JP4411522B2 - Polylactic acid composition - Google Patents

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Description

本発明は、耐熱性、耐衝撃性、柔軟性、ガスバリヤ性に優れたポリ乳酸組成物に関するものであり、更にはこの組成物からなる成形品に関する。   The present invention relates to a polylactic acid composition excellent in heat resistance, impact resistance, flexibility, and gas barrier properties, and further relates to a molded article made of this composition.

ポリ乳酸は、トウモロコシなどの天然原料から合成でき、優れた透明性、生分解性、成形性を有することから、環境調和型樹脂、とりわけ成形用樹脂として注目されているが、耐熱性や柔軟性が乏しく、脆さや加工性にも問題があることから、工業的用途が限定されているのが実情である。   Polylactic acid, which can be synthesized from natural raw materials such as corn and has excellent transparency, biodegradability, and moldability, has attracted attention as an environmentally friendly resin, especially a molding resin. However, there are problems with brittleness and workability, so the industrial use is limited.

これらの問題を改善する方法としては、例えばポリ乳酸、層状珪酸塩及びポリエチレングリコールとを含有してなる生分解性ポリエステル樹脂組成物が、機械的強度及び耐熱性に優れることが報告されている(例えば、特許文献1参照。)。   As a method for improving these problems, for example, it has been reported that a biodegradable polyester resin composition containing polylactic acid, layered silicate and polyethylene glycol is excellent in mechanical strength and heat resistance ( For example, see Patent Document 1.)

しかし、前記生分解性ポリエステル樹脂組成物は、耐熱性の点で未だ十分といえるものではなく、前記生分解性ポリエステル樹脂組成物の組成比によっては、該組成物の耐熱性の大幅な低下を引き起こす場合がある。また、該生分解性ポリエステル樹脂組成物を用いて得られる成形物の表面からポリエチレングリコールがブリードアウトする場合がある。また、   However, the biodegradable polyester resin composition is still not sufficient in terms of heat resistance, and depending on the composition ratio of the biodegradable polyester resin composition, the heat resistance of the composition may be significantly reduced. May cause. In addition, polyethylene glycol may bleed out from the surface of a molded product obtained using the biodegradable polyester resin composition. Also,

特開2002−363393号公報(請求項1、段落「0018」、「0030」)JP 2002-363393 A (Claim 1, paragraphs “0018” and “0030”)

本発明が解決しようとする課題は、耐熱性、耐衝撃性、柔軟性に優れ、成形物の表面からのブリードアウトを抑制しうるポリ乳酸組成物及びそれを用いて得られる成形物を提供することである。
An object of the present invention is to provide heat resistance, impact resistance, excellent flexibility, provides a bleed polylactic acid composition out capable to inhibit and molded product obtained by using the same from the surface of the molded product That is.

本発明者等は、従来のポリ乳酸とポリエチレングリコールとの混合物ではなく、これらを層状珪酸塩等の存在下で共重合させて得られるブロック共重合体を用いることで、ブリードアウトを抑制し、耐熱性の大幅な低下を引き起こさないポリ乳酸組成物を見出した。   The present inventors suppress the bleed out by using a block copolymer obtained by copolymerizing these in the presence of a layered silicate instead of a conventional mixture of polylactic acid and polyethylene glycol, The present inventors have found a polylactic acid composition that does not cause a significant decrease in heat resistance.

即ち、本発明は、層状珪酸塩の存在下、重量平均分子量500〜250000のポリエーテルポリオール(I)と、ラクタイド(II)又はポリ乳酸(II’)とを共重合して得られる重量平均分子量3000〜250000を有する乳酸系ブロック共重合体(IIIa)、及び、ポリ乳酸(IV)を含有してなるポリ乳酸組成物であり、好ましくは前記ポリ乳酸(IV)が酸無水物で変性されたものであり、好ましくは前記乳酸系ブロック共重合体(IIIa)と前記ポリ乳酸(IV)との重量割合が3:97〜50:50であり、好ましくはビカット軟化点温度70℃以上を有するポリ乳酸組成物である。   That is, the present invention provides a weight average molecular weight obtained by copolymerizing a polyether polyol (I) having a weight average molecular weight of 500 to 250,000 and lactide (II) or polylactic acid (II ′) in the presence of a layered silicate. A polylactic acid composition comprising lactic acid block copolymer (IIIa) having 3000-250,000 and polylactic acid (IV), preferably the polylactic acid (IV) is modified with an acid anhydride Preferably, the weight ratio of the lactic acid block copolymer (IIIa) to the polylactic acid (IV) is from 3:97 to 50:50, and preferably has a Vicat softening point temperature of 70 ° C. or higher. Lactic acid composition.

また、本発明は、カーボンナノチューブの存在下、重量平均分子量500〜250000のポリエーテルポリオール(I)と、ラクタイド(II)又はポリ乳酸(II’)とを共重合して得られる重量平均分子量3000〜250000を有する乳酸系ブロック共重合体(IIIb)、及び、ポリ乳酸(IV)を含有してなるポリ乳酸組成物であり、好ましくは前記ポリ乳酸(IV)が酸無水物で変性されたものであり、好ましくは前記乳酸系ブロック共重合体(IIIb)と前記ポリ乳酸(IV)との重量割合が3:97〜50:50であり、好ましくはビカット軟化点温度70℃以上を有するポリ乳酸組成物である。   The present invention also provides a weight average molecular weight of 3000 obtained by copolymerizing a polyether polyol (I) having a weight average molecular weight of 500 to 250,000 and lactide (II) or polylactic acid (II ′) in the presence of carbon nanotubes. A polylactic acid composition comprising lactic acid block copolymer (IIIb) having a molecular weight of ˜250,000 and polylactic acid (IV), preferably the polylactic acid (IV) modified with an acid anhydride Preferably, the weight ratio of the lactic acid block copolymer (IIIb) to the polylactic acid (IV) is 3:97 to 50:50, and preferably has a Vicat softening point temperature of 70 ° C. or higher. It is a composition.

また、本発明は前記ポリ乳酸組成物用いて得られる成形物に関するものである。   The present invention also relates to a molded product obtained using the polylactic acid composition.

本発明のポリ乳酸組成物は、耐熱性に優れ、且つブリードアウトを起こしにくく、優れた耐衝撃性、柔軟性、ガスバリヤ性を発揮できる。   The polylactic acid composition of the present invention is excellent in heat resistance and hardly causes bleed-out, and can exhibit excellent impact resistance, flexibility and gas barrier properties.

層状珪酸塩は、ポリ乳酸組成物の耐熱性、ガスバリヤ性及び機械的強度を向上させる事を目的として使用するものである。ポリ乳酸は通常結晶化が非常に遅いポリマーであり、例えば、70〜130℃に加熱した金型で成形する場合、十分に結晶化するまでに長時間かかる。また、金型の温度を室温以下に冷却した場合には、得られる成形品が非結晶のものとなってしまう。層状珪酸塩を使用してナノコンポシット化した本発明のポリ乳酸組成物は結晶化速度が速く、結晶化温度(70〜130℃)に加熱した金型で成形する場合に結晶化が十分に進行し、短時間で成形品を製造することができる。   The layered silicate is used for the purpose of improving the heat resistance, gas barrier property and mechanical strength of the polylactic acid composition. Polylactic acid is a polymer that is usually very slow to crystallize. For example, when molding with a mold heated to 70 to 130 ° C., it takes a long time to crystallize sufficiently. Further, when the temperature of the mold is cooled to room temperature or lower, the resulting molded product becomes amorphous. The polylactic acid composition of the present invention nanocomposited using a layered silicate has a high crystallization rate, and crystallization is sufficient when molded with a mold heated to a crystallization temperature (70 to 130 ° C.). It progresses and a molded article can be manufactured in a short time.

層状珪酸塩を使用しないポリ乳酸組成物の耐熱温度、即ちビカット軟化点温度は、45℃〜70℃未満であったのに対し、層状珪酸塩を添加することで70℃以上に向上でき、更には乳酸系ブロック共重合体の組成及び層状珪酸塩の種類及び含有量、成形時間等を調整することで100℃以上に向上する事が可能となる。更に層状珪酸塩を後述する乳酸系ブロック共重合体(III)の製造段階の早い時期から使用し、層状珪酸塩を分散させると、ポリ乳酸に直接層状珪酸塩をブレンドする場合に比べ効率よく微分散でき、層状珪酸塩の使用量が従来より少なくとも、優れた耐熱性を付与することができる。それに伴い、透明性の消失も抑制が可能となる。   The heat resistance temperature of the polylactic acid composition not using layered silicate, that is, Vicat softening point temperature, was 45 ° C. to less than 70 ° C., but can be improved to 70 ° C. or more by adding layered silicate, Can be improved to 100 ° C. or higher by adjusting the composition of the lactic acid block copolymer, the type and content of the layered silicate, the molding time, and the like. Furthermore, when layered silicate is used from the early stage of the production stage of lactic acid block copolymer (III), which will be described later, and layered silicate is dispersed, it is more efficient and finer than when blending layered silicate directly with polylactic acid. It is possible to disperse, and the amount of layered silicate used can impart at least excellent heat resistance. Accordingly, the loss of transparency can be suppressed.

また、層状珪酸塩を使用することで、本発明のポリ乳酸組成物にガスバリア性を付与することができる。ここで言うガスバリア性は、酸素、窒素、二酸化炭素、水蒸気等のガスバリヤ性であり、その透過度を層状珪酸塩を使用しない場合の1/2〜1/5程度に減少できる。これはいわゆる「回り道理論」効果で発現する。   Moreover, gas barrier property can be provided to the polylactic acid composition of this invention by using layered silicate. The gas barrier property referred to here is a gas barrier property such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, water vapor, and the like, and its permeability can be reduced to about 1/2 to 1/5 when the layered silicate is not used. This is manifested by the so-called “detour theory” effect.

回り道理論とは、微分散した層状珪酸塩がガス分子の透過路を遮断し、ガス分子がそれを迂回して透過しようとすることで透過するまでの距離が長くなるものである。   In the detour theory, the finely dispersed layered silicate blocks a gas molecule permeation path, and the distance until the gas molecule permeates is increased by trying to bypass it.

層状珪酸塩は、タルクやガラス繊維等の強化材を使用する場合と同等以上の機械的強度をポリ乳酸組成物に付与することができる。層状珪酸塩は、その大きさがナノレベルでタルクやガラス繊維より小さく、また官能基を有することも可能なため、高分子鎖とより緻密な複合体構造をとることができる   The layered silicate can impart a mechanical strength equal to or higher than that in the case of using a reinforcing material such as talc or glass fiber to the polylactic acid composition. The layered silicate is nano-sized and smaller than talc or glass fiber, and can have a functional group, so it can have a more complex structure with the polymer chain.

前記層状珪酸塩としては、例えばアルミニウム、マグネシウム、リチウム等の元素を含む8面体シートの上下に珪酸4面体シートが重なって1枚の板状結晶層を形成している2:1型の構造を持つものが挙げられ、その板状結晶層の層間に交換性陽イオンを有しているものが好ましい。前記板状結晶層の大きさは、通常幅0.05〜0.5μm、厚さ6〜15オングストロームのものが好ましい。   As the layered silicate, for example, a 2: 1 type structure in which a single plate-like crystal layer is formed by overlapping a silicic acid tetrahedron sheet on top and bottom of an octahedron sheet containing elements such as aluminum, magnesium, and lithium. It is preferable to have an exchangeable cation between the plate-like crystal layers. The size of the plate-like crystal layer is preferably 0.05 to 0.5 μm in width and 6 to 15 Å in thickness.

前記交換性陽イオンのカチオン交換容量は、0.2〜3meq/gのものが好ましく、0.8〜1.5meq/gのものがより好ましい。   The cation exchange capacity of the exchangeable cation is preferably 0.2 to 3 meq / g, more preferably 0.8 to 1.5 meq / g.

本発明に使用する層状珪酸塩の具体例としては、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト等のスメクタイト系粘土鉱物、バーミキュライト、ハロイサイト、カネマイト、ケニヤイト、燐酸ジルコニウム、燐酸チタニウム等の各種粘土鉱物、Li型フッ素テニオライト、Na型フッ素テニオライト、Na型四珪素フッ素マイカ、Li型四珪素フッ素マイカ等の膨潤性マイカ等が挙げられ、天然のものでも合成されたものでもよい。これらの中でもモンモリロナイト、ヘクトライト等のスメクタイト系粘土鉱物やNa型四珪素フッ素マイカ、Li型フッ素テニオライト等の膨潤性合成マイカが好ましい。   Specific examples of the layered silicate used in the present invention include, for example, smectite clay minerals such as montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, and soconite, vermiculite, halloysite, kanemite, kenyanite, zirconium phosphate, and titanium phosphate. And various clay minerals, Li-type fluorine teniolite, Na-type fluorine teniolite, swellable mica such as Na-type tetrasilicon fluorine mica, Li-type tetrasilicon fluorine mica, and the like, which may be natural or synthesized. Among these, smectite clay minerals such as montmorillonite and hectorite, and swelling synthetic mica such as Na-type tetrasilicon fluorine mica and Li-type fluorine teniolite are preferable.

