JP2006008972A - Resin composition, resin molded article, and method for producing resin molded article - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polylactic acid composition that is excellent in heat resistance and whose dynamic property, chemical resistance etc., are improved without deteriorating its moldability, especially to provide a polylactic acid composition whose properties as described above are made improvable without deteriorating its transparency that is a specific character of polylactic acid. <P>SOLUTION: The resin composition comprises a polymer and/or prepolymer, a polyfunctional crosslinking agent and an inorganic fine particle and is treated by high energy ray irradiation, wherein the polymer and/or prepolymer are desirably a polylactic acid and it is more desirable that the resin composition is a polylactic acid composition etc., that are composed of a polylactic acid, a polyfunctional crosslinking agent and an inorganic fine particle and is treated by high energy ray irradiation. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、樹脂組成物、樹脂成型体及び樹脂成型体の製造方法に関する。更に詳しくはポリ乳酸等のポリマー及び/又はプレポリマー、多官能性架橋剤及び無機微粒子を含み、高エネルギー線により処理されてなるポリ乳酸樹脂組成物等の樹脂組成物、その成型体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a resin composition, a resin molded body, and a method for producing a resin molded body. More specifically, a resin composition such as a polylactic acid resin composition, which contains a polymer and / or prepolymer such as polylactic acid, a polyfunctional crosslinking agent and inorganic fine particles, and is treated with high energy rays, a molded product thereof, and production thereof Regarding the method.

従来より、ポリマー或いはポリマーの前駆体であるプレポリマーの多くは、化学的に安定で、各種の成形が可能で且つ安価であるため、現在では非常に幅広い用途に大量に使用されている。しかしながら、これらポリマー類は、一般的に、耐熱性、経時的な寸法安定性(クリープ性)、力学物性(強度、弾性率)等は必ずしも十分ではなく、各種の改善が試みられている。   Conventionally, many prepolymers that are polymers or polymer precursors are chemically stable, can be molded in various ways, and are inexpensive, so that they are currently used in large quantities for a very wide range of applications. However, these polymers generally do not always have sufficient heat resistance, dimensional stability over time (creep properties), mechanical properties (strength, elastic modulus), and various improvements have been attempted.

例えば、異種モノマーの共重合、異種ポリマーのブレンド・アロイ化、或いは無機フィラー或いは有機フィラーとのコンポジット等が代表的な方法として挙げられる。しかし、異種モノマーとの共重合では重合可能なモノマーへの限定や生成ポリマーの変質があり、また、異種ポリマーのブレンドやアロイでは非相溶による不透明化、力学物性の低下、熱物性の低下等が生じる場合が多い。フィラーとのコンポジットでは、不透明化及び成形性の低下等、問題が多い。   Examples of typical methods include copolymerization of different monomers, blending / alloying of different polymers, or a composite with an inorganic filler or an organic filler. However, copolymerization with different monomers has limitations on the polymerizable monomers and alteration of the produced polymer, and blends and alloys of different polymers make it opaque due to incompatibility, decrease in mechanical properties, decrease in thermal properties, etc. Often occurs. In the composite with filler, there are many problems such as opacification and deterioration of moldability.

生分解性樹脂は使用後に微生物の活動により分解され、最終的には炭酸ガスと水になると言われており、更に原料として植物でんぷんやセルロースを利用することが出来、原油を使用する必要がなくなり、省資源や地球温暖化防止、環境保全への大きな効果が期待されている。
しかし、生分解性樹脂は非常に単純な分子構造の為に、上述したポリマーの欠点が更に顕著であり、大きく用途を広げる事が出来ておらず、早急に解決すべき問題である。
Biodegradable resins are said to be decomposed by the activity of microorganisms after use, and eventually become carbon dioxide and water, and plant starch and cellulose can be used as raw materials, eliminating the need to use crude oil Great effects on resource conservation, global warming prevention and environmental conservation are expected.
However, since the biodegradable resin has a very simple molecular structure, the above-described drawbacks of the polymer are further remarkable, and the application cannot be broadened greatly.

ポリ乳酸樹脂は原料がとうもろこしでんぷんやジャガイモのでんぷん等の再生可能な植物性でんぷんが使用でき、石油資源を使用しなくてもよく資源問題や地球温暖化に繋がる炭酸ガスの発生量のない極めて環境に優しい素材として大いに期待されている材料のひとつである。また、ポリ乳酸樹脂が他の生分解樹脂と異なる大きな特徴は非常に透明性に優れる点であり、このために透明性が必要とされる各種フィルムやシート或いは包装容器、筐体等に使用されようとしている。このポリ乳酸の透明性はポリ乳酸の成型体の結晶性に依存し、例えば100℃を超える温度で加熱すると容易にポリ乳酸は結晶化(球晶の生成)し、白化(失透)する。むろんポリ乳酸が本質的に非晶性(例えば、ポリ乳酸樹脂を構成するL-乳酸の比率が30mol%以下では本質的にポリ乳酸樹脂は非晶性となり加熱しても結晶化することがなく、白化しない。この非晶性ポリ乳酸は耐熱性(寸法安定性、耐熱変形性)に乏しく用途に限界がある。   Polylactic acid resin can be made from renewable plant starches such as corn starch and potato starch, and it does not require the use of petroleum resources, and there is no generation of carbon dioxide gas that leads to resource problems and global warming. It is one of the materials that are highly expected as an environmentally friendly material. In addition, a major feature of polylactic acid resin that is different from other biodegradable resins is that it is highly transparent. For this reason, it is used in various films, sheets, packaging containers, and casings that require transparency. I am trying to do. The transparency of the polylactic acid depends on the crystallinity of the molded product of polylactic acid. For example, when heated at a temperature exceeding 100 ° C., the polylactic acid easily crystallizes (generates spherulites) and whitens (devitrifies). Of course, polylactic acid is essentially amorphous (for example, if the ratio of L-lactic acid constituting the polylactic acid resin is 30 mol% or less, the polylactic acid resin is essentially amorphous and does not crystallize even when heated. This amorphous polylactic acid has poor heat resistance (dimensional stability, heat distortion resistance) and has limited applications.

つまり、非常に環境に優しいポリ乳酸樹脂をその特徴である透明性を維持しながら耐熱性を改善することはこれまで出来ておらず、その結果期待されながらその用途の拡大がなされなかった大きな原因である。従って、ポリ乳酸の用途拡大には、その特徴である透明性を維持しながら耐熱性を改善することが非常に重要である。   In other words, it has not been possible to improve heat resistance of polylactic acid resin, which is very environmentally friendly, while maintaining its characteristic transparency. It is. Therefore, for expanding the use of polylactic acid, it is very important to improve the heat resistance while maintaining the transparency, which is a feature of the polylactic acid.

耐熱性の改善には、従来芳香族ポリエステル成分の共重合、アミド成分の共重合、或いは他の耐熱性に優れたポリマーのブレンド等が検討されてきたが、いずれもポリ乳酸との相溶性が不十分で相分離による失透や物性の低下或いは結晶化による白化・失透が避けられず十分な改善は達成されていない。   In order to improve heat resistance, copolymerization of aromatic polyester components, copolymerization of amide components, or blends of other polymers having excellent heat resistance have been studied, but all of them have compatibility with polylactic acid. Insufficient devitrification and deterioration of physical properties due to phase separation or whitening and devitrification due to crystallization cannot be avoided, and sufficient improvement has not been achieved.

上述した対策以外に生分解性樹脂の改質に可能性のある方法としては、ポリマーの分子鎖同士を架橋させて、網目構造を形成させる方法がある。架橋構造の導入により、実質的な分子量の増加や分子運動性の低下が可能となり、ポリマーの耐熱性や力学物性、耐薬品性等の改善が考えられる。例えば、特開平10−251402号公報、特開2002−194221号公報、特開平6−322358号公報や特開2001−329070号公報には、グルタミン酸やでんぷんの架橋体を利用した高吸水性樹脂等の提案があるが、ここでは、本願の目的とするポリマーの耐熱性や力学物性の改善につながるような提案は全くなされていない(特許文献1〜4参照)。   In addition to the measures described above, as a method that may be used to modify the biodegradable resin, there is a method in which polymer molecular chains are crosslinked to form a network structure. By introducing a cross-linked structure, it is possible to substantially increase the molecular weight and decrease the molecular mobility, and to improve the heat resistance, mechanical properties, chemical resistance, etc. of the polymer. For example, in JP-A-10-251402, JP-A-2002-194221, JP-A-6-322358, and JP-A-2001-329070, a superabsorbent resin using a cross-linked product of glutamic acid or starch, etc. However, here, no proposals have been made that lead to improvements in heat resistance and mechanical properties of the target polymer of the present application (see Patent Documents 1 to 4).

また、特開2002−69206号公報、特開2002−114921号公報、特開2003−165862号公報、特開平11−276044号公報、特開平11−279271号公報、特開平11−279272号公報、特開平11−279391号公報、特開2001−254010号公報には、代表的な合成生分解性樹脂であるポリカプロラクトン、ポリ乳酸、或いは脂肪族ポリエステル、或いはそれらの誘導体へ放射線架橋、電子線架橋を施して、物性の経時変化を抑えることや溶融粘度の増大による成形性の改善(たれの防止、発泡性の改善)、強度等物性改善、収縮率の増大、等の改善が提案されている(特許文献5〜12参照)。   Also, JP 2002-69206 A, JP 2002-114921 A, JP 2003-165862 A, JP 11-276044 A, JP 11-279271 A, JP 11-279272 A, In JP-A-11-279391 and JP-A-2001-254010, a typical synthetic biodegradable resin such as polycaprolactone, polylactic acid, aliphatic polyester, or a derivative thereof is subjected to radiation crosslinking, electron beam crosslinking. It has been proposed to improve the properties such as the improvement of moldability (preventing sagging and foaming), the improvement of physical properties such as strength, the increase of shrinkage, etc. (See Patent Documents 5 to 12).

また、ケナフや竹の繊維等の天然物の充填材をポリ乳酸樹脂に添加したコンポジット材料も、特開平−号公報、特開平−号公報、特開平−号公報、稲生(稲生ら:成型加工学会要旨集p50(2004))らや北川等(北川等:成型加工学会要旨集p146,p474(2004))の学会報告等に提案されているが、10%程度の添加量ではむしろ力学物性は低下し、更に材料自体は全くの不透明になる。十分な耐熱性を達成するにはケナフを50%以上必要とし、これでは透明性がないばかりか成型加工性も殆どなくなり特定の加工方法によるごく限られた製品しか得られず広くに実用性に供する技術であるとはいえない(特許文献、文献5〜12参照)。
特開平10−251402号公報 特開2002−194221号公報 特開平6−322358号公報 特開2001−329070号公報 特開2002−69206号公報 特開2002−114921号公報 特開2003−165862号公報 特開平11−276044号公報 特開平11−279271号公報 特開平11−279272号公報 特開平11−279391号公報 特開2001−254010号公報 特開平2004−255833号公報 特開平2003−201662号公報 特開2004−143438号公報 稲生ら:成型加工学会要旨集p50(2004) 北川等:成型加工学会要旨集p146(2004) 北川等:成型加工学会要旨集p474(2004)
In addition, composite materials obtained by adding a natural product filler such as kenaf or bamboo fiber to a polylactic acid resin are also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei, Japanese Patent Application Laid-Open No. Proceedings of academic societies p50 (2004)) et al., Kitagawa et al. (Kitakawa et al .: Abstracts of Molding Society p146, p474 (2004)), etc. And the material itself becomes totally opaque. In order to achieve sufficient heat resistance, 50% or more of kenaf is required. This is not only transparent, but also has almost no molding processability, so only a limited number of products can be obtained by a specific processing method. It cannot be said that this is a technique to be provided (see Patent Documents and Documents 5 to 12).
JP-A-10-251402 JP 2002-194221 A JP-A-6-322358 JP 2001-329070 A JP 2002-69206 A JP 2002-114921 A JP 2003-165862 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-276044 JP-A-11-279271 JP 11-279272 A JP-A-11-279391 JP 2001-254010 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-255833 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-201662 JP 2004-143438 A Inao et al .: Abstracts of Molding Processing Society p50 (2004) Kitagawa et al .: Abstracts of Japan Society for Mold Processing p146 (2004) Kitagawa et al .: Abstracts of Molding Processing Society p474 (2004)

上述したように従来の技術は、天然高分子に極軽度の架橋を導入し高吸水樹脂を製造する方法や溶融成形時の粘度を維持するために軽度の架橋を行う事が主であり、本発明の目的とする耐熱性や寸法安定性、力学物性の改善にはほど遠いものがある。また、架橋度が低いためにガラス転移点(Tg)以上に加熱した場合、分子鎖の局所運動の拘束には全く効果がなく物性的にもポリ乳酸の大きな欠点である脆さの改善はなく、一方結晶化したポリマーではポリマー全体にわたり球晶の発生がみられ、その結果透明性が消失したり脆さ等物性の低下がある。特に、透明性を維持しながら力学物性や耐熱性を改善することについては効果が期待できない。ポリ乳酸樹脂は生分解性樹脂では唯一の透明樹脂であるが、耐熱性を改善する為に結晶化させたり、或いは無機微粒子等とのコンポジット化すれば最大の特徴である透明性が失われる。   As described above, the conventional technique mainly introduces a very light crosslinking to a natural polymer to produce a highly water-absorbent resin and performs a slight crosslinking to maintain the viscosity at the time of melt molding. There are things far from improving the heat resistance, dimensional stability, and mechanical properties of the invention. In addition, when the glass transition point (Tg) or higher is heated due to the low degree of crosslinking, there is no effect on the restraint of local movement of the molecular chain, and there is no improvement in brittleness, which is a major drawback of polylactic acid in terms of physical properties. On the other hand, in the crystallized polymer, spherulites are generated throughout the polymer, and as a result, transparency is lost and physical properties such as brittleness are deteriorated. In particular, no effect can be expected for improving mechanical properties and heat resistance while maintaining transparency. Polylactic acid resin is the only transparent resin among biodegradable resins. However, if it is crystallized to improve heat resistance or composited with inorganic fine particles, the most characteristic transparency is lost.

