は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、さらに好ましくは炭素数1〜6のアルカンテトライル基である。アルカンテトライル基として、イソブタンテトライル基、イソペンタンテトライル基、ネオペンタンテトライル基などが挙げられる。好ましくは下記式で表されるネオペンタンテトライル基である。 Wherein, X c 1 is preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably alkanetetrayl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkanetetrayl group include an isobutanetetrayl group, an isopentanetetrayl group, and a neopentanetetrayl group. A neopentanetetrayl group represented by the following formula is preferred.
式中、Arc 1、Arc 2、Arc 3、Arc 4は、各々独立に置換されていても良い炭素数5〜15のアリーレン基である。アリーレン基としてフェニレン基、ナフタレンジイル基が挙げられる。アリーレン基は置換されていても良い。置換基として炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。置換基としてメチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。
環状カルボジイミド(c)として、下記式(2−1−1c)で表される化合物が好ましい。
In the formula, Ar c 1 , Ar c 2 , Ar c 3 , and Ar c 4 are each an independently substituted arylene group having 5 to 15 carbon atoms. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthalenediyl group. The arylene group may be substituted. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the substituent include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
As the cyclic carbodiimide (c), a compound represented by the following formula (2-1-1c) is preferable.
式中、Xc 1は、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、さらに好ましくは炭素数1〜6のアルカンテトライル基である。アルカンテトライル基として、イソブタンテトライル基、イソペンタンテトライル基、ネオペンタンテトライル基などが挙げられる。好ましくは下記式で表されるネオペンタンテトライル基である。 Wherein, X c 1 is preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably alkanetetrayl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkanetetrayl group include an isobutanetetrayl group, an isopentanetetrayl group, and a neopentanetetrayl group. A neopentanetetrayl group represented by the following formula is preferred.
式中、Rq、Rr、Rs、Rtは各々独立に、炭素数1〜20のアルキル基、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基または水素原子である。アルキル基としてメチル基、エチル基、プロピル基などが挙げられる。
かかる環状カルボジイミド化合物(c)としては、下記化合物を挙げることができる。
In the formula, R q , R r , R s , and R t are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a hydrogen atom. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
Examples of the cyclic carbodiimide compound (c) include the following compounds.
<環状カルボジイミド化合物の製造方法>
本発明において、環状カルボジイミド化合物の製造方法は特に限定無く、従来公知の方法により製造することができる。例として、アミン体からイソシアネート体を経由して製造する方法、アミン体からイソチオシアネート体を経由して製造する方法、アミン体からトリフェニルホスフィン体を経由して製造する方法、アミン体から尿素体を経由して製造する方法、アミン体からチオ尿素体を経由して製造する方法、カルボン酸体からイソシアネート体を経由して製造する方法、ラクタム体を誘導して製造する方法などが挙げられる。
<Method for producing cyclic carbodiimide compound>
In the present invention, the production method of the cyclic carbodiimide compound is not particularly limited and can be produced by a conventionally known method. For example, a method for producing an amine body via an isocyanate body, a method for producing an amine body via an isothiocyanate body, a method for producing an amine body via a triphenylphosphine body, a urea body from an amine body The method of manufacturing via a thiourea body, the method of manufacturing via a thiourea body, the method of manufacturing from a carboxylic acid body via an isocyanate body, the method of manufacturing a lactam body, etc. are mentioned.
また、本発明の環状カルボジイミド化合物は、以下の文献に記載された方法を組み合わせ、あるいは目的とする化合物に応じて適切に改変、組み合わせすることにより製造することができる。 Moreover, the cyclic carbodiimide compound of this invention can be manufactured by combining the method described in the following literature, or changing or combining suitably according to the target compound.
Tetrahedron Letters,Vol.34,No.32,515−5158,1993.
Medium−and Large−Membered Rings from Bis(iminophosphoranes):An Efficient Preparation of Cyclic Carbodiimides, Pedro Molina etal.
Journal of Organic Chemistry,Vol.61,No.13,4289−4299,1996.
New Models for the Study of the Racemization Mechanism of Carbodiimides.Synthesis and Structure(X−ray Crystallography and 1H NMR) of Cyclic Carbodiimides, Pedro Molina etal.
Journal of Organic Chemistry,Vol.43,No8,1944−1946,1978.
Macrocyclic Ureas as Masked Isocyanates, Henri Ulrich etal.
Journal of Organic Chemistry,Vol.48,No.10,1694−1700,1983.
Synthesis and Reactions of Cyclic Carbodiimides,R.Richteretal.
Journal of Organic Chemistry,Vol.59,No.24,7306−7315,1994.
A New and Efficient Preparation of Cyclic Carbodiimides from Bis(iminophosphoranea)and the System Boc2O/DMAP,Pedro Molina etal.
Tetrahedron Letters, Vol. 34, no. 32, 515-5158, 1993.
Medium- and Large-Membered Rings from Bis (iminophosphoranes): An Efficient Preparation of Cyclic Carbidiimides, Pedro Molina et al.
Journal of Organic Chemistry, Vol. 61, no. 13, 4289-4299, 1996.
New Models for the Study of the Racemization Mechanism of Carbodiimides. Synthesis and Structure (X-ray Crystallography and 1H NMR) of Cyclic Carbodiimides, Pedro Molina et al.
Journal of Organic Chemistry, Vol. 43, No8, 1944-1946, 1978.
Macrocyclic Ureas As Masked Isocynates, Henri Ulrich et al.
Journal of Organic Chemistry, Vol. 48, no. 10, 1694-1700, 1983.
Synthesis and Reactions of Cyclic Carbodiimides, R.A. Richter et al.
Journal of Organic Chemistry, Vol. 59, no. 24, 7306-7315, 1994.
A New and Efficient Preparation of Cyclic Carboxidimids from Bis (iminophosphoranea) and the System Boc2O / DMAP, Pedro Molina et al.
製造する化合物に応じて、適切な製法を採用すればよいが、例えば、(1)下記式(a−1)で表されるニトロフェノール類、下記式(a−2)で表されるニトロフェノール類および下記式(b)で表される化合物を反応させ、下記式(c)で表されるニトロ体を得る工程、
(上記式中、Ar1およびAr2は各々独立に、炭素数1〜6のアルキル基またはフェニル基で置換されていてもよい芳香族基である。E1およびE2は各々独立に、ハロゲン原子、トルエンスルホニルオキシ基およびメタンスルホニルオキシ基、ベンゼンスルホニルオキシ基、p−ブロモベンゼンスルホニルオキシ基からなる群から選ばれる基である。Araは、フェニル基である。Xは、下記式(i−1)から(i−3)の結合基である。)
Depending on the compound to be produced, an appropriate production method may be employed. For example, (1) nitrophenols represented by the following formula (a-1), nitrophenols represented by the following formula (a-2) And a compound represented by the following formula (b) to obtain a nitro compound represented by the following formula (c),
(In the above formula, Ar 1 and Ar 2 are each independently an aromatic group optionally substituted with an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group. E 1 and E 2 are each independently a halogen atom. A group selected from the group consisting of an atom, a toluenesulfonyloxy group, a methanesulfonyloxy group, a benzenesulfonyloxy group, and a p-bromobenzenesulfonyloxy group, Ar a is a phenyl group, X is represented by the following formula (i -1) to (i-3).
<ポリ乳酸組成物>
本発明のポリ乳酸組成物は、該組成物を基準として、ポリ乳酸(A)成分を95重量%以上99.99重量%以下、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分を0.01重量%以上5重量%以下で含み、上述のカルボジイミド化合物(C)を、(A)成分と(B)成分との合計量100重量%あたり0.01〜10重量%で含む。
ポリ乳酸(A)成分、乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分に関しては、上述の通りである。
<Polylactic acid composition>
In the polylactic acid composition of the present invention, the polylactic acid (A) component is 95% by weight or more and 99.99% by weight or less based on the composition, and the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid is 0.01%. The carbodiimide compound (C) is contained in an amount of 0.01 to 10% by weight per 100% by weight of the total amount of the component (A) and the component (B).
The polylactic acid (A) component and the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid are as described above.
本発明のポリ乳酸組成物は、含有ラクチド量が1から5000(wtppm)のものが好ましい。ポリ乳酸組成物中に含有するラクチドは溶融加工時、ポリ乳酸組成物を劣化させ、色調を悪化させ、場合によっては製品として使用不可能にする場合がある。 The polylactic acid composition of the present invention preferably has a lactide content of 1 to 5000 (wtppm). The lactide contained in the polylactic acid composition deteriorates the polylactic acid composition and deteriorates the color tone at the time of melt processing, and may be rendered unusable as a product.
溶融開環重合された直後のポリL−乳酸および/またはポリD−乳酸は通常1から5重量%のラクチドを含有するが、ポリL−乳酸および/またはポリD−乳酸重合終了の時点からポリ乳酸組成物成形までの間の任意の段階において、従来公知のラクチド減量法により、即ち一軸あるいは多軸押出機での真空脱揮法、あるいは重合装置内での高真空処理等を単独であるいは組み合わせて実施することにラクチドを好適な範囲に低減することができる。 Poly L-lactic acid and / or poly D-lactic acid immediately after the melt ring-opening polymerization usually contains 1 to 5% by weight of lactide, but poly L-lactic acid and / or poly D-lactic acid is polymerized from the end of polymerization. At any stage up to the formation of the lactic acid composition, a conventionally known lactide weight loss method, that is, a vacuum devolatilization method in a single-screw or multi-screw extruder, or a high vacuum treatment in a polymerization apparatus is used alone or in combination. In practice, lactide can be reduced to a suitable range.
ラクチド含有量は少ないほど、ポリ乳酸組成物の溶融安定性、耐湿熱安定性は向上するが、ポリ乳酸組成物溶融粘度を低下させる利点もあり、所望の目的に合致した含有量にするのが合理的、経済的である。すなわち、実用的な溶融安定性が達成される1から1000(wtppm)に設定するのが合理的である。さらに好ましくは1から700(wtppm)、より好ましくは2から500(wtppm)、特に好ましくは5から100(wtppm)の範囲が選択される。 The smaller the lactide content, the better the melt stability and heat-and-moisture resistance stability of the polylactic acid composition, but there is also an advantage of lowering the polylactic acid composition melt viscosity. Reasonable and economical. That is, it is reasonable to set it to 1 to 1000 (wtppm) at which practical melt stability is achieved. More preferably, a range of 1 to 700 (wtppm), more preferably 2 to 500 (wtppm), and particularly preferably 5 to 100 (wtppm) is selected.
ポリ乳酸組成物がかかる範囲のラクチド含有量を有することにより、本発明のポリ乳酸組成物の溶融成形時の安定性を向上せしめ、成形品の製造を効率よく実施できる利点及び成形品の耐湿熱安定性、低ガス性を高めることが出来る。 Since the polylactic acid composition has a lactide content in such a range, the stability of the polylactic acid composition of the present invention at the time of melt molding can be improved, and the molded product can be efficiently manufactured and the heat resistance of the molded product Stability and low gas properties can be improved.
ステレオコンプレックス相ポリ乳酸を含むポリ乳酸組成物はポリL−乳酸成分とポリD−乳酸成分とを重量比で10/90から90/10の範囲で接触させることにより、好ましくは溶融接触させることにより、より好ましくは溶融混練接触させることにより得ることができる。 A polylactic acid composition containing a stereocomplex phase polylactic acid is obtained by bringing a poly L-lactic acid component and a poly D-lactic acid component into contact with each other in a weight ratio of 10/90 to 90/10, preferably by melt-contacting. More preferably, it can be obtained by contact with melt kneading.
接触温度はポリ乳酸の溶融時の安定性及びステレオコンプレックス結晶化度の向上の観点より220から290℃、好ましくは220から280℃、さらに好ましくは225から275℃の範囲が選択される。 The contact temperature is selected in the range of 220 to 290 ° C., preferably 220 to 280 ° C., and more preferably 225 to 275 ° C. from the viewpoint of improving the stability of polylactic acid when melted and the stereocomplex crystallinity.
溶融混練方法は特に限定されるものではないが、従来公知のバッチ式或いは連続式の溶融混合装置が好適に使用される。たとえば、溶融攪拌槽、一軸、二軸の押出し機、ニーダー、無軸籠型攪拌槽(フィニッシャー)、住友重機製バイボラック、三菱重工業製N−SCR,日立製作所製めがね翼、格子翼あるいはケニックス式攪拌機、あるいはズルツァー式SMLXタイプスタチックミキサー具備管型重合装置などを使用できるが、生産性、ポリ乳酸の品質とりわけ色調の点でセルフクリーニング式の重合装置である無軸籠型攪拌槽、N−SCR、2軸押し出しルーダーなどが好適に使用される。 The melt kneading method is not particularly limited, but a conventionally known batch type or continuous type melt mixing apparatus is preferably used. For example, melt stirring tank, single-screw or twin-screw extruder, kneader, non-shaft vertical stirring tank (finisher), Violac made by Sumitomo Heavy Industries, N-SCR made by Mitsubishi Heavy Industries, glasses blade made by Hitachi, lattice blade or Kenix type stirrer Alternatively, a Sulzer-type SMLX type static mixer equipped pipe type polymerization apparatus can be used, but a non-axial vertical stirring tank, N-SCR, which is a self-cleaning type polymerization apparatus in terms of productivity, quality of polylactic acid, especially color tone A biaxial extrusion ruder or the like is preferably used.
本発明のポリ乳酸組成物には、コンプレックス相の形成を安定的且つ高度に進めるため、ステレオコンプレックス結晶化促進剤として酸価5未満の成分の適用が必須であり、かかる剤として下記式(ii)、(iii)で表される化合物が好適に選択される。かかる燐酸エステル金属塩は、1種あるいは複数種を併用することもできる。 In the polylactic acid composition of the present invention, in order to stably and highly advance the formation of a complex phase, it is essential to apply a component having an acid value of less than 5 as a stereocomplex crystallization accelerator. ) And (iii) are preferably selected. Such phosphoric acid ester metal salts can be used alone or in combination.
式中、R11は水素原子または炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、R12、R13はそれぞれ独立に、水素原子、または炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、M1はアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子またはアルミニウム原子を表し、pは1または2を表し、qはM1がアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子のときは0を、アルミニウム原子の時は1または2を表す。 In the formula, R 11 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 12 and R 13 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and M 1 represents Represents an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, a zinc atom or an aluminum atom, p represents 1 or 2, q represents 0 when M 1 is an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom or a zinc atom; When it is an atom, it represents 1 or 2.
式中R14、R15およびR16は各々独立に、水素原子または炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、M2はアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子またはアルミニウム原子を表し、pは1または2を表し、qはM2がアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、亜鉛原子のときは0を、アルミニウム原子の時は1または2を表す。 In the formula, each of R 14 , R 15 and R 16 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and M 2 represents an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, a zinc atom or an aluminum atom. P represents 1 or 2, q represents 0 when M 2 is an alkali metal atom, alkaline earth metal atom or zinc atom, and 1 or 2 when M 2 is an aluminum atom.
上記二つの式において表されるリン酸金属塩のM1、M2は、Na、K、Al、Mg、Ca、Liが好ましく、特に、K、Na、Al、LiなかでもLi、Alが最も好適に用いることができる。
なかでもADEKA(株)製の商品名、「アデカスタブ」NA−10、NA−11、NA−21、NA−30、NA−35、NA−71等が好適な剤として例示される。
M 1 and M 2 of the metal phosphate represented by the above two formulas are preferably Na, K, Al, Mg, Ca and Li, and in particular, Li, Al is the most among K, Na, Al and Li. It can be used suitably.
Among them, trade names “ADEKA STAB” NA-10, NA-11, NA-21, NA-30, NA-35, NA-71 and the like manufactured by ADEKA Corporation are exemplified as suitable agents.
ポリ乳酸組成物に対して、リン酸エステル金属塩は0.001から2wt%、好ましくは0.005から1wt%、より好ましくは0.01から0.5wt%さらに好ましくは0.02から0.3wt%用いることが好ましい。少なすぎる場合には、ステレオコンプレックス結晶化度を向上する効果が小さく、多すぎるとステレオコンプレックス相結晶融点を低下させるので好ましくない。 With respect to the polylactic acid composition, the phosphoric acid ester metal salt is 0.001 to 2 wt%, preferably 0.005 to 1 wt%, more preferably 0.01 to 0.5 wt%, and further preferably 0.02 to 0.2 wt%. It is preferable to use 3 wt%. When the amount is too small, the effect of improving the degree of crystallinity of the stereocomplex is small, and when too large, the stereocomplex phase melting point is lowered, which is not preferable.
さらに所望により、本発明の趣旨に反しない範囲において、燐酸金属塩の作用を強化するため、以下記載する公知の結晶化核剤を併用することができる。なかでも珪酸カルシウム、タルク、カオリナイト、モンモリロナイトが好ましくは選択される。
結晶化核剤の使用量はポリ乳酸組成物に対し0.05から5wt%、より好ましくは0.06から2wt%、さらに好ましくは0.06から1wt%の範囲が選択される。
Furthermore, if desired, a known crystallization nucleating agent described below can be used in combination in order to enhance the action of the metal phosphate within the scope not departing from the gist of the present invention. Of these, calcium silicate, talc, kaolinite, and montmorillonite are preferably selected.
The amount of the crystallization nucleating agent used is selected in the range of 0.05 to 5 wt%, more preferably 0.06 to 2 wt%, still more preferably 0.06 to 1 wt% with respect to the polylactic acid composition.
本発明においてポリ乳酸のステレオコンプレックス結晶化度をより高めるため、ステレオコンプレックス結晶化助剤として[(エポキシ基、オキサゾリン基、オキサジン基、イソシアネート基、ケテン基及びカルボジイミド基)(以下特定官能基と略称することがある)の群より選択される官能基を分子中に少なくとも1個有する化合物]を添加することが好ましく採用される。 In the present invention, in order to further increase the degree of stereocomplex crystallinity of polylactic acid, [(epoxy group, oxazoline group, oxazine group, isocyanate group, ketene group and carbodiimide group) (hereinafter abbreviated as a specific functional group) as a stereocomplex crystallization aid. It is preferable to add a compound having at least one functional group selected from the group of
ステレオコンプレックス結晶化助剤とは、特定官能基がポリ乳酸組成物の分子末端と反応して、部分的にポリL−乳酸ユニットとポリD−乳酸ユニットとを連結し、ステレオコンプレックス相形成を促進させているものと本発明者が推察する剤である。 Stereocomplex crystallizing aid is a specific functional group that reacts with the molecular terminal of polylactic acid composition to partially link poly L-lactic acid unit and poly D-lactic acid unit to promote stereocomplex phase formation. It is the agent that the present inventors speculate that it is made to be.