前記層状珪酸塩としては、予め有機カチオン処理を施したものが好ましい。有機カチオン処理は層状珪酸塩の有する交換性陽イオンを有機カチオンとイオン交換するもので、それにより層状珪酸塩の層間距離を大きくでき、層間剥離やポリマーの層間挿入によって層状珪酸塩の分散性を向上させることができ、透明性の良いポリ乳酸組成物を製造できる。   The layered silicate is preferably subjected to an organic cation treatment in advance. In the organic cation treatment, the exchangeable cation of the layered silicate is ion-exchanged with the organic cation, thereby increasing the interlayer distance of the layered silicate, and improving the dispersibility of the layered silicate by delamination or intercalation of the polymer. It can be improved and a highly transparent polylactic acid composition can be produced.

前記有機カチオン処理は、例えば、層状珪酸塩を水またはアルコール中に分散させたものに有機カチオンを塩の形で添加し攪拌混合することで層状珪酸塩の交換性陽イオンを有機カチオンとイオン交換させた後、濾別・洗浄・乾燥する方法であり、これにより得られた有機オニウム塩化された層状珪酸塩を使用することが好ましい。   In the organic cation treatment, for example, an organic cation is added in the form of a salt to a dispersion of a layered silicate in water or alcohol, and the mixture is stirred and mixed to exchange the cation of the layered silicate with the organic cation. Then, it is a method of filtering, washing, and drying, and it is preferable to use a layered silicate that has been converted into an organic onium salt.

前記有機カチオンとしては、例えば1級又は3級アミンおよびそれらの塩、4級アンモニウム塩、有機ホスホニウム塩等が挙げられる。1級アミンとしては、例えばオクチルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン等が挙げられる。3級アミンとしては、例えばトリオクチルアミン、ジメチルドデシルアミン、ジドデシルモオメチルアミン等が挙げられる。4級アンモニウムイオンとしては、例えばテトラエチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ジメチルジオクタデシルアンモニウム、ジヒドロキシエチルメチルオクタデシルアンモニウム、メチルドデシルビス(ポリエチレングリコール)アンモニウム、メチルジエチル(ポリプロピレングリコール)アンモニウム等が挙げられる。有機ホスホニウムイオンとしては、例えばテトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム、2−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム等が挙げられる。これらの有機カチオンは単独で使用してもよいが2種以上を組合せて使用してもよい。   Examples of the organic cation include primary or tertiary amines and salts thereof, quaternary ammonium salts, and organic phosphonium salts. Examples of the primary amine include octylamine, dodecylamine, octadecylamine and the like. Examples of the tertiary amine include trioctylamine, dimethyldodecylamine, didodecylmoomethylamine and the like. Examples of the quaternary ammonium ion include tetraethylammonium, octadecyltrimethylammonium, dimethyldioctadecylammonium, dihydroxyethylmethyloctadecylammonium, methyldodecylbis (polyethylene glycol) ammonium, methyldiethyl (polypropyleneglycol) ammonium and the like. Examples of organic phosphonium ions include tetraethylphosphonium, tetrabutylphosphonium, hexadecyltributylphosphonium, tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium, 2-hydroxyethyltriphenylphosphonium, and the like. These organic cations may be used alone or in combination of two or more.

前記層状珪酸塩としては、水酸基、カルボキシル基を有するものを使用することが好ましい。水酸基を有する層状珪酸塩はポリエーテルポリオール(I)との親和性を向上させ、層状珪酸塩同士の凝集を緩和させる作用があり好ましい。また、カルボキシル基を有する層状珪酸塩は、ポリエーテルポリオール(I)の末端水酸基と結合でき、均一に分散できる。   As the layered silicate, those having a hydroxyl group or a carboxyl group are preferably used. A layered silicate having a hydroxyl group is preferable because it improves the affinity with the polyether polyol (I) and relaxes aggregation of the layered silicate. Moreover, the layered silicate having a carboxyl group can be bonded to the terminal hydroxyl group of the polyether polyol (I) and can be uniformly dispersed.

本発明で使用できる第1及び第2の有機オニウム塩の炭素数はそれぞれ6以上であることが好ましい。該炭素数が6以上であれば、層状珪酸塩の層間距離を十分に広げることができ、分散性を向上できる。   The number of carbon atoms of the first and second organic onium salts that can be used in the present invention is preferably 6 or more. When the carbon number is 6 or more, the interlayer distance of the layered silicate can be sufficiently widened, and the dispersibility can be improved.

前記層状珪酸塩は、本発明のポリ乳酸組成物に対して0.1〜20重量%となるよう使用することが好ましく、0.5〜10重量%の範囲がより好ましく、1〜5重量%の範囲がさらに好ましい。かかる範囲で用いることで、充分な結晶化速度の促進効果を得ることができ、さらに成形がしやすく、ポリ乳酸組成物成分の分子量の低下を引き起こさず、短期及び長期に渡る機械物性の安定性に優れたポリ乳酸組成物を得ることができるが、本発明のポリ乳酸組成物の透明性を考慮すると、可能な限り少ない方が好ましい。   The layered silicate is preferably used in an amount of 0.1 to 20% by weight with respect to the polylactic acid composition of the present invention, more preferably in the range of 0.5 to 10% by weight, and 1 to 5% by weight. The range of is more preferable. By using in such a range, it is possible to obtain a sufficient effect of promoting the crystallization speed, further facilitates molding, does not cause a decrease in the molecular weight of the polylactic acid composition component, and stability of mechanical properties over a short period and a long period. However, in view of the transparency of the polylactic acid composition of the present invention, it is preferably as small as possible.

前記層状珪酸塩は、後述するポリエーテルポリオール(I)と、ラクタイド(II)又はポリ乳酸(II’)と反応させる過程で使用するものである。層状珪酸塩をかかる過程で使用することで、従来のように乳酸系ブロック共重合体(III)と層状珪酸塩とを混合した場合よりも、より微分散できる。   The layered silicate is used in the process of reacting the later-described polyether polyol (I) with lactide (II) or polylactic acid (II '). By using the layered silicate in such a process, finer dispersion can be achieved than in the case where the lactic acid block copolymer (III) and the layered silicate are mixed as in the prior art.

また、前記層状珪酸塩は、乳酸系ブロック共重合体(III)を重合した後に、再度使用しても良い。また、乳酸系ブロック共重合体(III)とポリ乳酸(IV)とを溶融ブレンドする場合にも再度使用できる。その場合、層状珪酸塩をポリ乳酸組成物中に均一且つナノレベルで分散させるのが難しいため、混練能力が高いスクリューを使用したり、2軸押出機であれば回転数を上げる等の工夫が必要である。   The layered silicate may be used again after polymerizing the lactic acid block copolymer (III). It can also be used again when melt blending lactic acid block copolymer (III) and polylactic acid (IV). In that case, since it is difficult to uniformly disperse the layered silicate in the polylactic acid composition at a nano level, there is a device such as using a screw with high kneading ability or increasing the number of revolutions if it is a twin screw extruder. is necessary.

次に本発明で使用できるカーボンナノチューブについて説明する。   Next, the carbon nanotube that can be used in the present invention will be described.

カーボンナノチューブは、前記層状珪酸塩同様、本発明のポリ乳酸組成物の耐熱性、ガスバリヤ性及び機械的強度を向上させる目的で使用するものであるが、カーボンナノチューブを使用する場合は、さらに導電性導電性、熱伝導性、電磁波シールド性等の機能を本発明のポリ乳酸組成物に付与することができる。   Carbon nanotubes are used for the purpose of improving the heat resistance, gas barrier properties and mechanical strength of the polylactic acid composition of the present invention, as in the case of the above-mentioned layered silicate. Functions such as electrical conductivity, thermal conductivity, and electromagnetic wave shielding properties can be imparted to the polylactic acid composition of the present invention.

ポリ乳酸は通常結晶化が非常に遅いポリマーであり、例えば、70〜130℃に加熱した金型で成形する場合、十分に結晶化するまでに長時間かかる。また、金型の温度を室温以下に冷却した場合には、得られる成形品が非結晶のものとなってしまう。カーボンナノチューブを使用してナノコンポシット化した本発明のポリ乳酸組成物は結晶化速度が速く、結晶化温度(70〜130℃)に加熱した金型で成形する場合に結晶化が十分に進行し、短時間で成形品を製造することができる。   Polylactic acid is a polymer that is usually very slow to crystallize. For example, when molding with a mold heated to 70 to 130 ° C., it takes a long time to crystallize sufficiently. Further, when the temperature of the mold is cooled to room temperature or lower, the resulting molded product becomes amorphous. The polylactic acid composition of the present invention nanocomposited using carbon nanotubes has a high crystallization speed, and crystallization proceeds sufficiently when it is molded with a mold heated to a crystallization temperature (70 to 130 ° C.). And a molded article can be manufactured in a short time.

カーボンナノチューブは、直径1nm〜数十nm、長さは0.1〜数μm程度のチューブ状分子であり、中空構造をなしている壁の層数により単層タイプと多層タイプがあるが、本発明ではいずれも使用することができる。カーボンナノチューブは極細で長く、機械的強度が高く、導電性に優れ、構造安定性が高いなどの利点を有する。   Carbon nanotubes are tube-shaped molecules with a diameter of 1 nm to several tens of nm and a length of about 0.1 to several μm, and there are single-wall type and multi-wall type depending on the number of wall layers forming a hollow structure. Any can be used in the invention. Carbon nanotubes have the advantages of being extremely fine and long, having high mechanical strength, excellent electrical conductivity, and high structural stability.

カーボンナノチューブは、通常カーボンナノチューブ同士が絡まり合った固まりで構成された粉末状であり、これを分散させるには、カーボンナノチューブ表面に官能基を有するものを使用することが好ましい。表面に官能基を有するカーボンナノチューブとは、カーボンナノチューブ外表面に少なくとも1種類以上の官能基を有するカーボンナノチューブであり、かかる官能基の種類は特に限定されないが、例えば、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、ニトロ基、スルホン基、エーテル基、などが挙げられる。   Carbon nanotubes are usually in the form of a powder composed of a lump in which carbon nanotubes are entangled, and in order to disperse the carbon nanotubes, it is preferable to use those having functional groups on the surface of carbon nanotubes. The carbon nanotube having a functional group on the surface is a carbon nanotube having at least one kind of functional group on the outer surface of the carbon nanotube, and the kind of the functional group is not particularly limited, and examples thereof include a hydroxyl group, a carbonyl group, and a carboxyl group. , A nitro group, a sulfone group, an ether group, and the like.

かかるカーボンナノチューブを使用することで、カーボンナノチューブ外表面に存在する官能基同士が反発し、絡まり合っていたカーボンナノチューブがほぐれ、この結果、乳酸系ブロック共重合体(III)を製造する過程に於ける分散性を向上できる。   By using such carbon nanotubes, the functional groups present on the outer surface of the carbon nanotubes repel each other and the entangled carbon nanotubes are loosened. As a result, in the process of producing the lactic acid block copolymer (III) Dispersibility can be improved.

カーボンナノチューブの表面に官能基を付与する方法としては、例えば構造の結合が切れた部位に生じるカルボキシル基を用いる方法、高温フッ素による方法、ポリメチルメタクリレート中での超音波処理による欠陥生成法、芳香族分子による修飾法、プラズマ処理などがある。   Examples of the method for imparting a functional group to the surface of the carbon nanotube include a method using a carboxyl group generated at a site where the structure bond is broken, a method using high-temperature fluorine, a defect generation method using ultrasonic treatment in polymethyl methacrylate, an aromatic There are modification methods with group molecules, plasma treatment, etc.

本発明では、カーボンナノチューブ存在下でポリエーテルポリオール(I)と、ラクタイド(II)又はポリ乳酸(II’)とを重合させることが必要であるが、この際、得られる硫酸系ブロック共重合体(III)がカーボンナノチューブ表面を被覆するため、ポリ乳酸組成物とした場合、カーボンナノチューブ同士の凝集が抑制されるため、本発明のポリ乳酸組成物においてカーボンナノチューブ同士の凝集を抑制でき、溶融混練等の機械的分散の際により優れた分散性を発現できる。   In the present invention, it is necessary to polymerize polyether polyol (I) and lactide (II) or polylactic acid (II ′) in the presence of carbon nanotubes. In this case, the resulting sulfuric acid block copolymer is obtained. When (III) coats the carbon nanotube surface, when the polylactic acid composition is used, the aggregation between the carbon nanotubes is suppressed, so the aggregation between the carbon nanotubes can be suppressed in the polylactic acid composition of the present invention, and melt kneading In the case of mechanical dispersion such as the above, excellent dispersibility can be expressed.

カーボンナノチューブは、アスペクト比が高いため、層状珪酸塩同様タルク、ガラス繊維、カーボンブラック(例えば炭素繊維)と比べ、その使用量は少量で良く、本発明のポリ乳酸組成物に対して0.1〜20重量%となるよう使用することが好ましく、0.5〜10重量%の範囲がより好ましく、0.5〜5重量%の範囲がさらに好ましい。かかる範囲で用いることで、充分な結晶化速度の促進効果を得ることができ、さらに成形がしやすく、高分子組成物成分の分子量の低下を引き起こさず、短期及び長期に渡る機械物性の安定性に優れたポリ乳酸組成物を得ることができるが、本発明のポリ乳酸組成物の透明性を考慮すると、可能な限り少ない方が好ましい。   Since the carbon nanotube has a high aspect ratio, it can be used in a small amount as compared with talc, glass fiber, and carbon black (for example, carbon fiber) as in the case of the layered silicate, and 0.1% with respect to the polylactic acid composition of the present invention. It is preferable to use it so that it may become -20 weight%, The range of 0.5-10 weight% is more preferable, The range of 0.5-5 weight% is further more preferable. By using in such a range, it is possible to obtain a sufficient effect of promoting the crystallization rate, further facilitates molding, does not cause a decrease in molecular weight of the polymer composition component, and stability of mechanical properties over a short period and a long period. However, in view of the transparency of the polylactic acid composition of the present invention, it is preferably as small as possible.

