JP5014908B2 - Crystalline polylactic acid resin composition and molded article comprising the same - Google Patents
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Description
本発明は、剛性、耐衝撃性や成形性を向上させたポリ乳酸樹脂を含有する樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a resin composition containing a polylactic acid resin having improved rigidity, impact resistance and moldability.
一般に、成形用の原料としては、ポリプロピレン樹脂(PP)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)、ポリアミド樹脂(PA6、PA66等)、ポリエステル樹脂(PET、PBT等)、ポリカーボネート樹脂(PC)等が使用されている。このような樹脂から製造された成形物は成形性、機械的強度に優れているが、廃棄する際、ゴミの量を増すうえに、自然環境下で殆ど分解されないために、埋設処理しても半永久的に地中に残留する。 Generally, as a raw material for molding, polypropylene resin (PP), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS), polyamide resin (PA6, PA66 etc.), polyester resin (PET, PBT etc.), polycarbonate resin (PC) etc. in use. Molded articles made from such resins are excellent in moldability and mechanical strength, but when discarded, they increase the amount of dust and are hardly decomposed in the natural environment. It remains in the ground semipermanently.
そこで、近年、環境保全の見地から、生分解性ポリエステル樹脂が注目されている。中でもポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートなどは、大量生産可能なためコストも安く、有用性が高い。特に、ポリ乳酸は既にトウモロコシやサツマイモ等の植物を原料として工業生産が可能となっており、使用後に焼却されても、これらの植物の生育時に吸収した二酸化炭素を考慮すると、炭素の収支として中立であることから、地球環境への負荷の低い樹脂とされている。 Therefore, in recent years, biodegradable polyester resins have attracted attention from the viewpoint of environmental conservation. Among them, polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate and the like are low in cost and highly useful because they can be mass-produced. In particular, polylactic acid has already been industrially produced from plants such as corn and sweet potato, and even if incinerated after use, considering the carbon dioxide absorbed during the growth of these plants, the carbon balance is neutral. Therefore, it is considered as a resin with a low impact on the global environment.
ポリ乳酸は、結晶化を充分進行させることにより耐熱性が向上し、広い用途に適用可能となるが、ポリ乳酸単独ではその結晶化は極めて遅いものである。そこで、通常、結晶化速度を向上させることを目的として、ポリ乳酸に各種結晶核剤の添加や、ポリ乳酸の架橋処理がなされてきた。 Polylactic acid is improved in heat resistance by sufficiently progressing crystallization, and can be applied to a wide range of uses. However, polylactic acid alone is very slow in crystallization. Therefore, in order to improve the crystallization rate, various crystal nucleating agents have been added to polylactic acid and polylactic acid has been crosslinked.
すなわち、上記ポリ乳酸の結晶化を促進するために結晶核剤を添加する手法として、特許文献1には特定分子構造のカルボン酸アミドまたはエステルを添加することが、また特許文献2にはトリシクロヘキシルトリメシン酸アミドを添加することが、さらに特許文献3にはエチレンビス−12−ヒドロキシステアリン酸アミドを添加することが開示されている。 That is, as a technique for adding a crystal nucleating agent in order to promote crystallization of the polylactic acid, it is possible to add a carboxylic acid amide or ester having a specific molecular structure to Patent Document 1 and tricyclohexyl to Patent Document 2. Addition of trimesic acid amide, and Patent Document 3 disclose addition of ethylenebis-12-hydroxystearic acid amide.
また、ポリ乳酸の結晶化を促進するためにポリ乳酸を架橋する手法として、例えば、特許文献4には、メタアクリル酸エステル化合物を配合することが、また、特許文献5には、イソシアネート化合物を配合することがそれぞれ開示されている。 Further, as a technique for crosslinking polylactic acid in order to promote crystallization of polylactic acid, for example, Patent Document 4 includes blending a methacrylic acid ester compound, and Patent Document 5 includes an isocyanate compound. Each compounding is disclosed.
しかしながら、ポリ乳酸にこれらの結晶核剤を添加したり、架橋処理を施しても、これを射出成形する際には、実用上充分な結晶化速度を得るために、金型温度を90〜120℃に設定しなければならなかった。
このため、ポリ乳酸の結晶化が充分に進行していた場合でも、成形品突き出し・取り出し時においてその剛性が低いので、成形サイクルをとりわけ長く設定する必要があり、ポリ乳酸成形体を製造する際の生産性は、従来の樹脂成形体の場合に比較して低くならざるを得なかった。このことが、ポリ乳酸樹脂やその成形体を広範囲な用途へ普及させる上で、大きな妨げとなっていた。
また、金型温度を90〜120℃に設定するため、金型温度と室温との温度差が大きくなり、その結果、ポリ乳酸成形体の収縮率は大きくならざるを得なかった。したがって、ポリ乳酸成形体を、高い寸法精度が求められる用途に適用することには限界があり、また、既存樹脂用の成形金型を使用することができないので、金型の共用が不可能であった。
However, even when these crystal nucleating agents are added to polylactic acid or subjected to a crosslinking treatment, in order to obtain a practically sufficient crystallization rate, the mold temperature is set to 90 to 120. It had to be set to ° C.
For this reason, even when the crystallization of polylactic acid has progressed sufficiently, its rigidity is low at the time of extrusion and removal of the molded product, so it is necessary to set the molding cycle particularly long. The productivity of was inevitably low as compared with the case of conventional resin moldings. This has been a great hindrance to the widespread use of polylactic acid resins and molded articles thereof.
Further, since the mold temperature is set to 90 to 120 ° C., the temperature difference between the mold temperature and room temperature becomes large, and as a result, the shrinkage rate of the polylactic acid molded body has to be increased. Therefore, there are limits to the application of polylactic acid molded products to applications that require high dimensional accuracy, and it is not possible to use molds for existing resins, making it impossible to share molds. there were.
一方、光学純度の高いポリ乳酸を用いることにより、結晶化を促進し、耐熱性を向上することができる。例えば、特許文献6には、総乳酸成分のうち、L体が95%以上含まれる、あるいは、D体が95%以上含まれることが耐熱性向上に好ましいと記載されている。
しかしながら、例えばポリ乳酸樹脂の射出成形においては、通常、L体が98〜99%であるポリ乳酸が使用されており、この範囲のL体含有量のポリ乳酸と、前記の結晶核剤等とを組み合わせても、成形する際には、金型温度を90〜120℃に設定しなければならなかった。すなわち、これより低い温度の金型を使用すると、ポリ乳酸の結晶化速度が著しく小さく、実用上可能な射出成形サイクルにおいて充分な耐熱性を有するポリ乳酸成形体を得ることができなかった。
On the other hand, by using polylactic acid having high optical purity, crystallization can be promoted and heat resistance can be improved. For example, Patent Document 6 describes that among the total lactic acid components, 95% or more of the L isomer or 95% or more of the D isomer is preferable for improving heat resistance.
However, for example, in the injection molding of polylactic acid resin, polylactic acid having an L-form of 98 to 99% is usually used, and polylactic acid having an L-form content in this range, the above-described crystal nucleating agent, etc. Even in combination, the mold temperature had to be set to 90 to 120 ° C. when molding. That is, when a mold having a lower temperature is used, the polylactic acid crystallization rate is remarkably low, and a polylactic acid molded article having sufficient heat resistance cannot be obtained in a practically available injection molding cycle.
また、近年、家電製品、パソコン、携帯電話機、固定電話機、OA機器等の電子・電気機器用筐体および筺体部品などの製品は、小型化、薄型化の要求が強くなっているため、成形体においては薄肉化が進んでいる。そのため、成形材料には耐衝撃性に加え、荷重負荷時のたわみ量を低減するための高剛性などが不可欠とされる。これらの要求に応えるべく、最近ではポリアミド樹脂にガラス繊維を配合し、耐衝撃性に加え、高い剛性を付与した材料も使用され始めている。
しかしながら、生分解性を有するポリ乳酸を使用して、前述したような耐熱性や成形性に加えて、剛性や耐衝撃性にも優れた成形体を得ることができなかった。
However, using polylactic acid having biodegradability, it has not been possible to obtain a molded article excellent in rigidity and impact resistance in addition to the heat resistance and moldability as described above.
そこで本発明の目的は、エアコン、テレビ、掃除機などの家電製品、携帯電話などの携帯情報端末、パソコン、OA機器など電気・電子機器の部品および筐体等の用途に使用することができる薄肉成形品に使用可能な、優れた剛性、耐衝撃性、耐熱性、成形性を付与した環境配慮型熱可塑性樹脂組成物を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is a thin wall that can be used for applications such as home appliances such as air conditioners, TVs, and vacuum cleaners, portable information terminals such as mobile phones, personal computers, OA equipment, and parts and casings of electrical and electronic equipment. It is an object of the present invention to provide an environmentally friendly thermoplastic resin composition that has excellent rigidity, impact resistance, heat resistance, and moldability and can be used for a molded product.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、D体含有量が低いかもしくは高いポリ乳酸樹脂を用い、これに結晶核剤と断面形状が扁平であるガラス繊維とを配合することによって得られる結晶性ポリ乳酸樹脂組成物、または、D体含有量が低いかもしくは高いポリ乳酸樹脂と、アクリル酸エステル化合物と、過酸化物とを溶融混練し、断面形状が扁平であるガラス繊維を配合させることによって得られる結晶性ポリ乳酸樹脂組成物によって、前記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have used a polylactic acid resin having a low or high D-form content, a crystal nucleating agent and a glass fiber having a flat cross-sectional shape. A crystalline polylactic acid resin composition obtained by blending, or a polylactic acid resin having a low or high D-form content, an acrylate compound, and a peroxide are melt-kneaded and the cross-sectional shape is flat The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by a crystalline polylactic acid resin composition obtained by blending glass fibers that are, and have reached the present invention.
