JP2008019418A - Biodegradable resin composition and molded article by using the same - Google Patents

Biodegradable resin composition and molded article by using the same Download PDF

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Mitsuhiro Kawahara
光博 川原
Yoshio Nakai
美穂 中井
Kazue Ueda
一恵 上田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biodegradable resin having transparency, and improved with flexibility and barrier property. <P>SOLUTION: This biodegradable resin composition is provided by containing 100 pts.mass polylactic acid and 1 to 50 pts.mass polyesterpolyol. The polyester polyol consists of a multivalent carboxylic acid with a polyhydric alcohol and has 250 to 6,000 average molecular weight. The hydroxy value of the biodegradable polyester polyol is 20 to 800 mgKOH/g, and its acid value is ≤3 mgKOH/g. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、透明性、柔軟性、バリア性に優れた生分解性樹脂組成物及びそれより得られる成形体に関する。   The present invention relates to a biodegradable resin composition excellent in transparency, flexibility, and barrier properties, and a molded article obtained therefrom.

近年、環境負荷低減、石油枯渇防止の見地から、ポリ乳酸をはじめとする生分解性樹脂、特に植物由来樹脂が注目されている。生分解性樹脂の中でもポリ乳酸は、透明性が良好、かつ最も耐熱性が高い樹脂の1つであり、またトウモロコシやサツマイモ等の植物由来原料から大量生産可能なためコストが安く、同時に石油使用量の削減にも貢献できることから、有用性が高い。しかし、ポリ乳酸は柔軟性やバリア性には乏しく、それらを必要とする容器や包装資材としては未だ満足できるものではなかった。   In recent years, biodegradable resins such as polylactic acid, particularly plant-derived resins, have attracted attention from the viewpoint of reducing environmental burden and preventing oil depletion. Among the biodegradable resins, polylactic acid is one of the most transparent and most heat-resistant resins, and it can be mass-produced from plant-derived raw materials such as corn and sweet potato. It is highly useful because it can contribute to reducing the amount. However, polylactic acid has poor flexibility and barrier properties, and has not yet been satisfactory as a container or packaging material that requires them.

例えば特許文献1では、柔軟性を付与するために、ポリ乳酸とポリエチレングリコールとからなる樹脂組成物を主体とした柔軟性フィルムが提示されている。しかし、ポリエチレングリコールを添加あるいは共重合することで柔軟性は付与されるが、ガスバリア性に関しては3〜4倍悪化することが記載されている。   For example, Patent Document 1 presents a flexible film mainly composed of a resin composition composed of polylactic acid and polyethylene glycol in order to impart flexibility. However, it is described that flexibility is imparted by adding or copolymerizing polyethylene glycol, but the gas barrier property is deteriorated 3 to 4 times.

また、生分解性樹脂のガスバリア性能を高める方法として、特許文献2には生分解性プラスチックに化学気相法にて酸化ケイ素等の金属酸化物をコーティングする方法が開示されている。しかし、この方法では、ガスバリア性には優れるものの、透明性や、環境負荷低減や植物原料由来度という点から十分であるとは言えなかった。   As a method for enhancing the gas barrier performance of a biodegradable resin, Patent Document 2 discloses a method of coating a biodegradable plastic with a metal oxide such as silicon oxide by a chemical vapor deposition method. However, although this method is excellent in gas barrier properties, it cannot be said that it is sufficient in terms of transparency, reduction of environmental burden, and degree of plant material origin.

特開2005−219487号公報JP 2005-219487 A 特開2002−068201号公報JP 2002-068201 A

そこで本発明の目的は、ポリ乳酸の透明性を保ち、かつ柔軟性およびバリア性を改善した生分解性樹脂組成物を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a biodegradable resin composition that maintains the transparency of polylactic acid and has improved flexibility and barrier properties.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリ乳酸にポリエステルポリオールを添加することにより、透明性を保ち、かつ柔軟性およびバリア性が改善されることを見出し、かかる知見に基づき本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that by adding a polyester polyol to polylactic acid, transparency is maintained and flexibility and barrier properties are improved. The present invention has been reached based on this finding.

すなわち本発明の要旨は、次のとおりである。
(1) ポリ乳酸100質量部とポリエステルポリオール1〜50質量部とを含有する生分解性樹脂組成物。
(2) ポリエステルポリオールが、多価カルボン酸と多価アルコールとからなり、平均分子量が250〜6,000であることを特徴とする(1)に記載の生分解性樹脂組成物。
(3) 多価カルボン酸が、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸およびコハク酸からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、多価アルコールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする(2)に記載の生分解性樹脂組成物。
(4) ポリエステルポリオールの水酸基価が20〜800mgKOH/g、かつ酸価が3mgKOH/g以下であることを特徴とする(1)ないし(3)のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
(5) 20℃90%相対湿度下における酸素透過係数が150ml・mm/m/day/MPa以下であることを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
(6) 厚み1mmでのヘイズが15%以下であることを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
(7) 示差走査型熱量計(DSC)にて測定したガラス転移温度が55℃以下であることを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
(8) 23℃でASTM―D790に従って測定した曲げ破断強度が100MPa以下、かつ曲げ弾性率が3.6GPa以下であることを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
(9) 23℃でASTM―D638に従って測定した引張り強度が60MPa以下、かつ引張り弾性率が2.5GPa以下であることを特徴とする(1)ないし(4)のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。
(10) (1)〜(9)のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物からなる成形体。
(11) (1)〜(9)のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物を製造するに際して、ポリエステルポリオールを溶融混練時または成形時にポリ乳酸に添加することを特徴とする生分解性樹脂組成物の製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A biodegradable resin composition containing 100 parts by mass of polylactic acid and 1 to 50 parts by mass of polyester polyol.
(2) The biodegradable resin composition according to (1), wherein the polyester polyol is composed of a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol and has an average molecular weight of 250 to 6,000.
(3) The polyvalent carboxylic acid is at least one selected from the group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid and succinic acid, and the polyhydric alcohol is selected from the group consisting of ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and glycerin. The biodegradable resin composition according to (2), which is at least one selected.
(4) The biodegradable resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the polyester polyol has a hydroxyl value of 20 to 800 mgKOH / g and an acid value of 3 mgKOH / g or less.
(5) The biodegradable resin according to any one of (1) to (4), wherein an oxygen permeability coefficient at 20 ° C. and 90% relative humidity is 150 ml · mm / m 2 / day / MPa or less. Composition.
(6) The biodegradable resin composition according to any one of (1) to (4), wherein the haze at a thickness of 1 mm is 15% or less.
(7) The biodegradable resin composition according to any one of (1) to (4), wherein the glass transition temperature measured with a differential scanning calorimeter (DSC) is 55 ° C. or lower.
(8) The biodegradation according to any one of (1) to (4), wherein the bending fracture strength measured at 23 ° C. according to ASTM-D790 is 100 MPa or less and the flexural modulus is 3.6 GPa or less. Resin composition.
(9) The biodegradability according to any one of (1) to (4), wherein the tensile strength measured at 23 ° C. according to ASTM-D638 is 60 MPa or less and the tensile modulus is 2.5 GPa or less. Resin composition.
(10) A molded article comprising the biodegradable resin composition according to any one of (1) to (9).
(11) When producing the biodegradable resin composition according to any one of (1) to (9), a polyester polyol is added to polylactic acid at the time of melt-kneading or molding. A method for producing the composition.

