JP2006022299A - Biodegradable polyester-based resin composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biodegradable polyester-based resin composition that exerts an excellent antistatic property. <P>SOLUTION: The resin composition contains a 0.05-10.0 wt% surface active agent, that is a reaction product of boric acid and a compound obtained by esterifying a polyhydric alcohol such as glycerine, diglycerine, sorbitol, cane sugar etc. by an 8-24C higher fatty acid or is a salt (K, Na, Ca, etc.) of the reaction product, to a biodegradable polyester-based resin such as a polylactic acid resin etc. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、優れた帯電防止性等の性能を付与した生分解性ポリエステル系樹脂組成物、特に植物由来の再生可能資源であるポリ乳酸系樹脂組成物に関するものである。 The present invention relates to a biodegradable polyester resin composition imparted with excellent antistatic properties and the like, and more particularly to a polylactic acid resin composition that is a plant-derived renewable resource.

石油等化石資源を原料とするポリプロピレン、ポリエチレン或いはポリ塩化ビニル等のプラスチックは食品包装用フィルム、電化製品、工業資材等に形を変え、我々の生活には欠かせない非常に重要なものである。しかしながら、このようなプラスチックは生分解性を有さない為に不必要となった後は自然界に半永久的に残り続け、生態系に大きな影響を及ぼし様々な面で環境破壊に通じていることは周知の事実である。   Plastics such as polypropylene, polyethylene, and polyvinyl chloride, which are made from petroleum and other fossil resources, are transformed into food packaging films, electrical appliances, industrial materials, etc., and are indispensable for our lives. . However, since such plastics are not biodegradable, they remain semipermanent in nature after they are no longer needed, which has a major impact on the ecosystem and leads to environmental destruction in various ways. This is a well-known fact.

このような状況のもと、注目されているのが生分解性ポリエステル系樹脂であり、中でも生分解性を有さず、且つ化石資源由来のプラスチックからの転換を図ろうとしているのが、植物を原料とする、即ち植物由来の生分解性樹脂である。特に近年注目されているのが、生産量も飛躍的に増大しているポリ乳酸系樹脂である。ポリ乳酸系樹脂が注目されている要因としては、限りある化石資源を節約し、徹底的に再資源化する物質循環型システムが掲げられている社会背景の中で、化石資源を原料とする各種プラスチックが循環型システムから大きく外れている一方、トウモロコシ或いはジャガイモ等の植物より得られた糖又はそれらを発酵して得られる乳酸から合成されるポリ乳酸が再資源化する物質循環型システムを構築できるものとして期待されているからである。   Under such circumstances, biodegradable polyester resins are attracting attention. Among them, plants that do not have biodegradability and are trying to convert from plastics derived from fossil resources Is a biodegradable resin derived from a plant. Of particular interest in recent years is the polylactic acid-based resin whose production volume is dramatically increasing. The factors that have attracted the attention of polylactic acid-based resins are various factors that use fossil resources as raw materials in the context of a material recycling system that conserves limited fossil resources and thoroughly recycles them. While plastics are greatly out of the circulation system, it is possible to construct a material circulation system that recycles sugar obtained from plants such as corn or potato or polylactic acid synthesized from lactic acid obtained by fermenting them. It is because it is expected as a thing.

ポリ乳酸系樹脂の原料は再生可能な資源であるトウモロコシ或いはジャガイモ等の穀物より得られた糖又はそれらを発酵して得られる乳酸から合成され、更に不要になったポリ乳酸系樹脂は自然環境下において容易に加水分解し微生物により分解された後、最終的に水と炭酸ガスになる。   The raw material of polylactic acid resin is synthesized from sugars obtained from cereals such as corn or potato, which are renewable resources, or lactic acid obtained by fermenting them. After being easily hydrolyzed and decomposed by microorganisms, it finally becomes water and carbon dioxide.

ポリ乳酸系樹脂等の生分解性ポリエステル系樹脂からなるフィルム及びシート等の樹脂成型品は、従来のプラスチックと同等の性能を示すことも知られている。中でもポリ乳酸系樹脂は非常に高い透明性を有しており、透明性を重視する包装用途に大いに利用できる。又水蒸気透過性は従来のOPP或いはOPSフィルム以上の性能があり、これらのフィルムの代替できる期待もある。   It is also known that resin molded products such as films and sheets made of biodegradable polyester resins such as polylactic acid resins exhibit the same performance as conventional plastics. Among these, polylactic acid-based resins have very high transparency, and can be used for packaging applications that place importance on transparency. In addition, the water vapor permeability is higher than that of conventional OPP or OPS films, and there is an expectation that these films can be substituted.

