JP2006212897A - ポリ乳酸系成型品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 D体含有率が5モル%以下であるとともに残留ラクチド量が0.1〜0.6質量%であるポリ乳酸85〜97質量%と、単独の引張弾性率が40〜1000MPaの脂肪族ポリエステル樹脂および、または脂肪族芳香族ポリエステル樹脂3〜15質量%とを含有する樹脂成分100質量部と、結晶核剤として平均粒径0.1〜10μmのタルク1〜25質量部とを含む樹脂組成物からなるシートを用いる。このシートを、予め、100〜120℃かつ5〜30秒の条件で、結晶化指標が10〜15J/gとなるように予備結晶化させる。この予備結晶化させたシートを、90〜130℃に加熱された成型金型により、結晶化指標が25J/g以上となるように、賦型および結晶化させる。
【選択図】 なし
Description
すなわち本発明は、D体含有率が5モル%以下であるとともに残留ラクチド量が0.1〜0.6質量%であるポリ乳酸85〜97質量%と、単独の引張弾性率が40〜1000MPaの脂肪族ポリエステル樹脂および、または脂肪族芳香族ポリエステル樹脂3〜15質量%とを含有する樹脂成分100質量部と、結晶核剤として平均粒径0.1〜10μmのタルク1〜25質量部とを含む樹脂組成物からなるシートを用い、
前記シートを、予め、100〜120℃かつ5〜30秒の条件で、20℃/分の昇温条件で示差走査型熱量計にて測定したときの結晶融解熱量ΔHmの絶対値と昇温中の結晶化により発生する昇温結晶化熱量ΔHcの絶対値との差である結晶化指標が|ΔHm|−|ΔHc|=10〜15J/gとなるように予備結晶化させ、
前記予備結晶化させたシートを、90〜130℃に加熱された成型金型により、前記結晶化指標が|ΔHm|−|ΔHc|≧25J/gとなるように、賦型および結晶化させることを特徴とするポリ乳酸系成型品の製造方法を要旨とするものである。
このようなポリ乳酸系成型品の製造方法によると、20℃/分の昇温条件で示差走査型熱量計にて測定した結晶融解熱量ΔHmの絶対値と昇温結晶化熱量ΔHcの絶対値との差である結晶化指標が25J/g以上であるところの、耐熱性、耐衝撃性に優れた成型品を、実生産の生産サイクルで工業的に成型加工することができる。
可:若干の変形が認められた
不良:著しい変形を生じていた。
D体含有量が1.2モル%、残留ラクチド量が0.2質量%、重量平均分子量が20万のポリ乳酸(カーギル・ダウ社製:商品名「ネイチャーワークス」)を94質量%、引張弾性率50MPaであるポリブチレンアジペートテレフタレート(BASF社製:商品名「エコフレックスF」 融解温度範囲57℃)を6質量%に配合した樹脂成分100質量部に対し、結晶核剤として平均粒径が2.75μmのタルク(林化成社製:品番「MW HS−T」)15質量部と、分散剤としてエルカ酸アミド(日本油脂社製:商品名「アルフローP10」)1質量部とを用い、2軸混練押出機(日本製鋼所社製、型番「TEX44α」)を使って溶融混練し、押出温度230℃にてポリ乳酸系コンパウンド原料を作製した。次いで、このポリ乳酸系コンパウンド原料を、幅1000mmのTダイを装着したスクリュー径90mmの単軸押出機を使って、押出温度215℃にて溶融押出し、40℃に設定されたキャストロールに密着させて、厚み350μm、結晶化指標3.75J/gの未延伸のシートAを得た。
上述のシートAの製造の欄に記載のポリ乳酸、ポリブチレンアジペートテレフタレートの使用量をそれぞれ100質量%、0質量%とした。すなわち、ポリブチレンアジペートテレフタレートを用いなかった。そして、それ以外はシートAの製造方法と同様にして結晶化指標3.80J/gの未延伸のシートBを得た。
まず、シートAを予備結晶化させた。すなわち、シートAを、定速で回転する表面温度118℃に加熱された直径300mmのロールに26.5秒間密着させ、次に水冷の冷却ロールを介して上述の加熱ロールからシートAを剥離して、結晶化指標13.3J/gの予備結晶化シートを得た。得られた予備結晶化シートを材料とし、熱板圧空成型機とアルミ製の金型(HMR−3B)とを用いて、縦230mm、横200mm、深さ24mmの箱形の容器を成型した。成型時の加熱熱板温度(加熱軟化温度)は120℃、金型表面温度は117℃であり、賦型に必要な加熱時間(加熱軟化時間)は3.5秒、賦型後に離型に必要な結晶化時間は7.5秒で、ショットサイクルは13.0秒であった。成型した半製品をトムソン刃を使用した抜刃で打ち抜き、成型品を得た。得られた成型品の結晶化指標は29.18J/gであり、耐熱性は良好であった。