ステレオコンプレックス結晶化助剤としては以下に記載する従来ポリエステルのカルボキシル基封止剤として公知の剤を好適に適用することができる。なかでも、コンプレックス相形成促進効果、組成物色相のより本発明においては、公知のカルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物などが好適に選択される。 As the stereocomplex crystallization aid, a known agent can be suitably applied as a carboxyl group-capping agent for conventional polyesters described below. Of these, known carbodiimide compounds, oxazoline compounds and the like are suitably selected in the present invention because of the effect of promoting the formation of complex phases and the hue of the composition.
なお、ステレオコンプレックス結晶化助剤のうち、オキサジン基、イソシアネート基及びカルボジイミド基を含有する剤は、コンプレックス相形成時、剤の熱分解のため悪臭による作業環境悪化、ポリ乳酸組成物の色調悪化を引き起こす危険性が大きいため、使用に関しては別途作業環境を整備することが好ましく、使用する場合には、コンプレックス相の高度の形成に重点を置く場合に限定し、可能な限り少量に抑制して使用することが好ましい。 Of the stereocomplex crystallization aids, agents containing oxazine groups, isocyanate groups, and carbodiimide groups cause deterioration of the working environment due to malodor due to thermal decomposition of the agent during the formation of the complex phase, and deterioration of the color tone of the polylactic acid composition. Because there is a high risk of causing it, it is preferable to prepare a separate work environment for use. When using it, it is limited to the case where emphasis is placed on the formation of a complex phase height, and it should be used as little as possible. It is preferable to do.
またケテン基、エポキシ基のみを有する剤は、作業環境悪化の懸念は少ないが、ポリ乳酸組成物組成物の色相悪化の効果はカルボジイミド化合物と同様あるいはそれ以上大きいためこれらの剤の適用は避けることが好ましい。 In addition, agents with only ketene groups and epoxy groups are less concerned about deterioration of the working environment, but the application of these agents should be avoided because the effect of deterioration of the hue of the polylactic acid composition composition is similar to or greater than that of carbodiimide compounds. Is preferred.
ステレオコンプレックス結晶化助剤の使用量は上記と同じ基準において1wt%以下、好ましくは、0から0.5wt%、より好ましくは0から0.3wt%、さらに好ましくは0から0.1wt%の範囲が選択される。 The amount of the stereocomplex crystallization aid used is not more than 1 wt%, preferably 0 to 0.5 wt%, more preferably 0 to 0.3 wt%, still more preferably 0 to 0.1 wt% in the same standard as above. Is selected.
本発明においては、ポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は0.01から10(当量/106g)、{以下(当量/106g)を(eq/ton)と略記することがある。}が好ましい。より好ましくは0.02から5(eq/ton)、さらに好ましくは0.5から3(eq/ton)の範囲が好適に選択される。 In the present invention, the carboxyl end group concentration of the polylactic acid composition is 0.01 to 10 (equivalent / 10 6 g), and {hereinafter (equivalent / 10 6 g) may be abbreviated as (eq / ton). } Is preferred. A range of 0.02 to 5 (eq / ton) is more preferable, and a range of 0.5 to 3 (eq / ton) is more preferably selected.
カルボキシル末端基濃度がこの範囲内にある時には、本発明のポリ乳酸組成物及びこれよりなる本発明の成形品の耐熱性、色相、とりわけ耐湿熱安定性を良好なものとすることができる。 When the carboxyl end group concentration is within this range, the polylactic acid composition of the present invention and the molded article of the present invention comprising this composition can have good heat resistance, hue, and particularly heat and humidity resistance.
ポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度を10(eq/ton)以下にするには、ポリエステル組成物で従来公知のカルボキシル末端基濃度の低減方法を好適に適用することができる。たとえば、従来公知の末端封止剤の添加またはかかる末端封止剤を添加せず、アルコール、アミンによってエステルまたはアミド化することもできる。
かかる末端封止剤としては、前述した特定官能基を有するステレオコンプレックス結晶化助剤がカルボキシル基を効果的に封止することが可能である。
In order to reduce the carboxyl end group concentration of the polylactic acid composition to 10 (eq / ton) or less, conventionally known methods for reducing the carboxyl end group concentration in the polyester composition can be suitably applied. For example, it is also possible to esterify or amidate with an alcohol or amine without adding a conventionally known end capping agent or without adding such a terminal capping agent.
As such an end-capping agent, the stereocomplex crystallization aid having the specific functional group described above can effectively seal the carboxyl group.
本発明で特定官能基を有するステレオコンプレックス結晶化助剤として用いることのできるエポキシ化合物としては、グリシジルエーテル化合物、グリシジルエステル化合物、グリジジルアミン化合物、グリシジルイミド化合物、グリシジルアミド化合物、脂環式エポキシ化合物を好ましく使用することができる。かかる剤を配合することで、ポリ乳酸組成物のコンプレックス相の形成を促進できるとともに機械的特性、耐熱性、湿熱性、耐久性及び成型性などに優れたポリ乳酸成型品を得ることができる。 Examples of the epoxy compound that can be used as a stereocomplex crystallization aid having a specific functional group in the present invention include glycidyl ether compounds, glycidyl ester compounds, glycidyl amine compounds, glycidyl imide compounds, glycidyl amide compounds, and alicyclic epoxy compounds. Can be preferably used. By blending such an agent, formation of a complex phase of the polylactic acid composition can be promoted, and a polylactic acid molded product having excellent mechanical properties, heat resistance, moist heat resistance, durability, moldability, and the like can be obtained.
グリシジルエーテル化合物の例としては例えば、ステアリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、エチレンオキシドラウリルアルコールグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングルコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、その他ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタンなどのビスフェノール類とエピクロルヒドリンとの縮合反応で得られるビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂などを挙げることができ、なかでもビスフェノールAジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂が好ましい。グリシジルエステル化合物の例としては例えば安息香酸グリシジルエステル、ステアリン酸グリシジルエステル、パーサティック酸グリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、ドデカンジオン酸ジグリシジルエステル、ピロメリット酸テトラグリシジルエステルなどが挙げられ、なかでも安息香酸グリシジルエステル、バーサティック酸グリシジルエステルが好ましい。 Examples of glycidyl ether compounds include, for example, stearyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, ethylene oxide lauryl alcohol glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentylene glycol diglycidyl ether, Bisphenol A obtained by condensation reaction of epichlorohydrin with polytetramethylene glycol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, and other bisphenols such as bis (4-hydroxyphenyl) methane Diglycidyl ether type epoxy resin Etc. can be mentioned, among others bisphenol A diglycidyl ether type epoxy resin is preferable. Examples of glycidyl ester compounds include, for example, glycidyl benzoate, glycidyl stearate, glycidyl stearic acid, diglycidyl terephthalate, diglycidyl phthalate, diglycidyl phthalate dicarboxylate, diglycidyl adipate, Examples include acid diglycidyl ester, dodecanedioic acid diglycidyl ester, pyromellitic acid tetraglycidyl ester, and the like. Among them, benzoic acid glycidyl ester and versatic acid glycidyl ester are preferable.
グリシジルアミン化合物の例としては例えば、テトラグリシジルアミンジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、トリグリシジルイソシアヌレート、などが挙げられる。 Examples of the glycidylamine compound include tetraglycidylamine diphenylmethane, triglycidyl-p-aminophenol, diglycidylaniline, diglycidyltoluidine, tetraglycidylmetaxylenediamine, triglycidyl isocyanurate, and the like.
グリシジルイミド、グリシジルアミド化合物の例としては例えば、N−グリシジルフタルイミド、N−グリシジル−4,5−ジメチルフタルイミド、N−グリシジル−3,6−ジメチルフタルイミド、N−グリシジルサクシンイミド、N−グリシジル−1,2,3,4−テトラヒドロフタルイミド、N−グリシジルマレインイミド、N−グリシジルベンズアミド、N−グリシジルステアリルアミドなどが挙げられ、なかでもN−グリシジルフタルイミドが好ましい。 Examples of glycidyl imide and glycidyl amide compounds include N-glycidyl phthalimide, N-glycidyl-4,5-dimethyl phthalimide, N-glycidyl-3,6-dimethyl phthalimide, N-glycidyl succinimide, N-glycidyl-1 , 2,3,4-tetrahydrophthalimide, N-glycidyl maleimide, N-glycidyl benzamide, N-glycidyl stearyl amide, etc., among which N-glycidyl phthalimide is preferable.
脂環式エポキシ化合物の例としては、3,4−エポキシシクロヘキシル−3,4−シクロヘキシルカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビニルシクロヘキセンジエポキシド、N−メチル−4,5−エポキシシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸イミド、N−フェニル−4,5−エポキシシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸イミドなどが挙げられる。さらに上記化合物をモノマー単位として含むポリエポキシ化合物とりわけエポキシ基をペンダント基として側鎖に保有するポリエポキシ化合物なども好適な剤として挙げられる。 Examples of alicyclic epoxy compounds include 3,4-epoxycyclohexyl-3,4-cyclohexylcarboxylate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, vinylcyclohexene diepoxide, N-methyl-4,5- Examples thereof include epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic imide, N-phenyl-4,5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic imide and the like. Furthermore, a polyepoxy compound containing the above compound as a monomer unit, particularly a polyepoxy compound having an epoxy group as a pendant group in a side chain, and the like can be mentioned as suitable agents.
その他のエポキシ化合物としてエポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシ化鯨油などのエポキシ変性脂肪酸グリセリド、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などを用いることができる。 As other epoxy compounds, epoxy-modified fatty acid glycerides such as epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, and epoxidized whale oil, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins and the like can be used.
本発明で用いる特定官能基を有するステレオコンプレックス結晶化助剤として用いることのできるオキサゾリン化合物の例としては2−メトキシ−2−オキサゾリン、2−ブトキシ−2−オキサゾリン、2−ステアリルオキシ−2−オキサゾリン、2−シクロヘキシルオキシ−2−オキサゾリン、2−アリルオキシ−2−オキサゾリン、2−ベンジルオキシ−2−オキサゾリン、2−p−フェニルフェノキシ−2−オキサゾリン、2−メチル−2−オキサゾリン、2−シクロヘキシル−2−オキサゾリン、2−メタアリル−2−オキサゾリン、2−クロチル−2−オキサゾリン、2−フェニル−2−オキサゾリン、2−o−エチルフェニル−2−オキサゾリン、2−o−プロピルフェニル−2−オキサゾリン、2−p−フェニルフェニル−2−オキサゾリン、2,2’−ビス(2−オキサゾリン)、2,2’−ビス(4−メチル−2−オキサゾリン)2,2’−ビス(4−ブチル−2−オキサゾリン)、2,2’−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(4,4’−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−エチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−ヘキサメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−エチレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2’−テトラメチレンビス(4,4’−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2’−シクロヘキシレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−ジフェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、さらに本発明の特定オキサゾリン樹脂などが挙げられる。 Examples of oxazoline compounds that can be used as a stereocomplex crystallization aid having a specific functional group used in the present invention include 2-methoxy-2-oxazoline, 2-butoxy-2-oxazoline, and 2-stearyloxy-2-oxazoline. 2-cyclohexyloxy-2-oxazoline, 2-allyloxy-2-oxazoline, 2-benzyloxy-2-oxazoline, 2-p-phenylphenoxy-2-oxazoline, 2-methyl-2-oxazoline, 2-cyclohexyl- 2-oxazoline, 2-methallyl-2-oxazoline, 2-crotyl-2-oxazoline, 2-phenyl-2-oxazoline, 2-o-ethylphenyl-2-oxazoline, 2-o-propylphenyl-2-oxazoline, 2-p-phenylphenyl-2 Oxazoline, 2,2'-bis (2-oxazoline), 2,2'-bis (4-methyl-2-oxazoline) 2,2'-bis (4-butyl-2-oxazoline), 2,2'- m-phenylenebis (2-oxazoline), 2,2′-p-phenylenebis (4-methyl-2-oxazoline), 2,2′-p-phenylenebis (4,4′-methyl-2-oxazoline) 2,2′-ethylenebis (2-oxazoline), 2,2′-tetramethylenebis (2-oxazoline), 2,2′-hexamethylenebis (2-oxazoline), 2,2′-ethylenebis ( 4-methyl-2-oxazoline), 2,2′-tetramethylenebis (4,4′-dimethyl-2-oxazoline), 2,2′-cyclohexylenebis (2-oxazoline), 2,2′-dipheni Nbisu (4-methyl-2-oxazoline), and the like more specific oxazoline resin of the present invention.
上記オキサゾリン化合物のなかでは2,2’−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)や2,2’−p−フェニレンビス(2−オキサゾリン)及び本発明の特定オキサゾリン樹脂が好ましいものとして選択される。 Among the oxazoline compounds, 2,2'-m-phenylenebis (2-oxazoline), 2,2'-p-phenylenebis (2-oxazoline) and the specific oxazoline resin of the present invention are selected as preferred.
本発明で特定官能基を有するステレオコンプレックス結晶化助剤として用いることのできるオキサジン化合物の例としては、2−メトキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−ヘキシルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−デシルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−シクロヘキシルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−アリルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン、2−クロチルオキシ−5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジンなどが挙げられる。 Examples of oxazine compounds that can be used as a stereocomplex crystallization aid having a specific functional group in the present invention include 2-methoxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-hexyloxy-5. , 6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-decyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-cyclohexyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, Examples include 2-allyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine, 2-crotyloxy-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine and the like.
さらに2,2’−ビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−メチレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−エチレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−ヘキサメチレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−p−フェニレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)、2,2’−P,P’−ジフェニレンビス(5,6−ジヒドロ−4H−1,3−オキサジン)などが挙げられる。 Further, 2,2′-bis (5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine), 2,2′-methylenebis (5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine), 2,2′- Ethylenebis (5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine), 2,2′-hexamethylenebis (5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine), 2,2′-p-phenylene Bis (5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine), 2,2′-P, P′-diphenylenebis (5,6-dihydro-4H-1,3-oxazine) and the like can be mentioned.
さらに上記した化合物をモノマー単位として含むポリオキサジン化合物とりわけ上記官能基をペンダント基として側鎖に保有するポリオキサジン化合物なども好適な剤として挙げられる。 Furthermore, a polyoxazine compound containing the above-described compound as a monomer unit, particularly a polyoxazine compound having the above functional group as a pendant group in a side chain, and the like can be mentioned as suitable agents.
本発明で用いることができるイソシアネート化合物の例としては例えば芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、脂環式イソシアネート化合物及びこれらの混合物を使用することができる。 Examples of isocyanate compounds that can be used in the present invention include aromatic isocyanates, aliphatic isocyanates, alicyclic isocyanate compounds, and mixtures thereof.
特定官能基を有するステレオコンプレックス結晶化助剤として用いることのできるモノイソシアネート化合物としてはたとえばフェニルイソシアネート、トリルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどが挙げられる。 Examples of the monoisocyanate compound that can be used as a stereocomplex crystallization aid having a specific functional group include phenyl isocyanate, tolyl isocyanate, dimethylphenyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, butyl isocyanate, and naphthyl isocyanate.
ジイソシアネートとしては、具体的化合物としては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、(2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート)混合物、シクロヘキサン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンー4,4’−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、2,6−ジイソプロピルフェニル−1,4−ジイソシアネート、などを例示することができる。
これらのイソシアネート化合物のなかでは4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニルイソシアネートなどの芳香族イソシアネートが好ましい。
Specific examples of the diisocyanate include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, (2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate) mixture, cyclohexane-4,4′-diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane 4,4 '-Diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 2,6-diisopropylphenyl-1,4-diisocyanate, etc. it can.
Among these isocyanate compounds, aromatic isocyanates such as 4,4′-diphenylmethane diisocyanate and phenyl isocyanate are preferable.
特定官能基を有するステレオコンプレックス結晶化助剤として用いることのできるケテン化合物の例としては例えば芳香族ケテン化合物、脂肪族ケテン化合物、脂環式ケテン化合物及びこれらの混合物を使用することができる。 Examples of ketene compounds that can be used as stereocomplex crystallization aids having specific functional groups include aromatic ketene compounds, aliphatic ketene compounds, alicyclic ketene compounds, and mixtures thereof.
具体的化合物としてはジフェニルケテン、ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ケテン、ビス(2,6−ジ−イソプロピルフェニル)ケテン、ジシクロヘキシルケテンなどを例示することができる。 Specific examples of the compound include diphenyl ketene, bis (2,6-di-tert-butylphenyl) ketene, bis (2,6-di-isopropylphenyl) ketene, and dicyclohexyl ketene.
これらのケテン化合物のなかではジフェニルケテン、ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ケテン、ビス(2,6−ジ−イソプロピルフェニル)ケテンなどの芳香族ケテンが好ましい。 Among these ketene compounds, aromatic ketenes such as diphenyl ketene, bis (2,6-di-tert-butylphenyl) ketene, and bis (2,6-di-isopropylphenyl) ketene are preferable.
上記ステレオコンプレックス結晶化助剤、末端封止剤として使用できる剤は1種または2種以上の化合物を適宜選択して使用することができる。ステレオコンプレックス結晶化助剤によりコンプレックス相の形成を促進するとともにカルボキシル基末端や、酸性低分子化合物の一部の封止を行うことは、好適な実施態様の一つとして例示される。 As the agent that can be used as the stereocomplex crystallization aid and the end-capping agent, one or more compounds can be appropriately selected and used. One of preferred embodiments is to promote formation of a complex phase with a stereocomplex crystallization aid and to seal a carboxyl group terminal and a part of an acidic low molecular weight compound.
本発明のポリ乳酸組成物には、本発明の主旨に反しない範囲において、ポリ乳酸以外の熱可塑性樹脂、安定剤、結晶化促進剤、充填剤、離型剤、帯電防止剤、カルボキシル基反応性末端末端封止剤、可塑剤および耐衝撃性安定剤等からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有することができる。 The polylactic acid composition of the present invention includes a thermoplastic resin other than polylactic acid, a stabilizer, a crystallization accelerator, a filler, a mold release agent, an antistatic agent, a carboxyl group reaction, as long as it does not contradict the gist of the present invention. At least one selected from the group consisting of a conductive end-capping agent, a plasticizer, an impact stabilizer and the like.