すなわち本発明の要旨は、下記の通りである。
(1)D体含有量が0.6%以下である、または99.4%以上であるポリ乳酸樹脂(A)95〜50質量部と、結晶核剤(B)0.03〜5質量部と、繊維断面の長径/短径が1.5〜10であるガラス繊維(C)20〜40質量部とを含有する結晶性ポリ乳酸樹脂組成物であって、結晶核剤(B)が、N,N′,N″−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、N,N′−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、および5−スルホイソフタル酸ジメチル金属塩から選ばれる1種以上であることを特徴とする結晶性ポリ乳酸樹脂組成物。
(2)D体含有量が0.6%以下である、または99.4%以上であるポリ乳酸樹脂(A)95〜50質量部と、(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)0.01〜20質量部と、過酸化物(E)0.02〜20質量部とを溶融混練してなり、ポリ乳酸樹脂(A)95〜50質量部に対して、結晶核剤(B)を0.03〜5質量部と、繊維断面の長径/短径が1.5〜10であるガラス繊維(C)を20〜40質量部とを含有する結晶性ポリ乳酸樹脂組成物であって、結晶核剤(B)が、N,N′,N″−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、N,N′−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、および5−スルホイソフタル酸ジメチル金属塩から選ばれる1種以上であることを特徴とする結晶性ポリ乳酸樹脂組成物。
(3)ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、およびオキサゾリン化合物から選ばれる1種以上の反応性化合物(F)0.1〜10質量部を含有することを特徴とする(1)〜(2)のいずれかに記載の結晶性ポリ乳酸樹脂組成物。
(4)(1)〜(3)のいずれかに記載の結晶性ポリ乳酸樹脂組成物を成形してなる成形体。
(5)(1)〜(3)のいずれかに記載の結晶性ポリ乳酸樹脂組成物を射出成形してなる薄肉成形品。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) 95 to 50 parts by mass of a polylactic acid resin (A) having a D-form content of 0.6% or less or 99.4% or more, and 0.03 to 5 parts by mass of a crystal nucleating agent (B) And a crystalline polylactic acid resin composition containing 20 to 40 parts by mass of a glass fiber (C) having a major axis / minor axis of 1.5 to 10 in a fiber cross section , wherein the crystal nucleating agent (B) is: N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide, N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide, octanedicarboxylic acid dibenzoylhydrazide, and 5-sulfoisophthalic acid dimethyl metal salt 1 or more types of crystalline polylactic acid resin composition characterized by the above-mentioned .
(2) 95 to 50 parts by mass of a polylactic acid resin (A) having a D-form content of 0.6% or less or 99.4% or more, and a (meth) acrylic acid ester compound (D) 0.01 ~ 20 parts by mass and 0.02 to 20 parts by mass of peroxide (E) are melt-kneaded, and the crystal nucleating agent (B) is 0 with respect to 95 to 50 parts by mass of the polylactic acid resin (A). and .03~5 parts by weight a crystalline polylactic acid resin composition major axis / minor axis contains 20 to 40 parts by weight of glass fiber (C) 1.5 to 10 of the fiber cross section, crystal The nucleating agent (B) contains N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide, N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide, octanedicarboxylic acid dibenzoylhydrazide, and 5-sulfoisophthalate. One or more selected from acid dimethyl metal salts Crystalline polylactic acid resin composition, characterized by.
(3) It contains 0.1 to 10 parts by mass of one or more reactive compounds (F) selected from a carbodiimide compound, an epoxy compound, and an oxazoline compound with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A). The crystalline polylactic acid resin composition according to any one of (1) to (2).
(4) A molded product obtained by molding the crystalline polylactic acid resin composition according to any one of (1) to (3).
(5) A thin molded article obtained by injection molding the crystalline polylactic acid resin composition according to any one of (1) to (3).
本発明によれば、肉薄の成形品として成形した場合であっても、優れた剛性、耐衝撃性、耐熱性を示すとともに、射出成形時の金型温度を従来より低く設定して成形サイクルを短縮させ、成形作業性を向上させた環境配慮型の熱可塑性樹脂組成物を提供することができる。したがって、エアコン、テレビ、掃除機などの家電製品、携帯電話などの携帯情報端末、パソコン、OA機器など電気・電子機器の部品、および、筐体等の用途に用いるのに好適である。また、この樹脂組成物を上記製品などに用いることで、低環境負荷材料であるポリ乳酸の使用範囲を大きく広げることができ、産業上の利用価値はきわめて高い。 According to the present invention, even when molded as a thin molded product, it exhibits excellent rigidity, impact resistance, and heat resistance, and the molding cycle is set by setting the mold temperature at the time of injection molding lower than before. It is possible to provide an environmentally friendly thermoplastic resin composition that is shortened and has improved workability. Accordingly, it is suitable for use in home appliances such as air conditioners, televisions, and vacuum cleaners, portable information terminals such as mobile phones, personal computers, parts of electrical / electronic devices such as OA devices, and cases. Moreover, by using this resin composition for the above-mentioned products and the like, the range of use of polylactic acid, which is a low environmental load material, can be greatly expanded, and the industrial utility value is extremely high.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の結晶性ポリ乳酸樹脂組成物は、(1)ポリ乳酸樹脂(A)と結晶核剤(B)と
ガラス繊維(C)とを含有する組成物、(2)ポリ乳酸樹脂(A)と(ポリ)アクリル酸エステル化合物(D)と過酸化物(E)とを溶融混練してなり、結晶核剤(B)とガラス繊維(C)とを含有する組成物である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The crystalline polylactic acid resin composition of the present invention comprises (1) a composition containing a polylactic acid resin (A), a crystal nucleating agent (B) and glass fibers (C), and (2) a polylactic acid resin (A). And (poly) acrylic acid ester compound (D) and peroxide (E) are melt-kneaded and contain a crystal nucleating agent (B) and glass fibers (C).
本発明の樹脂組成物を構成するポリ乳酸樹脂(A)は、D体含有量が0.6%以下であるか、または、D体含有量が99.4%以上であることが必要である。D体含有量がこの範囲外であるポリ乳酸樹脂を用いた場合、成形時の金型温度を90〜120℃より低く設定すると、耐熱性を有する成形体を得ることができない。D体含有量は0.3%以下であるか、または、99.7%以上であることが好ましい。
本発明において、D体含有量が0.6%以下であるポリ乳酸樹脂(A)を使用する際に、ポリ乳酸樹脂として、D体含有量が0.08%未満のものを入手あるいは作製することが困難になることがあるが、本発明においては、D体含有量が0.08%未満のポリ乳酸樹脂も使用することもできる。同様に、D体含有量が99.4%以上であるポリ乳酸樹脂(A)を使用する際に、ポリ乳酸樹脂として、D体含有量が99.92%を超えるものを入手あるいは作製することが困難になることがあるが、本発明においては、D体含有量が99.92%を超えるポリ乳酸樹脂も使用することもできる。
The polylactic acid resin (A) constituting the resin composition of the present invention is required to have a D-form content of 0.6% or less or a D-form content of 99.4% or more. . When a polylactic acid resin having a D-form content outside this range is used, if the mold temperature during molding is set lower than 90 to 120 ° C., a molded article having heat resistance cannot be obtained. The D-form content is preferably 0.3% or less, or preferably 99.7% or more.
In the present invention, when a polylactic acid resin (A) having a D-form content of 0.6% or less is used, a polylactic acid resin having a D-form content of less than 0.08% is obtained or produced. In the present invention, a polylactic acid resin having a D-form content of less than 0.08% can also be used. Similarly, when using a polylactic acid resin (A) having a D-form content of 99.4% or more, obtaining or producing a polylactic acid resin having a D-form content exceeding 99.92% In the present invention, a polylactic acid resin having a D-form content exceeding 99.92% can also be used.
本発明において、ポリ乳酸樹脂(A)のD体含有量とは、ポリ乳酸樹脂(A)を構成する総乳酸単位のうち、D乳酸単位が占める割合(%)である。したがって、例えば、D体含有量が0.6%のポリ乳酸樹脂(A)の場合、このポリ乳酸樹脂(A)は、D乳酸単位が占める割合が0.6%であり、L乳酸単位が占める割合が99.4%である。 In the present invention, the D-form content of the polylactic acid resin (A) is a ratio (%) occupied by the D lactic acid unit in the total lactic acid units constituting the polylactic acid resin (A). Therefore, for example, in the case of a polylactic acid resin (A) having a D-form content of 0.6%, the polylactic acid resin (A) has a D-lactic acid unit occupying a ratio of 0.6%, and an L-lactic acid unit is included. The share is 99.4%.
本発明においては、ポリ乳酸樹脂(A)のD体含有量は、後述するように、ポリ乳酸樹脂(A)を分解して得られるL乳酸とD乳酸を全てメチルエステル化し、L乳酸のメチルエステルとD乳酸のメチルエステルとをガスクロマトグラフィー分析機で分析する方法により算出した。 In the present invention, as described later, the D-form content of the polylactic acid resin (A) is such that L lactic acid obtained by decomposing the polylactic acid resin (A) and D lactic acid are all methyl esterified, and the methyl of L lactic acid is obtained. It calculated by the method of analyzing ester and methyl ester of D lactic acid with a gas chromatography analyzer.
