JP2015155491A - Polylactic acid-based resin composition and sheet-like molding comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透明性と耐衝撃性に優れるポリ乳酸系樹脂組成物および該樹脂組成物からなるシート状成形体に関するものである。 The present invention relates to a polylactic acid-based resin composition excellent in transparency and impact resistance, and a sheet-like molded body comprising the resin composition.
新聞・雑誌・食品などの包装材料として使用されるフィルムは、近年の環境保全に関する社会的要求の高まりに伴い、生分解性樹脂にて形成されることが望まれている。生分解性樹脂の中でもポリ乳酸樹脂は、自然界に広く存在し、動植物や人畜に対してほとんど害がなく、融点が140〜175℃であって十分な耐熱性を有し、非常に高い透明性を有するとともに、比較的安価な熱可塑性樹脂であり、また植物由来原料から製造できるため、大きな注目を集めている。 Films used as packaging materials for newspapers, magazines, foods, etc. are desired to be formed of biodegradable resins in accordance with the recent increase in social demand for environmental protection. Among the biodegradable resins, polylactic acid resin is widely present in nature, has almost no harm to animals, plants and animals, has a melting point of 140 to 175 ° C., has sufficient heat resistance, and has very high transparency. At the same time, it is a relatively inexpensive thermoplastic resin, and can be produced from plant-derived raw materials.
しかしながら、ポリ乳酸樹脂からなるシートやフィルムは、そのままでは非常に固く脆い性質をもつために、耐衝撃性が必要とされる分野に使用することは困難であった。 However, since sheets and films made of polylactic acid resin are very hard and brittle as they are, it has been difficult to use them in fields where impact resistance is required.
ポリ乳酸樹脂の耐衝撃性や耐屈曲性を改良するために、種々の研究が行われている。例えば、特許文献1には、ポリ乳酸樹脂とシリコーン−アクリル複合ゴムを含有した混合樹脂からなる熱収縮フィルムが開示されている。さらに特許文献2には、ポリ乳酸樹脂にエポキシ化天然ゴムを添加することで、低温での耐衝撃性が改善されることが開示されている。
しかしながら、特許文献1、2記載の樹脂組成物は、耐衝撃性は向上するものの、ポリ乳酸の長所である透明性が損なわれるため、透明性が求められる食品用フィルムや工業用フィルムなどの用途に用いるには困難であった。
Various studies have been conducted to improve the impact resistance and flex resistance of polylactic acid resin. For example, Patent Document 1 discloses a heat shrink film made of a mixed resin containing a polylactic acid resin and a silicone-acrylic composite rubber. Further, Patent Document 2 discloses that impact resistance at low temperature is improved by adding epoxidized natural rubber to polylactic acid resin.
However, although the resin compositions described in Patent Documents 1 and 2 have improved impact resistance, the transparency, which is an advantage of polylactic acid, is impaired, and therefore, for applications such as food films and industrial films that require transparency. It was difficult to use.
さらに、特許文献3には、ポリ乳酸樹脂と多層構造重合体とを含有する樹脂組成物が開示されている。この樹脂組成物は、耐衝撃性、柔軟性、耐屈曲性を向上させるために、実質的には一種類の多層構造重合体が少なくとも10質量%程度添加されている。しかしながら、この樹脂組成物は、一種類の多層構造重合体が10質量%程度添加されて、多層構造重合体の添加量が多くなると、透明性が低下するという問題があった。 Furthermore, Patent Document 3 discloses a resin composition containing a polylactic acid resin and a multilayer structure polymer. In order to improve impact resistance, flexibility, and flex resistance, the resin composition is substantially added with at least about 10% by mass of one kind of multilayer structure polymer. However, this resin composition has a problem that when one kind of multilayer structure polymer is added in an amount of about 10% by mass and the addition amount of the multilayer structure polymer is increased, the transparency is lowered.
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、透明性と耐衝撃性に優れ、透明性が求められる食品用フィルムなどにも用いることが可能なポリ乳酸系樹脂組成物およびシート状成形体を提供することを技術的な課題とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and is excellent in transparency and impact resistance, and can be used for food films and the like that require transparency, and a polylactic acid resin composition and sheet form Providing a molded body is a technical problem.
本発明者らは上記課題を解決するために研究を重ねた結果、ポリ乳酸樹脂(A)に、ポリアルキレンエーテル(B)と、特定分子量のアクリル系樹脂(C)とを特定量添加することにより、透明性を損なうことなく、耐衝撃性に優れたポリ乳酸系樹脂組成物が得られることを見出し、本発明に到達した。 As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventors have added a specific amount of polyalkylene ether (B) and a specific molecular weight acrylic resin (C) to the polylactic acid resin (A). Thus, the present inventors have found that a polylactic acid-based resin composition having excellent impact resistance can be obtained without impairing transparency, and the present invention has been achieved.
すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)ポリ乳酸樹脂(A)、ポリアルキレンエーテル(B)および重量平均分子量が50万以上であるアクリル系樹脂(C)を含有する樹脂組成物であって、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、ポリアルキレンエーテル(B)を1〜10質量部、アクリル系樹脂(C)を0.3〜10質量部含有することを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物。
(2)上記(1)記載のポリ乳酸系樹脂組成物を成形してなることを特徴とするシート状成形体。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A resin composition containing a polylactic acid resin (A), a polyalkylene ether (B) and an acrylic resin (C) having a weight average molecular weight of 500,000 or more, wherein the polylactic acid resin (A) is 100 masses 1 to 10 parts by mass of the polyalkylene ether (B) and 0.3 to 10 parts by mass of the acrylic resin (C) with respect to parts, a polylactic acid-based resin composition.
(2) A sheet-like molded article obtained by molding the polylactic acid-based resin composition described in (1) above.
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)に、ポリアルキレンエーテル(B)と、特定分子量のアクリル系樹脂(C)とが特定量添加されたものであるため、ポリ乳酸樹脂が本来有する高い透明性を維持したうえで、耐衝撃性が向上している。よって、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、特にフィルム、シート等の用途に用いることが好適である。そして、本発明のシート状成形体は、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物より成形されるものであるため、透明性と耐衝撃性に優れており、透明性が求められる食品用や工業用フィルムの用途にも用いることが可能となる。 The polylactic acid resin composition of the present invention is obtained by adding a specific amount of polyalkylene ether (B) and an acrylic resin (C) having a specific molecular weight to the polylactic acid resin (A). Impact resistance is improved while maintaining the high transparency inherent in the resin. Therefore, the polylactic acid resin composition of the present invention is particularly suitable for use in applications such as films and sheets. And since the sheet-like molded object of this invention is shape | molded from the polylactic acid-type resin composition of this invention, it is excellent in transparency and impact resistance, and is used for foodstuffs and industrial use in which transparency is calculated | required. It can also be used for film applications.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)、ポリアルキレンエーテル(B)および特定分子量のアクリル系樹脂(C)を含有する。
まず、ポリ乳酸樹脂(A)について説明する。
本発明におけるポリ乳酸樹脂(A)としては、乳酸の構造単位がL−乳酸であるポリL−乳酸、構造単位がD−乳酸であるポリD−乳酸、L−乳酸とD−乳酸との共重合体であるポリDL−乳酸、またはこれらの混合体が挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The resin composition of the present invention contains a polylactic acid resin (A), a polyalkylene ether (B) and an acrylic resin (C) having a specific molecular weight.
First, the polylactic acid resin (A) will be described.
