JP2012149122A - Method for producing molding of polylactic acid resin composition and molding obtained by the method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a molding of a polylactic acid resin composition of which shrinkage by heating is significantly suppressed and also heat resistance, a weak point of a polylactic acid resin, is significantly improved.SOLUTION: The method for producing the molding of the polylactic acid resin composition is provided, which includes (1) a step of obtaining a composition including a polylactic acid resin and a liquid crystal polymer by blending 7-50 pts.wt. of the liquid crystal polymer relative to 100 pts.wt. of the polylactic acid resin with the polylactic acid resin and performing melt kneading at a temperature of 170-250°C, (2) a step of obtaining a molding by performing melt processing of the composition obtained in the step (1), and (3) a step of performing heat processing of the molding obtained in the step (2) at a temperature of 102-140°C for 5-55 minutes.

Description

本発明は、ポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーとを含むポリ乳酸樹脂組成物を溶融加工してなるポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法に関する。具体的には本発明は、加熱による収縮が著しく抑制され、かつ耐熱性が向上したポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a molded product of a polylactic acid resin composition obtained by melt-processing a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and a liquid crystal polymer. Specifically, the present invention relates to a method for producing a polylactic acid resin composition molded article in which shrinkage due to heating is remarkably suppressed and heat resistance is improved.

従来のポリマーの殆どは石油資源を原料としているが、石油資源が将来的に枯渇するおそれがあること、また石油資源を大量消費することにより、地質時代より地中に蓄えられていた二酸化炭素が大気中に放出され、さらに地球温暖化が深刻化することが懸念されている。このような地球環境保護の見地から、自然環境下で分解される生分解性ポリマーが注目され、各種環境対応型製品への適用が検討されている。   Most of the conventional polymers are made from petroleum resources. However, there is a risk that the petroleum resources will be depleted in the future, and the large amount of oil resources consumed makes it possible to store carbon dioxide that has been stored underground since the geological era. There are concerns that it will be released into the atmosphere and global warming will become more serious. From such a viewpoint of protecting the global environment, biodegradable polymers that are decomposed in a natural environment are attracting attention, and application to various environmentally-friendly products is being studied.

中でも、最近では温暖化防止の観点から、バイオマスよりなるポリマーが注目されている。バイオマスよりなるポリマーは、もともと植物が光合成により二酸化炭素を同化して作り上げたバイオマスを原料としてなるため、その生産が自然の物質循環サイクルに適合しているだけでなく、使用後に焼却処理をしても大気中の二酸化炭素の濃度を上昇させることにはならない。   Among them, recently, a polymer made of biomass has attracted attention from the viewpoint of preventing global warming. Polymers made of biomass are originally made from biomass assimilated by carbon dioxide by photosynthesis, so that the production is not only compatible with the natural material circulation cycle, but is also incinerated after use. Does not increase the concentration of carbon dioxide in the atmosphere.

このようなバイオマスよりなるポリマーとして、ポリヒドロキシブチレート、ポリブチレンスクシネート、ポリ乳酸などが知られている。これらの中で、ポリ乳酸は、原料である乳酸あるいはラクチドが天然植物から比較的効率よく製造することが可能であるため、単なる生分解性ポリマーとしてだけではなく、その強靭性や高い透明性を生かして汎用性ポリマーとしての幅広い利用が計られている。   As such a polymer comprising biomass, polyhydroxybutyrate, polybutylene succinate, polylactic acid, and the like are known. Among these, polylactic acid can be produced not only as a biodegradable polymer but also in its toughness and high transparency because lactic acid or lactide as raw materials can be produced from natural plants relatively efficiently. It is widely used as a versatile polymer.

しかし、ポリ乳酸の融点はおよそ170℃であり、汎用ポリマーとして用いるには、十分であるとは言い難く、機械特性や耐熱性の向上が求められている。   However, the melting point of polylactic acid is about 170 ° C., and it cannot be said that it is sufficient for use as a general-purpose polymer, and improvements in mechanical properties and heat resistance are required.

このため、ポリ乳酸と汎用の樹脂材料をブレンドし、上記欠点を補う検討が行われている。特許文献1では石油資源由来のポリエステルとポリ乳酸とのポリマーアロイについて開示されているが、ポリ乳酸含有量は少量であり環境低負荷性の観点において十分とは言えない。また特許文献2〜4において、ポリ乳酸にポリブチレンテレフタレートやポリアミドなどを分散させ、機械特性、耐熱性を改良した樹脂組成物について開示されているが、機械特性、耐熱性は十分とは言えない。   For this reason, studies have been made to blend the polylactic acid and a general-purpose resin material to make up for the above drawbacks. Patent Document 1 discloses a polymer alloy of polyester and polylactic acid derived from petroleum resources, but the amount of polylactic acid is small and it cannot be said that it is sufficient from the viewpoint of low environmental load. Patent Documents 2 to 4 disclose a resin composition in which polybutylene terephthalate or polyamide is dispersed in polylactic acid to improve mechanical properties and heat resistance, but the mechanical properties and heat resistance are not sufficient. .

さらに特許文献5において、ポリ乳酸と結晶性の芳香族ポリエステルをブレンドして、芳香族ポリエステルが連続相、ポリ乳酸が分散相となる相構造の熱可塑性樹脂組成物が開示されている。しかし、この様な特殊な相構造を形成させるためには、ポリ乳酸と芳香族ポリエステルとのブレンドにおいて、両者の粘度比を特定の範囲に調整する必要があったり、溶融混練を行う際に特殊な構成のスクリューが必要になるなど、製造工程が煩雑となり、またポリ乳酸の含有量や耐熱性においても十分満足できるものではない。   Further, Patent Document 5 discloses a thermoplastic resin composition having a phase structure in which polylactic acid and a crystalline aromatic polyester are blended so that the aromatic polyester is a continuous phase and the polylactic acid is a dispersed phase. However, in order to form such a special phase structure, in the blend of polylactic acid and aromatic polyester, it is necessary to adjust the viscosity ratio of the two to a specific range, or when performing melt-kneading. The manufacturing process becomes complicated, for example, a screw having a different configuration is required, and the polylactic acid content and heat resistance are not sufficiently satisfactory.

このようなポリ乳酸の欠点を改善するために、本出願人は以前に、ポリ乳酸に液晶ポリマーを配合することにより、耐熱性を向上させたポリ乳酸樹脂組成物を提案した(特許文献6)。液晶ポリマーを配合することによりポリ乳酸樹脂組成物は実用レベルまで耐熱性が高められたが、種々の成形品用途に使用するためには更なる改良の余地のあるものであった。   In order to improve the disadvantages of such polylactic acid, the present applicant has previously proposed a polylactic acid resin composition having improved heat resistance by blending a liquid crystal polymer with polylactic acid (Patent Document 6). . By blending the liquid crystal polymer, the heat resistance of the polylactic acid resin composition was improved to a practical level, but there was room for further improvement in order to use it for various molded product applications.

特開2005−200593号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-2000593 特開2005−42045号公報JP-A-2005-42045 特開2003−238775号公報JP 2003-238775 A 特開2004−51835号公報JP 2004-51835 A 特開2007−224290号公報JP 2007-224290 A 特開2010−180373号公報JP 2010-180373 A

本発明の目的は、加熱による収縮が著しく抑制されると共に、ポリ乳酸樹脂の欠点であった耐熱性が大幅に向上された、ポリ乳酸樹脂組成物成形品を製造する方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a molded product of a polylactic acid resin composition in which shrinkage due to heating is remarkably suppressed and the heat resistance, which was a drawback of the polylactic acid resin, is greatly improved. .

本発明者らは、ポリ乳酸樹脂の性能向上について鋭意検討した結果、ポリ乳酸樹脂に所定量の液晶ポリマーを配合して得られる組成物を溶融加工して成形品を得た後、さらに所定条件で加熱処理することによって、得られる成形品の加熱による収縮が著しく抑制され、かつ耐熱性が著しく向上することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive investigations on improving the performance of the polylactic acid resin, the present inventors have obtained a molded product by melt-processing a composition obtained by blending a predetermined amount of a liquid crystal polymer into the polylactic acid resin, and then further satisfying predetermined conditions. As a result of the heat treatment, the present inventors have found that the shrinkage due to heating of the molded product obtained is remarkably suppressed and the heat resistance is remarkably improved, and the present invention has been completed.

すなわち本発明は、
1)ポリ乳酸樹脂、およびポリ乳酸樹脂100重量部に対して7〜50重量部の液晶ポリマーを配合し、170〜250℃の温度下で溶融混練してポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーとを含む組成物を得る工程、
2)工程1)で得られた組成物を溶融加工して、成形品を得る工程、および、
3)工程2)で得られた成形品を102〜140℃の温度下で5〜55分間加熱処理する工程、
を含むポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法を提供する。
That is, the present invention
1) A composition comprising a polylactic acid resin and 7 to 50 parts by weight of a liquid crystal polymer with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin and melt-kneaded at a temperature of 170 to 250 ° C. Obtaining a product,
2) A step of melt-processing the composition obtained in step 1) to obtain a molded product, and
3) A step of heat-treating the molded product obtained in step 2) at a temperature of 102 to 140 ° C. for 5 to 55 minutes,
A method for producing a molded product of a polylactic acid resin composition containing

本発明はまた、上記製造方法により得られたポリ乳酸樹脂組成物成形品を提供する。   The present invention also provides a polylactic acid resin composition molded article obtained by the above production method.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法は、簡単なプロセスで、実用レベルに適した成形品を製造することができる。また、本発明の製造方法により得られたポリ乳酸樹脂組成物成形品は、加熱による収縮が著しく抑制され、かつポリ乳酸樹脂の欠点であった耐熱性が大幅に向上しているため、種々の成形用途、特に加熱下での寸法安定性が要求される成形品用途に供することができる。   The method for producing a polylactic acid resin composition molded product of the present invention can produce a molded product suitable for a practical level by a simple process. In addition, the polylactic acid resin composition molded article obtained by the production method of the present invention is remarkably suppressed from being shrunk by heating and has greatly improved the heat resistance that was a drawback of the polylactic acid resin. It can be used for molding applications, particularly for molded products that require dimensional stability under heating.