本発明に用いるポリ乳酸樹脂(A)としては、市販の各種ポリ乳酸樹脂のうち、D体含有量が本発明で規定する範囲のポリ乳酸樹脂を用いることができる。
また、ポリ乳酸樹脂(A)として、乳酸の環状2量体であるラクチドのうち、D体含有量の充分低いL−ラクチド、または、L体含有量の充分低いD−ラクチドを原料に用いて、作製したものを使用することもできる。
さらに、本発明においては、ポリ乳酸樹脂(A)として、2種以上のポリ乳酸樹脂を組み合わせてもよい。この場合、D体含有量が本発明で規定する範囲外であるポリ乳酸樹脂、たとえば、D体含有量が0.6%を超えるポリ乳酸樹脂を併用してもよく、このようなポリ乳酸樹脂と、本発明で規定するD体含有量を満足するポリ乳酸樹脂とを組み合わせて得られるポリ乳酸樹脂(A)において、そのD体含有量が0.6%以下であればよい。同様に、ポリ乳酸樹脂(A)を構成するポリ乳酸樹脂として、D体含有量が99.4%未満のポリ乳酸樹脂を併用してもよく、組み合わせて得られるポリ乳酸樹脂(A)において、そのD体含有量が99.4%以上であればよい。
As polylactic acid resin (A) used for this invention, polylactic acid resin of the range which D body content prescribes | regulates by this invention among various commercially available polylactic acid resins can be used.
Moreover, as a polylactic acid resin (A), among lactide which is a cyclic dimer of lactic acid, L-lactide having a sufficiently low D-form content or D-lactide having a sufficiently low L-form content is used as a raw material. The produced one can also be used.
Furthermore, in this invention, you may combine 2 or more types of polylactic acid resin as a polylactic acid resin (A). In this case, a polylactic acid resin having a D-form content outside the range specified in the present invention, for example, a polylactic acid resin having a D-form content exceeding 0.6% may be used in combination. And the polylactic acid resin (A) obtained by combining the polylactic acid resin satisfying the D-form content specified in the present invention, the D-form content may be 0.6% or less. Similarly, as a polylactic acid resin constituting the polylactic acid resin (A), a polylactic acid resin having a D-form content of less than 99.4% may be used in combination. In the polylactic acid resin (A) obtained in combination, The D body content should just be 99.4% or more.
本発明において、ポリ乳酸樹脂(A)の190℃、荷重21.2Nにおけるメルトフローレート(例えば、JIS規格K−7210(試験条件4)による値)は、0.1〜50g/10分であることが好ましく、0.2〜20g/10分であることがより好ましく、0.5〜10g/10分であることがさらに好ましい。メルトフローレートが50g/10分を超える場合は、溶融粘度が低すぎて成形物の機械的特性や耐熱性が劣る場合がある。また、メルトフローレートが0.1g/10分未満の場合は成形加工時の負荷が高くなって、操業性が低下する場合がある。 In the present invention, the polylactic acid resin (A) has a melt flow rate (for example, a value according to JIS standard K-7210 (test condition 4)) at 190 ° C. and a load of 21.2 N of 0.1 to 50 g / 10 minutes. It is preferably 0.2 to 20 g / 10 minutes, and more preferably 0.5 to 10 g / 10 minutes. When the melt flow rate exceeds 50 g / 10 min, the melt viscosity is too low, and the mechanical properties and heat resistance of the molded product may be inferior. On the other hand, when the melt flow rate is less than 0.1 g / 10 minutes, the load at the time of molding increases, and the operability may be lowered.
ポリ乳酸樹脂(A)は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される。また、ポリ乳酸樹脂(A)のメルトフローレートを所定の範囲に調節する方法として、メルトフローレートが大きすぎる場合は、少量の鎖長延長剤、例えば、ジイソシアネート化合物、ビスオキサゾリン化合物、エポキシ化合物、酸無水物等を用いて樹脂の分子量を増大させる方法が挙げられる。逆に、メルトフローレートが小さすぎる場合はメルトフローレートの大きなポリエステル樹脂や低分子量化合物と混合する方法が挙げられる。 The polylactic acid resin (A) is produced by a known melt polymerization method or by further using a solid phase polymerization method. As a method for adjusting the melt flow rate of the polylactic acid resin (A) to a predetermined range, when the melt flow rate is too large, a small amount of chain extender, for example, a diisocyanate compound, a bisoxazoline compound, an epoxy compound, The method of increasing the molecular weight of resin using an acid anhydride etc. is mentioned. Conversely, when the melt flow rate is too small, a method of mixing with a polyester resin or a low molecular weight compound having a large melt flow rate can be used.
本発明の樹脂組成物には、ポリ乳酸樹脂(A)の結晶化を促進することを目的として結晶核剤(B)を含有する。
結晶核剤として用いる化合物については特に限定されず、種々のものを用いることができる。市販品の結晶核剤としては、例えば、川研ファインケミカル社製WX−1、新日本理化社製TF−1、アデカ社製T−1287N、トヨタ社製マスターバッチKX238Bなどが挙げられる。具体的な化合物としては、その結晶化促進効果の点から、有機アミド化合物、有機ヒドラジド化合物、カルボン酸エステル系化合物、有機スルホン酸塩、フタロシアニン系化合物、メラミン系化合物、および有機ホスホン酸塩から選ばれる1種以上を用いることが好ましい。
The resin composition of the present invention contains a crystal nucleating agent (B) for the purpose of promoting crystallization of the polylactic acid resin (A).
The compound used as the crystal nucleating agent is not particularly limited, and various compounds can be used. Examples of commercially available crystal nucleating agents include WX-1 manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., TF-1 manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., T-1287N manufactured by Adeka Co., Ltd., and master batch KX238B manufactured by Toyota. Specific compounds are selected from organic amide compounds, organic hydrazide compounds, carboxylic acid ester compounds, organic sulfonates, phthalocyanine compounds, melamine compounds, and organic phosphonates in terms of their crystallization promoting effects. It is preferable to use one or more selected from the above.
有機アミド化合物としては、下記一般式(1)、(2)で表される化合物が、また有機ヒドラジド化合物としては、一般式(3)で表される化合物が好ましい。
R1−(CONH−R2)a (1)
[式中、R1は炭素数2〜30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、飽和あるいは不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。R2は炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基あるいはシクロアルケニル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、あるいは、式(a)〜(d)のいずれかで表される基を表し、1つ以上の水素原子がヒドロキシル基で置換されてもよい。aは2〜6の整数を表す。]
R9−(NHCO−R10)f (2)
[式中、R9は炭素数2〜30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。R10は前記のR2と同義である。fは2〜6の整数を表す。]
R11−(CONHNHCO−R12)h (3)
[式中、R11は炭素数2〜30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。R12は前記のR2と同義である。hは2〜6の整数を表す。]
As the organic amide compound, compounds represented by the following general formulas (1) and (2) are preferable, and as the organic hydrazide compound, a compound represented by the general formula (3) is preferable.
R 1- (CONH-R 2 ) a (1)
[Wherein, R 1 represents a saturated or unsaturated aliphatic chain having 2 to 30 carbon atoms, a saturated or unsaturated aliphatic ring, or an aromatic ring. R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms or a cycloalkenyl group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, or the formula (a) Represents a group represented by any one of (d), and one or more hydrogen atoms may be substituted with a hydroxyl group. a represents an integer of 2 to 6. ]
R 9 - (NHCO-R 10 ) f (2)
[Wherein R 9 represents a saturated or unsaturated fatty chain having 2 to 30 carbon atoms, an unsaturated alicyclic ring, or an aromatic ring. R 10 has the same meaning as R 2 described above. f represents an integer of 2-6. ]
R 11 - (CONHNHCO-R 12 ) h (3)
[Wherein R 11 represents a saturated or unsaturated fatty chain having 2 to 30 carbon atoms, an unsaturated alicyclic ring, or an aromatic ring. R 12 has the same meaning as R 2 described above. h represents an integer of 2 to 6. ]
一般式(1)〜(3)で表される具体的な化合物としては、例えば、ヘキサメチレンビス−9、10−ジヒドロキシステアリン酸ビスアミド、p−キシリレンビス−9、10ジヒドロキシステアリン酸アミド、デカンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、ヘキサンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジアニリド、N,N′,N″−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、トリメシン酸トリス(t−ブチルアミド)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジアニリド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、N,N′−ジベンゾイル−1,4−ジアミノシクロヘキサン、N,N′−ジシクロヘキサンカルボニル−1,5−ジアミノナフタレン、エチレンビスステアリン酸アミド、N,N′−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジドなどがあげられる。 Specific compounds represented by the general formulas (1) to (3) include, for example, hexamethylene bis-9, 10-dihydroxy stearic acid bisamide, p-xylylene bis-9, 10 dihydroxy stearic acid amide, decanedicarboxylic acid. Dibenzoylhydrazide, hexanedicarboxylic acid dibenzoylhydrazide, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid dicyclohexylamide, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dianilide, N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide, trimesic acid tris (t -Butylamide), 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid dianilide, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dicyclohexylamide, N, N'-dibenzoyl-1,4-diaminocyclohexane, N, N'-dicyclohexanecarbonyl-1, - diaminonaphthalene, ethylene bis-stearic acid amide, N, N'-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide, octane dicarboxylic acid dibenzoyl hydrazide and the like.
このうち、樹脂中への分散性および耐熱性の面から、N,N′,N″−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、N,N′−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジドが好ましく、さらに、N,N′,N″−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、N,N′−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミドが特に好ましい。 Of these, N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide, N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide, octanedicarboxylic acid are preferred in view of dispersibility in the resin and heat resistance. Dibenzoyl hydrazide is preferable, and N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide and N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide are particularly preferable.
カルボン酸エステル系化合物としては、種々のものを用いることができるが、例えば、脂肪族ビスヒドロキシカルボン酸エステル等が好ましい。 Various compounds can be used as the carboxylic acid ester-based compound, and for example, aliphatic bishydroxycarboxylic acid esters are preferable.