Examples of the polylactic acid resin (A) in the present invention include poly-L-lactic acid in which the structural unit of lactic acid is L-lactic acid, poly-D-lactic acid in which the structural unit is D-lactic acid, and a combination of L-lactic acid and D-lactic acid. Examples thereof include poly DL-lactic acid which is a polymer, or a mixture thereof.
本発明において、ポリ乳酸樹脂(A)として、結晶性ポリ乳酸樹脂および非晶性ポリ乳酸樹脂のいずれを用いてもよいが、成形体を得る際の操業性、さらに成形体に耐熱性を付与することを考慮すると、結晶性ポリ乳酸樹脂を使用することが好ましい。
なお、ここでいう結晶性ポリ乳酸樹脂とは、140〜175℃の範囲の融点を有するポリ乳酸樹脂を指し、非晶性ポリ乳酸樹脂とは、実質的に融点を有しないポリ乳酸樹脂を指す。
In the present invention, as the polylactic acid resin (A), either a crystalline polylactic acid resin or an amorphous polylactic acid resin may be used, but the operability when obtaining a molded body, and further imparting heat resistance to the molded body. In view of this, it is preferable to use a crystalline polylactic acid resin.
The crystalline polylactic acid resin here refers to a polylactic acid resin having a melting point in the range of 140 to 175 ° C., and the amorphous polylactic acid resin refers to a polylactic acid resin having substantially no melting point. .
ポリ乳酸樹脂(A)を結晶性ポリ乳酸樹脂とするためには、ポリ乳酸樹脂(A)中のD体含有量を5モル%以下とすることが好ましく、2モル%以下とすることがより好ましい。D体含有量が5モル%を超えると、ポリ乳酸樹脂の結晶性が低下して、結晶核剤を添加する必要があったり、結晶核剤を含有しない場合は、熱処理を施しても十分に結晶化しなくなり、成形体を得る際の操業性が低下し、得られる成形体は耐熱性に劣るものとなりやすい。 In order to make the polylactic acid resin (A) a crystalline polylactic acid resin, the D-form content in the polylactic acid resin (A) is preferably 5 mol% or less, more preferably 2 mol% or less. preferable. When the D-form content exceeds 5 mol%, the crystallinity of the polylactic acid resin is lowered, and it is necessary to add a crystal nucleating agent. It does not crystallize, the operability in obtaining a molded product is lowered, and the obtained molded product tends to be inferior in heat resistance.
ポリ乳酸樹脂(A)に、ポリアルキレンエーテル(B)と特定分子量のアクリル系樹脂(C)とを添加すると、ポリ乳酸樹脂(A)の結晶化を阻害することがある。しかしながら、ポリ乳酸樹脂(A)が結晶性ポリ乳酸樹脂であると、その阻害作用は小さくなり、さらには、ポリアルキレンエーテル(B)と特定分子量のアクリル系樹脂(C)を添加することによる耐衝撃性付与効果はより向上したものとなる。 When polyalkylene ether (B) and acrylic resin (C) having a specific molecular weight are added to polylactic acid resin (A), crystallization of polylactic acid resin (A) may be inhibited. However, when the polylactic acid resin (A) is a crystalline polylactic acid resin, the inhibitory action is reduced, and furthermore, the resistance by adding a polyalkylene ether (B) and an acrylic resin (C) having a specific molecular weight is reduced. The impact imparting effect is further improved.
ポリ乳酸樹脂(A)の重量平均分子量は、10万〜30万であることが好ましく、12万〜20万であることがより好ましい。樹脂組成物の主成分であるポリ乳酸樹脂(A)の重量平均分子量が10万未満であると、得られる成形体は機械的特性に劣るものになりやすい。一方、重量平均分子量が30万を超えると溶融粘度が高くなりすぎて、成形体を得る際の溶融押出が困難となりやすい。 The weight average molecular weight of the polylactic acid resin (A) is preferably 100,000 to 300,000, and more preferably 120,000 to 200,000. When the weight average molecular weight of the polylactic acid resin (A), which is the main component of the resin composition, is less than 100,000, the resulting molded product tends to be inferior in mechanical properties. On the other hand, if the weight average molecular weight exceeds 300,000, the melt viscosity becomes too high, and melt extrusion tends to be difficult when obtaining a molded product.
また、ポリ乳酸樹脂(A)中の残留ラクチド量は、0.5質量%以下であることが好ましく、0.3質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以下であることが最も好ましい。残留ラクチド量が0.5質量%を超えると、成形体を得る際、例えばシートやフィルム製膜時に、発煙が著しく、ダイス近辺の装置が汚染されて、製品の品位が低くなったり、操業性も低下しやすい。さらに、得られた成形体は、耐久性などが劣ることがある。 The amount of residual lactide in the polylactic acid resin (A) is preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or less, and preferably 0.1% by mass or less. Most preferred. When the amount of residual lactide exceeds 0.5% by mass, when obtaining a molded product, for example, when forming a sheet or film, smoke is significantly generated, equipment near the die is contaminated, the product quality is lowered, and the operability is reduced. It is easy to fall. Furthermore, the obtained molded product may be inferior in durability.
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)を主成分とするものであり、ポリ乳酸樹脂(A)の含有量は、樹脂組成物全体の80〜99質量%であることが好ましく、85〜98質量%であることがより好ましく、90〜96質量%であることが最も好ましい。ポリ樹脂樹脂(A)の含有量が多くなりすぎると、ポリアルキレンエーテル(B)、アクリル系樹脂(C)の含有量が少なくなりすぎ、耐衝撃性の向上効果に乏しいものとなる。一方、ポリ乳酸樹脂(A)の含有量が少ないと、樹脂組成物の透明性が低下し、また生分解性樹脂の使用量が少なくなるため、環境配慮型樹脂組成物と言えないものとなる。 The polylactic acid resin composition of the present invention is mainly composed of the polylactic acid resin (A), and the content of the polylactic acid resin (A) is 80 to 99% by mass of the entire resin composition. Is more preferable, 85 to 98% by mass is more preferable, and 90 to 96% by mass is most preferable. If the content of the polyresin resin (A) is too large, the contents of the polyalkylene ether (B) and the acrylic resin (C) will be too small, and the effect of improving impact resistance will be poor. On the other hand, when the content of the polylactic acid resin (A) is small, the transparency of the resin composition is lowered and the amount of the biodegradable resin used is small, so that it cannot be said to be an environmentally friendly resin composition. .
本発明においては、ポリ乳酸樹脂(A)として、市販の各種ポリ乳酸樹脂を用いることができ、異なる種類のものを組み合わせて用いることもできる。また、乳酸の環状2量体であるラクチドを原料に用い、公知の溶融重合法で、あるいは、さらに固相重合法を併用して製造したものを用いることができる。 In the present invention, various commercially available polylactic acid resins can be used as the polylactic acid resin (A), and different types can be used in combination. Also, lactide, which is a cyclic dimer of lactic acid, is used as a raw material, and a product produced by a known melt polymerization method or further using a solid phase polymerization method can be used.
次に、ポリアルキレンエーテル(B)について説明する。
本発明において、ポリアルキレンエーテル(B)としては、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等が挙げられ、ポリ乳酸樹脂(A)との相溶性が良好であり、透明性を維持する効果も高いことから、ポリエチレングリコールが好ましい。
Next, the polyalkylene ether (B) will be described.
In the present invention, examples of the polyalkylene ether (B) include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, etc., which have good compatibility with the polylactic acid resin (A) and have the effect of maintaining transparency. Polyethylene glycol is preferred because it is high.