しかしながら、いくつもの利点を有しフィルム、シート等の成型品に活用可能な生分解性ポリエステル系樹脂にも一般的な樹脂と同様に樹脂特有の電気絶縁性を有していることから非常に帯電し易く、印刷時でのインキのハジキ、内容物を梱包する際の飛散、或いは製品に埃が付着し外観を損ねる等、帯電による多くの問題がある。   However, biodegradable polyester resins that have several advantages and can be used in molded products such as films and sheets are very charged because they have electrical insulating properties unique to resins as well as general resins. There are many problems due to electrification, such as ink repelling at the time of printing, scattering when packing the contents, or dust adhering to the product and deteriorating the appearance.

帯電を解決する手段として特許文献1では脂肪族ポリエステルフィルムの少なくとも片面に界面活性剤を含有する水性塗工液を塗布することで帯電防止性を付与することが示されている。又は特許文献2ではポリ乳酸系二軸延伸フィルムに対して特定のアニオン界面活性剤又は特定のノニオン界面活性剤配合液を塗布することで帯電防止性を与えられることが示されている。   As a means for solving charging, Patent Document 1 discloses that an antistatic property is imparted by applying an aqueous coating liquid containing a surfactant to at least one surface of an aliphatic polyester film. Alternatively, Patent Document 2 shows that antistatic properties can be imparted by applying a specific anionic surfactant or a specific nonionic surfactant-containing liquid to a polylactic acid biaxially stretched film.

しかしながら、一般に塗布方式では樹脂成形後に塗布工程が増える結果、経済的コストが掛かり、又塗布方式特有の滑り性、透明性不良、或いは帯電防止性能の持続性欠如等に問題点がある。   However, in general, the coating method increases the number of coating steps after resin molding, resulting in an increase in cost, and there are problems such as slipperiness, poor transparency, or lack of sustainability of the antistatic performance specific to the coating method.

フィルム等の成型品の表面に界面活性剤を塗布する方法以外に界面活性剤を予め樹脂に添加する練り込み方式がある。   In addition to the method of applying a surfactant to the surface of a molded product such as a film, there is a kneading method in which a surfactant is added to a resin in advance.

練り込み方式は、界面活性剤が樹脂に予め練り込まれている為、成型後に界面活性剤が成型品の表面に滲み出す(ブリードアウト)ことで性能が発現し、表面の界面活性剤を拭き取っても、樹脂内部の界面活性剤が更にブリードアウトすることで効果が回復し、ある程度の持続性を有する利点がある。このように練り込み方式は、界面活性剤が樹脂からブリードアウトすることで性能を発現させているが、このブリードアウトの度合いは結晶化度や結晶の配向状態といった樹脂の結晶性と、樹脂と界面活性剤との相溶性に大きく依存すると言われている。   In the kneading method, since the surfactant is pre-kneaded into the resin, the surfactant will exude to the surface of the molded product after molding (bleed out) and the performance will be manifested, and the surfactant on the surface will be wiped off. However, when the surfactant inside the resin further bleeds out, the effect is restored, and there is an advantage of having a certain degree of sustainability. In this way, the kneading method expresses performance by bleeding out the surfactant from the resin, but the degree of this bleed out depends on the crystallinity of the resin such as crystallinity and crystal orientation, and the resin. It is said that it largely depends on the compatibility with the surfactant.

更に樹脂の結晶性と界面活性剤の相溶性は樹脂の透明性にも大きな影響を及ぼし、不適当な界面活性剤の添加は透明性に特徴のあるポリ乳酸系樹脂等の生分解性ポリエステル系樹脂の透明性を低下させる。   Furthermore, the crystallinity of the resin and the compatibility of the surfactant greatly affect the transparency of the resin, and the addition of an inappropriate surfactant is a biodegradable polyester such as a polylactic acid resin characterized by transparency. Reduces the transparency of the resin.

特許文献3では、ポリ乳酸樹脂に多価アルコール及びその脂肪酸エステルを含有させ帯電防止性のあるフィルム及びシートを提供することが示されている。又は特許文献4では、ポリ乳酸にグリセリン脂肪酸エステルからなるノニオン界面活性剤を含有させ帯電防止性を付与させることが示されている。更に特許文献5では、生分解性樹脂であるカプロラクトン系樹脂中に、グリセリン脂肪酸エステルを含むノニオン界面活性剤を含有させることで帯電防止性を付与させることが示されている。   Patent Document 3 discloses that a polylactic acid resin contains a polyhydric alcohol and a fatty acid ester thereof to provide an antistatic film and sheet. Alternatively, Patent Document 4 discloses that polylactic acid contains a nonionic surfactant made of glycerin fatty acid ester to impart antistatic properties. Furthermore, Patent Document 5 shows that an antistatic property is imparted by incorporating a nonionic surfactant containing a glycerin fatty acid ester into a caprolactone-based resin that is a biodegradable resin.

このように生分解性樹脂に対するノニオン界面活性剤の練り込み方式での検討は数多くなされたが、実際には生分解性ポリエステル系樹脂特有の結晶性、及び樹脂と界面活性剤との相溶性のバランスによりノニオン界面活性剤では十分満足できる帯電防止性が得られていない為、更なる改良が求められていた。   As described above, many studies have been made on the kneading method of the nonionic surfactant to the biodegradable resin. However, in reality, the crystallinity unique to the biodegradable polyester resin and the compatibility between the resin and the surfactant are considered. Due to the balance, nonionic surfactants have not been able to provide sufficiently satisfactory antistatic properties, and further improvements have been demanded.

