JP2005320471A - ポリ乳酸樹脂組成物及びそれを用いた成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 L−乳酸残基とD−乳酸残基のモル比(L/D)が100/0〜90.9/10.1であり数平均分子量が50000〜300000であるポリ乳酸樹脂(A)40〜99.98質量%、L−乳酸残基とD−乳酸残基のモル比(L/D)が90.8/10.2〜10.2/90.8であり数平均分子量が500〜44999であるポリ乳酸樹脂(B)0.01〜60質量%、無機顔料および/または有機顔料0.01〜70質量%を含むポリ乳酸樹脂組成物に関する。
【選択図】 なし
Description
(但し、R3は炭素数20以下のアルキル基を表し、MはLi、NaまたはKを表す。)
DL−ラクチド500質量部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸のエチレングリコールジエステル3.6質量部、開環重合触媒としてオクチル酸錫0.1質量部を4つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下、190℃で1時間加熱し、開環重合を進め、その後、残留ラクチドを減圧下留去しポリ乳酸樹脂(B)に該当するポリ乳酸樹脂(a)を得た。樹脂特性と組成を表1に示す。
L−ラクチド250質量部、DL−ラクチド250質量部、乳酸1質量部、アルミニウムアセチルアセトナート0.5質量部を4つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下、180℃で3時間加熱溶融させることにより開環重合を進め、その後、残留ラクチドを減圧下留去しポリ乳酸樹脂(B)に該当するポリ乳酸樹脂(b)を得た。樹脂特性と組成を表1に示す。
L−ラクチド250質量部、DL−ラクチド250質量部、カプロラクトン75質量部、オクチル酸錫0.125質量部を4つ口フラスコに加え、窒素雰囲気下、190℃で20分間加熱溶融させることで開環重合を進め、その後、残留ラクチドとカプロラクトンを減圧下留去し、ポリ乳酸樹脂(B)に該当するポリ乳酸樹脂(c)を得た。樹脂特性と組成を表1に示す。
L−ラクチド250質量部、DL−ラクチド250質量部、重合度10のポリグリセリン(ダイセル化学PGL10:水酸基濃度850mgKOH/g)13質量部、アルミニウムアセチルアセトナート0.5質量部を4つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下、180℃で3時間加熱溶融させることにより開環重合を進め、その後、残留ラクチドを減圧下留去しポリ乳酸樹脂(B)に該当するポリ乳酸樹脂(d)を得た。樹脂特性と組成を表1に示す。
L−ラクチド480質量部、DL−ラクチド20質量部、オクチル酸錫0.5質量部を4つ口フラスコに仕込み、窒素雰囲気下、180℃で3時間加熱溶融させることにより開環重合を進め、その後、残留ラクチドを減圧下留去しポリ乳酸樹脂(A)に該当するポリ乳酸樹脂(e)を得た。樹脂特性と組成を表1に示す。
以下の方法で樹脂の特性値を測定した。結果は表1に示す。
200MHzの核磁気共鳴スペクトル装置を用い、ポリ乳酸ポリエステルの乳酸残基、他の成分の定量を行った。
日立製作所社製日立高速液体クロマトグラフ LaChrom D−7000を用いて、クロロホルムを溶媒として温度30℃にて測定した。測定データよりポリスチレン換算を行い、数平均分子量とした。カラムは昭和電工社性Shodex KFシリーズを用いた。
東洋精機製キャピログラフ装置にて、ポリ乳酸樹脂の200〜230℃の溶融粘度を測定した。また、この時のせん断速度と溶融粘度の関係について、データを整理した。
サンプル5mgをアルミニウム製サンプルパンに入れて密封し、セイコーインスツルメンツ(株)製示差走査熱量分析計(DSC)DSC−220を用いて、200℃まで、昇温速度20℃/分にて測定した。ガラス転移温度は、ガラス転移温度以下のベースラインの延長線と遷移部における最大傾斜を示す接線との交点の温度で求めた。
ポリ乳酸樹脂をトルエンに溶解したのち水と共沸させることにより水分を除去し、ついで過剰のフェニルイソシアネートを加え樹脂水酸基を反応させる。次に未反応のフェニルイソシアネートを過剰のジエチルアミンと反応させ、未反応ジエチルアミン量を酸により滴定する。測定値より、反応アミン量を計算し、反応アミン量より、未反応イソシアネート量、反応イソシアネート量を計算する。反応イソシアネート量を樹脂水酸基濃度として算出した。
金属成分である硫黄原子濃度より求めた。すなわち試料0.1gを炭化し、酸に溶解した後、原子吸光分析により求めた。
ポリ乳酸系樹脂0.8gを20mlのクロロホルム/メタノール(3/1)に溶解し、0.1Nのナトリウムメトキシドメタノール溶液でフェノールフタレインを指示薬として滴定し、樹脂106g当りの当量(eq/106g)を求めた。
ポリ乳酸樹脂(a)80質量部、カーボンブラック10質量部、酸化チタン10質量部を混合し、該混合物を、回転数30rpm、全バレル温度200℃に設定した押出機(L/D=30、スクリュー径=20mm、フルフライト、圧縮比2.0)で溶融混練し、ノズルから紐状に押出し、水中でカッターによって切断してペレット化した顔料マスターバッチを得た。
○:顔料分散状態良好