本発明において、「ポリ乳酸樹脂」とは、L−乳酸および/またはD−乳酸を主たる構成成分とし、乳酸以外の他の共重合成分を含んでいてもよいポリマーをいう。乳酸以外の他の共重合成分の含有量は、ポリ乳酸樹脂を構成する単量体、すなわち、L−乳酸および/またはD−乳酸と、他の共重合成分の合計量に対して、30モル%以下であり、10モル%以下であることが好ましい。   In the present invention, the “polylactic acid resin” refers to a polymer containing L-lactic acid and / or D-lactic acid as a main constituent component and may contain a copolymer component other than lactic acid. The content of other copolymerization components other than lactic acid is 30 mol based on the total amount of monomers constituting the polylactic acid resin, that is, L-lactic acid and / or D-lactic acid, and other copolymerization components. % Or less, and preferably 10 mol% or less.

本明細書および特許請求の範囲において、重量部に関して言及するとき、「ポリ乳酸樹脂」の重量部とは、「L−乳酸および/またはD−乳酸を主たる構成成分とし、乳酸以外の他の共重合成分を含んでいてもよいポリマーであって、L−乳酸および/またはD−乳酸と、他の共重合成分の合計量に対して、他の共重合成分が30モル%以下である樹脂」の重量部をいう。   In the present specification and claims, when referring to parts by weight, parts by weight of “polylactic acid resin” means “L-lactic acid and / or D-lactic acid as a main constituent component and other common components other than lactic acid”. A polymer which may contain a polymerization component, wherein the other copolymerization component is 30 mol% or less relative to the total amount of L-lactic acid and / or D-lactic acid and the other copolymerization component ” The weight part.

乳酸以外の他の共重合成分としては、エチレングリコール、ロピレングリコール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、ビスフェノールA、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールなどのグリコール化合物、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸、マロン酸、グルタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビス(p−カルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホスホニウムイソフタル酸などのジカルボン酸、グリコール酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸、およびカプロラクトン、バレロラクトン、プロピオラクトン、ウンデカラクトン、1,5−オキセパン−2−オンなどのラクトン類を挙げることができる。 The other copolymerizable component other than lactic acid, ethylene glycol, profile propylene glycol, butanediol, heptanediol, hexanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, glycerine, Glycol compounds such as pentaerythritol, bisphenol A, polyethylene glycol, polypropylene glycol and polytetramethylene glycol, oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, malonic acid, glutaric acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, Isophthalic acid, phthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, bis (p-carboxyphenyl) methane, anthracene dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl ether di Dicarboxylic acids such as carboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-tetrabutylphosphonium isophthalic acid, glycolic acid, hydroxypropionic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxycaproic acid, hydroxybenzoic acid and the like, and Examples include lactones such as caprolactone, valerolactone, propiolactone, undecalactone, and 1,5-oxepan-2-one.

本発明において用いる、ポリ乳酸樹脂は、相溶性の点から、乳酸成分の光学純度が高いものが好ましい。すなわち、ポリ乳酸樹脂に含まれる総乳酸成分の内、L体が80%以上含まれるかあるいはD体が80%以上含まれるものが好ましく、L体が90%以上含まれるかあるいはD体が90%以上含まれるものがさらに好ましく、L体が95%以上含まれるかあるいはD体が95%以上含まれるものが特に好ましい。なお、本発明においてはL体またはD体を主成分とする光学純度の高いポリ乳酸を単独で使用してもよいし、それらの混合物を使用してもよい。   The polylactic acid resin used in the present invention preferably has a high optical purity of the lactic acid component from the viewpoint of compatibility. That is, among the total lactic acid components contained in the polylactic acid resin, those containing 80% or more of the L isomer or 80% or more of the D isomer are preferred, and 90% or more of the L isomer is contained or 90% of the D isomer is contained. %, More preferably 95% or more of L-form or 95% or more of D-form. In the present invention, polylactic acid having a high optical purity mainly composed of L-form or D-form may be used alone or a mixture thereof may be used.

また、本発明で使用されるポリ乳酸樹脂として、L−乳酸単位からなるセグメント(ポリL−乳酸)とD−乳酸単位からなるセグメント(ポリD−乳酸)により構成されるポリ乳酸のブロック共重合体を使用することもできる。   In addition, as a polylactic acid resin used in the present invention, a block copolymer of polylactic acid composed of a segment composed of L-lactic acid units (poly L-lactic acid) and a segment composed of D-lactic acid units (poly D-lactic acid) Coalescence can also be used.

このようなポリ乳酸ブロック共重合体としては、特開2002−356543号公報や国際公開WO2008/081617号に記載されるブロック共重合体が挙げられる。   Examples of such a polylactic acid block copolymer include block copolymers described in JP-A No. 2002-356543 and International Publication No. WO2008 / 081617.

ポリ乳酸樹脂の分子量や分子量分布については、溶融による成形加工が可能であれば特に制限されるものではないが、重量平均分子量としては、通常10,000以上、好ましくは40,000以上、より好ましくは80,000以上であるものが望ましい。ここでいう重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の分子量をいう。   The molecular weight and molecular weight distribution of the polylactic acid resin are not particularly limited as long as it can be molded by melting, but the weight average molecular weight is usually 10,000 or more, preferably 40,000 or more, more preferably. Is preferably 80,000 or more. The weight average molecular weight here refers to the molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography.

ポリ乳酸樹脂の融点については、特に制限されるものではないが、120〜240℃であるものが好ましく、160〜230℃であるものがより好ましい。   The melting point of the polylactic acid resin is not particularly limited, but is preferably 120 to 240 ° C, more preferably 160 to 230 ° C.

ポリ乳酸樹脂の製造方法としては、公知の重合方法を用いることができ、例えば、乳酸からの直接重合法、およびラクチドを介する開環重合法などを挙げることができる。   As a method for producing the polylactic acid resin, a known polymerization method can be used, and examples thereof include a direct polymerization method from lactic acid and a ring-opening polymerization method via lactide.

本発明において、ポリ乳酸樹脂に配合される液晶ポリマーは、異方性溶融相を形成するポリエステルまたはポリエステルアミドであり、当業者にサーモトロピック液晶ポリエステルまたはサーモトロピック液晶ポリエステルアミドと呼ばれるものであれば特に制限されない。   In the present invention, the liquid crystal polymer blended in the polylactic acid resin is a polyester or polyester amide that forms an anisotropic melt phase, and is particularly suitable if it is called a thermotropic liquid crystal polyester or a thermotropic liquid crystal polyester amide by those skilled in the art. Not limited.

異方性溶融相の性質は直交偏向子を利用した通常の偏向検査法、すなわちホットステージにのせた試料を窒素雰囲気下で観察することにより確認できる。   The property of the anisotropic molten phase can be confirmed by a normal deflection inspection method using an orthogonal deflector, that is, by observing a sample placed on a hot stage in a nitrogen atmosphere.

本発明に用いる液晶ポリマーを構成する主たる繰返し単位は、芳香族オキシカルボニル繰返し単位、芳香族ジカルボニル繰返し単位、芳香族ジオキシ繰返し単位、芳香族アミノオキシ繰返し単位、芳香族ジアミノ繰返し単位、芳香族アミノカルボニル繰返し単位、芳香族オキシジカルボニル繰返し単位、および脂肪族ジオキシ繰返し単位から選択される1種以上とする。   The main repeating units constituting the liquid crystal polymer used in the present invention are aromatic oxycarbonyl repeating units, aromatic dicarbonyl repeating units, aromatic dioxy repeating units, aromatic aminooxy repeating units, aromatic diamino repeating units, aromatic amino One or more selected from a carbonyl repeating unit, an aromatic oxydicarbonyl repeating unit, and an aliphatic dioxy repeating unit.

また、本発明に用いる液晶ポリマーは本発明の目的を損なわない範囲で、上記の主たる繰り返し単位以外の繰り返し単位を構成成分として含んでいてもよく、例えば、チオエステル結合を含むものであってもよい。このような結合を与える単量体としては、メルカプト芳香族カルボン酸、および芳香族ジチオールおよびヒドロキシ芳香族チオールなどが挙げられる。これらの主たる繰り返し単位以外の繰り返し単位を与える単量体の使用量は、芳香族オキシカルボニル繰返し単位、芳香族ジカルボニル繰返し単位、芳香族ジオキシ繰返し単位、芳香族アミノオキシ繰返し単位、芳香族ジアミノ繰返し単位、芳香族アミノカルボニル繰り返し単位、芳香族オキシジカルボニル繰返し単位、および脂肪族ジオキシ繰返し単位を与える主たる単量体の合計量に対して10モル%以下とする。   Further, the liquid crystal polymer used in the present invention may contain a repeating unit other than the main repeating unit as a constituent component within a range not impairing the object of the present invention, and may contain, for example, a thioester bond. . Examples of the monomer that gives such a bond include mercapto aromatic carboxylic acid, aromatic dithiol, and hydroxy aromatic thiol. The amount of the monomer that gives a repeating unit other than these main repeating units is aromatic oxycarbonyl repeating unit, aromatic dicarbonyl repeating unit, aromatic dioxy repeating unit, aromatic aminooxy repeating unit, aromatic diamino repeating unit. It is made into 10 mol% or less with respect to the total amount of the main monomer which gives a unit, an aromatic aminocarbonyl repeating unit, an aromatic oxydicarbonyl repeating unit, and an aliphatic dioxy repeating unit.

これらの各繰返し単位から構成される液晶ポリマーは構成成分およびポリマー中の組成比、シークエンス分布によっては、異方性溶融相を形成するものとしないものが存在するが、本発明に使用される液晶ポリマーは異方性溶融相を形成するものに限られる。   The liquid crystal polymer composed of each of these repeating units may or may not form an anisotropic molten phase depending on the constituent components, the composition ratio in the polymer, and the sequence distribution, but the liquid crystal used in the present invention. Polymers are limited to those that form an anisotropic melt phase.