特開平10−86307号公報(第1−14頁)JP-A-10-86307 (page 1-14) 特開平14−12687号公報(第1−6頁)Japanese Patent Laid-Open No. 14-12687 (page 1-6) 特開平9−221587号公報(第1−9頁)Japanese Patent Laid-Open No. 9-221587 (page 1-9) 特開平10−36650号公報(第1−14頁)JP 10-36650 A (page 1-14) 特開平14−60603号公報(第1−5頁)Japanese Patent Laid-Open No. 14-60603 (page 1-5)

本発明の目的は、このような状況のもと、練り込み方式でも優れた帯電防止性を発揮できる生分解性ポリエステル系樹脂組成物を提供することにある。   The objective of this invention is providing the biodegradable polyester-type resin composition which can exhibit the antistatic property which was excellent also in the kneading system in such a condition.

本発明者らは上記課題を解決する為に鋭意研究した結果、帯電防止性等に優れた生分解性ポリエステル系樹脂組成物の発明を完成させた。すなわち本発明は、疎水基の炭素数が8から24であるホウ酸エステル系界面活性剤を0.05重量%〜10.0重量%含有する生分解性ポリエステル系樹脂組成物である。また、本発明の好ましい態様に、該疎水基の炭素数が8から24であるホウ酸エステル系界面活性剤が、グリセリン、ジグリセリン、ソルビトール、ショ糖等の多価アルコール類を炭素数が8〜24である高級脂肪酸でエステル化した化合物とホウ酸との反応物、又はその反応物の塩(K・Na・Ca等)である界面活性剤である前記生分解性ポリエステル系樹脂組成物がある。本発明の生分解性ポリエステル系樹脂組成物は特に帯電防止性に優れ、又ポリ乳酸系樹脂においても好ましい効果を発揮する。更に本発明は上記樹脂組成物からなるフイルム、シート等の樹脂成形品でもある。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the invention of a biodegradable polyester resin composition having excellent antistatic properties and the like. That is, the present invention is a biodegradable polyester resin composition containing 0.05% by weight to 10.0% by weight of a borate ester surfactant having 8 to 24 carbon atoms in the hydrophobic group. In a preferred embodiment of the present invention, the boric acid ester surfactant having a hydrophobic group having 8 to 24 carbon atoms is a polyhydric alcohol such as glycerin, diglycerin, sorbitol, sucrose or the like having 8 carbon atoms. The biodegradable polyester-based resin composition, which is a surfactant which is a reaction product of a compound esterified with a higher fatty acid of ˜24 and boric acid, or a salt of the reaction product (K, Na, Ca, etc.) is there. The biodegradable polyester resin composition of the present invention is particularly excellent in antistatic properties and exhibits a preferable effect even in a polylactic acid resin. Furthermore, this invention is also resin molded articles, such as a film and a sheet which consist of the said resin composition.

本発明の多価アルコール類を炭素数が8〜24である高級脂肪酸でエステル化をした化合物とホウ酸との反応物、又はその反応物の塩(K・Na・Ca等)である界面活性剤を0.05重量%〜10.0重量%含有する生分解性ポリエステル系樹脂は、透明性があり優れた帯電防止性能を発揮することができる。   Surface activity which is a reaction product of a compound obtained by esterifying the polyhydric alcohol of the present invention with a higher fatty acid having 8 to 24 carbon atoms and boric acid, or a salt (K, Na, Ca, etc.) of the reaction product A biodegradable polyester resin containing 0.05 wt% to 10.0 wt% of the agent is transparent and can exhibit excellent antistatic performance.

以下本発明を詳細に説明する。
本発明はグリセリン、ジグリセリン、ソルビトール、ショ糖等の多価アルコール類を炭素数が8〜24である高級脂肪酸でエステル化をした化合物とホウ酸との反応物、又はその反応物の塩(K・Na・Ca等)である界面活性剤を0.05重量%〜10.0重量%含有する帯電防止性等に優れた生分解性ポリエステル系樹脂組成物に関する。
The present invention will be described in detail below.
The present invention relates to a reaction product of a compound obtained by esterifying a polyhydric alcohol such as glycerin, diglycerin, sorbitol, sucrose with a higher fatty acid having 8 to 24 carbon atoms and boric acid, or a salt of the reaction product ( The present invention relates to a biodegradable polyester-based resin composition having excellent antistatic properties and the like, containing 0.05% by weight to 10.0% by weight of a surfactant such as K · Na · Ca.

