JP2007262319A - Foamable polylactic acid-based resin composition and molded article using the same - Google Patents

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Etsuo Hida
悦男 飛田
Hisafumi Kawamoto
尚史 川本
Atsushi Sakai
敦史 酒井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a foamable polylactic acid-based resin composition excellent in heat resistance by using a general purpose polylactic acid. <P>SOLUTION: The invention relates to the foamable polylactic acid-based resin composition comprising 100 pts.wt. of the polylactic acid and 0.01-10 pts.wt. of at least one of amide-based compound selected from a group comprising a linear amide compound or a linear hydrazide compound represented by general formula (I) and a specific cyclic amide compound or a cyclic hydrazide compound. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリ乳酸に発泡剤と特定の化合物を添加することで優れた耐熱性を実現した発泡ポリ乳酸系樹脂組成物およびこれを用いた成形品に関する。   The present invention relates to a foamed polylactic acid-based resin composition that achieves excellent heat resistance by adding a foaming agent and a specific compound to polylactic acid, and a molded article using the same.

近年、自然環境保護の見地から、自然環境中で分解する生分解性ポリマー及びその成形品が求められ、脂肪族ポリエステルなどの自然分解性樹脂の研究が活発に行われている。特に、乳酸系ポリマーは融点が140〜180℃と十分に高く、しかも透明性に優れるため、包装材料や透明性を生かした成形品等として大いに期待されている。   In recent years, biodegradable polymers that decompose in the natural environment and molded articles thereof have been demanded from the standpoint of protecting the natural environment, and research on natural degradable resins such as aliphatic polyester has been actively conducted. In particular, the lactic acid-based polymer has a sufficiently high melting point of 140 to 180 ° C. and is excellent in transparency, so that it is highly expected as a packaging material or a molded product utilizing the transparency.

しかし、乳酸系ポリマーの射出成形等による容器は、剛性には優れているが、耐熱性が低く、あるいは耐熱性および耐衝撃性が共に低く、例えば包装容器では熱湯又は電子レンジを使用することができず、用途が限定されている。   However, a container made by injection molding of a lactic acid-based polymer is excellent in rigidity, but has low heat resistance or low heat resistance and impact resistance. For example, in a packaging container, hot water or a microwave oven may be used. It is not possible and the application is limited.

耐熱性を付与するには成形加工時に金型冷却を長時間にするか、また、成形後に成形品をアニール処理して高度に結晶化する必要があった。しかし、成形時における長時間の冷却工程は実用的でなく、かつ結晶化が不十分になり易く、また、アニールによる後結晶化は成形品が結晶化する過程で変形しやすい欠点がある。   In order to impart heat resistance, it was necessary to cool the mold for a long time during the molding process, or to anneal the molded product after molding to highly crystallize. However, a long cooling process at the time of molding is not practical and crystallization tends to be insufficient, and post-crystallization by annealing has a drawback that the molded product tends to be deformed in the process of crystallizing.

上記欠点を克服するため、例えば特許文献1には、ラクチド熱可塑性プラスチックへのシリカ、カオリナイトのような無機化合物の充填剤の添加により、硬度、強度、温度抵抗性の性質を変えることが、特許文献2には、核剤として乳酸塩、安息香酸塩を用いることが、特許文献3には、核剤としてポリグリコール酸及びその誘導体をポリL−ラクチド等に加え、結晶化速度を上昇させることにより、射出成形サイクル時間を短縮させ、かつ、優れた力学的性質を有することが、また、特許文献4〜6には、ポリ乳酸及び脂肪族ポリエステルに対して、芳香族及び脂肪族カルボン酸アミド化合物を混合することで、結晶性、透明性に優れかつ耐熱性に優れた組成物及び成形体が得られることが、それぞれ開示されている。   In order to overcome the above drawbacks, for example, Patent Document 1 discloses that the properties of hardness, strength, and temperature resistance can be changed by adding fillers of inorganic compounds such as silica and kaolinite to lactide thermoplastics. In Patent Document 2, lactate and benzoate are used as nucleating agents. In Patent Document 3, polyglycolic acid and its derivatives are added to poly L-lactide and the like as nucleating agents to increase the crystallization rate. Therefore, it is possible to shorten the injection molding cycle time and to have excellent mechanical properties. In addition, Patent Documents 4 to 6 disclose that aromatic and aliphatic carboxylic acids are used for polylactic acid and aliphatic polyester. It is disclosed that a composition and a molded body having excellent crystallinity and transparency and excellent heat resistance can be obtained by mixing an amide compound.

一方、樹脂成形品においては、発泡体とすることで、軽量化したり、断熱性、遮音性を付与したり、緩衝材とすることが広く行われている。例えば、発泡剤が成形時の熱で分解して急激にガスを発生し、このガスが気泡となって樹脂内に残ることで発泡成形品となる。しかし、ポリ乳酸系樹脂の発泡体では耐熱性が低く、熱湯や電子レンジで調理した食品などと接触した場合に変形してしまうため、ポリ乳酸を用いた発泡成形品は限られた用途でしか用いられなかった。   On the other hand, in resin molded products, it is widely used to reduce the weight, impart heat insulation and sound insulation, or use as a cushioning material by using a foam. For example, the foaming agent is decomposed by heat at the time of molding and a gas is rapidly generated, and the gas becomes bubbles to remain in the resin, thereby obtaining a foam molded product. However, foams made of polylactic acid resin have low heat resistance and deform when contacted with hot water or food cooked in a microwave oven. Not used.

特許文献7には、ポリプロピレンに発泡剤とともに2−ヒドロキシベンズアミド−1,2,4−トリアゾール−3−イルなどを用いることで発泡成形品のセルを均一にする方法が提案されている。また、ステアリン酸亜鉛などの発泡助剤を用いることで発泡剤の分解温度を低下させることも公知である。   Patent Document 7 proposes a method for making cells of a foam-molded product uniform by using 2-hydroxybenzamido-1,2,4-triazol-3-yl together with a foaming agent in polypropylene. It is also known to lower the decomposition temperature of the foaming agent by using a foaming aid such as zinc stearate.

しかし、特許文献7に提案されている2−ヒドロキシベンズアミド−1,2,4−トリアゾール−3−イルは、ポリプロピレンにおいてはセルの均一化に効果を示すものの、結晶性や加工温度、加工時の粘度などが異なるポリ乳酸系樹脂では効果を示さず、ステアリン酸亜鉛を添加すると、分解温度の低下により発泡の制御が困難となる。   However, 2-hydroxybenzamido-1,2,4-triazol-3-yl proposed in Patent Document 7 is effective in homogenizing cells in polypropylene, but the crystallinity, processing temperature, and processing Polylactic acid resins having different viscosities and the like are not effective, and when zinc stearate is added, it becomes difficult to control foaming due to a decrease in decomposition temperature.