<熱可塑性樹脂>
本発明のポリ乳酸組成物には、本発明のポリ乳酸組成物以外の熱可塑性樹脂を含有させることができる。かかる熱可塑性樹脂としては、たとえばポリ乳酸以外のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂およびポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、芳香族および脂肪族のポリケトン樹脂、フッソ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、熱可塑性澱粉樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、ACS樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ビニルエステル系樹脂、MS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリ−4−メチルペンテン−1、ポリエーテルイミド樹脂、酢酸セルロース樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
<Thermoplastic resin>
The polylactic acid composition of the present invention can contain a thermoplastic resin other than the polylactic acid composition of the present invention. Examples of such thermoplastic resins include polyester resins other than polylactic acid, polyamide resins, polyacetal resins, polyolefin resins such as polyethylene resins and polypropylene resins, polystyrene resins, acrylic resins, polyurethane resins, chlorinated polyethylene resins, and chlorinated polypropylene resins. , Aromatic and aliphatic polyketone resins, fluorine resins, polyphenylene sulfide resins, polyether ether ketone resins, polyimide resins, thermoplastic starch resins, AS resins, ABS resins, AES resins, ACS resins, polyvinyl chloride resins, poly Vinylidene chloride resin, vinyl ester resin, MS resin, polycarbonate resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, phenoxy resin, polyphenylene oxide Fat, poly-4-methylpentene-1, polyetherimide resin, cellulose acetate resin, and thermoplastic resins such as polyvinyl alcohol resins.
なかでもポリアセタール樹脂、ポリ乳酸以外のポリエステル樹脂、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート),PTT(ポリトリメチレンテレフタレート)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂から選ばれる少なくとも1種を配合することが好ましい。
これらの樹脂を配合することにより本発明の組成物よりなる成形品の表面性、成形性、機械的特性、耐久性、靭性などを優れたものとすることができる。
Among them, selected from polyacetal resins, polyester resins other than polylactic acid, for example, polyester resins such as PET (polyethylene terephthalate), PTT (polytrimethylene terephthalate), PBT (polybutylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), and polyamide resins. It is preferable to blend at least one kind.
By blending these resins, the surface properties, moldability, mechanical properties, durability, toughness and the like of the molded article made of the composition of the present invention can be made excellent.
かかる熱可塑性樹脂の含有量は、本発明のポリ乳酸組成物100重量部当たり、好ましくは0.5から200重量部、より好ましくは1から100重量部、さらに好ましくは3から70重量部、さらにより好ましくは5から50重量部である。これらの樹脂を配合することで優れた特性を有する組成物、成形品を得ることができる。 The content of the thermoplastic resin is preferably 0.5 to 200 parts by weight, more preferably 1 to 100 parts by weight, further preferably 3 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polylactic acid composition of the present invention. More preferably, it is 5 to 50 parts by weight. By blending these resins, a composition and a molded product having excellent characteristics can be obtained.
<安定剤>
本発明のポリ乳酸組成物には、安定剤を含有させることができる。安定剤としては通常の熱可塑性樹脂の安定剤に使用されるものを用いることができる。例えば酸化防止剤、光安定剤等を挙げることができる。これらの剤を配合することで機械的特性、成形性、耐熱性および耐久性に優れた成形品を得ることができる。
<Stabilizer>
The polylactic acid composition of the present invention can contain a stabilizer. As a stabilizer, what is used for the stabilizer of a normal thermoplastic resin can be used. For example, an antioxidant, a light stabilizer, etc. can be mentioned. By blending these agents, a molded product having excellent mechanical properties, moldability, heat resistance and durability can be obtained.
酸化防止剤としてはヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物、ホスファイト系化合物、チオエーテル系化合物等を挙げることができる。 Examples of the antioxidant include hindered phenol compounds, hindered amine compounds, phosphite compounds, thioether compounds, and the like.
ヒンダードフェノール系化合物としては、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、n−オクタデシル−3−(3’−メチル−5’−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、n−テトラデシル−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート、1,6−ヘキサンジオ−ル−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]、1,4−ブタンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−tert−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等が挙げられる。 Examples of hindered phenol compounds include n-octadecyl-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) -propionate, n-octadecyl-3- (3′-methyl-5 ′). -Tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) -propionate, n-tetradecyl-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) -propionate, 1,6-hexanediol- Bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate], 1,4-butanediol-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) ) -Propionate], 2,2′-methylene-bis (4-methyl-tert-butylphenol), triethylene glycol-bis 3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) -propionate], tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, 3,9-bis [2- {3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} -1,1-dimethylethyl] 2,4,8,10-tetraoxaspiro ( 5,5) Undecane and the like can be mentioned.
ヒンダードアミン系化合物として、N,N’−ビス−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオニルヘキサメチレンジアミン、N,N’−テトラメチレン−ビス[3−(3’−メチル−5’−tert−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ジアミン、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオニル]ヒドラジン、N−サリチロイル−N’−サリチリデンヒドラジン、3−(N−サリチロイル)アミノ−1,2,4−トリアゾール、N,N’−ビス[2−{3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]オキシアミド等を挙げることができる。好ましくは、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]、およびテトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等が挙げられる。 As a hindered amine compound, N, N′-bis-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionylhexamethylenediamine, N, N′-tetramethylene-bis [3- (3′-Methyl-5′-tert-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionyl] diamine, N, N′-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionyl ] Hydrazine, N-salicyloyl-N'-salicylidenehydrazine, 3- (N-salicyloyl) amino-1,2,4-triazole, N, N'-bis [2- {3- (3,5-di -Tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy} ethyl] oxyamide and the like. Preferably, triethylene glycol-bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] and tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl) -4-hydroxyphenyl) propionate] methane and the like.
ホスファイト系化合物としては、少なくとも1つのP−O結合が芳香族基に結合しているものが好ましく、具体的には、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレンホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ジトリデシルホスファイト−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、トリス(ミックスドモノおよびジ−ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、4,4’−イソプロピリデンビス(フェニル−ジアルキルホスファイト)等が挙げられる。 As the phosphite compound, those in which at least one P—O bond is bonded to an aromatic group are preferable. Specifically, tris (2,6-di-tert-butylphenyl) phosphite, tetrakis ( 2,6-di-tert-butylphenyl) 4,4′-biphenylene phosphite, bis (2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol-di-phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) octyl phosphite, 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl) phosphite, 1,1,3-tris (2-methyl-4-ditridecyl phosphite-5-tert-butylphenyl) butane, tris (mixed mono and di-no Butylphenyl) phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, 4,4'-isopropylidene-bis (phenyl - dialkyl phosphite), and the like.
なかでもトリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジホスファイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)4,4’−ビフェニレンホスファイト等が好ましく使用できる。 Among them, tris (2,6-di-tert-butylphenyl) phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) octyl phosphite, bis (2,6-di-tert-butyl) -4-Methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, tetrakis (2,6-di-tert-butylphenyl) 4,4'-biphenylene phosphite and the like can be preferably used.
チオエーテル系化合物の具体例として、ジラウリルチオジプロピオネート、ジトリデシルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−ドデシルチオプロピオネート)、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−オクタデシルチオプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−ミリスチルチオプロピオネート)、ペンタエリスリトール−テトラキス(3−ステアリルチオプロピオネート)等が挙げられる。 Specific examples of thioether compounds include dilauryl thiodipropionate, ditridecyl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis (3-lauryl thiopropionate), Pentaerythritol-tetrakis (3-dodecylthiopropionate), pentaerythritol-tetrakis (3-octadecylthiopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-myristylthiopropionate), pentaerythritol-tetrakis (3-stearylthio) Propionate) and the like.
光安定剤としては、具体的には例えば、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、芳香族ベンゾエート系化合物、蓚酸アニリド系化合物、シアノアクリレート系化合物およびヒンダードアミン系化合物等を挙げることができる。 Specific examples of the light stabilizer include benzophenone compounds, benzotriazole compounds, aromatic benzoate compounds, oxalic acid anilide compounds, cyanoacrylate compounds, hindered amine compounds, and the like.
ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ−5−スルホベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン、5−クロロ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−メチル−アクリロキシイソプロポキシ)ベンゾフェノン等が挙げられる。 Examples of the benzophenone compounds include benzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2 ′. -Dihydroxy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxy-5-sulfobenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-dodecyloxybenzophenone 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, 5-chloro-2-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy -2 - carboxy benzophenone, 2-hydroxy-4- (2-hydroxy-3-methyl - acryloxy-isopropoxyphenyl) benzophenone.
ベンゾトリアゾール系化合物としては、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−メチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−アミル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(5−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(4’−オクトキシ−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等が挙げられる。 Examples of the benzotriazole compound include 2- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3,5-di-tert-butyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3,5- Di-tert-amyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-methyl-2′-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3,5- Di-tert-amyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (5-tert-butyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5′-bis (Α, α-Dimethylbenzyl) phenyl] benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5′-bis (α, α Dimethylbenzyl) phenyl] -2H- benzotriazole, 2- (4'-octoxy-2'-hydroxyphenyl) benzotriazole.
芳香族ベンゾエート系化合物としては、p−tert−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレート等のアルキルフェニルサリシレート類が挙げられる。 Examples of the aromatic benzoate compounds include alkylphenyl salicylates such as p-tert-butylphenyl salicylate and p-octylphenyl salicylate.
蓚酸アニリド系化合物としては、2−エトキシ−2’−エチルオキザリックアシッドビスアニリド、2−エトキシ−5−tert−ブチル−2’−エチルオキザリックアシッドビスアニリド、2−エトキシ−3’−ドデシルオキザリックアシッドビスアニリド等が挙げられる。 Examples of oxalic acid anilide compounds include 2-ethoxy-2′-ethyloxalic acid bisanilide, 2-ethoxy-5-tert-butyl-2′-ethyloxalic acid bisanilide, and 2-ethoxy-3′-. Examples include dodecyl oxalic acid bisanilide.
シアノアクリレート系化合物としては、エチル−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、2−エチルヘキシル−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the cyanoacrylate compound include ethyl-2-cyano-3,3'-diphenyl acrylate, 2-ethylhexyl-cyano-3,3'-diphenyl acrylate, and the like.
ヒンダードアミン系化合物としては、4−アセトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ステアロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(フェニルアセトキシ)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−オクタデシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ベンジルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−フェノキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(エチルカルバモイルオキシ)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(シクロヘキシルカルバモイルオキシ)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(フェニルカルバモイルオキシ)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)カーボネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)オギザレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)マロネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピ−4−ペリジル)アジペート、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピ−4−ペリジル)テレフタレート、1,2−ビス(2,2,6,6−テトラメチルピ−4−ペリジルオキシ)−エタン、α,α’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルオキシ)−p−キシレン、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−トリレン−2,4−ジカルバメート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−ヘキサメチレン−1,6−ジカルバメート、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−ベンゼン−1,3,5−トリカルボキシレート、トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−ベンゼン−1,3,4−トリカルボキシレート、1−「2−{3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β’,β’−テトラメチル−3,9−[2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン]ジメタノールとの縮合物等を挙げることができる。本発明においてE成分は1種類で使用してもよいし2種以上を組み合わせて使用してもよい。また安定剤成分として、ヒンダードフェノール系化合物およびまたはベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。安定剤の含有量はポリ乳酸組成物100重量部当たり、好ましくは0.01から3重量部、より好ましくは0.03から2重量部である。 Examples of hindered amine compounds include 4-acetoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-acryloyloxy-2,2,6, 6-tetramethylpiperidine, 4- (phenylacetoxy) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methoxy-2,2, 6,6-tetramethylpiperidine, 4-octadecyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-cyclohexyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-benzyloxy-2,2 , 6,6-tetramethylpiperidine, 4-phenoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (ethylcarba Yloxy) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (cyclohexylcarbamoyloxy) -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (phenylcarbamoyloxy) -2,2,6,6 -Tetramethylpiperidine, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) carbonate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) oxalate, bis (2,2,6 , 6-tetramethyl-4-piperidyl) malonate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (2,2,6,6-tetramethylpi-4-peridyl) adipate, bis (2,2,6,6-tetramethylpi-4-peridyl) terephthalate, 1,2-bis (2,2,6,6-tetramethylpi-4-peridylo) Cis) -ethane, α, α′-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxy) -p-xylene, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -Tolylene-2,4-dicarbamate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -hexamethylene-1,6-dicarbamate, tris (2,2,6,6-tetramethyl -4-piperidyl) -benzene-1,3,5-tricarboxylate, tris (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -benzene-1,3,4-tricarboxylate, 1- “2- {3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy} -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid And 1,2,2, , 6-Pentamethyl-4-piperidinol and β, β, β ′, β′-tetramethyl-3,9- [2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane] dimethanol And the like. In this invention, E component may be used by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. As the stabilizer component, a hindered phenol compound and / or a benzotriazole compound are preferable. The content of the stabilizer is preferably 0.01 to 3 parts by weight, more preferably 0.03 to 2 parts by weight, per 100 parts by weight of the polylactic acid composition.
<結晶化促進剤>
本発明のポリ乳酸組成物において、有機若しくは無機の結晶化促進剤を含有することができる。結晶化促進剤を含有することで、燐酸エステル金属塩の作用を一層増強することができ、機械的特性、耐熱性、および成形性に優れた成形品を得ることができる。
<Crystallization accelerator>
The polylactic acid composition of the present invention can contain an organic or inorganic crystallization accelerator. By containing the crystallization accelerator, the action of the phosphoric acid ester metal salt can be further enhanced, and a molded product having excellent mechanical properties, heat resistance, and moldability can be obtained.
すなわち結晶化促進剤の適用により、ポリ乳酸組成物の成形性、結晶性が向上し、通常の射出成形においても十分に結晶化し耐熱性、耐湿熱安定性に優れた成形品を得ることができる。加えて、成形品を製造する製造時間を大幅に短縮でき、その経済的効果は大きい。 That is, by applying the crystallization accelerator, the moldability and crystallinity of the polylactic acid composition are improved, and a molded product that is sufficiently crystallized even in normal injection molding and excellent in heat resistance and moist heat resistance can be obtained. . In addition, the manufacturing time for manufacturing the molded product can be greatly shortened, and the economic effect is great.
本発明で使用する結晶化核剤は一般に結晶性樹脂の結晶化核剤として用いられるものを用いることができ、無機系の結晶化核剤および有機系の結晶化核剤のいずれをも使用することができる。 As the crystallization nucleating agent used in the present invention, those generally used as crystallization nucleating agents for crystalline resins can be used, and both inorganic crystallization nucleating agents and organic crystallization nucleating agents are used. be able to.
無機系の結晶化核剤として、タルク、カオリン、シリカ、合成マイカ、クレイ、ゼオライト、グラファイト、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫化カルシウム、窒化ホウ素、モンモリロナイト、酸化ネオジム、酸化アルミニウム、フェニルフォスフォネート金属塩等が挙げられる。
これらの無機系の結晶化核剤は組成物中での分散性およびその効果を高めるために、各種分散助剤で処理され、一次粒子径が0.01から0.5μm程度の高度に分散状態にあるものが好ましい。
As inorganic crystallization nucleating agents, talc, kaolin, silica, synthetic mica, clay, zeolite, graphite, carbon black, zinc oxide, magnesium oxide, titanium oxide, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, calcium sulfide, boron nitride , Montmorillonite, neodymium oxide, aluminum oxide, phenylphosphonate metal salt and the like.
These inorganic crystallization nucleating agents are treated with various dispersing aids in order to enhance the dispersibility in the composition and the effect thereof, and are in a highly dispersed state with a primary particle size of about 0.01 to 0.5 μm. Are preferred.
有機系の結晶化核剤としては、安息香酸カルシウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸リチウム、安息香酸カリウム、安息香酸マグネシウム、安息香酸バリウム、蓚酸カルシウム、テレフタル酸ジナトリウム、テレフタル酸ジリチウム、テレフタル酸ジカリウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、ミリスチン酸カルシウム、ミリスチン酸バリウム、オクタコ酸ナトリウム、オクタコ酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、トルイル酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム、サリチル酸亜鉛、アルミニウムジベンゾエート、β−ナフトエ酸ナトリウム、β−ナフトエ酸カリウム、シクロヘキサンカルボン酸ナトリウム等の有機カルボン酸金属塩、p−トルエンスルホン酸ナトリウム、スルホイソフタル酸ナトリウム等の有機スルホン酸金属塩が挙げられる。 Organic crystallization nucleating agents include calcium benzoate, sodium benzoate, lithium benzoate, potassium benzoate, magnesium benzoate, barium benzoate, calcium oxalate, disodium terephthalate, dilithium terephthalate, dipotassium terephthalate, Sodium laurate, potassium laurate, sodium myristate, potassium myristate, calcium myristate, barium myristate, sodium octacolate, calcium octacolate, sodium stearate, potassium stearate, lithium stearate, calcium stearate, magnesium stearate , Barium stearate, sodium montanate, calcium montanate, sodium toluate, sodium salicylate, potassium salicylate, salicy Organic carboxylic acid metal salts such as zinc acid, aluminum dibenzoate, β-naphthoic acid sodium, β-naphthoic acid potassium, sodium cyclohexanecarboxylic acid and the like, and organic sulfonic acid metal salts such as sodium p-toluenesulfonate and sodium sulfoisophthalate. Can be mentioned.
また、ステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、トリメシン酸トリス(tert−ブチルアミド)等の有機カルボン酸アミド、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリイソプロピレン、ポリブテン、ポリ−4−メチルペンテン、ポリ−3−メチルブテン−1、ポリビニルシクロアルカン、ポリビニルトリアルキルシラン、高融点ポリ乳酸、エチレン−アクリル酸コポマーのナトリウム塩、スチレン−無水マレイン酸コポリマーのナトリウム塩(いわゆるアイオノマー)、ベンジリデンソルビトールおよびその誘導体、例えばジベンジリデンソルビトール等が挙げられる。 Also, organic carboxylic acid amides such as stearic acid amide, ethylenebislauric acid amide, palmitic acid amide, hydroxystearic acid amide, erucic acid amide, trimesic acid tris (tert-butylamide), low density polyethylene, high density polyethylene, polyiso Propylene, polybutene, poly-4-methylpentene, poly-3-methylbutene-1, polyvinylcycloalkane, polyvinyltrialkylsilane, high melting point polylactic acid, sodium salt of ethylene-acrylic acid copolymer, sodium of styrene-maleic anhydride copolymer Examples thereof include salts (so-called ionomers), benzylidene sorbitol and derivatives thereof such as dibenzylidene sorbitol.