以下、本発明に係わる界面活性剤について説明する。
本発明における多価アルコール類とエステル化をする高級脂肪酸の炭素数は8〜24であるが、炭素数がこのような範囲であれば良好な帯電防止性が得られ、又樹脂加工工程において界面活性剤の発煙による作業環境の悪化を招くことはない。更に高級脂肪酸は飽和脂肪酸もしくは不飽和脂肪酸でも良く、直鎖もしくは分岐鎖を有していても構わない。具体的には、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、カプリン酸、ノナン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ドコサン酸、ベヘン酸等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。
Hereinafter, the surfactant according to the present invention is described.
In the present invention, the higher fatty acid that is esterified with the polyhydric alcohol has 8 to 24 carbon atoms, and if the carbon number is in such a range, good antistatic properties can be obtained, and the interface in the resin processing step can be obtained. The working environment is not deteriorated by the smoke of the activator. Furthermore, the higher fatty acid may be a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid, and may have a straight chain or a branched chain. Specifically, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, capric acid, nonanoic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, docosanoic acid, behenic acid, etc. However, it is not limited to these.

本発明における多価アルコール類と高級脂肪酸とのエステル化合物において、多価アルコールに対する脂肪酸の反応モル比は特に限定しないが、好ましくは1.0〜2.0モルが良い。   In the ester compound of a polyhydric alcohol and a higher fatty acid in the present invention, the reaction molar ratio of the fatty acid to the polyhydric alcohol is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 2.0 mol.

本発明における多価アルコール類を高級脂肪酸でエステル化をした化合物に対するホウ酸の反応モル比は特に限定しないが、好ましくは0.1〜5.0モル、更に好ましくは0.5〜2.0モルが良い。   The reaction molar ratio of boric acid to the compound obtained by esterifying polyhydric alcohols with higher fatty acids in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5.0 mol, more preferably 0.5 to 2.0. The mole is good.

本発明における多価アルコール類は、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、ポリグリセリン、アラビトール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、グルコース、ラクトース、単糖類、ショ糖及び/又はそれらのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイド付加体、或いはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等が挙げられるが、特に限定されるものではない。   The polyhydric alcohols in the present invention are glycerin, diglycerin, triglycerin, polyglycerin, arabitol, sorbitol, pentaerythritol, polypentaerythritol, glucose, lactose, monosaccharide, sucrose and / or ethylene oxide, propylene oxide thereof. Examples thereof include, but are not particularly limited to, alkylene oxide adducts such as ethylene glycol, propylene glycol, and butylene glycol.

本発明における多価アルコール類の脂肪酸エステルとホウ酸との反応物の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、又はアンモニア、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機アミン塩が挙げられるが、好ましくはナトリウム塩、カリウム塩が良い。   The salt of the reaction product of the fatty acid ester of polyhydric alcohols and boric acid in the present invention is an alkali metal salt such as sodium salt, potassium salt, magnesium salt, alkaline earth metal salt, or ammonia, diethanolamine, triethanolamine, etc. The organic amine salts are preferably sodium salts and potassium salts.

本発明における界面活性剤の合成は公知の方法で得ることができる。例えばグリセリン1モルに対してステアリン酸1モルを塩基性触媒下にて230℃でエステル化させ、グリセリンモノステアレートを得た後、続いてその化合物1モルに対しホウ酸1モルを230℃で反応させることで目的物を得ることができる。   The synthesis of the surfactant in the present invention can be obtained by a known method. For example, 1 mol of stearic acid per 1 mol of glycerin is esterified at 230 ° C. under a basic catalyst to obtain glycerin monostearate, and then 1 mol of boric acid is added at 230 ° C. to 1 mol of the compound. The target product can be obtained by the reaction.