ポリ乳酸などの生分解性樹脂の発泡体については、特許文献8には特定の溶融粘度、融点を有する脂肪族ポリエステルを用いることが、特許文献9にはタルクとエチレンビスステアリルアミドを併用することが、特許文献10には特定の溶融粘度、溶融張力を有する脂肪族ポリエステルを用いることが、特許文献11には特定の分子量分布を有する生分解性樹脂に架橋助剤を配合し、電子線架橋した発泡体が、特許文献12にはd体とl体のモル比が規定されたポリ乳酸に架橋助剤を配合し、熱分解型発泡剤を用いた発泡体でゲル分率が10%以上の発泡体が、それぞれ開示されている。
特表平4−504731号公報(WO90/01521)(特許請求の範囲) 特表平6−504799号公報 特開平4−220457号公報 特開平9−278991号公報(特許請求の範囲) 特開平10−87975号公報 特開平11−5849号公報 特開平1−203441号公報 特開平6−248104号公報(特許請求の範囲) 特開平10−81815号公報 特開2003−335889号公報(特許請求の範囲) 特開2004−352751号公報(特許請求の範囲) 特開2005−8869号公報(特許請求の範囲)
Regarding foams of biodegradable resins such as polylactic acid, Patent Document 8 should use an aliphatic polyester having a specific melt viscosity and melting point, and Patent Document 9 should use talc and ethylenebisstearylamide in combination. However, Patent Document 10 uses an aliphatic polyester having a specific melt viscosity and melt tension. Patent Document 11 includes a biodegradable resin having a specific molecular weight distribution and a crosslinking aid. The foamed product is blended with polylactic acid in which the molar ratio of d-form to l-form is specified in Patent Document 12, and is a foam using a pyrolytic foaming agent and has a gel fraction of 10% or more. The foams are each disclosed.
Japanese Patent Publication No. 4-504731 (WO90 / 01521) (Claims) JP-T 6-504799 JP-A-4-220457 JP-A-9-278991 (Claims) Japanese Patent Laid-Open No. 10-87975 JP-A-11-5849 JP-A-1-203441 JP-A-6-248104 (Claims) JP-A-10-81815 JP 2003-335889 A (Claims) JP 2004-352751 A (Claims) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-8869 (Claims)

しかしながら、前記の提案は、特許文献9以外はいずれも樹脂の特定を制御、選択することで優れた発泡体を提供することを提案しているもので、結果的に使用できるポリ乳酸が限定されるため、得られる成形品の特性も限定される。また、特許文献9の提案についても、発泡体の特性が改善されてはいるものの、未だ満足のいくものではなかった。   However, the above proposals, except for Patent Document 9, propose to provide an excellent foam by controlling and selecting the resin, and as a result, usable polylactic acid is limited. Therefore, the properties of the obtained molded product are also limited. Also, the proposal of Patent Document 9 is not satisfactory even though the properties of the foam are improved.

そこで本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、特に樹脂物性の限定なしで、汎用のポリ乳酸を用いて耐熱性に優れた発泡ポリ乳酸系樹脂組成物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a foamed polylactic acid-based resin composition excellent in heat resistance using general-purpose polylactic acid, particularly without limitation of resin physical properties. .

本発明者らは鋭意検討した結果、ポリ乳酸に対し、特定の構造を有する鎖状アミド化合物、環状アミド化合物、鎖状ヒドラジド化合物及び環状ヒドラジド化合物のうちから選択されるアミド系化合物を配合することで上記目的が達成できることを見出して、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have blended polylactic acid with an amide compound selected from a chain amide compound, a cyclic amide compound, a chain hydrazide compound, and a cyclic hydrazide compound having a specific structure. The inventors have found that the above object can be achieved, and have completed the present invention.

すなわち本発明の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸100重量部に対し、下記一般式(I)で表される鎖状アミド化合物又は鎖状ヒドラジド化合物、及び、下記一般式(II)〜(VII)のうちのいずれかで表される環状アミド化合物又は環状ヒドラジド化合物のうちから選択される一種以上のアミド系化合物0.01〜10重量部が配合されてなることを特徴とするものである。

Figure 2007262319
(式(I)中、Ra、Rb及びRcは、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数6〜18のアリール基、又は結合して環状構造(該環状構造の炭素原子数は、縮合環の全炭素原子数として10〜18)を表し、Rは、直接結合、n価の炭素原子数2〜30の炭化水素基、複素環、又は下記式(I−a)、
Figure 2007262319
(式(I−a)中、R’は、n価の炭素原子数1〜30の炭化水素基又は複素環を表し、Xは直接結合又は炭素原子数1〜20のアルキレン基を表し、nは1〜3の数を表す。)で表される基を表し、nは1〜3の数を表す。)
Figure 2007262319
(式(II)〜(VII)中、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11およびB12は各々独立に−CH2−、−C(=O)−、−C(=S)−、−NH−、−NR13−、又は−S(=O)2−を表し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜18のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、又は炭素原子数6〜18のアリール基を表し、R13は−NH2、−NHR14、−NHC(=O)−R15、炭素原子数1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又は炭素原子数6〜18のアリール基を表し、R14、R15は炭素原子数1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又は炭素原子数6〜18のアリール基を表す。ただし、A1、A2、A3のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、A4、A5、A6のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、A7、A8、A9のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、B1、B2、B3、B4のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、B5、B6、B7、B8のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、B9、B10、B11、B12のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−である。) That is, the foamed polylactic acid-based resin composition of the present invention has a chain amide compound or chain hydrazide compound represented by the following general formula (I), and the following general formula (II) to 100 parts by weight of polylactic acid. (VII) One or more amide compounds selected from cyclic amide compounds or cyclic hydrazide compounds represented by any one of (VII) are blended in an amount of 0.01 to 10 parts by weight. is there.
Figure 2007262319
(In the formula (I), R a , R b and R c are each independently a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or the number of carbon atoms. An aryl group of 6 to 18 or a cyclic structure (the number of carbon atoms of the cyclic structure is 10 to 18 as the total number of carbon atoms of the condensed ring), and R is a direct bond, the number of n-valent carbon atoms 2 to 30 hydrocarbon groups, heterocyclic rings, or the following formula (Ia),
Figure 2007262319
(In the formula (Ia), R ′ represents an n-valent hydrocarbon group or heterocyclic ring having 1 to 30 carbon atoms, X represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and n Represents a number of 1 to 3.), and n represents a number of 1 to 3. )
Figure 2007262319
(In the formula (II) ~ (VII), A 1, A 2, A 3, A 4, A 5, A 6, A 7, A 8, A 9, B 1, B 2, B 3, B 4, B 5 , B 6 , B 7 , B 8 , B 9 , B 10 , B 11 and B 12 are each independently —CH 2 —, —C (═O) —, —C (═S) —, —NH -, - NR 13 -, or -S (= O) 2 - represents, R 1, R 2, R 3, R 4, R 5, R 6, R 7, R 8, R 9, R 10, R 11 , R 12 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, a cycloalkyl group, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms; R 13 is -NH 2, -NHR 14, -NHC ( = O) -R 15, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms R 14, R 15 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms having 1 to 18 carbon atoms. However, A 1, any one of A 2, A 3 One or more is —C (═O) — or —C (═S) —, and one or more is —NH— or —NR 13 —, and any one of A 4 , A 5 , and A 6 One or more is —C (═O) — or —C (═S) —, one or more is —NH— or —NR 13 —, and any one of A 7 , A 8 , and A 9 One or more is —C (═O) — or —C (═S) —, and one or more is —NH— or —NR 13 —, and each of B 1 , B 2 , B 3 , B 4 Any one or more is —C (═O) — or —C (═S) —, and any one or more is —NH— or —NR 13 —, and B 5 , B 6 , B 7 , any one of the B 8 Above is -C (= O) - or -C (= S) -, wherein 1 or more either is -NH- or -NR 13 - and is, any B 9, B 10, B 11 , B 12 Or at least one is —C (═O) — or —C (═S) —, and at least one is —NH— or —NR 13 —.)