本発明によれば、透明性があり、かつ柔軟性およびバリア性に優れた生分解性樹脂組成物が提供され、容器や包装材料として好適に使用することができる。また、この樹脂組成物からなる成形体は、廃棄する際にはコンポスト化が可能で、廃棄物の減量化や肥料としての再利用が可能となる。また、植物由来原料であるポリ乳酸を用いることで、樹脂組成物全体として植物由来材料比率が高まり、石油資源の枯渇防止に対して大いに貢献することができ、環境への負荷を低減した環境に優しい材料となる。   According to the present invention, a biodegradable resin composition that is transparent and excellent in flexibility and barrier properties is provided, and can be suitably used as a container or a packaging material. Further, the molded body made of this resin composition can be composted when discarded, and the amount of waste can be reduced and reused as a fertilizer. In addition, the use of polylactic acid, which is a plant-derived raw material, increases the ratio of plant-derived materials as a whole resin composition, which can greatly contribute to prevention of the depletion of petroleum resources and reduce the burden on the environment. It becomes a gentle material.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明におけるポリ乳酸としては、L−乳酸またはD―乳酸のみからなるホモポリマー、L−乳酸とD−乳酸の共重合体、あるいは一般的にステレオコンプレックスと呼ばれる重合体などのいずれを用いてもよいし、それらを混合して使用しても構わない。ポリ乳酸中のL−乳酸/D−乳酸の含有比率は特に限定されないが、市販されているものとしては(L−乳酸/D−乳酸)=0.2/99.8〜99.8/0.2(mol%)の範囲のものがあり、制限なく使用することができる。   As the polylactic acid in the present invention, any of a homopolymer composed only of L-lactic acid or D-lactic acid, a copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, or a polymer generally called a stereocomplex may be used. They may be used as a mixture. Although the content ratio of L-lactic acid / D-lactic acid in polylactic acid is not particularly limited, (L-lactic acid / D-lactic acid) = 0.2 / 99.8 to 99.8 / 0 is commercially available. .2 (mol%) range, and can be used without limitation.

ポリ乳酸の製造方法としては、L−乳酸、D−乳酸、DL−乳酸(ラセミ体)を原料としていったん環状2量体であるラクチドを生成させて、その後開環重合を行う2段階のラクチド法と、当該原料を溶媒中で直接脱水縮合を行う一段階の直接重合法が知られている。本発明において用いられるポリ乳酸はいずれの製法によって得られたものであっても構わない。あるいは必要に応じてさらに固相重合法を併用しても構わない。   As a method for producing polylactic acid, a two-stage lactide method in which L-lactic acid, D-lactic acid, and DL-lactic acid (racemic) are used as raw materials to once generate lactide, which is a cyclic dimer, and then perform ring-opening polymerization. A one-step direct polymerization method in which the raw material is directly subjected to dehydration condensation in a solvent is known. The polylactic acid used in the present invention may be obtained by any production method. Alternatively, if necessary, a solid phase polymerization method may be used in combination.

ポリ乳酸の分子量は特に限定されないが、成形体の強度を考慮すると少なくとも、重量平均分子量(Mw)が50,000以上が好ましく、より好ましくは70,000〜400,000の範囲であり、最も好ましくは80,000〜250,000の範囲である。ここでいう重量平均分子量(Mw)とは、示差屈折率検出器を備えたゲル浸透クロマトグラフィ装置(GPC)を用い、テトラヒドロフラン(THF)を溶離液として、流速1.0ml/min、40℃で測定した際に、ポリスチレン換算で求めた値のことである。   The molecular weight of polylactic acid is not particularly limited, but considering the strength of the molded article, at least the weight average molecular weight (Mw) is preferably 50,000 or more, more preferably in the range of 70,000 to 400,000, most preferably Is in the range of 80,000-250,000. The weight average molecular weight (Mw) here is measured at 40 ° C. using a gel permeation chromatography apparatus (GPC) equipped with a differential refractive index detector and tetrahydrofuran (THF) as an eluent. It is the value calculated | required in polystyrene conversion when doing.

ポリ乳酸の分子量の指標としてメルトフローインデックス(MFI)を用いる場合には、190℃、2.16kgにおけるMFIが0.1〜50g/10minの範囲であれば好ましく使用することができ、さらに好ましくは0.2〜40g/10minの範囲である。   When the melt flow index (MFI) is used as an index of the molecular weight of polylactic acid, it can be used preferably if the MFI at 190 ° C. and 2.16 kg is in the range of 0.1 to 50 g / 10 min, more preferably The range is 0.2 to 40 g / 10 min.

本発明に用いるポリ乳酸は、一部が架橋されていてもかまわない。また、エポキシ化合物などで修飾されていてもかまわない。ポリ乳酸の分子量増大を目的として、ジイソシアネート化合物、ポリエポキシ化合物、酸無水物などの鎖延長剤を使用してもよい。添加量は特に限定されないが、樹脂100質量部に対し、0.1〜5質量部が好ましい。   The polylactic acid used in the present invention may be partially crosslinked. Moreover, it may be modified with an epoxy compound or the like. For the purpose of increasing the molecular weight of polylactic acid, chain extenders such as diisocyanate compounds, polyepoxy compounds, and acid anhydrides may be used. Although the addition amount is not particularly limited, it is preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.

ポリ乳酸の耐久性を向上させるために、末端封鎖剤を添加し、樹脂の末端を封鎖することができる。末端封鎖剤としては、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、イソシアネート化合物などが挙げられる。添加量は特に限定されないが、樹脂100質量部に対し、0.1〜5質量部が好ましい。   In order to improve the durability of polylactic acid, a terminal blocking agent can be added to block the terminal of the resin. Examples of the terminal blocking agent include carbodiimide compounds, epoxy compounds, oxazoline compounds, isocyanate compounds and the like. Although the addition amount is not particularly limited, it is preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.

ポリエステルポリオールを構成する多価カルボン酸としては、芳香族多価カルボン酸や脂肪族多価カルボン酸が挙げられる。具体的に、芳香族カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、トリメシン酸、トリメリット酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、5−スルホイソフタル酸等が例示できる。これらは無水物であってもよい。上記した芳香族カルボン酸成分の中でも、汎用性の点からテレフタル酸とイソフタル酸が好ましい。脂肪族カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、アイコサン二酸、水添ダイマー酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、ダイマー酸等の不飽和脂肪族ジカルボン酸およびこれらの無水物、また、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、2,5−ノルボルネンジカルボン酸、テトラヒドロフタル酸の脂環族ジカルボン酸も含まれる。これらの中で、生分解性の面から、アジピン酸、コハク酸、セバシン酸が好ましく、コハク酸、アジピン酸が特に好ましい。   Examples of the polyvalent carboxylic acid constituting the polyester polyol include aromatic polyvalent carboxylic acids and aliphatic polyvalent carboxylic acids. Specifically, examples of the aromatic carboxylic acid component include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, trimesic acid, trimellitic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid, and 5-sulfoisophthalic acid. These may be anhydrous. Among the above-mentioned aromatic carboxylic acid components, terephthalic acid and isophthalic acid are preferable from the viewpoint of versatility. Aliphatic carboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, aicosanedioic acid, hydrogenated dimer acid, etc. Unsaturated aliphatic dicarboxylic acids such as acid, maleic acid, itaconic acid, mesaconic acid, citraconic acid and dimer acid and their anhydrides, and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1, Also included are alicyclic dicarboxylic acids such as 2-cyclohexanedicarboxylic acid, 2,5-norbornene dicarboxylic acid, and tetrahydrophthalic acid. Among these, adipic acid, succinic acid, and sebacic acid are preferable from the viewpoint of biodegradability, and succinic acid and adipic acid are particularly preferable.