次に、本発明で使用するポリエーテルポリオール(I)について説明する。   Next, the polyether polyol (I) used in the present invention will be described.

ポリエーテルポリオール(I)としては、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラメチレンオキサイド等のアルキレンオキサンドを重合して得られるものが挙げられ、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコール等のブロック共重合体、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。なかでもポリエチレングリコールが後述するポリ乳酸(IV)との相溶性に最も優れており、本発明のポリ乳酸組成物に対して柔軟性及び透明性を付与できることから好ましく用いられる。また、ポリプロピレングリコールは、側鎖であるメチル基を有することから耐衝撃性をポリ乳酸組成物に付与でき、更に室温で液状のため透明性も良好であることから好ましく用いられる。また、ポリテトラメチレングリコールは、メチレン鎖が長いことから0℃以下の低温状態でも優れた可塑化効果即ち柔軟性を付与できることから好ましく用いられる。   Examples of the polyether polyol (I) include those obtained by polymerizing alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and tetramethylene oxide. Specifically, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol and polypropylene are used. Examples include block copolymers such as glycol, polytetramethylene glycol, and the like. Among these, polyethylene glycol is most preferably used because it has the highest compatibility with polylactic acid (IV) described later, and can impart flexibility and transparency to the polylactic acid composition of the present invention. Polypropylene glycol is preferably used because it has a methyl group as a side chain and can impart impact resistance to the polylactic acid composition, and is also liquid at room temperature and has good transparency. Polytetramethylene glycol is preferably used because it has a long methylene chain and can impart an excellent plasticizing effect, that is, flexibility even at a low temperature of 0 ° C. or lower.

前記ポリエーテルポリオール(I)の分子量は、現状販売されているポリエーテルポリオール(I)の分子量を考慮すると、重量平均分子量で500〜250000である。耐衝撃性を付与する場合は長いほど望ましく、柔軟性を付与する場合は短い方が望ましいが、あまり低分子量ではブリードアウトを引き起こしやすくなり、反対に高分子量になるほど層状珪酸塩またはカーボンナノチューブの分散性が減少し、物性が発現しにくくなる。これらを鑑みると重量平均分子量で1,000〜100,000が好ましく、2,000〜30,000が更に好ましく、2,000〜20,000がより更に好ましい。   The molecular weight of the polyether polyol (I) is 500 to 250,000 in terms of weight average molecular weight, considering the molecular weight of the polyether polyol (I) currently sold. The longer it is, the better the impact resistance is, and the shorter the flexibility, the lower the molecular weight, the easier it is to cause bleed-out, while the higher the molecular weight, the more dispersed the layered silicate or carbon nanotube. The properties are reduced and the physical properties are difficult to express. In view of these, the weight average molecular weight is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 2,000 to 30,000, and still more preferably 2,000 to 20,000.

次に、前記ポリエーテルポリオール(I)に共重合するラクタイド(II)及びポリ乳酸(II’)について説明する。   Next, lactide (II) and polylactic acid (II ′) copolymerized with the polyether polyol (I) will be described.

ラクタイド(II)とは、乳酸2分子が脱水縮合で環状2量化した化合物で、立体異性体を有するモノマーであり、L−乳酸2分子からなるL−ラクタイド、D−乳酸2分子からなるD−ラクタイド、及びD−乳酸及びL−乳酸からなるmeso−ラクタイドが挙げられる。L−ラクタイド、又はD−ラクタイドのみを含む共重合体は結晶化し、高融点であり、用途に応じてこれら3種類のラクタイドを種々の割合で組み合わせることにより好ましい樹脂特性を実現できる。また、ラクタイド(II)のL−ラクタイドとD−ラクタイドの構成割合と、ポリ乳酸(IV)のD−乳酸とL−乳酸の構成割合が極端に異なる場合、例えばラクタイド(II)がD−ラクタイド、ポリ乳酸(IV)がポリ(L−乳酸)の様な場合、ポリ乳酸組成物がステレオコンプレックスを形成するため、高融点で、耐熱性、機械的物性等に優れるので好ましい。   Lactide (II) is a compound in which two molecules of lactic acid are cyclic dimerized by dehydration condensation, and is a monomer having a stereoisomer, L-lactide comprising two molecules of L-lactic acid, and D- comprising two molecules of D-lactic acid. Examples include lactide and meso-lactide composed of D-lactic acid and L-lactic acid. A copolymer containing only L-lactide or D-lactide is crystallized and has a high melting point, and preferable resin characteristics can be realized by combining these three types of lactide in various proportions depending on the application. Further, when the constituent ratio of L-lactide and D-lactide in lactide (II) and the constituent ratio of D-lactic acid and L-lactic acid in polylactic acid (IV) are extremely different, for example, lactide (II) is D-lactide. When the polylactic acid (IV) is poly (L-lactic acid), the polylactic acid composition forms a stereocomplex, which is preferable because it has a high melting point and is excellent in heat resistance and mechanical properties.

ポリ乳酸(II’)は、構造単位がL−乳酸であるポリ(L−乳酸)、構造単位がD−乳酸であるポリ(D−乳酸)、構造単位がL−乳酸及びD−乳酸であるポリ(DL−乳酸)やこれらの混合体をいう。また、ポリ乳酸(II’)のD−乳酸とL−乳酸の構成割合と、ポリ乳酸(IV)のD−乳酸とL−乳酸の構成割合が極端に異なる場合、例えばポリ乳酸(II’)がポリ(D−乳酸)、ポリ乳酸(IV)がポリ(L−乳酸)の様な場合、ポリ乳酸組成物がステレオコンプレックスを形成するため、高融点で、耐熱性、機械的物性等に優れるので好ましい。   Polylactic acid (II ′) is poly (L-lactic acid) whose structural unit is L-lactic acid, poly (D-lactic acid) whose structural unit is D-lactic acid, and whose structural units are L-lactic acid and D-lactic acid. It refers to poly (DL-lactic acid) and mixtures thereof. Further, when the constituent ratio of D-lactic acid and L-lactic acid in polylactic acid (II ′) and the constituent ratio of D-lactic acid and L-lactic acid in polylactic acid (IV) are extremely different, for example, polylactic acid (II ′) Is poly (D-lactic acid) and polylactic acid (IV) is poly (L-lactic acid), the polylactic acid composition forms a stereocomplex, which has a high melting point and excellent heat resistance and mechanical properties. Therefore, it is preferable.

前記したポリ乳酸(II’)は、重量平均分子量5万〜40万を有するものが好ましく、10万〜25万であることがより好ましい。かかる範囲の重量平均分子量を有するポリ乳酸を用いることで、機械物性や耐熱性等の実用物性を発現でき、さらに適度な溶融粘度となることから成形加工性に優れた乳酸系ブロック共重合体(III)を得ることができる。   The polylactic acid (II ') described above preferably has a weight average molecular weight of 50,000 to 400,000, more preferably 100,000 to 250,000. By using polylactic acid having a weight average molecular weight in such a range, it is possible to express practical physical properties such as mechanical properties and heat resistance, and further, since it has an appropriate melt viscosity, a lactic acid block copolymer excellent in molding processability ( III) can be obtained.

ポリ乳酸(II’)は、層状珪酸塩又はカーボンナノチューブとの相溶性を向上させることを目的として、無水マレイン酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸等の酸無水物で変性したものであっても良い。酸無水物の添加量としては、ポリ乳酸(IV)に対して好ましくは0.01〜10重量%、より好ましくは0.05〜5重量%、特に好ましくは0.1〜3重量%である。かかる範囲の量を添加することによって、ポリ乳酸の分子量を維持し、層状珪酸塩又はカーボンナノチューブとの相溶性が発現せしめることができる。変性方法に関しては、種々の方法が有るが、通常は2軸押出機によるリアクティブプロセシングが用いられる。   Polylactic acid (II ′) is modified with an acid anhydride such as maleic anhydride, pyromellitic anhydride, or trimellitic anhydride for the purpose of improving compatibility with the layered silicate or carbon nanotube. May be. The addition amount of the acid anhydride is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight, and particularly preferably 0.1 to 3% by weight with respect to the polylactic acid (IV). . By adding an amount in such a range, the molecular weight of polylactic acid can be maintained and compatibility with the layered silicate or carbon nanotube can be expressed. There are various methods for the modification, but usually reactive processing using a twin screw extruder is used.

前記ポリ乳酸(II’)には、分子量増大を目的として少量の鎖伸長剤、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネートなどのジイソシアネート化合物、エポキシ化合物などを使用することができる。   For the polylactic acid (II ′), a small amount of chain extender, for example, a diisocyanate compound such as hexamethylene diisocyanate or toluene diisocyanate, an epoxy compound or the like can be used for the purpose of increasing the molecular weight.

次に本発明で用いられる乳酸系ブロック共重合体(IIIa)及び(IIIb)(本発明において、乳酸系ブロック共重合体(IIIa)及び(IIIb)を併せて「乳酸系ブロック共重合体(III)」と省略。)について説明する。   Next, the lactic acid block copolymers (IIIa) and (IIIb) used in the present invention (in the present invention, the lactic acid block copolymers (IIIa) and (IIIb) are combined together to form a “lactic acid block copolymer (III ) "And abbreviated.).

次に本発明で用いられる乳酸系ブロック共重合体(III)について説明する。本発明で用いられる乳酸系ブロック共重合体(III)とは、前記したポリ乳酸(IV)に添加することによって、本発明のポリ乳酸組成物に耐衝撃性、柔軟性及び耐熱性を付与することができる改質剤であり、層状珪酸塩若しくはカーボンナノチューブの存在下、ラクタイド(II)又はポリ乳酸(II')と、重量平均分子量500〜250000のポリエーテルポリオール(I)とを共重合させて得られ、ポリ乳酸セグメント及びポリエーテルポリオールセグメントからなるブロック共重合体である。ここで、本発明で用いられる乳酸系ブロック共重合体(III)は、ブロック共重合体であることが重要である。これがランダム共重合体である場合、ポリ乳酸(IV)との相溶成分である乳酸ブロックが存在しないため、本発明の乳酸系ブロック共重合体(III)とポリ乳酸との界面の密着性を良好にして界面剥離を抑制する機構が働かず、ブリードアウトを起こし、更には耐衝撃性の向上にもマイナスに作用する。   Next, the lactic acid block copolymer (III) used in the present invention will be described. The lactic acid block copolymer (III) used in the present invention imparts impact resistance, flexibility and heat resistance to the polylactic acid composition of the present invention by adding to the polylactic acid (IV) described above. Which can be copolymerized with lactide (II) or polylactic acid (II ′) and polyether polyol (I) having a weight average molecular weight of 500 to 250,000 in the presence of layered silicate or carbon nanotube. A block copolymer comprising a polylactic acid segment and a polyether polyol segment. Here, it is important that the lactic acid block copolymer (III) used in the present invention is a block copolymer. When this is a random copolymer, there is no lactic acid block that is a compatible component with polylactic acid (IV), so the adhesion between the lactic acid block copolymer (III) of the present invention and polylactic acid is improved. The mechanism that suppresses the interfacial peeling is not effective, causes bleed-out, and also negatively improves the impact resistance.

乳酸系ブロック共重合体(III)の重量平均分子量は3000〜250000であり、好ましくは10000〜250000、より好ましくは20000〜200000、更に好ましくは30000〜150000である。かかる重量平均分子量が3000未満であると耐衝撃性付与の発現がしにくく、250000を超えると溶融粘度が高くなり、ポリ乳酸(IV)への分散性が悪くなる。   The weight average molecular weight of the lactic acid block copolymer (III) is 3000 to 250,000, preferably 10,000 to 250,000, more preferably 20000 to 200,000, still more preferably 30000 to 150,000. When the weight average molecular weight is less than 3000, it is difficult to impart impact resistance. When the weight average molecular weight exceeds 250,000, the melt viscosity is increased and the dispersibility in polylactic acid (IV) is deteriorated.

前記乳酸系ブロック共重合体(III)の有するポリ乳酸セグメントの平均鎖長は長いほど好ましいが、その製造方法から考えると実質は、乳酸の水酸基のHとカルボキシル基のOHを除いた乳酸残基を1ユニットとする場合、好ましくは5〜3000ユニットであり、より好ましくは10〜2000ユニットであり、更に好ましくは50〜1000ユニットであり、より更に好ましくは100〜1000ユニットである。かかる範囲に調製することで、ポリ乳酸セグメントがポリ乳酸(IV)とより相溶しやすくなり、乳酸系ブロック共重合体(III)とポリ乳酸(IV)との界面の密着性を良好にして界面剥離を抑制し、更にはブリードアウトも防ぐことが可能となり、さらに適度な粘度に維持できることから、ポリ乳酸(IV)中に乳酸系ブロック共重合体(III)を均一分散せしめることができる。なお、前記したユニットを数平均分子量に換算する為には、乳酸残基1ユニットの分子量(72)×ユニット数となり、例えば10ユニットは数平均分子量で720となる。   The average chain length of the polylactic acid segment of the lactic acid block copolymer (III) is preferably as long as possible. However, in view of its production method, the lactic acid residue is essentially the lactic acid residue excluding the lactic acid hydroxyl group H and the carboxyl group OH. Is preferably 5 to 3000 units, more preferably 10 to 2000 units, still more preferably 50 to 1000 units, and still more preferably 100 to 1000 units. By preparing in such a range, the polylactic acid segment becomes more compatible with polylactic acid (IV), and the adhesion at the interface between the lactic acid block copolymer (III) and polylactic acid (IV) is improved. Interfacial peeling can be suppressed, and furthermore, bleeding out can be prevented and the viscosity can be maintained at an appropriate level. Therefore, the lactic acid block copolymer (III) can be uniformly dispersed in the polylactic acid (IV). In order to convert the above-mentioned unit into a number average molecular weight, the molecular weight of one unit of lactic acid residue is (72) × the number of units. For example, 10 units has a number average molecular weight of 720.