本発明において、前記アミド系化合物としては、安息香酸アミド構造を有する化合物が好適である。   In the present invention, the amide compound is preferably a compound having a benzoic acid amide structure.

また、本発明においては、前記アミド系化合物として、縮合複素環構造を有する化合物も好適である。   In the present invention, a compound having a condensed heterocyclic structure is also suitable as the amide compound.

さらに、本発明においては、前記アミド系化合物として、デカンジカルボン酸ビスベンゾイルヒドラジドも好適である。   Furthermore, in the present invention, decanedicarboxylic acid bisbenzoyl hydrazide is also suitable as the amide compound.

さらにまた、本発明においては、前記アミド系化合物として、フタル酸ヒドラジドも好適である。   Furthermore, in the present invention, phthalic hydrazide is also suitable as the amide compound.

また、本発明の耐熱性ポリ乳酸系樹脂成形品は、上記の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物を成形してなることを特徴とするものである。   The heat-resistant polylactic acid-based resin molded product of the present invention is characterized by being formed by molding the above-mentioned foamed polylactic acid-based resin composition.

本発明によれば、上記構成としたことで、特に樹脂物性の限定なしで、汎用のポリ乳酸を用いて耐熱性に優れた発泡ポリ乳酸系樹脂組成物を提供することが可能となった。   According to the present invention, it is possible to provide a foamed polylactic acid-based resin composition having excellent heat resistance using general-purpose polylactic acid without any particular limitation on the physical properties of the resin, because of the above configuration.

本発明においてポリ乳酸(乳酸系ポリマー)とは、ポリ乳酸ホモポリマーの他、ポリ乳酸コポリマー、さらにポリ乳酸ホモポリマーとコポリマーとのブレンドポリマーを含む。また、本発明の特徴である結晶性を損なわない範囲であれば、ポリ乳酸ホモポリマー及び/又はポリ乳酸コポリマーを主体とするブレンドポリマーであってもよい。   In the present invention, polylactic acid (lactic acid-based polymer) includes polylactic acid homopolymers, polylactic acid copolymers, and blend polymers of polylactic acid homopolymers and copolymers. Further, a blend polymer mainly composed of a polylactic acid homopolymer and / or a polylactic acid copolymer may be used as long as the crystallinity characteristic of the present invention is not impaired.

ポリ乳酸の重量平均分子量は、一般に5万〜50万、好ましくは10万〜25万である。重量平均分子量が5万未満では、実用上必要な物性が得られず、一方、重量平均分子量が50万を超えると、成形性が悪くなり易い。   The weight average molecular weight of polylactic acid is generally 50,000 to 500,000, preferably 100,000 to 250,000. If the weight average molecular weight is less than 50,000, physical properties necessary for practical use cannot be obtained. On the other hand, if the weight average molecular weight exceeds 500,000, the moldability tends to deteriorate.

また、ポリ乳酸におけるL−乳酸単位及びD−乳酸単位の構成モル比L/Dは、100/0〜0/100のいずれであってもよいが、高い融点を得るにはL−乳酸あるいはD−乳酸のいずれかの単位を75モル%以上、更に高い融点を得るにはL−乳酸あるいはD−乳酸のいずれかの単位を90モル%以上含むことが好ましい。   In addition, the constituent molar ratio L / D of the L-lactic acid unit and the D-lactic acid unit in the polylactic acid may be any of 100/0 to 0/100, but L-lactic acid or D may be used to obtain a high melting point. -In order to obtain 75 mol% or more of any unit of lactic acid and a higher melting point, it is preferable to contain 90 mol% or more of any unit of L-lactic acid or D-lactic acid.

乳酸コポリマーは、乳酸モノマー又はラクチドと共重合可能な他の成分とが共重合されたものである。このような他の成分としては、2個以上のエステル結合形成性の官能基を持つジカルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン等、及びこれら種々の構成成分より成る各種ポリエステル、各種ポリエーテル、各種ポリカーボネート等が挙げられる。   The lactic acid copolymer is obtained by copolymerizing a lactic acid monomer or other component copolymerizable with lactide. Examples of such other components include dicarboxylic acids having two or more ester bond-forming functional groups, polyhydric alcohols, hydroxycarboxylic acids, lactones, etc., and various polyesters and various polyethers composed of these various components. And various polycarbonates.

ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等が挙げられる。   Examples of the dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, terephthalic acid, and isophthalic acid.

多価アルコールの例としては、ビスフェノールにエチレンオキサイドを付加反応させたものなどの芳香族多価アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセリン、ソルビタン、トリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族多価アルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のエーテルグリコール等が挙げられる。   Examples of polyhydric alcohols include aromatic polyhydric alcohols such as those obtained by addition reaction of bisphenol with ethylene oxide, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexanediol, octanediol, glycerin, sorbitan, trimethylolpropane, neo Examples include aliphatic polyhydric alcohols such as pentyl glycol, ether glycols such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol.

ヒドロキシカルボン酸の例としては、グリコール酸、ヒドロキシブチルカルボン酸、その他特開平6−184417号公報に記載されているもの等が挙げられる。   Examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, hydroxybutylcarboxylic acid, and others described in JP-A-6-184417.

ラクトンとしては、グリコリド、ε−カプロラクトングリコリド、ε−カプロラクトン、ε−プロピオラクトン、δ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、ピバロラクトン、δ−バレロラクトン等が挙げられる。   Examples of the lactone include glycolide, ε-caprolactone glycolide, ε-caprolactone, ε-propiolactone, δ-butyrolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, pivalolactone, δ-valerolactone, and the like.

ポリ乳酸は、従来公知の方法で合成することができる。すなわち、特開平7−33861号公報、特開昭59−96123号公報、高分子討論会予稿集第44巻、3198−3199頁に記載のような乳酸モノマーからの直接脱水縮合、又は乳酸環状二量体ラクチドの開環重合によって合成することができる。   Polylactic acid can be synthesized by a conventionally known method. That is, direct dehydration condensation from a lactic acid monomer as described in JP-A-7-33861, JP-A-59-96123, Polymer Proceedings Proceedings Vol. 44, pages 3198-3199, or cyclic lactic acid It can be synthesized by ring-opening polymerization of a monomeric lactide.

直接脱水縮合を行う場合、L−乳酸、D−乳酸、DL−乳酸、又はこれらの混合物のいずれかの乳酸を用いてもよい。また、開環重合を行う場合においても、L−ラクチド、D−ラクチド、DL−ラクチド、meso−ラクチド、又はこれらの混合物のいずれのラクチドを用いてもよい。   When performing direct dehydration condensation, any lactic acid of L-lactic acid, D-lactic acid, DL-lactic acid, or a mixture thereof may be used. Moreover, when performing ring-opening polymerization, you may use any lactide of L-lactide, D-lactide, DL-lactide, meso-lactide, or a mixture thereof.

ラクチドの合成、精製及び重合操作は、例えば米国特許4057537号明細書、公開欧州特許出願第261572号明細書、Polymer Bulletin,14,491−495(1985)、及びMacromol.Chem.,187,1611−1628(1986)等の文献に様々に記載されている。   The synthesis, purification and polymerization operations of lactide are described, for example, in US Pat. No. 4,057,537, published European Patent Application No. 261572, Polymer Bulletin, 14, 491-495 (1985), and Macromol. Chem. 187, 1611-1628 (1986), etc.