ポリエステルポリオールを構成する多価アルコールとしては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4‐ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジール、2−アミノ−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,15−ペンタデカンジオール、1,16−ヘキサデカンジオール、1,17−ヘプタデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,19−ノナデカンジオール、1,20−エイコサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等の脂肪族グリコール、2,2−ビス(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパンのようなビスフェノール類のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加体、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。3官能以上のアルコールとしては、例えば、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、α−メチルグルコース、マニトール、ソルビトールなどが挙げられる。これらの中では、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリンが特に好ましい。   Examples of the polyhydric alcohol constituting the polyester polyol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2 -Methyl-1,3-propanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-amino-2-methyl-1,3- Propanediol, 2-ethyl-2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1, 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol 1,10-decanediol, 1,11-undecanediol, 1,12-dodecanediol, 1,13-tridecanediol, 1,14-tetradecanediol, 1,15-pentadecanediol, 1,16-hexadecanediol, Aliphatic glycols such as 1,17-heptadecanediol, 1,18-octadecanediol, 1,19-nonadecanediol, 1,20-eicosanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, Ethylene oxide or propylene oxide adducts of bisphenols such as 2,2-bis (4-hydroxyethoxyphenyl) propane, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cycl Alicyclic glycols such as hexane dimethanol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and the like. Examples of the trifunctional or higher functional alcohol include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, α-methylglucose, mannitol, sorbitol, and the like. Among these, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, and glycerin are particularly preferable.

ポリエステルポリオールの平均分子量は、良好な透明性を保つための相溶性を考慮すると250〜6,000であることが好ましく、300〜4,000であることがより好ましく、最も好ましくは500〜2,500である。ここでいう平均分子量とは、JIS―K1601法に従い測定した値である。   The average molecular weight of the polyester polyol is preferably 250 to 6,000, more preferably 300 to 4,000, and most preferably 500 to 2, considering compatibility for maintaining good transparency. 500. The average molecular weight here is a value measured according to JIS-K1601 method.

本発明のバリア性、柔軟性改善効果を得るためには、ポリエステルポリオールの水酸基価は、20〜800mgKOH/gであることが好ましく、より好ましくは40〜600mgKOH/gであり、最も好ましくは50〜500mgKOH/gである。
同様にポリエステルポリオールの酸価は、3mgKOH/g以下であることが好ましく、より好ましくは2mgKOH/gであり、1.5mgKOH/gであることが最も好ましい。
In order to obtain the barrier property and flexibility improving effect of the present invention, the hydroxyl value of the polyester polyol is preferably 20 to 800 mgKOH / g, more preferably 40 to 600 mgKOH / g, and most preferably 50 to 500 mg KOH / g.
Similarly, the acid value of the polyester polyol is preferably 3 mgKOH / g or less, more preferably 2 mgKOH / g, and most preferably 1.5 mgKOH / g.

ポリエステルポリオールの含有量はポリ乳酸100質量部に対して1〜50質量部とすることが必要であり、好ましくは2〜30質量部、より好ましくは5〜15質量部である。1質量部未満では本発明の目的とする柔軟性やバリア性が得られず、50質量部を超えると樹脂組成物の物性低下や成形不良、混練不良などが生じる。   The content of the polyester polyol is required to be 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polylactic acid, preferably 2 to 30 parts by mass, and more preferably 5 to 15 parts by mass. If the amount is less than 1 part by mass, the intended flexibility and barrier properties of the present invention cannot be obtained. If the amount exceeds 50 parts by mass, the physical properties of the resin composition deteriorate, poor molding, poor kneading, and the like occur.

ポリエステルポリオールは、公知の方法で製造することができる。製造例は、例えば、特開平5−70573号公報、特開平8−41179号公報、特開平11−130849号公報、特開平11−255878号公報、特開2002−105183号公報などに記載されている。また、ポリエステルポリオールは、市販品を使用することもでき、川崎化成工業社製のMAXIMOL SDP−163、RDP−133、RDP−141、RMP−342、RFP−556などが挙げられる。   The polyester polyol can be produced by a known method. Examples of production are described in, for example, JP-A-5-70573, JP-A-8-41179, JP-A-11-13049, JP-A-11-255878, JP-A-2002-105183, and the like. Yes. Moreover, a commercial item can also be used for the polyester polyol, and MAXIMOL SDP-163, RDP-133, RDP-141, RMP-342, RFP-556 etc. by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd. are mentioned.

本発明の樹脂組成物は20℃、90%相対湿度下での酸素透過係数が150ml・mm/m/day/MPa以下であることが好ましい。120ml・mm/m/day/MPa以下であることが好ましく、さらに100ml・mm/m/day/MPa以下であることがより好ましい。ここでいう酸素透過係数とは酸素透過度にサンプルの厚みを乗じて算出した、厚み依存性の無い、組成物固有の値である。この値はガスバリア性の指標となるものであり、小さいほどガスバリア性が良好であることを示す。 The resin composition of the present invention preferably has an oxygen permeability coefficient at 20 ° C. and 90% relative humidity of 150 ml · mm / m 2 / day / MPa or less. It is preferably 120 ml · mm / m 2 / day / MPa or less, and more preferably 100 ml · mm / m 2 / day / MPa or less. The oxygen permeation coefficient here is a value specific to the composition having no thickness dependency, calculated by multiplying the oxygen permeability by the thickness of the sample. This value is an index of gas barrier properties, and the smaller the value, the better the gas barrier properties.

さらに、本発明の樹脂組成物は透明性に優れ、厚み1mmの成形体でヘイズが15%以下となる。ヘイズ値がこの値より大きいものでは透明性が不十分となる。なお、ここでいうヘイズ値とは濁度計で測定した濁度のことをいう。ヘイズが大きいほど濁度は強く、ヘイズが小さいほど濁度は弱く、透明であることを示す。厚み1mmの成形体で、好ましくはヘイズが15%以下であり、より好ましくはヘイズが12%以下であり、最も好ましくはヘイズが10%以下である。   Furthermore, the resin composition of the present invention is excellent in transparency, and a haze is 15% or less in a molded product having a thickness of 1 mm. If the haze value is larger than this value, the transparency is insufficient. In addition, the haze value here means the turbidity measured with a turbidimeter. The larger the haze, the stronger the turbidity, and the smaller the haze, the weaker the turbidity, indicating that it is transparent. A molded body having a thickness of 1 mm, preferably having a haze of 15% or less, more preferably having a haze of 12% or less, and most preferably having a haze of 10% or less.

本発明の樹脂組成物は以下のように柔軟性の改善された物性を有する。   The resin composition of the present invention has physical properties with improved flexibility as follows.

樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)は55℃以下であることが好ましい。55℃を超えると柔軟性が低下する傾向がある。   The glass transition temperature (Tg) of the resin composition is preferably 55 ° C. or lower. When it exceeds 55 ° C., the flexibility tends to decrease.

樹脂組成物の23℃でASTM−D790に従って測定した曲げ破断強度が100MPa以下であることが好ましく、より好ましくは90MPa以下、最も好ましくは80MPa以下である。100MPaを超えると成形体が固くなり、求める柔軟性が得られない傾向がある。   The bending rupture strength of the resin composition measured at 23 ° C. according to ASTM-D790 is preferably 100 MPa or less, more preferably 90 MPa or less, and most preferably 80 MPa or less. When it exceeds 100 MPa, the molded product becomes hard and the desired flexibility tends not to be obtained.