本発明における界面活性剤として、具体的にはグリセリンモノラウレートとホウ酸との反応物、グリセリンモノステアレートとホウ酸との反応物、グリセリンモノオレートとホウ酸との反応物、グリセリンジラウレートとホウ酸との反応物、グリセリンジステアレートとホウ酸との反応物、ジグリセリンモノラウレートとホウ酸との反応物、ジグリセリンモノステアレートとホウ酸との反応物、ジグリセリンモノオレートとホウ酸との反応物、ジグリセリンジラウレートとホウ酸との反応物、ジグリセリンジステアレートとホウ酸との反応物、ジグリセリントリラウレートとホウ酸との反応物、ポリグリセリンモノラウレートとホウ酸との反応物、ポリグリセリンジラウレートとホウ酸との反応物、ポリオキシエチレングリセリンモノラウレートとホウ酸との反応物、ポリオキシプロピレングリセリンモノラウレートとホウ酸との反応物、ソルビトールモノラウレートとホウ酸との反応物、ソルビトールモノステアレートとホウ酸との反応物、ソルビトールモノオレートとホウ酸との反応物、ポリオキシエチレンソルビトールモノラウレートとホウ酸との反応物、ポリオキシエチレンソルビトールモノステアレートとホウ酸との反応物、ペンタエリスリトールモノラウレートとホウ酸との反応物、ペンタエリスリトールモノステアレートとホウ酸との反応物、ペンタエリスリトールジラウレートとホウ酸との反応物、ショ糖モノラウレートとホウ酸との反応物、ショ糖モノステアレートとホウ酸との反応物、ショ糖モノオレートとホウ酸との反応物、ポリエチレングリコールモノラウレートとホウ酸との反応物、ポリプロピレングリコールモノラウレートとホウ酸との反応物、グリセリンモノラウレートとホウ酸との反応物のナトリウム塩、グリセリンモノオレートとホウ酸との反応物のナトリウム塩、グリセリンジステアレートとホウ酸との反応物のカリウム塩、ジグリセリンモノラウレートとホウ酸との反応物のナトリウム塩、ポリグリセリンモノステアレートとホウ酸との反応物のカルシウム塩、ソルビトールモノラウレートとホウ酸との反応物のナトリウム塩、ペンタエリスリトールモノステアレートとホウ酸との反応物のカルシウム塩等を例示することができるがこれに限定されるものではなく、これらを単独及び2種以上を併用させても良い。   As the surfactant in the present invention, specifically, a reaction product of glycerol monolaurate and boric acid, a reaction product of glycerol monostearate and boric acid, a reaction product of glycerol monooleate and boric acid, and glycerol dilaurate A reaction product of boric acid, a reaction product of glycerol distearate and boric acid, a reaction product of diglycerol monolaurate and boric acid, a reaction product of diglycerol monostearate and boric acid, and a diglycerol monooleate Reaction product of boric acid, reaction product of diglycerol dilaurate and boric acid, reaction product of diglycerol distearate and boric acid, reaction product of diglycerol trilaurate and boric acid, polyglycerol monolaurate and Reaction product with boric acid, reaction product of polyglycerol dilaurate and boric acid, polyoxyethylene glycerol monolaurate Reactant of boric acid, polyoxypropylene glycerol monolaurate and boric acid, sorbitol monolaurate and boric acid, sorbitol monostearate and boric acid, sorbitol mono Reaction product of oleate and boric acid, reaction product of polyoxyethylene sorbitol monolaurate and boric acid, reaction product of polyoxyethylene sorbitol monostearate and boric acid, reaction of pentaerythritol monolaurate and boric acid , Reaction product of pentaerythritol monostearate and boric acid, reaction product of pentaerythritol dilaurate and boric acid, reaction product of sucrose monolaurate and boric acid, reaction of sucrose monostearate and boric acid Product, reaction product of sucrose monooleate and boric acid, polyethylene glycol monora Reaction product of rate and boric acid, reaction product of polypropylene glycol monolaurate and boric acid, sodium salt of reaction product of glycerol monolaurate and boric acid, sodium salt of reaction product of glycerol monooleate and boric acid , Potassium salt of a reaction product of glycerol distearate and boric acid, sodium salt of a reaction product of diglycerol monolaurate and boric acid, calcium salt of a reaction product of polyglycerol monostearate and boric acid, sorbitol mono Examples include sodium salt of a reaction product of laurate and boric acid, calcium salt of a reaction product of pentaerythritol monostearate and boric acid, but are not limited thereto, and these may be used alone or in 2 More than one species may be used in combination.

生分解性ポリエステル系樹脂に対する本発明の界面活性剤の添加量は0.05重量%〜10.0重量%であるが、好ましくは0.1重量%〜5.0重量%であり、更に好ましくは0.5重量%〜2.0重量%である。本発明に係わる界面活性剤の含有量に比例して帯電防止性は向上するが、10.0%重量%以上を超えても帯電防止性に大きな向上はなく、むしろ過剰添加によるコスト高、及び樹脂の機械的物性に影響をもたらすことになる。   The amount of the surfactant of the present invention added to the biodegradable polyester resin is 0.05 wt% to 10.0 wt%, preferably 0.1 wt% to 5.0 wt%, more preferably Is 0.5 wt% to 2.0 wt%. Although the antistatic property is improved in proportion to the content of the surfactant according to the present invention, the antistatic property is not greatly improved even if the content exceeds 10.0% by weight or more. This will affect the mechanical properties of the resin.

本発明の帯電防止剤は、生分解性ポリエステル系樹脂の水分による加水分解を防止する為に、予め乾燥させることが望ましい。好ましくは界面活性剤内の水分量が1.0重量%以下である。   The antistatic agent of the present invention is preferably dried in advance in order to prevent hydrolysis of the biodegradable polyester resin due to moisture. The water content in the surfactant is preferably 1.0% by weight or less.