本発明において、樹脂組成物の耐衝撃性向上効果を奏するものは、主として特定分子量のアクリル系樹脂(C)である。ポリアルキレンエーテル(B)は、潤滑剤や可塑剤のような働きをすることによって、アクリル系樹脂(C)の分散性を高めて、耐衝撃性向上効果を発現しやすくする役割を果たすと考えられる。 In the present invention, it is mainly an acrylic resin (C) having a specific molecular weight that exhibits the impact resistance improving effect of the resin composition. The polyalkylene ether (B) acts as a lubricant or plasticizer, thereby increasing the dispersibility of the acrylic resin (C) and making it easier to express the impact resistance improvement effect. It is done.
本発明において、ポリアルキレンエーテル(B)の数平均分子量は、5000以上であることが好ましく、中でも、7000以上であることがより好ましく、8000〜30000であることがさらに好ましい。数平均分子量が5000未満である場合、耐衝撃性の向上効果が不十分となりやすく、またブリードアウトしたり、加工性が低下することがある。一方、数平均分子量が30000を超える場合、ポリ乳酸樹脂(A)との相溶性が低下し、耐衝撃性の向上効果が不十分になることがある。 In the present invention, the number average molecular weight of the polyalkylene ether (B) is preferably 5000 or more, more preferably 7000 or more, and further preferably 8000 to 30000. When the number average molecular weight is less than 5,000, the impact resistance improving effect tends to be insufficient, bleeding out and workability may be deteriorated. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 30000, the compatibility with the polylactic acid resin (A) is lowered, and the effect of improving impact resistance may be insufficient.
ポリアルキレンエーテル(B)の含有量は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、1〜10質量部であることが必要であり、中でも2〜8質量部であることが好ましく、3〜7質量部であることがより好ましい。ポリアルキレンエーテル(B)の含有量が1質量部未満では、上記したような耐衝撃性向上効果を発現しやすくする役割を果たすことができない。一方、ポリアルキレンエーテル(B)の含有量が10質量部を超えると、得られる樹脂組成物の透明性が低下する。 The content of the polyalkylene ether (B) needs to be 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A), preferably 2 to 8 parts by mass. More preferably, it is -7 mass parts. When the content of the polyalkylene ether (B) is less than 1 part by mass, the effect of improving the impact resistance as described above cannot be easily achieved. On the other hand, when the content of the polyalkylene ether (B) exceeds 10 parts by mass, the transparency of the resulting resin composition is lowered.
次に、アクリル系樹脂(C)について説明する。
本発明におけるアクリル系樹脂(C)は、アクリル酸およびそのエステル、メタクリル酸およびそのエステルなどの単量体で構成されたものがよく、これら単量体1種のみの単独重合体、または2種以上の単量体の共重合体の何れでもよく、共重合体においてはブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、あるいはこれらの組み合わせによる共重合体であってもよい。中でも、ポリ乳酸樹脂との相溶性が良く、透明性を維持できることからアクリル酸エステルや、メタクリル酸エステルを用いることがより好ましい。
アクリル酸エステルや、メタクリル酸エステルの具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸クロロエチル、(メタ)アクリル酸トリフルオロエチル、(メタ)アクリル酸ヘプタデカフルオロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチルおよび(メタ)アクリル酸トリシクロデシニルなどが挙げられる。
また、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロロスチレンなどの置換スチレンなどの単量体を共重合させることもできる。
Next, the acrylic resin (C) will be described.
The acrylic resin (C) in the present invention is preferably composed of monomers such as acrylic acid and esters thereof, methacrylic acid and esters thereof, or a homopolymer of only one of these monomers, or two of them. Any of the above-mentioned monomer copolymers may be used, and the copolymer may be a block copolymer, a random copolymer, a graft copolymer, or a copolymer thereof. Among them, it is more preferable to use acrylic acid ester or methacrylic acid ester because they have good compatibility with polylactic acid resin and can maintain transparency.
Specific examples of acrylic esters and methacrylic esters include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and n-butyl (meth) acrylate. , Isobutyl (meth) acrylate, s-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, neopentyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl acrylate, lauryl (meth) acrylate , Tridecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, (meth ) Chloroethyl acrylate, (meth) acrylic acid tri Ruoroechiru, (meth) heptadecafluorooctyl acrylate, (meth) acrylic acid isobornyl, and the like (meth) adamantyl acrylate and (meth) tricycloalkyl Desi sulfonyl acrylate.
Moreover, monomers, such as substituted styrenes, such as styrene, (alpha) -methylstyrene, t-butylstyrene, and chlorostyrene, can also be copolymerized.
アクリル系樹脂(C)の重合方法としては、特に制限はなく、溶液重合、懸濁重合、塊状重合等の公知の方法が用いられる。 There is no restriction | limiting in particular as a polymerization method of acrylic resin (C), Well-known methods, such as solution polymerization, suspension polymerization, block polymerization, are used.
アクリル系樹脂(C)は、重量平均分子量が50万以上であることが必要であり、中でも70万以上であることが好ましく、80万〜800万であることがより好ましい。アクリル系樹脂(C)の重量平均分子量が50万未満であると、耐衝撃性の向上効果を十分に奏することができない。一方、重量平均分子量が800万を超えると、得られる樹脂組成物の相溶性が損なわれたり、溶融粘度が高くなりすぎることから、耐衝撃性を十分に向上させることが困難となることがある。 The acrylic resin (C) needs to have a weight average molecular weight of 500,000 or more, preferably 700,000 or more, more preferably 800,000 to 8 million. If the weight average molecular weight of the acrylic resin (C) is less than 500,000, the effect of improving impact resistance cannot be sufficiently achieved. On the other hand, if the weight average molecular weight exceeds 8 million, the compatibility of the resulting resin composition is impaired, or the melt viscosity becomes too high, and it may be difficult to sufficiently improve the impact resistance. .
アクリル系樹脂(C)の市販品としては、例えば、三菱レイヨン社製メタブレンPシリーズや、ローム・アンド・ハース社製のPARALOID Kシリーズ、カネカ社製カネエースPAシリーズなどが挙げられる。 Examples of commercially available acrylic resins (C) include the Metablene P series manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., the PARALOID K series manufactured by Rohm & Haas, and the Kane Ace PA series manufactured by Kaneka.
アクリル系樹脂(C)の含有量は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して0.3〜10質量部であることが必要であり、中でも1〜8質量部であることが好ましく、2〜6質量部であることがより好ましい。アクリル系樹脂(C)の含有量が0.3質量部未満では、耐衝撃性に優れた樹脂組成物を得ることが困難となる。一方、アクリル系樹脂(C)の含有量が10質量部を超えると、得られる樹脂組成物が透明性に劣るだけではなく、成形する際に流動性が大幅に低下し、操業性が低下する。 The content of the acrylic resin (C) needs to be 0.3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A), and preferably 1 to 8 parts by mass. It is more preferable that it is 2-6 mass parts. If content of acrylic resin (C) is less than 0.3 mass part, it will become difficult to obtain the resin composition excellent in impact resistance. On the other hand, when the content of the acrylic resin (C) exceeds 10 parts by mass, the obtained resin composition is not only inferior in transparency, but also fluidity is greatly reduced during molding, and the operability is lowered. .
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物において、ポリアルキレンエーテル(B)とアクリル系樹脂(C)の質量比(B/C)は、80/20〜50/50であることが好ましい。このような比率で両成分を含有することにより、より効果的に耐衝撃性が付与される。 In the polylactic acid resin composition of the present invention, the mass ratio (B / C) of the polyalkylene ether (B) and the acrylic resin (C) is preferably 80/20 to 50/50. By containing both components in such a ratio, impact resistance is more effectively imparted.