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、成形性を落とすことなく、耐熱性に優れ、且つ力学物性や耐薬品性等を改善したポリマー或いはプレポリマー組成物を提供することにある。特に、透明性材料ではその透明性を落とすことなく上記の耐熱性、寸法安定性等の物性の改善を可能としたポリ乳酸樹脂組成物、ポリ乳酸樹脂成型体及びポリ乳酸樹脂成型体の製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object thereof is a polymer or prepolymer composition that has excellent heat resistance and improved mechanical properties, chemical resistance, and the like without degrading moldability. Is to provide. In particular, in the case of a transparent material, the polylactic acid resin composition, the polylactic acid resin molded body, and the method for producing the polylactic acid resin molded body that can improve the physical properties such as heat resistance and dimensional stability without reducing the transparency. Is to provide.

請求項1記載の樹脂組成物は、ポリマー及び/またはプレポリマーと、多官能性架橋剤と、無機系微粒子とを含み、高エネルギー線照射により処理されてなることを特徴としている。
請求項2記載の樹脂組成物は、ポリマー及び/またはプレポリマーが生分解性を有することを特徴としている。
The resin composition according to claim 1 includes a polymer and / or a prepolymer, a polyfunctional crosslinking agent, and inorganic fine particles, and is characterized by being treated by high energy ray irradiation.
The resin composition according to claim 2 is characterized in that the polymer and / or the prepolymer are biodegradable.

請求項3の樹脂組成物は、ゲル分率が、60%以上であることを特徴としている。     The resin composition according to claim 3 is characterized in that the gel fraction is 60% or more.

請求項4の樹脂組成物は、ポリマー及び/またはプレポリマーがポリ乳酸であることを特徴としている。     The resin composition of claim 4 is characterized in that the polymer and / or prepolymer is polylactic acid.

請求項5の樹脂組成物は、ポリ乳酸が少なくとも70%以上のL-乳酸を共重合したことを特徴としている。     The resin composition according to claim 5 is characterized in that polylactic acid is copolymerized with at least 70% or more of L-lactic acid.

請求項6の樹脂組成物は、多官能性架橋剤をポリ乳酸100重量部当たり少なくとも3重量部含むことを特徴としている。     The resin composition according to claim 6 is characterized in that it contains at least 3 parts by weight of a polyfunctional crosslinking agent per 100 parts by weight of polylactic acid.

請求項7の樹脂組成物は、無機微粒子の最大長が200nm以下であることを特徴としている。   The resin composition of claim 7 is characterized in that the maximum length of the inorganic fine particles is 200 nm or less.

請求項8の樹脂組成物は、無機微粒子をポリ乳酸100重量部当たり少なくとも5重量部含むことを特徴としている。   The resin composition of claim 8 is characterized in that it contains at least 5 parts by weight of inorganic fine particles per 100 parts by weight of polylactic acid.

請求項9の樹脂組成物は、高エネルギー線を少なくとも10KGy照射したことを特徴としている。
請求項10の樹脂組成物は、クロロホルム中で測定したゲル分率が75%以上であることを特徴としている。
The resin composition according to claim 9 is characterized in that at least 10 kgy of high energy rays are irradiated.
The resin composition according to claim 10 is characterized in that the gel fraction measured in chloroform is 75% or more.

請求項11の樹脂組成物は、空気中110℃で30分間処理後の広角X線回折による結晶化度が未処理のものに比べて高々0.9であることを特徴としている。     The resin composition according to claim 11 is characterized in that the crystallinity by wide-angle X-ray diffraction after treatment for 30 minutes at 110 ° C. in air is at most 0.9 as compared with the untreated product.

請求項12の樹脂組成物は、30-120℃までの平均熱膨張係数が高々5×10-4であることを特徴としている。 The resin composition according to claim 12 is characterized in that an average coefficient of thermal expansion up to 30-120 ° C. is at most 5 × 10 −4 .

請求項13の樹脂組成物は、樹脂組成物を130℃で30分間加熱した時の樹脂組成物の550nmの光透過率が0.2mm厚み換算で少なくとも70%であることを特徴としている。
請求項14の樹脂成型体は、請求項1〜13のいずれか1項記載の樹脂組成物を押し出し成型、射出成型、トランスファー成型、シートモルド成型、粉末成型から選ばれる少なくとも1つの方法により成型することよりなることを特徴としている。
The resin composition of claim 13 is characterized in that the light transmittance at 550 nm of the resin composition when heated at 130 ° C. for 30 minutes is at least 70% in terms of 0.2 mm thickness.
The resin molded body according to claim 14 is formed by molding the resin composition according to any one of claims 1 to 13 by at least one method selected from extrusion molding, injection molding, transfer molding, sheet mold molding, and powder molding. It is characterized by comprising.

請求項15記載の樹脂成型体は、粒子状のペレットであることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 15 is a particulate pellet.

請求項16記載の樹脂成型体は、押し出しシートであることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 16 is an extruded sheet.

請求項17記載の樹脂成型体は、インフレーションフィルムであることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 17 is an inflation film.

請求項18記載の樹脂成型体は、繊維状物であることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 18 is a fibrous material.

請求項19記載の樹脂成型体は、箱状物であることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 19 is a box-shaped object.

請求項20記載の樹脂成型体は、筒状物であることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 20 is a tubular product.

請求項21記載の樹脂成型体は、中空粒子状物であることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 21 is a hollow particulate material.

請求項22記載の樹脂成型体は、発泡成形体であることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 22 is a foam molded body.

請求項23記載の樹脂成型体は、射出成型体であることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 23 is an injection molded body.

請求項24記載の樹脂成型体は、成型体が0.2mm厚さ換算での550nmの光の透過率が少なくとも85%であることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 24 is characterized in that the molded body has a light transmittance of 550 nm in terms of 0.2 mm thickness of at least 85%.

請求項25記載の樹脂成型体は、成型体を130℃空気中で30分熱処理した時の成型体の0.2mm厚さ換算での550nmの光透過率が少なくとも65%であることを特徴としている。       The resin molded body according to claim 25 is characterized in that when the molded body is heat-treated in air at 130 ° C. for 30 minutes, the light transmittance at 550 nm in terms of 0.2 mm thickness of the molded body is at least 65%. .

請求項26記載の樹脂成型体は、成型体の30-120℃での熱膨張率が高々5×10-4であることを特徴としている。 The resin molded body according to claim 26 is characterized in that the thermal expansion coefficient of the molded body at 30 to 120 ° C. is at most 5 × 10 −4 .

請求項27記載の樹脂成型体は、成型体を130℃空気中で30分間熱処理した成型体の30-120℃での熱膨張率が高々0.5×10-4であることを特徴としている。 The resin molded body according to claim 27 is characterized in that a thermal expansion coefficient at 30-120 ° C. of a molded body obtained by heat-treating the molded body in air at 130 ° C. for 30 minutes is at most 0.5 × 10 −4 . .

請求項28記載の樹脂成型体の製造方法は、ポリマー及び/又はプレポリマーと、多官能性架橋剤と、無機微粒子とを含むポリ乳酸樹脂組成物を溶融成型後、高エネルギー線照射を行うことを特徴としている。       The method for producing a resin molded body according to claim 28 is a method of performing high energy ray irradiation after melt molding a polylactic acid resin composition containing a polymer and / or prepolymer, a polyfunctional crosslinking agent, and inorganic fine particles. It is characterized by.

請求項29記載の樹脂成型体の製造方法は、ポリマー及び/又はプレポリマーがポリ乳酸であることを特徴としている。       The method for producing a resin molded body according to claim 29 is characterized in that the polymer and / or prepolymer is polylactic acid.

請求項30記載の樹脂成型体の製造方法は、ポリ乳酸樹脂組成物を溶融押し出し後に粒子状ペレット化し、次いで該ペレットに高エネルギー線照射を行い、更に押し出し成型、射出成型、トランスファー成型、粉末成型から選ばれる少なくとも1つの方法により成型することを特徴としている。       The method for producing a resin molded body according to claim 30 is a method of melting and extruding a polylactic acid resin composition to form pellets, then irradiating the pellets with high energy rays, and further extruding, injection molding, transfer molding, powder molding. It is characterized by molding by at least one method selected from the following.

請求項31記載の樹脂成型体の製造方法は、ポリ乳酸樹脂組成物を溶融押し出し後に粒子状ペレット化し、該ペレットに高エネルギー線照射を行い、更に押し出し成型、射出成型、トランスファー成型、粉末成型から選ばれる少なくとも1つの方法により成型し、次いで再度高エネルギー線照射することを特徴としている。       The method for producing a resin molded body according to claim 31 includes: a polylactic acid resin composition is melt-extruded to form pellets, and the pellets are irradiated with high energy rays, and further from extrusion molding, injection molding, transfer molding, and powder molding. It is characterized in that it is molded by at least one selected method and then irradiated again with high energy rays.

請求項32記載の樹脂成型体の製造方法は、2回目以降に行う高エネルギー線照射の線量が、少なくとも20KGyであることを特徴としている。   The method for producing a resin molded body according to claim 32 is characterized in that the dose of high energy ray irradiation performed after the second time is at least 20 KGy.

請求項33の樹脂成型体の製造方法は、高エネルギー線照射後に更に冷間或いは熱間で少なくとも0.1%の変形を与える処理を行うことを特徴としている。   The method for producing a resin molded body according to claim 33 is characterized in that after high-energy ray irradiation, a treatment for further deforming at least 0.1% cold or hot is performed.

本発明の樹脂組成物、樹脂成型体は、以上のように、これまで困難であった透明性を維持しながら強度や弾性率といった物性・性能と成形性を兼ね備えた材料を工業的容易且つ安価に提供でき、又、従来の架橋構造物のように架橋助剤や触媒を使用しない為に成形体からのVOC(揮発性有機化合物)の発生やブリードアウト及び変色等がなく、長期間安定した品質を保つことが出来る等、工業の発展や社会に発展及び安全で安定した商品提供に極めて有用な技術である。特に、耐熱性と透明性が必要とされる電子・電気機器筐体、ディスプレイ用窓、各種機械部品等の表面部分に用いることにより、それらの硬度・化学的及び物理的安定性を向上させることができるという効果を奏する。     As described above, the resin composition and the resin molded body of the present invention are industrially easy and inexpensive to use materials having physical properties and performance such as strength and elastic modulus and moldability while maintaining transparency that has been difficult until now. In addition, unlike conventional cross-linked structures, there is no generation of VOCs (volatile organic compounds), bleed-outs, or discoloration from the molded body because no cross-linking aids or catalysts are used. This technology is extremely useful for industrial development and social development and for providing safe and stable products. In particular, to improve the hardness, chemical and physical stability of these parts by using them on the surface parts of electronic and electrical equipment casings, display windows, and various machine parts that require heat resistance and transparency. There is an effect that can be.

本発明の実施態様について、以下説明していくが本発明はこれらに限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.

本発明のポリマーとは、成型性を有し、特定のモノマーの組み合わせよりなる、平均分子量が約10,000以上の重合体をいい、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン類或いはそれらの共重合体、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、ポリエチレンナフタレート等の芳香族ポリエステル類或いはそれらの共重合体、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、等のビニル系ポリマー類或いはそれらの共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル系ポリマー類或いはそれらの共重合体、ナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−610、等の脂肪族ポリアミド類或いはそれらの共重合体、ポリカーボネートA,ポリカーボネートF等のポリカーボネート類或いはそれらの共重合体、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンオキサイド等のポリフェニレン類或いはそれらの共重合体、ポリイミド類或いはそれらの共重合体、芳香族ポリアミド類、シリコーンポリマー類或いはそれらの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリパーフルオロエチレンプロピレン等のフッ素系ポリマー類或いはそれらの共重合体、ポリウレタン類或いはそれらの共重合体、ポリ乳酸或いはそれらの共重合体、ポリカプロラクトン、ポリブチルサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、等の生分解性ポリマー類或いはそれらの共重合体、或いはそれらポリマーの分子量10,000未満のオリゴマー、モノマー等の混合物等をいう。     The polymer of the present invention refers to a polymer having moldability and comprising a combination of specific monomers and having an average molecular weight of about 10,000 or more. For example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, or copolymers thereof. , Aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate or copolymers thereof, vinyl polymers such as polystyrene, polyvinyl chloride, or copolymers thereof, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate Acrylic polymers such as, or copolymers thereof, aliphatic polyamides such as nylon-6, nylon-66, nylon-610, or copolymers thereof, polycarbonates such as polycarbonate A, polycarbonate F, or the like Copolymer, poly Polyphenylenes such as acetal, polyphenylene ether and polyphenylene oxide or copolymers thereof, polyimides or copolymers thereof, aromatic polyamides, silicone polymers or copolymers thereof, polytetrafluoroethylene, polyperfluoro Fluoropolymers such as ethylene propylene or copolymers thereof, polyurethanes or copolymers thereof, polylactic acid or copolymers thereof, polycaprolactone, polybutyl succinate, polybutylene succinate adipate, etc. Degradable polymers or copolymers thereof, or mixtures of oligomers and monomers having a molecular weight of less than 10,000.