樹脂組成物の曲げ弾性率は3.6GPa以下であることが好ましく、より好ましくは3.2GPa以下、最も好ましくは3.0GPa以下である。3.6GPaを超えると成形体が固くなり、耐屈曲性が低下したり、求める柔軟性が得られない傾向がある。   The flexural modulus of the resin composition is preferably 3.6 GPa or less, more preferably 3.2 GPa or less, and most preferably 3.0 GPa or less. If it exceeds 3.6 GPa, the molded product becomes hard, and the bending resistance tends to decrease, or the desired flexibility tends not to be obtained.

樹脂組成物の23℃でASTM−D638に従って測定した引張り強度は60MPa以下であることが好ましく、より好ましくは55MPa以下、最も好ましくは50MPa以下である。60MPaを超えると成形体が固くなり、求める柔軟性が得られない傾向がある。   The tensile strength of the resin composition measured at 23 ° C. according to ASTM-D638 is preferably 60 MPa or less, more preferably 55 MPa or less, and most preferably 50 MPa or less. When it exceeds 60 MPa, the molded product becomes hard and the desired flexibility tends not to be obtained.

樹脂組成物の引張り弾性率は2.5GPa以下が好ましく、より好ましくは2.2GPa以下であり、最も好ましくは2.0GPa以下である。2.5GPaを超えると成形体が固くなり、求める柔軟性が得られない傾向がある。   The tensile elastic modulus of the resin composition is preferably 2.5 GPa or less, more preferably 2.2 GPa or less, and most preferably 2.0 GPa or less. If it exceeds 2.5 GPa, the molded product becomes hard and the desired flexibility tends not to be obtained.

本発明の生分解性樹脂組成物の製造において、ポリエステルポリオールの添加方法としては、生分解性ポリエステル樹脂の重合時に添加する方法、溶融混練時に添加する方法、成形時に添加する方法などが挙げられるが、溶融混練時または成形時に添加することが好ましい。なお、溶融混練や成形時に添加する場合には、樹脂と予めブレンドしておいてから、一般的な混練機や成形機に供給する方法や、固体であればサイドフィーダーを利用して、あるいは液体であれば定量供給ポンプを利用して混練の途中から添加する方法などが挙げられる。液状でさらに粘性の高い場合には、液自体を温めることで粘性を下げる方法が、供給しやすくなり操業上有効である。   In the production of the biodegradable resin composition of the present invention, examples of the method for adding the polyester polyol include a method of adding at the time of polymerization of the biodegradable polyester resin, a method of adding at the time of melt kneading, and a method of adding at the time of molding. It is preferable to add at the time of melt-kneading or molding. In addition, when adding at the time of melt kneading or molding, after blending with the resin in advance, a method of supplying to a general kneader or molding machine, if using solid, using a side feeder, or liquid If so, there may be mentioned a method of adding from the middle of kneading using a constant supply pump. When the liquid is more viscous, a method of lowering the viscosity by warming the liquid itself is easy to supply and effective in operation.

溶融混練に際しては、単軸押出機、二軸押出機、ロール混練機、ブラベンダー等の一般的な混練機を使用することができ、添加剤の分散性向上のためには二軸押出機を使用することが好ましい。   In melt kneading, a general kneader such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll kneader, or a Brabender can be used. In order to improve the dispersibility of additives, a twin screw extruder is used. It is preferable to use it.

本発明の生分解性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、熱安定剤、酸化防止剤、顔料、耐候剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填材、分散剤等を添加してもよい。熱安定剤や酸化防止剤としては、たとえばホスファイト系有機化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、ヒンダードアミン系化合物、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物を使用することができる。これらの添加剤は一般に溶融混練時あるいは重合時に加えられる。無機充填材としては、タルク、マイカ、モンモリロナイト、層状珪酸塩、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属ウイスカー、セラミックウイスカー、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられる。有機充填材としては、澱粉、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、フスマ、ケナフ等の天然に存在するポリマーやこれらの変性品が挙げられる。   The biodegradable resin composition of the present invention includes a heat stabilizer, an antioxidant, a pigment, a weathering agent, a flame retardant, a plasticizer, a lubricant, a mold release agent, and an antistatic agent, as long as the effects of the present invention are not impaired. , Fillers, dispersants and the like may be added. Examples of heat stabilizers and antioxidants include phosphite organic compounds, hindered phenol compounds, benzotriazole compounds, triazine compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, copper compounds, alkali metal halides, or these. Mixtures can be used. These additives are generally added during melt-kneading or polymerization. Inorganic fillers include talc, mica, montmorillonite, layered silicate, calcium carbonate, zinc carbonate, wollastonite, silica, alumina, magnesium oxide, calcium silicate, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, silicic acid Examples include magnesium, glass balloon, carbon black, zinc oxide, antimony trioxide, zeolite, hydrotalcite, metal fiber, metal whisker, ceramic whisker, potassium titanate, boron nitride, graphite, glass fiber, and carbon fiber. Examples of the organic filler include naturally occurring polymers such as starch, cellulose fine particles, wood flour, okara, fir shell, bran and kenaf, and modified products thereof.

また、本発明の生分解性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限り、乳酸以外のα−及び/又はβ−ヒドロキシカルボン酸単位を主成分とする脂肪族ポリエステルや、ジカルボン酸成分とジオール成分からなるポリエステルが混合物あるいは共重合体として含まれていても良い。α−及び/又はβ−ヒドロキシカルボン酸単位の例としては、グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、3−ヒロドキシ吉草酸、3−ヒドロキシカプロン酸等、およびこれらの混合物、共重合体が挙げられる。ジカルボン酸の例としては、コハク酸、無水コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、またはその誘導体としての低級アルキルエステル化合物、酸無水物などを挙げることができる。ジオールとしては、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。また、ポリアミド(ナイロン)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリ(アクリル酸)、ポリ(アクリル酸エステル)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(メタクリル酸エステル)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレートおよびそれらの共重合体等の非生分解性樹脂を添加することもできる。   In addition, the biodegradable resin composition of the present invention includes an aliphatic polyester mainly composed of α- and / or β-hydroxycarboxylic acid units other than lactic acid and a dicarboxylic acid component, as long as the effects of the present invention are not impaired. And a polyester comprising a diol component may be included as a mixture or a copolymer. Examples of α- and / or β-hydroxycarboxylic acid units include glycolic acid, 3-hydroxybutyric acid, 3-hydroxyvaleric acid, 3-hydroxycaproic acid, and the like, and mixtures and copolymers thereof. Examples of the dicarboxylic acid include succinic acid, succinic anhydride, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanoic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, or a lower alkyl ester compound or acid anhydride as a derivative thereof. it can. Examples of the diol include ethylene glycol, polyethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like. Polyamide (nylon), polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polystyrene, AS resin, ABS resin, poly (acrylic acid), poly (acrylic acid ester), poly (methacrylic acid), poly (methacrylic acid ester), polybutylene terephthalate Further, non-biodegradable resins such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyarylate, and copolymers thereof can be added.

本発明の生分解性樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形などの公知の成形方法により、各種成形体とすることができる。   The biodegradable resin composition of the present invention can be formed into various molded articles by known molding methods such as injection molding, blow molding, and extrusion molding.