透明性と耐衝撃性の両者ともに優れたポリ乳酸系樹脂組成物を得ることは、従来の技術では困難であった。しかしながら、本発明者らが検討する中で、ポリアルキレンエーテル(B)と、特定分子量のアクリル系樹脂(C)とを選択し、両者を併用し、かつ特定量を含有させることにより、ポリ乳酸樹脂(A)の透明性を維持したまま、耐衝撃性を十分に向上させる効果があることがわかった。そのメカニズムは不明であるが、ポリ乳酸樹脂(A)と各々の添加剤は相溶性に優れており、樹脂組成物中にこれらが良好に分散性しているためと想定される。
よって、ポリアルキレンエーテル(B)とアクリル系樹脂(C)とが樹脂組成物中に少量ずつ添加されていても、それぞれが奏する効果が十分に発揮される。その結果、ポリ乳酸樹脂(A)の透明性を損なうことなく、耐衝撃性が顕著に優れたポリ乳酸系樹脂組成物を得ることが可能となる。
Obtaining a polylactic acid resin composition excellent in both transparency and impact resistance has been difficult with conventional techniques. However, in the study by the present inventors, the polyalkylene ether (B) and the acrylic resin (C) having a specific molecular weight are selected, both are used in combination, and the polylactic acid is contained. It was found that there is an effect of sufficiently improving the impact resistance while maintaining the transparency of the resin (A). Although the mechanism is unknown, it is assumed that the polylactic acid resin (A) and each additive are excellent in compatibility, and these are well dispersible in the resin composition.
Therefore, even if the polyalkylene ether (B) and the acrylic resin (C) are added to the resin composition little by little, the effects exerted by each of them are sufficiently exhibited. As a result, it is possible to obtain a polylactic acid-based resin composition that is remarkably excellent in impact resistance without impairing the transparency of the polylactic acid resin (A).
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物を用いると、透明性、耐衝撃性に優れた成形体を得ることができる。本発明の樹脂組成物より得られる成形体のうち、厚み100〜500μmのシートの場合、透明性を示す指標であるヘイズ値(後述する実施例において測定方法を記載)を10%以下とすることが可能である。中でもヘイズ値は7%以下であることが好ましく、さらには6%以下であることが好ましい。ヘイズ値が10%を超えるシートは、透明性に劣り、例えば包装材として使用した場合、内容物を確認することが難しくなる。
また、厚み10〜100μmのフィルムの場合、ヘイズ値を5%以下とすることが可能である。中でもヘイズ値は4%以下であることが好ましく、さらには3%以下であることが好ましい。ヘイズ値が4%を超えるフィルムであると、透明性に劣り、例えば包装材で使用した場合、内容物の確認が難しくなる。
When the polylactic acid resin composition of the present invention is used, a molded article excellent in transparency and impact resistance can be obtained. Among the molded articles obtained from the resin composition of the present invention, in the case of a sheet having a thickness of 100 to 500 μm, the haze value (indicating the measurement method in Examples described later) as an index indicating transparency is 10% or less. Is possible. Among them, the haze value is preferably 7% or less, and more preferably 6% or less. A sheet having a haze value exceeding 10% is inferior in transparency. For example, when used as a packaging material, it is difficult to confirm the contents.
In the case of a film having a thickness of 10 to 100 μm, the haze value can be 5% or less. Among them, the haze value is preferably 4% or less, and more preferably 3% or less. When the film has a haze value exceeding 4%, the transparency is inferior. For example, when used in a packaging material, it is difficult to confirm the contents.
本発明の樹脂組成物より得られる成形体のうち、厚み100〜500μmの未延伸シートの場合、耐衝撃性を示す指標である衝撃強度(後述する実施例において測定方法を記載)を0.3J以上とすることが可能である。中でも衝撃強度は、0.4J以上であることが好ましく、さらには、0.5J以上であることが好ましい。
また、厚み10〜100μmの延伸フィルムの場合、衝撃強度(後述する実施例において測定方法を記載)を0.6J/100μm以上とすることが可能である。中でも衝撃強度は、0.8J/100μm以上であることが好ましく、さらには、0.9J/100μm以上であることが好ましい。なお延伸配向により、未延伸であるシートより耐衝撃強度は上がっている。
Among the molded articles obtained from the resin composition of the present invention, in the case of an unstretched sheet having a thickness of 100 to 500 μm, an impact strength that is an index indicating impact resistance (the measurement method is described in Examples described later) is 0.3 J. This can be done. Among them, the impact strength is preferably 0.4 J or more, and more preferably 0.5 J or more.
Further, in the case of a stretched film having a thickness of 10 to 100 μm, the impact strength (the measurement method is described in Examples described later) can be 0.6 J / 100 μm or more. Among them, the impact strength is preferably 0.8 J / 100 μm or more, and more preferably 0.9 J / 100 μm or more. The impact strength is higher than the unstretched sheet due to the stretch orientation.
なお、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物においては、効果を損なわない範囲であれば、ポリ乳酸樹脂(A)以外の他の樹脂を含有してもよい。 In addition, in the polylactic acid-type resin composition of this invention, if it is a range which does not impair an effect, you may contain other resins other than a polylactic acid resin (A).
このような他の樹脂としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)共重合体、液晶ポリマー、ポリアセタールなどが挙げられる。
ポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、などが挙げられる。
ポリアミドとしては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6T、ポリアミド9T、ポリアミド10Tなどが挙げられる。
ポリエステルとしては、各種脂肪族ポリエステル、各種芳香族ポリエステルをはじめ多くのものが挙げられる。脂肪族ポリエステルとしては、ポリブチレンサクシネート、ポリ(ブチレンサクシネート−乳酸)共重合体、ポリヒドロキシ酪酸などが挙げられる。芳香族ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリブチレンアジペートテレフタレートなどが挙げられ、さらに、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレートコテレフタレート、ポリブチレンイソフタレートコテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、シクロヘキシレンジメチレンイソフタレートコテレフタレート、p−ヒドロキシ安息香酸残基とエチレンテレフタレート残基からなるコポリエステル、植物由来の原料である1,3−プロパンジオールからなるポリトリメチレンテレフタレート等などが挙げられる。
ポリ乳酸樹脂(A)とこれらの樹脂を混合する方法は特に限定されない。
Examples of such other resins include polyolefin, polyester, polyamide, polycarbonate, polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly (acrylonitrile-butadiene-styrene) copolymer, liquid crystal polymer, and polyacetal.
Examples of the polyolefin include polyethylene and polypropylene.
Examples of the polyamide include polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6T, polyamide 9T, and polyamide 10T.
Examples of the polyester include various aliphatic polyesters and various aromatic polyesters. Examples of the aliphatic polyester include polybutylene succinate, poly (butylene succinate-lactic acid) copolymer, and polyhydroxybutyric acid. Examples of the aromatic polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylate, polybutylene adipate terephthalate, and the like. Furthermore, polycyclohexylenedimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyethylene isophthalate terephthalate, poly Butylene isophthalate choterephthalate, polyethylene terephthalate / cyclohexylene dimethylene terephthalate, cyclohexylene dimethylene isophthalate coterephthalate, copolyester composed of p-hydroxybenzoic acid residue and ethylene terephthalate residue, 1,3 which is a plant-derived raw material -Polytrimethylene terephthalate made of propanediol and the like.
The method for mixing the polylactic acid resin (A) and these resins is not particularly limited.