次に、前記したラクタイド(II)又はポリ乳酸(II')と、ポリエーテルポリオール(I)の重量比に関しては、耐衝撃性、柔軟性をどの程度付与したいかにより違ってくるが、少なくともラクタイド(II):ポリエーテルポリオール(I)、又は、ポリ乳酸(II'):ポリエーテルポリオール(I)=10:90〜90:10である必要があり、好ましくは25:75〜70:30、より好ましくは30:70〜60:40、さらに好ましくは40:60〜60:40である。かかる範囲に調整することで、ブリードアウトを抑制し、耐衝撃性、柔軟性等を十分に付与できる。耐衝撃性、柔軟性を大きく付与したい場合は、当然ポリエーテルポリオール(I)の量を多くすることが望ましい   Next, the weight ratio of the aforementioned lactide (II) or polylactic acid (II ′) to the polyether polyol (I) varies depending on how much impact resistance and flexibility are desired, but at least lactide. (II): Polyether polyol (I) or Polylactic acid (II ′): Polyether polyol (I) = 10: 90 to 90:10, preferably 25:75 to 70:30, More preferably, it is 30: 70-60: 40, More preferably, it is 40: 60-60: 40. By adjusting to such a range, bleeding out can be suppressed and impact resistance, flexibility, etc. can be sufficiently imparted. When you want to give a large impact resistance and flexibility, naturally it is desirable to increase the amount of polyether polyol (I).

次に、乳酸系ブロック共重合体(III)の製造方法を説明する。製造方法としては、乳酸セグメントとポリエステルセグメントからなるブロック共重合体が得られる製造方法であれば特に制限はないが、例えば、
(1)ラクタイド(II)とポリエーテルポリオール(I)とを重合触媒を用いて、層状珪酸塩若しくはカーボンナノチューブの存在下で反応させる方法、
(2)ポリ乳酸(II')とポリエーテルポリオール(I)と、層状珪酸塩又はカーボンナノチューブとを溶融混合後、エステル化又はエステル交換触媒の存在下、減圧で脱水、重縮合する方法、
(3)ポリ乳酸(II')とポリエーテルポリオール(I)と、層状珪酸塩若しくはカーボンナノチューブとを、高沸点溶媒に加え、エステル交換触媒を使用し、減圧で共沸脱水重縮合即ち直接重縮合反応させる方法などが挙げられる。
Next, the manufacturing method of lactic acid-type block copolymer (III) is demonstrated. The production method is not particularly limited as long as it is a production method capable of obtaining a block copolymer composed of a lactic acid segment and a polyester segment.
(1) A method of reacting lactide (II) and polyether polyol (I) in the presence of a layered silicate or carbon nanotube using a polymerization catalyst,
(2) A method in which polylactic acid (II ′), polyether polyol (I), and layered silicate or carbon nanotube are melt-mixed and then dehydrated and polycondensed under reduced pressure in the presence of an esterification or transesterification catalyst.
(3) Add polylactic acid (II '), polyether polyol (I), layered silicate or carbon nanotube to high boiling point solvent, use transesterification catalyst, and perform azeotropic dehydration polycondensation, ie direct polymerization, under reduced pressure. Examples include a condensation reaction method.

まず、(1)ラクタイド(II)とポリエーテルポリオール(I)の共重合法について説明する。反応温度はラクタイド(II)の着色及び分解を防ぐという点で220℃以下、好ましくは200℃以下、より好ましくは190℃以下の反応温度が好ましく、また反応系内の水分の存在は好ましくない為、ポリエーテルポリオール(I)は十分に乾燥させておく必要がある。このような条件下、ラクタイド(II)とポリエーテルポリオール(I)を100℃〜220℃で混合して溶解する。この際、必要に応じてこれらの合計重量に対して1〜30重量部のトルエン等非反応性の溶剤を用いてもよい。更に、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下、140〜220℃で重合触媒(例えば、オクタン酸錫)をラクタイド及びポリエーテルポリオールの合計量に対して50〜5000ppmを添加し重合させる。   First, (1) a method for copolymerizing lactide (II) and polyether polyol (I) will be described. The reaction temperature is preferably 220 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 190 ° C. or lower in terms of preventing the coloration and decomposition of lactide (II), and the presence of moisture in the reaction system is not preferable. The polyether polyol (I) needs to be sufficiently dried. Under such conditions, lactide (II) and polyether polyol (I) are mixed and dissolved at 100 ° C to 220 ° C. Under the present circumstances, you may use 1-30 weight part non-reactive solvent, such as toluene with respect to these total weight as needed. Furthermore, a polymerization catalyst (for example, tin octoate) is added and polymerized in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon at 140 to 220 ° C. with respect to the total amount of lactide and polyether polyol.

重合触媒としては、一般にエステル化触媒、エステル交換触媒、開環重合触媒として知られる触媒はいずれも使用可能であり、例えば、Sn、Ti、Zr、Zn、Ge、Co、Fe、Al、Mn、Hf等のアルコキサイド、酢酸塩、酸化物、塩化物等が挙げられる。これらの中でも、錫粉末、2−エチルヘキシル酸錫、ジブチルスズジラウレート、テトライソプロピルチタネート、テトラブトキシチタン、チタンオキシアセチルアセトナート、鉄(III)アセチルアセトナート、鉄(III)エトキサイド、アルミニウムイソプロポキサイド、アルミニウムアセチルアセトナートは、反応が早いので、好ましい。   As the polymerization catalyst, any of catalysts generally known as esterification catalysts, transesterification catalysts, and ring-opening polymerization catalysts can be used. For example, Sn, Ti, Zr, Zn, Ge, Co, Fe, Al, Mn, Examples thereof include alkoxides such as Hf, acetates, oxides and chlorides. Among these, tin powder, tin 2-ethylhexylate, dibutyltin dilaurate, tetraisopropyl titanate, tetrabutoxy titanium, titanium oxyacetylacetonate, iron (III) acetylacetonate, iron (III) ethoxide, aluminum isopropoxide, aluminum Acetylacetonate is preferred because of its fast reaction.

次に、(2)ポリ乳酸(II')とポリエーテルポリオール(I)の共重合法について説明する。ポリ乳酸(II')とポリエステル(I)を溶融混合後、触媒存在下、減圧重縮合反応を行うことで乳酸系ブロック共重合体ポリエステル(III)を得ることができる。ポリエステル(I)はポリ乳酸(II')と溶融混合する前にポリエステル(I)合成で使用した触媒を除去しておくか、触媒失活剤で触媒を不活性しておくことが好ましい。その理由は、ポリエステルの残存活性触媒がポリ乳酸のエステル交換触媒として作用することでポリ乳酸分子鎖を過剰に切断し、重合開始時点でのポリ乳酸分子量を大きく低下させ、重縮合反応終了後に得られる乳酸系ブロック共重合体ポリエステル(III)の分子量を必要以上に低下させるためである。重合温度は、高すぎるとポリ乳酸が熱分解によりラクタイドに分解するため、170〜220℃が好ましく、180〜210℃がより好ましい。減圧度は高真空であるほど重合が速く進行するので好ましく、2kPa以下が好ましく、1kPa以下がより好ましく、0.5kPa以下が更に好ましい。   Next, (2) a copolymerization method of polylactic acid (II ′) and polyether polyol (I) will be described. After melt-mixing polylactic acid (II ′) and polyester (I), a lactic acid block copolymer polyester (III) can be obtained by performing a reduced pressure polycondensation reaction in the presence of a catalyst. Before the polyester (I) is melt-mixed with the polylactic acid (II ′), it is preferable to remove the catalyst used in the synthesis of the polyester (I) or to deactivate the catalyst with a catalyst deactivator. The reason for this is that the residual active catalyst of polyester acts as a transesterification catalyst of polylactic acid, thereby excessively cutting the polylactic acid molecular chain, greatly reducing the molecular weight of polylactic acid at the start of polymerization, and obtained after completion of the polycondensation reaction. This is because the molecular weight of the resulting lactic acid block copolymer polyester (III) is unnecessarily lowered. When the polymerization temperature is too high, polylactic acid is decomposed into lactide by thermal decomposition, and is preferably 170 to 220 ° C, more preferably 180 to 210 ° C. The higher the degree of vacuum, the faster the polymerization proceeds, and it is preferably 2 kPa or less, more preferably 1 kPa or less, and even more preferably 0.5 kPa or less.

重合触媒としては、前記と同様のものを使用できる。中でも、テトライソプロピルチタネート、テトラブトキシチタン、チタンオキシアセチルアセトナート、鉄(III)アセチルアセトナート、アルミニウムアセチルアセトナート、4塩化ジルコニウム、4塩化ジルコニウム・2THF錯体、塩化ハフニウム、4塩化ハフニウム・2THF錯体は、反応が早くなり好ましく、アルミニウムアセチルアセトナート、4塩化ジルコニウム、4塩化ジルコニウム・2THF錯体、塩化ハフニウム、4塩化ハフニウム・2THF錯体は得られるポリマーの着色が少ないのでより好ましい。触媒の使用量はポリ乳酸とポリエステル総量の50〜500ppmが好ましい。   As the polymerization catalyst, the same ones as described above can be used. Among them, tetraisopropyl titanate, tetrabutoxy titanium, titanium oxyacetylacetonate, iron (III) acetylacetonate, aluminum acetylacetonate, zirconium tetrachloride, zirconium tetrachloride, 2THF complex, hafnium chloride, hafnium chloride, 2THF complex Aluminum acetylacetonate, zirconium tetrachloride, zirconium tetrachloride, 2THF complex, hafnium chloride, tetrachlorohafnium, 2THF complex are more preferred because the resulting polymer is less colored. The amount of catalyst used is preferably 50 to 500 ppm of the total amount of polylactic acid and polyester.

(3)ポリ乳酸(II')とポリエーテルポリオール(I)と高沸点溶媒との共存下、エステル交換触媒を用い、減圧で共沸脱水重縮合即ち直接重縮合反応させる方法は、キシレン、アニソール、ジフェニルエーテル等の高沸点溶媒を使用する以外は(2)と同様な条件で行う。しかし、(2)に比べ、最終的には溶媒を除去する必要があるため、製造方法としては(1)又は(2)の方法を適用することが好ましい。   (3) A method of carrying out an azeotropic dehydration polycondensation reaction, that is, a direct polycondensation reaction under reduced pressure using a transesterification catalyst in the coexistence of polylactic acid (II ′), polyether polyol (I) and a high boiling point solvent is xylene The same conditions as in (2) except that a high boiling point solvent such as diphenyl ether is used. However, since it is necessary to finally remove the solvent as compared with (2), it is preferable to apply the method (1) or (2) as the production method.

さらに乳酸系ブロック共重合体体(III)は重合終了後、溶媒により重合触媒を抽出除去するか、又は前述した触媒失活剤により重合触媒を失活させることにより、その保存安定性を更に向上させることができる。   Furthermore, the storage stability of the lactic acid block copolymer (III) is further improved by extracting the polymerization catalyst with a solvent after the polymerization is completed, or by deactivating the polymerization catalyst with the catalyst deactivator described above. Can be made.

かかる触媒失活剤としては、特にキレート化剤及び/又は酸性リン酸エステル類が好ましい。キレート化剤としては、特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム、しゅう酸、リン酸、ピロリン酸、アリザリン、アセチルアセトン、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、カテコール、4−t−ブチルカテコール、L(+)−酒石酸、DL−酒石酸、グリシン、クロモトロープ酸、ベンゾイルアセトン、クエン酸、没食子酸、ジメルカプトプロパノール、トリエタノールアミン、シクロヘキサンジアミン四酢酸、ジトルオイル酒石酸、ジベンゾイル酒石酸が挙げられる。   As such a catalyst deactivator, chelating agents and / or acidic phosphates are particularly preferable. Although it does not specifically limit as a chelating agent, For example, ethylenediaminetetraacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid disodium, oxalic acid, phosphoric acid, pyrophosphoric acid, alizarin, acetylacetone, diethylenetriaminepentaacetic acid, triethylenetetramine hexaacetic acid, catechol, 4- t-butylcatechol, L (+)-tartaric acid, DL-tartaric acid, glycine, chromotropic acid, benzoylacetone, citric acid, gallic acid, dimercaptopropanol, triethanolamine, cyclohexanediaminetetraacetic acid, ditoluoyltartaric acid, dibenzoyltartaric acid Can be mentioned.