ポリブチレンアジペートテレフタレートを用いていないシートBを材料とし、予備結晶化は行わずに、熱板圧空成型機とアルミ製の金型(HMR−3B)とを用いて、縦230mm、横200mm、深さ24mmの箱形の容器を成型した。成型時の加熱熱板温度は120℃、金型表面温度は115℃であり、賦型に必要な加熱時間は3.0秒、賦型後に離型に必要な結晶化時間は13.0秒でショットサイクルは17.0秒であった。成型した半製品を抜刃で打ち抜いたところ、成型品は得られたが、スケルトン部分が割れて飛散した。スケルトンの散乱は、回収の困難化、異物混入の原因となるおそれがあるものであった。得られた成型品の結晶化指標は31.25J/gであり、耐熱性は良好であった。
シートAを予備結晶化させずに成型した。そして、それ以外は実施例1と同様にして、成型品を得た。その結果、賦型に必要な加熱時間は3.0秒、賦型後に離型に必要な結晶化時間は43.0秒でショットサイクルは48.0秒であった。すなわち、予備結晶化させなかったために、成型に時間を要した。次に、成型した半製品を抜刃で打ち抜き、成型品を得た。得られた成型品の結晶化指標は27.54J/gであり、耐熱性は良好であった。
予備結晶化の際に、加熱されたロール上で加熱軟化した状態のシートAを基材シートとし、印刷処理を施した厚さ25μmのポリ乳酸二軸延伸フィルム(ユニチカ社製 商品名「テラマックTF−25」、面倍率10倍、MD方向熱収縮率3%、TD方向熱収縮率0.5%)の印刷側を基材シートに貼り合わせるように熱ラミネートして、印刷柄付きシートを得た。その他は、実施例1と同様に実施した。得られた予備結晶化シートのラミネート部分を剥離して基材部分の結晶化指標を測定したところ12.5J/gであった。この印刷柄付きシートの成型では、賦型に必要な加熱時間は4.0秒、賦型後に離型に必要な結晶化時間は7.0秒で、ショットサイクルは13.0秒であった。成型した半製品を抜刃で打ち抜き、成型品を得た。得られた成型品は、ラミネートした表面部にフィルムの光沢が保持されていた。また、ラミネート部分を剥離して測定した基材部の結晶化指標は28.68J/gであり、耐熱性は良好であった。
シートAを予備結晶化せずに、ポリ乳酸二軸延伸フィルムを誘電加熱ロール方式でシートAにラミネートし、それにより印刷柄付きシートを得た。そして、それ以外は実施例2と同様に実施した。その結果、予備結晶化せずに得られた印刷柄付きシートの基材部分の結晶化指標は4.20J/gであった。賦型に必要な加熱時間は4.0秒、賦型後に離型に必要な結晶化時間は40.0秒で、ショットサイクルは46.0秒であった。成型した半製品は、長時間の加熱のためか、フィルムに光沢がなく、また透明性がなくなり印刷柄がはっきりと確認できなくなった。その半製品を抜刃で打ち抜き、成型品を得た。得られた成型品の基材部の結晶化指標は26.02J/gであり、耐熱性は良好であった。
Claims (4)
- D体含有率が5モル%以下であるとともに残留ラクチド量が0.1〜0.6質量%であるポリ乳酸85〜97質量%と、単独の引張弾性率が40〜1000MPaの脂肪族ポリエステル樹脂および、または脂肪族芳香族ポリエステル樹脂3〜15質量%とを含有する樹脂成分100質量部と、結晶核剤として平均粒径0.1〜10μmのタルク1〜25質量部とを含む樹脂組成物からなるシートを用い、
前記シートを、予め、100〜120℃かつ5〜30秒の条件で、20℃/分の昇温条件で示差走査型熱量計にて測定したときの結晶融解熱量ΔHmの絶対値と昇温中の結晶化により発生する昇温結晶化熱量ΔHcの絶対値との差である結晶化指標が|ΔHm|−|ΔHc|=10〜15J/gとなるように予備結晶化させ、
前記予備結晶化させたシートを、90〜130℃に加熱された成型金型により、前記結晶化指標が|ΔHm|−|ΔHc|≧25J/gとなるように、賦型および結晶化させることを特徴とするポリ乳酸系成型品の製造方法。 - 脂肪族ポリエステル樹脂および、または脂肪族芳香族ポリエステル樹脂は、20℃/分の昇温条件で示差走査型熱量計にて測定したときの融解開始温度と融解終了温度との差である融解温度範囲が40℃以上であることを特徴とする請求項1記載のポリ乳酸系成型品の製造方法。
- 予備結晶化を、シート押出工程および、または成型工程で行うことを特徴とする請求項1または2記載のポリ乳酸系成型品の製造方法。
- 予備結晶化工程で、シートに、他のシートまたはフィルムをラミネートすることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項記載のポリ乳酸系成型品の製造方法。
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