上記例示の重合体のうち、どれを使用するかは、用途、目的、成形法等によって選定すればよく、特に限定しない。例えば、透明性や表面硬度が必要な場合は、ポリスチレン或いはその誘導体、ポリメチルメタクリレート或いはその誘導体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート或いはその誘導体、変性ナイロン、ポリカーボネート或いはその誘導体、等が採用できる。例えば、生分解が必要な場合は、ポリ乳酸或いはその誘導体、ポリカプロラクトン或いはその誘導体、ポリブチレンサクシネート或いはその誘導体、ポリアミノ酸或いはその誘導体、ポリグリコール酸或いはその誘導体、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバレート等、でんぷん、ゼラチン、ヒアルロン酸、キトサン・キチン等の天然高分子等或いはそれらの誘導体が使用できる。また、プレポリマーとは上記のポリマーの重合度の低い段階のものを示し、通常分子量は高々10000未満である。上記例示のポリマーのうち、ポリ乳酸が最も好ましい。         Which of the above exemplified polymers is used is not particularly limited as long as it is selected depending on the application, purpose, molding method and the like. For example, when transparency and surface hardness are required, polystyrene or a derivative thereof, polymethyl methacrylate or a derivative thereof, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate or a derivative thereof, modified nylon, polycarbonate, or a derivative thereof can be employed. For example, when biodegradation is required, polylactic acid or its derivative, polycaprolactone or its derivative, polybutylene succinate or its derivative, polyamino acid or its derivative, polyglycolic acid or its derivative, polyhydroxybutyrate, polyhydroxy Natural polymers such as valates, starch, gelatin, hyaluronic acid, chitosan / chitin, etc., or derivatives thereof can be used. The prepolymer means a polymer having a low degree of polymerization of the above-mentioned polymer, and usually has a molecular weight of less than 10,000 at most. Of the above exemplified polymers, polylactic acid is most preferred.

本願発明に使用するポリ乳酸樹脂は、通常使用されるポリ乳酸、例えばL-乳酸或いはD-乳酸を成分とし、それに共重合可能な他のモノマー、オリゴマー、或いは他のポリマーを含んでもよいが、L-乳酸成分或いはD-乳酸成分が70mol%より低くなるとポリ乳酸の結晶性が低下し、成型した時の耐熱性や耐溶剤性、強度や伸度或いは弾性率等の力学特性が低下し、成型法・成型条件や用途において制限されることがある。また、D-乳酸を主成分として含むポリ乳酸は生分解性が乏しくなる為に、好ましくはL-乳酸成分を少なくとも70モル%、好ましくは少なくとも80モル%、更に好ましくは少なくとも90モル%含むポリL−乳酸樹脂である。(以下、ポリ乳酸と略称する。)
ポリ乳酸は、乳酸の2量体(ラクチド)の開環重合(例えば、特開平07-300520号公報、特開平07-305227号公報、特開平7−305228号公報、等)或いは乳酸の脱水縮合重合(例えば、特開平6−122148号公報、特開平7−133344号公報、特開平7−228675号公報、等)にて得る事が出来、重量平均分子量(Mw)は、通常少なくとも100,000、好ましくは少なくとも120,000、更に好ましくは130,000-250,000である。上記分子量が100,000より小さい場合は、十分な強度や成形性が期待できない場合や、一方、上記分子量が250,000以上では成形性が十分ではなく可塑剤等の使用が必要となり実用的な問題がある場合がある。分子量の調整はポリ乳酸の重合時に開始剤濃度、触媒量、或いは重合時間等で容易に調整可能である。
The polylactic acid resin used in the present invention may contain other commonly used polylactic acid, such as L-lactic acid or D-lactic acid, and other monomers, oligomers, or other polymers copolymerizable therewith, When the L-lactic acid component or the D-lactic acid component is lower than 70 mol%, the crystallinity of polylactic acid is lowered, and the heat resistance and solvent resistance when molded, mechanical properties such as strength, elongation, and elastic modulus are lowered. There may be limitations in molding methods, molding conditions and applications. In addition, since polylactic acid containing D-lactic acid as a main component has poor biodegradability, it is preferable that polylactic acid containing an L-lactic acid component is at least 70 mol%, preferably at least 80 mol%, more preferably at least 90 mol%. L-lactic acid resin. (Hereinafter abbreviated as polylactic acid.)
Polylactic acid is a ring-opening polymerization of a dimer (lactide) of lactic acid (for example, JP 07-300520 A, JP 07-305227 A, JP 7-305228 A, etc.) or dehydration condensation of lactic acid. It can be obtained by polymerization (for example, JP-A-6-122148, JP-A-7-133344, JP-A-7-228675, etc.), and the weight average molecular weight (Mw) is usually at least 100,000, preferably Is at least 120,000, more preferably 130,000-250,000. When the molecular weight is less than 100,000, sufficient strength and moldability cannot be expected. On the other hand, when the molecular weight is 250,000 or more, the moldability is not sufficient and the use of a plasticizer or the like is required and there is a practical problem. There is. The molecular weight can be easily adjusted by the initiator concentration, the catalyst amount, the polymerization time, or the like during the polymerization of polylactic acid.

ポリ乳酸樹脂のL-乳酸の量、分子量については、用途、目的、成形法等によって上述した範囲の中で選定すればよく、特に限定しない。例えば、透明性や表面硬度が必要な場合は、L-乳酸の量を高く、例えば85モル%以上必要に応じては90%以上や97%以上にすること及び分子量を大きくする、例えば重量平均分子量150,000以上の方が好ましい。一方、成形性を上げる為には、分子量は180,000以下が好ましく、バランスの取れた分子量としては、90,000〜170,000である。     The amount and molecular weight of L-lactic acid in the polylactic acid resin may be selected within the above-mentioned range depending on the application, purpose, molding method and the like, and are not particularly limited. For example, when transparency and surface hardness are required, the amount of L-lactic acid is high, for example, 85 mol% or more, if necessary, 90% or more or 97% or more, and increase the molecular weight, for example, weight average A molecular weight of 150,000 or more is preferred. On the other hand, in order to improve the moldability, the molecular weight is preferably 180,000 or less, and the balanced molecular weight is 90,000 to 170,000.

本発明の多官能性架橋剤は、高エネルギー線にて架橋可能な化合物であり、高エネルギー線にてラジカルを発生する官能基を2個以上有する事が必要である。そのような架橋剤としては、例えば、炭素、酸素、窒素、硫黄、珪素、リン等の原子同士を結合形態を有し、その中には一重(単)結合は勿論であるが、炭素・炭素結合、炭素・窒素結合、炭素・酸素結合、酸素・酸素結合、酸素・窒素結合、炭素・硫黄結合、硫黄・硫黄結合、窒素・窒素結合、炭素・リン結合、酸素・リン結合、等からなる二重結合或いは三重結合を持っていても良い。こうした化合物の具体的な例としては、二重結合を有し、好ましくは複数個有し、高エネルギー線で容易に開裂し、ラジカルを生じやすいものであり、例えば、多官能イソシアネート類、多官能アクリレート類、多官能メタクリレート類、多官能エポキシ類、多官能イソシアヌレート類、ジエン類、が例示され、これらは単独でも或いは2種類以上の混合物でも使用されるが、その他架橋可能な化合物も使用する事が出来る。これらの例示したもので、具体的な化合物としては、1,2−ジイソシアネートエタン、1,4−ジイソシアネートブタン、2,4−ジイソシアネートトルエン(2,4−TDI)、2,6−ジイソシアネートトルエン(2,6−TDI)、3,5−ジイソシアネート−o-キシレン、4,6−ジイソシアネート−m−キシレン、2,6−ジイソシアネート−p−キシレン、2,4−ジイソシアネート−l−クロロベンゼン、2,4−ジイソシアネート−l−ニトロベンゼン、2,5−ジイソシアネート−l−ニトロベンゼン、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、エチレンオキシド(EO)変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド(PO)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、2,4−ジイソシアナトトルエン、2,6−ジイソシアナトトルエン、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスフォネート等が挙げられる。   The polyfunctional cross-linking agent of the present invention is a compound that can be cross-linked with high energy rays, and needs to have two or more functional groups that generate radicals with high energy rays. As such a crosslinking agent, for example, atoms such as carbon, oxygen, nitrogen, sulfur, silicon, and phosphorus have a bonding form, and of course there are single (single) bonds, but carbon / carbon Bond, carbon / nitrogen bond, carbon / oxygen bond, oxygen / oxygen bond, oxygen / nitrogen bond, carbon / sulfur bond, sulfur / sulfur bond, nitrogen / nitrogen bond, carbon / phosphorus bond, oxygen / phosphorus bond, etc. You may have a double bond or a triple bond. Specific examples of such compounds include double bonds, preferably a plurality of such compounds, which are easily cleaved with high energy rays and easily generate radicals. For example, polyfunctional isocyanates, polyfunctional isocyanates, Examples include acrylates, polyfunctional methacrylates, polyfunctional epoxies, polyfunctional isocyanurates, and dienes. These may be used alone or in a mixture of two or more, but other crosslinkable compounds are also used. I can do it. Specific examples of these compounds include 1,2-diisocyanate ethane, 1,4-diisocyanate butane, 2,4-diisocyanate toluene (2,4-TDI), 2,6-diisocyanate toluene (2 , 6-TDI), 3,5-diisocyanate-o-xylene, 4,6-diisocyanate-m-xylene, 2,6-diisocyanate-p-xylene, 2,4-diisocyanate-1-chlorobenzene, 2,4- Diisocyanate-1-nitrobenzene, 2,5-diisocyanate-1-nitrobenzene, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 3,3′-diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclohexane diisocyanate , Ethylene oxide (EO) modified bisphenol A di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol monohydroxypenta ( (Meth) acrylate, caprolactone modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO modified Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide (PO) modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate , Tris (acryloxyethyl) isocyanurate, tris (methacryloxyethyl) isocyanurate, 2,4-diisocyanatotoluene, 2,6-diisocyanatotoluene, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallyl phthalate, Examples include diallylbenzene phosphonate.

本発明では、多官能性架橋剤を用い多官能基を有する化合物の架橋反応を行うため、上記従来の特許公開公報等に示されるような硬化剤や反応における加熱を必要としない。従って、モノマー、重合、成形加工、或いはその後という風に工程を選ぶことなく高エネルギー線を照射する事が出来る。即ち、例えば熱架橋反応型であれば成形時に架橋反応が生じ成形精度が低下したり、十分な架橋構造を有する事が出来ず目標とする性能が得られなかったり、或いは成形機中で反応が進みすぎると成形機中にて樹脂が架橋し詰まる等のトラブルが想定される。本発明は、成形と架橋とを完全に分離することができる為に、こうしたトラブルはなく目標とする性能が得られる。   In the present invention, since a cross-linking reaction of a compound having a polyfunctional group is performed using a polyfunctional cross-linking agent, there is no need for a curing agent or heating in the reaction as shown in the above-mentioned conventional patent publications. Therefore, it is possible to irradiate high energy rays without selecting a process such as monomer, polymerization, molding, or the subsequent process. That is, for example, in the case of a thermal cross-linking reaction type, a cross-linking reaction occurs at the time of molding, the molding accuracy decreases, a sufficient cross-linking structure cannot be obtained, and the target performance cannot be obtained, or the reaction occurs in the molding machine. If the process proceeds too much, problems such as cross-linking and clogging of the resin in the molding machine are assumed. Since the present invention can completely separate the molding and the crosslinking, the target performance can be obtained without such trouble.

上述した化合物の添加量は、目的や性能に応じて選定すればよいが、ポリ乳酸樹脂100重量部当たり通常少なくとも3重量部、好ましくは5重量部、更に好ましくは5−40重量部、特に好ましくは10-30重量部である。3重量部より少ない場合は、高エネルギー線による架橋構造の形成が不十分で透明性が優れ、且つ耐熱性に優れた性能が得られない。一方、40重量部を越えるとその効果が飽和に達するばかりか、未反応の化合物が残存し、却って耐熱性や力学物性の低下を招く場合がある。   The amount of the above-mentioned compound may be selected according to the purpose and performance, but is usually at least 3 parts by weight, preferably 5 parts by weight, more preferably 5-40 parts by weight, particularly preferably 100 parts by weight of the polylactic acid resin. Is 10-30 parts by weight. When the amount is less than 3 parts by weight, the formation of a crosslinked structure by high energy rays is insufficient, the transparency is excellent, and the performance with excellent heat resistance cannot be obtained. On the other hand, when the amount exceeds 40 parts by weight, not only the effect reaches saturation, but also an unreacted compound remains, which may cause a decrease in heat resistance and mechanical properties.