射出成形法としては、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形、射出プレス成形等を採用できる。射出成形時のシリンダ温度はポリ乳酸の融点(Tm)または流動開始温度以上であることが必要であり、好ましくは180〜230℃、さらに好ましくは190〜220℃の範囲である。成形温度が低すぎると樹脂の流動性の低下により成形不良や装置の過負荷に陥りやすい。逆に成形温度が高すぎるとポリ乳酸が分解し、成形体の強度低下、着色等の問題が発生するため好ましくない。一方、金型温度に関しては、生分解性樹脂組成物のTg以下とする場合には、好ましくは(Tg−10℃)以下である。また、強度、耐熱性、バリア性向上を目的として結晶化を促進するためにTg以上、(Tm−30)℃以下とすることもでき、あるいは成形後にTg以上かつTm以下の温度で熱処理を施すこともできる。   As an injection molding method, in addition to a general injection molding method, gas injection molding, injection press molding, or the like can be adopted. The cylinder temperature at the time of injection molding needs to be equal to or higher than the melting point (Tm) of polylactic acid or the flow start temperature, and is preferably in the range of 180 to 230 ° C, more preferably 190 to 220 ° C. If the molding temperature is too low, the fluidity of the resin is reduced, which tends to cause molding defects or overload of the apparatus. Conversely, when the molding temperature is too high, polylactic acid is decomposed, and problems such as a decrease in strength and coloring of the molded product occur. On the other hand, the mold temperature is preferably (Tg−10 ° C.) or less when it is set to Tg or less of the biodegradable resin composition. Further, in order to promote crystallization for the purpose of improving strength, heat resistance and barrier property, it can be set to Tg or higher and (Tm-30) ° C. or lower, or heat treatment is performed at a temperature of Tg or higher and Tm or lower after molding. You can also.

ブロー成形法としては、例えば原料ペレットから直接成形を行うダイレクトブロー法や、まず射出成形で予備成形体(有底パリソン)を成形後にブロー成形を行う射出ブロー成形法(延伸ブロー成形法)等が挙げられる。また予備成形体成形後に連続してブロー成形を行うホットパリソン法、いったん予備成形体を冷却し取り出してから再度加熱してブロー成形を行うコールドパリソン法のいずれの方法も採用できる。強度、耐熱性、バリア性向上を目的として、結晶化を促進するために、ブロー金型温度をTg以上かつ(Tm−30)℃以下として成形することもできるし、成形後に、Tg以上Tm以下の温度で熱処理をすることもできる。   Examples of the blow molding method include a direct blow method in which molding is performed directly from raw material pellets, and an injection blow molding method (stretch blow molding method) in which blow molding is performed after molding a preform (bottomed parison) by injection molding. Can be mentioned. In addition, any of a hot parison method in which blow molding is continuously performed after molding of a preformed body, and a cold parison method in which blow molding is performed by once cooling and taking out the preformed body and then performing blow molding can be employed. For the purpose of improving strength, heat resistance and barrier properties, in order to promote crystallization, the blow mold temperature can be molded at Tg or more and (Tm-30) ° C. or less, and after molding, Tg or more and Tm or less. Heat treatment can also be performed at a temperature of

押出成形法としては、Tダイ法、丸ダイ法等を適用することができる。押出成形温度は原料のポリ乳酸の融点(Tm)または流動開始温度以上であることが必要であり、好ましくは180〜230℃、さらに好ましくは190〜220℃の範囲である。成形温度が低すぎると操業が不安定になったり、過負荷に陥りやすく、逆に成形温度が高すぎるとポリ乳酸成分が分解し、押出成形体の強度低下や着色等の問題が発生するため好ましくない。押出成形により、フィルム、シート、あるいはパイプ等を作製することができる。   As the extrusion molding method, a T-die method, a round die method, or the like can be applied. The extrusion temperature must be equal to or higher than the melting point (Tm) of the raw polylactic acid or the flow start temperature, and is preferably in the range of 180 to 230 ° C, more preferably 190 to 220 ° C. If the molding temperature is too low, the operation becomes unstable or easily overloaded. On the other hand, if the molding temperature is too high, the polylactic acid component decomposes, causing problems such as reduced strength and coloration of the extruded product. It is not preferable. A film, a sheet, a pipe or the like can be produced by extrusion.

押出成形法により得られたフィルム、シート、あるいはパイプの具体的用途としては、ラップフィルム、ゴミ袋、堆肥袋、農業・園芸用柔軟フィルム、深絞り成形用原反シート、バッチ式発泡用原反シート、クレジットカード等のカード類、下敷き、クリアファイル、ストロー、農業・園芸用軟質パイプ等が挙げられる。フィルムは、未延伸フィルムとして、フィルム状あるいはスリットした形状で使用することもできるし、また未延伸フィルムを真空成形等により各種の形状に加工することもできる。また、未延伸フィルムをロール延伸法やテンター法、チューブラ法などを用いて、一軸ないし二軸延伸して各種の用途に用いることができる。また、シートは、さらに、真空成形、圧空成形、及び真空圧空成形等の深絞り成形を行うことで、食品用容器、農業・園芸用容器、ブリスターパック容器、及びプレススルーパック容器などを製造することができる。深絞り成形温度及び熱処理温度は、(Tg+20℃)〜(Tg+100℃)であることが好ましい。深絞り温度が(Tg+20℃)未満では深絞りが困難になり、逆に深絞り温度が(Tg+100℃)を超えるとポリ乳酸が分解し偏肉が生じたり、配向がくずれて耐衝撃性が低下したりする場合がある。また、成形後の容器の強度、耐熱性、バリア性向上を目的として、結晶化を促進するために、Tg以上Tm以下の温度で熱処理をしてもよい。食品用容器、農業・園芸用容器、ブリスターパック容器、及びプレススルーパック容器の形態は特に限定されないが、食品、物品、及び薬品等を収容するためには深さ2mm以上に深絞りされていることが好ましい。容器の厚さは特に限定されないが、強力の点から、50μm以上であることが好ましく、150〜500μmであることがより好ましい。食品用容器の具体的例としては、生鮮食品のトレー、インスタント食品容器、ファーストフード容器、弁当箱等が挙げられる。農業・園芸用容器の具体例としては、育苗ポット等が挙げられる。また、ブリスターパック容器の具体的例としては、食品以外にも事務用品、玩具、乾電池等の多様な商品群の包装容器が挙げられる。   Specific applications of films, sheets, or pipes obtained by the extrusion method include wrap films, garbage bags, compost bags, flexible films for agriculture and horticulture, raw sheets for deep drawing, and raw materials for batch foaming. Sheets, cards such as credit cards, underlays, clear files, straws, soft pipes for agriculture and horticulture, and the like. The film can be used as an unstretched film in the form of a film or slit, and the unstretched film can be processed into various shapes by vacuum forming or the like. Further, an unstretched film can be uniaxially or biaxially stretched using a roll stretching method, a tenter method, a tubular method, or the like and used for various applications. Further, the sheet is further subjected to deep drawing such as vacuum forming, pressure forming, and vacuum / pressure forming to produce food containers, agricultural / horticultural containers, blister pack containers, press-through pack containers, and the like. be able to. The deep drawing temperature and the heat treatment temperature are preferably (Tg + 20 ° C.) to (Tg + 100 ° C.). If the deep drawing temperature is less than (Tg + 20 ° C), deep drawing becomes difficult. Conversely, if the deep drawing temperature exceeds (Tg + 100 ° C), polylactic acid will decompose and uneven thickness will occur, or orientation will be lost and impact resistance will be reduced. There is a case to do. In addition, for the purpose of improving the strength, heat resistance, and barrier properties of the molded container, heat treatment may be performed at a temperature of Tg to Tm in order to promote crystallization. The form of the food container, the agricultural / horticultural container, the blister pack container, and the press-through pack container is not particularly limited, but is deeply drawn to a depth of 2 mm or more in order to accommodate food, articles, medicines, and the like. It is preferable. Although the thickness of a container is not specifically limited, From a strong point, it is preferable that it is 50 micrometers or more, and it is more preferable that it is 150-500 micrometers. Specific examples of food containers include fresh food trays, instant food containers, fast food containers, lunch boxes and the like. Specific examples of the agricultural / horticultural containers include seedling pots. Specific examples of blister pack containers include packaging containers for various product groups such as office supplies, toys, and dry batteries in addition to food.