また、酸性リン酸エステル類とは、ヒドロキシカルボン酸系ポリエステル中に含有される触媒の金属イオンと錯体を形成し、触媒活性を失わせ、ポリマー鎖の切断抑制効果を示すものであり、例えば従来公知の酸性リン酸エステル、ホスホン酸エステル、アルキルホスホン酸等及びその混合物が挙げられ、例えば2−エチルヘキサンホスフェートが挙げられる。前記した酸性リン酸エステル類は、有機溶剤との溶解性がよいため作業性に優れ、乳酸系ポリエステルとの反応性に優れ、重合触媒の失活に優れた効果を示す。   In addition, the acidic phosphate esters are those that form a complex with the metal ion of the catalyst contained in the hydroxycarboxylic acid polyester, lose the catalytic activity, and show the effect of inhibiting the cleavage of the polymer chain. Known acidic phosphoric acid esters, phosphonic acid esters, alkylphosphonic acid and the like, and mixtures thereof may be mentioned, for example, 2-ethylhexane phosphate. The above-described acidic phosphoric acid esters are excellent in workability because of good solubility in organic solvents, excellent in reactivity with lactic acid-based polyesters, and excellent in deactivation of the polymerization catalyst.

次に、本発明のポリ乳酸組成物について説明する。   Next, the polylactic acid composition of the present invention will be described.

ポリ乳酸組成物は、乳酸系ブロック共重合体(III)とポリ乳酸(IV)を含有してなり、その重量比に関しては、耐衝撃性、柔軟性をどの程度付与したいかにより調整すれば良く、乳酸系ブロック共重合体(III)の使用量が多いほど、耐衝撃性、柔軟性を大きく付与でき、ポリ乳酸組成物の粘度も下げることができるため加工が良好になり望ましいことから、好ましくはポリ乳酸(IV):乳酸系ブロック共重合体(III)=97:3〜40:60、より好ましくは95:5〜50:50、更に好ましくは95:5〜60:40である   The polylactic acid composition contains a lactic acid block copolymer (III) and polylactic acid (IV), and the weight ratio thereof may be adjusted depending on how much impact resistance and flexibility are desired. The larger the amount of the lactic acid-based block copolymer (III) used, the greater the impact resistance and flexibility, and the lower the viscosity of the polylactic acid composition. Is polylactic acid (IV): lactic acid block copolymer (III) = 97: 3 to 40:60, more preferably 95: 5 to 50:50, still more preferably 95: 5 to 60:40.

また、前記したポリ乳酸(IV)と乳酸系ブロック共重合体(III)のモルフォロジーに関しては、ポリ乳酸(IV)が海相であるのに対し乳酸系ブロック共重合体(III)は島相になるが、この島の粒径が小さいと柔軟性、透明性維持が優れ、島相が大きいと耐衝撃性に優れる。すなわち、平均粒径が0.20〜2μmと比較的大きいと、耐衝撃性及びポリ乳酸(IV)と乳酸系ブロック共重合体(III)の界面密着性にも優れ、より好ましくは0.2〜1μm、更に好ましくは0.3μm〜1μm、更により好ましくは0.5μm〜1μmである。   Regarding the morphology of polylactic acid (IV) and lactic acid block copolymer (III) described above, polylactic acid (IV) is in the sea phase, whereas lactic acid block copolymer (III) is in the island phase. However, when the particle size of the island is small, the flexibility and transparency are excellent, and when the island phase is large, the impact resistance is excellent. That is, when the average particle size is relatively large as 0.20 to 2 μm, the impact resistance and the interfacial adhesion between the polylactic acid (IV) and the lactic acid block copolymer (III) are excellent, more preferably 0.2. It is -1 micrometer, More preferably, it is 0.3 micrometer-1 micrometer, More preferably, it is 0.5 micrometer-1 micrometer.

一方、島の平均粒径が0.2μm以下と比較的小さい粒径であると、柔軟性、透明性維持が良好になることから好ましく、より好ましくは0.1μm以下、更に好ましくは0.01〜0.0.05μmであり、当然相溶していれば一番好ましい。なお、本発明で言う平均粒径とは島相の長軸及び短軸の長さの平均値を言う。 On the other hand, when the average particle size of the islands is relatively small, such as 0.2 μm or less, flexibility and transparency are preferably maintained, more preferably 0.1 μm or less, still more preferably 0.01 Of course, it is most preferable if it is compatible. In addition, the average particle diameter said by this invention means the average value of the length of the long axis of a island phase, and a short axis.

島径とポリエーテルポリオールの関係としては、高分子量であると島径が大きくなり、種類で上げれば、ポリテトラメチレングリコールが大きく、次いでポリプロピレングリコール、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)共重合体、ポリエチレングリコールの順でその傾向が強くなる。   As for the relationship between the island diameter and the polyether polyol, the island diameter increases when the molecular weight is high. If the type is increased, polytetramethylene glycol is large, followed by polypropylene glycol, poly (ethylene glycol-propylene glycol) copolymer, The tendency becomes stronger in the order of polyethylene glycol.

本発明のポリ乳酸組成物は、乳酸系ブロック共重合体(III)を含有していることから、優れた耐衝撃性、柔軟性を示す。また、層状珪酸塩又はカーボンナノチューブの存在により、耐熱性に優れる。更にはガスバリヤ性にもすぐれ、例えば層状珪酸塩又はカーボンナノチューブが存在しないポリ乳酸組成物と比べて酸素透過度が1/3〜1/4程度まで減少する。また、乳酸系ブロック共重合体(III)の添加量を調整することにより、実施例に記載の方法で、3(kJ/m2)以上、好ましくは4〜20(kJ/m2)、より好ましくは5〜20(kJ/m2)、特に好ましくは7〜20(kJ/m2)のIZOD衝撃強度を有する。または、無延伸フィルム又は延伸フィルムで0.2J以上、好ましくは0.3〜5Jのデュポン衝撃強度を有し、または、延伸熱セットフィルムで1J以上、好ましくは1〜10Jのフィルムインパクトを有する。 Since the polylactic acid composition of the present invention contains the lactic acid block copolymer (III), it exhibits excellent impact resistance and flexibility. Moreover, it is excellent in heat resistance by presence of a layered silicate or a carbon nanotube. Furthermore, it has excellent gas barrier properties, and for example, the oxygen permeability is reduced to about 1/3 to 1/4 compared with a polylactic acid composition in which no layered silicate or carbon nanotube is present. Further, by adjusting the addition amount of the lactic acid-based block copolymer (III), it is 3 (kJ / m 2 ) or more, preferably 4 to 20 (kJ / m 2 ), by the method described in Examples. It preferably has an IZOD impact strength of 5 to 20 (kJ / m 2 ), particularly preferably 7 to 20 (kJ / m 2 ). Alternatively, it has a DuPont impact strength of 0.2 J or more, preferably 0.3 to 5 J with an unstretched film or a stretched film, or a film impact of 1 J or more, preferably 1 to 10 J with a stretched heat set film.

さらに、乳酸系ブロック共重合体(III)の添加量を調整することにより、優れた柔軟性を呈し、例えば、ポリ乳酸組成物をフィルム化し、レオメトリクス株式会社製のRSAIIで測定した20℃、1Hzでの貯蔵弾性率(E’)は0.5〜5.0GPaの範囲を示し、より優れたものは、0.6〜3GPa、更に優れたものは0.6〜2.5GPaの範囲を示す。   Furthermore, by adjusting the addition amount of the lactic acid block copolymer (III), it exhibits excellent flexibility, for example, a polylactic acid composition is formed into a film and measured at 20 ° C. measured with RSAII manufactured by Rheometrics Co., Ltd. The storage elastic modulus (E ′) at 1 Hz is in the range of 0.5 to 5.0 GPa, more excellent is 0.6 to 3 GPa, and more excellent is 0.6 to 2.5 GPa. Show.

また、本発明のポリ乳酸組成物は、層状珪酸塩又はカーボンナノチューブの使用量が少量の場合、乳酸系ブロック共重合体(III)重合時に微分散されるため、ポリ乳酸組成物中においても、機械的混練より良好に分散するため、透明性を損ないにくくなる。この際の透明性は、ポリ乳酸組成物の厚さ200μmプレスフィルムのヘイズ値が35%以下を指し、より好ましくは1〜30%、さらに好ましくは1〜25%、更により好ましくは1〜20%のものが挙げられる。   Moreover, since the polylactic acid composition of the present invention is finely dispersed during polymerization of the lactic acid block copolymer (III) when the amount of layered silicate or carbon nanotube used is small, in the polylactic acid composition, Since it disperses better than mechanical kneading, it becomes difficult to impair transparency. In this case, the transparency refers to a polylactic acid composition having a thickness of 200 μm and a haze value of 35% or less, more preferably 1 to 30%, still more preferably 1 to 25%, and even more preferably 1 to 20 %.

本発明のポリ乳酸組成物には、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)、ブチル・ヒドロキシアニソール(BHA)の様な酸化防止剤、サリチル酸誘導体、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、および、燐酸エステル、イソシアネート、カルボジイミド、カルボジライト等の安定剤を使用し、重合時又は成形時の熱的安定性を向上させることもできる。これらの安定剤の添加量は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、特に限定されるものではないが、添加対象ポリマーに対して、通常0.01〜10%の量で添加することが好ましい。   The polylactic acid composition of the present invention includes antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol (BHT) and butyl hydroxyanisole (BHA), salicylic acid derivatives, benzophenone series, benzotriazole It is also possible to improve the thermal stability during polymerization or molding by using a UV absorber such as a phosphor and a stabilizer such as phosphate ester, isocyanate, carbodiimide, carbodilite. The addition amount of these stabilizers is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is usually added in an amount of 0.01 to 10% with respect to the addition target polymer. Is preferred.

また、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシュウム等の金属石鹸類、鉱油、流動パラフィン、エチレンビスステアリルアマイド等の滑剤、グリセリン脂肪酸エステル、しょ糖脂肪酸エステル等の非イオン系、アルキルスルホン酸塩等のイオン系等の界面活性剤、酸化チタン、カーボンブラックの様な着色剤、リン系、臭素系、シリコーン系のような難燃剤等の添加も何等差し支えない。   Also, metal soaps such as zinc stearate, magnesium stearate, calcium stearate, mineral oil, liquid paraffin, lubricants such as ethylene bisstearyl amide, nonionic systems such as glycerin fatty acid ester and sucrose fatty acid ester, alkyl sulfonates, etc. The addition of a surfactant such as an ionic type, a colorant such as titanium oxide or carbon black, a flame retardant such as a phosphorus type, bromine type, or silicone type may be added.

また、塩化ビニル系樹脂によく使われる可塑剤、例えばアジピン酸ジオクチル(DOA)、アセチルトリブチルクエン酸アセチルトリブチル(ATBC)、セバシン酸ジオクチル(DOS)、トリメリット酸可塑剤、アジピン酸系ポリエステル等の低分子可塑剤を使用しても構わない。この添加により特に引張伸度が向上し、柔軟性も更に向上する。低分子可塑剤使用量はあまり多くなると耐熱性を大幅に下げることになるため、ポリ乳酸組成物に対し、0.5〜30重量%が好ましく、1〜20重量%がより好ましく、1〜10重量%が更に好ましい。   Also, plasticizers often used for vinyl chloride resins such as dioctyl adipate (DOA), acetyl tributyl acetyltributyl citrate (ATBC), dioctyl sebacate (DOS), trimellitic acid plasticizer, adipic acid polyester, etc. A low molecular plasticizer may be used. This addition particularly improves the tensile elongation and further improves the flexibility. When the amount of the low molecular plasticizer used is too large, the heat resistance is greatly lowered, so that it is preferably 0.5 to 30% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the polylactic acid composition. More preferred is weight percent.

また、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等の無機系発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、スルホニルヒドラジド等の有機系発泡剤等の添加により、もしくはペンタン、ブタン、フレオン等の発泡剤を本発明ポリマーに事前に含浸させるか、押出工程の途中で押出機内に直接供給することにより発泡体とすることもできる。また押出ラミ、ドライラミ又は共押出により紙、アルミホイル又は他の分解性ポリマーフィルムとの積層化も可能である。   Addition of inorganic foaming agents such as sodium bicarbonate and ammonium bicarbonate, organic foaming agents such as azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile and sulfonyl hydrazide, or foaming agents such as pentane, butane and freon Can be made into a foam by impregnating the polymer with the present invention in advance or by directly feeding it into the extruder during the extrusion process. It can also be laminated with paper, aluminum foil or other degradable polymer films by extrusion lamination, dry lamination or coextrusion.

前記した本発明のポリ乳酸組成物を用いた成形物に関しては、下記に示す成形方法によって成形されたものであり、かかる成形品又はフィルム(10×10cm正方形、250μm厚の)に関しては、35℃、湿度80%の恒温恒湿器に放置したとき、該成形品表面から60日以上、好ましくは180日以上ブリード物が現れないものである。   The molded product using the above-described polylactic acid composition of the present invention is molded by the molding method shown below. For such molded product or film (10 × 10 cm square, 250 μm thick), 35 ° C. When left in a constant temperature and humidity chamber with a humidity of 80%, the bleed product does not appear from the surface of the molded product for 60 days or more, preferably 180 days or more.

本発明のポリ乳酸組成物からなる成形物としては、射出成形物、繊維又はTダイキャスト成形やインフレーション成形等の押出成形によるフィルム等が挙げられる。また、複数の押出機による多層化フィルムを行うことも可能である。なお、通常厚みによりシート、フィルムを慣用的に使い分けているが、本発明では混乱を避けるために総称してフィルムというものとする。本発明のフィルムの厚みは特に制限されないが、一般的に用いられている5μm〜2mmを言うものとする。   Examples of the molded product made of the polylactic acid composition of the present invention include injection molded products, fibers, or films formed by extrusion molding such as T-die casting or inflation molding. It is also possible to carry out a multilayered film by a plurality of extruders. In addition, although the sheet | seat and the film are conventionally used properly by normal thickness, in order to avoid confusion in this invention, it shall generically call it a film. The thickness of the film of the present invention is not particularly limited, but generally refers to 5 μm to 2 mm.