本発明の樹脂組成物に含まれる無機微粒子は、最大長が好ましくは200nm(0.2μm)、更に好ましくは高々150nm(0.15μm)以下、特に好ましくは高々100nm(0.1μm)以下である無機系粒子、例えばAL2O3、ZnO2、TiO2、Al(OH)3、Mg(OH)2、SiO2、AL2O3、MgO、Y2O3、MgAl3O4、BeO、ZnO、Zr2O3、TiO2等の酸化物微粒子、TiC、SiC、TaC、Mo2C成分を主とした窒化物微粒子、ダイヤモンド状カーボン微粒子、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、炭素繊維微粒子等の炭素系微粒子、マイカ、セリサイト、モンモリロナイト、石綿等の天然由来の劈開性粘土鉱物、合成マイカ、合成スメクタイト、或いはサポナイト等の合成劈開性鉱物、ガラスの微粉砕物或いは板状ガラス微粒子、ガラス繊維の微粒子等ガラス系微粒子、金、銀、白金、銅、ニッケル等金属微粒子、或いはフィブリル化したセルロース、コットン、ケナフ、石綿等の天然資源、等を例示することが出来る。これらの微粒子は目的に応じて使用すればよいが、例えば透明性に優れたシート材料、箱材料等の為には、粒子径が100nm以下のAL2O3、ZnO2、TiO2、Al(OH)3、Mg(OH)2、SiO2、AL2O3、MgO、Y2O3、MgAl3O4、BeO、ZnO、Zr2O3、TiO2等の酸化物微粒子、マイカ、セリサイト、モンモリロナイト、石綿等の天然由来の劈開性粘土鉱物、合成マイカ、合成スメクタイト、或いはサポナイト等の合成劈開性鉱物を使用する事が好ましい。特に、AL2O3、ZnO2、TiO2、Al(OH)3、Mg(OH)2、SiO2、AL2O3、MgO、MgAl3O4、BeO、ZnO、Zr2O3、TiO2等の金属酸化物微粒子やモンモリロナイト、合成スメクタイト、或いはサポナイト等の劈開性鉱物ではポリ乳酸への親和性を高める為に微粒子への有機化合物の表面処理を行うことが出来好ましいものである。有機化合物としては、ポリ乳酸への親和性を上げるものであれば特に限定されないが、通常シランカップリング剤、チタンカップリング剤が使用でき、例えばビニルトリメチルシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、β-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N-β(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β-3,4-エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、等或いはモンモリロナイト、スメクタイト等の劈開性鉱物であれば4級アンモニウム基を有する低分子化合物、例えばオクチルトリメチルアンモニウム塩化物、デシルトリメチルアンモニウム塩化物、ラウリルトリメチルアンモニウム塩化物、シリスチルトリメチルアンモニウム塩化物、セチルトリメチルアンモニウム塩化物、ステアリルトリメチルアンモニウム塩化物、オクチルトリエチルアンモニウム塩化物、デシルトリエチルアンモニウム塩化物、ラウリルトリエチルアンモニウム塩化物、シリスチルトリエチルアンモニウム塩化物、セチルトリエチルアンモニウム塩化物、ステアリルトリエチルアンモニウム塩化物、或いはこれらの臭化物、或いはその他のアルキルアンモニウムハロゲン化物が好適に使用可能である。 The inorganic fine particles contained in the resin composition of the present invention preferably have a maximum length of 200 nm (0.2 μm), more preferably at most 150 nm (0.15 μm), particularly preferably at most 100 nm (0.1 μm). For example, AL 2 O 3 , ZnO 2 , TiO 2 , Al (OH) 3 , Mg (OH) 2 , SiO 2 , AL 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , MgAl 3 O 4 , BeO, ZnO, Zr 2 O 3 , TiO 2 and other oxide fine particles, TiC, SiC, TaC, Mo 2 C main component nitride fine particles, diamond-like carbon fine particles, carbon black, carbon nanotubes, fullerenes, carbon fiber fine particles, etc. Fine cleaved clay minerals such as fine particles, mica, sericite, montmorillonite, asbestos, synthetic cleaved minerals such as synthetic mica, synthetic smectite, or saponite, finely pulverized glass or plate glass fine particles, fine particles of glass fibers Glass fine particles, gold, silver, platinum, copper, nickel Etc. fine metal particles, or fibrillated cellulose, cotton, kenaf, natural resources asbestos etc., etc. can be exemplified. These fine particles may be used according to the purpose.For example, for sheet materials and box materials having excellent transparency, AL 2 O 3 , ZnO 2 , TiO 2 , Al ( OH) 3 , Mg (OH) 2 , SiO 2 , AL 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , MgAl 3 O 4 , BeO, ZnO, Zr 2 O 3 , TiO 2 and other fine oxide particles, mica, selenium It is preferable to use naturally cleaved clay minerals such as site, montmorillonite and asbestos, and synthetic cleaved minerals such as synthetic mica, synthetic smectite, and saponite. In particular, AL 2 O 3 , ZnO 2 , TiO 2 , Al (OH) 3 , Mg (OH) 2 , SiO 2 , AL 2 O 3 , MgO, MgAl 3 O 4 , BeO, ZnO, Zr 2 O 3 , TiO Metal oxide fine particles such as 2 and cleaved minerals such as montmorillonite, synthetic smectite, and saponite are preferable because the surface treatment of the organic compound can be performed on the fine particles in order to increase the affinity for polylactic acid. The organic compound is not particularly limited as long as it increases the affinity for polylactic acid, but usually a silane coupling agent or a titanium coupling agent can be used, for example, vinyltrimethylsilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4 epoxy cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethoxysilane, γ- Aminopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-gridoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, β-3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, etc. or montmorillonite, smectite etc For cleaving minerals, low-molecular compounds having a quaternary ammonium group, such as octyltrimethylammonium chloride, decyltrimethylammonium chloride, lauryltrimethylammonium chloride, silylyltrimethylammonium chloride, cetyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethyl Ammonium chloride, octyltriethylammonium chloride, decyltriethylammonium chloride, lauryltriethylammonium chloride, cisyltriethylammonium chloride, cetyltriethylammonium chloride, stearyltriethylammonium chloride, or their bromides, or other alkyls Ammonium halides can be suitably used.

無機微粒子効果は正確には不明であるが、無機粒子を含有しない系では高エネルギー線を大量に照射しても樹脂組成物や成型体の耐熱性や透明性が不十分である。これは、ポリ乳酸の分子間の架橋は進んでいるが分子の温度に対する運動性の制御の効果は少ない。即ち、分子運動は小さくは結合角の変化や隣り合う炭素原子間の回転運動等、原子分子レベルの極めて小さい範囲から生じており、これをすべて制限することは不可能である。本願発明で特定する無機微粒子を含むことにより、これが丁度架橋点間の分子の運動性を制限するように分子中に分散することにより耐熱性と透明性を改善できたものと推測できる。   Although the effect of the inorganic fine particles is not exactly known, in a system that does not contain inorganic particles, the heat resistance and transparency of the resin composition and the molded body are insufficient even when a large amount of high energy rays are irradiated. This is because the cross-linking of polylactic acid molecules is advanced, but the effect of controlling the mobility with respect to the temperature of the molecule is small. That is, the molecular motion is generated from a very small range at the atomic and molecular level such as a change in bond angle and a rotational motion between adjacent carbon atoms, and it is impossible to limit all of them. By including the inorganic fine particles specified in the present invention, it can be presumed that the heat resistance and the transparency can be improved by dispersing in the molecule so that this just restricts the mobility of the molecule between the crosslinking points.

ここで使用する微粒子の形状は、上記のような作用に悪影響しない限り特に限定しないが、真球状、楕円球状、板状、ロッド状、チューブ状或いはハニカム状等のものが好適に使用可能である。その他ポリマーの光安定剤、熱安定剤、着色料、顔料、その他成形性改善剤、熱安定剤、耐光安定剤、或いは必要に応じて色素、顔料等も必要に応じて使用可能である。   The shape of the fine particles used here is not particularly limited as long as it does not adversely affect the above-described effect, but a spherical shape, an elliptical spherical shape, a plate shape, a rod shape, a tube shape, a honeycomb shape, or the like can be suitably used. . Other polymer light stabilizers, heat stabilizers, colorants, pigments, other moldability improvers, heat stabilizers, light-resistant stabilizers, and if necessary, dyes, pigments and the like can be used as necessary.

本発明に使用する高エネルギー線とは、上記の官能基の一部の結合を切断させるに十分なエネルギーを有するものを言い、例えば、電子線、α線、β線、γ線等の放射線、或いは波長の短い紫外線、X線、放射光X線、等を上げる事が出来る。     High energy rays used in the present invention refers to those having sufficient energy to break some bonds of the above functional groups, for example, radiation such as electron beams, α rays, β rays, γ rays, Or it can raise ultraviolet rays, X-rays, synchrotron radiation X-rays, etc. with short wavelengths.

放射線量は、例えばγ線であれば、透過率が非常に大きく大型の成型体や組成物或いは金属等の材料に囲まれた部分でも処理が加工であり、多方面での利用が可能となる。又、電子線照射は電子線の加速電圧によりその浸透力や線量が調整でき、又装置的にも比較的容易に大面積の処理が可能であり、比較的嵩張らない成型体やシート、フィルム等の加工に適し、処理時間も短く又処理コストも比較的安く実用性に優れる。高エネルギー線の照射線量は通常少なくとも10kGy、好ましくは少なくとも20kGy、更に好ましくは30―500kGy、特に好ましくは40−300KGyであるが、目的に応じては1MGy以上の高線量処理も可能であるが処理に長時間必要としたり、或いは処理中に温度が上がり物性の劣化や形状が変化する可能性もある。     If the radiation dose is, for example, γ rays, the process is processed even in a portion surrounded by a material such as a large molded body, composition, or metal having a very large transmittance, and can be used in various fields. . In addition, the penetration power and dose of electron beam irradiation can be adjusted by the accelerating voltage of the electron beam, and it is possible to process a large area relatively easily in terms of equipment. It is suitable for processing, has a short processing time, is relatively low in processing cost, and is highly practical. The irradiation dose of high energy rays is usually at least 10 kGy, preferably at least 20 kGy, more preferably 30-500 kGy, particularly preferably 40-300 KGy, although high dose processing of 1 MGy or more is possible depending on the purpose. It may be necessary for a long time, or the temperature may rise during processing, resulting in deterioration of physical properties or change in shape.

こうした官能基に高エネルギー線が作用して生成した架橋構造は、ポリマー或いはプレポリマーの分子内での架橋構造或いは分子間での架橋構造であっても良いが、好ましくは分子間架橋を主体とすることが好ましい。分子間架橋を主体とするものでは、ポリマー或いはプレポリマーを溶解する溶剤によっても溶解しない架橋体が得られる。こうした構造体では、例えば一定の引っ張り振動を与えてその力学的な応答をみる動的粘弾性測定で未架橋体の融点以上でも流動化することなく一定の弾性率を有する(図2〜図3参照)。図2〜3は、それぞれ、本発明の一実施の形態に係るポリ乳酸の貯蔵弾性率及び正接損失の温度変化を示すグラフである(いずれも、横軸:温度(℃),縦軸1:貯蔵弾性率E’(MPa), 損失弾性率:E’’(MPa), 縦軸2:正接損失tanδ)。     The cross-linked structure generated by the action of high energy rays on these functional groups may be a cross-linked structure in the molecule or a pre-polymer molecule, but is preferably mainly composed of intermolecular cross-links. It is preferable to do. In the case where the main component is intermolecular crosslinking, a crosslinked product that is not dissolved by a solvent that dissolves the polymer or prepolymer can be obtained. Such a structure has a constant elastic modulus without fluidization even at a temperature equal to or higher than the melting point of the uncrosslinked body in a dynamic viscoelasticity measurement in which, for example, a constant tensile vibration is applied and its mechanical response is observed (FIGS. 2 to 3). reference). 2 to 3 are graphs showing temperature changes in storage elastic modulus and tangent loss of polylactic acid according to an embodiment of the present invention, respectively (both horizontal axis: temperature (° C.), vertical axis 1: Storage elastic modulus E ′ (MPa), Loss elastic modulus: E ″ (MPa), Vertical axis 2: Tangent loss tanδ).