この重合反応に用いる触媒は、特に限定されるものではないが、公知の乳酸重合用触媒を用いることができる。例えば、乳酸スズ、酒石酸スズ、ジカプリル酸スズ、ジラウリル酸スズ、ジパルミチン酸スズ、ジステアリン酸スズ、ジオレイン酸スズ、α−ナフトエ酸スズ、β−ナフトエ酸スズ、オクチル酸スズ等のスズ系化合物、粉末スズ、酸化スズ、亜鉛末、ハロゲン化亜鉛、酸化亜鉛、有機亜鉛系化合物、テトラプロピルチタネート等のチタン系化合物、ジルコニウムイソプロポキシド等のジルコニウム系化合物、三酸化アンチモン等のアンチモン系化合物、酸化ビスマス(III)等のビスマス系化合物、酸化アルミニウム、アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニウム系化合物等を挙げることができる。   The catalyst used in this polymerization reaction is not particularly limited, but a known lactic acid polymerization catalyst can be used. For example, tin compounds such as tin lactate, tin tartrate, dicaprylate, dilaurate, dipalmitate, tin distearate, tin dioleate, tin α-naphthoate, tin β-naphthoate, tin octylate, Powdered tin, tin oxide, zinc powder, zinc halide, zinc oxide, organic zinc compounds, titanium compounds such as tetrapropyl titanate, zirconium compounds such as zirconium isopropoxide, antimony compounds such as antimony trioxide, oxidation Examples thereof include bismuth compounds such as bismuth (III) and aluminum compounds such as aluminum oxide and aluminum isopropoxide.

これらの中でも、スズ又はスズ化合物からなる触媒が活性の点から特に好ましい。これらの触媒の使用量は、例えば開環重合を行う場合、ラクチドに対して0.001〜5重量%程度である。   Among these, a catalyst made of tin or a tin compound is particularly preferable from the viewpoint of activity. The amount of these catalysts used is, for example, about 0.001 to 5% by weight based on lactide when ring-opening polymerization is performed.

重合反応は、上記触媒の存在下、触媒種によって異なるが、通常100〜220℃の温度で行うことができる。また、特開平7−247345号公報に記載されているような2段階重合を行うことも好ましい。   The polymerization reaction can be usually performed at a temperature of 100 to 220 ° C. in the presence of the catalyst, although it varies depending on the catalyst type. It is also preferable to carry out a two-stage polymerization as described in JP-A-7-247345.

ポリ乳酸を主体としたブレンドポリマーとは、例えばポリ乳酸ホモポリマー及び/又は乳酸コポリマーとポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステルとを混合、溶融して得られた混合物であり、ポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステルのブレンドにより成形品に柔軟性、耐衝撃性を付与することができる。ブレンドの重量割合は、通常、ポリ乳酸ホモポリマー及び/又は乳酸コポリマー100重量部に対して、ポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステル10〜100重量部程度である。   The blend polymer mainly composed of polylactic acid is, for example, a mixture obtained by mixing and melting polylactic acid homopolymer and / or lactic acid copolymer and aliphatic polyester other than polylactic acid, and aliphatic polyester other than polylactic acid. By blending, it is possible to impart flexibility and impact resistance to the molded product. The weight ratio of the blend is usually about 10 to 100 parts by weight of an aliphatic polyester other than polylactic acid with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid homopolymer and / or lactic acid copolymer.

本発明において、ポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステル(以下、単に「脂肪族ポリエステル」という)は、1種のポリマー又は2種以上のポリマーの複合でもよく、例えば、ポリマーとしては、脂肪族カルボン酸成分と脂肪族アルコール成分とからなるポリマーや、ε−カプロラクトンなど環状無水物を開環重合して得られた脂肪族ヒドロキシカルボン酸ポリマーなどが挙げられる。これらを得るには、直接重合して高分子量物を得る方法と、オリゴマー程度に重合した後、鎖延長剤等で高分子量物を得る間接的な方法がある。また、脂肪族ポリエステルは、主として上記脂肪族モノマー成分を含んで構成されるポリマーであれば、共重合体であってもよく、あるいは他樹脂との混合物であってもよい。   In the present invention, an aliphatic polyester other than polylactic acid (hereinafter simply referred to as “aliphatic polyester”) may be a single polymer or a composite of two or more polymers. For example, the polymer may be an aliphatic carboxylic acid component. And an aliphatic hydroxycarboxylic acid polymer obtained by ring-opening polymerization of a cyclic anhydride such as ε-caprolactone. To obtain these, there are a method of directly polymerizing to obtain a high molecular weight product, and an indirect method of obtaining a high molecular weight product with a chain extender after polymerization to the extent of an oligomer. Further, the aliphatic polyester may be a copolymer or a mixture with other resins as long as it is a polymer mainly composed of the aliphatic monomer component.

本発明に使用される脂肪族ポリエステルは、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとからなることが好ましい。脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン酸等の化合物、又はこれらの無水物や誘導体が挙げられる。一方、脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのグリコール系化合物、及びこれらの誘導体が一般的である。これらの脂肪族ジカルボン酸や脂肪族ジオールはいずれも、炭素数2〜10のアルキレン基、シクロ環基又はシクロアルキレン基をもつモノマーである。これら脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールの中から選択されたモノマー化合物の重縮合により脂肪族ポリエステルが製造される。カルボン酸成分あるいはアルコール成分のいずれにおいても、2種以上用いても構わない。   The aliphatic polyester used in the present invention is preferably composed of an aliphatic dicarboxylic acid and an aliphatic diol. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include compounds such as succinic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, and dodecanoic acid, and anhydrides and derivatives thereof. On the other hand, as the aliphatic diol, glycol compounds such as ethylene glycol, butanediol, hexanediol, octanediol, cyclohexanedimethanol, and derivatives thereof are common. These aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols are monomers having an alkylene group, a cyclocyclic group or a cycloalkylene group having 2 to 10 carbon atoms. Aliphatic polyesters are produced by polycondensation of monomer compounds selected from these aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diols. Two or more kinds of carboxylic acid components or alcohol components may be used.

また、溶融粘度の向上のためにポリマー中に分岐を設ける目的で、脂肪族ポリエステルの成分として、3官能以上の多官能のカルボン酸、アルコールあるいはヒドロキシカルボン酸を用いても構わない。これらの成分は、多量に用いると得られるポリマーが架橋構造を持ち、熱可塑性ではなくなる場合や熱可塑性であっても部分的に高度に架橋構造をもったミクロゲルを生じる場合がある。従って、これら3官能以外の成分は、ポリマー中に含まれる割合はごくわずかで、ポリマーの化学的性質、物理的性質を大きく左右するものではない程度に含まれる。多官能成分としては、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸あるいはペンタエリスリットやトリメチロールプロパンなどを用いることができる。   Further, for the purpose of providing a branch in the polymer for improving the melt viscosity, a trifunctional or higher polyfunctional carboxylic acid, alcohol or hydroxycarboxylic acid may be used as a component of the aliphatic polyester. When these components are used in a large amount, the resulting polymer has a cross-linked structure and may not be thermoplastic, or even if it is thermoplastic, a microgel partially having a highly cross-linked structure may be produced. Therefore, these non-trifunctional components are contained in such a small amount that they do not greatly affect the chemical properties and physical properties of the polymer. As the polyfunctional component, malic acid, tartaric acid, citric acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, pentaerythritol, trimethylolpropane, or the like can be used.