また、本発明のポリ乳酸組成物の成形方法に、ポリ乳酸組成物を結晶化温度でアニーリングする方法がある。例えば、真空成形、圧空成形、射出成形、ブロー成形及び圧縮成形の場合、金型温度をDSCの降温時結晶化開始温度から終了温度の範囲に設定して、本発明の組成物を金型内で結晶化をさせる。この方法により、耐熱性、耐衝撃強度に優れた耐熱性乳酸系ポリマー成形物を得ることができる。金型温度は、70〜130℃で、80〜120℃が好ましく、80℃〜110℃がより好ましく、90〜110℃がより好ましい。この温度範囲だと、容易に結晶化し、また成形後、型内から成形物を取出すとき固化して寸法精度の良い成形物を得ることができる。この温度範囲を外れると、結晶化の速度が遅い場合があり、成形物の固化時間を要するため、実用性に劣る場合がある。結晶化時間としては1秒から10分間であるが、生産性等の実用性を考えた場合、この時間は短い程良いため、好ましくは1秒〜3分間、より好ましくは1秒〜1分間である。   Moreover, there exists the method of annealing a polylactic acid composition at crystallization temperature in the shaping | molding method of the polylactic acid composition of this invention. For example, in the case of vacuum molding, compressed air molding, injection molding, blow molding and compression molding, the mold temperature is set within the range of the crystallization start temperature to the end temperature when DSC falls, and the composition of the present invention is placed in the mold. To crystallize. By this method, a heat-resistant lactic acid polymer molded product having excellent heat resistance and impact strength can be obtained. Mold temperature is 70-130 degreeC, 80-120 degreeC is preferable, 80-110 degreeC is more preferable, 90-110 degreeC is more preferable. Within this temperature range, it can be easily crystallized, and after molding, when the molded product is taken out from the mold, it can be solidified to obtain a molded product with good dimensional accuracy. If the temperature is out of this temperature range, the crystallization speed may be slow, and the solidified time of the molded product is required, so that the practicality may be inferior. The crystallization time is from 1 second to 10 minutes, but when practicality such as productivity is considered, this time is preferably as short as possible. Therefore, it is preferably 1 second to 3 minutes, more preferably 1 second to 1 minute. is there.

また、本発明のポリ乳酸組成物は、吸湿性が高いために加水分解しやすいことから、射出成形、繊維又はフィルム包装材等の加工にあたっては、成型機又は押出機内での加水分解を避けるため事前に真空乾燥器等により除湿乾燥を行い、原料中の水分を50ppm以下に抑えるのが好ましい。   Further, since the polylactic acid composition of the present invention is easily hydrolyzed due to its high hygroscopicity, in the processing of injection molding, fiber or film packaging material, etc., in order to avoid hydrolysis in the molding machine or extruder. It is preferable to perform dehumidification drying in advance with a vacuum dryer or the like to suppress the moisture in the raw material to 50 ppm or less.

次に本発明のポリ乳酸組成物を用いて得られるフィルムに関しては、そのフィルム成膜する際の押出機スクリューは、通常、スクリューのニーディング部の長さ(L)とニーディングスクリューの径(D)との比であるL/D比が、20〜50程度のフルフライトタイプで良く、ベントを付設しても良い。適正な押出温度は使用するポリ乳酸組成物の分子量、組成、粘度によって異なるが、流動開始温度以上が望ましい。   Next, regarding the film obtained using the polylactic acid composition of the present invention, the extruder screw used for film formation is usually the length (L) of the kneading part of the screw and the diameter of the kneading screw ( A full flight type having an L / D ratio of about 20 to 50, or a vent may be provided. The appropriate extrusion temperature varies depending on the molecular weight, composition, and viscosity of the polylactic acid composition to be used, but is preferably equal to or higher than the flow start temperature.

Tダイキャスト成形でポリ乳酸組成物をフィルム化する際の溶融温度は、特に限定されないが、通常、ポリ乳酸(VI)の融点より10〜60℃高い温度である。溶融押し出されたフィルムは、通常、所定の厚みになるようにキャスティングされ、必要により冷却される。その際、フィルム厚が厚い場合は、タッチロール、エアーナイフ、薄い場合には静電ピンニングを使い分けることにより均一なフィルムとする。   The melting temperature when forming a polylactic acid composition into a film by T-die casting is not particularly limited, but is usually a temperature 10 to 60 ° C. higher than the melting point of polylactic acid (VI). The melt-extruded film is usually cast so as to have a predetermined thickness, and cooled if necessary. At that time, when the film is thick, a touch roll, an air knife, and when it is thin, electrostatic pinning is properly used to form a uniform film.

成膜されたフィルムは、ガラス転移温度以上、融点以下の温度でテンター方式やインフレーション方式等で、一軸および二軸に延伸することができる。さらに延伸処理を施すことにより、分子配向を生じさせ、耐衝撃性、剛性、透明性等の物性を改良することが出来る。   The formed film can be stretched uniaxially and biaxially by a tenter method or an inflation method at a temperature not lower than the glass transition temperature and not higher than the melting point. Further, by performing a stretching treatment, molecular orientation can be generated, and physical properties such as impact resistance, rigidity, and transparency can be improved.

一軸延伸の場合は、ロール法による縦延伸又はテンターによる横延伸により、縦方向又は横方向に1.3〜10倍延伸するのが好ましい。二軸延伸の場合は、ロール法による縦延伸及びテンターによる横延伸が挙げられ、その方法としては、一軸目の延伸と二軸目の延伸を逐次的に行っても、同時に行っても良い。延伸倍率は、縦方向及び横方向にそれぞれ1.3〜6倍延伸するのが好ましい。延伸倍率がこれ以上低いと十分に満足し得る強度を有するフィルムが得難く、また、高いと延伸時にフィルムが破れてしまい良くない。なお、シュリンクフィルム等の特に加熱時の収縮性を要求するような場合には、一軸又は二軸方向への3〜6倍等の高倍率延伸が好ましい。   In the case of uniaxial stretching, it is preferable to stretch 1.3 to 10 times in the longitudinal direction or the transverse direction by longitudinal stretching by a roll method or transverse stretching by a tenter. In the case of biaxial stretching, longitudinal stretching by a roll method and transverse stretching by a tenter can be mentioned. As the method, the first-axis stretching and the second-axis stretching may be performed sequentially or simultaneously. The draw ratio is preferably 1.3 to 6 times in the longitudinal direction and the transverse direction. If the draw ratio is lower than this, it is difficult to obtain a film having a sufficiently satisfactory strength, and if it is high, the film will be broken during stretching. In addition, when shrinkage | contraction property especially at the time of heating is requested | required, such as a shrink film, high magnification extending | stretching of 3-6 times etc. to a uniaxial or biaxial direction is preferable.

延伸温度は、ポリ乳酸組成物のガラス転移温度(以下、Tgという。)〜(Tg+50)℃の範囲が好ましく、Tg〜(Tg+30)℃の範囲が特に好ましい。かかる範囲の延伸温度にすることで、充分に延伸することができ、さらに延伸による強度も向上することができる。   The stretching temperature is preferably in the range of glass transition temperature (hereinafter referred to as Tg) to (Tg + 50) ° C. of the polylactic acid composition, and particularly preferably in the range of Tg to (Tg + 30) ° C. By setting the stretching temperature within such a range, the film can be sufficiently stretched, and the strength by stretching can be improved.

また、本発明のポリ乳酸組成物を用いて得られるフィルムの耐熱性をより向上させるために、延伸直後の緊張下で熱セット処理(結晶化処理)を行うと、歪の除去又は結晶化を促進することにより耐熱特性を向上させることができる。かかる熱セット処理温度は、70〜130℃で、70〜120℃が好ましく、80℃〜110℃がより好ましく、90〜110℃がより好ましい。このような範囲で行うと耐熱性だけではなく、引張伸び等他のフィルム物性も向上するので、望ましい。その際の熱セット処理時間は通常1秒〜3分間、好ましくは1秒〜1分間であり、1秒から30秒がより好ましい。   In addition, in order to further improve the heat resistance of the film obtained using the polylactic acid composition of the present invention, when heat setting treatment (crystallization treatment) is performed under tension immediately after stretching, strain is removed or crystallized. The heat resistance can be improved by promoting. The heat setting temperature is 70 to 130 ° C, preferably 70 to 120 ° C, more preferably 80 ° C to 110 ° C, and more preferably 90 to 110 ° C. If it is performed in such a range, not only heat resistance but also other film physical properties such as tensile elongation are improved. In this case, the heat setting treatment time is usually 1 second to 3 minutes, preferably 1 second to 1 minute, and more preferably 1 second to 30 seconds.

本発明のフィルムの二次加工法としては、真空成形法、圧空成形法、真空圧空成形法等が利用できる。本発明のポリ乳酸組成物のフィルム化は、汎用樹脂のフィルム製造に使用されている既存装置を用い、成形することが可能である。   As the secondary processing method of the film of the present invention, a vacuum forming method, a pressure forming method, a vacuum pressure forming method, or the like can be used. The polylactic acid composition of the present invention can be formed into a film using an existing apparatus used for film production of general-purpose resins.

かかるフィルムの成形法に関しては、真空成形、真空圧空成形の場合には、プラグアシスト成形を行っても良い。延伸フィルムについては圧空成形を行うのが好ましい。なおこれら成形時に金型の加熱、冷却も任意に併用することができる。特に、金型を結晶化温度以上に加熱し、結晶化を積極的に進めることにより耐熱性能を向上させることもできる。   Regarding the film forming method, in the case of vacuum forming or vacuum / pressure forming, plug assist forming may be performed. The stretched film is preferably subjected to pressure forming. In addition, the heating and cooling of the mold can be arbitrarily used at the time of molding. In particular, the heat resistance can be improved by heating the mold above the crystallization temperature and actively proceeding with crystallization.

インフレーション成形の際は、通常のサーキュラーダイ、エアーリングを備えた成形装置で容易に成形でき、特別の付属装置は必要としない。なおこの際偏肉を避けるため、ダイ、エアリング又はワインダーの回転を行っても良い。   Inflation molding can be easily performed with a molding device equipped with a normal circular die and air ring, and no special accessory device is required. At this time, in order to avoid uneven thickness, the die, air ring or winder may be rotated.

フィルムの製造に関しては、横ピロー製袋機、縦ピロー製袋機、ツイストバック製袋機等通常の製袋機で容易にヒートシールし、袋状物を得ることができる。   Regarding the production of the film, it can be easily heat-sealed by a normal bag making machine such as a horizontal pillow bag making machine, a vertical pillow bag making machine, a twist back bag making machine, etc. to obtain a bag-like product.

これらフィルム以外の加工製品を得る際には、通常の射出成型機を用いて容器等の型物を問題なくを得ることができる。   When a processed product other than these films is obtained, a mold such as a container can be obtained without problems using a normal injection molding machine.

またブロー成形も容易で、既存の成型機を使用することにより単層、多層ボトルを容易に成形を行うことができる。プレス成形についても特段の問題はなく通常の成型機で単層又は積層製品を得ることができる。   Blow molding is also easy, and single layer and multilayer bottles can be easily molded by using an existing molding machine. There is no particular problem with press molding, and a single layer or a laminated product can be obtained with an ordinary molding machine.

本発明のポリ乳酸組成物の用途としては、各種成形品、成形用樹脂、包装用材料、塗料用樹脂、インキ用樹脂、トナー用樹脂、接着剤用樹脂、衛生材料、医療用材料、繊維材料、農業資材、漁業資材、紙等へのラミネーション用材料、発泡樹脂材料等として有用である。より具体的には例えば、各種成形品としてはトレー、カップ、皿、ブリスター、ブロー成形品、シャンプー瓶、化粧品瓶、飲料瓶、オイル容器、射出成形品(ゴルフティー、綿棒の芯、キャンディーの棒、ブラシ、歯ブラシ、ヘルメット、注射筒、皿、カップ、櫛、剃刀の柄、テープのカセットおよびケース、使い捨てのスプーンやフォーク、ボールペン等の文房具等)等に有用である。包装材料としては、シート用材料、フィルム用材料等、より具体的には、シュリンクフィルム、蒸着フィルム、ラップフィルム、食品包装、その他一般包装、ゴミ袋、レジ袋、一般規格袋、重袋等の袋類等、衛生材料としては紙おむつ、生理用品、医療用材料としては創傷被覆材、縫合糸等、繊維材料としては織物や編物をはじめ、レース、組物、網、フェルト、不織布等、農業資材として発芽フィルム、種ヒモ、農業用マルチフィルム、緩効性農薬及び肥料のコーテイング剤、防鳥ネット、養生フィルム、苗木ポット等、漁業資材としては漁網、海苔養殖網、釣り糸、船底塗料等、また、紙へのラミネーション製品としては、トレー、カップ、皿、メガホン等に、その他に、結束テープ(結束バンド)、プリペイカード、風船、パンティーストッキング、ヘアーキャップ、スポンジ、セロハンテープ、傘、合羽、プラ手袋、ヘアーキャップ、ロープ、チューブ、発泡トレー、発泡緩衝材、緩衝材、梱包材、煙草のフィルター等、多岐にわたる用途が挙げられる。   Applications of the polylactic acid composition of the present invention include various molded products, molding resins, packaging materials, paint resins, ink resins, toner resins, adhesive resins, sanitary materials, medical materials, and fiber materials. It is useful as agricultural material, fishery material, lamination material for paper, foamed resin material, etc. More specifically, for example, as various molded articles, trays, cups, dishes, blisters, blow molded articles, shampoo bottles, cosmetic bottles, beverage bottles, oil containers, injection molded articles (golf tees, cotton swab cores, candy sticks) , Brushes, toothbrushes, helmets, syringes, dishes, cups, combs, razor handles, tape cassettes and cases, disposable spoons, forks, stationery such as ballpoint pens, etc.). Packaging materials include sheet materials, film materials, and more specifically shrink film, vapor deposition film, wrap film, food packaging, other general packaging, garbage bags, plastic bags, general standard bags, heavy bags, etc. Bags, hygiene materials such as disposable diapers, sanitary products, medical materials such as wound dressings and sutures, textile materials such as woven and knitted fabrics, lace, braids, nets, felts, non-woven fabrics, and other agricultural materials As germination film, seed string, agricultural multi-film, slow-acting agricultural chemical and fertilizer coating agent, bird-proof net, curing film, seedling pot, etc. as fishing materials, fishing net, nori culture net, fishing line, ship bottom paint, etc. In addition, paper lamination products include trays, cups, dishes, megaphones, etc., as well as tie tapes (tie bands), prepaid cards, balloons, panties Tokkingu, hair caps, sponges, cellophane tape, umbrellas, raincoat, plastics gloves, hair caps, ropes, tubes, foam trays, foam cushioning materials, cushioning materials, packaging materials, tobacco filters, etc., include a wide variety of applications.