また、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物中には、本発明の効果を損なわない範囲であれば、以下に示すような添加剤がさらに含有されていてもよい。例えば末端封鎖剤、紫外線防止剤、光安定剤、防曇剤、防霧剤、帯電防止剤、可塑剤、難燃剤、着色防止剤、酸化防止剤、充填材、顔料、離型剤、防湿剤、酸素バリア剤、結晶核剤等の各種添加剤が挙げられる。ただし、エポキシ基やアリル基等の反応性を有する官能基を含有する添加剤は好ましくない。樹脂組成物中にこのような添加剤が含まれると、その官能基がポリ乳酸樹脂(A)と反応し、ポリ乳酸樹脂(A)がゲル化しやすくなる。ポリ乳酸樹脂(A)がゲル化すると、得られる成形体にゲル化した部分が生じ、品位が低下するとともに透明性も低下しやすくなる。 Moreover, in the polylactic acid-type resin composition of this invention, if it is a range which does not impair the effect of this invention, the additive as shown below may further be contained. For example, end-capping agents, UV inhibitors, light stabilizers, anti-fogging agents, anti-fogging agents, antistatic agents, plasticizers, flame retardants, anti-coloring agents, antioxidants, fillers, pigments, mold release agents, moisture-proofing agents And various additives such as an oxygen barrier agent and a crystal nucleating agent. However, an additive containing a reactive functional group such as an epoxy group or an allyl group is not preferable. When such an additive is contained in the resin composition, the functional group reacts with the polylactic acid resin (A), and the polylactic acid resin (A) is easily gelled. When the polylactic acid resin (A) is gelled, a gelled portion is generated in the obtained molded product, and the quality is lowered and the transparency is easily lowered.
次に、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法について説明する。
本発明の樹脂組成物を製造する方法は、特に限定されないが、例えば、工業的に最も簡便である溶融混練法が挙げられる。ポリ乳酸樹脂(A)とポリアルキレンエーテル(B)とアクリル系樹脂(C)とを溶融混練することで、本発明の樹脂組成物を得ることができる。溶融混練に際しては、単軸押出機、二軸押出機、ロール混練機、ブラベンダーなどの一般的な混練機を使用することができ、混練状態の向上のため、二軸の押出機を使用することが好ましい。ポリアルキレンエーテル(B)およびアクリル系樹脂(C)は、別フィーダーから添加してもよく、またポリ乳酸樹脂(A)とドライブレンドをしてホッパーから添加してもよい。シリンダー温度180〜230℃、ダイス温度190〜240℃に加熱し、これらの成分を溶融混練して押出して、ストランドを冷却後、ペレットサイズにカットする方法が好ましい。
Next, the manufacturing method of the polylactic acid-type resin composition of this invention is demonstrated.
The method for producing the resin composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a melt kneading method that is industrially simplest. The resin composition of the present invention can be obtained by melt-kneading the polylactic acid resin (A), the polyalkylene ether (B), and the acrylic resin (C). In melt kneading, a general kneader such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll kneader, or a Brabender can be used, and a twin screw extruder is used to improve the kneading state. It is preferable. The polyalkylene ether (B) and the acrylic resin (C) may be added from a separate feeder, or may be dry blended with the polylactic acid resin (A) and added from a hopper. A method of heating to a cylinder temperature of 180 to 230 ° C. and a die temperature of 190 to 240 ° C., melting and kneading these components and extruding, cooling the strand, and then cutting to a pellet size is preferable.
また、本発明の樹脂組成物の製造に際しては、ポリ乳酸樹脂(A)中にポリアルキレンエーテル(B)とアクリル系樹脂(C)とが高濃度に添加されたマスターバッチペレットを作製し、このマスターバッチペレットをポリ乳酸樹脂(A)で希釈することにより、樹脂組成物を得る方法を採用することもできる。具体的には、マスターバッチペレットとポリ乳酸樹脂(A)をドライブレンドした後、1軸押出機あるいは2軸押出機で溶融混練を行うことが好ましい。 In the production of the resin composition of the present invention, a master batch pellet in which the polyalkylene ether (B) and the acrylic resin (C) are added at a high concentration in the polylactic acid resin (A) is prepared. A method of obtaining a resin composition by diluting the master batch pellet with the polylactic acid resin (A) can also be employed. Specifically, after the master batch pellet and the polylactic acid resin (A) are dry blended, it is preferable to perform melt kneading with a single screw extruder or a twin screw extruder.
次に、本発明の成形体について説明する。
本発明の成形体は、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物を用いて成形されるものである。成形方法として、押出成形、射出成形、ブロー成形、インフレーション成形、インジェクションブロー成形、発泡シート成形、および、シート加工後の真空成形、圧空成形、真空圧空成形等が挙げられる。
Next, the molded product of the present invention will be described.
The molded article of the present invention is molded using the polylactic acid resin composition of the present invention. Examples of the molding method include extrusion molding, injection molding, blow molding, inflation molding, injection blow molding, foamed sheet molding, and vacuum molding, pressure molding, and vacuum / pressure molding after sheet processing.
本発明の成形体として、押出成形してなるフィルムやシート、これらフィルムやシートを加工してなる成形体、射出成形してなる成形体、ビーズ発泡や押出発泡してなる成形体、ブロー成形してなる中空体、この中空体を加工してなる成形体などが挙げられる。 As a molded body of the present invention, a film or sheet formed by extrusion molding, a molded body formed by processing these films or sheets, a molded body formed by injection molding, a molded body formed by bead foaming or extrusion foaming, blow molding And a molded body formed by processing the hollow body.
中でも本発明の成形体は、本発明の樹脂組成物の透明性に優れるという利点を生かして、シート状成形体であることが好ましい。シート状成形体の具体例としては、押出成形してなるシートや、このシートを延伸してなるフィルムが挙げられる。押出成形してなるシートは、厚みが10〜500μm程度であることが好ましく、シートを延伸してなるフィルムは、厚みが200μm以下であることが好ましい。 Among these, the molded article of the present invention is preferably a sheet-shaped molded article taking advantage of the excellent transparency of the resin composition of the present invention. Specific examples of the sheet-like molded body include a sheet formed by extrusion molding and a film formed by stretching the sheet. The sheet formed by extrusion molding preferably has a thickness of about 10 to 500 μm, and the film formed by stretching the sheet preferably has a thickness of 200 μm or less.
次に、シートやフィルムの製造方法について説明する。
シートの製造方法としては、Tダイ法、インフレーション法、カレンダー法等が挙げられる。中でも、Tダイ法、インフレーション法が好ましい。Tダイ法によりポリ乳酸系シートを製造する場合、製膜装置の押出機ホッパーに、予め作製したポリ乳酸系樹脂組成物を供給してよく、また、マスターバッチペレットとポリ乳酸樹脂(A)とを供給してもよい。押出機のシリンダー温度は150〜250℃、Tダイ温度は160〜250℃であることが好ましい。また、キャストロールは20〜50℃に制御されていることが好ましい。
Next, the manufacturing method of a sheet | seat or a film is demonstrated.
Examples of the sheet manufacturing method include a T-die method, an inflation method, and a calendar method. Of these, the T-die method and the inflation method are preferable. When producing a polylactic acid-based sheet by the T-die method, a polylactic acid-based resin composition prepared in advance may be supplied to the extruder hopper of the film forming apparatus, and the master batch pellet and the polylactic acid resin (A) May be supplied. The cylinder temperature of the extruder is preferably 150 to 250 ° C, and the T die temperature is preferably 160 to 250 ° C. Moreover, it is preferable that the cast roll is controlled at 20-50 degreeC.