脂肪族ポリエステルの製造方法のうち、直接重合法は、上記の化合物を選択して化合物中に含まれる、あるいは重合中に発生する水分を除去しながら高分子量物を得る方法である。また、間接重合法は、上記化合物を選択してオリゴマー程度に重合した後、分子量増大を目的として、少量の鎖延長剤、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物を使用して高分子量化する方法である。あるいはカーボネート化合物を用いて脂肪族ポリエステルカーボネートを得る方法がある。   Among the methods for producing aliphatic polyesters, the direct polymerization method is a method for obtaining a high molecular weight product while removing water contained in the compound by selecting the above compound or generated during the polymerization. The indirect polymerization method selects the above compounds and polymerizes them to an oligomer level, and then, for the purpose of increasing the molecular weight, a small amount of chain extender, for example, diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate. This is a method of increasing the molecular weight using a compound. Alternatively, there is a method of obtaining aliphatic polyester carbonate using a carbonate compound.

前記一般式(I)におけるRa、Rb及びRcで表される炭素原子数1〜8のアルキル基としてはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第二ブチル、第三ブチル、ペンチル、第三ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、第三オクチル、2−エチルヘキシル等が挙げられる。Ra、Rb及びRcで表される炭素原子数1〜8のアルコキシ基としては、例えば、上記アルキル基に対応するアルコキシ基が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms represented by R a , R b and R c in the general formula (I) include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, Examples include pentyl, tertiary pentyl, hexyl, heptyl, octyl, tertiary octyl, 2-ethylhexyl and the like. Examples of the alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms represented by R a , R b and R c include an alkoxy group corresponding to the above alkyl group.

また、前記一般式(I)におけるRa、Rb及びRcで表される炭素原子数6〜18のアリール基としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル等が挙げられる。 Examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms represented by R a , R b and R c in the general formula (I) include phenyl, naphthyl and biphenyl.

さらに、前記一般式(I)におけるRa、Rb及びRcのうちいずれか2個が結合した環状構造(炭素原子数は、縮合環の全炭素原子数として10〜18)としては、ナフチル等が挙げられる。 Furthermore, as a cyclic structure in which any two of R a , R b and R c in the general formula (I) are bonded (the number of carbon atoms is 10 to 18 as the total number of carbon atoms in the condensed ring), naphthyl Etc.

前記一般式(I)におけるRで表されるn価の炭素原子数2〜30の炭化水素基及びR’で表されるn価の炭素原子数1〜30の炭化水素基を形成する炭化水素としては、例えば、直鎖又は分岐のエタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン等の脂肪族飽和炭化水素、エチレン、プロペン、ブテン、ブタジエン、ドデセン等の脂肪族不飽和炭化水素、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニル、ターフェニル等の芳香族炭化水素等が挙げられる。   The hydrocarbon which forms the n-valent C2-C30 hydrocarbon group represented by R in R and the hydrocarbon group which forms the n-valent C1-C30 hydrocarbon group represented by R 'in the general formula (I). As, for example, aliphatic saturated hydrocarbons such as linear or branched ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, octadecane, etc. Aliphatic unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propene, butene, butadiene, and dodecene, and aromatic hydrocarbons such as benzene, naphthalene, anthracene, biphenyl, and terphenyl.

また、RおよびR’で表される複素環としては、以下に示す構造を有するもの等が挙げられる。

Figure 2007262319
Examples of the heterocyclic ring represented by R and R ′ include those having the structures shown below.
Figure 2007262319

前記一般式(I)において、Rは、好ましくは複素環又は下記式(I−a)で表される基であり、nは、好ましくは1又は2である。また、下記式(I−a)において、R’は、好ましくは炭素原子数2〜22のアルキレン基である。

Figure 2007262319
In the general formula (I), R is preferably a heterocyclic ring or a group represented by the following formula (Ia), and n is preferably 1 or 2. In the following formula (Ia), R ′ is preferably an alkylene group having 2 to 22 carbon atoms.
Figure 2007262319

前記一般式(I)で表される化合物としては、より具体的には、以下の化合物No.1〜10等が挙げられる。ただし、本発明は、以下の化合物により何ら制限されるものではない。
化合物No.1

Figure 2007262319

化合物No.2
Figure 2007262319

化合物No.3
Figure 2007262319

化合物No.4
Figure 2007262319

化合物No.5
Figure 2007262319

化合物No.6
Figure 2007262319

化合物No.7
Figure 2007262319

化合物No.8
Figure 2007262319

化合物No.9
Figure 2007262319

化合物No.10
Figure 2007262319
More specifically, examples of the compound represented by the general formula (I) include the following compound Nos. 1-10 etc. are mentioned. However, this invention is not restrict | limited at all by the following compounds.
Compound No. 1
Figure 2007262319

Compound No. 2
Figure 2007262319

Compound No. 3
Figure 2007262319

Compound No. 4
Figure 2007262319

Compound No. 5
Figure 2007262319

Compound No. 6
Figure 2007262319

Compound No. 7
Figure 2007262319

Compound No. 8
Figure 2007262319

Compound No. 9
Figure 2007262319

Compound No. 10
Figure 2007262319

また、前記一般式(II)〜(VII)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14及びR15で表される炭素原子数1〜18のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、ペンチル、第三ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、第三オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル等が挙げられる。アルケニル基としては、例えば、ビニル、プロペニル、ブテニル、オクテニル、オレイルなどが挙げられる。シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルなどが挙げられる。 Further, R 1 in the general formula (II) ~ (VII), R 2, R 3, R 4, R 5, R 6, R 7, R 8, R 9, R 10, R 11, R 12, R Examples of the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms represented by 13 , R 14 and R 15 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, tert-pentyl, and hexyl. , Heptyl, octyl, isooctyl, tertiary octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, isononyl, decyl, isodecyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl and the like. Examples of the alkenyl group include vinyl, propenyl, butenyl, octenyl, oleyl and the like. Examples of the cycloalkyl group include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl and the like.

さらに、前記一般式(II)〜(VII)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及びR12で表される炭素原子数1〜18のアルコキシ基としては、例えば、上記アルキル基に対応するアルコキシ基が挙げられる。 Furthermore, it is represented by R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 in the general formulas (II) to (VII). Examples of the alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms include an alkoxy group corresponding to the above alkyl group.

また、前記一般式(II)〜(VII)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11及びR12で表されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素などが挙げられる。 In the general formulas (II) to (VII), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 and R 12 Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine and the like.

さらにまた、前記一般式(II)〜(VII)におけるR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14及びR15で表される炭素原子数6〜18のアリール基としては、フェニル、ナフチル、ビフェニル等が挙げられる。 Furthermore, R 1 in the general formula (II) ~ (VII), R 2, R 3, R 4, R 5, R 6, R 7, R 8, R 9, R 10, R 11, R 12, Examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms represented by R 13 , R 14 and R 15 include phenyl, naphthyl, biphenyl and the like.