△:2mm以下の顔料分散不良がダンベル試験片中に少数ある
×:2mmより大きい顔料分散不良がダンベル試験片中に多数ある
○:色むら無し
×:色むら有り
○:凹凸面最大高さが100μm未満
△:凹凸面最大高さが100μm以上200μm未満
×:凹凸面最大高さが200μm以上
ポリ乳酸樹脂(a)21質量部、ポリ乳酸樹脂(e)78質量部、カーボンブラック0.5質量部、酸化チタン0.5質量部を混合し、該混合物を、回転数30rpm、全バレル温度200℃に設定した押出機(L/D=30、スクリュー径=20mm、フルフライト、圧縮比2.0)で溶融混練し、ノズルから紐状に押出し、水中を通してからカッターによって切断してペレット化した樹脂組成物を得た。
次に射出成形機(東芝IS−100E:型締力100トン)にてシリンダ温度200℃、金型温度30℃、背圧20kg/cm2にて、ISO75規格試験片を作製した。これを用いて、顔料分散状態、色むらの有無、光沢状態について同様に判定を行った。
ポリ乳酸樹脂(a)80質量部、カーボンブラック10質量部、酸化チタン10質量部を混合し、該混合物を、回転数30rpm、全バレル温度200℃に設定した押出機(L/D=30、スクリュー径=20mm、フルフライト、圧縮比2.0)で溶融混練し、ノズルから紐状に押出し、水中を通してからカッターによって切断してペレット化した顔料マスターバッチを得た。
ポリ乳酸樹脂(a)40質量部、ポリ乳酸樹脂(e)40質量部、カーボンブラック10質量部、酸化チタン10質量部を混合し、該混合物を、回転数30rpm、全バレル温度250℃に設定した押出機(L/D=30、スクリュー径=20mm、フルフライト、圧縮比2.0)で溶融混練し、ノズルから紐状に押出し、水中を通してからカッターによって切断してペレット化した顔料マスターバッチを得た。
表2に記載した原料を用いて、実施例2と同様な方法により各種評価を行った。結果を表2に示す。
ポリ乳酸樹脂(e)80質量部、カーボンブラック10質量部、酸化チタン10質量部を混合し、該混合物を、回転数30rpm、全バレル温度200℃に設定した押出機(L/D=30、スクリュー径=20mm、フルフライト、圧縮比2.0)で溶融混練し、ノズルから紐状に押出し、水中を通してからカッターによって切断してペレット化した顔料マスターバッチを得た。
この着色ペレットを用いて実施例1と同様にして成型を行い、評価した。評価結果を表2に示す。
カプロラクトン500質量部、オクチル酸錫0.125質量部を4つ口フラスコに加え、窒素雰囲気下、190℃で30分間加熱溶融させることで開環重合を進め、その後、残留カプロラクトンを減圧下留去し、ポリカプロラクトン樹脂(f)を得た。ポリカプロラクトン樹脂(f)の数平均分子量は8300であった。
次いでポリ乳酸樹脂(e)78質量部、カプロラクトン樹脂(f)12質量部、カーボンブラック5質量部、酸化チタン5質量部を混合し、該混合物を、回転数30rpm、全バレル温度200℃に設定した押出機(L/D=30、スクリュー径=20mm、フルフライト、圧縮比2.0)で溶融混練し、ノズルから紐状に押出し、水中を通してからカッターによって切断してペレット化した樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物を用いて実施例1と同様に射出成型と異型押出し成型を行い、各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
Claims (8)
- L−乳酸残基とD−乳酸残基のモル比(L/D)が100/0〜90.9/10.1であり数平均分子量が50000〜300000であるポリ乳酸樹脂(A)40〜99.98質量%、L−乳酸残基とD−乳酸残基のモル比(L/D)が90.8/10.2〜10.2/90.8であり数平均分子量が500〜49999であるポリ乳酸樹脂(B)0.01〜60質量%、無機顔料および/または有機顔料0.01〜70質量%を含むポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂(A)の酸価が10〜80当量/106gであることを特徴とする請求項1に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂(B)の酸価が10〜80当量/106gであることを特徴とする請求項1または2に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂(B)がポリグリセリンセグメントを含む請求項1〜3のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリグリセリンの重合度が3〜20の範囲にある請求項4に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂(B)がスルホン酸金属塩基を有する請求項1〜5のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- スルホン酸金属塩基に由来する硫黄原子の濃度が2500ppm以下である請求項6に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物を用いた成型品。
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