芳香族オキシカルボニル繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、パラヒドロキシ安息香酸、メタヒドロキシ安息香酸、オルトヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、5−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、4’−ヒドロキシフェニル−4−安息香酸、3’−ヒドロキシフェニル−4−安息香酸、4’−ヒドロキシフェニル−3−安息香酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにこれらのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの中では、パラヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸が得られる液晶ポリマーの特性や結晶融解温度を調整しやすいという点から好ましい。   Specific examples of the monomer that gives an aromatic oxycarbonyl repeating unit include, for example, parahydroxybenzoic acid, metahydroxybenzoic acid, orthohydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, and 5-hydroxy-2-naphthoic acid. Acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, 4'-hydroxyphenyl-4-benzoic acid, 3'-hydroxyphenyl-4-benzoic acid, 4'-hydroxyphenyl-3-benzoic acid, their alkyl, alkoxy or Halogen-substituted products, and ester-forming derivatives such as acylated products, ester derivatives, and acid halides thereof can be mentioned. Among these, parahydroxybenzoic acid and 6-hydroxy-2-naphthoic acid are preferable from the viewpoint of easy adjustment of the characteristics and crystal melting temperature of the liquid crystal polymer from which they are obtained.

芳香族ジカルボニル繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジカルボキシビフェニル等の芳香族ジカルボン酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのエステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの中では、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸が得られる液晶ポリマーの機械物性、耐熱性、結晶融解温度、成形性を適度なレベルに調整しやすいことから好ましい。   Specific examples of the monomer giving the aromatic dicarbonyl repeating unit include, for example, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1 , 4-naphthalenedicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids such as 4,4′-dicarboxybiphenyl, alkyl, alkoxy or halogen-substituted products thereof, ester derivatives thereof, and ester-forming derivatives such as acid halides. . Among these, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid is preferable because it easily adjusts the mechanical properties, heat resistance, crystal melting temperature, and moldability of the liquid crystal polymer to an appropriate level.

芳香族ジオキシ繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシナフタレン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジヒドロキシビフェニル、3,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシビフェニルエーテル等の芳香族ジオール、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのアシル化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの中では、ハイドロキノンおよび4,4’−ジヒドロキシビフェニルが重合時の反応性や得られる液晶ポリマーの特性などの点から好ましい。   Specific examples of the monomer that gives an aromatic dioxy repeating unit include, for example, hydroquinone, resorcin, 2,6-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 1,4-dihydroxynaphthalene, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 3,3′-dihydroxybiphenyl, 3,4′-dihydroxybiphenyl, aromatic diols such as 4,4′-dihydroxybiphenyl ether, alkyl, alkoxy or halogen substituents thereof, and And ester-forming derivatives such as acylated products. Among these, hydroquinone and 4,4'-dihydroxybiphenyl are preferable from the viewpoint of reactivity during polymerization and characteristics of the obtained liquid crystal polymer.

芳香族アミノオキシ繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、p−アミノフェノール、m−アミノフェノール、4−アミノ−1−ナフトール、5−アミノ−1−ナフトール、8−アミノ−2−ナフトール、4−アミノ−4’−ヒドロキシビフェニル等の芳香族ヒドロキシアミン、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのアシル化物などのエステルまたはアミド形成性誘導体が挙げられる。   Specific examples of the monomer that gives an aromatic aminooxy repeating unit include, for example, p-aminophenol, m-aminophenol, 4-amino-1-naphthol, 5-amino-1-naphthol, and 8-amino-2. -Aromatic amines such as naphthol and 4-amino-4'-hydroxybiphenyl, alkyl, alkoxy or halogen substituents thereof, and ester or amide-forming derivatives thereof such as acylated products thereof.

芳香族ジアミノ繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、1,8−ジアミノナフタレン等の芳香族ジアミン、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのアシル化物などのアミド形成性誘導体が挙げられる。   Specific examples of the monomer that gives an aromatic diamino repeating unit include aromatic diamines such as p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, and alkyls thereof. , Alkoxy- or halogen-substituted products, and amide-forming derivatives thereof such as acylated products thereof.

芳香族アミノカルボニル繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、p−アミノ安息香酸、m−アミノ安息香酸、6−アミノ−2−ナフトエ酸等の芳香族アミノカルボン酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステルまたはアミド形成性誘導体が挙げられる。   Specific examples of the monomer that gives an aromatic aminocarbonyl repeating unit include aromatic aminocarboxylic acids such as p-aminobenzoic acid, m-aminobenzoic acid, 6-amino-2-naphthoic acid, and alkyls thereof. , Alkoxy- or halogen-substituted products, and ester or amide-forming derivatives thereof such as acylated products, ester derivatives, and acid halides.

芳香族オキシジカルボニル繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、3−ヒドロキシ−2,7−ナフタレンジカルボン酸、4−ヒドロキシイソフタル酸、および5−ヒドロキシイソフタル酸等のヒドロキシ芳香族ジカルボン酸、これらのアルキル、アルコキシまたはハロゲン置換体、ならびにそれらのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などのエステル形成性誘導体が挙げられる。   Specific examples of monomers that give aromatic oxydicarbonyl repeating units include hydroxy aromatic dicarboxylic acids such as 3-hydroxy-2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 4-hydroxyisophthalic acid, and 5-hydroxyisophthalic acid. Examples include acids, alkyl, alkoxy or halogen-substituted products thereof, and ester-forming derivatives such as acylated products, ester derivatives, and acid halides thereof.

脂肪族ジオキシ繰返し単位を与える単量体の具体例としては、例えば、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどの脂肪族ジオール、ならびにそれらのアシル化物が挙げられる。また、ポリエチレンテレフタレートや、ポリブチレンテレフタレートなどの脂肪族ジオキシ繰返し単位を含有するポリエステルを、前記の芳香族オキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン、芳香族アミノカルボン酸、芳香族オキシジカルボン酸およびそれらのアシル化物、エステル誘導体、酸ハロゲン化物などと反応させることによっても、脂肪族ジオキシ繰返し単位を含む液晶ポリマーを得ることができる。   Specific examples of the monomer that gives an aliphatic dioxy repeating unit include aliphatic diols such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and acylated products thereof. Polyesters containing aliphatic dioxy repeating units, such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, are converted into the above aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, aromatic diols, aromatic hydroxyamines, aromatic diamines, aromatics. A liquid crystal polymer containing an aliphatic dioxy repeating unit can also be obtained by reacting with an aminocarboxylic acid, an aromatic oxydicarboxylic acid and an acylated product, an ester derivative, an acid halide or the like thereof.

以上、本発明において用いる液晶ポリマーに含まれる繰返し単位とそれを与える単量体について説明したが、本発明において用いる液晶ポリマーとしては、示差走査熱量計により測定される結晶融解温度が170〜250℃、好ましくは180〜230℃であるものが好適である。結晶融解温度が170〜250℃の範囲にある液晶ポリマーを用いれば、ポリ乳酸の分解を抑制しつつ液晶ポリマーをポリ乳酸樹脂に配合することができ、ポリ乳酸連続相中に液晶ポリマーが均一に分散したポリ乳酸樹脂組成物が得られる。   As described above, the repeating unit contained in the liquid crystal polymer used in the present invention and the monomer that gives it have been described. The liquid crystal polymer used in the present invention has a crystal melting temperature of 170 to 250 ° C. measured by a differential scanning calorimeter. Preferably, a temperature of 180 to 230 ° C. is suitable. If a liquid crystal polymer having a crystal melting temperature in the range of 170 to 250 ° C. is used, the liquid crystal polymer can be blended with the polylactic acid resin while suppressing the decomposition of polylactic acid, and the liquid crystal polymer is uniformly distributed in the polylactic acid continuous phase. A dispersed polylactic acid resin composition is obtained.

液晶ポリマーの結晶融解温度が170℃を下回る場合、溶融混練時に攪拌モーターへの負荷が大きくなり混練機を破損してしまうおそれがあり、たとえ混練が可能であったとしてもポリ乳酸連続相中での液晶ポリマー相の分散が不均一となる傾向がある。また、250℃を上回る場合、ポリ乳酸の分解が顕著となり、十分な性能が得られなくなる傾向がある。   If the crystal melting temperature of the liquid crystal polymer is lower than 170 ° C., the load on the stirring motor may increase during melt kneading, and the kneader may be damaged. Even if kneading is possible, The liquid crystal polymer phase tends to be non-uniformly dispersed. Moreover, when it exceeds 250 degreeC, decomposition | disassembly of polylactic acid becomes remarkable and there exists a tendency for sufficient performance not to be obtained.

170〜250℃の結晶融解温度の範囲を満たす液晶ポリマーとして、以下の式[I]〜[IV]で示される繰返し単位により構成される液晶ポリエステルが特に好適に使用される。   As the liquid crystal polymer satisfying the crystal melting temperature range of 170 to 250 ° C., a liquid crystal polyester composed of repeating units represented by the following formulas [I] to [IV] is particularly preferably used.

本明細書および特許請求の範囲において、「以下の式[I]〜[IV]で示される繰返し単位により構成され」とは、液晶ポリマーがその構成成分として式[I]〜[IV]で示される繰返し単位の他に、液晶ポリマーの結晶融解温度が170〜250℃の範囲となる限り他の繰り返し単位を含有していてもよいことを意味する。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、p+q+r+s=100モル%である。
In the present specification and claims, “consisting of repeating units represented by the following formulas [I] to [IV]” means that the liquid crystal polymer is represented by the formulas [I] to [IV] as its constituent components. It means that other repeating units may be contained as long as the crystal melting temperature of the liquid crystal polymer is in the range of 170 to 250 ° C. in addition to the repeating units.
In the present specification and claims, p + q + r + s = 100 mol%.