上記一般式(II)〜(VII)で表される化合物としては、より具体的には、以下の化合物No.11〜25等が挙げられる。ただし、本発明は以下の化合物により何ら制限されるものではない。
化合物No.11

Figure 2007262319

化合物No.12
Figure 2007262319

化合物No.13
Figure 2007262319

化合物No.14
Figure 2007262319

化合物No.15
Figure 2007262319

化合物No.16
Figure 2007262319

化合物No.17
Figure 2007262319

化合物No.18
Figure 2007262319

化合物No.19
Figure 2007262319

化合物No.20
Figure 2007262319

化合物No.21
Figure 2007262319

化合物No.22
Figure 2007262319

化合物No.23
Figure 2007262319

化合物No.24
Figure 2007262319

化合物No.25
Figure 2007262319
More specifically, examples of the compounds represented by the general formulas (II) to (VII) include the following compound Nos. 11-25 etc. are mentioned. However, this invention is not restrict | limited at all by the following compounds.
Compound No. 11
Figure 2007262319

Compound No. 12
Figure 2007262319

Compound No. 13
Figure 2007262319

Compound No. 14
Figure 2007262319

Compound No. 15
Figure 2007262319

Compound No. 16
Figure 2007262319

Compound No. 17
Figure 2007262319

Compound No. 18
Figure 2007262319

Compound No. 19
Figure 2007262319

Compound No. 20
Figure 2007262319

Compound No. 21
Figure 2007262319

Compound No. 22
Figure 2007262319

Compound No. 23
Figure 2007262319

Compound No. 24
Figure 2007262319

Compound No. 25
Figure 2007262319

上記アミド系化合物は、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましくは0.05〜5重量部、より好ましくは0.1〜3重量部用いることが好ましい。0.01重量部より少ないと添加効果が不十分であり、10重量部より多いとポリ乳酸系樹脂組成物の表面に噴出するなどの現象が発生するようになる。   The amide compound is used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.05 to 5 parts by weight, and more preferably 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin. When the amount is less than 0.01 parts by weight, the effect of addition is insufficient, and when the amount is more than 10 parts by weight, a phenomenon such as ejection on the surface of the polylactic acid-based resin composition occurs.

上記アミド化合物のなかで、安息香酸アミド構造を有する化合物、特に、デカンジカルボン酸ビスベンゾイルヒドラジドが、得られる発泡ポリ乳酸系樹脂成形品の耐熱性に特に優れるので好ましい。   Among the amide compounds, compounds having a benzoic acid amide structure, particularly decanedicarboxylic acid bisbenzoyl hydrazide, are preferable because they are particularly excellent in heat resistance of the obtained foamed polylactic acid resin molded product.

また、上記アミド化合物のなかで縮合複素環構造を有する化合物は、融点が200℃以上とポリ乳酸系樹脂の融点より高く、特にフタル酸ヒドラジドは融点が300℃以上と高く、樹脂の結晶化が開始する時点で結晶化の核となることが期待できるほか、樹脂からの噴出が少ないので好ましい。   Among the amide compounds, the compound having a condensed heterocyclic structure has a melting point of 200 ° C. or higher, which is higher than that of polylactic acid resin. In addition to being expected to be the core of crystallization at the start, it is preferable because there is little ejection from the resin.

本発明におけるポリ乳酸系樹脂の発泡方法としては、特に限定されず、従来公知の発泡樹脂組成物の製造方法のいずれも用いることができる。例えば、熱分解型の発泡剤や揮発性発泡剤をポリ乳酸系樹脂、アミド系化合物及び他の配合物と混合して分解温度以上で成形することにより製造できる。また、架橋剤や電子線を用いて架橋させることで発泡体の強度を向上することもできる。   The method for foaming the polylactic acid-based resin in the present invention is not particularly limited, and any conventionally known method for producing a foamed resin composition can be used. For example, it can be produced by mixing a pyrolytic foaming agent or a volatile foaming agent with a polylactic acid resin, an amide compound and other blends and molding at a decomposition temperature or higher. Moreover, the intensity | strength of a foam can also be improved by bridge | crosslinking using a crosslinking agent or an electron beam.

上記の加熱分解型発泡剤としては、有機系及び無機系の各種加熱分解型発泡剤であり、有機系発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、P−P’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等である。また、無機系発泡剤としては重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、カルシウムアジド等である。   Examples of the heat decomposable foaming agent include various organic and inorganic heat decomposable foaming agents. Examples of the organic foaming agent include azodicarbonamide, N, N′-dinitrosopentamethylenetetramine, P -P'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide and the like. Examples of the inorganic foaming agent include sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, and calcium azide.

上記揮発性発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン、イソブタン、ネオペンタン、イソペンタン、ヘキサン、ブタジエン等の脂肪族炭化水素類、さらには、メチルクロライド、メチレンクロライド、ジクロロフルオロメタン、クロロトリフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、クロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン等のハロゲン化炭化水素類である。このような揮発性発泡剤を用いて発泡体を製造するには、脂肪族ポリエステルを主成分とする原料を押出機で溶融、混練しながら揮発性発泡剤を注入したり、該原料に揮発性発泡剤を含浸させたものを押出機から大気中に押し出すことによって発泡体を製造することができる。   Examples of the volatile blowing agent include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, isobutane, neopentane, isopentane, hexane, and butadiene, as well as methyl chloride, methylene chloride, dichlorofluoromethane, chlorotrifluoromethane, and dichlorodifluoro. Halogenated hydrocarbons such as methane, chlorodifluoromethane, and trichlorofluoromethane. In order to produce a foam using such a volatile foaming agent, a volatile foaming agent is injected while melting and kneading a raw material mainly composed of aliphatic polyester in an extruder, or volatile to the raw material. A foam can be produced by extruding a material impregnated with a foaming agent from the extruder into the atmosphere.

上記架橋剤としては、分解温度が樹脂の融点以上である有機過酸化物であり、ジクミルパーオキサイド、クメンヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネイト等が挙げられる。   Examples of the crosslinking agent include organic peroxides having a decomposition temperature equal to or higher than the melting point of the resin, and examples thereof include dicumyl peroxide, cumene hydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, and t-butyl peroxyisopropyl carbonate.

また、本発明において、架橋するには、電子線、β線、ガンマ線等の電離性放射線を用いることもできる。放射線により架橋させる場合には、樹脂の劣化を防ぐために、N2 雰囲気下において、1Mradから50Mradの放射線を照射する。1Mrad未満では架橋反応が起こらず、50Mradを超えると、樹脂の劣化が激しくなる。樹脂の厚さは1mm以下であることが望ましく、さらに望ましくは5mm以下である。1mmを超えると放射線が内部まで届かないため、発泡時に内部の気泡が粗大、不均一になる。 In the present invention, ionizing radiation such as electron beam, β ray, and gamma ray can be used for crosslinking. In the case of crosslinking by radiation, irradiation of 1 Mrad to 50 Mrad is performed in an N 2 atmosphere in order to prevent deterioration of the resin. If it is less than 1 Mrad, a crosslinking reaction does not occur, and if it exceeds 50 Mrad, the deterioration of the resin becomes severe. The thickness of the resin is desirably 1 mm or less, and more desirably 5 mm or less. If the thickness exceeds 1 mm, the radiation does not reach the inside, so that the bubbles inside are coarse and non-uniform during foaming.