有機スルホン酸塩としては、スルホイソフタル酸塩など、種々のものを用いることができるが、中でも、5−スルホイソフタル酸ジメチル金属塩が、結晶化促進効果の点から好ましい。さらに、バリウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、ナトリウム塩などが好ましい。 As the organic sulfonate, various compounds such as sulfoisophthalate can be used, and among them, dimethyl metal salt of 5-sulfoisophthalic acid is preferable from the viewpoint of the effect of promoting crystallization. Furthermore, barium salt, calcium salt, strontium salt, potassium salt, rubidium salt, sodium salt and the like are preferable.
フタロシアニン系化合物としては、種々のものをも用いることができるが、遷移金属錯
体を用いることが好ましく、中でも、銅フタロシアニンが結晶化促進効果の点から好ましい。
メラミン系化合物としては、種々のものを用いることができるが、結晶化促進効果の点から、メラミンシアヌレートを用いることが好ましい。
有機ホスホン酸塩としては、フェニルホスホン酸塩が、結晶化促進効果の点から好ましい。そのうち、特にフェニルホスホン酸亜鉛が好ましい。
結晶核剤(B)としては、これらのものを単独、あるいは、2種以上を併用して配合することができる。なお、これら有機系の結晶核剤(B)に対して、無機系の各種結晶核剤を併用しても構わない。
Although various compounds can be used as the phthalocyanine compound, it is preferable to use a transition metal complex, and among them, copper phthalocyanine is preferable from the viewpoint of the effect of promoting crystallization.
Various compounds can be used as the melamine compound, but melamine cyanurate is preferably used from the viewpoint of the crystallization promoting effect.
As the organic phosphonate, phenylphosphonate is preferable from the viewpoint of the crystallization promoting effect. Of these, zinc phenylphosphonate is particularly preferred.
As the crystal nucleating agent (B), these can be used alone or in combination of two or more. Note that various inorganic crystal nucleating agents may be used in combination with these organic crystal nucleating agents (B).
本発明において結晶核剤(B)の配合量は、ポリ乳酸樹脂(A)95〜50質量部に対して、0.03〜5質量部であることが必要であり、0.1〜4質量部であることが好ましい。結晶核剤(B)の含有量が0.03質量部未満であると、配合することの効果が乏しい。一方、含有量が5質量部を超えると、結晶核剤としての効果が飽和し、経済的に不利であるだけでなく、生分解後の残渣分が増大するため、環境面でも好ましくない。 In this invention, the compounding quantity of a crystal nucleating agent (B) needs to be 0.03-5 mass parts with respect to polylactic acid resin (A) 95-50 mass parts, and 0.1-4 mass Part. If the content of the crystal nucleating agent (B) is less than 0.03 parts by mass, the effect of blending is poor. On the other hand, when the content exceeds 5 parts by mass, the effect as a crystal nucleating agent is saturated, which is not only economically disadvantageous, but also increases the residue after biodegradation, which is not preferable in terms of environment.
本発明の樹脂組成物は、成形体の剛性、耐衝撃性を向上させることを目的として、ガラス繊維(C)を配合する。ガラス繊維(C)における繊維断面の長径と繊維断面の短径との比率(繊維断面の長径/短径)は1.5〜10であることが必要であり、2.0〜6.0であることが好ましい。この比率が1.5未満では、耐衝撃性を向上させる効果が少なく、また、この比率が10を超えるガラス繊維は製造することは困難である。
本発明で使用するガラス繊維(C)は、繊維断面の長径/短径が1.5〜10であるため、その断面は扁平形状であり、具体的な扁平断面形状としては、ひょうたん型、まゆ型、長円型、楕円型、矩形またはこれらに類似する形状が挙げられる。
また、ガラス繊維(C)における繊維断面の長径は、10〜50μmであることが好ましく、15〜40μmであることがより好ましく、20〜35μmであることがさらに好ましい。
さらに、ガラス繊維(C)の平均繊維長と平均繊維径の比(アスペクト比)は、2〜200であることが好ましく、2.5〜150であることがより好ましく、3〜120であることがさらに好ましい。アスペクト比が2未満であると機械的強度の向上効果が小さく、一方、200を超えると異方性が大きくなる他、成形品外観も悪化するようになる。なお、扁平断面を有するガラス繊維の平均繊維径とは、扁平断面形状を同一面積の真円形に換算したときの数平均繊維径をいう。
また、本発明に使用するガラス繊維(C)の組成は、Eガラスのような一般的なガラス繊維と同じ組成でよく、またガラス繊維にできるものであればどのような組成でも使用可能であり、特に限定されるものではない。
The resin composition of this invention mix | blends glass fiber (C) for the purpose of improving the rigidity and impact resistance of a molded object. The ratio (major axis / minor axis of the fiber cross section) of the major axis of the fiber cross section and the minor axis of the fiber cross section in the glass fiber (C) needs to be 1.5 to 10, and is 2.0 to 6.0. Preferably there is. If this ratio is less than 1.5, the effect of improving impact resistance is small, and it is difficult to produce glass fibers having this ratio exceeding 10.
The glass fiber (C) used in the present invention has a fiber cross section having a major axis / minor axis of 1.5 to 10, so that the cross section is a flat shape. Specific examples of the flat cross sectional shape include a gourd shape, eyebrows A shape, an ellipse shape, an ellipse shape, a rectangle, or a shape similar to these is mentioned.
Moreover, it is preferable that the long diameter of the fiber cross section in glass fiber (C) is 10-50 micrometers, It is more preferable that it is 15-40 micrometers, It is further more preferable that it is 20-35 micrometers.
Furthermore, the ratio of the average fiber length and the average fiber diameter (aspect ratio) of the glass fiber (C) is preferably 2 to 200, more preferably 2.5 to 150, and 3 to 120. Is more preferable. When the aspect ratio is less than 2, the effect of improving the mechanical strength is small. On the other hand, when the aspect ratio exceeds 200, the anisotropy is increased and the appearance of the molded product is deteriorated. In addition, the average fiber diameter of the glass fiber which has a flat cross section means the number average fiber diameter when converting a flat cross section shape into the perfect circle of the same area.
The composition of the glass fiber (C) used in the present invention may be the same as that of a general glass fiber such as E glass, and any composition can be used as long as it can be made into a glass fiber. There is no particular limitation.
本発明においてガラス繊維(C)の配合量は、ポリ乳酸樹脂(A)95〜50質量部に対して、20〜40質量部であることが必要である。ガラス繊維(C)の配合量が20質量部未満の場合には、成形体に剛性、耐衝撃性を付与する効果を十分に発揮することができず、また、特に薄肉成形品においては、その成形性が劣るとともに、それに耐熱性を付与することができない。一方、配合量が40質量部を超えると、成形品の外観が悪化する上に、樹脂組成物の製造が困難である。 In this invention, the compounding quantity of glass fiber (C) needs to be 20-40 mass parts with respect to polylactic acid resin (A) 95-50 mass parts. When the blending amount of the glass fiber (C) is less than 20 parts by mass, the effect of imparting rigidity and impact resistance to the molded body cannot be sufficiently exhibited, and particularly in a thin-walled molded product, While formability is inferior, heat resistance cannot be imparted thereto. On the other hand, if the blending amount exceeds 40 parts by mass, the appearance of the molded product is deteriorated, and the production of the resin composition is difficult.
本発明においては、ポリ乳酸樹脂(A)の結晶化を促進する方法として、上記のようにポリ乳酸樹脂(A)に結晶核剤(B)を配合する方法以外に、ポリ乳酸樹脂(A)を(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)と過酸化物(E)によって、架橋する方法を採ることもできる。また、ポリ乳酸樹脂(A)を(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)と過酸化物(E)によって架橋して得られる架橋ポリ乳酸樹脂に、結晶核剤(B)を配合してもよい。 In the present invention, as a method for promoting the crystallization of the polylactic acid resin (A), in addition to the method of blending the crystal nucleating agent (B) with the polylactic acid resin (A) as described above, the polylactic acid resin (A) Can be cross-linked by the (meth) acrylic acid ester compound (D) and the peroxide (E). Further, the crystal nucleating agent (B) may be blended with a crosslinked polylactic acid resin obtained by crosslinking the polylactic acid resin (A) with a (meth) acrylic acid ester compound (D) and a peroxide (E). .
本発明において、(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)は、前述のように、樹脂組成物の結晶化を促進し、耐熱性を改善することを目的として配合されるものである。
具体的な化合物としては、ポリ乳酸樹脂(A)との反応性が高く、モノマーが残りにくく、かつ、毒性が少なく、樹脂の着色も少ないことから、分子内に2個以上の(メタ)アクリル基を有するか、または、1個以上の(メタ)アクリル基と1個以上のグリシジル基もしくはビニル基を有する化合物が好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル化合物(C)の具体例としては、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリセロールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリロキシポリエチレングリコールモノアクリレート、アリロキシ(ポリ)エチレングリコールモノメタクリレート、(ポリ)エチレングリコールジメタクリレート、(ポリ)エチレングリコールジアクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジメタクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジアクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジメタクリレート、または、これらのアルキレングリコール部が様々な長さのアルキレンの共重合体、ブタンジオールメタクリレート、ブタンジオールアクリレート等が挙げられる。
In the present invention, the (meth) acrylic acid ester compound (D) is blended for the purpose of promoting crystallization of the resin composition and improving heat resistance, as described above.
Specific compounds include two or more (meth) acrylic molecules in the molecule because of high reactivity with the polylactic acid resin (A), less monomer, less toxicity, and less resin coloring. Compounds having a group or having one or more (meth) acrylic groups and one or more glycidyl groups or vinyl groups are preferred.
Specific examples of the (meth) acrylic ester compound (C) include glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycerol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, allyloxy polyethylene glycol monoacrylate, allyloxy (poly) ethylene. Glycol monomethacrylate, (poly) ethylene glycol dimethacrylate, (poly) ethylene glycol diacrylate, (poly) propylene glycol dimethacrylate, (poly) propylene glycol diacrylate, (poly) tetramethylene glycol dimethacrylate, or alkylenes thereof Copolymers of alkylenes with various glycol lengths, butanediol methacrylate, butanediol Acrylate, and the like.