本発明の生分解性樹脂組成物を用いて製造されるその他の成形品としては、皿、椀、鉢、箸、スプーン、フォーク、ナイフ等の食器、流動体用容器、容器用キャップ、定規、筆記具、クリアケース、CDケース等の事務用品、台所用三角コーナー、ゴミ箱、洗面器、歯ブラシ、櫛、ハンガー等の日用品、植木鉢、育苗ポット等の農業・園芸用資材、プラモデル等の各種玩具類、エアコンパネル、各種筐体等の電化製品用樹脂部品、バンパー、インパネ、ドアトリム等の自動車用樹脂部品等が挙げられる。なお、流動体用容器の形態は、特に限定されないが、流動体を収容するためには深さ20mm以上に成形されていることが好ましい。容器の厚さは特に限定されないが、強力の点から、0.1mm以上であることが好ましく、0.1〜5mmであることがより好ましい。流動体用容器の具体例としては、乳製品や清涼飲料水及び酒類等の飲料用コップ及び飲料用ボトル、醤油、ソース、マヨネーズ、ケチャップ、食用油等の調味料の一時保存容器、シャンプー・リンス等の容器、化粧品用容器、農薬用容器等が挙げられる。   Other molded articles produced using the biodegradable resin composition of the present invention include dishes such as dishes, bowls, bowls, chopsticks, spoons, forks, knives, containers for fluids, caps for containers, rulers, Office supplies such as writing instruments, clear cases, CD cases, triangular corners for kitchens, trash cans, washbasins, toothbrushes, combs, hangers and other daily necessities, agricultural and horticultural materials such as flower pots and nursery pots, various toys such as plastic models, Examples include resin parts for electrical appliances such as air conditioner panels and various cases, and resin parts for automobiles such as bumpers, instrument panels, and door trims. In addition, although the form of the container for fluid is not specifically limited, In order to accommodate a fluid, it is preferable to shape | mold to 20 mm or more in depth. Although the thickness of a container is not specifically limited, From a strong point, it is preferable that it is 0.1 mm or more, and it is more preferable that it is 0.1-5 mm. Specific examples of fluid containers include beverage cups and beverage bottles for dairy products, soft drinks and alcoholic beverages, soy sauce, sauces, mayonnaise, ketchup, containers for condiments such as cooking oil, shampoos and rinses Containers, cosmetic containers, agricultural chemical containers, and the like.

本発明の生分解性樹脂組成物は繊維とすることもできる。その作製方法は特に限定されないが、溶融紡糸し、延伸する方法が好ましい。溶融紡糸温度としては、160℃〜260℃が好ましい。160℃未満では溶融押出しが困難となる傾向にあり、一方、250℃を超えると分解が顕著となって、高強度の繊維を得られ難くなる傾向にある。溶融紡糸した繊維糸条は、目的とする繊維径となるようにTg以上の温度で延伸させるとよい。さらに延伸後に、内部歪み緩和、収縮防止、結晶化促進、強度の安定化などの目的で熱処理をすることもできる。熱処理方法としては、緊張下あるいは無緊張下で、加熱板に接触させる、熱媒中を通すなど公知の方法を適宜採用することができる。   The biodegradable resin composition of the present invention may be a fiber. The production method is not particularly limited, but a method of melt spinning and stretching is preferred. The melt spinning temperature is preferably 160 ° C to 260 ° C. If it is less than 160 ° C., melt extrusion tends to be difficult. On the other hand, if it exceeds 250 ° C., decomposition tends to be remarkable, and it becomes difficult to obtain high-strength fibers. The melt-spun fiber yarn may be drawn at a temperature of Tg or higher so as to have a target fiber diameter. Further, after stretching, heat treatment may be performed for the purpose of relaxing internal strain, preventing shrinkage, promoting crystallization, and stabilizing strength. As a heat treatment method, a known method such as contacting with a heating plate or passing through a heating medium under tension or no tension can be appropriately employed.

上記方法により得られた繊維は、衣料用繊維、産業資材用繊維、短繊維不織布などとして利用される。   The fibers obtained by the above method are used as clothing fibers, industrial material fibers, short fiber nonwoven fabrics, and the like.

本発明の生分解性樹脂組成物は長繊維不織布に展開することもできる。その作製方法は特に限定されないが、樹脂組成物を高速紡糸法により繊維を堆積した後ウェッブ化し、さらに熱圧接等の手段を用いて布帛化することにより得ることができる。   The biodegradable resin composition of the present invention can also be developed into a long fiber nonwoven fabric. Although the production method is not particularly limited, the resin composition can be obtained by depositing fibers by a high-speed spinning method, then forming a web, and further forming a fabric using a means such as hot pressing.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited only to an Example.

(1)ポリエステルポリオールの酸価(mgKOH/g)および水酸基価(mgKOH/g)
JIS―K1557(ポリウレタン用ポリエーテル試験方法)に従い求めた。
(1) Acid value (mgKOH / g) and hydroxyl value (mgKOH / g) of polyester polyol
It was determined in accordance with JIS-K1557 (polyurethane polyether test method).

(2)ポリエステルポリオールの平均分子量
JIS―K1601(ポリウレタン用ポリエーテル・ジオール2000)に準じて、下記式より求めた。
X=56.1×N×1000/(OHV+AV)
X:平均分子量(g/mol)
N:1分子中の末端基数(官能基数)。ジカルボン酸とジオールとからなる直鎖状ポリオールの場合、N=2である。
OHV:ポリエステルポリオールの水酸基価(mgKOH/g)
AV:ポリエステルポリオールの酸価(mgKOH/g)
(2) Average molecular weight of polyester polyol It calculated | required from the following formula according to JIS-K1601 (polyether diol 2000 for polyurethanes).
X = 56.1 × N × 1000 / (OHV + AV)
X: Average molecular weight (g / mol)
N: number of terminal groups (number of functional groups) in the molecule. In the case of a linear polyol composed of a dicarboxylic acid and a diol, N = 2.
OHV: hydroxyl value of polyester polyol (mgKOH / g)
AV: Acid value of the polyester polyol (mgKOH / g)

(3)ガラス転移温度(Tg)および融点(Tm)
DSC装置(パーキンエルマー社製 DSC7)を用い、20℃から200℃まで+20℃/分で昇温させ5分間保持した後、200℃から−50℃まで−20℃/分で冷却して5分間保持した。さらに−50℃から200℃まで+20℃/分で再昇温させた過程(2nd Scan)でのガラス転移温度を、樹脂組成物のTgとした。同様に、2nd Scanで観測される結晶融解ピークのピークトップ温度をTmとした。
(3) Glass transition temperature (Tg) and melting point (Tm)
Using a DSC apparatus (DSC7 manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.), the temperature was raised from 20 ° C. to 200 ° C. at + 20 ° C./min and held for 5 minutes, then cooled from 200 ° C. to −50 ° C. at −20 ° C./min for 5 minutes. Retained. Furthermore, the glass transition temperature in the process (2nd Scan) in which the temperature was raised again from −50 ° C. to 200 ° C. at + 20 ° C./min was defined as Tg of the resin composition. Similarly, the peak top temperature of the crystal melting peak observed with 2nd Scan was defined as Tm.