即ち、実使用条件下でも変形せずに使用でき、耐熱性が改善した事を示し実用的に大きな有用性を有する。こうした特性は、架橋点間の分子量に依存し、この分子量が小さいほど耐熱性の改善は大きくなる。従って、架橋点間分子量は目的とする用途、性能や成形方法により最適化する必要がある。特に、透明性を維持して耐熱性や耐薬品性、力学特性等を改善する場合は、架橋点間の分子量は架橋間で結晶化による球晶が生成しない程度であるが好ましい。この判定には、架橋物をその未架橋ポリマーのガラス転移温度以上に加熱して球晶の生成にて判定する。例えば、通常の結晶性ポリエチレンでは大体110℃で10分間熱処理し、そのものが白化すれば球晶の生成があり、透明なままであれば球晶の生成はないと判断できる。この場合生成する球晶の大部分のサイズは光の波長以下に、好ましくは300nm以下更に好ましくは200nm以下、最も好ましくは100nm以下である。球晶のサイズは偏向顕微鏡や電子顕微鏡或いは光散乱法によって容易に測定できる。     That is, it can be used without being deformed even under actual use conditions, and shows that the heat resistance has been improved, and has practically great utility. Such characteristics depend on the molecular weight between the crosslinking points, and the smaller the molecular weight, the greater the improvement in heat resistance. Therefore, the molecular weight between cross-linking points needs to be optimized depending on the intended use, performance and molding method. In particular, when maintaining transparency and improving heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, etc., the molecular weight between cross-linking points is preferably such that spherulites are not generated by crystallization between cross-links. In this determination, the crosslinked product is heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the uncrosslinked polymer and determined by the formation of spherulites. For example, it can be determined that ordinary crystalline polyethylene is heat-treated at 110 ° C. for about 10 minutes, and if it whitens, spherulites are generated, and if it remains transparent, it is determined that spherulites are not generated. In this case, the size of the majority of the spherulites produced is below the wavelength of light, preferably below 300 nm, more preferably below 200 nm, and most preferably below 100 nm. The size of the spherulite can be easily measured by a deflection microscope, an electron microscope or a light scattering method.

従って、本発明の組成物ポリ乳酸の結晶化条件、例えば110℃で30分熱処理した時、ポリ乳酸の結晶性(下記(1)式で定義する結晶化度の比)が未架橋処理の対照品よりも通常低くなる事があるが、それでも好ましくは高々0.9、更に好ましくは0.2〜0.85である。この比が0.9より高い場合は十分な熱を受けて結晶化した場合、透明性を失う事が多く、又0.2より小さくなると結晶化領域が少なくなり、耐熱性が逆に低下する場合があるが透明性の制御は容易になる。しかし、目的や用途によってはこの値が結晶化度は0.2以下でもよい。ここで結晶性の評価は通常用いられる評価法が用いる事が出来るが、サンプルをそのままの状態で測定可能なX線回折法が好ましい。X線回折法としては例えば、角戸正夫,笠井暢民,「高分子X線回折」(1968)を参考にして、全体の回折強度から非結晶部分の回折強度を差し引いて、下式(1)にて結晶化度χc(%)を求める事が出来る。測定はサンプルの性状によって適切な方法を選定する必要があるが、例えば、粉体法或いは回転試料法等はサンプルの特定の配向の影響を受けず好ましい方法である。   Therefore, the crystallinity of the polylactic acid (the ratio of crystallinity defined by the following formula (1)) when subjected to heat treatment at 110 ° C. for 30 minutes for the crystallization conditions of the polylactic acid composition of the present invention is the control of the uncrosslinked treatment. Although it may be usually lower than the product, it is still preferably at most 0.9, more preferably 0.2 to 0.85. When this ratio is higher than 0.9, when it is crystallized by sufficient heat, it often loses transparency, and when it is lower than 0.2, the crystallization region decreases and the heat resistance may decrease. Control of transparency becomes easy. However, depending on the purpose and application, this value may be 0.2 or less. Here, evaluation of crystallinity can be performed by a commonly used evaluation method, but an X-ray diffraction method capable of measuring a sample as it is is preferable. As an X-ray diffraction method, for example, with reference to Masao Kadoto, Masato Kasai, “Polymer X-ray diffraction” (1968), the diffraction intensity of the amorphous part is subtracted from the total diffraction intensity, and the following formula (1 ) To obtain the crystallinity χc (%). For the measurement, it is necessary to select an appropriate method depending on the properties of the sample. For example, the powder method or the rotating sample method is a preferred method without being affected by the specific orientation of the sample.

結晶化度χc(%)=(ΣIc)/(ΣI)×100 (1)
但し、I:全回折強度 Ic:結晶部による回折強度
本願発明のポリ乳酸は、上記組成や構造を有するために透明性に優れる。例えば、厚さ0.2mm厚さに換算した550nmの光の透過率は好ましくは少なくとも85%、更に好ましくは少なくとも90%、特に好ましくは少なくとも95%である。透過率が85%に至らない場合は、透明性や清潔性が求められる用途には適用することが困難な場合がある。又、使用中に受ける熱の透明性への影響をなくすために、130℃で30分加熱後の0.2mm厚さ換算の光透過率が、好ましくは少なくとも65%、更に好ましくは少なくとも70%、特に好ましくは少なくとも75%であるポリ乳酸樹脂組成物が好ましい。通常のポリ乳酸樹脂、或いは放射線架橋助剤を使用しても無機微粒子を使用しない系では130℃×30分加熱では結晶化・球晶生成により完全に不透明(失透)化し、用途が限定されたり、使用中での品位が低下したり、結晶化・球晶生成により力学物性の低下が見られる場合が多く使用上において大きな制限を受ける。
Crystallinity χc (%) = (ΣIc) / (ΣI) x 100 (1)
However, I: Total diffraction intensity Ic: Diffraction intensity by crystal part The polylactic acid of the present invention is excellent in transparency since it has the above composition and structure. For example, the transmittance of light at 550 nm converted to a thickness of 0.2 mm is preferably at least 85%, more preferably at least 90%, and particularly preferably at least 95%. If the transmittance does not reach 85%, it may be difficult to apply to applications that require transparency and cleanliness. Further, in order to eliminate the influence on the transparency of heat received during use, the light transmittance in terms of 0.2 mm thickness after heating at 130 ° C. for 30 minutes, preferably at least 65%, more preferably at least 70%, Particularly preferred is a polylactic acid resin composition that is at least 75%. In a system that uses ordinary polylactic acid resin or radiation crosslinking aid but does not use inorganic fine particles, heating at 130 ° C for 30 minutes makes it completely opaque (devitrified) due to crystallization and spherulite formation, limiting its application In many cases, the quality during use is reduced, or the mechanical properties are reduced due to crystallization and spherulite formation.

架橋の程度は用途・目的或いは加工方法により最適値は異なるが、該ポリマーの良溶媒に24時間室温にて浸漬した場合、下記式(2)で定義するゲル分率(%)が通常少なくとも30%、好ましくは少なくとも35%、更に好ましく少なくとも40%である。例えば、吸水性や球油性に優れた組成物を目的とする場合は比較的ゲル分率は小さい方が好ましく、一方耐熱性や強度・弾性率を改善した成形体の場合は高い方が好ましい。成形体が透明性を有して耐熱性、強度・弾性率等を改善する場合は更に架橋度を上げてゲル分率は通常少なくとも60%以上、好ましくは75%以上、更に好ましくは85%以上、最も好ましくは90%以上である。勿論、この範囲外でも目的とする性能や使用法により十分に使用できる可能性はあるために、上記の数字は一つの目安に過ぎない。     The degree of crosslinking varies depending on the application / purpose or processing method, but when immersed in a good solvent for the polymer at room temperature for 24 hours, the gel fraction (%) defined by the following formula (2) is usually at least 30%. %, Preferably at least 35%, more preferably at least 40%. For example, when aiming at a composition excellent in water absorption and ball oil properties, a relatively small gel fraction is preferable, while a molded body with improved heat resistance, strength and elastic modulus is preferably high. When the molded body has transparency to improve heat resistance, strength, elastic modulus, etc., the degree of crosslinking is further increased, and the gel fraction is usually at least 60% or more, preferably 75% or more, more preferably 85% or more. Most preferably, it is 90% or more. Of course, even if outside this range, there is a possibility of sufficient use depending on the intended performance and usage, so the above numbers are only a guide.

ゲル分率(%)=(W0-W1)/W0×100 (2)
但し、W0:初期サンプル重量 W1:24時間浸漬後に未溶解サンプルを回収し溶媒除去乾燥後のサンプル重量を示す。
本発明の組成物はポリ乳酸中での光学純度の高さや架橋構造等により、耐熱性が高いことが特徴である。耐熱性の評価基準としては、定性的には一定の温度での試料片の変形の状態を観察することによって判断できるが、定量的にはTMA(機械熱分析法)によるサンプルの線膨張係数αを基準とした。これはサンプルに一定の力をかけて昇温していき一定の温度範囲で応力方向にサンプルがどれだけ伸張或いは収縮したかを示すものである。或いは、通常物性測定に用いられている動的粘弾性の貯蔵弾性率(E’)の温度依存性からも判断できる。動的粘弾性評価の特徴は短時間で再現性のよい結果が出ることである。線膨張係数αは下記(3)式にて定義される。
線膨張係数α=(L-Lo)/(Lo×(T-To)) (3)
尚、Lo:サンプルの基準温度での長さ(mm) L:サンプルの測定温度での長さ(mm)
To:基準温度(30℃) T:測定温度(120℃)
本発明の組成物は上記式で表される30-120℃までの線膨張係数が、通常高々5×10-4、好ましくは高々1×10-4、更に好ましくは5×10-5である。この耐熱性は、分子鎖間の架橋による分子運動の拘束により発現することが出来る。或いは、上記組成物を130℃の温度で30分間加熱した時のポリ乳酸組成物の30-120℃までの線膨張係数が、通常高々1×10-4、好ましくは高々5×10-5、更に好ましくは1×10-5となり、熱変形が非常に小さくなり高度に耐熱性があるということを示す。
Gel fraction (%) = (W0-W1) / W0 × 100 (2)
However, W0: initial sample weight W1: Indicates the sample weight after collecting the undissolved sample after immersion for 24 hours and removing the solvent after drying.
The composition of the present invention is characterized by high heat resistance due to its high optical purity in polylactic acid, a crosslinked structure, and the like. The evaluation standard for heat resistance can be judged qualitatively by observing the deformation state of the specimen at a constant temperature, but quantitatively, the linear expansion coefficient α of the sample by TMA (Mechanical Thermal Analysis) Based on. This shows how much the sample is stretched or shrunk in the direction of stress in a certain temperature range by increasing the temperature by applying a certain force to the sample. Or it can judge also from the temperature dependence of the storage elastic modulus (E ') of the dynamic viscoelasticity normally used for the physical-property measurement. A feature of dynamic viscoelasticity evaluation is that results with good reproducibility are obtained in a short time. The linear expansion coefficient α is defined by the following equation (3).
Linear expansion coefficient α = (L-Lo) / (Lo x (T-To)) (3)
Lo: Length of sample at reference temperature (mm) L: Length of sample at measurement temperature (mm)
To: Reference temperature (30 ° C) T: Measurement temperature (120 ° C)
The composition of the present invention has a coefficient of linear expansion up to 30-120 ° C. represented by the above formula, usually at most 5 × 10 −4 , preferably at most 1 × 10 −4 , more preferably 5 × 10 −5 . . This heat resistance can be manifested by restraint of molecular motion due to cross-linking between molecular chains. Alternatively, when the composition is heated at a temperature of 130 ° C. for 30 minutes, the polylactic acid composition has a linear expansion coefficient up to 30-120 ° C., usually at most 1 × 10 −4 , preferably at most 5 × 10 −5 , More preferably, it is 1 × 10 −5 , which indicates that the thermal deformation is very small and the heat resistance is high.

本発明の樹脂組成物は、通常の成型方法にて成型することが出来る。例えば、ポリ乳酸、多官能性架橋剤及び無機微粒子を含むポリ乳酸樹脂組成物を通常の成型方法、例えば、押し出し成型、射出成型、トランスファー成型、シートモールディング成型、粉末成型等により成型可能であり、成型後に高エネルギー線照射する事により本発明の成型体が得られる。成型体としては、射出成型による成型体、押し出して粒状に切断したペレット、押し出し成型によるシート、フィルム、棒状体、管状体、ネット状体、等があげられる。   The resin composition of the present invention can be molded by a normal molding method. For example, a polylactic acid resin composition containing polylactic acid, a polyfunctional crosslinking agent and inorganic fine particles can be molded by a normal molding method such as extrusion molding, injection molding, transfer molding, sheet molding, powder molding, etc. The molded article of the present invention is obtained by irradiating with high energy rays after molding. Examples of the molded body include a molded body by injection molding, pellets extruded and cut into granules, a sheet by extrusion molding, a film, a rod-shaped body, a tubular body, a net-shaped body, and the like.