以下、実施例及び比較例を用いて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely using an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples at all.

実施例で行った測定は以下の通りである。
(分子量測定)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置(以下、GPCと省略する。東ソー株式会社製HLC−8020、カラム温度40℃、テトラヒドロフラン溶媒)によりポリスチレン標準サンプルとの比較で測定した。
The measurements performed in the examples are as follows.
(Molecular weight measurement)
It measured by the comparison with a polystyrene standard sample with the gel permeation chromatography measuring apparatus (Hereafter, it abbreviates as GPC. HLC-8020 by Tosoh Corporation, column temperature 40 degreeC, tetrahydrofuran solvent).

(熱的物性測定)
示差走査熱量測定装置(以下、DSCと省略する。セイコー電子工業株式会社製DSC220C)を用い、−100〜200℃の範囲を昇温速度10℃/分で測定した。
(Thermal properties measurement)
Using a differential scanning calorimeter (hereinafter abbreviated as DSC; DSC220C manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.), a range of −100 to 200 ° C. was measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min.

(ビカット軟化点温度)
東洋精機社製ヒートデスターテーションを用い、ASTM−D1525に従い、荷重1kgf、昇温速度50℃/時間の条件で成形後の試験片を測定。
(Vicat softening point temperature)
Using a heat starter manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., a test piece after molding was measured under the conditions of a load of 1 kgf and a temperature increase rate of 50 ° C./hour in accordance with ASTM-D1525.

(貯蔵弾性率(E’);以下、DMAと省略する。)
レオメトリックス社製RSAIIを用い、厚さ200μm×幅5mm×長さ35mmのフィルムをFILM TEXTUREジオメトリーにより、チャック間22.4mm、6.28rad、−50〜120℃の条件で測定した。
(Storage elastic modulus (E ′); hereinafter abbreviated as DMA)
Using a Rheometrics RSAII, a film having a thickness of 200 μm × width 5 mm × length 35 mm was measured by FILM TEXTURE geometry under conditions of 22.4 mm between chucks, 6.28 rad, −50 to 120 ° C.

(透明性測定;以下、「ヘイズ」と省略する。)
縦10cm×横10cmのフィルムを縦5cm×横5cmに切り、濁度計(日本電色工業株式会社製ND−1001DP)にて測定した。
(Transparency measurement; hereinafter abbreviated as “haze”)
A 10 cm long × 10 cm wide film was cut into 5 cm long × 5 cm wide and measured with a turbidimeter (ND-1001DP manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).

(アイゾット衝撃試験;以下、IZODと省略する。)
JIS K 7110に準拠したアイゾット衝撃試験法(ノッチ付き)により測定した。
(Izod impact test; hereinafter abbreviated as IZOD)
It was measured by an Izod impact test method (notched) according to JIS K 7110.

(デュポン衝撃強度試験)
JIS K 5400のデュポン衝撃強度測定法を用いて、一定重さの重錘の高さを変えて落下させ、破壊の有無により、得られたフィルムの50%破壊エネルギーを求めた。フィルムとの打突部は鋼製であり、半径6.3mmの滑らかな半球状(ウエシマ製作所製)である。
(DuPont impact strength test)
Using the DuPont impact strength measurement method of JIS K 5400, the weight of the weight having a constant weight was changed and dropped, and the 50% fracture energy of the obtained film was determined depending on the presence or absence of breakage. The striking portion with the film is made of steel, and is a smooth hemisphere (manufactured by Uesima Seisakusho) with a radius of 6.3 mm.

(フィルムインパクト試験)
ASTMD−3420に準拠した方法で測定した。
(Film impact test)
It measured by the method based on ASTMD-3420.

(引張試験)
島津製作所社製テンシロンを用い、JIS−K7127に従い測定した。試験片はJIS2号ダンベル、引張速度5mm/minで行った。
(Tensile test)
It measured according to JIS-K7127 using Shimadzu Tensilon. The test piece was made with a JIS No. 2 dumbbell and a tensile speed of 5 mm / min.

(製造例1)(改質剤A−1の合成)
数平均分子量2,000のポリエチレングリコール(三洋化成社製PEG−2000。以後PEG2000と略)を1.40kgと、ポリ乳酸(三井化学社製H−400、以下PLAと略)を3.27kgと、層状珪酸塩(コープケミカル社製SAN、以下SANと略)を0.33kgとを10Lの反応釜に仕込み、190℃で攪拌溶融後、触媒としてチタンテトラブトキサイドを100ppm添加し、0.1kPa減圧下5時間重合した。その後、触媒失活剤としてエチレンジアミン4酢酸(以下EDTAと略)100ppmを添加、0.1kPa減圧下1時間残留ラクタイドを脱揮して重合を終了し、改質剤(A−1)を得た。なお、ガラス転移点(Tg)はPEGの融点のピークと重なり不明。
(Production Example 1) (Synthesis of modifier A-1)
1.40 kg of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 2,000 (PEG-2000 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., hereinafter abbreviated as PEG2000) and 3.27 kg of polylactic acid (H-400 manufactured by Mitsui Chemicals, hereinafter abbreviated as PLA) Then, 0.33 kg of layered silicate (SAN manufactured by Coop Chemical Co., hereinafter abbreviated as SAN) was charged into a 10 L reaction kettle, stirred and melted at 190 ° C., 100 ppm of titanium tetrabutoxide was added as a catalyst, and 0.1 kPa Polymerization was performed for 5 hours under reduced pressure. Thereafter, 100 ppm of ethylenediaminetetraacetic acid (hereinafter abbreviated as EDTA) was added as a catalyst deactivator, and the residual lactide was devolatilized under a reduced pressure of 0.1 kPa for 1 hour to complete the polymerization to obtain a modifier (A-1). . Note that the glass transition point (Tg) overlaps with the melting point peak of PEG and is unknown.

(製造例2)(改質剤A−2の合成)
数平均分子量20,000のポリエチレングリコール(三洋化成社製PEG−20000、以後PEG20000と略)を3.27kgと、PLAを1.40kgと、SANを0.33kgとを用い、製造例1と同様な条件で重合し、改質剤(A−2)を得た。なお、TgはPEGの融点のピークと重なり不明。
(Production Example 2) (Synthesis of modifier A-2)
Similar to Production Example 1 using 3.27 kg of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 20,000 (PEG-20000 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., hereinafter abbreviated as PEG 20000), 1.40 kg of PLA, and 0.33 kg of SAN. Polymerization was performed under various conditions to obtain a modifier (A-2). Note that Tg is unclear with the melting point peak of PEG.

(製造例3)(改質剤A−3の合成)
数平均分子量3,000のポリプロレングリコール(三洋化成社製サンニックスPP−3000、以後PPGと略)を3.15kgと、L−ラクタイド(ピュラック社製、以後L−LDと略)を1.35kgと、層状珪酸塩(コープケミカル社製ME100、以下ME100と略)を0.50kgとを、10L反応釜に仕込み、窒素雰囲気下185℃で溶解した。溶液が均一になってからオクタン酸錫250ppmを添加し、185℃で3時間撹拌後、触媒失活剤として2−エチルヘキシルアシッドホスフェート(大八化学社製AP−8)を200ppm添加、0.1kPa減圧下1時間残留ラクタイドを脱揮し、改質剤(A−3)を得た。
(Production Example 3) (Synthesis of modifier A-3)
3.15 kg of polyprolene glycol having a number average molecular weight of 3,000 (Sanix PP-3000 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., hereinafter abbreviated as PPG) and 1. L-lactide (Purac Co., Ltd., hereinafter abbreviated as L-LD). 35 kg and 0.50 kg of layered silicate (ME100 manufactured by Coop Chemical Co., hereinafter abbreviated as ME100) were charged into a 10 L reaction kettle and dissolved at 185 ° C. in a nitrogen atmosphere. After the solution became homogeneous, 250 ppm of tin octoate was added, and after stirring at 185 ° C. for 3 hours, 200 ppm of 2-ethylhexyl acid phosphate (AP-8 manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) was added as a catalyst deactivator, 0.1 kPa The residual lactide was devolatilized under reduced pressure for 1 hour to obtain a modifier (A-3).

(製造例4)(改質剤A−4の合成)
数平均分子量4,000のポリエチレングリコール−ポリプロレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体(三洋化成社製ニューポールPE−75、以後PE75と略)を0.86kgと、L−LDを0.87kgと、カーボンナノチューブ(Hyperion社製)0.27kgを使用した以外は製造例3と同様な条件で重合し、改質剤(A−4)を得た。
(Production Example 4) (Synthesis of modifier A-4)
A polyethylene glycol-polyprolene glycol-polypropylene glycol block copolymer having a number average molecular weight of 4,000 (Sanyo Kasei New Pole PE-75, hereinafter abbreviated as PE75) and 0.86 kg of L-LD and 0.87 kg, respectively. Polymerization was carried out under the same conditions as in Production Example 3 except that 0.27 kg of carbon nanotubes (manufactured by Hyperion) was used to obtain a modifier (A-4).

(製造例5)(改質剤A−5の合成)
PE−75を0.90kgと、PLAを0.90kgと、ME100を0.40kgとを用い、製造例1と同様な条件で重合し、改質剤(A−5)を得た。
(Production Example 5) (Synthesis of modifier A-5)
Polymerization was carried out under the same conditions as in Production Example 1 using 0.90 kg of PE-75, 0.90 kg of PLA, and 0.40 kg of ME100 to obtain a modifier (A-5).

(製造例6)(改質剤A−6の合成)
数平均分子量3,000のポリテトラメチレングリコール(三菱化学社製PTMG3000、以下PTMGと略)を1.95kgと、PLAを1.95kgと、カーボンナノチューブ(Hyperion社製)0.10kgと、触媒として4塩化ジルコニウム・2THFを100ppmとを用い、それ以外は製造例1と同様な条件で重合し、改質剤(A−6)を得た。
(Production Example 6) (Synthesis of modifier A-6)
1.95 kg of polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 3,000 (PTMG 3000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, hereinafter abbreviated as PTMG), 1.95 kg of PLA, 0.10 kg of carbon nanotubes (manufactured by Hyperion), and as a catalyst Polymerization was carried out under the same conditions as in Production Example 1 except that 100 ppm of zirconium tetrachloride · 2THF was used, to obtain a modifier (A-6).

(比較製造例1)(改質剤HA−1の合成)
PEG2000を1.50kgと、PLAを3.50kgとを用い、製造例1と同様な条件で重合し、改質剤(HA−1)を得た。
(Comparative Production Example 1) (Synthesis of modifier HA-1)
Polymerization was carried out under the same conditions as in Production Example 1 using 1.50 kg of PEG2000 and 3.50 kg of PLA to obtain a modifier (HA-1).

(比較製造例2)(改質剤HA−2の合成)
PPGを3.5kgと、L−LDを1.5kgとを用い、製造例1と同様な条件で重合し、改質剤(HA−2)を得た。
(Comparative Production Example 2) (Synthesis of modifier HA-2)
Polymerization was performed under the same conditions as in Production Example 1 using 3.5 kg of PPG and 1.5 kg of L-LD to obtain a modifier (HA-2).

(実施例1)(ポリマーブレンド物P−1の作製)
PLAを3.50kgと、改質剤(A−1)を1.50kgとをドライブレンド後、L/D=36の35mm2軸押出機(東芝機械社製)、シリンダー温度200℃で溶融混練し、コンパウンドしたペレット(P−1)を得た。
(Example 1) (Preparation of polymer blend P-1)
After dry blending 3.50 kg of PLA and 1.50 kg of modifier (A-1), it was melt kneaded at a cylinder temperature of 200 ° C. with a 35 mm twin screw extruder (Toshiba Machine Co., Ltd.) with L / D = 36. A compounded pellet (P-1) was obtained.