(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)の添加量は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、0.01〜20質量部であることが必要であり、0.05〜1質量部であることが好ましい。添加量が0.01質量部未満では、目的とする耐熱性が得られず、また、添加量が20質量部を超えると、混練時の操業性が低下する。 The addition amount of the (meth) acrylic acid ester compound (D) needs to be 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A), and 0.05 to 1 part by mass. It is preferable that If the addition amount is less than 0.01 parts by mass, the desired heat resistance cannot be obtained, and if the addition amount exceeds 20 parts by mass, the operability during kneading decreases.
本発明において、過酸化物(E)は、(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)とポリ乳酸樹脂(A)との反応を促進し、耐熱性を改善することを目的として配合されるものである。
過酸化物(E)の具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、ビス(ブチルパーオキシ)トリメチルシクロヘキサン、ビス(ブチルパーオキシ)シクロドデカン、ブチルビス(ブチルパーオキシ)バレレート、ジクミルパーオキサイド、ブチルパーオキシベンゾエート、ジブチルパーオキサイド、ビス(ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジメチルジ(ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジメチルジ(ブチルパーオキシ)ヘキシン、ブチルパーオキシクメンなどが挙げられる。
In the present invention, the peroxide (E) is blended for the purpose of promoting the reaction between the (meth) acrylic ester compound (D) and the polylactic acid resin (A) and improving the heat resistance. is there.
Specific examples of the peroxide (E) include benzoyl peroxide, bis (butylperoxy) trimethylcyclohexane, bis (butylperoxy) cyclododecane, butylbis (butylperoxy) valerate, dicumyl peroxide, butylperoxy Examples thereof include benzoate, dibutyl peroxide, bis (butylperoxy) diisopropylbenzene, dimethyldi (butylperoxy) hexane, dimethyldi (butylperoxy) hexyne, and butylperoxycumene.
過酸化物(E)の添加量は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、0.02〜20質量部であることが必要であり、0.1〜10質量部であることが好ましい。添加量が0.02質量部未満では、目的とする効果が得られず、また、添加量が20質量部を超えると、混練時の操業性が低下する場合がある。 The added amount of the peroxide (E) is required to be 0.02 to 20 parts by mass, and 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A). preferable. If the addition amount is less than 0.02 parts by mass, the intended effect cannot be obtained, and if the addition amount exceeds 20 parts by mass, the operability during kneading may decrease.
ポリ乳酸樹脂(A)と結晶核剤(B)とガラス繊維(C)とを混合したり、ポリ乳酸樹脂(A)と(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)と過酸化物(E)とを溶融混練したり、さらにこれらに結晶核剤(B)、ガラス繊維(C)、後述する反応性化合物(F)を混合する手段は、特に限定されないが、一軸あるいは二軸の押出機を用いて溶融混練する方法を挙げることができる。混練状態をよくする意味で二軸の押出機を使用することが好ましい。混練温度は(ポリ乳酸樹脂(A)の融点+5℃)〜(ポリ乳酸樹脂(A)の融点+100℃)の範囲が、また、混練時間は20秒〜30分が好ましい。この範囲より低温や短時間であると、混練や反応が不充分となったり、逆に、高温や長時間であると樹脂の分解や着色が起きる場合があり、ともに好ましくない。 Polylactic acid resin (A), crystal nucleating agent (B) and glass fiber (C) are mixed, or polylactic acid resin (A), (meth) acrylic acid ester compound (D) and peroxide (E) There is no particular limitation on the means for melt-kneading, and further mixing the crystal nucleating agent (B), the glass fiber (C), and the reactive compound (F) to be described later, but a uniaxial or biaxial extruder is used. And a method of melt kneading. In order to improve the kneading state, it is preferable to use a twin screw extruder. The kneading temperature is preferably in the range of (melting point of polylactic acid resin (A) + 5 ° C.) to (melting point of polylactic acid resin (A) + 100 ° C.), and the kneading time is preferably from 20 seconds to 30 minutes. When the temperature is lower than this range or for a short time, kneading or reaction becomes insufficient. On the other hand, when the temperature is high or for a long time, the resin may be decomposed or colored.
本発明において、樹脂組成物は反応性化合物(F)を含有することが好ましい。反応性化合物(F)を含有させることにより、樹脂組成物の耐久性を向上させ、その難燃性、および、耐熱性を長期間、安定的に維持することができる。
本発明において反応性化合物(F)は、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、およびオキサゾリン化合物から選ばれる1種以上である。
In the present invention, the resin composition preferably contains a reactive compound (F). By containing the reactive compound (F), the durability of the resin composition can be improved, and the flame retardancy and heat resistance can be stably maintained for a long period of time.
In the present invention, the reactive compound (F) is at least one selected from carbodiimide compounds, epoxy compounds, and oxazoline compounds.
カルボジイミド化合物としては、種々のものを用いることができ、分子中に1個以上のカルボジイミド基を持つものであれば特に限定されず、例えば、脂肪族モノカルボジイミド、脂肪族ポリカルボジイミド、脂環族モノカルボジイミド、脂環族ポリカルボジイミド、芳香族モノカルボジイミド、あるいは、芳香族ポリカルボジイミドなど、この範囲の全てのものを用いることができる。さらに、分子内に各種複素環、あるいは、各種官能基を持つものであっても構わない。
カルボジイミド化合物を製造する方法としては、特に限定されず、イソシアネート化合物を原料に製造する方法など、多くの方法が挙げられる。
カルボジイミド化合物としては、イソシアネート基を分子内に有するカルボジイミド化合物、およびイソシアネート基を分子内に有していないカルボジイミド化合物のどちらも区別無く用いることができる。
カルボジイミド化合物のカルボジイミド骨格としては、N,N′−ジ−o−トリイルカルボジイミド、N,N′−ジオクチルデシルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,6−ジメチルフェニルカルボジイミド、N−トリイル−N′−シクロヘキシルカルボジイミド、N−トリイル−N′−フェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−p−ニトロフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−p−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、N,N′−ジ−p−トリイルカルボジイミド、p−フェニレン−ビス−ジ−o−トリイルカルボジイミド、4,4′−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、テトラメチルキシリレンカルボジイミド、N,N−ジメチルフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドなど、多くのカルボジイミド骨格が挙げられる。
As the carbodiimide compound, various compounds can be used and are not particularly limited as long as they have one or more carbodiimide groups in the molecule. For example, aliphatic monocarbodiimide, aliphatic polycarbodiimide, alicyclic mono Any substance in this range such as carbodiimide, alicyclic polycarbodiimide, aromatic monocarbodiimide, or aromatic polycarbodiimide can be used. Furthermore, you may have various heterocyclic rings or various functional groups in a molecule | numerator.
It does not specifically limit as a method of manufacturing a carbodiimide compound, Many methods, such as the method of manufacturing an isocyanate compound as a raw material, are mentioned.
As the carbodiimide compound, a carbodiimide compound having an isocyanate group in the molecule and a carbodiimide compound having no isocyanate group in the molecule can be used without distinction.
As the carbodiimide skeleton of the carbodiimide compound, N, N′-di-o-triylcarbodiimide, N, N′-dioctyldecylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-dimethylphenylcarbodiimide, N-triyl-N '-Cyclohexylcarbodiimide, N-triyl-N'-phenylcarbodiimide, N, N'-di-p-nitrophenylcarbodiimide, N, N'-di-p-hydroxyphenylcarbodiimide, N, N'-di-cyclohexylcarbodiimide N, N'-di-p-triylcarbodiimide, p-phenylene-bis-di-o-triylcarbodiimide, 4,4'-dicyclohexylmethanecarbodiimide, tetramethylxylylenecarbodiimide, N, N-dimethylphenylcarbodiimide , N, N′-di-2, - diisopropyl phenyl carbodiimide, include many carbodiimide skeleton.
カルボジイミド化合物の具体例としては、多くのものが挙げられるが、例えば、前記分類の脂環族モノカルボジイミドとしては、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどが挙げられ、また、前記分類の脂環族ポリカルボジイミドとしては、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートに由来するポリカルボジイミドなどが挙げられ、また、前記分類の芳香族モノカルボジイミドとしては、N,N′−ジフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドなどが挙げられ、また、前記分類の芳香族ポリカルボジイミドとしては、フェニレン−p−ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミド、1,3,5−トリイソプロピル−フェニレン−2,4−ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミドなどが挙げられる。
なお、ポリカルボジイミドにおいては、その分子の両端あるいは分子中の任意の部位が、イソシアネート基等の官能基を有する、あるいは、分子鎖が分岐しているなど他の部位と異なる分子構造となっていても構わない。
Specific examples of the carbodiimide compound include many compounds. Examples of the alicyclic monocarbodiimide of the above classification include dicyclohexyl carbodiimide, and examples of the alicyclic polycarbodiimide of the above classification include 4 , 4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and the like, and the aromatic monocarbodiimide of the above classification includes N, N'-diphenylcarbodiimide, N, N'-di-2,6-diisopropylphenyl. Examples of the aromatic polycarbodiimide of the above classification include polycarbodiimide derived from phenylene-p-diisocyanate and polycarbodiimide derived from 1,3,5-triisopropyl-phenylene-2,4-diisocyanate. Such as soil and the like.
In polycarbodiimide, both ends of the molecule or any part of the molecule has a functional structure such as an isocyanate group or a molecular structure different from other parts such as branched molecular chains. It doesn't matter.