さらに、本明細書および特許請求の範囲において、「2価の芳香族基」とは、エステル結合またはアミド結合を形成することができる置換基を2つ有する芳香族基を意味する。

Figure 2012149122

Figure 2012149122

Figure 2012149122

Figure 2012149122

[ArおよびArは、それぞれ一種以上の2価の芳香族基を表し、p、q、rおよびsは、各繰返し単位の液晶ポリエステル中での組成比(モル%)であり、以下の式を満たすものである:
0.4≦p/q≦2.0
2≦r≦15、および
2≦s≦15]。 Furthermore, in the present specification and claims, the “divalent aromatic group” means an aromatic group having two substituents capable of forming an ester bond or an amide bond.
Figure 2012149122

Figure 2012149122

Figure 2012149122

Figure 2012149122

[Ar 1 and Ar 2 each represent one or more divalent aromatic groups, and p, q, r and s are the composition ratios (mol%) in the liquid crystal polyester of each repeating unit, Which satisfies the formula:
0.4 ≦ p / q ≦ 2.0
2 ≦ r ≦ 15, and 2 ≦ s ≦ 15].

p、q、r、sの好ましい範囲としては以下の式を満たすものである。
35≦p≦48、
35≦q≦48、
2≦r≦15、および
2≦s≦15。
A preferable range of p, q, r, and s satisfies the following formula.
35 ≦ p ≦ 48,
35 ≦ q ≦ 48,
2 ≦ r ≦ 15, and 2 ≦ s ≦ 15.

また、式[III]および式[IV]において、ArおよびArの好ましいものは、
Arが、

Figure 2012149122
および/または
Figure 2012149122
であり、
Ar2が、
Figure 2012149122
および/または
Figure 2012149122
であるものである。 In the formulas [III] and [IV], Ar 1 and Ar 2 are preferably
Ar 1 is
Figure 2012149122
And / or
Figure 2012149122
And
Ar 2 is
Figure 2012149122
And / or
Figure 2012149122
It is what is.

本発明における液晶ポリマーは、成形時の流動性を改良するなどの目的で、2種以上の液晶ポリマーをブレンドしたものを用いてもよい。   As the liquid crystal polymer in the present invention, a blend of two or more liquid crystal polymers may be used for the purpose of improving fluidity during molding.

以下、本発明において用いる液晶ポリマーの製造方法について説明する。   Hereinafter, a method for producing a liquid crystal polymer used in the present invention will be described.

本発明において用いる液晶ポリマーの製造方法に特に制限はなく、前記の単量体の組み合わせからなるエステル結合またはアミド結合を形成させる公知の重縮合方法、例えば溶融アシドリシス法、スラリー重合法などを用いることができる。   The production method of the liquid crystal polymer used in the present invention is not particularly limited, and a known polycondensation method for forming an ester bond or an amide bond composed of a combination of the above monomers, for example, a melt acidosis method, a slurry polymerization method, or the like is used. Can do.

溶融アシドリシス法とは、最初に単量体を加熱して反応物質の溶融液を形成し、反応を継続することにより溶融ポリマーを得る方法であり、本発明で用いる液晶ポリマーの製造方法として好ましい方法である。なお、縮合の最終段階で副生する揮発物(例えば、酢酸、水等)の除去を容易にするために真空を適用してもよい。   The melt acidosis method is a method in which a monomer is first heated to form a molten liquid of a reactant, and the reaction is continued to obtain a molten polymer, which is a preferred method for producing the liquid crystal polymer used in the present invention. It is. Note that a vacuum may be applied to facilitate removal of volatiles (for example, acetic acid, water, etc.) by-produced in the final stage of the condensation.

スラリー重合法とは、熱交換流体の存在下で反応させる方法であって、固体生成物は熱交換媒質中に懸濁した状態で得られる。   The slurry polymerization method is a method of reacting in the presence of a heat exchange fluid, and the solid product is obtained in a state suspended in a heat exchange medium.

溶融アシドリシス法およびスラリー重合法の何れの場合においても、液晶ポリマーを製造する際に使用する重合性単量体成分は、ヒドロキシル基および/またはアミノ基をアシル化した変性形態、すなわち低級アシル化物として反応に供することもできる。低級アシル基は炭素原子数2〜5のものが好ましく、炭素原子数2または3のものがより好ましい。特に好ましくは前記単量体のアセチル化物を反応に用いる方法が挙げられる。   In both cases of the melt acidification method and the slurry polymerization method, the polymerizable monomer component used in producing the liquid crystal polymer is a modified form in which hydroxyl groups and / or amino groups are acylated, that is, as a lower acylated product. It can also be used for the reaction. The lower acyl group preferably has 2 to 5 carbon atoms, more preferably 2 or 3 carbon atoms. Particularly preferred is a method using an acetylated product of the monomer in the reaction.

単量体のアシル化物は、別途アシル化して予め合成したものを用いてもよいし、液晶ポリマーの製造時に単量体に無水酢酸等のアシル化剤を加えて反応系内で生成せしめることもできる。   The acylated product of the monomer may be prepared by separately acylating and synthesized in advance, or it may be generated in the reaction system by adding an acylating agent such as acetic anhydride to the monomer during the production of the liquid crystal polymer. it can.

溶融アシドリシス法またはスラリー重合法の何れの場合においても反応時、必要に応じて触媒を用いてもよい。   In any case of the melt acidification method or the slurry polymerization method, a catalyst may be used as needed during the reaction.

触媒の具体例としては、ジアルキルスズオキシド(たとえばジブチルスズオキシド)、ジアリールスズオキシドなどの有機スズ化合物;三酸化アンチモン;二酸化チタン;アルコキシチタンシリケート、チタンアルコキシドなどの有機チタン化合物;カルボン酸のアルカリまたはアルカリ土類金属塩(たとえば酢酸カリウム);無機酸塩類(たとえば硫酸カリウム);ルイス酸(例えば三フッ化硼素);ハロゲン化水素(例えば塩化水素)などの気体状酸触媒などが挙げられる。   Specific examples of the catalyst include organotin compounds such as dialkyltin oxide (for example, dibutyltin oxide) and diaryltin oxide; antimony trioxide; titanium dioxide; organotitanium compounds such as alkoxytitanium silicate and titanium alkoxide; alkali or alkali of carboxylic acid Examples include earth metal salts (for example, potassium acetate); inorganic acid salts (for example, potassium sulfate); Lewis acid (for example, boron trifluoride); gaseous acid catalysts such as hydrogen halide (for example, hydrogen chloride).

触媒の使用割合は、通常モノマー重量に対して10〜1000ppm、好ましくは20〜200ppmである。   The ratio of the catalyst used is usually 10 to 1000 ppm, preferably 20 to 200 ppm, based on the monomer weight.

このような重縮合反応によって得られた液晶ポリマーは、それぞれ溶融状態で重合反応槽より抜き出された後に、ペレット状、フレーク状、または粉末状に加工される。   The liquid crystal polymers obtained by such a polycondensation reaction are each extracted from the polymerization reaction tank in a molten state, and then processed into pellets, flakes, or powders.

なお、ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマーは、それらの性質を損なわない範囲で、それぞれポリ乳酸樹脂および液晶ポリマー以外のポリマーや、粒子、難燃剤、帯電防止剤等の添加物を添加したものを配合に供してもよい。これらの添加物のポリ乳酸樹脂および液晶ポリマーに対する配合量は、ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマー100重量部に対して、それぞれ0.1〜20重量部までとする。   In addition, polylactic acid resin and liquid crystal polymer are blended with polymers other than polylactic acid resin and liquid crystal polymer, and those with additives such as particles, flame retardant, antistatic agent, etc., as long as their properties are not impaired. May be provided. The blending amount of these additives with respect to the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer is 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法は、
1)ポリ乳酸樹脂、およびポリ乳酸樹脂100重量部に対して7〜50重量部の液晶ポリマーを配合し、170〜250℃の温度下で溶融混練してポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーとを含む組成物を得る工程、
2)工程1)で得られた組成物を溶融加工して、成形品を得る工程、および、
3)工程2)で得られた成形品を102〜140℃の温度下で5〜55分間加熱処理する工程、
を含むものであるが、好ましくは、上記製造方法において、工程1)において得られる組成物が、該組成物を溶融加工して127(縦)×12.7(横)×3.2(厚み)mmの短冊状試験片に成形し、該試験片を、110℃の温度下で30分間加熱処理した場合の、下記式で表される収縮率が1%未満である組成物であることを特徴とする:
収縮率(%)=[加熱前の縦方向の長さ(mm)−加熱後の縦方向の長さ(mm)]
/加熱前の縦方向の長さ(mm)×100。
The method for producing the polylactic acid resin composition molded article of the present invention comprises:
1) A composition comprising a polylactic acid resin and 7 to 50 parts by weight of a liquid crystal polymer with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin and melt-kneaded at a temperature of 170 to 250 ° C. Obtaining a product,
2) A step of melt-processing the composition obtained in step 1) to obtain a molded product, and
3) A step of heat-treating the molded product obtained in step 2) at a temperature of 102 to 140 ° C. for 5 to 55 minutes,
Preferably, in the above production method, the composition obtained in step 1) is melt processed to 127 (length) × 12.7 (width) × 3.2 (thickness) mm. It is a composition having a shrinkage ratio represented by the following formula of less than 1% when the test piece is heat-treated at a temperature of 110 ° C. for 30 minutes. To:
Shrinkage rate (%) = [length in the vertical direction before heating (mm) −length in the vertical direction after heating (mm)]
/ Longitudinal length before heating (mm) × 100.

ポリ乳酸樹脂を単独で成形加工した場合、その成形品は加熱によって収縮するという問題があり、例えば上記と同じ形状の試験片を作成した場合、収縮率は2〜5%と高いものであるため、耐熱用途への成形品に適さないものであった。   When a polylactic acid resin is molded alone, there is a problem that the molded product shrinks by heating. For example, when a test piece having the same shape as described above is prepared, the shrinkage rate is as high as 2 to 5%. It was not suitable for molded products for heat-resistant applications.