これらのなかでタルク、および有機カルボン酸金属塩から選択された少なくとも1種が好ましく使用される。本発明で使用する結晶化核剤は1種のみでもよく、2種以上を併用しても良い。
結晶化促進剤の含有量は、ポリ乳酸組成物100重量部当たり、好ましくは0.01から30重量部、より好ましくは0.05から20重量部である。
Among these, at least one selected from talc and organic carboxylic acid metal salts is preferably used. Only one type of crystallization nucleating agent may be used in the present invention, or two or more types may be used in combination.
The content of the crystallization accelerator is preferably 0.01 to 30 parts by weight, more preferably 0.05 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the polylactic acid composition.
<充填剤>
本発明のポリ乳酸組成物は有機若しくは無機の充填剤を含有することができる。充填剤成分を含有することで、機械的特性、耐熱性、および金型成形性に優れた成形品を得ることができる。
<Filler>
The polylactic acid composition of the present invention can contain an organic or inorganic filler. By containing the filler component, a molded product having excellent mechanical properties, heat resistance, and moldability can be obtained.
有機充填剤として、籾殻、木材チップ、おから、古紙粉砕材、衣料粉砕材等のチップ状のもの、綿繊維、麻繊維、竹繊維、木材繊維、ケナフ繊維、ジュート繊維、バナナ繊維、ココナツ繊維等の植物繊維もしくはこれらの植物繊維から加工されたパルプやセルロース繊維および絹、羊毛、アンゴラ、カシミヤ、ラクダ等の動物繊維等の繊維状のもの、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維等の合成繊維、紙粉、木粉、セルロース粉末、籾殻粉末、果実殻粉末、キチン粉末、キトサン粉末、タンパク質、澱粉等の粉末状のものが挙げられる。成形性の観点から紙粉、木粉、竹粉、セルロース粉末、ケナフ粉末、籾殻粉末、果実殻粉末、キチン粉末、キトサン粉末、タンパク質粉末、澱粉等の粉末状のものが好ましく、紙粉、木粉、竹粉、セルロース粉末、ケナフ粉末が好ましい。紙粉、木粉がより好ましい。特に紙粉が好ましい。 Organic fillers such as rice husks, wood chips, okara, waste paper ground materials, clothing ground materials, cotton fibers, hemp fibers, bamboo fibers, wood fibers, kenaf fibers, jute fibers, banana fibers, coconut fibers Plant fibers such as pulp or cellulose fibers processed from these plant fibers and fibrous fibers such as animal fibers such as silk, wool, angora, cashmere and camel, synthetic fibers such as polyester fibers, nylon fibers and acrylic fibers , Paper powder, wood powder, cellulose powder, rice husk powder, fruit husk powder, chitin powder, chitosan powder, protein, starch and the like. From the viewpoint of moldability, powdery materials such as paper powder, wood powder, bamboo powder, cellulose powder, kenaf powder, rice husk powder, fruit husk powder, chitin powder, chitosan powder, protein powder, and starch are preferred. Powder, bamboo powder, cellulose powder and kenaf powder are preferred. Paper powder and wood powder are more preferable. Paper dust is particularly preferable.
これら有機充填剤は天然物から直接採取したものを使用してもよいが、古紙、廃材木および古衣等の廃材をリサイクルしたものを使用してもよい。
また木材として、松、杉、檜、もみ等の針葉樹材、ブナ、シイ、ユーカリ等の広葉樹材等が好ましい。
These organic fillers may be those directly collected from natural products, but may also be those obtained by recycling waste materials such as waste paper, waste wood and old clothes.
The wood is preferably a softwood material such as pine, cedar, oak or fir, or a hardwood material such as beech, shii or eucalyptus.
紙粉は成形性の観点から接着剤、取り分け紙を加工する際に通常使用される酢酸ビニル樹脂系エマルジョンやアクリル樹脂系エマルジョン等のエマルジョン系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリアミド系接着剤等のホットメルト接着剤等を含むものが好ましく例示される。 Paper powder is an adhesive from the viewpoint of moldability, especially emulsion-based adhesives such as vinyl acetate resin-based emulsions and acrylic resin-based emulsions when processing paper, polyvinyl alcohol-based adhesives, polyamide-based adhesives, etc. Preferred examples include those containing a hot melt adhesive.
本発明において有機充填剤の配合量は特に限定されるものではないが、成形性および耐熱性の観点から、ポリ乳酸100重量部当たり、好ましくは1から300重量部、より好ましくは5から200重量部、さらに好ましくは10から150重量部、特に好ましくは15から100重量部である。有機充填剤の配合量が1重量部未満であると、組成物の成形性向上効果が小さく、300重量部を超える場合には充填剤の均一分散が困難になり、あるいは成形性、耐熱性以外にも材料としての強度、外観が低下する可能性があるため好ましくない。 In the present invention, the amount of the organic filler is not particularly limited, but from the viewpoint of moldability and heat resistance, it is preferably 1 to 300 parts by weight, more preferably 5 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of polylactic acid. Parts, more preferably 10 to 150 parts by weight, particularly preferably 15 to 100 parts by weight. If the blending amount of the organic filler is less than 1 part by weight, the effect of improving the moldability of the composition is small, and if it exceeds 300 parts by weight, uniform dispersion of the filler becomes difficult, or other than moldability and heat resistance In addition, the strength and appearance of the material may decrease, which is not preferable.
本発明のポリ乳酸組成物は、無機充填剤を含有することができる。無機充填剤合により、機械特性、耐熱性、成形性の優れた組成物を得ることができる。本発明で使用する無機充填剤としては、通常の熱可塑性樹脂の強化に用いられる繊維状、板状、粉末状のものを用いることができる。 The polylactic acid composition of the present invention can contain an inorganic filler. A composition excellent in mechanical properties, heat resistance and moldability can be obtained by the inorganic filler. As the inorganic filler used in the present invention, a fibrous, plate-like, or powder-like material used for reinforcing ordinary thermoplastic resins can be used.
具体的には例えば、カーボンナノチューブ、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、マグネシウム系ウイスカー、珪素系ウイスカー、ワラストナイト、イモゴライト、セピオライト、アスベスト、スラグ繊維、ゾノライト、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ.アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化珪素繊維およびホウ素繊維等の繊維状無機充填剤、層状珪酸塩、有機オニウムイオンで交換された層状珪酸塩、ガラスフレーク、非膨潤性雲母、グラファイト、金属箔、セラミックビーズ、タルク、クレイ、マイカ、セリサイト、ゼオライト、ベントナイト、ドロマイト、カオリン、粉末珪酸、長石粉、チタン酸カリウム、シラスバルーン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化カルシクム、酸化アルミニウム、酸化チタン、珪酸アルミニウム、酸化ケイ素、石膏、ノバキュライト、ドーソナイトおよび白土フラーレンなどのカーボンナノ粒子等の板状や粒子状の無機充填剤が挙げられる。 Specifically, for example, carbon nanotube, glass fiber, asbestos fiber, carbon fiber, graphite fiber, metal fiber, potassium titanate whisker, aluminum borate whisker, magnesium whisker, silicon whisker, wollastonite, imogolite, sepiolite, Asbestos, slag fiber, zonolite, gypsum fiber, silica fiber, silica. Fibrous inorganic fillers such as alumina fiber, zirconia fiber, boron nitride fiber, silicon nitride fiber and boron fiber, layered silicate, layered silicate exchanged with organic onium ions, glass flake, non-swellable mica, graphite, metal Foil, ceramic beads, talc, clay, mica, sericite, zeolite, bentonite, dolomite, kaolin, powdered silicic acid, feldspar powder, potassium titanate, shirasu balloon, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, calcium oxide, aluminum oxide, Examples thereof include plate-like and particulate inorganic fillers such as carbon nanoparticles such as titanium oxide, aluminum silicate, silicon oxide, gypsum, novaculite, dawsonite, and white clay fullerene.
層状珪酸塩の具体例としては、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト等のスメクタイト系粘土鉱物、バーミキュライト、ハロサイト、カネマイト、ケニヤイト等の各種粘土鉱物、Li型フッ素テニオライト、Na型フッ素テニオライト、Li型四珪素フッ素雲母、Na型四珪素フッ素雲母等の膨潤性雲母等が挙げられる。これらは天然のものであっても合成のものであって良い。これらのなかでモンモリロナイト、ヘクトライト等のスメクタイト系粘土鉱物やLi型フッ素テニオライト、Na型四珪素フッ素雲母等の膨潤性合成雲母が好ましい。 Specific examples of layered silicates include smectite clay minerals such as montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, and soconite, various clay minerals such as vermiculite, halosite, kanemite, and kenyanite, Li-type fluorine teniolite, Na And swellable mica such as Li-type fluorine teniolite, Li-type tetrasilicon fluorine mica and Na-type tetrasilicon fluorine mica. These may be natural or synthetic. Among these, smectite clay minerals such as montmorillonite and hectorite, and swellable synthetic mica such as Li type fluorine teniolite and Na type tetrasilicon fluorine mica are preferable.
これらの無機充填剤のなかでは繊維状もしくは板状の無機充填剤が好ましく、特にガラス繊維、ワラステナイト、ホウ酸アルミニウムウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、マイカ、およびカオリン、陽イオン交換された層状珪酸塩が好ましい。また繊維状充填剤のアスペクト比は5以上であることが好ましく、10以上でありことがさらに好ましく、20以上であることがさらに好ましい。 Among these inorganic fillers, fibrous or plate-like inorganic fillers are preferable, and glass fiber, wollastonite, aluminum borate whisker, potassium titanate whisker, mica, and kaolin, a cation-exchanged layered silicate. Is preferred. The aspect ratio of the fibrous filler is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, and further preferably 20 or more.
かかる充填剤はエチレン/酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で被覆または収束処理されていてもよく、またアミノシランやエポキシシラン等のカップリング剤で処理されていても良い。
無機充填剤の配合量は、ポリ乳酸組成物100重量部に対し、好ましくは0.1から200重量部、より好ましくは0.5から100重量部、さらに好ましくは1から50重量部、特に好ましくは1から30重量部、最も好ましくは1から20重量部である。
Such a filler may be coated or converged with a thermoplastic resin such as an ethylene / vinyl acetate copolymer or a thermosetting resin such as an epoxy resin, or may be treated with a coupling agent such as aminosilane or epoxysilane. May be.
The amount of the inorganic filler is preferably 0.1 to 200 parts by weight, more preferably 0.5 to 100 parts by weight, still more preferably 1 to 50 parts by weight, particularly preferably 100 parts by weight of the polylactic acid composition. Is 1 to 30 parts by weight, most preferably 1 to 20 parts by weight.
<離型剤>
本発明のポリ乳酸組成物は離型剤を配合することができる。本発明において使用する離型剤は通常の熱可塑性樹脂に用いられるものを使用することができる。
離型剤として具体的には、脂肪酸、脂肪酸金属塩、オキシ脂肪酸、パラフィン、低分子量のポリオレフィン、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド、脂肪族ケトン、脂肪酸部分鹸化エステル、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステル、変性シリコーン等を挙げることができる。これらを配合することで機械特性、成形性、耐熱性に優れたポリ乳酸成形品を得ることができる。
<Release agent>
The polylactic acid composition of the present invention can contain a release agent. As the mold release agent used in the present invention, those used for ordinary thermoplastic resins can be used.
Specific examples of release agents include fatty acids, fatty acid metal salts, oxy fatty acids, paraffins, low molecular weight polyolefins, fatty acid amides, alkylene bis fatty acid amides, aliphatic ketones, fatty acid partial saponified esters, fatty acid lower alcohol esters, fatty acid polyvalents. Examples include alcohol esters, fatty acid polyglycol esters, and modified silicones. By blending these, a polylactic acid molded product excellent in mechanical properties, moldability, and heat resistance can be obtained.
脂肪酸としては炭素数6から40のものが好ましく、具体的には、オレイン酸、ステアリン酸、ラウリン酸、ヒドロキシステアリン酸、ベヘン酸、アラキドン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、パルミチン酸、モンタン酸およびこれらの混合物等が挙げられる。脂肪酸金属塩としては炭素数6から40の脂肪酸のアルカリ(土類)金属塩が好ましく、具体的にはステアリン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、等が挙げられる。 Fatty acids having 6 to 40 carbon atoms are preferred. Specifically, oleic acid, stearic acid, lauric acid, hydroxystearic acid, behenic acid, arachidonic acid, linoleic acid, linolenic acid, ricinoleic acid, palmitic acid, montan Examples thereof include acids and mixtures thereof. The fatty acid metal salt is preferably an alkali (earth) metal salt of a fatty acid having 6 to 40 carbon atoms, and specific examples include calcium stearate, sodium montanate, and calcium montanate.
オキシ脂肪酸としては1,2−オキシステリン酸、等が挙げられる。パラフィンとしては炭素数18以上のものが好ましく、流動パラフィン、天然パラフィン、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等が挙げられる。 Examples of the oxy fatty acid include 1,2-oxysteric acid. Paraffin having 18 or more carbon atoms is preferable, and examples thereof include liquid paraffin, natural paraffin, microcrystalline wax, petrolactam and the like.
低分子量のポリオレフィンとしては例えば分子量5000以下のものが好ましく、具体的にはポリエチレンワックス、マレイン酸変性ポリエチレンワックス、酸化タイプポリエチレンワックス、塩素化ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。脂肪酸アミドとしては炭素数6以上のものが好ましく、具体的にはオレイン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド等が挙げられる。 As the low molecular weight polyolefin, for example, those having a molecular weight of 5000 or less are preferable, and specific examples include polyethylene wax, maleic acid-modified polyethylene wax, oxidized type polyethylene wax, chlorinated polyethylene wax, and polypropylene wax. Fatty acid amides having 6 or more carbon atoms are preferred, and specific examples include oleic acid amide, erucic acid amide, and behenic acid amide.
アルキレンビス脂肪酸アミドとしては炭素数6以上のものが好ましく、具体的にはメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)ステアリン酸アミド等が挙げられる。脂肪族ケトンとしては炭素数6以上のものが好ましく、高級脂肪族ケトン等が挙げられる。 The alkylene bis fatty acid amide is preferably one having 6 or more carbon atoms, and specifically includes methylene bis stearic acid amide, ethylene bis stearic acid amide, N, N-bis (2-hydroxyethyl) stearic acid amide and the like. As the aliphatic ketone, those having 6 or more carbon atoms are preferable, and examples thereof include higher aliphatic ketones.
脂肪酸部分鹸化エステルとしてはモンタン酸部分鹸化エステル等が挙げられる。脂肪酸低級アルコールエステルとしてはステアリン酸エステル、オレイン酸エステル、リノール酸エステル、リノレン酸エステル、アジピン酸エステル、ベヘン酸エステル、アラキドン酸エステル、モンタン酸エステル、イソステアリン酸エステル等が挙げられる。 Examples of the fatty acid partial saponified ester include a montanic acid partial saponified ester. Examples of the fatty acid lower alcohol ester include stearic acid ester, oleic acid ester, linoleic acid ester, linolenic acid ester, adipic acid ester, behenic acid ester, arachidonic acid ester, montanic acid ester, isostearic acid ester and the like.
脂肪酸多価アルコールエステルとしては、グリセロールトリステアレート、グリセロールジステアレート、グリセロールモノステアレート、ペンタエリスルトールテトラステアレート、ペンタエリスルトールトリステアレート、ペンタエリスルトールジミリステート、ペンタエリスルトールものステアレート、ペンタエリスルトールアジペートステアレート、ソルビタンモノベヘネート等が挙げられる。脂肪酸ポリグリコールエステルとしてはポリエチレングリコール脂肪酸エステルやポリプロピレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。 Examples of fatty acid polyhydric alcohol esters include glycerol tristearate, glycerol distearate, glycerol monostearate, pentaerythritol tetrastearate, pentaerythritol tristearate, pentaerythritol dimyristate, pentaerythritol Examples include tall stearate, pentaerythritol adipate stearate, and sorbitan monobehenate. Examples of fatty acid polyglycol esters include polyethylene glycol fatty acid esters and polypropylene glycol fatty acid esters.
変性シリコーンとしてはポリエーテル変性シリコーン、高級脂肪酸アルコキシ変性シリコーン、高級脂肪酸含有シリコーン、高級脂肪酸エステル変性シリコーン、メタクリル変性シリコーン、フッ素変性シリコーン等が挙げられる。 Examples of the modified silicone include polyether-modified silicone, higher fatty acid alkoxy-modified silicone, higher fatty acid-containing silicone, higher fatty acid ester-modified silicone, methacryl-modified silicone, and fluorine-modified silicone.
そのうち脂肪酸、脂肪酸金属塩、オキシ脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸部分鹸化エステル、パラフィン、低分子量ポリオレフィン、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド、が好ましく、脂肪酸部分鹸化エステル、アルキレンビス脂肪酸アミドがより好ましい。なかでもモンタン酸エステル、モンタン酸部分鹸化エステル、ポリエチレンワックッス、酸価ポリエチレンワックス、ソルビタン脂肪酸エステル、エルカ酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドが好ましく、特にモンタン酸部分鹸化エステル、エチレンビスステアリン酸アミドが好ましい。 Of these, fatty acid, fatty acid metal salt, oxy fatty acid, fatty acid ester, fatty acid partial saponified ester, paraffin, low molecular weight polyolefin, fatty acid amide, and alkylene bis fatty acid amide are preferred, and fatty acid partial saponified ester and alkylene bis fatty acid amide are more preferred. Of these, montanic acid ester, montanic acid partial saponified ester, polyethylene wax, acid value polyethylene wax, sorbitan fatty acid ester, erucic acid amide, and ethylene bisstearic acid amide are preferred, and particularly, montanic acid partial saponified ester and ethylene bisstearic acid amide are preferred. preferable.
離型剤は、1種類で用いても良いし2種以上を組み合わせて用いても良い。離型剤の含有量は、ポリ乳酸100重量部に対し、好ましくは0.01から3重量部、より好ましくは0.03から2重量部である。 A mold release agent may be used by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. The content of the release agent is preferably 0.01 to 3 parts by weight, more preferably 0.03 to 2 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of polylactic acid.
<帯電防止剤>
本発明のポリ乳酸組成物は帯電防止剤を含有することができ、具体的には、(β−ラウラミドプロピオニル)トリメチルアンモニウムスルフェート、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどの第4級アンモニウム塩系化合物、スルホン酸塩系化合物、アルキルホスフェート系化合物等が挙げられる。
上記帯電防止剤は1種類で用いても良いし2種以上を組み合わせて用いても良い。帯電防止剤を含有させる場合の量は、ポリ乳酸組成物100重量部に対し、好ましくは0.05から5重量部、より好ましくは0.1から5重量部である。
<Antistatic agent>
The polylactic acid composition of the present invention may contain an antistatic agent, specifically, a quaternary ammonium salt compound such as (β-lauramidopropionyl) trimethylammonium sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, Examples thereof include sulfonate compounds and alkyl phosphate compounds.