次に、フィルムの製造方法としては、上記方法で製造したポリ乳酸系シートを、一軸もしくは二軸延伸して製造する方法が好ましい。延伸方法としては、ロール法、テンター法等が挙げられ、一軸延伸法、逐次二軸延伸法あるいは同時二軸延伸法のいずれかを採用することが好ましい。延伸での面倍率は4〜16倍であることが好ましい。面倍率が4倍未満であると、得られるフィルムの機械物性、特に引張強度が低く、実用に耐えないことがある。また、面倍率が16倍を超えると、フィルムが延伸途中で延伸応力に耐えきれず破断してしまうことがある。延伸時のシート温度は、50〜110℃が好ましく、60〜90℃がさらに好ましい。延伸温度が50℃未満であると、延伸のための熱量不足により、フィルムが延伸初期で破断する傾向がある。また110℃を超えると、フィルムに熱が加わりすぎてドロー延伸となり、延伸斑を多発する傾向がある。
また、延伸フィルムに寸法安定性を付与する目的で、延伸後、熱弛緩処理を施してもよい。熱弛緩処理の方法としては、熱風を吹き付ける方法、赤外線を照射する方法、マイクロ波を照射する方法、ヒートロール上に接触させる方法等が選択でき、均一に精度良く加熱できる点で、熱風を吹き付ける方法が好ましい。その際、80〜160℃の範囲で1秒以上であることが好ましく、かつ、2〜8%のリラックス率の条件下で実施することが好ましい。
Next, as a method for producing the film, a method of producing the polylactic acid-based sheet produced by the above method by uniaxially or biaxially stretching is preferable. Examples of the stretching method include a roll method and a tenter method, and it is preferable to employ any one of a uniaxial stretching method, a sequential biaxial stretching method, and a simultaneous biaxial stretching method. The surface magnification in stretching is preferably 4 to 16 times. If the surface magnification is less than 4, the mechanical properties of the resulting film, particularly the tensile strength, may be low and may not be practical. If the surface magnification exceeds 16 times, the film may not withstand the stretching stress during stretching and may break. The sheet temperature during stretching is preferably 50 to 110 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. If the stretching temperature is less than 50 ° C., the film tends to break at the initial stage of stretching due to insufficient heat for stretching. On the other hand, when the temperature exceeds 110 ° C., heat is excessively applied to the film and draw stretching tends to occur, resulting in frequent stretching spots.
Moreover, you may give a thermal relaxation process after extending | stretching in order to provide dimensional stability to a stretched film. As a method of thermal relaxation treatment, a method of blowing hot air, a method of irradiating infrared rays, a method of irradiating microwaves, a method of contacting on a heat roll, etc. can be selected, and hot air is blown in that it can be heated uniformly and accurately. The method is preferred. In that case, it is preferable that it is 1 second or more in the range of 80-160 degreeC, and it is preferable to implement on the conditions of a 2-8% relaxation rate.
次に実施例により本発明を具体的に説明する。実施例における各種の特性値の測定および評価は以下のように行った。 Next, the present invention will be described specifically by way of examples. Measurement and evaluation of various characteristic values in the examples were performed as follows.
(1)ポリ乳酸樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)
示差屈折率検出器(島津製作所社製、RID−10A)を備えたゲル浸透クロマトグラフィ装置(島津製作所社製)を用い、テトラヒドロフラン(THF)を溶離液として、流速1.0ml/min、40℃で測定した。カラムは、SHODEX KF−805L、KF−804L(昭和電工社製)を連結して用いた。ポリ乳酸樹脂(A)10mgをクロロホルム0.5mlに溶解後、THF5mlで希釈し、0.45μmのフィルターでろ過したサンプルを測定に供した。重量平均分子量はポリスチレン(Waters社製)を標準試料として換算した。
(1) Weight average molecular weight (Mw) of polylactic acid resin (A)
Using a gel permeation chromatography apparatus (manufactured by Shimadzu Corp.) equipped with a differential refractive index detector (manufactured by Shimadzu Corp., RID-10A), tetrahydrofuran (THF) as an eluent and a flow rate of 1.0 ml / min at 40 ° C. It was measured. As the column, SHODEX KF-805L and KF-804L (manufactured by Showa Denko KK) were connected and used. After dissolving 10 mg of the polylactic acid resin (A) in 0.5 ml of chloroform, the sample was diluted with 5 ml of THF and filtered through a 0.45 μm filter. The weight average molecular weight was converted using polystyrene (manufactured by Waters) as a standard sample.
(2)ポリ乳酸樹脂(A)の融点
示差走査型熱量計(パーキンエルマー社製DSC装置 DSC7)を用い、ポリ乳酸樹脂(A)を20℃から250℃まで20℃/分で昇温させ、5分間保持した後、250℃から0℃まで20℃/分で冷却して、0℃で5分間保持し、さらに0℃から250℃まで20℃/分で再昇温して測定される融解ピーク温度(Tm)を融点とした。
(2) Melting point of polylactic acid resin (A) Using a differential scanning calorimeter (DSC device DSC7 manufactured by PerkinElmer), the polylactic acid resin (A) was heated from 20 ° C to 250 ° C at 20 ° C / min, Melting measured after holding for 5 minutes, cooling from 250 ° C. to 0 ° C. at 20 ° C./minute, holding at 0 ° C. for 5 minutes, and then re-heating from 0 ° C. to 250 ° C. at 20 ° C./minute The peak temperature (Tm) was taken as the melting point.
(3)ポリ乳酸樹脂(A)のD体含有量
ポリ乳酸樹脂(A)約0.3gを1N−水酸化カリウム/メタノール溶液6mlに加え、65℃にて充分撹拌し、ポリ乳酸樹脂を分解させた後、硫酸450μlを加えて、65℃にて撹拌し、乳酸メチルエステルとした。このサンプル5ml、純水3ml、および、塩化メチレン13mlを混合して振り混ぜた。静置分離後、下部の有機層を約1.5ml採取し、HPLC用ディスクフィルター(孔径0.45μm)でろ過し、ガスクロマトグラフィーで測定した。
ガスクロマトグラフィー(Hewlett Packard社製、HP−6890)は、ヘリウム(He)をキャリアガスとして、流速1.8ml/minで、オーブンプログラムは90℃で3分間保持し、50℃/minで220℃まで昇温し、1分間保持する条件で行った。カラムは、J&W社製DB−17(30m×0.25mm×0.25μm)を用い、検出器はFID(温度300℃)、内部標準法で測定した。乳酸メチルエステルの全ピーク面積に占めるD−乳酸メチルエステルのピーク面積の割合(%)を算出し、これをD体含有量(モル%)とした。
(3) Content of D-form of polylactic acid resin (A) About 0.3 g of polylactic acid resin (A) is added to 6 ml of 1N potassium hydroxide / methanol solution and sufficiently stirred at 65 ° C. to decompose the polylactic acid resin. Then, 450 μl of sulfuric acid was added and stirred at 65 ° C. to obtain methyl lactate. 5 ml of this sample, 3 ml of pure water, and 13 ml of methylene chloride were mixed and shaken. After stationary separation, about 1.5 ml of the lower organic layer was collected, filtered through a disk filter for HPLC (pore size 0.45 μm), and measured by gas chromatography.