これらの成型体は透明性、耐熱性或いは機械的物性を改善する為に高エネルギー線を照射する。高エネルギー線の種類は成型体の構造や大きさ及び目的に応じて選択すればよいが、一般的に立体的な成型体或いは金属等の部材を含んだり囲まれたりしている成型体には透過力の大きいγ線が好ましく、 一方、フィルム、シート、繊維、布状物、コーティング物等では広幅の処理が可能な電子線照射の方が好ましい。この場合の、照射線量は、通常少なくとも10kGy、好ましくは少なくとも20kGy、更に好ましくは30−500kGy、特に好ましくは40−300KGyであるが、目的に応じては1MGy以上の高線量処理も可能である。こうすることによって、成形性と耐熱性や力学物性を更に改善することが出来る。例えば、本発明の成型体は透明性に優れ、厚さ0.2mmに換算した550nmの光の透過率は好ましくは少なくとも85%、更に好ましくは少なくとも90%であり、特に好ましくは95%である。又、本発明の成型体は耐熱性にも優れ、130℃の空気中で30分間加熱した成型体での550nmの光の透過率は0.2mm厚みに換算して、好ましくは65%、更に好ましくは70%、特に好ましくは75%である。一方、本発明の要件を満たさない成型体では、加熱によりポリ乳酸が結晶化して白化(失透)し透明性が大きく低下する。又、成型体の分子構造が架橋構造をしているために、変形抵抗も大きく、例えば成型体にMPaの荷重をかけて30℃から120℃まで5℃/分の昇温速度で加熱した場合の一定方向の変形量は前述した式(3)の線膨張係数で表現できるが、本願発明の成型体は好ましくは高々5×10-4、更に好ましくはである。こういう小さい線膨張率を有することによって成型体の熱安定性が大きく改善する。更に、好ましくは本願成型体を130℃空気中で30分間加熱した場合、この成型体の同様に測定した線膨張係数は、好ましくは0.5×10-4、更に好ましくは1×10-5であり、この値はスーパーエンプラ並みの耐熱性を有することを示し、ポリ乳酸成型体の用途を大きく拡大することが可能となる。線膨張率の低下は無機微粒子を入れない系でもある程度は達成できるが必ずしも十分ではなく、又高エネルギー線での架橋密度にはどうしてもムラが出来、そのために結晶化の際に大きな球晶が発生して白化(失透)がさけられない。 These molded products are irradiated with high energy rays in order to improve transparency, heat resistance or mechanical properties. The type of high-energy radiation may be selected according to the structure, size, and purpose of the molded body, but in general, a molded body that includes or is surrounded by a three-dimensional molded body or a metal member. Gamma rays having a large penetrating power are preferred. On the other hand, irradiation of electron beams capable of wide processing is preferred for films, sheets, fibers, cloths, coatings and the like. In this case, the irradiation dose is usually at least 10 kGy, preferably at least 20 kGy, more preferably 30-500 kGy, and particularly preferably 40-300 KGy. Depending on the purpose, a high dose treatment of 1 MGy or more is also possible. By doing so, the moldability, heat resistance and mechanical properties can be further improved. For example, the molded article of the present invention is excellent in transparency, and the light transmittance at 550 nm converted to a thickness of 0.2 mm is preferably at least 85%, more preferably at least 90%, and particularly preferably 95%. Further, the molded body of the present invention is excellent in heat resistance, and the transmittance of 550 nm light in the molded body heated in air at 130 ° C. for 30 minutes is preferably 65%, more preferably in terms of 0.2 mm thickness. Is 70%, particularly preferably 75%. On the other hand, in a molded body that does not satisfy the requirements of the present invention, polylactic acid is crystallized by heating to become white (devitrified), and the transparency is greatly reduced. In addition, since the molecular structure of the molded body has a cross-linked structure, the deformation resistance is also large. For example, when the molded body is heated from 30 ° C to 120 ° C at a rate of 5 ° C / min with a load of MPa The deformation amount in a certain direction can be expressed by the linear expansion coefficient of the above-described formula (3), but the molded body of the present invention is preferably at most 5 × 10 −4 , more preferably. By having such a small linear expansion coefficient, the thermal stability of the molded body is greatly improved. Further, preferably, when the molded body of the present application is heated in air at 130 ° C. for 30 minutes, the linear expansion coefficient measured in the same manner of this molded body is preferably 0.5 × 10 −4 , more preferably 1 × 10 −5 . This value indicates that the heat resistance is equivalent to that of super engineering plastics, and it is possible to greatly expand the uses of the polylactic acid molded body. A reduction in the linear expansion coefficient can be achieved to some extent even in systems that do not contain inorganic fine particles, but it is not always sufficient, and the crosslink density with high energy rays is inevitably uneven, and large spherulites are generated during crystallization. Therefore, whitening (devitrification) cannot be avoided.

成型体がペレットの場合では通常の溶融成型に使用可能しようする為に成型するが、成型後更に高エネルギー線を照射することが出来る為に、ペレットに照射する線量は余り高い必要はなく、好ましくは少なくとも5KGy、好ましくは10-50KGyである。この程度の線量でもポリ乳酸の溶融粘度を上げて成形性の改善が出来、又部分的な架橋構造の形成により成型体の熱的或いは機械的安定性が改善する。この場合の成型体はTダイ法によるシート或いはフィルム、インフレーション法によるフィルム或いはスプリットヤーン、押し出し法による筒状成型体、棒状成型体或いはネット状成型体、射出成型法による各種成型体等がある。これらの成型体はそのまま使用することも可能であるが、更に高エネルギー線を照射して、透明性、耐熱性や機械的物性或いは染色性等を改善することが可能である。この場合の照射線量は通常少なくとも20KGy、好ましくは30kGy、更に好ましくは40-100kGyである。   When the molded body is a pellet, it is molded so that it can be used for normal melt molding. However, since it can be irradiated with higher energy rays after molding, the dose applied to the pellet does not need to be too high. Is at least 5KGy, preferably 10-50KGy. Even at such doses, the melt viscosity of polylactic acid can be raised to improve moldability, and the formation of a partially crosslinked structure can improve the thermal or mechanical stability of the molded body. The molded body in this case includes a sheet or film by T-die method, a film or split yarn by inflation method, a cylindrical molded body by extrusion method, a rod-shaped molded body or net-shaped molded body, and various molded bodies by injection molding method. These molded bodies can be used as they are, but they can be further irradiated with high energy rays to improve transparency, heat resistance, mechanical properties, dyeability, and the like. The irradiation dose in this case is usually at least 20 KGy, preferably 30 kGy, more preferably 40-100 kGy.

こうした成型体は、高エネルギー線照射後に更に冷間で或いはポリ乳酸の結晶化温度以下の熱間で好ましくは0.1%、更に好ましくは0.3%、特に好ましくは0.5-5%の歪を与えることによって、詳細な理由は不明であるが更に寸法安定性或いは透明性等の物性を改善することが出来る。ここで与える歪は成型体の形状によって最適の歪を選択する必要があるが、例えば、シート状物では冷間圧延ローラ、或いは高々80℃に加熱した熱間ローラーにて0.5%程度の圧延或いは冷間延伸或いは高々80℃の温度にて熱間延伸を行うことによって、寸法安定性や透明性が改善する。これは、架橋組成物或いは成型体を分子運動が十分でない温度で歪をかける事により、材料全体に均一な歪がかかる構造にかえることが出来るからと推測される。   Such a molded body is preferably provided with a strain of 0.1%, more preferably 0.3%, particularly preferably 0.5-5%, even after being irradiated with high energy rays and cold or hot below the crystallization temperature of polylactic acid. Although the detailed reason is unknown, physical properties such as dimensional stability or transparency can be further improved. It is necessary to select the optimum strain depending on the shape of the molded body, but for example, in the case of a sheet-like material, the rolling is about 0.5% with a cold rolling roller or a hot roller heated to 80 ° C at most. Dimensional stability and transparency are improved by cold drawing or hot drawing at a temperature of at most 80 ° C. This is presumably because the cross-linked composition or molded product can be transformed into a structure in which uniform strain is applied to the entire material by applying strain at a temperature at which molecular motion is not sufficient.

本発明の樹脂組成物の用途としては、ポリ乳酸樹脂が使用されてきた分野或いは透明樹脂が使用されてきた分野或いは生分解性が求められる分野に使用でき、特に限定するものではないが、例えば、ゲル分率の低い成形体では、水膨潤性や油膨潤性を利用した各種用途、ゲル分率の高いものでは、耐熱性や硬度、寸法安定性、透明性、化学的安定性を活かした成形体が考えられる。特に非常に微小な表面凹凸を有した耐熱性や強度に優れたフィルム或いはシート、透明性と寸法安定性に優れたフィルム或いは各種成形体、窓材、有機溶剤保持性に優れた成形体や多孔性体、繊維、等が考えられ、従来にない耐熱性、強度・弾性率等の力学特性、耐薬品性等を有する用途が考えられる。   The application of the resin composition of the present invention can be used in the field where a polylactic acid resin has been used, the field where a transparent resin has been used or the field where biodegradability is required, and is not particularly limited. For molded products with low gel fraction, various applications utilizing water swellability and oil swellability, and for those with high gel fraction, heat resistance, hardness, dimensional stability, transparency and chemical stability are utilized. A shaped body is conceivable. In particular, a film or sheet excellent in heat resistance and strength having very minute surface irregularities, a film or various molded articles excellent in transparency and dimensional stability, window materials, molded articles excellent in organic solvent retention and porosity Examples of such materials include non-conventional heat resistance, mechanical properties such as strength and elastic modulus, chemical resistance, and the like.

以下実施例を示して、本発明を更に詳細に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

〔実施例1〜4〕
LL-ラクチドを開環して得られた重量平均分子量(Mw)15.2万、融点170.8℃のポリ乳酸樹脂(株式会社ビーエムジー製)のペレット100重量部を125℃の通風式乾燥機にて8時間乾燥し、その一部(20重量部)に表1に示す量のトリアリルイソシアヌレート(TAIC:アルドリッチ製)を振りかけN2ガスを流し除湿したグローブボックスの中でペレットの表面に十分均一にTAICが付着するように混合した。次いで、残りのポリ乳酸とTAIC処理したポリ乳酸と有機化スメクタイト(コープケミカル製SEN)10部とを密閉したガラス瓶の中で十分に混合して2軸混練機に供給した。2軸混練機の供給槽及びフィード口はN2ガスを流し空気の影響を排除した。2軸混練機の温度はC1/C2/C3/C4/D=140/190/200/210/180(℃)として溶融混練後、混練機の先につけたTダイより巾30mm厚さ0.5mmのシートを水平に押し出しカレンダーロールにて冷却し、透明なポリ乳酸フィルムシート(非晶状態)を得た。次いで、このフィルムシートを長さ15cmに切断し、アルミプライのポリプロピレン袋に入れて中の空気を窒素で十分に置換除去しCo60を線源としたγ線(10kGy/hr)を表1に示す線量照射した。力学物性の評価は、フィルムシートをダンベル状に金型で打ち抜き、島津製作所製オートグラフAG-5000Eにて25℃相対湿度60%の雰囲気中で測定した。尚、引っ張り速度は100%とした。
[Examples 1 to 4]
100 parts by weight of a pellet of polylactic acid resin (manufactured by BM Co., Ltd.) having a weight average molecular weight (Mw) of 152,000 and a melting point of 170.8 ° C. obtained by ring-opening LL-lactide was 8 in a 125 ° C. ventilator. Dried for a long time, sprinkled a portion (20 parts by weight) of triallyl isocyanurate (TAIC: manufactured by Aldrich) in the amount shown in Table 1 in a glove box dehumidified by flowing N 2 gas, and evenly on the pellet surface It was mixed so that TAIC adhered. Next, the remaining polylactic acid, TAIC-treated polylactic acid, and 10 parts of organic smectite (CEN Chemical Co., Ltd. SEN) were thoroughly mixed in a sealed glass bottle and supplied to a biaxial kneader. The supply tank and feed port of the twin-screw kneader flowed N 2 gas to eliminate the influence of air. The temperature of the twin-screw kneader is C1 / C2 / C3 / C4 / D = 140/190/200/210/180 (° C). After melt-kneading, 30mm wide and 0.5mm thick from the T die attached to the tip of the kneader. The sheet was horizontally extruded and cooled with a calendar roll to obtain a transparent polylactic acid film sheet (amorphous state). Next, this film sheet was cut to a length of 15 cm, placed in a polypropylene bag of aluminum ply, and the air inside was sufficiently substituted and removed with nitrogen, and γ rays (10 kGy / hr) using Co 60 as the radiation source are shown in Table 1. The indicated dose was irradiated. The mechanical properties were evaluated by punching a film sheet into a dumbbell shape with a die and measuring it in an atmosphere of 25 ° C. and 60% relative humidity using an autograph AG-5000E manufactured by Shimadzu Corporation. The pulling speed was 100%.

〔比較例1〕
多官能性架橋剤を0重量部とする以外は、実施例1と同様の操作を行い比較用のフィルムシートを得た。
[Comparative Example 1]
A comparative film sheet was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that the polyfunctional crosslinking agent was 0 parts by weight.

実施例1〜4、比較例1の各フィルムシートを巾15mm長さ50mmに切り出し110℃に加熱した通風乾燥機に10分間入れて、その状態を観察した。結果を表2に示す。比較例のサンプルは乾燥機に投入後直ちに変形と白化(失透)を始め、耐熱性及び透明性に劣ることを示した。   Each film sheet of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was cut into a width of 15 mm and a length of 50 mm and placed in a ventilated dryer heated to 110 ° C. for 10 minutes, and the state was observed. The results are shown in Table 2. The sample of the comparative example started to be deformed and whitened (devitrified) immediately after being put into the dryer, and showed that the heat resistance and transparency were inferior.