以下、本発明の生分解性ポリエステル系樹脂について説明する。
本発明に用いられる生分解性ポリエステル系樹脂は、例えばポリ乳酸(L−乳酸又はD−乳酸、もしくはこれらの混合物を重合することにより得られるポリ乳酸、単量体単位がL−乳酸のみからなるポリ乳酸、同じくD−乳酸のみからなるポリ乳酸の混合物を含む)、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンサクシネートテレフタレート、ポリブチレンサクシネートカーボネート、ポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートアジペート、ポリカプロラクトン、ポリグリコール酸系樹脂等が挙げられる。これらの単量体単位は化学修飾されていてもよく、異種の単量体単位の共重合物であってもよい。また単量体単位としてグリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸等のヒドロキシカルボン酸、コハク酸、アジピン酸等の多価カルボン酸、酢酸セルロース、エチルセルロース等の多糖類、エチレングリコール、ジエチレングリコール等の多価アルコールのうち1種又は2種以上と上記樹脂の単量体単位との混合物との共重合体であってもよい。更に本発明の目的を阻害しない範囲で、例えばデンプン系、キトサン系、ポリビニルアルコール系などの樹脂や石油系樹脂を配合しても構わない。
Hereinafter, the biodegradable polyester resin of the present invention will be described.
The biodegradable polyester resin used in the present invention is, for example, polylactic acid (polylactic acid obtained by polymerizing L-lactic acid or D-lactic acid, or a mixture thereof, and the monomer unit is composed only of L-lactic acid. Polylactic acid, also including a mixture of polylactic acid consisting only of D-lactic acid), polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polybutylene succinate terephthalate, polybutylene succinate carbonate, polybutylene adipate terephthalate, polyethylene succinate, Examples thereof include polyethylene succinate adipate, polycaprolactone, and polyglycolic acid resin. These monomer units may be chemically modified, and may be a copolymer of different monomer units. In addition, as a monomer unit, a hydroxycarboxylic acid such as glycolic acid or 3-hydroxybutyric acid, a polyvalent carboxylic acid such as succinic acid or adipic acid, a polysaccharide such as cellulose acetate or ethylcellulose, or a polyhydric alcohol such as ethylene glycol or diethylene glycol Of these, a copolymer of one or more kinds and a mixture of monomer units of the resin may be used. Further, for example, starch-based, chitosan-based, polyvinyl alcohol-based resins and petroleum-based resins may be blended within a range that does not impair the object of the present invention.

本発明に用いる生分解性ポリエステル系樹脂の製造方法は、公知の方法が用いられる。ポリ乳酸系樹脂の場合、乳酸を直接脱水縮重合する方法、或いは乳酸の環状2量体であるラクチドを開環重合する方法等、公知の方法が用いられるが、これに限定されるものではない。   As a method for producing the biodegradable polyester resin used in the present invention, a known method is used. In the case of a polylactic acid-based resin, a known method such as a method of directly dehydrating condensation polymerization of lactic acid or a method of ring-opening polymerization of lactide which is a cyclic dimer of lactic acid is used, but is not limited thereto. .

本発明に用いる生分解性ポリエステル系樹脂の分子量は、フィルム、シート、成型品等の成型加工条件において最適な分子量であれば、特に限定されるものではない。   The molecular weight of the biodegradable polyester resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is an optimum molecular weight under molding processing conditions such as a film, a sheet, and a molded product.

本発明の目的を損なわない範囲で、必要により本発明以外の公知のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、両性界面活性剤を単独或いは2種以上併用させても良い。   As long as the object of the present invention is not impaired, known anionic surfactants, cationic surfactants, nonionic surfactants, and amphoteric surfactants other than the present invention may be used alone or in combination of two or more.

本発明の目的を損なわない範囲で可塑剤、酸化防止剤、滑剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料、無機フィラー等の各種添加剤、改質剤、充填剤を付加成分として添加することができる。   Various additives such as plasticizers, antioxidants, lubricants, colorants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, pigments, inorganic fillers, modifiers, and fillers are added as additional components within the scope of the present invention. can do.

生分解性ポリエステル系樹脂を加熱加工するにあたり、水分による加水分解を抑制する為にポリエステル系樹脂の十分な乾燥が必要である。従って予め使用する樹脂は窒素雰囲気下の80℃にて10時間の乾燥を行うことが好ましい。   In heat-treating a biodegradable polyester resin, it is necessary to sufficiently dry the polyester resin in order to suppress hydrolysis due to moisture. Therefore, it is preferable that the resin used in advance is dried for 10 hours at 80 ° C. in a nitrogen atmosphere.

本発明の界面活性剤の添加方法は、公知の方法で行われる。すなわち、高濃度のマスターバッチを別に作製し、これをフィルム及びシート等の成型品を得るまでの任意の工程で混合しても良いし、生分解性ポリエステル系樹脂パウダーとあらかじめ混合しても良い。   The method for adding the surfactant of the present invention is performed by a known method. That is, a high-concentration master batch is prepared separately, and this may be mixed in an arbitrary process until a molded product such as a film and a sheet is obtained, or may be mixed in advance with a biodegradable polyester resin powder. .

本発明における生分解性ポリエステル系樹脂は押し出し機及びTダイ、インフレーション等によりフィルム、シート等に成型可能である。押し出し時の温度は樹脂の溶融粘度を考慮すると180〜250℃が好ましい。   The biodegradable polyester resin in the present invention can be molded into a film, a sheet or the like by an extruder, a T-die, inflation or the like. The temperature during extrusion is preferably 180 to 250 ° C. in view of the melt viscosity of the resin.