(4)ヘイズ:
JIS−K7136に従い、厚さ1mmのプレスシートに対して測定を行った。すなわち、テスター産業社製卓上テストプレス機を使用し、樹脂組成物のペレットを190℃で約3分間プレスしたのち、急冷して、成形体として厚さ1mmのプレスシートを作製した。このプレスシートについて、日本電色工業株式会社製NDH−2000型濁度・曇り度計を用いて測定を行った
(4) Haze:
In accordance with JIS-K7136, measurement was performed on a press sheet having a thickness of 1 mm. That is, using a desktop test press machine manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., the resin composition pellets were pressed at 190 ° C. for about 3 minutes, and then rapidly cooled to produce a 1 mm thick press sheet as a molded body. About this press sheet, it measured using the Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. NDH-2000 type turbidity / cloudiness meter.

(5)YI(黄色度):
日本電色工業社製の色差計Z−Σ90を用いた。1.5mm×3mm角のペレットを、12mm×30mmφのガラスセルに充填して測定した。
(5) YI (yellowness):
A color difference meter Z-Σ90 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. was used. A 1.5 mm × 3 mm square pellet was filled into a 12 mm × 30 mmφ glass cell and measured.

(6)酸素透過係数:
20℃、相対湿度90%の条件下で、予め調湿しておいた熱プレスシートについて、差圧式ガス・気体透過率測定装置(Yanaco社製、GTR−30XAU)を用いて差圧法で酸素透過度を測定した。酸素透過係数は
(酸素透過係数)=(酸素透過度)×(サンプル厚み)
より算出した。この値はガスバリア性の指標となるものであり、小さいほどガスバリア性が良好であることを示す。
熱プレスシートは(4)と同様の方法で、厚みが200〜300μmとなるように作製した。
(6) Oxygen permeability coefficient:
Oxygen permeation by a differential pressure method using a differential pressure type gas / gas permeability measuring device (Yanaco, GTR-30XAU) for a heat-pressed sheet previously conditioned at 20 ° C. and a relative humidity of 90% The degree was measured. The oxygen permeability coefficient is (oxygen permeability coefficient) = (oxygen permeability) x (sample thickness)
Calculated from This value is an index of gas barrier properties, and the smaller the value, the better the gas barrier properties.
The hot press sheet was produced by the same method as (4) so that the thickness was 200 to 300 μm.

(7)曲げ破断強度、曲げ弾性率:
樹脂組成物を射出成形して(5インチ)×(1/2インチ)×(1/8インチ)の成形片を得た。ASTM―D790の方法に従い変形速度1mm/分で荷重を掛け、23℃で曲げ破断強度、および曲げ弾性率を測定した。試験片の作製条件は下記の通り。
射出成形条件:射出成形機(東芝機械社製IS-80G型)を用い、シリンダ温度190〜170℃、金型温度15℃、 射出圧60%、射出時間20秒、冷却時間20秒、インターバル2秒とし、ASTM規格の1/8インチ3点曲げ・ダンベル試験片用金型を用いて行った。
(7) Bending strength and flexural modulus:
The resin composition was injection-molded to obtain a molded piece of (5 inches) × (1/2 inch) × (1/8 inch). A load was applied at a deformation rate of 1 mm / min according to the method of ASTM-D790, and the bending fracture strength and the flexural modulus were measured at 23 ° C. The preparation conditions of the test piece are as follows.
Injection molding conditions: using an injection molding machine (IS-80G type manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), cylinder temperature 190-170 ° C, mold temperature 15 ° C, injection pressure 60%, injection time 20 seconds, cooling time 20 seconds, interval 2 It was performed by using a mold for ASTM standard 1/8 inch three-point bending / dumbbell test piece.

(8)引張り弾性率、引張り強度
(7)と同様にASTM規格のダンベル型射出成形片を成形して、23℃でASTM―D693の方法に従い評価を行った。
(8) Tensile modulus and tensile strength ASTM standard dumbbell-shaped injection molded pieces were molded in the same manner as in (7) and evaluated at 23 ° C. according to the method of ASTM-D693.

[原料]
実施例、比較例において用いた各種原料を示す。
[material]
Various raw materials used in Examples and Comparative Examples are shown.

(1)ポリ乳酸樹脂
樹脂A:4032D(ネイチャーワークス社製NatureWorks)、L体/D体=98.6/1.4(mol%)、重量平均分子量(MW)=190,000、融点170℃、MFI=2.5g/10分(190℃、荷重2.16kg)
(1) Polylactic acid resin A: 4032D (Nature Works, Nature Works), L-form / D-form = 98.6 / 1.4 (mol%), weight average molecular weight (MW) = 190,000, melting point 170 ° C. , MFI = 2.5 g / 10 min (190 ° C., load 2.16 kg)

(2)ポリエステルポリオール
添加剤B:MAXIMOL SDP−163(川崎化成工業社製)、脂肪族系、水酸基価163mgKOH/g、酸価0.69mgKOH/g、平均分子量685、粘度(25℃)1,400mPa・s、官能基数2.0、引火点236℃、比重1.18、屈折率1.472
添加剤C:MAXIMOL SDP−145(川崎化成工業社製)、脂肪族系、水酸基価98mgKOH/g、酸価0.89mgKOH/g、平均分子量1135、粘度(25℃)9,180mPa・s、官能基数2.0、引火点252℃、比重1.23、屈折率1.474
添加剤D:MAXIMOL RDP−133(川崎化成工業社製)、水酸基価315mgKOH/g、酸価0.40mgKOH/g、平均分子量356、粘度(25℃)2,600mPa・s、官能基数2.0、引火点178℃、比重1.24、屈折率1.517
添加剤E:MAXIMOL RMP−342(川崎化成工業社製)、多官能系、水酸基価420mgKOH/g、酸価1.59mgKOH/g、平均分子量319、粘度(25℃)3,720mPa・s、官能基数2.4、引火点194℃、比重1.24、屈折率1.517
添加剤F:MAXIMOL RFP−556(川崎化成工業社製)、芳香族系、水酸基価247mgKOH/g、酸価0.19mgKOH/g、平均分子量454、粘度(25℃)1,820mPa・s、官能基数2.0、引火点192℃、比重1.19、屈折率1.506
(2) Polyester polyol additive B: MAXIMOL SDP-163 (manufactured by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd.), aliphatic, hydroxyl value 163 mgKOH / g, acid value 0.69 mgKOH / g, average molecular weight 685, viscosity (25 ° C.) 1, 400 mPa · s, functional group number 2.0, flash point 236 ° C., specific gravity 1.18, refractive index 1.472
Additive C: MAXIMOL SDP-145 (manufactured by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd.), aliphatic, hydroxyl value 98 mgKOH / g, acid value 0.89 mgKOH / g, average molecular weight 1135, viscosity (25 ° C.) 9,180 mPa · s, sensory Radix 2.0, flash point 252 ° C, specific gravity 1.23, refractive index 1.474
Additive D: MAXIMOL RDP-133 (manufactured by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd.), hydroxyl value 315 mgKOH / g, acid value 0.40 mgKOH / g, average molecular weight 356, viscosity (25 ° C.) 2,600 mPa · s, functional group number 2.0 , Flash point 178 ° C, specific gravity 1.24, refractive index 1.517
Additive E: MAXIMOL RMP-342 (manufactured by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd.), polyfunctional, hydroxyl value 420 mgKOH / g, acid value 1.59 mgKOH / g, average molecular weight 319, viscosity (25 ° C.) 3,720 mPa · s, sensory Radix 2.4, Flash point 194 ° C, Specific gravity 1.24, Refractive index 1.517
Additive F: MAXIMOL RFP-556 (manufactured by Kawasaki Kasei Kogyo Co., Ltd.), aromatic, hydroxyl value 247 mgKOH / g, acid value 0.19 mgKOH / g, average molecular weight 454, viscosity (25 ° C.) 1,820 mPa · s, functional Cardinal number 2.0, flash point 192 ° C., specific gravity 1.19, refractive index 1.506