次に、実施例1〜4、比較例1の各シートを巾3mm長さ5mmに切り出し、マックサイエンス製MTC1000のTMA装置にて、N2流通下で室温(25℃)から5℃/分の昇温速度で昇温しサンフ゜ルの変形を自動的に記録した。その結果を解析し表3には室温から120℃までの平均線膨張係数を示す。また、図1には、No.1(比較例1)とNo.4(実施例3)、No.5(実施例4)のTMA図を示す。本発明のサンプルは比較例1のサンプルに比べて熱変形性が低い事が分かる。特に、No.4(実施例3)、No.5(実施例4)では極めて安定している。 Next, each sheet of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was cut out to a width of 3 mm and a length of 5 mm, and 5 ° C./min from room temperature (25 ° C.) under N 2 flow using a MTC1000 TMA apparatus manufactured by Mac Science. The temperature was increased at the rate of temperature increase, and the deformation of the sample was automatically recorded. The results were analyzed and Table 3 shows the average linear expansion coefficient from room temperature to 120 ° C. FIG. 1 shows TMA diagrams of No. 1 (Comparative Example 1), No. 4 (Example 3), and No. 5 (Example 4). It can be seen that the sample of the present invention has lower thermal deformation than the sample of Comparative Example 1. In particular, No. 4 (Example 3) and No. 5 (Example 4) are extremely stable.

〔実施例5〜10〕
実施例1に使用したポリ乳酸樹脂及びトリアリルイソシアヌレート及び有機化した合成スメクタイト(コープケミカル製SPN)を表に示す重量比(ポリ乳酸100重量部当たり)にてラボプラストミル(製)で180℃で15分溶融混合し、3者混合のコンパウンドを得た。次いで、このコンパウンドを用いてホットプレスで190℃の温度、20MPaの圧力を3分間かけて0.2mmのシート化した。
[Examples 5 to 10]
The polylactic acid resin and triallyl isocyanurate used in Example 1 and the organically synthesized synthetic smectite (SPN made by Co-op Chemical) at 180 wt. The mixture was melt-mixed at 15 ° C. for 15 minutes to obtain a three-component compound. Next, using this compound, a sheet of 0.2 mm was formed in a hot press at a temperature of 190 ° C. and a pressure of 20 MPa over 3 minutes.

次いで、このフィルムをそのままの状態で高圧電子線照射装置(株式会社NHVコーポレーション)を用いて電子線を50KGy照射した。各種物性はこのシート試料を用いて行った。シート物性は実施例1−4と同様に行い、光透過率は照射後のシートを130℃で30分熱処理後に550nmの光の透過率(JASCO製Ubest-50)を測定した。光透過率の対照としては0.2mm厚さのポリ乳酸単独シートの透過率を100%とした。結果を表4に示す。   Next, the film was irradiated with 50 KGy of an electron beam as it was using a high voltage electron beam irradiation apparatus (NHV Corporation). Various physical properties were obtained using this sheet sample. The sheet physical properties were the same as in Example 1-4, and the light transmittance was determined by measuring the light transmittance of 550 nm (Ubest-50 manufactured by JASCO) after heat treatment of the irradiated sheet at 130 ° C. for 30 minutes. As a control for light transmittance, the transmittance of a 0.2-mm-thick polylactic acid single sheet was set to 100%. The results are shown in Table 4.

〔実施例11〕
実施例7の照射後のシートをポリ乳酸のガラス転移点(Tg=57℃)以下の50℃にて50MPaの力をかけて約2%プレス圧縮した。これを、実施例7と同様に処理し、又評価した。強度は76MPa、伸度は15%、弾性率3410MPaであり、この圧縮シートを同様に130℃、30分処理後の光透過率は85.7%であり、30-120℃の線膨張率は2.92×10-5であった。尚、熱処理前のシートの同様の線膨張率は4.71×10-5であった。又、比較例2及び実施例7のシートを幅5mm長さ30mmに切り出し一軸伸長モード(使用機器:株式会社ユービーエム社製Rheogel-E4000周波数100Hz)にて動的粘弾性を測定した。比較例1は、180℃を超えると流動変形が生じているが、実施例7では300℃近くまで耐熱性が改善したことを示す。

〔実施例12〕
比較例1、3,4実施例6、7,8、9、10の厚さ0.5mm、幅10mm、長さ60mmのシートサンプルの片端の10mmを木片で抑えサンプルを水平に固定して130℃空気中で30分間放置後のシートサンプルの変形の状態を観察した。この評価は耐熱変形性に相当する。その結果、比較例1、2,3では、完全に垂れ下がり測定不能であった。比較例4では12mmとなり、一方1実施例6,7,8,9,10ではそれぞれ7mm、5mm、5mm、3mm、3mmの変化が観察され、比較例に比べて本願発明のポリ樹脂成型物の耐熱性がはるかに高いことがわかる。又、上記にサンプルを先ず120℃の温度で20分熱処理後、同様にテストをすると、変形量は、比較例1、2,3,4が5mm、6mm、5mm、9mm実施例がそれぞれ7mm、5mm、5mm、3mm、3mmとなった。比較例1−4は結晶化し白化(失透)したが、実施例のシートは殆ど透明性が変化せずに明らかに本発明の商品価値の高さを示した。
Example 11
The sheet after irradiation in Example 7 was press-compressed by about 2% by applying a force of 50 MPa at 50 ° C. below the glass transition point of polylactic acid (Tg = 57 ° C.). This was treated and evaluated as in Example 7. The strength is 76 MPa, the elongation is 15%, the elastic modulus is 3410 MPa, the light transmittance of this compressed sheet after treatment at 130 ° C for 30 minutes is 85.7%, and the linear expansion coefficient at 30-120 ° C is 2.92 × 10-5. The similar linear expansion coefficient of the sheet before heat treatment was 4.71 × 10 −5. Moreover, the sheet | seat of the comparative example 2 and Example 7 was cut out to width 5mm and length 30mm, and dynamic viscoelasticity was measured in the uniaxial extension mode (use apparatus: Rheogel-E4000 frequency 100Hz made from UBM Co., Ltd.). Comparative Example 1 shows that flow deformation occurred when the temperature exceeded 180 ° C., but in Example 7, the heat resistance was improved to nearly 300 ° C.

Example 12
Comparative Examples 1, 3, and 4 Each of Examples 6, 7, 8, 9, and 10 having a thickness of 0.5 mm, a width of 10 mm, and a length of 60 mm is held at 130 ° C. The deformation state of the sheet sample after being left in the air for 30 minutes was observed. This evaluation corresponds to the heat distortion resistance. As a result, in Comparative Examples 1, 2, and 3, it was impossible to completely measure the sagging. In Comparative Example 4, it was 12 mm, whereas in Examples 6, 7, 8, 9, and 10, changes of 7 mm, 5 mm, 5 mm, 3 mm, and 3 mm were observed, respectively. It can be seen that the heat resistance is much higher. In addition, after the sample was first heat-treated at 120 ° C. for 20 minutes and then tested in the same manner, the deformation amounts were 5 mm, 6 mm, 5 mm, and 9 mm for the comparative examples 1, 2, 3, and 4, respectively 7 mm for the examples. It became 5mm, 5mm, 3mm, 3mm. Comparative Example 1-4 was crystallized and whitened (devitrified), but the sheet of the example clearly showed the high commercial value of the present invention with almost no change in transparency.

〔実施例13〕
実施例9で得たポリ乳酸樹脂組成物を2軸混練機(テクノベル株式会社)を用いて200℃にて混練し径3mm長さ4mmのペレットを作成した。このペレットを使用して、マルチフィラメント紡糸機(株式会社中部化学機械製作所製)にて210℃にて溶融後空中に押し出して紡糸を行い未延伸糸を得た。次いで、未延伸糸を延伸温度73℃にて4倍の延伸を行い連続して150℃にて定長熱処理を行い最終的に105dTex/38filの透明な繊維を得た。この繊維の物性は3.2g/dTex、38%の伸度を有していた。この延伸糸を金枠に巻きつけ長さを固定して、ポリプロピレン袋に入れて中の空気を窒素で置換しCo60を線源としたγ線を25kGy照射した。照射後の繊維を130℃の空気中で30分加熱しても透明性を維持したままであったが、比較例1の樹脂を同様にして繊維化したものでは結晶化により白化(失透)した。
Example 13
The polylactic acid resin composition obtained in Example 9 was kneaded at 200 ° C. using a biaxial kneader (Technobel Co., Ltd.) to produce pellets having a diameter of 3 mm and a length of 4 mm. Using this pellet, it was melted at 210 ° C. by a multifilament spinning machine (manufactured by Chubu Chemical Machinery Co., Ltd.), extruded into the air, and spun to obtain an undrawn yarn. Subsequently, the undrawn yarn was stretched 4 times at a stretching temperature of 73 ° C. and continuously subjected to a constant length heat treatment at 150 ° C. to finally obtain a transparent fiber of 105 dTex / 38fil. The physical properties of this fiber were 3.2 g / dTex and an elongation of 38%. The drawn yarn was wound around a metal frame, the length was fixed, put in a polypropylene bag, the air inside was replaced with nitrogen, and γ rays were irradiated with 25 kGy using Co 60 as a radiation source. Transparency was maintained even when the irradiated fiber was heated in air at 130 ° C. for 30 minutes, but the fiber of the resin of Comparative Example 1 was whitened by crystallization (devitrification). did.

〔実施例14〕
L-乳酸/D-乳酸=75/25(mol%)よりなるポリ乳酸樹脂及びトリアリルイソシアヌレート、有機化した合成スメクタイト(コープケミカル製SEN)及び発泡剤としてセルラー(永和化成)を夫々100重量部、30重量部、5重量部、5重量部をラボプラストミル(株式会社トーシン製 ラボニーダーミルTDR100-500×3型)にて190℃で30分間溶融混練して均一な組成物を得た。
次いで、この組成物に実施例12と同様にしてγ線を10kGy照射した。次いで、該照射後の樹脂を円盤状のプレス容器に入れて、230℃に加熱して十分に発泡剤を分解後、除圧して約3倍にゆっくり膨らませ、次いで急冷しポリ乳酸発泡体を得た。均一に微小な発泡が生じた発泡体と十分な強度を有した発泡体が得られた。
Example 14
100 weight each of L-lactic acid / D-lactic acid = 75/25 (mol%) polylactic acid resin and triallyl isocyanurate, organic synthetic smectite (CEN Chemical Co., Ltd. SEN) and cellular as effervescent agent 30 parts by weight, 30 parts by weight, 5 parts by weight, and 5 parts by weight were melt-kneaded at 190 ° C for 30 minutes using a lab plast mill (Lab Kneader Mill TDR100-500 × 3 type manufactured by Toshin Co., Ltd.) to obtain a uniform composition. .
Subsequently, this composition was irradiated with γ rays at 10 kGy in the same manner as in Example 12. Next, the irradiated resin is put into a disk-shaped press container, heated to 230 ° C. to sufficiently decompose the foaming agent, and then decompressed to slowly inflate about 3 times, and then rapidly cooled to obtain a polylactic acid foam. It was. A foam having uniform fine foaming and a foam having sufficient strength were obtained.

〔実施例15〜17〕
平均粒子径20nmのシリカ微粒子のメタノール分散液(日産化学製、シリカ濃度%)に、多官能性架橋剤として、末端にエポキシ基を有するシランカップリング剤(信越シリコーン製、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)をシリカ微粒子当り1.5重量%加えて、室温で17時間反応させた。次いで、ジオキサンに溶解したポリ乳酸(Tm=171.5℃ Mw=13.5)に混合・溶解させシリカ微粒子が均一に分散したポリ乳酸溶液を得た。溶液は幾分青みを帯びた透明性を有した。この溶液をガラス板上にスパイラルコーター(松尾産業社製No.80)を用いて流延し60℃のホットプレート上で10分間乾燥しメタノールを蒸発させた。厚さ50μmの透明で均一なシートを得た。このシートをアルミ箔を有するポリプロピレン袋に入れて中の空気を窒素で置換しCo60を線源としたγ線(10kGy/hr)を、それぞれ表5に示す線量照射し、シート内に架橋構造を生成させた。
[Examples 15 to 17]
Silane coupling agent (manufactured by Shin-Etsu Silicone, 3-glycidoxypropyl) having a terminal epoxy group as a multifunctional crosslinking agent in a methanol dispersion of silica fine particles with an average particle size of 20 nm (Nissan Chemical, silica concentration%) Trimethoxysilane) was added at 1.5% by weight per silica fine particle and reacted at room temperature for 17 hours. Subsequently, it was mixed and dissolved in polylactic acid (Tm = 171.5 ° C. Mw = 13.5) dissolved in dioxane to obtain a polylactic acid solution in which silica fine particles were uniformly dispersed. The solution had a slight bluish transparency. This solution was cast on a glass plate using a spiral coater (Matsuo Sangyo No.80) and dried on a hot plate at 60 ° C. for 10 minutes to evaporate methanol. A transparent and uniform sheet having a thickness of 50 μm was obtained. This sheet is put into a polypropylene bag with aluminum foil, the air inside is replaced with nitrogen, and γ-rays (10 kGy / hr) with Co 60 as the radiation source are each irradiated with the doses shown in Table 5, and a crosslinked structure is formed in the sheet. Was generated.