一方、本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法により得られた本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品は、加熱による収縮が著しく抑制され、寸法精度の優れた成形品を提供することができるものである。   On the other hand, the polylactic acid resin composition molded product of the present invention obtained by the method for producing a molded product of the polylactic acid resin composition of the present invention is to provide a molded product that is remarkably suppressed from shrinkage due to heating and has excellent dimensional accuracy. Is something that can be done.

上記の収縮率は1%未満であるのが好ましく、0.8%未満であるのがより好ましく、0.5%未満であるのがさらに好ましい。   The shrinkage ratio is preferably less than 1%, more preferably less than 0.8%, and even more preferably less than 0.5%.

また、本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品は、上述の短冊状試験片について、加熱前の荷重たわみ温度(T1)と加熱後の荷重たわみ温度(T2)とを測定した結果、両者の比(T2/T1)が1.3以上、好ましくは1.5以上、さらに好ましくは1.6以上である。これは、ポリ乳酸樹脂組成物を溶融加工して成形品とした後に加熱処理を施こすことによって、荷重たわみ温度が大幅に向上したことを示すものである。(T2/T1)の上限は2.5程度である。   Moreover, the polylactic acid resin composition molded article of the present invention was measured for the above-mentioned strip-shaped test piece by measuring the deflection temperature under load (T1) before heating and the deflection temperature under load (T2) after heating. (T2 / T1) is 1.3 or more, preferably 1.5 or more, more preferably 1.6 or more. This shows that the deflection temperature under load was significantly improved by subjecting the polylactic acid resin composition to a heat treatment after being melt-processed into a molded product. The upper limit of (T2 / T1) is about 2.5.

短冊状試験片の加熱後の荷重たわみ温度(T2)は、70℃以上、好ましくは80℃以上、より好ましくは90℃以上に向上し、成形後加熱処理を施すことによって、実用レベルまで耐熱性が向上し、耐熱用途の成形品に適用できるものとなる。T2の上限は150℃程度である。   The deflection temperature (T2) after heating of the strip-shaped test piece is improved to 70 ° C. or higher, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher. It can be applied to molded products for heat-resistant applications. The upper limit of T2 is about 150 ° C.

一方、ポリ乳酸樹脂を単独で成形加工した場合、その成形品を単独で加熱処理しても、T2/T1は1.2程度と荷重たわみ温度はそれほど向上せず、加熱後の荷重たわみ温度(T2)も65℃程度と耐熱用途への使用に難のあるものである。   On the other hand, when the polylactic acid resin is molded alone, even if the molded product is heated alone, T2 / T1 is about 1.2, and the deflection temperature under load does not improve so much. T2) is also about 65 ° C., which is difficult to use for heat resistant applications.

以下、本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法について説明する。
本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法においては、まず、工程1)において、上述したポリ乳酸樹脂に、ポリ乳酸樹脂100重量部に対して7〜50重量部の液晶ポリマーを配合し、170〜250℃の温度下で溶融混練して、ポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーとを含む組成物を得る。
Hereinafter, the manufacturing method of the polylactic acid resin composition molded article of the present invention will be described.
In the method for producing a polylactic acid resin composition molded article of the present invention, first, in step 1), 7 to 50 parts by weight of a liquid crystal polymer is blended with the polylactic acid resin described above with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin. The composition containing a polylactic acid resin and a liquid crystal polymer is obtained by melt-kneading at a temperature of 170 to 250 ° C.

ポリ乳酸樹脂100重量部に対する液晶ポリマーの配合量は、7〜50重量部であり、好ましくは8〜45重量部であり、より好ましくは10〜43重量部であり、さらに好ましくは11〜25重量部であるのが良い。   The compounding amount of the liquid crystal polymer with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin is 7 to 50 parts by weight, preferably 8 to 45 parts by weight, more preferably 10 to 43 parts by weight, and further preferably 11 to 25 parts by weight. Good part.

ポリ乳酸樹脂100重量部に対する液晶ポリマーの配合量が7重量部を下回ると、得られるポリ乳酸樹脂組成物成形品の収縮抑制効果および耐熱性向上効果が十分に望めない。液晶ポリマーの配合量が50重量部を上回ると、バイオマスの利用量が低下し、大気中の二酸化炭素濃度上昇抑制に貢献するポリマーを提供するという本発明の趣旨から逸脱することとなる。   When the blending amount of the liquid crystal polymer with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin is less than 7 parts by weight, the shrinkage suppressing effect and the heat resistance improving effect of the obtained polylactic acid resin composition molded product cannot be sufficiently expected. When the blending amount of the liquid crystal polymer exceeds 50 parts by weight, the amount of biomass used decreases, which departs from the gist of the present invention to provide a polymer that contributes to the suppression of the increase in carbon dioxide concentration in the atmosphere.

溶融混練温度が170℃を下回ると、混練時に攪拌モーターへの負荷が大きくなり混練機を破損してしまうおそれがあり、また、たとえ混練が可能であったとしても液晶ポリマー相の分散が不均一となる傾向がある。一方、溶融混練温度が250℃を超えると、ポリ乳酸の分解が顕著となり、十分な性能が得られなくなる傾向がある。   If the melt kneading temperature is lower than 170 ° C., the load on the stirring motor may increase during kneading and the kneader may be damaged, and even if kneading is possible, the dispersion of the liquid crystal polymer phase is not uniform. Tend to be. On the other hand, when the melt kneading temperature exceeds 250 ° C., the decomposition of polylactic acid becomes remarkable, and there is a tendency that sufficient performance cannot be obtained.

工程1)のポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーの溶融混練に際しては、バンバリーミキサー、ニーダー、一軸もしくは二軸押出し機などの混練機が使用される。例えば、二軸押出し機を用いた場合などは、比エネルギー(吐出量あたりの押出機仕事量(kW・h/kg))0.1〜0.25で、ベントポートを真空にしながら行うのがよいが、これに限らず、不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。   In the melt kneading of the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer in step 1), a kneading machine such as a Banbury mixer, a kneader, a single screw or a twin screw extruder is used. For example, when a twin screw extruder is used, it is performed while the vent port is evacuated at a specific energy (extruder work amount per discharge amount (kW · h / kg)) of 0.1 to 0.25. However, the present invention is not limited to this, and it may be performed in an inert gas atmosphere.

このように溶融混練して得られたポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーとを含む組成物は、ペレット状、フレーク状、または粉末状に加工された後、次いで工程2)に供される。   The composition containing the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer thus obtained by melt-kneading is processed into a pellet, flake, or powder, and then subjected to step 2).

工程2)は工程1)で得られた組成物を溶融加工して、成形品を得る工程である。工程2)においては、従来公知の溶融加工法、例えば200〜250℃の温度での射出成形によって所望の形状・大きさの固体形態の成形品とされ、次いで工程3)に供される。   Step 2) is a step in which the composition obtained in step 1) is melt processed to obtain a molded product. In step 2), a molded product in a solid form having a desired shape and size is obtained by a conventionally known melt processing method, for example, injection molding at a temperature of 200 to 250 ° C., and then subjected to step 3).

工程3)は工程2)で得られた成形品を102〜140℃の温度下で5〜55分間加熱処理する工程である。かかる加熱処理工程では、上記で溶融加工された所望の形状・サイズの固体形態の成形品を、その固体形態が維持されるように102〜140℃の温度下で5〜55分間加熱処理する。加熱温度は、好ましくは102〜130℃、より好ましくは102〜120℃であるのが良い。加熱時間は、好ましくは10〜50分間、より好ましくは15〜45分間であるのが良い。加熱温度が102℃あるいは加熱時間が5分を下回ると、加熱による耐熱性向上効果が十分に発揮されず、また、加熱温度が140℃あるいは加熱時間が55分を上回ると、溶融または分解するおそれがある。   Step 3) is a step of heat-treating the molded product obtained in step 2) at a temperature of 102 to 140 ° C. for 5 to 55 minutes. In such a heat treatment step, the solid-form molded product having a desired shape and size melt-processed as described above is heat-treated at a temperature of 102 to 140 ° C. for 5 to 55 minutes so that the solid form is maintained. The heating temperature is preferably 102 to 130 ° C, more preferably 102 to 120 ° C. The heating time is preferably 10 to 50 minutes, more preferably 15 to 45 minutes. When the heating temperature is 102 ° C. or the heating time is less than 5 minutes, the effect of improving heat resistance by heating is not sufficiently exhibited, and when the heating temperature is 140 ° C. or the heating time exceeds 55 minutes, it may be melted or decomposed. There is.

工程3)の加熱処理は、オーブンなどの加熱手段を用いて行われ、常圧下または減圧下のいずれの条件下であってもよく、好ましくは不活性ガス雰囲気下で行うのがよい。   The heat treatment in step 3) is performed using a heating means such as an oven, and may be performed under normal pressure or under reduced pressure, preferably in an inert gas atmosphere.

以上のように、ポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーを溶融混練して得られた組成物を溶融加工して成形品とした後、加熱処理を施すことによって、得られるポリ乳酸樹脂組成物成形品は、加熱による収縮が抑制されると共に耐熱性が大幅に向上するものである。これは、ポリ乳酸樹脂を単独で成形加工した成形品を加熱処理した場合に比べて飛躍的に優れるものである。   As mentioned above, after melt-kneading the composition obtained by melt-kneading the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer to form a molded article, the polylactic acid resin composition molded article obtained by performing heat treatment is The shrinkage due to heating is suppressed and the heat resistance is greatly improved. This is significantly superior to the case where a molded product obtained by molding a polylactic acid resin alone is heat-treated.

本発明の製造方法の工程1)および/または工程2)において、ポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーの相溶性を向上させる目的で、ポリ乳酸樹脂100重量部に対して、さらに0.5〜10重量部、好ましくは1〜5重量部の相溶化剤を配合してもよい。   In step 1) and / or step 2) of the production method of the present invention, for the purpose of improving the compatibility between the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer, 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin. Preferably, 1 to 5 parts by weight of a compatibilizer may be added.