(実施例2)(ポリマーブレンド物P−2の作製)
無水マレイン酸0.10kgと、PLAを3.40kgと、改質剤(A−2)を1.50kg用い、実施例1と同様な条件でペレット(P−2)を得た。
(Example 2) (Preparation of polymer blend P-2)
Pellets (P-2) were obtained under the same conditions as in Example 1 using 0.10 kg of maleic anhydride, 3.40 kg of PLA, and 1.50 kg of modifier (A-2).

(実施例3)(ポリマーブレンド物P−3の作製)
PLAを9.00kgと、改質剤(A−3)を1.00kgとを用い、実施例1と同様な条件でペレット(P−3)を得た。
(Example 3) (Preparation of polymer blend P-3)
Using 9.00 kg of PLA and 1.00 kg of modifier (A-3), pellets (P-3) were obtained under the same conditions as in Example 1.

(実施例4)(ポリマーブレンド物P−4の作製)
PLAを3.50kgと、改質剤(A−4)を1.50kgとを用い、実施例1と同様な条件でペレット(P−4)を得た。
(Example 4) (Preparation of polymer blend P-4)
Pellets (P-4) were obtained under the same conditions as in Example 1 using 3.50 kg of PLA and 1.50 kg of the modifier (A-4).

(実施例5)(ポリマーブレンド物P−5の作製)
PLAを2.00kgと、予め2軸押出機で3wt%無水マレイン酸変性したPLAを1.25kgと、改質剤(A−5)を1.50kgと、SANを0.25kgとを用い、実施例1と同様な条件でペレット(P−5)を得た。
(実施例6)(ポリマーブレンド物P−6の作製)
PLAを2.00kgと、予め2軸押出機で3wt%無水マレイン酸変性したPLAを0.95kgと、改質剤(A−6)を2.00kgと、カーボンナノチューブを0.05kg用い、実施例1と同様な条件でペレット(P−6)を得た。
(Example 5) (Preparation of polymer blend P-5)
Using 2.00 kg of PLA, 1.25 kg of PLA modified with 3 wt% maleic anhydride in advance using a twin screw extruder, 1.50 kg of modifier (A-5), and 0.25 kg of SAN, Pellets (P-5) were obtained under the same conditions as in Example 1.
(Example 6) (Preparation of polymer blend P-6)
Implemented using 2.00 kg of PLA, 0.95 kg of PLA modified with 3 wt% maleic anhydride in advance using a twin screw extruder, 2.00 kg of modifier (A-6), and 0.05 kg of carbon nanotubes Pellets (P-6) were obtained under the same conditions as in Example 1.

(比較例1)(ポリマーブレンド物HP−1の作製)
PLAを3.50kgと、改質剤(HA−1)を1.50kgとを用い、実施例1と同様な条件でペレット(HP−1)を得た。
(Comparative Example 1) (Preparation of polymer blend HP-1)
Using 3.50 kg of PLA and 1.50 kg of modifier (HA-1), pellets (HP-1) were obtained under the same conditions as in Example 1.

(比較例2)(ポリマーブレンド物HP−2の作製)
PLAを9.00kgと、改質剤(HA−2)を1.00kgとを用い、実施例1と同様な条件でペレット(HP−2)を得た。
(Comparative Example 2) (Preparation of polymer blend HP-2)
Using 9.00 kg of PLA and 1.00 kg of a modifier (HA-2), pellets (HP-2) were obtained under the same conditions as in Example 1.

(比較例3)(ポリマーブレンド物HP−3の作製)
PLA100を29.1kgと、SANを0.9kgとを用い、実施例1と同様な条件でペレット(HP−3)を得た。
(Comparative Example 3) (Preparation of polymer blend HP-3)
Using 29.1 kg of PLA100 and 0.9 kg of SAN, pellets (HP-3) were obtained under the same conditions as in Example 1.

(試験例1)(ポリマーブレンド物の評価(結晶化温度))
実施例1〜6及び比較例1〜3で得た各ポリマーブレンド物について、DSCにより、結晶化温度を測定し、その結果を表3〜5にまとめて示した。
(Test Example 1) (Evaluation of polymer blend (crystallization temperature))
About each polymer blend obtained in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-3, the crystallization temperature was measured by DSC, and the result was put together in Tables 3-5.

(試験例2)(ポリマーブレンド物の射出成形及び評価)
実施例1〜6及び比較例1〜3で得た各ポリマーブレンド物を、100℃で6時間減圧乾燥後、1オンスの射出成形機で射出成形後、90℃に温調した金型内で30秒結晶化させ、IZOD試験片を得た。これらのビカット軟化点温度、IZOD衝撃強度(ノッチ付き)を測定し、その結果を表3〜5にまとめて示した。
(Test Example 2) (Injection molding and evaluation of polymer blend)
Each polymer blend obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 was dried under reduced pressure at 100 ° C. for 6 hours, injection-molded with a 1 ounce injection molding machine, and then heated in a mold adjusted to 90 ° C. Crystallization was performed for 30 seconds to obtain an IZOD test piece. These Vicat softening point temperatures and IZOD impact strength (notched) were measured, and the results are summarized in Tables 3-5.

(試験例3)(熱セット200μmフィルムの成膜及び評価)
実施例1〜6及び比較例1〜3で得た各ポリマーブレンド物を、100℃で6時間減圧乾燥後、L/D=36の50mm単軸押出機(田辺プラスチック社製)、シリンダー温度220℃で溶融混練し、ダイスから幅30cm、厚さ200μmのシートに押出した。ダイス出口で熱溶融したシートの冷却は、実施例4〜7に関してはタッチロールを用い、それ以外はエアーナイフを用いた。フィルムは100℃で1分間熱セットを行い結晶化させた。得られた200μmフィルムは、デュポン衝撃値、ヘイズ、引張弾性率、引張伸度及びDMAでの20℃の貯蔵弾性率を測定し、その結果を表3〜5にまとめて示した。
(Test Example 3) (Film formation and evaluation of 200 μm heat set film)
Each polymer blend obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 was dried under reduced pressure at 100 ° C. for 6 hours, then L / D = 36 50 mm single screw extruder (manufactured by Tanabe Plastics), cylinder temperature 220. The mixture was melt-kneaded at 0 ° C. and extruded from a die into a sheet having a width of 30 cm and a thickness of 200 μm. For the cooling of the sheet thermally melted at the die outlet, a touch roll was used for Examples 4 to 7, and an air knife was used otherwise. The film was crystallized by heat setting at 100 ° C. for 1 minute. The obtained 200 μm film was measured for DuPont impact value, haze, tensile modulus, tensile elongation, and storage modulus at 20 ° C. in DMA, and the results are summarized in Tables 3 to 5.

(試験例4)(フィルムの生分解性試験)
前記試験例3で得た実施例1〜6のフィルムを金網で挟み、45℃に保った電動コンポスト装置中に放置した。嫌気環境にならないように数時間おきに撹拌を行った。30日後にフィルムを取り出したところ、ボロボロで殆ど原形をとどめていなかった。60日後には、フィルムは消失して確認できなかった。
(Test Example 4) (Biodegradability test of film)
The films of Examples 1 to 6 obtained in Test Example 3 were sandwiched with a wire mesh and left in an electric composting apparatus maintained at 45 ° C. Stirring was performed every few hours to avoid an anaerobic environment. When the film was taken out after 30 days, it was tattered and hardly kept its original shape. After 60 days, the film disappeared and could not be confirmed.

(試験例5)(2軸延伸熱セットフィルムの成膜及び評価)
実施例1〜6及び比較例1〜3で得た各ポリマーブレンド物を、L/D=36の50mm単軸押出機(田辺プラスチック社製)、シリンダー温度220℃で溶融混練し、ダイスから幅30cm、厚さ100μmのシートに押出した。ダイス出口で熱溶融したシートの冷却はエアーナイフを用いた。更に延伸温度条件70℃、延伸速度10mm/秒で逐次延伸により、縦方向、横方向同倍率の2倍にそれぞれ延伸後、140℃で50秒熱セットを行い、厚さ25μmの2軸延伸熱セットフィルムを得た。これについて、フィルムインパクト、ヘイズ、、引張弾性率及び引張伸度を測定し、その結果を表3〜5にまとめて示した。
(Test Example 5) (Film formation and evaluation of biaxially stretched heat set film)
Each polymer blend obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 was melt-kneaded at a cylinder temperature of 220 ° C. with a L / D = 36 50 mm single screw extruder (manufactured by Tanabe Plastics Co., Ltd.). The sheet was extruded into a sheet having a thickness of 30 cm and a thickness of 100 μm. An air knife was used to cool the sheet melted at the die outlet. Furthermore, after stretching to twice the longitudinal and lateral same ratio by successive stretching at a stretching temperature condition of 70 ° C. and a stretching speed of 10 mm / second, heat setting was performed at 140 ° C. for 50 seconds, and a biaxial stretching heat of 25 μm in thickness. A set film was obtained. About this, the film impact, haze, the tensile elasticity modulus, and the tensile elongation were measured, and the result was put together in Tables 3-5, and was shown.

(試験例6)(フィルムのブリードアウト評価)
また、試験3及び5で得たフィルムを35℃、湿度80%に保ったタバイエスペック社製恒温恒湿器PR−2F中に放置した。毎日フィルムの状態を観察し、ブリードアウトが始まる日数で評価し、その結果を表3〜5にまとめて示した。なお、評価中はブリードアウトしなかった。
(Test Example 6) (Bleed-out evaluation of film)
In addition, the films obtained in Tests 3 and 5 were left in a constant temperature and humidity chamber PR-2F manufactured by Tabay Espec Corp. maintained at 35 ° C. and a humidity of 80%. The state of the film was observed every day, and evaluated by the number of days when the bleed-out started. The results are summarized in Tables 3 to 5. During the evaluation, no bleed out occurred.

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本発明のポリ乳酸組成物は、比較例1、2のビカット軟化点温度が70℃以下なのに対し、いずれも80℃以上と高い耐熱性を示し、且つ耐衝撃性又は柔軟性は同等かそれ以上の数値を実現している。比較例3はビカット軟化点温度が85℃であるが、実施例に比べ、IZOD衝撃強度、デュポン衝撃値及びフィルムインパクトの耐衝撃値がいずれも低く、また、引張弾性率あるいは貯蔵弾性率は高く、柔軟性に乏しい。

In contrast to the Vicat softening point temperatures of Comparative Examples 1 and 2 of 70 ° C. or lower, the polylactic acid composition of the present invention shows high heat resistance of 80 ° C. or higher, and the impact resistance or flexibility is equal or higher. The numerical value of is realized. In Comparative Example 3, the Vicat softening point temperature is 85 ° C., but the IZOD impact strength, the DuPont impact value, and the impact resistance value of the film impact are all lower than those of the Examples, and the tensile modulus or storage modulus is high. Poor flexibility.

Claims (7)

層状珪酸塩の存在下、重量平均分子量500〜250000のポリエーテルポリオール(I)と、ラクタイド(II)又はポリ乳酸(II’)とを共重合して得られる重量平均分子量3000〜250000を有する乳酸系ブロック共重合体(IIIa)、及び、ポリ乳酸(IV)を含有してなるポリ乳酸組成物。 Lactic acid having a weight average molecular weight of 3000 to 250,000 obtained by copolymerization of polyether polyol (I) having a weight average molecular weight of 500 to 250,000 and lactide (II) or polylactic acid (II ′) in the presence of a layered silicate. A polylactic acid composition comprising a system block copolymer (IIIa) and polylactic acid (IV). カーボンナノチューブの存在下、重量平均分子量500〜250000のポリエーテルポリオール(I)と、ラクタイド(II)又はポリ乳酸(II’)とを共重合して得られる重量平均分子量3000〜250000を有する乳酸系ブロック共重合体(IIIb)、及び、ポリ乳酸(IV)を含有してなるポリ乳酸組成物。 Lactic acid series having a weight average molecular weight of 3000 to 250,000 obtained by copolymerizing polyether polyol (I) having a weight average molecular weight of 500 to 250,000 and lactide (II) or polylactic acid (II ′) in the presence of carbon nanotubes A polylactic acid composition comprising block copolymer (IIIb) and polylactic acid (IV). 前記乳酸系ブロック共重合体(IIIa)と前記ポリ乳酸(IV)との重量割合が3:97〜50:50である請求項1に記載のポリ乳酸組成物。 The polylactic acid composition according to claim 1, wherein a weight ratio of the lactic acid block copolymer (IIIa) and the polylactic acid (IV) is from 3:97 to 50:50. 前記乳酸系ブロック共重合体(IIIb)と前記ポリ乳酸(IV)との重量割合が3:97〜50:50である請求項2に記載のポリ乳酸組成物。 The polylactic acid composition according to claim 2, wherein a weight ratio of the lactic acid-based block copolymer (IIIb) to the polylactic acid (IV) is 3:97 to 50:50. ビカット軟化点温度70℃以上を有する請求項1〜4のいずれかに記載のポリ乳酸組成物。 The polylactic acid composition according to any one of claims 1 to 4, which has a Vicat softening point temperature of 70 ° C or higher. 前記ポリ乳酸(IV)が酸無水物で変性されたものである請求項1〜5のいずれかに記載のポリ乳酸組成物。 The polylactic acid composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the polylactic acid (IV) is modified with an acid anhydride. 請求項1〜6のいずれか記載のポリ乳酸組成物用いて得られる成形物。


A molded article obtained using the polylactic acid composition according to any one of claims 1 to 6.


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