更に、本発明に係わる界面活性剤を配合させることにより、生分解性ポリエステル系樹脂組成物に防曇性、潤滑性、柔軟性、可塑性を付与することもできる。また、本界面活性剤の配合による生分解性ポリエステル系樹脂の分子量低下もわずかである。   Furthermore, antifogging property, lubricity, flexibility, and plasticity can be imparted to the biodegradable polyester resin composition by incorporating the surfactant according to the present invention. Moreover, the molecular weight reduction of the biodegradable polyester resin due to the blending of the surfactant is slight.

次に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.

<1>界面活性剤Aの合成
ガラス製オートクレーブにグリセリン1.0モル及びラウリン酸1.0モルを仕込み、Nガスを導入しつつ塩基性触媒下220〜250℃に昇温し5時間エステル化しグリセリンモノラウレートを合成した。続いて合成したグリセリンモノラウレート1.0モルに対して1.0モルのホウ酸を仕込み、130〜135℃まで徐々に加熱脱水し、その後230℃まで徐々に昇温し、目的のグリセリンモノラウレートとホウ酸との反応物を合成した。得られた界面活性剤Aを後記の実施例及び比較例の評価に供する。
<1> Synthesis of Surfactant A A glass autoclave was charged with 1.0 mol of glycerin and 1.0 mol of lauric acid, heated to 220-250 ° C. under a basic catalyst while introducing N 2 gas, and esterified for 5 hours. Glycerol monolaurate was synthesized. Subsequently, 1.0 mol of boric acid is charged per 1.0 mol of the synthesized glycerin monolaurate, gradually heated and dehydrated to 130 to 135 ° C, and then gradually heated to 230 ° C to obtain the desired glycerin monolaurate. A reaction product of laurate and boric acid was synthesized. The obtained surfactant A is used for evaluation of Examples and Comparative Examples described later.

<2>界面活性剤B〜Eの合成
界面活性剤Aと同様の合成方法で表1に示した処方で多価アルコールの脂肪酸エステルを合成し、続いて得られた合成物に対してホウ酸を反応させた。得られた界面活性剤B〜Eを後記の実施例の評価に供する。
<2> Synthesis of Surfactants B to E A fatty acid ester of a polyhydric alcohol was synthesized by the same synthesis method as that of Surfactant A using the formulation shown in Table 1, and then boric acid was added to the resultant product. Was reacted. The obtained surfactants B to E are used for evaluation of Examples described later.

<3>界面活性剤Fの合成
上記1.0モルの界面活性剤Aをメタノールに溶解し、NaOH(3.0モル)水溶液にて中和し、そのまま再結晶精製して界面活性剤Fを得た。得られた界面活性剤Fを後記の実施例の評価に供する。
<3> Synthesis of Surfactant F The above 1.0 mol of Surfactant A is dissolved in methanol, neutralized with an aqueous NaOH (3.0 mol) solution, and recrystallized and purified to obtain Surfactant F. Obtained. The obtained surfactant F is used for evaluation of Examples described later.

<4>界面活性剤Gの合成
ガラス製オートクレーブにグリセリン1.0モル及びラウリン酸1.0モルを仕込み、Nガスを導入しつつ塩基性触媒下220〜250℃に昇温し5時間エステル化しグリセリンモノラウレートを合成した。得られた界面活性剤Gを後記の比較例の評価に供する。
<4> Synthesis of Surfactant G A glass autoclave was charged with 1.0 mol of glycerin and 1.0 mol of lauric acid, heated to 220-250 ° C. under a basic catalyst while introducing N 2 gas, and esterified for 5 hours. Glycerol monolaurate was synthesized. The obtained surfactant G is used for evaluation of comparative examples described later.

Figure 2006022299
Figure 2006022299

生分解性ポリエステル系樹脂100重量部に対して実施例1〜10の本発明の界面活性剤を表1に示した含有量で添加し、ラボプラストミルとローラミキサー((株)東洋精機製作所製)にて200℃で溶解混合した後、混合した樹脂をプレス機にて厚さ2mm、縦100mm、横100mmのシート状に成型した。このシートを温度23℃、相対湿度50%の恒温恒湿条件下に14日間放置した後、帯電防止性及び透明性を評価し、結果を表2に示す。   The surfactants of the present invention of Examples 1 to 10 were added to 100 parts by weight of the biodegradable polyester resin at the contents shown in Table 1, and Laboplast mill and roller mixer (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). ), The mixed resin was molded into a sheet having a thickness of 2 mm, a length of 100 mm, and a width of 100 mm using a press. This sheet was allowed to stand for 14 days under constant temperature and humidity conditions of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, and then the antistatic property and transparency were evaluated. The results are shown in Table 2.