反応性化合物(F)の添加量は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましく、0.2〜5質量部であることがより好ましい。添加量が0.1質量部未満では目的とする耐久性が得られない場合があり、また、添加量が20質量部を超えると、耐熱性が低下し、また経済的にも好ましくなく、さらには、色調が大きく損なわれる場合もある。 The addition amount of the reactive compound (F) is preferably 0.1 to 10 parts by mass and more preferably 0.2 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A). . If the addition amount is less than 0.1 parts by mass, the intended durability may not be obtained, and if the addition amount exceeds 20 parts by mass, the heat resistance is lowered and is not economically preferable. The color tone may be greatly impaired.
本発明の樹脂組成物には、その特性を大きく損なわない限りにおいて、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、無機充填材、植物繊維、強化繊維、耐候剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、耐衝撃剤、相溶化剤などを配合することができる。 In the resin composition of the present invention, the pigment, heat stabilizer, antioxidant, inorganic filler, vegetable fiber, reinforcing fiber, weathering agent, plasticizer, lubricant, mold release agent, as long as the properties are not significantly impaired. An antistatic agent, an impact resistance agent, a compatibilizing agent and the like can be blended.
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物などが例示される。
無機充填材としては、例えば、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、アルミナ、マグネシア、ケイ酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属ウイスカー、セラミックウイスカー、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、グラファイト、炭素繊維、層状珪酸塩などが例示される。層状珪酸塩を配合することにより、樹脂組成物のガスバリア性を改善することができる。
植物繊維としては、例えば、ケナフ繊維、竹繊維、ジュート繊維、その他のセルロース系繊維などが例示される。
強化繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、液晶ポリマー繊維などの有機強化繊維などが挙げられる。
可塑剤としては、例えば、脂肪族エステル誘導体または脂肪族ポリエーテル誘導体から選ばれた1種以上の可塑剤などが挙げられる。具体的な化合物としては、例えば、グリセリンジアセトモノカプレート、グリセリンジアセトモノラウレートなどが挙げられる。可塑剤を配合することにより、結晶核剤(B)のポリ乳酸樹脂(A)への分散を促進することができる。
滑剤としては、各種カルボン酸系化合物を用いることができ、中でも、各種脂肪酸金属塩、特に、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどが好ましい。
離型剤としては、各種カルボン酸系化合物、中でも、各種脂肪酸エステル、各種脂肪酸アミドなどが、好適に用いられる。
耐衝撃剤としては、特に限定されず、コアシェル型構造を持つ(メタ)アクリル酸エステル系耐衝撃剤など、種々のものを用いることが出来る。具体的な市販の商品としては、例えば、三菱レイヨン製メタブレンシリーズなどが挙げられる。
相溶化剤としては、特に限定されないが、例えば、オレフィン系共重合樹脂を主鎖に持つグラフト共重合体が挙げられ、具体的な化合物としては、例えば、ポリ(エチレン/グリシジルメタクリレート)−ポリメチルメタクリレートグラフト共重合体、あるいは、ポリ(エチレン/グリシジルメタクリレート)−ポリ(アクリロニトリル/スチレン)グラフト共重合体などが挙げられる。具体的な市販の商品としては、例えば、日本油脂製モディパーシリーズなどが挙げられる。
Examples of heat stabilizers and antioxidants include hindered phenols, hindered amines, sulfur compounds, copper compounds, alkali metal halides, and the like.
Examples of inorganic fillers include talc, mica, calcium carbonate, zinc carbonate, wollastonite, alumina, magnesia, calcium silicate, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, magnesium silicate, glass balloon, and carbon black. Zinc oxide, antimony trioxide, zeolite, hydrotalcite, metal fiber, metal whisker, ceramic whisker, potassium titanate, boron nitride, graphite, carbon fiber, layered silicate, etc. are exemplified. The gas barrier property of a resin composition can be improved by mix | blending layered silicate.
Examples of plant fibers include kenaf fibers, bamboo fibers, jute fibers, and other cellulosic fibers.
Examples of reinforcing fibers include organic reinforcing fibers such as aramid fibers, polyarylate fibers, and liquid crystal polymer fibers.
Examples of the plasticizer include one or more plasticizers selected from aliphatic ester derivatives or aliphatic polyether derivatives. Specific examples of the compound include glycerin diacetomonocaprate and glycerin diacetomonolaurate. By blending the plasticizer, the dispersion of the crystal nucleating agent (B) into the polylactic acid resin (A) can be promoted.
As the lubricant, various carboxylic acid compounds can be used, and among them, various fatty acid metal salts, particularly magnesium stearate, calcium stearate and the like are preferable.
As the release agent, various carboxylic acid compounds, among them, various fatty acid esters, various fatty acid amides, and the like are preferably used.
The impact resistance agent is not particularly limited, and various materials such as a (meth) acrylic acid ester impact resistance agent having a core-shell structure can be used. Specific commercial products include, for example, Mitsubishi Rayon's Metabrene series.
Although it does not specifically limit as a compatibilizing agent, For example, the graft copolymer which has an olefin type copolymer resin in a principal chain is mentioned, For example, as a specific compound, poly (ethylene / glycidyl methacrylate) -polymethyl is mentioned, for example. Examples thereof include a methacrylate graft copolymer and a poly (ethylene / glycidyl methacrylate) -poly (acrylonitrile / styrene) graft copolymer. Specific examples of commercially available products include, for example, Nippon Oil & Fats Modiper Series.
また、本発明の樹脂組成物に、ポリ乳酸樹脂(A)以外の樹脂を配合して、ポリ乳酸樹脂(A)とのアロイとすることも可能である。
ポリ乳酸樹脂(A)のアロイ相手材となる樹脂としては、特に限定されないが、例えば、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などが挙げられる。
ポリエステルとしては、各種芳香族ポリエステル、各種脂肪族ポリエステルをはじめ多くのものが挙げられる。芳香族ポリエステルとしては、具体的には、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、脂肪族ポリエステルとしては、具体的には、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。
この他のポリエステル系のものとしては、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。
Moreover, it is also possible to mix | blend resin other than polylactic acid resin (A) with the resin composition of this invention, and to make an alloy with polylactic acid resin (A).
Although it does not specifically limit as resin used as the alloy partner material of polylactic acid resin (A), For example, polyolefin, polyester, polyamide, polycarbonate, polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly (acrylonitrile-butadiene-styrene) copolymer , Liquid crystal polymer, polyacetal and the like.
Examples of the polyolefin include polyethylene and polypropylene.
Examples of the polyamide include polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 11, polyamide 12, and polyamide 6T.
Examples of the polyester include various aromatic polyesters and various aliphatic polyesters. Specific examples of the aromatic polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyarylate, and polybutylene adipate terephthalate. Specific examples of the aliphatic polyester include polybutylene succinate and poly (butylene succinate). (Nate-lactic acid) copolymer, polyhydroxybutyric acid and the like.
Other polyesters include polycyclohexylene dimethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, polyethylene isophthalate terephthalate, polybutylene isophthalate terephthalate, polyethylene terephthalate / cyclohexylene dimethylene terephthalate, cyclohexyl. Examples include dimethylene isophthalate choterephthalate, copolyester composed of p-hydroxybenzoic acid residue and ethylene terephthalate residue, polytrimethylene terephthalate composed of 1,3-propanediol which is a plant-derived raw material, and the like.
本発明のポリ乳酸樹脂組成物にこれらを混合する方法は特に限定されない。 The method for mixing these with the polylactic acid resin composition of the present invention is not particularly limited.
本発明の樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション成形、インブロ、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、真空圧空成形等の成形方法により、各種成形体とすることができる。すなわち、射出成形してなる成形体、あるいは、押出し成形してなるフィルム、シート、および、これらフィルム、シートから加工してなる成形体、あるいは、ブロー成形してなる中空体、および、この中空体から加工してなる成形体などとすることができる。 The resin composition of the present invention can be molded into various molded products by molding methods such as injection molding, blow molding, extrusion molding, inflation molding, inbro, foamed sheet molding, and vacuum molding, pressure molding, and vacuum / pressure molding after sheet processing. It can be. That is, a molded body formed by injection molding, or a film or sheet formed by extrusion molding, a molded body processed from these films or sheets, or a hollow body formed by blow molding, and the hollow body It can be set as the molded object etc. which are processed from.
本発明においては、とりわけ、射出成形法を採ることが好ましく、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形、射出プレス成形等も採用できる。本発明の樹脂組成物に適した射出成形条件の一例を挙げれば、シリンダ温度を樹脂組成物の融点または流動開始温度以上、好ましくは170〜250℃、最適には170〜230℃の範囲とし、また、金型温度は樹脂組成物の(融点−40℃)以下とするのが適当である。シリンダ温度が低すぎると成形品にショートが発生するなど操業性が不安定になったり、過負荷に陥りやすく、逆に、成形温度が高すぎると樹脂組成物が分解し、得られる成形体の強度が低下したり、着色する等の問題が発生しやすく、ともに好ましくない場合がある。 In the present invention, it is particularly preferable to adopt an injection molding method, and in addition to a general injection molding method, gas injection molding, injection press molding, and the like can be employed. As an example of injection molding conditions suitable for the resin composition of the present invention, the cylinder temperature is equal to or higher than the melting point or flow start temperature of the resin composition, preferably 170 to 250 ° C, optimally in the range of 170 to 230 ° C, Further, it is appropriate that the mold temperature is not higher than (melting point−40 ° C.) of the resin composition. If the cylinder temperature is too low, the operability becomes unstable or overloading occurs, such as a short circuit in the molded product. Conversely, if the molding temperature is too high, the resin composition decomposes and the resulting molded product Problems such as reduction in strength and coloration are likely to occur, and both may be undesirable.