One antistatic agent may be used, or two or more antistatic agents may be used in combination. When the antistatic agent is contained, the amount is preferably 0.05 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid composition.
<可塑剤>
本発明のポリ乳酸組成物は可塑剤を含有することができ、使用する可塑剤としては一般に公知のものを使用することができる。例えば、ポリエステル系可塑剤、グリセリン系可塑剤、多価カルボン酸エステル系可塑剤、燐酸エステル系可塑剤、ポリアルキレングリコール系可塑剤、およびエポキシ系可塑剤、等が挙げられる。
<Plasticizer>
The polylactic acid composition of the present invention can contain a plasticizer, and generally known plasticizers can be used as the plasticizer to be used. For example, a polyester plasticizer, a glycerin plasticizer, a polyvalent carboxylic ester plasticizer, a phosphoric ester plasticizer, a polyalkylene glycol plasticizer, and an epoxy plasticizer.
ポリエステル系可塑剤として、アジピン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸等の酸成分とエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール等のジオール成分からなるポリエステルやポリカプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸からなるポリエステル等が挙げられる。これらのポリエステルは単官能カルボン酸または単官能アルコールで末端封止されていても良い。 As a polyester plasticizer, acid components such as adipic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid and ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, Examples thereof include polyesters composed of diol components such as 1,6-hexanediol and diethylene glycol, and polyesters composed of hydroxycarboxylic acids such as polycaprolactone. These polyesters may be end-capped with a monofunctional carboxylic acid or a monofunctional alcohol.
グルセリン系可塑剤として、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリンモノアセトモノラウレート、グリセリンモノアセトモノステアレート、グリセリンジアセトモノオレート、グリセリンモノアセトモノモンタネート等が挙げられる。 Examples of the glycerol plasticizer include glycerol monostearate, glycerol distearate, glycerol monoacetomonolaurate, glycerol monoacetomonostearate, glycerol diacetomonooleate, and glycerol monoacetomonomontanate.
多価カルボン酸系可塑剤として、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジベンジル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸エステル、トリメリット酸トリブチル、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリヘキシル等のトリメリット酸エステル、アジピン酸イソデシル、アジピン酸−n−デシル−n−オクチル等のアジピン酸エステル、アセチルクエン酸トリブチル等のクエン酸エステル、アゼライン酸ビス(2−エチルヘキシル)等のアゼライン酸エステル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ビス(2−エチルヘキシル)等のセバシン酸エステルが挙げられる。 Polyvalent carboxylic acid plasticizers include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, dibenzyl phthalate, butyl benzyl phthalate, trimellitic acid tributyl, trimellitic acid trioctyl, Trimellitic acid esters such as trihexyl meritate, isodecyl adipate, adipic acid esters such as adipate-n-decyl-n-octyl, citrate esters such as tributyl acetylcitrate, and bis (2-ethylhexyl) azelate Examples include sebacic acid esters such as azelaic acid ester, dibutyl sebacate, and bis (2-ethylhexyl) sebacate.
燐酸エステル系可塑剤として、燐酸トリブチル、燐酸トリス(2−エチルヘキシル)、燐酸トリオクチル、燐酸トリフェニル、燐酸トリクレジル、燐酸ジフェニル−2−エチルヘキシル等が挙げられる。 Examples of the phosphate ester plasticizer include tributyl phosphate, tris phosphate (2-ethylhexyl), trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, diphenyl-2-ethylhexyl phosphate, and the like.
ポリアルキレングリコール系可塑剤として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリ(エチレンオキシド.プロピレンオキシド)ブロックおよびまたはランダム共重合体、ビスフェノール類のエチレンオキシド付加重合体、ビスフェノール類のテトラヒドロフラン付加重合体等のポリアルキレングリコールあるいはその末端エポキシ変性化合物、末端エステル変性化合物および末端エーテル変性化合物等の末端封止剤化合物等が挙げられる。 Polyalkylene glycol plasticizers such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, poly (ethylene oxide.propylene oxide) block and / or random copolymers, ethylene oxide addition polymers of bisphenols, tetrahydrofuran addition polymers of bisphenols, etc. And end-capping compounds such as a terminal epoxy-modified compound, a terminal ester-modified compound, and a terminal ether-modified compound.
エポキシ系可塑剤として、エポキシステアリン酸アルキルと大豆油とからなるエポキシトリグリセリド、およびビスフェノールAとエピクロルヒドリンを原料とするエポキシ樹脂が挙げられる。 Examples of the epoxy plasticizer include an epoxy triglyceride composed of alkyl epoxy stearate and soybean oil, and an epoxy resin using bisphenol A and epichlorohydrin as raw materials.
その他の可塑剤の具体的な例としては、ネオペンチルグリコールジベンゾエート、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコール−ビス(2−エチルブチレート)等の脂肪族ポリオールの安息香酸エステル、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド、オレイン酸ブチル等の脂肪酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル等のオキシ酸エステル、ペンタエリスリトール、各種ソルビトール、ポリアクリル酸エステル、シリコーンオイル、およびパラフィン類等が挙げられる。 Specific examples of other plasticizers include benzoic acid esters of aliphatic polyols such as neopentyl glycol dibenzoate, diethylene glycol dibenzoate, triethylene glycol-bis (2-ethylbutyrate), and fatty acids such as stearamide. Examples thereof include fatty acid esters such as amide and butyl oleate, oxyacid esters such as methyl acetylricinoleate and butyl acetylricinoleate, pentaerythritol, various sorbitols, polyacrylic acid esters, silicone oils, and paraffins.
可塑剤として、特にポリエステル系可塑剤およびポリアルキレン系可塑剤から選択された少なくとも1種よりなるものが好ましく使用でき、1種のみでも良くまた2種以上を併用することもできる。 As the plasticizer, at least one selected from polyester-type plasticizers and polyalkylene-type plasticizers can be preferably used, and only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
可塑剤を含有させる際の量は、ポリ乳酸組成物100重量部当たり、好ましくは0.01から30重量部、より好ましくは0.05から20重量部、さらに好ましくは0.1から10重量部である。本発明においては結晶化核剤と可塑剤とを各々単独で使用してもよいし、両者を併用して使用してもよい。 The amount when the plasticizer is contained is preferably 0.01 to 30 parts by weight, more preferably 0.05 to 20 parts by weight, still more preferably 0.1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polylactic acid composition. It is. In the present invention, the crystallization nucleating agent and the plasticizer may be used singly or in combination.
<耐衝撃改良剤>
本発明のポリ乳酸組成物に添加してもよい耐衝撃改良剤とは熱可塑性樹脂の耐衝撃性改良に用いることができるものであり、特に制限はない。例えば以下の耐衝撃改良剤の中から選択される少なくとも1種を用いることができる。
<Impact resistance improver>
The impact resistance improver that may be added to the polylactic acid composition of the present invention can be used for improving the impact resistance of a thermoplastic resin, and is not particularly limited. For example, at least one selected from the following impact resistance improvers can be used.
耐衝撃改良剤の具体例としては、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体、各種アクリルゴム、エチレン−アクリル酸共重合体およびそのアルカリ金属塩(いわゆるアイオノマー)エチレン−グリシジル(メタ)アクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体(例えばエチレンーアクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸ブチル共重合体)、変性エチレン−プロピレン共重合体、ジエンゴム(例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン)、ジエンとビニル共重合体(例えばスチレン−ブタジエンランダム共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレンランダム共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、ポリブタジエンにスチレンをグラフト共重合させたもの、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体)、ポリイソブチレン、イソブチレンとブタジエンまたはイソプレンとの共重合体、天然ゴム、チオコールゴム、多硫化ゴム、ポリウレタンゴム、ポリエーテルゴム、エピクロロヒドリンゴム等が挙げられる。 Specific examples of impact modifiers include ethylene-propylene copolymers, ethylene-propylene-nonconjugated diene copolymers, ethylene-butene-1 copolymers, various acrylic rubbers, ethylene-acrylic acid copolymers and their Alkali metal salt (so-called ionomer) ethylene-glycidyl (meth) acrylate copolymer, ethylene-acrylate copolymer (for example, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate copolymer), modified ethylene- Propylene copolymer, diene rubber (eg, polybutadiene, polyisoprene, polychloroprene), diene and vinyl copolymer (eg, styrene-butadiene random copolymer, styrene-butadiene block copolymer, styrene-butadiene-styrene block copolymer) , Styrene-a A random copolymer, styrene-isoprene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, polybutadiene grafted with styrene, butadiene-acrylonitrile copolymer), polyisobutylene, isobutylene and butadiene or Examples include copolymers with isoprene, natural rubber, thiocol rubber, polysulfide rubber, polyurethane rubber, polyether rubber, epichlorohydrin rubber, and the like.
さらに各種架橋度を有するものや各種ミクロ構造、例えばシス構造、トランス構造等を有するものやコア層とそれを覆う1以上のシェル層とから構成され、また隣接する層が異種重合体から構成されるいわゆるコアシェル型と呼ばれる多層構造重合体等も使用することができる。 In addition, those having various cross-linking degrees, various micro structures such as those having a cis structure, a trans structure, etc., a core layer and one or more shell layers covering the core layer, and adjacent layers are composed of heterogeneous polymers. A so-called core-shell type multi-layered polymer can also be used.
さらに上記具体例にあげた各種の(共)重合体はランンダム共重合体、ブロック共重合体およびブロック共重合体等のいずれであっても、本発明の耐衝撃改良剤として用いることができる。
耐衝撃改良剤は、ポリ乳酸100重量部に対して、好ましくは1から30重量部、より好ましくは5から20重量部、さらに好ましくは10から20重量部である。
Further, the various (co) polymers mentioned in the above specific examples may be any of randomand copolymers, block copolymers, block copolymers and the like, and can be used as the impact resistance improver of the present invention.
The impact resistance improver is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight, and still more preferably 10 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of polylactic acid.
<その他>
また本発明においては、本発明の趣旨に反しない範囲において、フェノール樹脂、メラミン樹脂、熱硬化性ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含有させても良い。
また本発明においては、本発明の趣旨に反しない範囲において、臭素系、リン系、シリコーン系、アンチモン化合物等の難燃剤を含有させても良い。
<Others>
Moreover, in this invention, you may contain thermosetting resins, such as a phenol resin, a melamine resin, a thermosetting polyester resin, a silicone resin, an epoxy resin, in the range which is not contrary to the meaning of this invention.
In the present invention, flame retardants such as bromine, phosphorus, silicone, and antimony compounds may be included within the scope not departing from the spirit of the present invention.
また有機、無機系の染料、顔料を含む着色剤、例えば、二酸化チタン等の酸化物、アルミナホワイト等の水酸化物、硫化亜鉛等の硫化物、紺青等のフェロシアン化物、ジンククロメート等のクロム酸塩、硫酸バリウム等の硫酸塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、群青等の珪酸塩、マンガンバイオレット等のリン酸塩、カーボンブラック等の炭素、ブロンズ粉やアルミニウム粉等の金属着色剤等を含有させても良い。 Colorants containing organic and inorganic dyes and pigments, for example, oxides such as titanium dioxide, hydroxides such as alumina white, sulfides such as zinc sulfide, ferrocyanides such as bitumen, and chromium such as zinc chromate Contains acid salts, sulfates such as barium sulfate, carbonates such as calcium carbonate, silicates such as ultramarine, phosphates such as manganese violet, carbon such as carbon black, metal colorants such as bronze powder and aluminum powder, etc. You may let them.
また、ナフトールグリーンB等のニトロソ系、ナフトールイエローS等のニトロ系、ナフトールレッド、クロモフタルイエローどのアゾ系、フタロシアニンブルーやファストスカイブルー等のフタロシアニン系、インダントロンブルー等の縮合多環系着色剤等、グラファイト、フッソ樹脂等の摺動性改良剤等の添加剤を含有させても良い。これらの添加剤は単独であるいは2種以上を併用することもできる。 Also, nitroso type such as naphthol green B, nitro type such as naphthol yellow S, azo type such as naphthol red, chromophthal yellow, phthalocyanine type such as phthalocyanine blue and fast sky blue, condensed polycyclic colorants such as indanthrone blue In addition, additives such as slidability improvers such as graphite and fluorine resin may be added. These additives can be used alone or in combination of two or more.
これらの添加物の配合されたポリ乳酸組成物は、各成分を混合することにより調製できる。混合には、タンブラー、V型ブレンダー、スーパーミキサー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、1軸または2軸の押出機等を用いることができる。得られる組成物は、そのままで、または溶融押出機で一旦ペレット状にしてから、成形することができる。 A polylactic acid composition containing these additives can be prepared by mixing each component. For the mixing, a tumbler, a V-type blender, a super mixer, a nauter mixer, a Banbury mixer, a kneading roll, a monoaxial or biaxial extruder can be used. The resulting composition can be molded as it is or after being once pelletized with a melt extruder.
ペレットの形状は、たとえば、眞球状、ダイス状、直線状、曲線状、断面面の形状は、丸、楕円、扁平、三角、四角以上の多角形および星形などいずれの形状であっても良いが、ペレットをさらに各種成形方法で成形するに好適な形状を有するのが好ましい。具体的にはペレット長は1から7mm、長径3から5mm、短径1から4mmのものが好ましい。またかかる形状はばらつきのないものが好ましい。 The shape of the pellet may be any shape such as a spherical shape, a die shape, a linear shape, a curved shape, and a cross-sectional shape such as a round shape, an oval shape, a flat shape, a triangular shape, a polygon shape having a square shape or more, and a star shape. However, it is preferable to have a shape suitable for further molding the pellets by various molding methods. Specifically, the pellet length is preferably 1 to 7 mm, the major axis 3 to 5 mm, and the minor axis 1 to 4 mm. Further, it is preferable that the shape does not vary.
<成形品の製造>
本発明のポリ乳酸組成物よりなる成形品は、射出成型品、押し出し成型品、真空成型、圧空成型品およびブロー成型品等であり、具体的には、ペレット、繊維及び布、他の材料との複合体である繊維構造体、フィルム、シート、シート不織布など圧縮成形品などを包含する。
<Manufacture of molded products>
Molded products made of the polylactic acid composition of the present invention are injection molded products, extruded molded products, vacuum molded products, compressed air molded products, blow molded products, and the like, specifically, pellets, fibers and cloth, and other materials. And the like, including a fiber structure, a film, a sheet, a sheet nonwoven fabric, and a compression molded product.
本発明のポリ乳酸組成物は、その溶融成形法は何ら限定されず、公知のペレット製造法により製造されたものが好適に使用できる。すなわち、ストランド、あるいは板状におしだされたポリ乳酸組成物が完全に固化した後、あるいは完全には固化されないで、いまだ溶融状態にあるとき、空気中、あるいは水中でカッティングする等の手法が従来公知であるが、本発明のポリ乳酸組成物においてはいずれも好適に適用できる。 The polylactic acid composition of the present invention is not limited in its melt molding method, and those produced by a known pellet production method can be preferably used. That is, after the polylactic acid composition applied in the form of a strand or plate is completely solidified or is not completely solidified and is still in a molten state, a method such as cutting in air or water Are conventionally known, but any of them can be suitably applied to the polylactic acid composition of the present invention.
本発明の射出成型品は、従来公知の成形法が何ら限定なく適用できるが、射出成型時、成型品の結晶化、成型サイクルを上げる観点から、金型温度は好ましくは30℃以上、より好ましくは60℃以上、さらに好ましくは70℃以上である。しかし、成型品の変形を防ぐ意味において、金型温度は、好ましくは140℃以下、より好ましくは120℃以下、さらに好ましくは110℃以下である。 Conventionally known molding methods can be applied to the injection molded product of the present invention without any limitation. From the viewpoint of increasing the crystallization of the molded product and the molding cycle at the time of injection molding, the mold temperature is preferably 30 ° C. or more, more preferably Is 60 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher. However, in order to prevent deformation of the molded product, the mold temperature is preferably 140 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower, and further preferably 110 ° C. or lower.
またこれらの成形品は、各種ハウジング、歯車、ギア等の電気・電子部品、建築部材、土木部材、農業資材、自動車部品(内装、外装部品等)および日用部品などを挙げることができる。 Examples of these molded products include various housings, electric / electronic parts such as gears and gears, building members, civil engineering members, agricultural materials, automobile parts (interior parts, exterior parts, etc.), and daily parts.
<繊維及び繊維構造体>
本発明のポリ乳酸組成物からなる繊維及び繊維構造体は通常の溶融紡糸及びその後の後加工工程により得られた材料を好適に使用することができる。
すなわち、ポリ乳酸組成物はエクストルーダー型やプレッシャーメルター型の溶融押出し機で溶融された後、ギアポンプにより計量され、パック内で濾過された後、口金に設けられたノズルからモノフィラメンント、マルチフィラメント等として吐出される。
口金の形状、口金数は特に制限されるものではなく、円形、異形、中実、中空等のいずれも採用することができる。吐出された糸は直ちに冷却・固化された後集束され、油剤を付加されて巻き取られる。巻き取り速度は特に限定されるものではないがステレオコンプレックス結晶が形成され易くなることより300m/分から5000m/分の範囲がこのましい。
<Fiber and fiber structure>
For the fiber and fiber structure comprising the polylactic acid composition of the present invention, materials obtained by ordinary melt spinning and subsequent post-processing steps can be suitably used.
That is, after the polylactic acid composition is melted by an extruder type or pressure melter type melt extruder, it is weighed by a gear pump, filtered in a pack, and then monofilament and multifilament from a nozzle provided on the base. Etc.
The shape of the base and the number of the bases are not particularly limited, and any of circular, irregular, solid, hollow and the like can be adopted. The discharged yarn is immediately cooled and solidified, then converged, added with oil, and wound. The winding speed is not particularly limited, but is preferably in a range of 300 m / min to 5000 m / min because a stereo complex crystal is easily formed.
また延伸性の観点からは未延伸糸のステレオコンプレックス結晶化率が0%となる巻き取り速度が好ましい。巻き取られた未延伸糸はその後延伸工程に供されるが、紡糸工程と延伸工程は必ずしも分離する必要はなく、紡糸後いったん巻き取ることなく引き続き延伸を行う直接紡糸延伸法を採用しても構わない。 From the viewpoint of stretchability, a winding speed at which the stereocomplex crystallization ratio of the undrawn yarn is 0% is preferable. The undrawn yarn that has been wound is then subjected to a drawing step, but the spinning step and the drawing step do not necessarily need to be separated, and even if a direct spinning drawing method is used in which the drawing is continued without being wound once after spinning. I do not care.