相溶化剤の配合量が0.5重量部より少ないと、十分な相溶性向上効果が得られず、10重量部を上回ると、工程1)により得られるポリ乳酸樹脂組成物の溶融粘度が著しく増加し流動性が低下する傾向がある。   When the compounding amount of the compatibilizer is less than 0.5 parts by weight, a sufficient compatibility improving effect cannot be obtained, and when it exceeds 10 parts by weight, the melt viscosity of the polylactic acid resin composition obtained by step 1) is remarkably high. There is a tendency to increase and decrease fluidity.

なお、本明細書および特許請求の範囲において、相溶化剤とは、ブレンドポリマーを構成する各ポリマーの相の界面に局在し、それらの相間の界面張力を低下させる機能を有するものをいう。   In the present specification and claims, the compatibilizing agent means one having a function of localizing at the interface between phases of each polymer constituting the blend polymer and reducing the interfacial tension between these phases.

相溶化剤の好ましい例としては、カルボキシル基反応性化合物、カルボキシル基、エポキシ基もしくは酸無水物基などを有するポリマーなどを挙げることができる。   Preferable examples of the compatibilizing agent include a carboxyl group-reactive compound, a polymer having a carboxyl group, an epoxy group or an acid anhydride group.

本発明において、相溶化剤として使用されるカルボキシル基反応性化合物としては、ポリ乳酸樹脂のカルボキシル末端基と反応性のある化合物であれば特に限定されるものではないが、ポリ乳酸樹脂の熱分解や加水分解などで生成する酸性低分子化合物のカルボキシル基とも反応性を有するものであればより好ましく、熱分解により生成する酸性低分子化合物のヒドロキシル基末端基とも反応性を有する化合物であることがより好ましい。   In the present invention, the carboxyl group-reactive compound used as the compatibilizer is not particularly limited as long as it is a compound reactive with the carboxyl end group of the polylactic acid resin, but the thermal decomposition of the polylactic acid resin is not limited. It is more preferable if it is reactive with the carboxyl group of the acidic low molecular compound produced by hydrolysis or the like, and it is also a compound reactive with the hydroxyl group end group of the acidic low molecular compound produced by thermal decomposition. More preferred.

このようなカルボキシル基反応性化合物としては、ビスフェノールA、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロカテコール、ビスフェノールF、サリゲニン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、ビスフェノールS、トリヒドロキシ−ジフェニルジメチルメタン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、1,5−ジヒドロキシナフタレン、カシューフェノール、2,2,5,5−テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン等のビスフェノール−グリシジルエーテル系エポキシ化合物、フタル酸グリシジルエステル等のグリシジルエステル系エポキシ化合物、N−グリシジルアニリン等のグリシジルアミン系エポキシ化合物、グリシジルイミド化合物、脂環式エポキシ化合物、2つ以上のエポキシ基を含有する多官能エポキシ化合物、2,2’−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2’−p−フェニレンビス(2−オキサゾリン)などのオキサゾリン化合物、オキサジン化合物、N,N’−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、2,6,2’,6’−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド、ポリカルボジイミドなどのカルボジイミド化合物、エポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、水酸基、メルカプト基、ウレイド基の中から選ばれた少なくとも1種の官能基を有するアルコキシシランなどの有機シラン化合物などから選ばれる少なくとも一種の化合物を使用することが好ましく、なかでも多官能エポキシ化合物、エポキシ基、イソシアネート基を有する有機シラン化合物、カルボジイミド化合物が好ましく、特に好ましくは多官能エポキシ化合物、カルボジイミド化合物である。上記カルボキシル基反応性化合物は、一種または二種以上の化合物を任意に選択して使用することができる。   Examples of such carboxyl group-reactive compounds include bisphenol A, resorcinol, hydroquinone, pyrocatechol, bisphenol F, saligenin, 1,3,5-trihydroxybenzene, bisphenol S, trihydroxy-diphenyldimethylmethane, 4,4 ′. -Bisphenol-glycidyl ether type epoxy compounds such as dihydroxybiphenyl, 1,5-dihydroxynaphthalene, cashew phenol, 2,2,5,5-tetrakis (4-hydroxyphenyl) hexane, glycidyl ester type epoxy such as glycidyl phthalate Compounds, glycidylamine epoxy compounds such as N-glycidylaniline, glycidylimide compounds, alicyclic epoxy compounds, polyfunctional epoxy compounds containing two or more epoxy groups, 2 Oxazoline compounds such as 2′-m-phenylenebis (2-oxazoline) and 2,2′-p-phenylenebis (2-oxazoline), oxazine compounds, N, N′-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide, At least one functional group selected from carbodiimide compounds such as 2,6,2 ′, 6′-tetraisopropyldiphenylcarbodiimide, polycarbodiimide, epoxy group, amino group, isocyanate group, hydroxyl group, mercapto group, and ureido group It is preferable to use at least one kind of compound selected from organic silane compounds such as alkoxysilanes having a polyvalent epoxy compound, an epoxy group, an organic silane compound having an isocyanate group, and a carbodiimide compound. Multifunctional Epoxy compounds, carbodiimide compounds. As the carboxyl group-reactive compound, one or more compounds can be arbitrarily selected and used.

また、予めこれらの相溶化剤として使用されるカルボキシル基反応性化合物に、乳酸および/または液晶ポリマーを構成するカルボキシル基を有する化合物を反応させた形態で配合に供してもよい。   Moreover, you may use for a mixing | blending in the form with which the carboxyl group-reactive compound used as these compatibilizing agents was made to react with the compound which has a carboxyl group which comprises lactic acid and / or a liquid crystal polymer.

本発明において相溶化剤として使用される、カルボキシル基、エポキシ基もしくは酸無水物基などを有するポリマーとしては、エチレン/(メタ)アクリル酸グリシジル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸エチル−g−無水マレイン酸共重合体、(「g」はグラフトを表わす、以下同じ)、エチレン/(メタ)アクリル酸グリシジル−g−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸エチル/無水マレイン酸共重合体−g−(メタ)アクリル酸メチル共重合体、二重結合を有する高分子の二重結合部をエポキシ化したエポキシ基含有高分子化合物、ノボラック型フェノール樹脂にエピクロルヒドリンを反応させたノボラック型エポキシ樹脂などを挙げることができる。   Examples of the polymer having a carboxyl group, an epoxy group or an acid anhydride group used as a compatibilizing agent in the present invention include ethylene / (meth) acrylate glycidyl copolymer, ethylene / ethyl (meth) acrylate-g. -Maleic anhydride copolymer ("g" represents graft, the same applies hereinafter), ethylene / glycidyl (meth) acrylate-g-methyl (meth) acrylate copolymer, ethylene / ethyl (meth) acrylate / Maleic anhydride copolymer-g- (meth) acrylic acid methyl copolymer, an epoxy group-containing polymer compound obtained by epoxidizing a double bond part of a polymer having a double bond, epichlorohydrin to a novolac type phenol resin A reacted novolac type epoxy resin can be used.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法においては、必要により、工程1)および/または工程2)において、更に無機充填材および/または有機充填材を配合してもよい。   In the method for producing a molded product of the polylactic acid resin composition of the present invention, an inorganic filler and / or an organic filler may be further blended in step 1) and / or step 2) if necessary.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法において配合してもよい、無機充填材および/または有機充填材としては、たとえばガラス繊維、シリカアルミナ繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、アラミド繊維、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ドロマイト、クレイ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスバルーン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、および酸化チタンからなる群から選択される1種以上が挙げられる。これらの中では、ガラス繊維が物性とコストのバランスが優れている点で好ましい。   Examples of the inorganic filler and / or organic filler that may be blended in the method for producing a molded article of the polylactic acid resin composition of the present invention include, for example, glass fiber, silica alumina fiber, alumina fiber, carbon fiber, and potassium titanate fiber. , Aluminum borate fiber, aramid fiber, talc, mica, graphite, wollastonite, dolomite, clay, glass flake, glass beads, glass balloon, calcium carbonate, barium sulfate, and titanium oxide The above is mentioned. In these, glass fiber is preferable at the point which the balance of a physical property and cost is excellent.

無機充填材および/または有機充填材の配合量は、ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマーの合計量100重量部に対して、0.1〜200重量部、好ましくは1〜100重量であるのがよい。   The blending amount of the inorganic filler and / or the organic filler is 0.1 to 200 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法においては、必要により、工程1)および/または工程2)において、ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマー以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、さらに他の樹脂成分を配合してもよい。他の樹脂成分としては、たとえばポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、およびその変性物、ならびにポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなどの熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。   In the method for producing a molded product of the polylactic acid resin composition of the present invention, if necessary, in the step 1) and / or step 2), in addition to the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer, further within the range not impairing the object of the present invention. You may mix | blend another resin component. Examples of other resin components include polyamides, polyesters, polyacetals, polyphenylene ethers and modified products thereof, and thermoplastic resins such as polysulfone, polyethersulfone, polyetherimide, and polyamideimide, phenol resins, epoxy resins, and polyimide resins. And other thermosetting resins.

他の樹脂成分は、単独で、あるいは2種以上を組み合わせて配合することができる。他の樹脂成分の配合量は、ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマーの合計量100重量部に対して0.1〜100重量部、好ましくは0.1〜80重量部となる範囲で配合するのが良い。   Other resin components can be blended alone or in combination of two or more. The compounding amount of the other resin component is 0.1 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer. .

また本発明のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法においては、工程1)および/または工程2)において、ポリ乳酸樹脂の結晶核の形成を促進する結晶核剤を添加することができる。   In the method for producing a polylactic acid resin composition molded article of the present invention, a crystal nucleating agent that promotes the formation of crystal nuclei of the polylactic acid resin can be added in step 1) and / or step 2).