本発明の樹脂組成物は、成形の際に結晶化を促進させることにより、その耐熱性をさらに高めることができる。このための方法としては、例えば、射出成形時に金型内で結晶化を促進させる方法があり、その場合には、樹脂組成物のガラス転移温度以上、(融点−40℃)以下に保たれた金型内で、一定時間、成形品を保持した後、金型より取り出す方法が好適である。また、このような方法をとらずに金型より取り出された成形品であっても、あらためて、ガラス転移温度以上、(融点−40℃)以下で熱処理することにより、結晶化を促進することができる。 The heat resistance of the resin composition of the present invention can be further improved by promoting crystallization during molding. As a method for this purpose, for example, there is a method of promoting crystallization in a mold at the time of injection molding, and in that case, the glass transition temperature of the resin composition is maintained above (melting point−40 ° C.). A method in which the molded product is held for a certain period of time in the mold and then removed from the mold is preferable. Moreover, even if it is a molded article taken out from the mold without taking such a method, crystallization can be promoted by heat treatment again at a glass transition temperature or higher and (melting point −40 ° C.) or lower. it can.
本発明の成形体の具体例としては、パソコン筐体部品および筐体、携帯電話筐体部品および筐体、その他OA機器筐体部品、コネクター類等の電化製品用樹脂部品;バンパー、インストルメントパネル、コンソールボックス、ガーニッシュ、ドアトリム、天井、フロア、エンジン周りのパネル等の自動車用樹脂部品をはじめ、コンテナーや栽培容器等の農業資材や農業機械用樹脂部品;浮きや水産加工品容器等の水産業務用樹脂部品;皿、コップ、スプーン等の食器や食品容器;注射器や点滴容器等の医療用樹脂部品;ドレーン材、フェンス、収納箱、工事用配電盤等の住宅・土木・建築材用樹脂部品;花壇用レンガ、植木鉢等の緑化材用樹脂部品;クーラーボックス、団扇、玩具等のレジャー・雑貨用樹脂部品;ボールペン、定規、クリップ等の文房具用樹脂部品等が挙げられる。
また本発明の樹脂組成物は、フィルム、シート、パイプ等の押出成形品、中空成形品等とすることもできる。その例としては、農業用マルチフィルム、工事用シート、各種ブロー成形ボトルなど多数挙げられる。
Specific examples of the molded body of the present invention include personal computer casing parts and casings, mobile phone casing parts and casings, other OA equipment casing parts, resin parts for electrical appliances such as connectors; bumpers, instrument panels , Console boxes, garnishes, door trims, ceilings, floors, plastic parts for automobiles such as panels around engines, agricultural materials such as containers and cultivation containers, and plastic parts for agricultural machinery; marine products such as floats and processed fishery products containers Resin parts for use; dishes, food containers such as dishes, cups, and spoons; medical resin parts such as syringes and infusion containers; resin parts for housing, civil engineering, and building materials such as drain materials, fences, storage boxes, and distribution boards for construction; Resin parts for greening materials such as flowerbed bricks and flowerpots; Resin parts for leisure and miscellaneous goods such as cooler boxes, fan fans, toys; ballpoint pens, rulers, clicks Stationery resin parts, etc. and the like.
In addition, the resin composition of the present invention can be formed into an extrusion-molded product such as a film, a sheet or a pipe, or a hollow molded product. Examples include many agricultural multi-films, construction sheets, various blow molded bottles, and the like.
本発明の樹脂組成物は、上記のような成形品のなかでも特に薄肉成形品を成形するのに適している。なお、薄肉成形品とは、例えば家電製品や電気・電子機器の部品、および、筐体等に使用される樹脂成形品であり、通常平均肉厚が2.0mm以下、好ましくは1.0mm以下となる平板部を少なくとも一部に有する樹脂成形品をいう。 The resin composition of the present invention is particularly suitable for molding a thin-walled molded product among the molded products as described above. The thin-walled molded product is a resin molded product used for, for example, home appliances, parts of electric / electronic devices, and casings, and the average thickness is usually 2.0 mm or less, preferably 1.0 mm or less. A resin molded product having a flat plate portion at least in part.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。原料、あるいは、実施例および比較例の樹脂組成物の評価に用いた測定法は次のとおりである。
(1)D体含有量:
ポリ乳酸樹脂(A)または樹脂組成物の約0.3gを1N−水酸化カリウム/メタノール溶液6mLに加え、65℃にて充分撹拌した後、硫酸450μLを加えて、65℃にて撹拌し、ポリ乳酸を分解させた。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、孔径0.45μmのHPLC用ディスクフィルターでろ過後、HewletPackard製HP−6890SeriesGCsystemでGC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(%)とした。
(2)メルトフローレート(MFR):
ポリ乳酸樹脂(A)または樹脂組成物をJIS K7210に準拠し、190℃におい
て測定した。
(3)成形サイクル:
厚み0.8mm、幅50mm、長さ85mmの平板成形品を射出成形機において所定の成形条件で成形した際、成形品が変形なく取り出せる、最短の所要時間(射出時間+保圧時間+冷却時間)を成形サイクルとした。なお、成形サイクルが80秒を上回る場合は、成形作業性が著しく劣るだけでなく、シリンダ内に滞留する溶融樹脂の劣化の影響も大きくなり、実用上成形困難であるため、成形サイクルの見極めにおいては上限80秒とした。
(4)熱変形温度:
ISO準拠の試験片を射出成型機において所定の成形条件で成形し、ISO75に準拠し、熱変形温度を荷重1.8MPaで測定し、熱変形温度が100℃を超えるものを◎、80〜100℃を○、70〜80℃を△、70℃未満を×として評価した。
(5)曲げ弾性率:
ISO準拠の試験片を射出成型機において所定の成形条件で成形し、ISO178に準拠して測定した。
(6)シャルピー衝撃値:
ISO準拠の試験片を射出成型機において所定の成形条件で成形し、ISO179に準拠して測定した。
(7)耐久性:
成形したISO試験片を50℃50%RHの高温高湿度環境に72h曝して、ISO178に準拠して曲げ強度を測定し、暴露前の値に対する保持率が、95%以上であれば◎、80〜95%であれば○、50〜80%であれば△、50%以下であれば×として評価した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The measurement methods used for evaluation of the raw materials or the resin compositions of Examples and Comparative Examples are as follows.
(1) D-form content:
About 0.3 g of the polylactic acid resin (A) or the resin composition is added to 6 mL of 1N potassium hydroxide / methanol solution, and after sufficiently stirring at 65 ° C., 450 μL of sulfuric acid is added and stirred at 65 ° C., Polylactic acid was decomposed. 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 an HPLC disk filter having a pore size of 0.45 μm, and then subjected to GC measurement using HP-6890 Series GC system manufactured by Hewlett Packard. The ratio (%) of the peak area of D-lactic acid methyl ester in the total peak area of lactate methyl ester was calculated, and this was used as the D-form content (%).
(2) Melt flow rate (MFR):
The polylactic acid resin (A) or resin composition was measured at 190 ° C. according to JIS K7210.
(3) Molding cycle:
When a flat molded product with a thickness of 0.8 mm, width 50 mm, and length 85 mm is molded under predetermined molding conditions in an injection molding machine, the shortest required time (injection time + pressure holding time + cooling time) that the molded product can be taken out without deformation ) As the molding cycle. In addition, when the molding cycle exceeds 80 seconds, not only the molding workability is remarkably deteriorated, but also the influence of deterioration of the molten resin staying in the cylinder becomes large, and it is difficult to mold practically. Was 80 seconds.
(4) Thermal deformation temperature:
An ISO compliant test piece is molded under a predetermined molding condition in an injection molding machine, the thermal deformation temperature is measured with a load of 1.8 MPa according to ISO 75, and the thermal deformation temperature exceeds 100 ° C. The evaluation was made with ○ as ° C, 70-80 ° C as Δ, and less than 70 ° C as X.
(5) Flexural modulus:
An ISO-compliant test piece was molded under predetermined molding conditions in an injection molding machine and measured according to ISO178.
(6) Charpy impact value:
An ISO-compliant test piece was molded under predetermined molding conditions in an injection molding machine and measured according to ISO 179.
(7) Durability:
The molded ISO test piece is exposed to a high-temperature and high-humidity environment of 50 ° C. and 50% RH for 72 hours, and the bending strength is measured according to ISO 178. When it was -95%, it evaluated as (circle), 50-80%, (triangle | delta), and 50% or less evaluated as x.
実施例、比較例に用いた各種原料は次の通りである。
(1)ポリ乳酸樹脂(A)
・S−06:トヨタ社製、D体含有量=0.2%、MFR=4
・S−09:同社製、D体含有量=0.1%、MFR=6
・S−12:同社製、D体含有量=0.1%、MFR=8
・S−17:同社製、D体含有量=0.1%、MFR=11
・A−1:同社製、D体含有量=0.6%、MFR=2
・TE−4000:ユニチカ社製、D体含有量=1.4%、MFR=10
・合成例1:
D体含有量0.08%のL−ラクチド2,000g、ヘキサンジオール1.4gをガラ
ス製重合管内に入れ、窒素気流下、加熱融解した後、ジオクチル錫0.4gを加え、撹拌しながら180℃で1時間反応させた。30分後、5hPaにした後、生成したポリL−
乳酸樹脂を払い出した。得られたポリL−乳酸樹脂について、前記の測定方法によって測
定したところ、D体含有量は0.08%、MFRは15であった。
Various raw materials used in Examples and Comparative Examples are as follows.