[実施例1]
100質量部の樹脂Aと5質量部の添加剤Bを池貝社製PCM−30型二軸押出機(スクリュー径は30mmφ、平均溝深さは2.5mm)を用いて、190℃、スクリュー回転数150rpm(=2.5rps)、吐出量100g/分で溶融混練を行い、押出し、ペレット状に加工した。なお用いた添加剤Bは高粘性液状のため、温浴中で90℃に温めながら、定量供給ポンプで押出機の供給口から樹脂と同時に添加した。得られたペレットを乾燥して樹脂組成物1を得た。
[Example 1]
Using a PCM-30 type twin screw extruder (screw diameter is 30 mmφ, average groove depth is 2.5 mm) made by Ikegai Co., Ltd. with 100 parts by mass of resin A and 5 parts by mass of additive B, screw rotation is performed at 190 ° C. Melt kneading was performed at several 150 rpm (= 2.5 rps) and a discharge rate of 100 g / min, extruded, and processed into pellets. Since additive B used was a highly viscous liquid, it was added simultaneously with the resin from the supply port of the extruder with a metering feed pump while warming to 90 ° C. in a warm bath. The obtained pellets were dried to obtain a resin composition 1.

得られた樹脂組成物1のTgおよびYIを測定した。また、プレス成形して、ヘイズ、酸素透過係数の評価を行った。さらに樹脂組成物を射出成形して、ASTM規格の曲げおよびダンベル試験片を成形し、機械強度の評価を行った。結果を全て表1に示した。   Tg and YI of the obtained resin composition 1 were measured. In addition, press molding was performed to evaluate haze and oxygen permeability coefficient. Furthermore, the resin composition was injection-molded, ASTM standard bending and dumbbell test pieces were molded, and mechanical strength was evaluated. All the results are shown in Table 1.

[実施例2〜8]
表1に示すようにポリエステルポリオールの種類と添加量を変更した以外は、実施例1と同様に樹脂組成物2〜8を作製し、樹脂組成物のTgおよびYIを測定した。さらに射出成形、プレス成形して成形品の物性を評価した。結果を全て表1に示した。
[Examples 2 to 8]
As shown in Table 1, resin compositions 2 to 8 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of polyester polyol were changed, and Tg and YI of the resin composition were measured. Furthermore, physical properties of the molded product were evaluated by injection molding and press molding. All the results are shown in Table 1.

[比較例1]
実施例1において、添加剤Bを添加せずに樹脂Aを混練して、樹脂組成物9を作製して、同様に評価した。結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the resin A was kneaded without adding the additive B to produce a resin composition 9 and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.

実施例1〜8で得られた樹脂組成物は、いずれもヘイズが低く、透明性があり、柔軟性およびバリア性が改善されていた。
一方、比較例1で得られた樹脂組成物は、ポリエステルポリオールを添加していないため、柔軟性に乏しく、バリア性も良好ではなかった。
The resin compositions obtained in Examples 1 to 8 all had low haze, transparency, and improved flexibility and barrier properties.
On the other hand, since the resin composition obtained in Comparative Example 1 did not contain polyester polyol, the resin composition was poor in flexibility and barrier properties were not good.

Claims (11)

ポリ乳酸100質量部とポリエステルポリオール1〜50質量部とを含有する生分解性樹脂組成物。   A biodegradable resin composition containing 100 parts by mass of polylactic acid and 1 to 50 parts by mass of polyester polyol. ポリエステルポリオールが、多価カルボン酸と多価アルコールとからなり、平均分子量が250〜6,000であることを特徴とする請求項1に記載の生分解性樹脂組成物。   The biodegradable resin composition according to claim 1, wherein the polyester polyol is composed of a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol, and has an average molecular weight of 250 to 6,000. 多価カルボン酸が、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸およびコハク酸からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、多価アルコールがエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびグリセリンからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項2に記載の生分解性樹脂組成物。   The polyvalent carboxylic acid is at least one selected from the group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid, adipic acid and succinic acid, and the polyhydric alcohol is at least selected from the group consisting of ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and glycerin. It is 1 type, The biodegradable resin composition of Claim 2 characterized by the above-mentioned. ポリエステルポリオールの水酸基価が20〜800mgKOH/g、かつ酸価が3mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。   The biodegradable resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyester polyol has a hydroxyl value of 20 to 800 mgKOH / g and an acid value of 3 mgKOH / g or less. 20℃90%相対湿度下における酸素透過係数が150ml・mm/m/day/MPa以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。 5. The biodegradable resin composition according to claim 1, wherein an oxygen permeability coefficient at 20 ° C. and 90% relative humidity is 150 ml · mm / m 2 / day / MPa or less. 厚み1mmでのヘイズが15%以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。   The biodegradable resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein a haze at a thickness of 1 mm is 15% or less. 示差走査型熱量計(DSC)にて測定したガラス転移温度が55℃以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。   The biodegradable resin composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the glass transition temperature measured with a differential scanning calorimeter (DSC) is 55 ° C or lower. 23℃でASTM―D790に従って測定した曲げ破断強度が100MPa以下、かつ曲げ弾性率が3.6GPa以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。   The biodegradable resin composition according to any one of claims 1 to 4, having a bending breaking strength measured at 23 ° C according to ASTM-D790 of 100 MPa or less and a flexural modulus of 3.6 GPa or less. 23℃でASTM―D638に従って測定した引張り強度が60MPa以下、かつ引張り弾性率が2.5GPa以下であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物。   The biodegradable resin composition according to any one of claims 1 to 4, having a tensile strength measured at 23 ° C according to ASTM-D638 of 60 MPa or less and a tensile elastic modulus of 2.5 GPa or less. 請求項1〜9のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物からなる成形体。   The molded object which consists of a biodegradable resin composition in any one of Claims 1-9. 請求項1〜9のいずれかに記載の生分解性樹脂組成物を製造するに際して、ポリエステルポリオールを溶融混練時または成形時にポリ乳酸に添加することを特徴とする生分解性樹脂組成物の製造方法。   A method for producing a biodegradable resin composition, wherein a polyester polyol is added to polylactic acid during melt-kneading or molding in producing the biodegradable resin composition according to any one of claims 1 to 9. .
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