生分解性ポリエステル系樹脂は実施例1〜8ではポリ乳酸(レイシアH−100:三井化学(株)製)、実施例9及び10ではポリ乳酸/サクシネート系ポリエステル(ビオノーレ3001:昭和高分子(株)製)=70重量%/30重量%の配合樹脂を使用した。   The biodegradable polyester resin is polylactic acid (Lacia H-100 manufactured by Mitsui Chemicals) in Examples 1 to 8, and polylactic acid / succinate polyester (Bionore 3001: Showa High Polymer Co., Ltd.) in Examples 9 and 10. )) = 70 wt% / 30 wt% blended resin was used.

比較例Comparative example

実施例と同様に得られたシートの評価結果を比較例1〜4として表2に示す。   The evaluation results of the sheets obtained in the same manner as in Examples are shown in Table 2 as Comparative Examples 1 to 4.

<評価方法>
シートの性能評価は、具体的に下記の方法によって実施した。
(1)帯電防止性
JIS−K−6911に準じ、成型シートの表面固有抵抗値((株)川口電気製作所製 超絶縁計 P−616)を測定した。数値が小さい程、帯電防止性が優れていることを示す。Log(表面固有抵抗値Ω/□)は13以下が目標である。
<Evaluation method>
The sheet performance was specifically evaluated by the following method.
(1) Antistatic property According to JIS-K-6911, the surface specific resistance value (super insulation meter P-616 by Kawaguchi Electric Co., Ltd.) of the molded sheet was measured. The smaller the value, the better the antistatic property. The target of Log (surface resistivity Ω / □) is 13 or less.

(2)透明性
HAZE測定装置(東京電色(株)製 HAZEMETER TC−HIIIDPK)にて成型シートのHAZE値を測定し、界面活性剤無添加シートとの差ΔHAZEで評価した。ΔHAZEが小さい程、界面活性剤無添加シートに近い透明性を示す。ΔHAZEは10以下が目標である。
(2) Transparency The HAZE value of the molded sheet was measured with a HAZE measuring apparatus (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd., HAZEMETER TC-HIIIDPK), and evaluated by the difference ΔHAZE from the surfactant-free sheet. The smaller ΔHAZE is, the closer the transparency is to the surfactant-free sheet. The target for ΔHAZE is 10 or less.

Figure 2006022299
Figure 2006022299

さらに実施例1〜10、比較例1〜4で作成したシートの潤滑性を、JIS
K7125−ISO8295に基づきトライボギア TYPE HEIDON−14DR(HEIDON社製)より評価した。結果を表3に示す。

Figure 2006022299
Furthermore, the lubricity of the sheets prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 4 was measured according to JIS.
Based on K7125-ISO8295, it was evaluated from Tribogear TYPE HEIDON-14DR (manufactured by HEIDON). The results are shown in Table 3.
Figure 2006022299

表2に示すように、実施例1〜10に示す本発明に係わる界面活性剤を添加した生分解性ポリエステル系樹脂組成物は、優れた帯電防止性能を発揮することができる。また、表3に示すように、シート等、生分解性ポリエステル系樹脂組成物の成形品の表面に潤滑性を付与することもできる。

As shown in Table 2, the biodegradable polyester resin compositions to which the surfactants according to the present invention shown in Examples 1 to 10 are added can exhibit excellent antistatic performance. In addition, as shown in Table 3, lubricity can be imparted to the surface of a molded article of a biodegradable polyester resin composition such as a sheet.

Claims (5)

疎水基の炭素数が8から24であるホウ酸エステル系界面活性剤を0.05重量%〜10.0重量%含有する生分解性ポリエステル系樹脂組成物。 A biodegradable polyester-based resin composition containing 0.05% by weight to 10.0% by weight of a borate ester-based surfactant having a hydrophobic group having 8 to 24 carbon atoms. 疎水基の炭素数が8から24であるホウ酸エステル系界面活性剤が、グリセリン、ジグリセリン、ソルビトール、ショ糖等の多価アルコール類を炭素数が8〜24である高級脂肪酸でエステル化をした化合物とホウ酸との反応物、又はその反応物の塩(K・Na・Ca等)である界面活性剤である請求項1に記載の生分解性ポリエステル系樹脂組成物。 Boric acid ester surfactants having 8 to 24 carbon atoms in the hydrophobic group can esterify polyhydric alcohols such as glycerin, diglycerin, sorbitol, and sucrose with higher fatty acids having 8 to 24 carbon atoms. The biodegradable polyester resin composition according to claim 1, which is a surfactant which is a reaction product of the obtained compound and boric acid or a salt (K, Na, Ca, etc.) of the reaction product. 帯電防止性に優れた請求項1または2に記載の生分解性ポリエステル系樹脂組成物。 The biodegradable polyester resin composition according to claim 1 or 2, having excellent antistatic properties. 生分解性ポリエステル系樹脂がポリ乳酸系樹脂である請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 The resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the biodegradable polyester resin is a polylactic acid resin. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物からなるフィルム、シート等の樹脂成型品。



A resin molded product such as a film or sheet comprising the resin composition according to any one of claims 1 to 4.



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