(1) Polylactic acid resin (A)
S-06: manufactured by Toyota, D body content = 0.2%, MFR = 4
・ S-09: Made by the same company, D-form content = 0.1%, MFR = 6
S-12: manufactured by the same company, D-form content = 0.1%, MFR = 8
S-17: manufactured by the same company, D-form content = 0.1%, MFR = 11
A-1: Made by the same company, D-form content = 0.6%, MFR = 2
TE-4000: manufactured by Unitika Ltd., D-form content = 1.4%, MFR = 10
Synthesis example 1:
2,000 g of L-lactide having a D-form content of 0.08% and 1.4 g of hexanediol are placed in a glass polymerization tube, heated and melted in a nitrogen stream, 0.4 g of dioctyltin is added, and 180 g is stirred. The reaction was carried out at 1 ° C. for 1 hour. After 30 minutes, 5 hPa, and then the produced poly L-
Lactic acid resin was dispensed. When the obtained poly L-lactic acid resin was measured by the above-described measurement method, the D-form content was 0.08% and the MFR was 15.
(2)結晶核剤(B)
・トヨタ社製KX238B(ポリ乳酸ベースの結晶核剤10%含有マスターバッチ)
・N,N′−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド:川研ファインケミカル社製WX−1
・N,N′,N″−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド:新日本理化社製TF−1
・5−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム:東京化成工業社製
・オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド:アデカ社製T−1287N
(2) Crystal nucleating agent (B)
・ Toyota KX238B (Polylactic acid based crystal nucleating agent containing 10% masterbatch)
N, N'-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide: WX-1 manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.
N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide: TF-1 manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.
-Dimethyl sodium 5-sulfoisophthalate: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.-Octanedicarboxylic acid dibenzoyl hydrazide: T-1287N manufactured by Adeka Company
(3)ガラス繊維
・日東紡績社製CSG 3PA−830S(繊維断面の長径=28μm、繊維断面の短径=7μm、繊維断面の長径/短径=4、断面形状=楕円、アスペクト比=100)
・日東紡績社製CSG 3PA−820S(繊維断面の長径=28μm、繊維断面の短径=7μm、繊維断面の長径/短径=4、断面形状=楕円、アスペクト比=100)
・日東紡紡績社製CSH 3PA−850(繊維断面の長径=20μm、繊維断面の短径=10μm、繊維断面の長径/短径=2、断面形状=まゆ型、アスペクト比=100)
・オーエンスコーニング社製03JAFT592(円形断面チョップドガラス繊維、繊維径=10μm)
(3) Glass fiber CSG 3PA-830S manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd. (Fiber cross-section major axis = 28 μm, fiber cross-section minor axis = 7 μm, fiber cross-section major axis / minor axis = 4, cross-sectional shape = elliptical, aspect ratio = 100)
-CSG 3PA-820S manufactured by Nittobo Co., Ltd. (major axis of fiber section = 28 μm, minor axis of fiber section = 7 μm, major axis / minor axis of fiber section = 4, sectional shape = elliptical, aspect ratio = 100)
CSH 3PA-850 manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd. (Fiber cross-section major axis = 20 μm, fiber cross-section minor axis = 10 μm, fiber cross-section major axis / minor axis = 2, cross-sectional profile = eyebrows, aspect ratio = 100)
・ 03JAFT592 manufactured by Owens Corning (Circular section chopped glass fiber, fiber diameter = 10 μm)
(4)(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)
・エチレングリコールジメタクリレート:日本油脂社製ブレンマーPDE−50
(5)過酸化物(E)
・ジ−t−ブチルパーオキサイド:日本油脂社製パーブチルD
(6)反応性化合物(F)
・イソシアネート変性カルボジイミド:日清紡社製LA−1(イソシアネート基含有率1〜3%)
・カルボジイミド:松本油脂製薬社製EN−160
(7)架橋剤
・ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HMDIと称す。)
(4) (Meth) acrylic acid ester compound (D)
・ Ethylene glycol dimethacrylate: Bremer PDE-50 manufactured by NOF Corporation
(5) Peroxide (E)
・ Di-t-butyl peroxide: Perbutyl D manufactured by NOF Corporation
(6) Reactive compound (F)
・ Isocyanate-modified carbodiimide: LA-1 manufactured by Nisshinbo Co., Ltd. (isocyanate group content: 1 to 3%)
Carbodiimide: EN-160 manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.
(7) Crosslinking agent / hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HMDI)
実施例1
ポリ乳酸樹脂(A)としてS−12を50質量部、結晶核剤(B)としてKX238B(結晶核剤10%含有)を20質量部(結晶核剤量:2質量部)、ガラス繊維(C)としてCSG 3PA−830Sを30質量部用いて、これらをドライブレンドして二軸押出機(東芝機械社製TEM37BS型)の根元供給口から供給し、また、混練機途中から(メタ)アクリル酸エステル化合物(D)0.1質量部、過酸化物(E)0.2質量部を混合した溶液を注入し、バレル温度180℃、スクリュー回転数200rpm、吐出15kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。
得られたペレットを70℃×24時間真空乾燥したのち、東芝機械社製IS−80G型射出成形機を用いて、金型表面温度を80℃に調整し、一般物性測定用試験片(ISO型)を作製した。試験片作製の際、成形サイクルを測定した。その後、作製した試験片を各種測定に供した。また、試験片の一部は、50℃50%RHの高温高湿度環境に100h曝し、曲げ物性を測定した。
Example 1
50 parts by mass of S-12 as polylactic acid resin (A), 20 parts by mass of KX238B (containing 10% of crystal nucleating agent) as crystal nucleating agent (B) (amount of crystal nucleating agent: 2 parts by mass), glass fiber (C ) Using 30 parts by mass of CSG 3PA-830S as a dry blend and supplying them from the root supply port of a twin screw extruder (TEM37BS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), and (meth) acrylic acid from the middle of the kneader A solution in which 0.1 part by mass of the ester compound (D) and 0.2 part by mass of the peroxide (E) are mixed is injected, and the vent is formed under the conditions of a barrel temperature of 180 ° C., a screw speed of 200 rpm, and a discharge of 15 kg / h. Extrusion was carried out with effect.
The obtained pellets were vacuum dried at 70 ° C. for 24 hours, and then the surface temperature of the mold was adjusted to 80 ° C. using an IS-80G injection molding machine manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. ) Was produced. During the preparation of the test piece, the molding cycle was measured. Then, the produced test piece was used for various measurements. A part of the test piece was exposed to a high temperature and high humidity environment of 50 ° C. and 50% RH for 100 hours, and the bending properties were measured.
実施例2〜21、および比較例1〜10
ポリ乳酸樹脂、結晶核剤、ガラス繊維、(メタ)アクリル酸エステル化合物、過酸化物、あるいは、反応性化合物の配合の有無、種類、量を変えた以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレットを得た。
得られたペレットを乾燥後、射出成形によって、一般物性測定用試験片(ISO型)を作製し、同時に、成形サイクルを測定した。作製した試験片を各種測定に供した。
Examples 2 to 21 and Comparative Examples 1 to 10
Resin composition in the same manner as in Example 1 except that polylactic acid resin, crystal nucleating agent, glass fiber, (meth) acrylic acid ester compound, peroxide, or presence / absence, type and amount of reactive compound were changed. Product pellets were obtained.
After drying the obtained pellets, a test piece for general physical property measurement (ISO type) was produced by injection molding, and at the same time, the molding cycle was measured. The produced test piece was used for various measurements.
実施例1〜23、比較例1〜7の評価結果をまとめて表1と2に示す。 The evaluation results of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 7 are collectively shown in Tables 1 and 2.
表1と2から明らかなように、実施例1〜21においては、剛性、耐衝撃性、耐熱性に優れた樹脂組成物が得られ、成形性も良好であった。
また、実施例7、8においては、カルボジイミド化合物が反応性化合物として配合されているため、優れた耐久性が得られた。
なお、実施例3においては、結晶核剤配合量が5質量部と特に高いが、他の実施例と比較して、成形性における顕著な効果は、みとめられなかった。
比較例1〜4においては、ガラス繊維が配合されていないか、配合されてもその量が少ないため、いずれも、剛性、耐衝撃性に劣り、また耐熱性や成形性にも劣る結果となった。
比較例5においては、ガラス繊維の配合量が多いため、混練時の操業に支障をきたし、樹脂組成物をサンプリングすることができなかった。
比較例6、7においては、使用したガラス繊維の断面が本発明で規定する形状でないため耐衝撃性が劣り、また成形性もやや劣る結果となった。
比較例8においては、結晶核剤が規定量を満たさなかったため、また、比較例2においては、結晶核剤、(メタ)アクリル酸エステル化合物、過酸化物の配合をしていないため、耐熱性や成形性に劣る結果となった。
比較例1、9、10においては、ポリ乳酸樹脂のD体含有量が規定量を超えたため、いずれも耐熱性や成形性に劣る結果となった。
As is clear from Tables 1 and 2, in Examples 1 to 21, resin compositions excellent in rigidity, impact resistance and heat resistance were obtained, and moldability was also good.
In Examples 7 and 8, since the carbodiimide compound was blended as a reactive compound, excellent durability was obtained.
In Example 3, the compounding amount of the crystal nucleating agent was particularly high at 5 parts by mass, but no significant effect on moldability was found compared to other examples.
In Comparative Examples 1 to 4, glass fiber is not blended, or even if blended, the amount thereof is small, so both are inferior in rigidity and impact resistance, and inferior in heat resistance and moldability. It was.
In Comparative Example 5, since the amount of glass fiber was large, the operation during kneading was hindered, and the resin composition could not be sampled.
In Comparative Examples 6 and 7, since the cross section of the glass fiber used was not the shape defined in the present invention, the impact resistance was inferior and the moldability was slightly inferior.
In Comparative Example 8, the crystal nucleating agent did not satisfy the prescribed amount. In Comparative Example 2, the crystal nucleating agent, the (meth) acrylic acid ester compound, and the peroxide were not blended. As a result, the moldability was inferior.
In Comparative Examples 1, 9, and 10, since the D-form content of the polylactic acid resin exceeded the specified amount, the results were all inferior in heat resistance and moldability.
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