本発明において、ポリ乳酸に各種添加剤を配合する方法は、特に制限されるものではなく、従来公知の方法によって行うことができる。例えば、乳酸系ポリマー粉末あるいはペレットと添加剤各成分とをそれぞれドライブレンドで混合してもよく、添加剤成分の一部をプリブレンドして他の成分を後でドライブレンドしても構わない。例えば、ミルロール、バンバリーミキサー、スーパーミキサー等を用いて混合し、単軸あるいは二軸押出機等を用いて混練すればよい。この混合混練は、通常120〜220℃程度の温度で行われる。また、乳酸系ポリマーの重合段階で、添加剤成分を添加しても構わない。また、添加剤各成分を高濃度で含有するマスターバッチを生成し、これを乳酸系ポリマーに添加する方法などを用いることができる。   In the present invention, the method of blending various additives into polylactic acid is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method. For example, the lactic acid polymer powder or pellet and the additive components may be mixed by dry blending, or a part of the additive component may be preblended and the other components may be dry blended later. For example, they may be mixed using a mill roll, a Banbury mixer, a super mixer, etc., and kneaded using a single screw or twin screw extruder. This mixing and kneading is usually performed at a temperature of about 120 to 220 ° C. Further, an additive component may be added at the polymerization stage of the lactic acid-based polymer. Moreover, the method etc. which produce | generate the masterbatch which contains each additive component in high concentration, and add this to a lactic acid-type polymer can be used.

さらに本発明の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物には、必要に応じて、従来公知の可塑剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、着色剤、各種フィラー、帯電防止剤、離型剤、香料、滑剤、難燃剤、発泡剤、充填剤、抗菌剤・抗カビ剤、核形成剤等の各種添加剤が配合されていてもよい。   Furthermore, the foamed polylactic acid-based resin composition of the present invention includes, as necessary, conventionally known plasticizers, antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, pigments, colorants, various fillers, charging agents. Various additives such as an inhibitor, a release agent, a fragrance, a lubricant, a flame retardant, a foaming agent, a filler, an antibacterial / antifungal agent, and a nucleating agent may be blended.

上記フィラーとしては、特に制限されず、含水珪酸マグネシウム(タルク)、シリカ、炭酸カルシウムなどが粒径、製造方法によらず用いることができる。これらフィラーのなかでも、含水珪酸マグネシウムが結晶核の形成促進効果に優れるので好ましく、平均粒子径は10μm以下であることがより好ましく、1〜5μmであることが特に好ましい。10μmを超える平均粒子径の含水珪酸マグネシウムを用いても効果はあるが、10μm以下の場合はより結晶核の形成促進効果が高く、成形品の耐熱性がより向上できる。   The filler is not particularly limited, and hydrous magnesium silicate (talc), silica, calcium carbonate and the like can be used regardless of the particle diameter and the production method. Among these fillers, hydrous magnesium silicate is preferable because it has an excellent effect of promoting the formation of crystal nuclei, and the average particle size is more preferably 10 μm or less, and particularly preferably 1 to 5 μm. The use of hydrous magnesium silicate having an average particle diameter exceeding 10 μm is effective, but if it is 10 μm or less, the effect of promoting the formation of crystal nuclei is higher and the heat resistance of the molded product can be further improved.

含水珪酸マグネシウム(タルク)の配合量は、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対して0.01〜40重量部とすることが好ましく、0.01〜30重量部とすることがより好ましい。0.01重量部未満の配合量では、添加の効果があまり得られず、40重量部を超えて配合すると樹脂組成物の比重が重くなるだけでなく、耐衝撃性も低下する。   The amount of hydrous magnesium silicate (talc) is preferably 0.01 to 40 parts by weight, more preferably 0.01 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polylactic acid resin. If the blending amount is less than 0.01 parts by weight, the effect of addition is not obtained so much that if it exceeds 40 parts by weight, not only the specific gravity of the resin composition increases, but also the impact resistance decreases.

本発明の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物は、走査型示差熱量計(DSC)における結晶化ピーク温度が90〜150℃、その結晶化熱量が20J/g以上、好ましくは25J/g以上である。この結晶化ピーク温度が90℃未満であると、成形加工時の冷却時間が長くなり、一方、結晶化ピーク温度が150℃を超えると、結晶化速度は速くても成形品の弾性率の低下に伴い取り出しが困難となる。また、この結晶化熱量が20J/g未満であると、結晶化可能温度での成形性が悪くなり、また得られる成形品の耐熱性が劣り、引張強度、衝撃強度も劣る結果となる。   The foamed polylactic acid resin composition of the present invention has a crystallization peak temperature of 90 to 150 ° C. and a crystallization heat amount of 20 J / g or more, preferably 25 J / g or more in a scanning differential calorimeter (DSC). If the crystallization peak temperature is less than 90 ° C, the cooling time during the molding process becomes longer. On the other hand, if the crystallization peak temperature exceeds 150 ° C, the elastic modulus of the molded product is lowered even if the crystallization speed is high. Accordingly, it becomes difficult to take out. Further, if the heat of crystallization is less than 20 J / g, the moldability at the crystallizable temperature is deteriorated, the heat resistance of the obtained molded product is inferior, and the tensile strength and impact strength are also inferior.

本発明は、上記発泡ポリ乳酸系樹脂組成物から得られる耐熱性発泡成形品にも関する。   The present invention also relates to a heat-resistant foam-molded product obtained from the above-mentioned foamed polylactic acid-based resin composition.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
表1に示す配合成分をドライブレンドし、170℃の二軸混練押出機にて溶融混合し、口金よりストランド状に押出し、水冷後、切断し、アミド系化合物を含む発泡ポリ乳酸系樹脂組成物のペレットを得た。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
Example 1
The blended components shown in Table 1 are dry blended, melt mixed in a twin-screw kneading extruder at 170 ° C., extruded into a strand form from a die, cooled with water, cut, and a foamed polylactic acid resin composition containing an amide compound Pellets were obtained.

得られたペレットを110℃で真空乾燥し、絶乾状態にした後、220℃の圧縮成形機にて5mmの厚さのスペーサーを用いて、溶融、発泡させ、その後110℃で保持し、結晶化させた。得られた発泡体を試験片として、JIS K7206に従い、ビカット軟化温度試験機((株)東洋精機製作所製、自動HDT−VICAT試験装置)を用いて、油浴中で昇温速度50℃/時、試験荷重10Nでビカット軟化温度を測定した。ビカット軟化温度が高いほど耐熱性に優れることを示す。結果を表1に示す。   The obtained pellets were vacuum-dried at 110 ° C. and brought to a completely dry state, then melted and foamed using a spacer having a thickness of 5 mm in a compression molding machine at 220 ° C., and then held at 110 ° C. Made it. Using the obtained foam as a test piece, in accordance with JIS K7206, using Vicat softening temperature tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., automatic HDT-VICAT test device), the temperature rising rate is 50 ° C./hour in an oil bath. The Vicat softening temperature was measured at a test load of 10 N. Higher Vicat softening temperature indicates better heat resistance. The results are shown in Table 1.