延伸は1段延伸でも、2段以上の多段延伸でも良く、高強度の繊維を作製する観点から、延伸倍率は3倍以上が好ましく、さらには4倍以上が好ましい。好ましくは3から10倍が選択される。しかし、延伸倍率が高すぎると繊維が失透し白化し繊維の強度が低下したり破断伸度が小さくなりすぎ繊維用途としては小さくなり過ぎたりして好ましくない。 The stretching may be one-stage stretching or multi-stage stretching of two or more stages. From the viewpoint of producing a high-strength fiber, the stretching ratio is preferably 3 times or more, and more preferably 4 times or more. Preferably 3 to 10 times is selected. However, if the draw ratio is too high, the fiber is devitrified and whitened, the strength of the fiber is lowered, the elongation at break is too low, and it is not preferable for fiber use.
延伸の予熱方法としては、ロールの昇温のほか、平板状あるいはピン状の接触式加熱ヒータ、非接触式熱板、熱媒浴などが挙げられるが、通常用いられる方法を用いればよい。
延伸に引き続き、巻き取り前には170℃以上、ポリ乳酸組成物の融点より低い温度で、熱処理が行われることが好ましい。熱処理にはホットローラーのほか、接触式加熱ヒータ、非接触式熱板など任意の方法を採用することができる。延伸温度はポリ乳酸のガラス転移点以上170℃、好ましくは70℃から140℃、特に好ましくは80℃から130℃の範囲が選択される。
As a preheating method for stretching, in addition to the temperature rise of the roll, a flat or pin-like contact heater, a non-contact hot plate, a heat medium bath, and the like can be used, and a commonly used method may be used.
Following the stretching, it is preferable that the heat treatment is performed at a temperature of 170 ° C. or higher and lower than the melting point of the polylactic acid composition before winding. In addition to the hot roller, any method such as a contact heater or a non-contact hot plate can be adopted for the heat treatment. The stretching temperature is selected from the glass transition point of polylactic acid to 170 ° C., preferably 70 ° C. to 140 ° C., particularly preferably 80 ° C. to 130 ° C.
延伸後、テンション下、170℃から220℃で熱固定することにより、高いステレオコンプレックス結晶化率、低い熱収縮性を有するとともに強度3.5cN/dTex以上のポリ乳酸組成物からなる繊維を得ることができる。 After stretching, heat-fixing at 170 ° C. to 220 ° C. under tension to obtain a fiber composed of a polylactic acid composition having a high stereocomplex crystallization rate, low heat shrinkage, and a strength of 3.5 cN / dTex or more. Can do.
本発明の高強度で、耐熱性、耐湿熱安定性に優れた繊維は、織物、編物、不織布、カップなどの成形品などの様々な繊維構造体の形態をとることができる。
具体的には縫い糸、刺繍糸、紐類などの糸形態製品、織物、編み物、不織布、フェルト、等の布帛、シャツ、ブルゾン、パンツ、コート、セーター、ユニホームなどの外衣、下着、パンスト、靴下、裏地、芯地、スポーツ衣料、婦人衣料やフォーマルウエアなどの高付加価値衣料製品、カップ、パッド等の衣料製品、カーテン、カーペット、椅子張り、マット、家具、鞄、家具張り、壁材、各種のベルトやスリング等の生活資材用製品、さらに帆布、ベルト、ネット、ロープ、重布、袋類、フェルト、フィルター等の産業資材製品、車両内装製品、人工皮革製品などの各種繊維製品を含む。
The fiber of the present invention having high strength and excellent heat resistance and heat and heat resistance stability can take the form of various fiber structures such as woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, and molded articles such as cups.
Specifically, thread form products such as sewing thread, embroidery thread, string, fabric such as woven fabric, knitted fabric, nonwoven fabric, felt, outer clothing such as shirt, blouson, pants, coat, sweater, uniform, underwear, pantyhose, socks, Lining, interlining, sports clothing, high value-added clothing products such as women's clothing and formal wear, clothing products such as cups and pads, curtains, carpets, chair upholstery, mats, furniture, baskets, furniture upholstery, wall materials, etc. Products for daily use such as belts and slings, as well as various textile products such as canvas, belts, nets, ropes, heavy cloth, bags, industrial materials such as felts and filters, vehicle interior products, and artificial leather products.
本発明の繊維及び繊維構造体は、ポリ乳酸組成物から成形される繊維単独で構成してもよく、他種繊維と混用することもできる。混用の態様としては、他種繊維からなる繊維構造物との各種組み合わせのほか、他の繊維との混繊糸、複合仮撚糸、混紡糸、長短複合糸、流体加工糸、カバリングヤーン、合撚、交織、交編、パイル織物、混綿つめ綿、長繊維や短繊維の混合不織布、フェルトなどが例示される。混用する場合、ポリ乳酸組成物の特徴を発揮するため混用比率は1wt%以上、より好ましくは10wt%以上、さらに好ましくは30wt%以上の範囲が選択される。 The fiber and fiber structure of the present invention may be composed of a single fiber formed from a polylactic acid composition, or may be mixed with other types of fibers. In addition to various combinations with fiber structures composed of other types of fibers, mixed modes include mixed yarns with other fibers, composite false twisted yarns, mixed spun yarns, long and short composite yarns, fluid processed yarns, covering yarns, and twisted yarns. Examples thereof include union, union, pile, pile, mixed cotton, mixed non-woven fabric of long fibers and short fibers, and felt. When mixed, in order to exhibit the characteristics of the polylactic acid composition, the mixed ratio is selected in the range of 1 wt% or more, more preferably 10 wt% or more, and further preferably 30 wt% or more.
混用される他の繊維たとえば、綿、麻、レーヨン、テンセルなどのセルロース繊維、ウール、絹、アセテート、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン、ポリオレフィン、ポリウレタンなどを上げることができる。 Other fibers to be mixed, for example, cellulose fibers such as cotton, hemp, rayon and tencel, wool, silk, acetate, polyester, nylon, acrylic, vinylon, polyolefin, polyurethane and the like can be raised.
<フィルム、シート>
また、本発明のポリ乳酸組成物からなるフィルム、シートは従来公知の方法により成形されたものである。
例えばフィルム、シートにおいては、押し出し成形、キャスト成形等の成形手法を用いることができる。すなわち、Tダイ、円形ダイ等が装着された押出機等を用いて、未延伸フィルムを押し出し、さらに延伸、熱処理して成形することができる。このとき、未延伸のフィルムはシートとしてそのまま実用に供することもできる。
フィルム化に際し、事前にポリ乳酸組成物および前述した各種成分を溶融混練した材料を用いることもできれば、押し出し成形時に溶融混練を経て成形することができる。
<Film, sheet>
Moreover, the film and sheet | seat which consist of the polylactic acid composition of this invention are shape | molded by the conventionally well-known method.
For example, in a film or sheet, a molding technique such as extrusion molding or cast molding can be used. That is, an unstretched film can be extruded using an extruder or the like equipped with a T die, a circular die, or the like, and further stretched and heat treated to be molded. At this time, the unstretched film can be used as it is as a sheet.
In the case of forming a film, if a material obtained by melt-kneading the polylactic acid composition and the above-described various components in advance can be used, it can be formed through melt-kneading at the time of extrusion molding.
未延伸フィルムを押し出し時、溶融樹脂にスルホン酸四級ホスホニウム塩などの静電密着剤を配合し表面欠陥の少ない未延伸フィルムを得ることができる。
また、ポリ乳酸組成物および添加剤成分を共通溶媒、例えばクロロホルム、二塩化メチレン等の溶媒を用いて、溶解、キャスト、乾燥固化することにより未延伸フィルムをキャスト成形もすることができる。
When extruding an unstretched film, an unstretched film with few surface defects can be obtained by blending a molten resin with an electrostatic adhesive such as a sulfonic acid quaternary phosphonium salt.
Moreover, an unstretched film can also be cast-molded by melt | dissolving, casting, and drying and solidifying a polylactic acid composition and an additive component using solvents, such as chloroform and a methylene dichloride, for example.
未延伸フィルムを機械的流れ方向に縦一軸延伸、機械的流れ方向に直行する方向に横一軸延伸することができ、またロール延伸とテンター延伸の逐次2軸延伸法、テンター延伸による同時2軸延伸法、チューブラー延伸による2軸延伸法等によって延伸することにより2軸延伸フィルムを製造することができる。さらに該フィルムは、熱収縮性などの抑制のため延伸後、通常熱固定処理を行う。
かくして得られた延伸フィルムには、所望により従来公知の方法で、表面活性化処理、たとえばプラズマ処理、アミン処理、コロナ処理を施すことも可能である。
Unstretched film can be uniaxially stretched longitudinally in the direction of mechanical flow and transversely uniaxially stretched in the direction perpendicular to the direction of mechanical flow. Simultaneous biaxial stretching by roll and tenter stretching, and simultaneous biaxial stretching by tenter stretching A biaxially stretched film can be produced by stretching by a biaxial stretching method using a method such as tubular stretching. Further, the film is usually subjected to a heat setting treatment after stretching in order to suppress heat shrinkability and the like.
The stretched film thus obtained can be subjected to surface activation treatment such as plasma treatment, amine treatment, and corona treatment by a conventionally known method if desired.
本発明のフィルム、シートは単一の形態である以外、他種類のフィルム、シートと混用することもできる。混用の態様としては、他種材料からなるフィルム、シートとの各種組み合わせ、例えば、積層、ラミネートなどのほか、他種形態たとえば射出成形品、繊維構造体などとの組み合わせが例示できる。 The film and sheet of the present invention can be used in combination with other types of films and sheets other than a single form. Examples of mixed use include various combinations with films and sheets made of other types of materials, such as lamination and lamination, and combinations with other types of forms such as injection molded articles and fiber structures.
以下に実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.
なお、本実施例における各値は以下の方法に従って求めた。
1.測定方法
(1)ポリマーの重量平均分子量および数平均分子量(Mn):
ポリマーの重量平均分子量および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレンに換算した。
GPC測定機器は、検出器、示差屈折計、溶離液としてはクロロホルムを使用し、温度40℃、流速1.0ml/minで流し、濃度1mg/ml(クロロホルム)の試料を10μl注入し測定した。
In addition, each value in a present Example was calculated | required according to the following method.
1. Measuring method (1) Weight average molecular weight and number average molecular weight (Mn) of polymer:
The weight average molecular weight and number average molecular weight (Mn) of the polymer were converted to standard polystyrene by gel permeation chromatography (GPC).
The GPC measuring instrument used was a detector, a differential refractometer, and chloroform as the eluent, flowed at a temperature of 40 ° C. and a flow rate of 1.0 ml / min, and 10 μl of a sample having a concentration of 1 mg / ml (chloroform) was injected and measured.
(2)結晶融点、融解エンタルピーの測定:
TAインスツルメント製示差走査熱量測定計(DSC)を用いて測定した。
試料5mgを窒素雰囲気下、昇温速度20℃/分で室温から200℃まで昇温し、結晶融解温度(Tmh)及び結晶融解熱(△Hmh)を求めた。
(2) Measurement of crystal melting point and melting enthalpy:
Measurement was performed using a differential scanning calorimeter (DSC) manufactured by TA Instruments.
A sample of 5 mg was heated from room temperature to 200 ° C. at a temperature rising rate of 20 ° C./min in a nitrogen atmosphere, and a crystal melting temperature (Tmh) and a crystal melting heat (ΔHmh) were determined.
[製造例1]環状カルボジイミド化合物CC1(MW=194)の製造:
ω−ラウリンラクタム(0.05mol)とトリメチルオキソニウムフルオロボレート(0.1mol)、ジクロロメタン100mlを攪拌装置および加熱装置を設置した反応装置にN2雰囲気下で仕込み、N2雰囲気下還流反応を行った。反応6時間後、発生した塩をろ別除去し、ろ液を15%炭酸カリウム水溶液100mlで三回洗浄、さらに蒸留水100mlで三回洗浄した。有機層を硫酸ナトリウム5gで脱水し、ジクロロメタンを減圧により除去し、中間生成物Aを得た。
[Production Example 1] Production of cyclic carbodiimide compound CC1 (MW = 194):
ω- laurolactam (0.05 mol) and trimethyl oxonium tetrafluoroborate (0.1 mol), was charged under N 2 into the reactor which was placed a stirrer and a heating device of dichloromethane 100 ml, subjected to an atmosphere of N 2 at reflux the reaction It was. After 6 hours of reaction, the generated salt was removed by filtration, and the filtrate was washed three times with 100 ml of a 15% aqueous potassium carbonate solution and further washed three times with 100 ml of distilled water. The organic layer was dehydrated with 5 g of sodium sulfate, and dichloromethane was removed under reduced pressure to obtain an intermediate product A.
次に、中間生成物A(0.1mol)と塩酸ヒドロキシルアミン(0.11mol)、炭酸水素ナトリウム(0.15mol)、メタノール100mlを攪拌装置および加熱装置を設置した反応装置にN2雰囲気下で仕込み、N2雰囲気下還流反応を行った。反応6時間後、反応混合物をろ過し、ろ液から再結晶により中間生成物Bを得た。 Next, intermediate product A (0.1 mol), hydroxylamine hydrochloride (0.11 mol), sodium bicarbonate (0.15 mol), and 100 ml of methanol were placed in a reactor equipped with a stirrer and a heating device under N 2 atmosphere. The reaction was refluxed under N 2 atmosphere. After 6 hours of reaction, the reaction mixture was filtered, and intermediate product B was obtained by recrystallization from the filtrate.
次に、攪拌装置および滴下ロート、氷浴を設置した反応装置に中間生成物B(0.1mol)とピリジン50mlをN2雰囲気下で仕込み攪拌させる。そこにメタンスルホニルクロリド(0.11mol)を徐々に滴下する。滴下後、N2雰囲気下で氷浴中で6時間反応させる。反応後、500mlの水の入ったビーカーに移すと淡黄色固体が析出する。ろ過により固体を回収し、100mlの水で数回洗浄し、中間生成物Cを得た。 Next, an intermediate product B (0.1 mol) and 50 ml of pyridine are charged and stirred in a reactor equipped with a stirrer, a dropping funnel and an ice bath in an N 2 atmosphere. Methanesulfonyl chloride (0.11 mol) is gradually added dropwise thereto. After the dropwise addition, the mixture is reacted for 6 hours in an ice bath under N 2 atmosphere. After the reaction, when transferred to a beaker containing 500 ml of water, a pale yellow solid is precipitated. The solid was collected by filtration and washed several times with 100 ml of water to obtain intermediate product C.
次に、攪拌装置および氷浴を設置した反応装置に中間生成物C(0.1mol)とジメトキシエタン50mlを仕込み、そこに、N2雰囲気下、カリウムtert−ブトキシド(0.11mol)を分散させたジメトキシエタン20mlを徐々に加えた。氷浴中で2時間反応させた後、反応液より下記構造のCC1を得た。CC1の構造はNMR、IRにより確認した。 Next, an intermediate product C (0.1 mol) and 50 ml of dimethoxyethane were charged into a reactor equipped with a stirrer and an ice bath, and potassium tert-butoxide (0.11 mol) was dispersed therein under an N 2 atmosphere. 20 ml of dimethoxyethane was gradually added. After reacting in an ice bath for 2 hours, CC1 having the following structure was obtained from the reaction solution. The structure of CC1 was confirmed by NMR and IR.
[製造例2]環状カルボジイミド化合物CC2(MW=252)の製造:
o−ニトロフェノール(0.11mol)と1,2−ジブロモエタン(0.05mol)、炭酸カリウム(0.33mol)、N,N−ジメチルホルムアミド200mlを攪拌装置および加熱装置を設置した反応装置にN2雰囲気下仕込み、130℃で12時間反応後、DMFを減圧により除去し、得られた固形物をジクロロメタン200mlに溶かし、水100mlで3回分液を行った。有機層を硫酸ナトリウム5gで脱水し、ジクロロメタンを減圧により除去し、中間生成物D(ニトロ体)を得た。
[Production Example 2] Production of cyclic carbodiimide compound CC2 (MW = 252):
o-Nitrophenol (0.11 mol), 1,2-dibromoethane (0.05 mol), potassium carbonate (0.33 mol), 200 ml of N, N-dimethylformamide were added to a reactor equipped with a stirrer and a heating device. After charging under two atmospheres and reacting at 130 ° C. for 12 hours, DMF was removed under reduced pressure, and the resulting solid was dissolved in 200 ml of dichloromethane and separated three times with 100 ml of water. The organic layer was dehydrated with 5 g of sodium sulfate, and dichloromethane was removed under reduced pressure to obtain an intermediate product D (nitro form).
次に中間生成物D(0.1mol)と5%パラジウムカーボン(Pd/C)(1g)、エタノール/ジクロロメタン(70/30)200mlを、攪拌装置を設置した反応装置に仕込み、水素置換を5回行い、25℃で水素を常に供給した状態で反応させ、水素の減少がなくなったら反応を終了する。Pd/Cを回収し、混合溶媒を除去すると中間生成物E(アミン体)が得られた。 Next, intermediate product D (0.1 mol), 5% palladium carbon (Pd / C) (1 g), and 200 ml of ethanol / dichloromethane (70/30) were charged into a reactor equipped with a stirrer, and 5 hydrogen substitution was performed. The reaction is performed in a state where hydrogen is constantly supplied at 25 ° C., and the reaction is terminated when there is no decrease in hydrogen. When Pd / C was recovered and the mixed solvent was removed, an intermediate product E (amine body) was obtained.
次に攪拌装置および加熱装置、滴下ロートを設置した反応装置に、N2雰囲気下、トリフェニルホスフィンジブロミド(0.11mol)と1,2−ジクロロエタン150mlを仕込み攪拌させる。そこに中間生成物E(0.05mol)とトリエチルアミン(0.25mol)を1,2−ジクロロエタン50mlに溶かした溶液を25℃で徐々に滴下する。滴下終了後、70℃で5時間反応させる。その後、反応溶液をろ過し、ろ液を水100mlで5回分液を行った。有機層を硫酸ナトリウム5gで脱水し、1,2−ジクロロエタンを減圧により除去し、中間生成物F(トリフェニルホスフィン体)が得られた。 Next, in a reactor equipped with a stirrer, a heating device, and a dropping funnel, triphenylphosphine dibromide (0.11 mol) and 150 ml of 1,2-dichloroethane are charged and stirred in an N 2 atmosphere. A solution prepared by dissolving intermediate product E (0.05 mol) and triethylamine (0.25 mol) in 50 ml of 1,2-dichloroethane is gradually added dropwise thereto at 25 ° C. After completion of dropping, the reaction is carried out at 70 ° C. for 5 hours. Thereafter, the reaction solution was filtered, and the filtrate was separated 5 times with 100 ml of water. The organic layer was dehydrated with 5 g of sodium sulfate, and 1,2-dichloroethane was removed under reduced pressure to obtain an intermediate product F (triphenylphosphine compound).
