JP2007177038A - 耐熱性と成形性に優れたポリ乳酸系樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】降温結晶化温度が90℃以上であるポリオレフィン1〜99重量部とポリ乳酸系樹脂1〜99重量部(ただし両者の合計を100重量部とする)を含んでなるポリ乳酸系樹脂組成物を製造し、成形する。
【選択図】なし
Description
ポリ乳酸系樹脂としては、乳酸成分が100%であるポリ乳酸がより好ましい。
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、本発明において各種物性、評価は下記の方法で測定、評価した。
(1)熱分析(降温結晶化温度、冷結晶化温度)
降温結晶化温度、冷結晶化温度の測定にはDSCとしてPERKIN ELMER社製DSC7を用い、200℃で5分間溶融した後、10℃/minの速度で30℃まで降温した際の結晶化ピーク温度を降温結晶化温度として、さらにその後、10℃/minの速度で200℃まで昇温した際の結晶化ピーク温度をポリ乳酸樹脂組成物中のポリ乳酸系樹脂の冷結晶化温度として測定した。なお、降温結晶化ピークが二つ以上検出された場合には、高温側のピークからそれぞれ降温結晶化温度1、降温結晶化温度2、以下同様にして、それぞれのピーク温度を記載した。ピークが観測されない場合には、降温結晶化温度を記載しなかった。
(2)耐熱性
結晶化の進行による耐熱性の指標として、金型温度100℃で冷却時間90秒の条件で一辺13cm、厚み2mmの射出成形片の離型性を用いた。射出成形片の突き出しの際の変形程度、金型への張り付き程度によって離型性を判断した。結晶化が進行していれば、射出成形片の弾性率が向上し、離型性が向上する。金型への張り付きが認められ離型が困難なものを×、離型はできるものの突き出しの際に著しく変形するものを△、突き出し時の変形の程度が小さいものを○として評価をした。
2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)がグラフト反応した変性ポリプロピレン樹脂(HEMA−PP(1))の合成
メルトフローレイト(MFR;230℃、2160g)が0.02g/10分、135℃デカリン中で測定される極限粘度[η]が10.5dl/gであるプロピレン単独重合体パウダー100重量部に対して、2−ヒドロキシメチルメタクリレート(HEMA)3重量部、およびt−ブチルペルオキシベンゾエート(PBZ;日本油脂(株)製)3重量部をヘンシェルミキサーでドライブレンドした後、二軸混練機(テクノベル、ZSK−30)を用いて210℃で溶融変性し、変性ポリプロピレン樹脂(以下、HEMA―PP(1)という)ペレットを得た。この変性ポリプロピレン樹脂のGPC測定による数平均分子量(Mn)は、31000であった。MFRは450g/10分、[η]は0.80dl/g、未反応HEMAを精製除去した後NMRで測定したHEMAグラフト量は1.7重量%であった。
(ポリ乳酸ブロック共重合体(1)の合成)
製造例1で得られたHEMA−PP(1)6.0Kgと脱水した混合キシレン36.0KgとL−ラクチド30.0Kgを500LのSUS釜に装入し、攪拌下に減圧脱気(2Kpa/5分)窒素で戻す操作を3回行った。その後窒素を流しながら130℃でHEMA−PP(1)を溶解し、触媒のオクタン酸スズ0.005g(0.5wt%キシレン溶液を1.0g添加)を加えてから窒素雰囲気下、130℃で8時間反応を行った。反応終了後、脱水混合キシレン130Kgとエタノール29Kgを加え、均一になるまで撹拌した後放冷し、ポリマーを晶析させた。180Kgのメタノールを晶析マスに加え、よく撹拌した後吸引濾過を行った。再び200Kgのメタノール中に濾物を加えて撹拌した後吸引濾過を行った。更に200Kgのメタノール中に濾物を加えて撹拌した後吸引濾過を行った。その吸引濾過時に上からさらに200Kgのメタノールを数回に分けて注ぎ濾物をリンス洗浄した。濾物を回収後、80℃の減圧乾燥機中で72時間乾燥させてポリプロピレン換算の重量平均分子量30.0万のポリマー(以下ポリ乳酸ブロック共重合体(1))を32.4Kg得た。収率から計算したポリオレフィンセグメントとポリ乳酸セグメントの重量組成比は19/81であった。ポリ乳酸ブロック共重合体は、ポリ乳酸系樹脂組成物においてポリオレフィンとポリ乳酸系樹脂との相容化剤として働く。