なお、表1に記載の実施例および比較例に用いた各配合物は以下の通りであり、表1における配合量はすべて「重量部」を示す。
ポリ乳酸:三井化学(株)製、LACEA H−100
発泡剤:三協化成(株)製、セルマイク306
化合物A:鎖状アミド化合物:化合物No.5
化合物B:鎖状ヒドラジド化合物:化合物No.2
化合物C:環状アミド化合物:化合物No.21
化合物D:環状ヒドラジド化合物:化合物No.11
比較アミド化合物:ケイエフトレーディング(株)製、エチレンビス(ヒドロキシステアリン酸)アミド
タルク:日本タルク(株)製、微粉末タルク「ミクロエースP−6」
In addition, each formulation used for the Example and comparative example of Table 1 are as follows, and all the compounding quantities in Table 1 show a "weight part."
Polylactic acid: manufactured by Mitsui Chemicals, LACEA H-100
Foaming agent: Sankyo Kasei Co., Ltd., Cell microphone 306
Compound A: Chain amide compound: Compound No. 5
Compound B: Chain hydrazide compound: Compound No. 2
Compound C: Cyclic amide compound: Compound No. 21
Compound D: Cyclic hydrazide compound: Compound No. 11
Comparative amide compound: KK Trading Co., Ltd., ethylene bis (hydroxystearic acid) amide talc: Nihon Talc Co., Ltd., fine powder talc "Microace P-6"

Figure 2007262319
Figure 2007262319

上記表1中に示す実施例1〜4及び比較例1と2の結果から、特定のアミド化合物が配合された本発明の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物を用いて得られる成形品は、アミド化合物未添加の場合(比較例1)や公知のタルクおよびエチレンビス(ヒドロキシステアリン酸)アミドを併用した場合(比較例2)よりも高い耐熱性を示すことは明らかである。   From the results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 1 above, the molded product obtained using the foamed polylactic acid-based resin composition of the present invention in which a specific amide compound is blended is an amide compound. It is clear that the heat resistance is higher than when not added (Comparative Example 1) or when known talc and ethylenebis (hydroxystearic acid) amide are used together (Comparative Example 2).

Claims (6)

ポリ乳酸100重量部に対し、下記一般式(I)で表される鎖状アミド化合物又は鎖状ヒドラジド化合物、及び、下記一般式(II)〜(VII)のうちのいずれかで表される環状アミド化合物又は環状ヒドラジド化合物のうちから選択される一種以上のアミド系化合物0.01〜10重量部が配合されてなることを特徴とする発泡ポリ乳酸系樹脂組成物。
Figure 2007262319
(式(I)中、Ra、Rb及びRcは、各々独立に、水素原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルコキシ基、炭素原子数6〜18のアリール基、又は結合して環状構造(該環状構造の炭素原子数は、縮合環の全炭素原子数として10〜18)を表し、Rは、直接結合、n価の炭素原子数2〜30の炭化水素基、複素環、又は下記式(I−a)、
Figure 2007262319
(式(I−a)中、R’は、n価の炭素原子数1〜30の炭化水素基又は複素環を表し、Xは直接結合又は炭素原子数1〜20のアルキレン基を表し、nは1〜3の数を表す。)で表される基を表し、nは1〜3の数を表す。)
Figure 2007262319
(式(II)〜(VII)中、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11およびB12は各々独立に−CH2−、−C(=O)−、−C(=S)−、−NH−、−NR13−、又は−S(=O)2−を表し、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12は水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素原子数1〜18のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、又は炭素原子数6〜18のアリール基を表し、R13は−NH2、−NHR14、−NHC(=O)−R15、炭素原子数1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又は炭素原子数6〜18のアリール基を表し、R14、R15は炭素原子数1〜18のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、又は炭素原子数6〜18のアリール基を表す。ただし、A1、A2、A3のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、A4、A5、A6のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、A7、A8、A9のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、B1、B2、B3、B4のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、B5、B6、B7、B8のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−であり、B9、B10、B11、B12のいずれか1個以上は−C(=O)−又は−C(=S)−であり、いずれか1個以上は−NH−又は−NR13−である。)
A cyclic amide compound or a chain hydrazide compound represented by the following general formula (I) and a cyclic represented by any one of the following general formulas (II) to (VII) with respect to 100 parts by weight of polylactic acid A foamed polylactic acid resin composition comprising 0.01 to 10 parts by weight of one or more amide compounds selected from amide compounds or cyclic hydrazide compounds.
Figure 2007262319
(In the formula (I), R a , R b and R c are each independently a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, or the number of carbon atoms. An aryl group of 6 to 18 or a cyclic structure (the number of carbon atoms of the cyclic structure is 10 to 18 as the total number of carbon atoms of the condensed ring), and R is a direct bond, the number of n-valent carbon atoms 2 to 30 hydrocarbon groups, heterocyclic rings, or the following formula (Ia),
Figure 2007262319
(In the formula (Ia), R ′ represents an n-valent hydrocarbon group or heterocyclic ring having 1 to 30 carbon atoms, X represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and n Represents a number of 1 to 3.), and n represents a number of 1 to 3. )
Figure 2007262319
(In the formula (II) ~ (VII), A 1, A 2, A 3, A 4, A 5, A 6, A 7, A 8, A 9, B 1, B 2, B 3, B 4, B 5 , B 6 , B 7 , B 8 , B 9 , B 10 , B 11 and B 12 are each independently —CH 2 —, —C (═O) —, —C (═S) —, —NH -, - NR 13 -, or -S (= O) 2 - represents, R 1, R 2, R 3, R 4, R 5, R 6, R 7, R 8, R 9, R 10, R 11 , R 12 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, a cycloalkyl group, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms; R 13 is -NH 2, -NHR 14, -NHC ( = O) -R 15, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms R 14, R 15 represents an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms having 1 to 18 carbon atoms. However, A 1, any one of A 2, A 3 One or more is —C (═O) — or —C (═S) —, and one or more is —NH— or —NR 13 —, and any one of A 4 , A 5 , and A 6 One or more is —C (═O) — or —C (═S) —, one or more is —NH— or —NR 13 —, and any one of A 7 , A 8 , and A 9 One or more is —C (═O) — or —C (═S) —, and one or more is —NH— or —NR 13 —, and each of B 1 , B 2 , B 3 , B 4 Any one or more is —C (═O) — or —C (═S) —, and any one or more is —NH— or —NR 13 —, and B 5 , B 6 , B 7 , any one of the B 8 Above is -C (= O) - or -C (= S) -, wherein 1 or more either is -NH- or -NR 13 - and is, any B 9, B 10, B 11 , B 12 Or at least one is —C (═O) — or —C (═S) —, and at least one is —NH— or —NR 13 —.)
前記アミド系化合物が安息香酸アミド構造を有する化合物である請求項1記載の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物。   The foamed polylactic acid resin composition according to claim 1, wherein the amide compound is a compound having a benzoic acid amide structure. 前記アミド系化合物が縮合複素環構造を有する化合物である請求項1記載の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物。   The foamed polylactic acid resin composition according to claim 1, wherein the amide compound is a compound having a condensed heterocyclic structure. 前記アミド系化合物がデカンジカルボン酸ビスベンゾイルヒドラジドである請求項1記載の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物。   The foamed polylactic acid resin composition according to claim 1, wherein the amide compound is decanedicarboxylic acid bisbenzoyl hydrazide. 前記アミド系化合物がフタル酸ヒドラジドである請求項1記載の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物。   The foamed polylactic acid resin composition according to claim 1, wherein the amide compound is phthalic hydrazide. 請求項1〜5のうちいずれか一項記載の発泡ポリ乳酸系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする耐熱性ポリ乳酸系樹脂成形品。   A heat-resistant polylactic acid-based resin molded product obtained by molding the foamed polylactic acid-based resin composition according to any one of claims 1 to 5.
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