本発明で使用される結晶核剤としては、一般にポリマーの結晶核剤として用いられるものを特に制限なく用いることができ、無機系結晶核剤および有機系結晶核剤のいずれも使用することができる。無機系結晶核剤の具体例としては、タルク、カオリナイト、モンモリロナイト、合成マイカ、クレー、ゼオライト、シリカ、グラファイト、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、硫化カルシウム、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ネオジウムおよびフェニルホスホネートの金属塩などを挙げることができる。これらの無機系結晶核剤は、組成物中での分散性を高めるために、有機物で修飾されていることが好ましい。無機系結晶核剤の平均粒径は10μm以下が好ましく、5μm以下がさらに好ましく、3μm以下が特に好ましい。有機系結晶核剤の具体例としては、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸カルシウム、安息香酸マグネシウム、安息香酸バリウム、テレフタル酸リチウム、テレフタル酸ナトリウム、テレフタル酸カリウム、シュウ酸カルシウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、ミリスチン酸カルシウム、オクタコサン酸ナトリウム、オクタコサン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、トルイル酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム、サリチル酸亜鉛、アルミニウムジベンゾエート、カリウムジベンゾエート、リチウムジベンゾエート、ナトリウムβ−ナフタレート、ナトリウムシクロヘキサンカルボキシレートなどの有機カルボン酸金属塩、p−トルエンスルホン酸ナトリウム、スルホイソフタル酸ナトリウムなどの有機スルホン酸塩、ラウリン酸アミド、ステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、トリメシン酸トリス(t−ブチルアミド)、テレフタル酸ジアニリドなどの有機カルボン酸アミド、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプロピレン、ポリブテン、ポリ−4−メチルペンテン、ポリ−3−メチルブテン−1、ポリビニルシクロアルカン、ポリビニルトリアルキルシラン、高融点ポリ乳酸などのポリマー、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸コポリマーのナトリウム塩、スチレン−無水マレイン酸コポリマーのナトリウム塩などのカルボキシル基を有する重合体のナトリウム塩またはカリウム塩(いわゆるアイオノマー)、ベンジリデンソルビトールおよびその誘導体、ナトリウム−2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートなどのリン化合物金属塩、および2,2−メチルビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ナトリウムなどを挙げることができる。   As the crystal nucleating agent used in the present invention, those generally used as a polymer crystal nucleating agent can be used without particular limitation, and both inorganic crystal nucleating agents and organic crystal nucleating agents can be used. . Specific examples of inorganic crystal nucleating agents include talc, kaolinite, montmorillonite, synthetic mica, clay, zeolite, silica, graphite, carbon black, zinc oxide, magnesium oxide, titanium oxide, calcium sulfide, boron nitride, calcium carbonate, Examples thereof include metal salts of barium sulfate, aluminum oxide, neodymium oxide and phenylphosphonate. These inorganic crystal nucleating agents are preferably modified with an organic substance in order to enhance dispersibility in the composition. The average particle size of the inorganic crystal nucleating agent is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and particularly preferably 3 μm or less. Specific examples of organic crystal nucleating agents include sodium benzoate, potassium benzoate, lithium benzoate, calcium benzoate, magnesium benzoate, barium benzoate, lithium terephthalate, sodium terephthalate, potassium terephthalate, calcium oxalate , Sodium laurate, potassium laurate, sodium myristate, potassium myristate, calcium myristate, sodium octacosanoate, calcium octacosanoate, sodium stearate, potassium stearate, lithium stearate, calcium stearate, magnesium stearate, stearic acid Barium, sodium montanate, calcium montanate, sodium toluate, sodium salicylate, potassium salicylate, zinc salicylate, aluminum Organic carboxylic acid metal salts such as minium dibenzoate, potassium dibenzoate, lithium dibenzoate, sodium β-naphthalate, sodium cyclohexanecarboxylate, organic sulfonates such as sodium p-toluenesulfonate, sodium sulfoisophthalate, lauric acid amide , Stearic acid amide, ethylene bis lauric acid amide, ethylene bis stearic acid amide, palmitic acid amide, hydroxy stearic acid amide, erucic acid amide, trimesic acid tris (t-butylamide), organic carboxylic acid amides such as terephthalic acid dianilide, low Density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene, polyisopropylene, polybutene, poly-4-methylpentene, poly-3-methylbutene-1, polyvinyl Sodium or potassium salt of a polymer having a carboxyl group such as a polymer such as loalkane, polyvinyltrialkylsilane, high melting point polylactic acid, sodium salt of ethylene-acrylic acid or methacrylic acid copolymer, sodium salt of styrene-maleic anhydride copolymer (So-called ionomers), benzylidene sorbitol and derivatives thereof, phosphorus compound metal salts such as sodium-2,2′-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate, and 2,2-methylbis (4,6 -Di-t-butylphenyl) sodium and the like.

本発明の製造方法において使用する結晶核剤としては、上記に例示したもののなかでも、特にタルク、有機カルボン酸金属塩および有機カルボン酸アミドから選択された少なくとも1種が好ましい。好ましいタルクとしては、平均粒径0.5〜7μmであり、かつ燃焼時の損失分を除いた成分中のSiOとMgOの割合が93重量%以上であるタルクを挙げることができる。結晶核剤は、1種または2種以上を併用してもよい。 As the crystal nucleating agent used in the production method of the present invention, at least one selected from talc, organic carboxylic acid metal salts and organic carboxylic acid amides is preferable among those exemplified above. Preferable talc includes talc having an average particle size of 0.5 to 7 μm and a ratio of SiO 2 and MgO in the component excluding a loss during combustion of 93% by weight or more. The crystal nucleating agent may be used alone or in combination of two or more.

結晶核剤の配合量は、ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマーの合計量100重量部に対して、0.01〜30重量部が好ましく、0.05〜20重量部がより好ましく、0.1〜15重量部が特に好ましい。   The compounding amount of the crystal nucleating agent is preferably 0.01 to 30 parts by weight, more preferably 0.05 to 20 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer. Part by weight is particularly preferred.

以上説明した、相溶化剤、無機充填材および/または有機充填材、他の樹脂成分および結晶核剤は、工程1)において、ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマーと共に、バンバリーミキサー、ニーダー、一軸もしくは二軸押出し機などを用いて溶融混練することによってポリ乳酸樹脂組成物に配合してもよく、あるいは、工程2)においてポリ乳酸樹脂および液晶ポリマーを含む組成物を溶融加工する際に配合してもよい。   The compatibilizer, inorganic filler and / or organic filler, other resin component and crystal nucleating agent described above are combined with the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer in step 1), together with a Banbury mixer, kneader, uniaxial or biaxial. You may mix | blend with a polylactic acid resin composition by melt-kneading using an extruder etc., or you may mix | blend when melt-processing the composition containing a polylactic acid resin and a liquid crystal polymer in process 2). .

本発明の製造方法により得られたポリ乳酸樹脂組成物成形品は、加熱による収縮が抑制され、かつ耐熱性が優れることから、機械部品、電気・電子部品、建築・土木部材、家庭・事務用品、家具用部品および日用品など各種用途に利用することができる。特に、コネクター、リレー、スイッチなどの電気・電子部品、コンピューター関連部品、モーター部品、カメラ、時計などの光学機器、精密機械関連部品等の、加熱下での寸法精度が求められる用途に好適である。   The polylactic acid resin composition molded article obtained by the production method of the present invention is suppressed in shrinkage due to heating and has excellent heat resistance, so that it is a mechanical part, electrical / electronic part, building / civil engineering member, household / office supplies. It can be used for various purposes such as furniture parts and daily necessities. It is particularly suitable for applications that require dimensional accuracy under heating, such as electrical / electronic parts such as connectors, relays and switches, computer-related parts, motor parts, optical equipment such as cameras and watches, precision machine-related parts, etc. .

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to a following example.

実施例および比較例において、ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマーは、以下のものを使用した。
ポリ乳酸樹脂:ネイチャーワークス社製ポリL−乳酸、IngeoTM3001D(数平均分子量76000、重量平均分子量146000、結晶融解温度169℃)。
液晶ポリマー:上野製薬株式会社製芳香族液晶ポリエステル(パラヒドロキシ安息香酸/6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸/ハイドロキノン/テレフタル酸共重合体、結晶融解温度220℃)。
In the examples and comparative examples, the following were used as the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer.
Polylactic acid resin: NatureWorks Co. polylactic L- lactic acid, Ingeo TM 3001D (number average molecular weight 76000, weight average molecular weight 146,000, crystalline melting temperature 169 ° C.).
Liquid crystal polymer: Aromatic liquid crystal polyester (parahydroxybenzoic acid / 6-hydroxy-2-naphthoic acid / hydroquinone / terephthalic acid copolymer, crystal melting temperature 220 ° C.) manufactured by Ueno Pharmaceutical Co., Ltd.

(収縮率の測定)
加熱前の試験片の縦方向の長さ[D1]、および加熱後の試験片の縦方向の長さ[D2]をそれぞれ測定し、下記式にて算出した。
収縮率(%)=[加熱前の縦方向の長さ(mm)−加熱後の縦方向の長さ(mm)]
/加熱前の縦方向の長さ(mm)×100
(Measurement of shrinkage rate)
The length [D1] of the test piece before heating and the length [D2] of the test piece after heating were measured and calculated by the following equations.
Shrinkage rate (%) = [length in the vertical direction before heating (mm) −length in the vertical direction after heating (mm)]
/ Longitudinal length before heating (mm) × 100

(荷重たわみ温度の測定)
ASTM D648に準拠し、荷重1.82MPa、昇温速度2℃/分で測定した。
(Measurement of deflection temperature under load)
According to ASTM D648, the load was 1.82 MPa and the temperature increase rate was 2 ° C./min.

(引張強度および伸び)
INSTRON5567(インストロンジャパン カンパニイリミテッド社製万能試験機)を用いて、スパン間距離64mm、引っ張り速度5mm/minで測定した。
(Tensile strength and elongation)
Using an INSTRON 5567 (universal testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited), the distance between spans was 64 mm and the tensile speed was 5 mm / min.