ポリオレフィンとして株式会社プライムポリマー製ポリエチレン(降温結晶化温度113℃、重量平均分子量8.8万、(以下、PO(1)という))20重量部、ポリ乳酸系樹脂として三井化学株式会社製ポリ乳酸(商品名レイシア、グレードH100:重量平均分子量16万、L体の含有量98.9重量%(以下、PLA(1)という))80重量部をプラスチック工業所株式会社製PLABOR(径30mmφ、異方向回転二軸押出機、L/D=45)にて温度180℃、回転数200rpmの条件で混練し、ポリ乳酸系樹脂組成物(1)のペレットを得た。得られたペレット5mgについて測定した降温結晶化温度は112℃および92℃であり、冷結晶化温度は95℃であった。得られたポリ乳酸系樹脂組成物(1)を東芝機械株式会社製IS−55射出成形機にて、シリンダー温度200℃、射出+保圧の時間10sの条件で耐熱性を評価した結果、型からの離形成は問題なく離型性の評価は○であった。
実施例1と同様な方法で各種ポリオレフィン20重量部とPLA(1)を80重量部(ただし両者の合計を100重量部とする)とを混合した。さらに実施例5および8では核剤として旭電化株式会社製NA11を、実施例6では相容化剤として製造例2に示したPP−g−PLA(1)をそれぞれのポリ乳酸系樹脂組成物100重量部に対して所定の重量部を混合した。使用したポリオレフィンを表1に、核剤および相容化剤の添加量を表1に示した。さらに得られた各ポリ乳酸系樹脂組成物を実施例1と同様に、DSCにて降温結晶化温度、冷結晶化温度を測定した。また、耐熱性を評価した。測定結果および評価結果を表1に示した。
ポリ乳酸系樹脂としてPLA(1)を東洋精機製作所株式会社製プラストミルにて温度200℃、時間5分、ローターの回転速度100rpmの条件で溶融した。得られた溶融物5mgについてDSCにて実施例1と同様の方法で測定した結果、降温結晶化温度および冷結晶化温度は観測できなかった。耐熱性を評価した結果、離型時に型への張り付き、突き出し時に成形角板の変形が見られ、離型性の評価は×だった。
ポリ乳酸系樹脂としてPLA(1)100重量部に対し旭電化工業株式会社製NA11を1重量部を東洋精機製作所株式会社製プラストミルにて温度200℃、時間5分、ローターの回転速度100rpmの条件で溶融した。得られた溶融物5mgについてDSCにて実施例1と同様の方法で測定した結果、降温結晶化温度は103℃および冷結晶化温度109℃だった。耐熱性を評価した結果、離型時に型への張り付き、突き出し時に成形角板の変形が見られ、離型性の評価は×だった。
実施例1と同様な方法で表1に示した組成でポリ乳酸系樹脂と各種樹脂とを混合した。さらに得られた組成物を実施例1と同様に、DSCにて降温結晶化温度、ポリ乳酸系樹脂の降温結晶化温度、冷結晶化温度を測定した。また、耐熱性を評価した。測定結果および評価結果を表1に示した。
Claims (3)
- ポリオレフィン(A)1〜99重量部とポリ乳酸系樹脂(B)1〜99重量部(ただし(A)と(B)の合計を100重量部とする)を含んでなるポリ乳酸系樹脂組成物であって、ポリオレフィン(A)の降温結晶化温度が90℃以上であることを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物。
- ポリオレフィン(A)がポリブテン、ポリプロピレン、ポリエチレンからなる群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載のポリ乳酸系樹脂組成物。
- 請求項1に記載のポリ乳酸系樹脂組成物を成形してなる成形品。
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2005
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