Gas chromatography (Hewlett Packard, HP-6890) uses helium (He) as a carrier gas at a flow rate of 1.8 ml / min, an oven program held at 90 ° C. for 3 minutes, and at 50 ° C./min at 220 ° C. The temperature was raised up to 1 minute and maintained for 1 minute. The column was DB-17 (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) manufactured by J & W, and the detector was measured by FID (temperature 300 ° C.) and the internal standard method. The ratio (%) of the peak area of D-lactic acid methyl ester to the total peak area of lactate methyl ester was calculated, and this was used as the D-form content (mol%).
(4)ポリ乳酸樹脂(A)の残留ラクチド量
ポリ乳酸樹脂(A)0.5gにジクロロメタン10ml、100ppmの2,6−ジメチル−γ−ピロン内部標準液を0.5ml加えてシェーカー(150rpm×40分)により攪拌し溶解させて測定用試料溶液を作成した。そこへシクロヘキサンを添加し、ポリマーを析出させ、HPLC用ディスクフィルター(孔径0.45μm)でろ過し、ガスクロマトグラフィーで測定した。標準物質は東京化成工業社製のL−ラクチドを用いた。
ガスクロマトグラフィー(Hewlett Packard社製、HP−6890)は、ヘリウム(He)をキャリアガスとして、流速2.5ml/minで、オーブンプログラムは80℃で1分間保持し、20℃/minで200℃まで昇温し、30℃/minで280℃まで昇温し、5分間保持する条件で行った。カラムは、J&W社製DB−17(30m×0.25mm×0.25μm)を用い、検出器はFID(温度300℃)、内部標準法で測定した。
(4) Residual lactide amount of polylactic acid resin (A) 10 ml of dichloromethane and 0.5 ml of 2,6-dimethyl-γ-pyrone internal standard solution were added to 0.5 g of polylactic acid resin (A) and shaker (150 rpm × 40 minutes) and dissolved by stirring to prepare a sample solution for measurement. Cyclohexane was added thereto to precipitate a polymer, which was filtered through a disk filter for HPLC (pore size: 0.45 μm), and measured by gas chromatography. As the standard substance, L-lactide manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. was used.
Gas chromatography (Hewlett Packard, HP-6890) uses helium (He) as a carrier gas at a flow rate of 2.5 ml / min, an oven program held at 80 ° C. for 1 minute, and 20 ° C./min at 200 ° C. The temperature was raised to 280 ° C. at 30 ° C./min, and the conditions were maintained for 5 minutes. The column was DB-17 (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) manufactured by J & W, and the detector was measured by FID (temperature 300 ° C.) and the internal standard method.
(5)ポリ乳酸系樹脂組成物の溶融粘度
東洋精機製作所社製メルトインデクサーF−B01を用いて、JIS K7210に準拠して測定した。試験温度190℃、試験荷重2.16kgfの条件で測定した。
(5) Melt viscosity of polylactic acid resin composition The melt viscosity was measured according to JIS K7210 using a Toyo Seiki Seisakusho melt indexer F-B01. The measurement was performed under the conditions of a test temperature of 190 ° C. and a test load of 2.16 kgf.
(6)ヘイズ(透明性)
得られたシートおよび延伸フィルムについて、JIS−K7105により、日本電色工業社製ヘーズメーターNDH2000を用いて測定した。このとき、それぞれサンプル数を5とし、これらの測定値の平均値をヘイズとした。
(6) Haze (transparency)
About the obtained sheet | seat and the stretched film, it measured using Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. haze meter NDH2000 by JIS-K7105. At this time, the number of samples was set to 5, and the average value of these measured values was set as haze.
(7)シートの耐衝撃性
得られたシートを用い、ASTM−2794に従って落錘衝撃試験をおこない、耐衝撃強度を測定した。すなわち、落下重錘300gf、撃心を1/8インチとして落錘高さ(cm)を変更しながら、試験回数5回毎の破壊状態を目視観察した。
全く破壊されない時の落錘高さ(m)×落下重錘0.3(kg)×9.8(m/s2)=仕事量(J)の式により、仕事量を算出し、それを耐衝撃強度とした。
(7) Impact resistance of sheet Using the obtained sheet, a falling weight impact test was performed according to ASTM-2794, and the impact resistance strength was measured. That is, the breaking state was visually observed every five tests while changing the falling weight height (cm) with a falling weight of 300 gf and a striker of 1/8 inch.
Calculate the work amount by the formula of falling weight height (m) × falling weight 0.3 (kg) × 9.8 (m / s 2 ) = work amount (J) when not destroyed at all. Impact strength was assumed.
(8)フィルムの耐衝撃性
得られた延伸フィルムを用い、東洋精機製作所社製フィルム衝撃試験機を使用し、20℃、65%RH雰囲気下において、緊張下で固定した延伸フィルムに振り子容量30kgf・cmの衝撃ヘッド(0.5インチ半球形)を打ち付け、フィルムの貫通に要したエネルギーを測定した(ASTM D3420)。そして、フィルムの厚みを100μmに換算した値として、耐衝撃強度を算出した。耐衝撃強度が0.6J/100μm以上あるものを耐衝撃性に優れているとした。
(8) Impact resistance of film Using the obtained stretched film, a film impact tester manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. was used, and the pendulum capacity was 30 kgf on the stretched film fixed under tension in an atmosphere of 20 ° C. and 65% RH. A cm impact head (0.5 inch hemisphere) was hit and the energy required to penetrate the film was measured (ASTM D3420). And the impact strength was computed as the value which converted the thickness of the film into 100 micrometers. Those having an impact strength of 0.6 J / 100 μm or more were considered excellent in impact resistance.
次に、実施例、比較例において用いた各種原料を示す。
(1)ポリ乳酸樹脂(A)
A−1:ネイチャーワークス社製 4032D、D体含有量1.2モル%、残留ラクチド量0.2質量%、重量平均分子量(Mw)16万、融点165℃
A−2:ネイチャーワークス社製 4042D、D体含有量4.0モル%、残留ラクチド量0.2質量%、重量平均分子量(Mw)16万、融点150℃
Next, various raw materials used in Examples and Comparative Examples are shown.
(1) Polylactic acid resin (A)
A-1: Nature Works 4032D, D-form content 1.2 mol%, residual lactide amount 0.2 mass%, weight average molecular weight (Mw) 160,000, melting point 165 ° C
A-2: Nature Works 4042D, D-form content 4.0 mol%, residual lactide content 0.2 mass%, weight average molecular weight (Mw) 160,000, melting point 150 ° C.