次に、攪拌装置および滴下ロートを設置した反応装置に、N2雰囲気下、ジ−tert−ブチルジカーボネート(0.11mol)とN,N−ジメチル−4−アミノピリジン(0.055mol)、ジクロロメタン150mlを仕込み攪拌させる。そこに、25℃で中間生成物F(0.05mol)を溶かしたジクロロメタン100mlをゆっくりと滴下させる。
滴下後、12時間反応させる。その後、ジクロロメタンを除去し得られた固形物を、精製することで、下記構造のCC2を得た。CC2の構造はNMR、IRにより確認した。
Next, in a reactor equipped with a stirrer and a dropping funnel, di-tert-butyl dicarbonate (0.11 mol), N, N-dimethyl-4-aminopyridine (0.055 mol), dichloromethane under N 2 atmosphere. 150 ml is charged and stirred. Thereto, 100 ml of dichloromethane in which the intermediate product F (0.05 mol) is dissolved is slowly dropped at 25 ° C.
After dropping, react for 12 hours. Then, CC2 of the following structure was obtained by refine | purifying the solid substance obtained by removing dichloromethane. The structure of CC2 was confirmed by NMR and IR.
[製造例3]環状カルボジイミド化合物CC3(MW=516)の製造
o−ニトロフェノール(0.11mol)とペンタエリトリチルテトラブロイド(0.025mol)、炭酸カリウム(0.33mol)、N,N−ジメチルホルムアミド200mlを攪拌装置および加熱装置を設置した反応装置にN2雰囲気下仕込み、130℃で12時間反応後、DMFを減圧により除去し、得られた固形物をジクロロメタン200mlに溶かし、水100mlで3回分液を行った。有機層を硫酸ナトリウム5gで脱水し、ジクロロメタンを減圧により除去し、中間生成物D(ニトロ体)を得た。
[Production Example 3] Production of cyclic carbodiimide compound CC3 (MW = 516) o-nitrophenol (0.11 mol), pentaerythrityl tetrabromide (0.025 mol), potassium carbonate (0.33 mol), N, N- 200 ml of dimethylformamide was charged in a reactor equipped with a stirrer and a heating device under N 2 atmosphere, reacted at 130 ° C. for 12 hours, DMF was removed under reduced pressure, and the resulting solid was dissolved in 200 ml of dichloromethane, and 100 ml of water was used. Liquid separation was performed 3 times. The organic layer was dehydrated with 5 g of sodium sulfate, and dichloromethane was removed under reduced pressure to obtain an intermediate product D (nitro form).
次に中間生成物D(0.1mol)と5%パラジウムカーボン(Pd/C)(2g)、エタノール/ジクロロメタン(70/30)400mlを、攪拌装置を設置した反応装置に仕込み、水素置換を5回行い、25℃で水素を常に供給した状態で反応させ、水素の減少がなくなったら反応を終了した。Pd/Cを回収し、混合溶媒を除去すると中間生成物E(アミン体)が得られた。 Next, intermediate product D (0.1 mol), 5% palladium carbon (Pd / C) (2 g), and 400 ml of ethanol / dichloromethane (70/30) were charged into a reactor equipped with a stirrer, and 5 hydrogen substitution was performed. The reaction was performed in a state where hydrogen was constantly supplied at 25 ° C., and the reaction was terminated when there was no decrease in hydrogen. When Pd / C was recovered and the mixed solvent was removed, an intermediate product E (amine body) was obtained.
次に攪拌装置および加熱装置、滴下ロートを設置した反応装置に、N2雰囲気下、トリフェニルホスフィンジブロミド(0.11mol)と1,2−ジクロロエタン150mlを仕込み攪拌させる。そこに中間生成物E(0.025mol)とトリエチルアミン(0.25mol)を1,2−ジクロロエタン50mlに溶かした溶液を25℃で徐々に滴下する。滴下終了後、70℃で5時間反応させる。その後、反応溶液をろ過し、ろ液を水100mlで5回分液を行った。有機層を硫酸ナトリウム5gで脱水し、1,2−ジクロロエタンを減圧により除去し、中間生成物F(トリフェニルホスフィン体)が得られた。 Next, in a reactor equipped with a stirrer, a heating device, and a dropping funnel, triphenylphosphine dibromide (0.11 mol) and 150 ml of 1,2-dichloroethane are charged and stirred in an N 2 atmosphere. A solution prepared by dissolving the intermediate product E (0.025 mol) and triethylamine (0.25 mol) in 50 ml of 1,2-dichloroethane is gradually added dropwise thereto at 25 ° C. After completion of dropping, the reaction is carried out at 70 ° C. for 5 hours. Thereafter, the reaction solution was filtered, and the filtrate was separated 5 times with 100 ml of water. The organic layer was dehydrated with 5 g of sodium sulfate, and 1,2-dichloroethane was removed under reduced pressure to obtain an intermediate product F (triphenylphosphine compound).
次に、攪拌装置および滴下ロートを設置した反応装置に、N2雰囲気下、ジ−tert−ブチルジカーボネート(0.11mol)とN,N−ジメチル−4−アミノピリジン(0.055mol)、ジクロロメタン150mlを仕込み攪拌させる。そこに、25℃で中間生成物F(0.025mol)を溶かしたジクロロメタン100mlをゆっくりと滴下させる。
滴下後、12時間反応させる。その後、ジクロロメタンを除去し得られた固形物を、精製することで、下記構造のCC3を得た。CC3の構造はNMR、IRにより確認した。
Next, in a reactor equipped with a stirrer and a dropping funnel, di-tert-butyl dicarbonate (0.11 mol), N, N-dimethyl-4-aminopyridine (0.055 mol), dichloromethane under N 2 atmosphere. 150 ml is charged and stirred. Thereto, 100 ml of dichloromethane in which the intermediate product F (0.025 mol) is dissolved is slowly dropped at 25 ° C.
After dropping, react for 12 hours. Then, CC3 of the following structure was obtained by refine | purifying the solid substance obtained by removing dichloromethane. The structure of CC3 was confirmed by NMR and IR.
[製造例4]
乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分の原料としての、2−ヒドロキシ酪酸からなる環状2量体、乳酸と2−ヒドロキシ酪酸からなる環状2量体、乳酸(A)成分の原料としてのL−ラクチドを溶融状態で混合し、乳酸100重量部(乳酸の光学純度は99.9%)に対し2−ヒドロキシ酪酸が0.1重量部となるように調整し、分子量調整剤を0.2重量部、オクチル酸スズを0.005重量部加え、窒素雰囲気下、攪拌翼のついた反応機にて、180℃で2時間反応し、オクチル酸スズに対し触媒失活剤として、5倍当量のDHPAを添加しその後、13.3Paで残存するラクチドを除去し、チップ化し、ポリ乳酸組成物を得た。得られたポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は14当量/tonで重量平均分子量は160,000、融点は175℃であった。
[Production Example 4]
As a raw material for the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid, a cyclic dimer composed of 2-hydroxybutyric acid, a cyclic dimer composed of lactic acid and 2-hydroxybutyric acid, and a raw material for the lactic acid (A) component L-lactide was mixed in a molten state and adjusted so that 2-hydroxybutyric acid was 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of lactic acid (the optical purity of lactic acid was 99.9%). 2 parts by weight, 0.005 part by weight of tin octylate was added, and the reaction was carried out at 180 ° C. for 2 hours in a reactor equipped with a stirring blade in a nitrogen atmosphere. As a catalyst deactivator for tin octylate, 5 times An equivalent amount of DHPA was added, and then the remaining lactide at 13.3 Pa was removed and chipped to obtain a polylactic acid composition. The resulting polylactic acid composition had a carboxyl end group concentration of 14 equivalents / ton, a weight average molecular weight of 160,000, and a melting point of 175 ° C.
[製造例5]
乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分の原料としての、2−ヒドロキシ酪酸からなる環状2量体、乳酸と2−ヒドロキシ酪酸からなる環状2量体、乳酸(A)成分の原料としてのL−ラクチドを溶融状態で混合し、乳酸100重量部(乳酸の光学純度は99.9%)に対し2−ヒドロキシ酪酸が0.1重量部となるように調整し、分子量調整剤を0.2重量部、オクチル酸スズを0.005重量部加え、窒素雰囲気下、攪拌翼のついた反応機にて、180℃で2時間反応し、オクチル酸スズに対し触媒失活剤として、5倍当量のDHPAを添加しその後、13.3Paで残存するラクチドを除去し、チップ化し、ポリ乳酸組成物を得た。得られたポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は16当量/tonで重量平均分子量は170,000、融点は174℃であった。
[Production Example 5]
As a raw material for the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid, a cyclic dimer composed of 2-hydroxybutyric acid, a cyclic dimer composed of lactic acid and 2-hydroxybutyric acid, and a raw material for the lactic acid (A) component L-lactide was mixed in a molten state and adjusted so that 2-hydroxybutyric acid was 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of lactic acid (the optical purity of lactic acid was 99.9%). 2 parts by weight, 0.005 part by weight of tin octylate was added, and the reaction was carried out at 180 ° C. for 2 hours in a reactor equipped with a stirring blade in a nitrogen atmosphere. As a catalyst deactivator for tin octylate, 5 times An equivalent amount of DHPA was added, and then the remaining lactide at 13.3 Pa was removed and chipped to obtain a polylactic acid composition. The resulting polylactic acid composition had a carboxyl end group concentration of 16 equivalents / ton, a weight average molecular weight of 170,000, and a melting point of 174 ° C.
[製造例6]
製造例4の操作で得たポリ乳酸組成物と、製造例5の操作で得たポリ乳酸組成物とを各50重量部をリン酸エステル金属塩((株)ADEKA製「アデカスタブ」NA−11)0.3重量部をブレンダーで混合、110℃、5時間真空乾燥した後、押出機の第一供給口より、シリンダー温度270℃、ベント圧13.3Paで真空排気しながら溶融混練し、水槽中にストランド押し出し、チップカッターにてチップ化して、ステレオコンプレックス結晶化度(S)は100%、結晶融解温度216℃のステレオコンプレックスポリ乳酸を得た。得られたステレオコンプレックスポリ乳酸のカルボキシル末端基濃度は11当量/tonで重量平均分子量は130000あった。
[Production Example 6]
50 parts by weight of the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 4 and the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 5 were each mixed with a phosphate metal salt (“ADEKA STAB” NA-11 manufactured by ADEKA Corporation). ) After mixing 0.3 parts by weight with a blender and vacuum drying at 110 ° C. for 5 hours, from the first supply port of the extruder, melt and knead while evacuating at a cylinder temperature of 270 ° C. and a vent pressure of 13.3 Pa. The strand was extruded into a chip with a chip cutter, and stereocomplex polylactic acid having a stereocomplex crystallinity (S) of 100% and a crystal melting temperature of 216 ° C. was obtained. The resulting stereocomplex polylactic acid had a carboxyl end group concentration of 11 equivalents / ton and a weight average molecular weight of 130,000.
[製造例7]
乳酸以外のα−ヒドロキシカルボン酸(B)成分の原料としてのα―ヒドロキシカルボン酸であるグリコール酸、2−ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシ吉草酸、2−ヒドロキシ−4−メチル−吉草酸を2/7/4/1の割合で、各々からなる環状2量体、乳酸と2−ヒドロキシカルボン酸とからなる環状2量体、乳酸(A)成分の原料としてのL−ラクチドを溶融状態で混合し、乳酸100重量部(乳酸の光学純度は98.5%)に対し2−ヒドロキシカルボン酸が0.6重量部となるように調整し、分子量調整剤を0.2重量部、オクチル酸スズを0.005重量部加え、窒素雰囲気下、攪拌翼のついた反応機にて、180℃で2時間反応し、オクチル酸スズに対し触媒失活剤として、5倍当量のDHPAを添加しその後、13.3Paで残存するラクチドを除去し、チップ化し、ポリ乳酸組成物を得た。得られたポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は14当量/tonで重量平均分子量は200,000、融点は159℃、ガラス転移点は63℃であった。
[Production Example 7]
Glycolic acid, 2-hydroxybutyric acid, 2-hydroxyvaleric acid, 2-hydroxy-4-methyl-valeric acid, which are α-hydroxycarboxylic acids as raw materials for the α-hydroxycarboxylic acid (B) component other than lactic acid, are In a ratio of 7/4/1, a cyclic dimer composed of each, a cyclic dimer composed of lactic acid and 2-hydroxycarboxylic acid, and L-lactide as a raw material for the lactic acid (A) component were mixed in a molten state. , 100 parts by weight of lactic acid (the optical purity of lactic acid is 98.5%), adjusted so that 2-hydroxycarboxylic acid is 0.6 parts by weight, 0.2 parts by weight of molecular weight regulator, tin octylate Add 0.005 parts by weight, react in a reactor equipped with a stirring blade under nitrogen atmosphere at 180 ° C. for 2 hours, add 5 times equivalent of DHPA as a catalyst deactivator to tin octylate, 13.3 Pa remaining The existing lactide was removed and chipped to obtain a polylactic acid composition. The resulting polylactic acid composition had a carboxyl end group concentration of 14 equivalents / ton, a weight average molecular weight of 200,000, a melting point of 159 ° C., and a glass transition point of 63 ° C.
[製造例8]
製造例7の操作で得たポリ乳酸組成物と、製造例5の操作で得たポリ乳酸組成物とを、各50重量部、リン酸エステル金属塩((株)ADEKA製「アデカスタブ」NA−11)0.3重量部をブレンダーで混合、110℃、5時間真空乾燥した後、押出機の第一供給口より、シリンダー温度270℃、ベント圧13.3Paで真空排気しながら溶融混練し、水槽中にストランド押し出し、チップカッターにてチップ化して、ステレオコンプレックス結晶化度(S)は100%、結晶融解温度216℃のステレオコンプレックスポリ乳酸を得た。得られたステレオコンプレックスポリ乳酸のカルボキシル末端基濃度は11当量/tonで重量平均分子量は130000であった。
[Production Example 8]
50 parts by weight of each of the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 7 and the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 5, phosphate metal salt (“ADEKA STAB” NA-produced by ADEKA Corporation) 11) After mixing 0.3 parts by weight with a blender, vacuum drying at 110 ° C. for 5 hours, from the first supply port of the extruder, melt kneading while evacuating at a cylinder temperature of 270 ° C. and a vent pressure of 13.3 Pa, The strand was extruded into a water bath and chipped with a chip cutter to obtain stereocomplex polylactic acid having a stereocomplex crystallinity (S) of 100% and a crystal melting temperature of 216 ° C. The resulting stereocomplex polylactic acid had a carboxyl end group concentration of 11 equivalents / ton and a weight average molecular weight of 130,000.
[実施例1]
第一供給口から排出部まで順にバレル0〜バレル15としたシリンダーの設定温度をそれぞれ180℃〜210℃とした二軸押出機((株)神戸製鋼所製、KTX46、L/D=58.8)にて、第一供給口から製造例4にて製造したポリ乳酸組成物を定量供給し、環状カルボジイミド(CC2)をバレル14位置に設けた第二供給口からサイドフィーダーにてポリ乳酸組成物100重量部としたとき1重量部の割合で環状カルボジイミド(CC2)を供給し、混練後ペレタイズして環状カルボジイミド化合物を含有する、本発明のポリ乳酸組成物を得た。
得られたポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は0.4当量/ton以下に減少していた。得られたポリ乳酸組成物の重量平均分子量は175,000、融点は176℃であった。また、混練後のルーダー出口でイソシアネート臭はしなかった。押出機の出口の樹脂フィルターを確認したところ、環状カルボジイミド(CC2)の熱変性等による異物は見られなかった。
[Example 1]
A twin-screw extruder (KTX46, L / D = 58. Manufactured by Kobe Steel, Ltd.) in which the set temperatures of the barrels 0 to 15 in order from the first supply port to the discharge unit were 180 ° C. to 210 ° C., respectively. In 8), the polylactic acid composition produced in Production Example 4 is quantitatively supplied from the first supply port, and the polylactic acid composition is produced from the second supply port provided with cyclic carbodiimide (CC2) at the barrel 14 position by the side feeder. When the product was 100 parts by weight, 1 part by weight of cyclic carbodiimide (CC2) was supplied, kneaded and pelletized to obtain a polylactic acid composition of the present invention containing a cyclic carbodiimide compound.
The carboxyl end group concentration of the obtained polylactic acid composition was reduced to 0.4 equivalent / ton or less. The resulting polylactic acid composition had a weight average molecular weight of 175,000 and a melting point of 176 ° C. Further, there was no isocyanate odor at the exit of the ruder after kneading. When the resin filter at the outlet of the extruder was confirmed, no foreign matter due to thermal modification of the cyclic carbodiimide (CC2) was found.
[実施例2]
実施例1において、環状カルボジイミド(CC2)を、環状カルボジイミド(CC1)に変更したこと以外は同様にして反応させたところ、カルボキシル末端基濃度は0.7当量/ton以下に減少していた。得られたポリ乳酸の重量平均分子量は180,000、融点は174℃であった。また、混練後のルーダー出口でイソシアネート臭はしなかった。押出機の出口の樹脂フィルターを確認したところ、環状カルボジイミド(CC1)の熱変性等による異物は見られなかった。
[Example 2]
In Example 1, when the reaction was carried out in the same manner except that the cyclic carbodiimide (CC2) was changed to the cyclic carbodiimide (CC1), the carboxyl end group concentration was reduced to 0.7 equivalent / ton or less. The resulting polylactic acid had a weight average molecular weight of 180,000 and a melting point of 174 ° C. Further, there was no isocyanate odor at the exit of the ruder after kneading. When the resin filter at the outlet of the extruder was confirmed, no foreign matter due to thermal modification of the cyclic carbodiimide (CC1) was found.