(曲げ強度)
3点曲げ試験をINSTRON5567(インストロンジャパン カンパニイリミテッド社製万能試験機)を用いて、スパン間距離50mm、圧縮速度1.3mm/minで行った。
(Bending strength)
A three-point bending test was performed using an INSTRON 5567 (universal testing machine manufactured by Instron Japan Company Limited) at a span distance of 50 mm and a compression speed of 1.3 mm / min.

(曲げ弾性率)
ASTM D790に準拠して測定した。
(Flexural modulus)
Measured according to ASTM D790.

(Izod衝撃強度)
ASTM D256に準拠して測定した。
(Izod impact strength)
Measured according to ASTM D256.

(実施例1)
ポリ乳酸樹脂27.0g、液晶ポリマー3.0gを混合し、80℃で10時間減圧乾燥した。この乾燥物を株式会社池貝社製二軸押出機PM30を使用し、シリンダー温度220℃で、スクリュー回転速度150rpmで混練しながら押し出し、ポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーとを含む組成物を作成した。
Example 1
27.0 g of polylactic acid resin and 3.0 g of a liquid crystal polymer were mixed and dried under reduced pressure at 80 ° C. for 10 hours. This dried product was extruded using a twin screw extruder PM30 manufactured by Ikegai Co., Ltd. while kneading at a cylinder temperature of 220 ° C. and a screw rotation speed of 150 rpm to prepare a composition containing a polylactic acid resin and a liquid crystal polymer.

次いで、この組成物を、型締め圧110トンの射出成形機(日精樹脂工業株式会社製 UH1000−110)を用いてシリンダ温度240℃、金型温度40℃で射出成形し、127×12.7×3.2mmの短冊状試験片A(未加熱処理試験片)を作成した。   Subsequently, this composition was injection-molded at a cylinder temperature of 240 ° C. and a mold temperature of 40 ° C. using an injection molding machine (manufactured by Nissei Plastic Industry Co., Ltd. UH1000-110) having a clamping pressure of 110 tons, 127 × 12.7. A 3.2 mm strip test piece A (unheated test piece) was prepared.

次いで、試験片Aを、オーブンにより110℃で30分間加熱処理し、試験片B(加熱処理試験片)を作成した。   Subsequently, the test piece A was heat-processed at 110 degreeC for 30 minute (s) by oven, and the test piece B (heat-processing test piece) was created.

得られた試験片AおよびBについて各物性を測定した。結果を表1に示す。   The physical properties of the obtained test pieces A and B were measured. The results are shown in Table 1.

(実施例2〜4、比較例1〜2)
ポリ乳酸樹脂および液晶ポリマ−の配合量を表1のとおりとした以外は実施例1と同様にして試験片AおよびBをそれぞれ作成し、各物性を測定した。結果を表1に示す。
(Examples 2-4, Comparative Examples 1-2)
Test pieces A and B were prepared in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of the polylactic acid resin and the liquid crystal polymer were as shown in Table 1, and the physical properties were measured. The results are shown in Table 1.

実施例1〜4の成形品は、いずれも収縮率が0.5%以下であり、加熱による収縮が著しく抑制されたものであった。また、加熱前後における荷重たわみ温度の比(T2/T1)が1.5以上であり、加熱による耐熱性向上効果が顕著であった。   Each of the molded products of Examples 1 to 4 had a shrinkage rate of 0.5% or less, and the shrinkage due to heating was remarkably suppressed. Moreover, the ratio (T2 / T1) of the deflection temperature under load before and after heating was 1.5 or more, and the heat resistance improvement effect by heating was remarkable.

一方、比較例1〜2の成形品は、収縮率が1%を上回るものであり、加熱による収縮が抑制されないものであり、また、加熱前後における荷重たわみ温度の比(T2/T1)も1.3未満であり、耐熱性向上効果も少ないものであった。   On the other hand, the molded products of Comparative Examples 1 and 2 have a shrinkage ratio of more than 1%, and are not inhibited from shrinkage due to heating, and the ratio of load deflection temperatures before and after heating (T2 / T1) is also 1. .3, and the effect of improving heat resistance was small.

表1

Figure 2012149122
Table 1
Figure 2012149122

Claims (10)

1)ポリ乳酸樹脂、およびポリ乳酸樹脂100重量部に対して7〜50重量部の液晶ポリマーを配合し、170〜250℃の温度下で溶融混練してポリ乳酸樹脂と液晶ポリマーとを含む組成物を得る工程、
2)工程1)で得られた組成物を溶融加工して、成形品を得る工程、および、
3)工程2)で得られた成形品を102〜140℃の温度下で5〜55分間加熱処理する工程、
を含むポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法。
1) A composition comprising a polylactic acid resin and 7 to 50 parts by weight of a liquid crystal polymer with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin and melt-kneaded at a temperature of 170 to 250 ° C. Obtaining a product,
2) A step of melt-processing the composition obtained in step 1) to obtain a molded product, and
3) A step of heat-treating the molded product obtained in step 2) at a temperature of 102 to 140 ° C. for 5 to 55 minutes,
The manufacturing method of the polylactic acid resin composition molded article containing this.
工程1)において得られる組成物が、該組成物を溶融加工して127(縦)×12.7(横)×3.2(厚み)mmの短冊状試験片に成形し、該試験片を、110℃の温度下で30分間加熱処理した場合の、下記式で表される収縮率が1%未満である組成物であることを特徴とする、請求項1記載のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法:
収縮率(%)=[加熱前の縦方向の長さ(mm)−加熱後の縦方向の長さ(mm)]
/加熱前の縦方向の長さ(mm)×100。
The composition obtained in the step 1) is melt-processed to form a strip-shaped test piece of 127 (length) × 12.7 (width) × 3.2 (thickness) mm. 2. The polylactic acid resin composition molding according to claim 1, wherein the composition has a shrinkage ratio represented by the following formula of less than 1% when heated at a temperature of 110 ° C. for 30 minutes. Product manufacturing method:
Shrinkage rate (%) = [length in the vertical direction before heating (mm) −length in the vertical direction after heating (mm)]
/ Longitudinal length before heating (mm) × 100.
該短冊状試験片を110℃の温度下で30分間加熱処理する前の荷重たわみ温度(T1)と同条件で加熱処理した後の荷重たわみ温度(T2)との比(T2/T1)が1.3以上である、請求項2記載のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法。   The ratio (T2 / T1) between the deflection temperature under load (T1) before heating the strip-shaped specimen for 30 minutes at a temperature of 110 ° C. and the deflection temperature under load (T2) after heating under the same conditions is 1. The method for producing a molded product of the polylactic acid resin composition according to claim 2, which is 3 or more. 該短冊状試験片を110℃の温度下で30分間加熱処理した後の荷重たわみ温度(T2)が70℃以上である、請求項2または3に記載のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法。   The method for producing a molded product of a polylactic acid resin composition according to claim 2 or 3, wherein a deflection temperature under load (T2) after heat-treating the strip-shaped test piece at a temperature of 110 ° C for 30 minutes is 70 ° C or more. . 液晶ポリマーが、示差走査熱量計により測定される結晶融解温度が170〜250℃であるものである、請求項1〜4のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法。   The method for producing a polylactic acid resin composition molded article according to any one of claims 1 to 4, wherein the liquid crystal polymer has a crystal melting temperature measured by a differential scanning calorimeter of 170 to 250 ° C. 液晶ポリマーが、以下の式[I]〜[IV]で示される繰返し単位により構成される液晶ポリエステルである、請求項1〜5のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法:
Figure 2012149122

Figure 2012149122

Figure 2012149122

Figure 2012149122

[ArおよびArは、それぞれ一種以上の2価の芳香族基を表し、p、q、rおよびsは各繰返し単位の液晶ポリエステル樹脂中での組成比(モル%)であり、以下の式を満たすものである:
0.4≦p/q≦2.0
2≦r≦15、および
2≦s≦15]。
The method for producing a polylactic acid resin composition molded article according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid crystal polymer is a liquid crystal polyester composed of repeating units represented by the following formulas [I] to [IV]:
Figure 2012149122

Figure 2012149122

Figure 2012149122

Figure 2012149122

[Ar 1 and Ar 2 each represent one or more divalent aromatic groups, and p, q, r, and s are composition ratios (mol%) in the liquid crystal polyester resin of each repeating unit, Which satisfies the formula:
0.4 ≦ p / q ≦ 2.0
2 ≦ r ≦ 15, and 2 ≦ s ≦ 15].
式[I]〜[IV]で表される繰返し単位の組成比が以下の式を満たすものである、請求項6記載のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法:
35≦p≦48、
35≦q≦48、
2≦r≦15、および
2≦s≦15。
The method for producing a molded product of a polylactic acid resin composition according to claim 6, wherein the composition ratio of the repeating units represented by the formulas [I] to [IV] satisfies the following formula:
35 ≦ p ≦ 48,
35 ≦ q ≦ 48,
2 ≦ r ≦ 15, and 2 ≦ s ≦ 15.
Arが、
Figure 2012149122
および/または
Figure 2012149122
であり、
Ar2が、
Figure 2012149122
および/または
Figure 2012149122
である、請求項6または7記載のポリ乳酸樹脂組成物成形品の製造方法。
Ar 1 is
Figure 2012149122
And / or
Figure 2012149122
And
Ar 2 is
Figure 2012149122
And / or
Figure 2012149122
The method for producing a molded product of the polylactic acid resin composition according to claim 6 or 7.
請求項1〜8のいずれかの方法により得られた、ポリ乳酸樹脂組成物成形品。   A polylactic acid resin composition molded article obtained by the method according to claim 1. 成形品が、電気・電子部品、コンピューター関連部品、モーター部品、または光学機器・精密機械関連部品である、請求項9記載のポリ乳酸樹脂組成物成形品。   The polylactic acid resin composition molded article according to claim 9, wherein the molded article is an electrical / electronic part, a computer-related part, a motor part, or an optical instrument / precision machine-related part.
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