〔比較例5〕
シリカ微粒子及び多官能性架橋剤を添加しない以外は、実施例15と同様の操作を行い、比較用のシートを成形した。
[Comparative Example 5]
A comparative sheet was formed in the same manner as in Example 15 except that the silica fine particles and the multifunctional crosslinking agent were not added.

〔比較例6〕
多官能性架橋剤を添加しない以外は、実施例15と同様の操作を行い、比較用のシートを成形した。
表5に各種シートの性状を示すが、架橋構造を導入した物では耐溶剤性や耐熱性、寸法安定性が優れていることがわかる。
更に、得られたシートをポリ乳酸が結晶化する110℃で10分間放置したところ比較例6はかなり白くなった。これは可視光以上の球晶の生成を意味する。一方、実施例15〜17はいずれもかなり透明性が改善した。この傾向は放射線量が増えると改善する傾向にあった。
[Comparative Example 6]
A comparative sheet was formed by performing the same operation as in Example 15 except that the multifunctional crosslinking agent was not added.
Table 5 shows the properties of various sheets. It can be seen that a product having a crosslinked structure is excellent in solvent resistance, heat resistance and dimensional stability.
Further, when the obtained sheet was allowed to stand at 110 ° C. for 10 minutes at which polylactic acid crystallizes, Comparative Example 6 turned considerably white. This means the production of spherulites above visible light. On the other hand, in Examples 15 to 17, the transparency was considerably improved. This tendency tended to improve as the radiation dose increased.

〔実施例18〕
モンモリロナイト(クニミネ工業製クニピアF)を常法によりセチルトリメチルアンモニウムクロライド(シグマアルドリッチ試薬)を用いて有機化した。有機化率は48%であった。有機化モンモリロナイトをトルエンに溶解して、2軸混練機にてポリメチメタクリレート(PMMA)(三菱レイヨン社製一般グレード)に混合した。尚、モンモリロナイトとPMMAの比率は7.5:100(重量費)とした。2軸混練機へはPMMAはペレット供給装置からモンモリロナイト溶液はギヤポンプで供給した。混練はモンモリロナイトのトルエン溶液を直接投入した。同時に別の押し出しは厚さ0.3mm幅30mmのスリットを介して行い、厚さ0.35mm幅30mmの透明なシートを得た。シートからはトルエン臭はせず、ベントから完全にトルエンが除去されたことを示す。得られたシートを実施例1と同様にγ線を30kGy照射した。尚、対照として放射線未処理のシートを用いた。本発明のシートは、強度83MPa、伸度12%、弾性率2560MPaであった。
Example 18
Montmorillonite (Kunimine Industries Kunipia F) was organically treated with cetyltrimethylammonium chloride (Sigma Aldrich Reagent) by a conventional method. The organic rate was 48%. Organized montmorillonite was dissolved in toluene and mixed with polymethacrylate (PMMA) (general grade manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) with a twin-screw kneader. The ratio of montmorillonite and PMMA was 7.5: 100 (weight cost). To the twin-screw kneader, PMMA was supplied from a pellet feeder and the montmorillonite solution was supplied by a gear pump. For kneading, a toluene solution of montmorillonite was directly added. At the same time, another extrusion was performed through a slit having a thickness of 0.3 mm and a width of 30 mm to obtain a transparent sheet having a thickness of 0.35 mm and a width of 30 mm. There is no toluene odor from the sheet, indicating that the toluene has been completely removed from the vent. The obtained sheet was irradiated with γ rays at 30 kGy in the same manner as in Example 1. As a control, a radiation-untreated sheet was used. The sheet of the present invention had a strength of 83 MPa, an elongation of 12%, and an elastic modulus of 2560 MPa.

〔比較例7〕
γ線照射を行わない以外は、実施例4と同様の操作を行い、比較用のシートを得た。比較用のシートは強度63MPa、伸度7%、弾性率1750MPaであった。
[Comparative Example 7]
A sheet for comparison was obtained by performing the same operation as in Example 4 except that the γ-ray irradiation was not performed. The comparative sheet had a strength of 63 MPa, an elongation of 7%, and an elastic modulus of 1750 MPa.

本発明のポリ乳酸組成物は、高度の熱安定性、力学特性、透明性、耐溶剤性及び成形性を有し、これまで困難であった耐熱性と透明性、成形性、化学的安定性、摩擦強度等が必要とされる包装材料関連のシートやフィルム、電子・電気機器用のシート・筐体、ディスプレイ用窓、各種機械部品等に有用に使用可能な組成物或いは繊維製品を工業的容易に得る事が出来、極めて産業にとって有用である。     The polylactic acid composition of the present invention has a high degree of thermal stability, mechanical properties, transparency, solvent resistance, and moldability, and heat resistance and transparency, moldability, and chemical stability that have been difficult until now. Industrially used compositions or textile products that can be used effectively for sheets and films related to packaging materials that require frictional strength, sheets and cases for electronic and electrical equipment, display windows, various machine parts, etc. It can be easily obtained and is extremely useful for industry.

本発明の一実施の形態に係るポリ乳酸樹脂組成物を用いたフィルムシートのTMA温度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the TMA temperature change of the film sheet using the polylactic acid resin composition which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るポリ乳酸の貯蔵弾性率及び正接損失の温度変化を示すグラフであるIt is a graph which shows the temperature change of the storage elastic modulus and tangent loss of polylactic acid which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るポリ乳酸の貯蔵弾性率及び正接損失の温度変化を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature change of the storage elastic modulus and tangent loss of polylactic acid which concern on one embodiment of this invention.

Claims (33)

ポリマー及び/またはプレポリマーと、多官能性架橋剤と、無機系微粒子とを含み、高エネルギー線照射により処理されてなることを特徴とする樹脂組成物。 A resin composition comprising a polymer and / or a prepolymer, a polyfunctional crosslinking agent, and inorganic fine particles, and being treated by irradiation with high energy rays. ポリマー及び/またはプレポリマーが生分解性を有することを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1, wherein the polymer and / or the prepolymer is biodegradable. ゲル分率が、60%以上であることを特徴とする請求項1または2記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 1 or 2, wherein the gel fraction is 60% or more. ポリマー及び/またはプレポリマーがポリ乳酸であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer and / or prepolymer is polylactic acid. ポリ乳酸が少なくとも70%以上のL-乳酸を共重合したことを特徴とする請求項4記載の樹脂組成物。 The resin composition according to claim 4, wherein polylactic acid is copolymerized with at least 70% or more of L-lactic acid. 多官能性架橋剤をポリ乳酸100重量部当たり少なくとも3重量部含むことを特徴とする請求項4または5記載の樹脂組成物。 6. The resin composition according to claim 4, wherein the polyfunctional crosslinking agent is contained at least 3 parts by weight per 100 parts by weight of polylactic acid. 無機微粒子の最大長が200nm以下であることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 4 to 6, wherein the maximum length of the inorganic fine particles is 200 nm or less. 無機微粒子をポリ乳酸100重量部当たり少なくとも5重量部含むことを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 4 to 7, comprising at least 5 parts by weight of inorganic fine particles per 100 parts by weight of polylactic acid. 高エネルギー線を少なくとも10KGy照射したことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the high energy ray is irradiated with at least 10KGy. クロロホルム中で測定したゲル分率が75%以上であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 9, wherein a gel fraction measured in chloroform is 75% or more. 空気中110℃で30分間処理後の広角X線回折による結晶化度が未処理のものに比べて高々0.9である請求項1〜10のいずれか1項記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the degree of crystallinity by wide-angle X-ray diffraction after treatment at 110 ° C for 30 minutes in air is at most 0.9 as compared with an untreated product. 30-120℃までの平均熱膨張係数が高々5×10-4であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項記載の樹脂組成物。 12. The resin composition according to claim 1, wherein an average coefficient of thermal expansion up to 30 to 120 ° C. is at most 5 × 10 −4 . 樹脂組成物を130℃で30分間加熱した時の樹脂組成物の550nmの光透過率が0.2mm厚み換算で少なくとも70%であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項記載の樹脂組成物。 The light transmittance at 550 nm of the resin composition when the resin composition is heated at 130 ° C. for 30 minutes is at least 70% in terms of 0.2 mm thickness, 13. Resin composition. 請求項1〜13のいずれか1項記載の樹脂組成物を押し出し成型、射出成型、トランスファー成型、シートモルド成型、粉末成型から選ばれる少なくとも1つの方法により成型することよりなる樹脂成型体。 A resin molded body obtained by molding the resin composition according to any one of claims 1 to 13 by at least one method selected from extrusion molding, injection molding, transfer molding, sheet mold molding, and powder molding. 粒子状のペレットである請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded body according to claim 14, which is a particulate pellet. 押し出しシートである請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded product according to claim 14, which is an extruded sheet. インフレーションフィルムである請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded product according to claim 14, which is an inflation film. 繊維状物である請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded product according to claim 14, which is a fibrous material. 箱状物である請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded product according to claim 14, which is a box-shaped product. 筒状物である請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded body according to claim 14, which is a cylindrical product. 中空粒子状物である請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded product according to claim 14, which is a hollow particulate product. 発泡成形体である請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded body according to claim 14, which is a foam molded body. 射出成型体である請求項14記載の樹脂成型体。 The resin molded body according to claim 14, which is an injection molded body. 成型体が0.2mm厚さ換算での550nmの光の透過率が少なくとも85%である請求項14〜24のいずれか1項記載の樹脂成型体。 The resin molded body according to any one of claims 14 to 24, wherein the molded body has a light transmittance of 550 nm in terms of 0.2 mm thickness of at least 85%. 成型体を130℃空気中で30分間熱処理した時の成型体の0.2mm厚さ換算での550nmの光透過率が少なくとも65%である請求項14〜24のいずれか1項記載の樹脂成型体。 The resin molded body according to any one of claims 14 to 24, wherein when the molded body is heat-treated in air at 130 ° C for 30 minutes, the light transmittance at 550 nm in terms of 0.2 mm thickness of the molded body is at least 65%. . 成型体の30-120℃での熱膨張率が高々5×10-4であることを特徴とする請求項14〜25のいずれか1項記載の樹脂成型体。 26. The resin molded body according to any one of claims 14 to 25, wherein a thermal expansion coefficient of the molded body at 30 to 120 ° C. is at most 5 × 10 −4 . 成型体を130℃空気中で30分間熱処理した成型体の30-120℃での熱膨張率が高々0.5×10-4であることを特徴とする請求項14〜26のいずれか1項記載の樹脂成型体。 27. The thermal expansion coefficient at 30-120 ° C. of a molded product obtained by heat-treating the molded product in air at 130 ° C. for 30 minutes is at most 0.5 × 10 −4. The resin molding as described. ポリマー及び/又はプレポリマーと、多官能性架橋剤と、無機微粒子とを含むポリ乳酸樹脂組成物を溶融成型後、高エネルギー線照射を行うことを特徴とする樹脂成型体の製造方法。 A method for producing a resin molded body, comprising subjecting a polylactic acid resin composition containing a polymer and / or a prepolymer, a polyfunctional crosslinking agent, and inorganic fine particles to melt molding, followed by irradiation with high energy rays. ポリマー及び/又はプレポリマーがポリ乳酸であることを特徴とする請求項28記載の樹脂成型体の製造方法。 29. The method for producing a resin molded body according to claim 28, wherein the polymer and / or prepolymer is polylactic acid. ポリ乳酸樹脂組成物を溶融押し出し後に粒子状ペレット化し、次いで該ペレットに高エネルギー線照射を行い、更に押し出し成型、射出成型、トランスファー成型、粉末成型から選ばれる少なくとも1つの方法により成型することを特徴とする請求項29記載の樹脂成型体の製造方法。 The polylactic acid resin composition is melt-extruded to form pellets, and then the pellets are irradiated with high energy rays and further molded by at least one method selected from extrusion molding, injection molding, transfer molding, and powder molding. The method for producing a resin molded body according to claim 29. ポリ乳酸樹脂組成物を溶融押し出し後に粒子状ペレット化し、該ペレットに高エネルギー線照射を行い、更に押し出し成型、射出成型、トランスファー成型、粉末成型から選ばれる少なくとも1つの方法により成型し、次いで再度高エネルギー線照射することを特徴とする請求項29または30記載の樹脂成型体の製造方法。 The polylactic acid resin composition is melt-extruded to form pellets, the pellets are irradiated with high energy rays, further molded by at least one method selected from extrusion molding, injection molding, transfer molding, and powder molding, and then again high The method for producing a resin molded body according to claim 29 or 30, wherein energy beam irradiation is performed. 2回目以降に行う高エネルギー線照射の線量が、少なくとも20KGyであることを特徴とする請求項31記載の樹脂成型体の製造方法。 32. The method for producing a resin molded body according to claim 31, wherein the dose of the high-energy radiation performed after the second time is at least 20 KGy. 高エネルギー線照射後に更に冷間或いは熱間で少なくとも0.1%の変形を与える処理を行うことを特徴とする請求項28〜32のいずれか1項記載の樹脂成型体の製造方法。 33. The method for producing a resin molded body according to any one of claims 28 to 32, wherein after the high energy ray irradiation, a treatment for further deforming at least 0.1% cold or hot is performed.
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