[実施例3]
実施例1において、製造例4の操作で得られたポリ乳酸組成物を製造例5の操作で得られたポリ乳酸組成物に変更したこと以外は同様の操作を行って反応させたところ、得られたポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は0.5当量/ton以下に減少していた。得られたポリ乳酸組成物の重量平均分子量は173,000、融点は174℃であった。また、混練後のルーダー出口でイソシアネート臭はしなかった。押出機の出口の樹脂フィルターを確認したところ、環状カルボジイミド(CC2)の熱変性等による異物は見られなかった。
[Example 3]
In Example 1, when the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 4 was changed to the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 5, the same operation was carried out to obtain a reaction. The carboxyl end group concentration of the obtained polylactic acid composition was reduced to 0.5 equivalent / ton or less. The resulting polylactic acid composition had a weight average molecular weight of 173,000 and a melting point of 174 ° C. Further, there was no isocyanate odor at the exit of the ruder after kneading. When the resin filter at the outlet of the extruder was confirmed, no foreign matter due to thermal modification of the cyclic carbodiimide (CC2) was found.
[実施例4]
実施例1において、環状カルボジイミド(CC2)を環状カルボジイミド(CC3)に、製造例4の操作で得たポリ乳酸組成物を製造例6の操作で得たステレオコンプレックスポリ乳酸組成物に、2軸押出機の温度を180−260℃に変更したこと以外は同様にして反応させたところ、得られたポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は0.3当量/ton以下に減少していた。得られたポリ乳酸の重量平均分子量は152,000、融点は220℃であった。また、混練後のルーダー出口でイソシアネート臭はしなかった。押出機の出口の樹脂フィルターを確認したところ、環状カルボジイミド(CC3)の熱変性等による異物は見られなかった。
[Example 4]
In Example 1, the cyclic carbodiimide (CC2) was converted to the cyclic carbodiimide (CC3), the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 4 was converted to the stereocomplex polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 6, and biaxial extrusion When the reaction was carried out in the same manner except that the temperature of the machine was changed to 180 to 260 ° C., the carboxyl end group concentration of the obtained polylactic acid composition was reduced to 0.3 equivalent / ton or less. The resulting polylactic acid had a weight average molecular weight of 152,000 and a melting point of 220 ° C. Further, there was no isocyanate odor at the exit of the ruder after kneading. When the resin filter at the outlet of the extruder was confirmed, no foreign matter due to thermal modification of the cyclic carbodiimide (CC3) was found.
[実施例5]
実施例4において、製造例6の操作で得たステレオコンプレックスポリ乳酸組成物を製造例4の操作で得たポリ乳酸組成物、製造例5の操作で得たポリ乳酸組成物を1:1の割合で同時添加し、押出機前段にてリン酸エステル金属塩((株)ADEKA製「アデカスタブ」NA−11)0.3重量部添加する以外は同様にして反応させたところ、得られたポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は0.2当量/ton以下に減少していた。得られたポリ乳酸の重量平均分子量は155,000、融点は219℃であった。また、混練後のルーダー出口でイソシアネート臭はしなかった。押出機の出口の樹脂フィルターを確認したところ、環状カルボジイミド(CC3)の熱変性等による異物は見られなかった。
[Example 5]
In Example 4, the stereocomplex polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 6 was obtained as the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 4, and the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 5 was 1: 1. When the reaction was carried out in the same manner except that 0.3 parts by weight of a phosphate ester metal salt (“ADEKA STAB” NA-11 manufactured by ADEKA Co., Ltd.) was added at the preceding stage of the extruder, The carboxyl end group concentration of the lactic acid composition decreased to 0.2 equivalent / ton or less. The resulting polylactic acid had a weight average molecular weight of 155,000 and a melting point of 219 ° C. Further, there was no isocyanate odor at the exit of the ruder after kneading. When the resin filter at the outlet of the extruder was confirmed, no foreign matter due to thermal modification of the cyclic carbodiimide (CC3) was found.
[実施例6]
実施例4において、製造例6の操作で得たポリ乳酸組成物を製造例8の操作で得たステレオコンプレックスポリ乳酸組成物にしたこと以外は同様の方法にて作成した。得られたポリ乳酸組成物のカルボキシル末端基濃度は0.3当量/ton以下に減少していた。得られたポリ乳酸組成物の重量平均分子量は160,000、融点は210℃であった。また、混練後のルーダー出口でイソシアネート臭はしなかった。押出機の出口の樹脂フィルターを確認したところ、環状カルボジイミド(CC3)の熱変性等による異物は見られなかった。
[Example 6]
In Example 4, the same method was used except that the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 6 was changed to the stereocomplex polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 8. The carboxyl end group concentration of the obtained polylactic acid composition was reduced to 0.3 equivalent / ton or less. The resulting polylactic acid composition had a weight average molecular weight of 160,000 and a melting point of 210 ° C. Further, there was no isocyanate odor at the exit of the ruder after kneading. When the resin filter at the outlet of the extruder was confirmed, no foreign matter due to thermal modification of the cyclic carbodiimide (CC3) was found.
[実施例7]
実施例1において、製造例4のポリ乳酸組成物から代えて製造例7の操作で得たポリ乳酸組成物を用いたこと以外は、同様にして反応させたところ、カルボキシル末端基濃度は0.7当量/ton以下に減少していた。得られたポリ乳酸組成物の重量平均分子量は220,000、融点は154℃であった。また、混練後のルーダー出口でイソシアネート臭はしなかった。押出機の出口の樹脂フィルターを確認したところ、環状カルボジイミド化合物(CC1)の熱変性等による異物は見られなかった。
[Example 7]
In Example 1, when the reaction was carried out in the same manner except that the polylactic acid composition obtained by the operation of Production Example 7 was used instead of the polylactic acid composition of Production Example 4, the carboxyl end group concentration was 0.00. It decreased to 7 equivalents / ton or less. The resulting polylactic acid composition had a weight average molecular weight of 220,000 and a melting point of 154 ° C. Further, there was no isocyanate odor at the exit of the ruder after kneading. When the resin filter at the outlet of the extruder was confirmed, no foreign matter due to thermal denaturation of the cyclic carbodiimide compound (CC1) was found.
[実施例8〜11]
実施例4において、環状カルボジイミド化合物(CC3)の添加量を0.5〜6重量部まで変化させたこと以外は、同様の操作で行なった。結果とあわせて表1に記載する。
[Examples 8 to 11]
In Example 4, it carried out by the same operation except having changed the addition amount of the cyclic carbodiimide compound (CC3) to 0.5-6 weight part. The results are shown in Table 1.
[比較例1]
実施例1において、環状カルボジイミド化合物(CC2)を、ラインケミージャパン(株)製の線状カルボジイミド、「スタバクゾール」Iに替え、その他の条件は同様にして反応させたところ、カルボキシル末端基濃度は0.6当量/tonであったが、ルーダー出口においてイソシアネートの悪臭が強く発生した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the cyclic carbodiimide compound (CC2) was replaced with linear carbodiimide manufactured by Rhein Chemie Japan Co., Ltd., “STABAXOL” I, and reacted under the same conditions except that the carboxyl end group concentration was 0. The equivalent malodor of isocyanate was strongly generated at the exit of the ruder.
[比較例2]
実施例4において、環状カルボジイミド化合物(CC3)を、線状ポリカルボジイミド化合物[日清紡ケミカル株式会社製;「カルボジライト」HMV−8CA]に替え、その他の条件は同様にして反応させたところ、カルボキシル末端基濃度は0.6当量/tonであったが、ルーダー出口においてイソシアネートの悪臭が強く発生した。
[Comparative Example 2]
In Example 4, the cyclic carbodiimide compound (CC3) was replaced with a linear polycarbodiimide compound [Nisshinbo Chemical Co., Ltd .; “Carbodilite” HMV-8CA], and other conditions were reacted in the same manner. Although the concentration was 0.6 equivalent / ton, a strong malodor of isocyanate was generated at the outlet of the ruder.
[実施例12]
実施例4で得られたペレットを、110℃に設定した真空乾燥器で12時間乾燥した。乾燥したチップをダイ温度、220℃で210μmのフィルム状に溶融押し出し、白金コート線状電極を用い、静電キャスト法によって鏡面冷却ドラム表面に密着、固化させた。
該未延伸フィルムはさらに100℃で、縦方向に1.1〜1.5倍、横方向に1.1〜2.0倍延伸、さらに140〜160℃で熱固定を行い厚さ約40μmの2軸延伸フィルムとした。製膜、延伸、熱固定の過程でイソシアネートガスに由来する刺激臭は感じられなかった。
[Example 12]
The pellets obtained in Example 4 were dried for 12 hours in a vacuum dryer set at 110 ° C. The dried chip was melt-extruded into a 210 μm film at a die temperature of 220 ° C., and adhered and solidified to the surface of the mirror-cooled drum by electrostatic casting using a platinum-coated linear electrode.
The unstretched film is further 100 ° C., stretched 1.1 to 1.5 times in the longitudinal direction, 1.1 to 2.0 times in the transverse direction, and further heat-set at 140 to 160 ° C. to a thickness of about 40 μm. A biaxially stretched film was obtained. An irritating odor derived from isocyanate gas was not felt in the process of film formation, stretching and heat setting.
[実施例13]
実施例4で得られたペレットを50℃の除湿乾燥機にて乾燥し、エクストルーダー型紡糸機にて220℃の温度で溶融し、0.27φmmの吐出孔36ホールを有する紡糸口金を用いて、8.35g/分の吐出量で紡糸した後に500m/分の速度で未延伸糸を巻き取った。巻き取られた未延伸糸を延伸機にて予熱80℃で4.9倍に延伸し延伸糸を巻き取った後、130℃で熱処理を行った。紡糸工程、延伸工程での工程通過性は良好であり、巻き取られた延伸糸は繊度167dTex/36filのマルチフィラメントであり、強度3.7cN/dTex、伸度35%、融点213℃であった。また、DSC測定において単一の融解ピークを有し、該融解ピーク温度(融点)が224℃であり、ステレオコンプレックス結晶化度100%であった。
得られたステレオコンプレックスポリ乳酸フィラメントを、80T/m(撚係数6.2)の撚りを施した後、経糸および緯糸に配して、ツイル組織の織物を製織した後、該織物を、温度130℃、2分間の乾熱セットした後、液流染色機を用いて、温度110℃で20分間の染色を行った。その際、黒色の分散染料を用いた。さらに、温度130℃、2分間の乾熱セットを施し、経糸密度124本/2.54cm、緯糸密度93本/2.54cmの織物を得た。
溶融混練、製糸および製織時にイソシアネート臭の発生は感じられなかった。また、得られた織物を300℃、5分間溶融したとき、イソシアネート臭評価は合格であった。
[Example 13]
The pellets obtained in Example 4 were dried with a dehumidifying dryer at 50 ° C., melted at a temperature of 220 ° C. with an extruder-type spinning machine, and a spinneret having 36 holes of 0.27 φmm was used. After spinning at a discharge rate of 8.35 g / min, the undrawn yarn was wound up at a speed of 500 m / min. The wound undrawn yarn was drawn 4.9 times with a drawing machine at 80 ° C. by preheating to wind the drawn yarn, and then heat treated at 130 ° C. The process passability in the spinning process and the drawing process was good, and the wound drawn yarn was a multifilament with a fineness of 167 dTex / 36 fil, a strength of 3.7 cN / dTex, an elongation of 35%, and a melting point of 213 ° C. . Moreover, it had a single melting peak in DSC measurement, the melting peak temperature (melting point) was 224 ° C., and the stereocomplex crystallinity was 100%.
The obtained stereocomplex polylactic acid filament was twisted at 80 T / m (twisting coefficient 6.2), and then placed on warps and wefts to weave a twill-woven fabric. After dry heat setting at 2 ° C. for 2 minutes, dyeing was performed at a temperature of 110 ° C. for 20 minutes using a liquid dyeing machine. At that time, a black disperse dye was used. Furthermore, a dry heat set at a temperature of 130 ° C. for 2 minutes was performed to obtain a woven fabric having a warp density of 124 yarns / 2.54 cm and a weft density of 93 yarns / 2.54 cm.
Generation of isocyanate odor was not felt during melt-kneading, yarn production and weaving. Moreover, when the obtained textile fabric was melted at 300 ° C. for 5 minutes, the isocyanate odor evaluation was acceptable.
[実施例14]
実施例4で得られたペレットを50℃の除湿乾燥機にて乾燥し、混合しエクストルーダー型紡糸機にて220℃、8.35g/分の吐出量で紡糸した後に500m/分の速度で未延伸糸を巻き取った。巻き取られた未延伸糸を延伸機にて予熱80℃で4.9倍に延伸し延伸糸を巻き取った後、180℃で熱処理を行った。紡糸工程、延伸工程での工程通過性は良好であり、巻き取られた延伸糸は繊度167dTex/36filのマルチフィラメントであり、強度3.6cN/dTex、伸度36%、融点219℃であった。また、DSC測定において単一の融解ピークを有し、該融解ピーク温度(融点)が222℃であり、ステレオコンプレックス結晶化率100%であった。
得られたステレオコンプレックスポリ乳酸フィラメントを用いて、天竺編物を製編した後、該編物を、温度150℃、2分間の乾熱セットした後、液流染色機を用いて、温度120℃で20分間の染色を行った。その際、黒色の分散染料を用いた。さらに、温度160℃、2分間の乾熱セットを施した。
溶融混練、製糸および製編時にイソシアネート臭の発生は感じられなかった。また、得られた織物を300℃、5分間溶融したとき、イソシアネート臭評価は合格であった。
また、紡出直後のポリ乳酸フィラメントのカルボキシル末端基濃度は1当量/ton、ポリ乳酸構造体のカルボキシル末端基濃度は1当量/tonであった。
[Example 14]
The pellets obtained in Example 4 were dried with a dehumidifying dryer at 50 ° C., mixed and spun at 220 ° C. with a discharge rate of 8.35 g / min with an extruder-type spinning machine, and then at a speed of 500 m / min. Undrawn yarn was wound up. The wound undrawn yarn was drawn 4.9 times with a drawing machine at 80 ° C. by preheating to wind the drawn yarn, and then heat treated at 180 ° C. The processability in the spinning process and the drawing process was good, and the wound drawn yarn was a multifilament having a fineness of 167 dTex / 36 fil, a strength of 3.6 cN / dTex, an elongation of 36%, and a melting point of 219 ° C. . Moreover, it had a single melting peak in DSC measurement, the melting peak temperature (melting point) was 222 ° C., and the stereocomplex crystallization rate was 100%.
After knitting a tentacle knitted fabric using the obtained stereocomplex polylactic acid filament, the knitted fabric was set at 150 ° C. for 2 minutes by dry heat, and then 20 ° C. at 120 ° C. using a liquid dyeing machine. Minute staining was performed. At that time, a black disperse dye was used. Furthermore, a dry heat set at a temperature of 160 ° C. for 2 minutes was performed.
Generation of isocyanate odor was not felt during melt-kneading, yarn production and knitting. Moreover, when the obtained textile fabric was melted at 300 ° C. for 5 minutes, the isocyanate odor evaluation was acceptable.
Further, the carboxyl end group concentration of the polylactic acid filament immediately after spinning was 1 equivalent / ton, and the carboxyl end group concentration of the polylactic acid structure was 1 equivalent / ton.
[実施例15]
実施例4で得られたペレットを50℃の除湿乾燥機にて乾燥し、エクストルーダー型紡糸機にて220℃で溶融し、細孔より紡出した後、エジェクターにより紡糸速度4300m/分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に捕集し得られたウェブを、凸部の面積が16%のエンボスロールとフラットロールで、温度160℃、線圧25kg/cmの条件で熱圧着し、単繊維繊度1.6dtex、目付30g/m2のスパンボンド不織布を製造した。
溶融混練、製糸およびスパンボンド製造時にイソシアネート臭の発生は感じられなかった。また、得られた織物を300℃、5分間溶融したとき、イソシアネート臭評価は合格であった。
また、紡出直後のポリ乳酸フィラメントのカルボキシル末端基濃度は1当量/ton、ポリ乳酸構造体のカルボキシル末端基濃度は2当量/tonであった。
[Example 15]
The pellets obtained in Example 4 were dried with a dehumidifying dryer at 50 ° C., melted at 220 ° C. with an extruder type spinning machine, spun from the pores, and then spun at a spinning speed of 4300 m / min with an ejector. Then, the web collected on the moving net conveyor is thermocompression bonded with an embossing roll and a flat roll having a convex area of 16% under the conditions of a temperature of 160 ° C. and a linear pressure of 25 kg / cm. A spunbonded nonwoven fabric having a fineness of 1.6 dtex and a basis weight of 30 g / m 2 was produced.
Generation of isocyanate odor was not felt during melt-kneading, yarn production and spunbond production. Moreover, when the obtained textile fabric was melted at 300 ° C. for 5 minutes, the isocyanate odor evaluation was acceptable.
Further, the carboxyl end group concentration of the polylactic acid filament immediately after spinning was 1 equivalent / ton, and the carboxyl end group concentration of the polylactic acid structure was 2 equivalent / ton.
[実施例16]
実施例4で得られたペレットを50℃の除湿乾燥機にて乾燥し、射出成型機にて、ノズル220℃、金型温度110℃にて試験片を作成した。
溶融混練、射出成型時にイソシアネート臭の発生は感じられなかった。また、得られた試験片を300℃、5分間溶融したとき、イソシアネート臭評価は合格であった。
また、成形品のカルボキシル末端基濃度は1当量/tonであった。
[Example 16]
The pellets obtained in Example 4 were dried with a dehumidifying dryer at 50 ° C., and a test piece was prepared with an injection molding machine at a nozzle of 220 ° C. and a mold temperature of 110 ° C.
Generation of isocyanate odor was not felt during melt-kneading and injection molding. Moreover, when the obtained test piece was melted at 300 ° C. for 5 minutes, the isocyanate odor evaluation was acceptable.
Further, the carboxyl end group concentration of the molded product was 1 equivalent / ton.
Claims (24)
S=〔ΔHms/(ΔHmh+ΔHms)〕×100
(ただし、ΔHms=ステレオコンプレックス相ポリ乳酸の結晶融解エンタルピー、ΔHmh=ポリ乳酸ホモ相結晶の融解エンタルピーを表す。) The polylactic acid composition according to claim 4, wherein the stereocomplex crystallinity (S) defined by the following formula is 90 to 100%.
S = [ΔHms / (ΔHmh + ΔHms)] × 100
(However, ΔHms = Crystal melting enthalpy of stereocomplex phase polylactic acid and ΔHmh = Polylactic acid homophase crystal melting enthalpy)
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