(2)ポリアルキレンエーテル(B)
B−1:ポリエチレングリコール、三洋化成工業社製 PEG−20000、数平均分子量(Mn)20000
B−2:ポリエチレングリコール、三洋化成工業社製 PEG−10000、数平均分子量(Mn)11000
B−3:ポリエチレングリコール、三洋化成工業社製 PEG−6000S、数平均分子量(Mn)8300
B−4:ポリエチレングリコール、三洋化成工業社製 PEG−4000S、数平均分子量(Mn)3400
(2) Polyalkylene ether (B)
B-1: Polyethylene glycol, Sanyo Chemical Industries PEG-20000, number average molecular weight (Mn) 20000
B-2: Polyethylene glycol, PEG-10000, Sanyo Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight (Mn) 11000
B-3: Polyethylene glycol, Sanyo Kasei Kogyo PEG-6000S, number average molecular weight (Mn) 8300
B-4: Polyethylene glycol, PEG-4000S, Sanyo Chemical Industries, Ltd., number average molecular weight (Mn) 3400
(3)アクリル系樹脂(C)
C−1:三菱レイヨン社製 メタブレンP−531A、重量平均分子量450万
C−2:三菱レイヨン社製 メタブレンP−501A、重量平均分子量80万
C−3:三菱レイヨン社製 メタブレンP−700、重量平均分子量50万
C−4:三菱レイヨン社製 メタブレンP−570A、重量平均分子量25万
(3) Acrylic resin (C)
C-1: Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Metablen P-531A, weight average molecular weight 4.5 million C-2: Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Metablen P-501A, weight average molecular weight 800,000 C-3: Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Metablen P-700, weight Average molecular weight 500,000 C-4: Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Metablen P-570A, weight average molecular weight 250,000
実施例1
〔ポリ乳酸系樹脂組成物〕
ポリ乳酸樹脂(A−1)を100質量部、ポリアルキレンエーテル(B−1)を5質量部、アクリル系樹脂(C−1)を5質量部用い、これらをドライブレンドしたものを、二軸押出機(池貝社製「PCM−30」、スクリュー径:29mm、L/D(押出機のシリンダの長さLと直径Dの比):30、ノズル直径:4mm、孔数:3、温度:230℃)中にホッパーより供給した。そして、溶融混練した後、押出し、ペレット状に加工し、乾燥して、ポリ乳酸系樹脂組成物を得た。
〔シート〕
上記のように得られたポリ乳酸系樹脂組成物を、口径90mmの単軸押出機にてTダイ温度230℃で溶融押出し、35℃に温度制御されたキャストロールに密着させて冷却し、本発明の樹脂組成物で成形された厚さ250μmのシートを得た。
〔延伸フィルム〕
得られたシートの端部を、テンター式同時二軸延伸機のクリップに把持し、81℃の予熱ゾーンを走行させた後、温度79℃でMDに3.0倍、TDに3.3倍の倍率で同時二軸延伸した。その後TDの弛緩率5%として、温度140℃で4秒間の熱処理を施した後、室温まで冷却して巻き取り、厚さ25μmの延伸フィルムを得た。
Example 1
[Polylactic acid resin composition]
Using 100 parts by mass of polylactic acid resin (A-1), 5 parts by mass of polyalkylene ether (B-1), and 5 parts by mass of acrylic resin (C-1) Extruder (Ikegai “PCM-30”, screw diameter: 29 mm, L / D (ratio of cylinder length L to diameter D of the extruder): 30, nozzle diameter: 4 mm, number of holes: 3, temperature: 230 ° C.) from the hopper. And after melt-kneading, it extruded, processed into the pellet form, and dried, and obtained the polylactic acid-type resin composition.
[Sheet]
The polylactic acid-based resin composition obtained as described above was melt-extruded at a T-die temperature of 230 ° C. with a single-screw extruder having a diameter of 90 mm, and was closely adhered to a cast roll whose temperature was controlled at 35 ° C. A sheet having a thickness of 250 μm molded with the resin composition of the invention was obtained.
[Stretched film]
The end of the obtained sheet was held by a clip of a tenter simultaneous biaxial stretching machine, and after running in a preheating zone at 81 ° C., it was 3.0 times MD and 3.3 times TD at a temperature of 79 ° C. Biaxial stretching was performed at the same magnification. Thereafter, after a heat treatment for 4 seconds at a temperature of 140 ° C. with a TD relaxation rate of 5%, the film was cooled to room temperature and wound up to obtain a stretched film having a thickness of 25 μm.
実施例2〜12、比較例1〜9
ポリアルキレンエーテル(B)、アクリル系樹脂(C)の種類や含有量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリ乳酸系樹脂組成物を得た。そして、得られたポリ乳酸系樹脂組成物を用いて、実施例1と同様にしてシート、延伸フィルムを製造した。
Examples 2-12, Comparative Examples 1-9
A polylactic acid resin composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the types and contents of the polyalkylene ether (B) and the acrylic resin (C) were changed as shown in Table 1. And the sheet | seat and the stretched film were manufactured like Example 1 using the obtained polylactic acid-type resin composition.
実施例1〜12および比較例1〜9で得られたポリ乳酸系樹脂組成物の組成、シートおよび延伸フィルムの特性値を表1に示す。 Table 1 shows the compositions of the polylactic acid resin compositions obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 9, and the characteristic values of the sheet and the stretched film.
表1から明らかなように、実施例1〜12で得られたポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリアルキレンエーテル(B)、アクリル系樹脂(C)の含有量や、アクリル系樹脂(C)の重量平均分子量が本発明の範囲内のものであったため、得られたシート、延伸フィルムは、ともに透明性、耐衝撃性に優れたものであった。
一方、比較例1の樹脂組成物は、ポリアルキレンエーテル(B)、アクリル系樹脂(C)をともに含有しなかったため、得られたシート、延伸フィルムは耐衝撃性に劣るものであった。
比較例2の樹脂組成物は、ポリアルキレンエーテル(B)を含有するが、アクリル系樹脂(C)の重量平均分子量が本発明の範囲外であったため、また、比較例3、4の樹脂組成物はアクリル系樹脂(C)を含有しないか、含有量が少なすぎたため、得られたシート、延伸フィルムは、ともに耐衝撃性に劣るものであった。比較例5の樹脂組成物は、アクリル系樹脂(C)の含有量が多すぎたため、透明性に劣るものであった。
比較例6、7の樹脂組成物は、アクリル系樹脂(C)を含有するが、ポリアルキレンエーテル(B)を含有しないか、含有量が少なすぎたため、得られたシート、延伸フィルムは、ともに耐衝撃性に劣るものであった。比較例8の樹脂組成物は、ポリアルキレンエーテル(B)の含有量が多すぎたため、溶融粘度が低くなり、シート化をする際にドローダウンが起こり、シート化ができなかった。
比較例9の樹脂組成物は、ポリアルキレンエーテル(B)、アクリル系樹脂(C)の含有量がともに多すぎたため、得られたシート、延伸フィルムは、ともに透明性に劣るものであった。
As is clear from Table 1, the polylactic acid resin compositions obtained in Examples 1 to 12 were the contents of polyalkylene ether (B) and acrylic resin (C), and the acrylic resin (C). Since the weight average molecular weight was within the range of the present invention, the obtained sheet and stretched film were both excellent in transparency and impact resistance.
On the other hand, since the resin composition of Comparative Example 1 contained neither polyalkylene ether (B) nor acrylic resin (C), the obtained sheet and stretched film were inferior in impact resistance.
The resin composition of Comparative Example 2 contains a polyalkylene ether (B), but the weight average molecular weight of the acrylic resin (C) was outside the scope of the present invention. Also, the resin composition of Comparative Examples 3 and 4 Since the product did not contain the acrylic resin (C) or the content was too small, the obtained sheet and stretched film were both inferior in impact resistance. The resin composition of Comparative Example 5 was inferior in transparency because the content of the acrylic resin (C) was too large.
The resin compositions of Comparative Examples 6 and 7 contain the acrylic resin (C), but do not contain the polyalkylene ether (B) or the content is too small. It was inferior in impact resistance. Since the resin composition of Comparative Example 8 contained too much polyalkylene ether (B), the melt viscosity was low, and drawdown occurred when forming into a sheet, and the sheet could not be formed.
Since the resin composition of Comparative Example 9 contained too much polyalkylene ether (B) and acrylic resin (C), the resulting sheet and stretched film were both inferior in transparency.
Claims (2)
A sheet-like molded article obtained by molding the polylactic acid-based resin composition according to claim 1.
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JP7627821B2 (en) | 2021-06-08 | 2025-02-07 | ルーマス ポリマーズ エルエルシー | Amorphous thermoplastic laminate manufactured article and method for producing same - Patents.com |
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