JP4694173B2 - Additive for polyester resin - Google Patents

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本発明は、ポリエステル樹脂用添加剤、並びに該添加剤を含有するポリエステル樹脂組成物及びその製造法に関する。   The present invention relates to an additive for polyester resin, a polyester resin composition containing the additive, and a method for producing the same.

ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレンなどの石油を原料とする汎用樹脂は、軽量であることや良好な加工性、物性、および耐久性等の性質から、日用雑貨、家電製品、自動車部品、建築材料あるいは食品包装などの様々な分野に使用されている。しかしながらこれらの樹脂製品は、役目を終えて廃棄する段階で良好な耐久性が欠点となり、自然界における分解性に劣るため、生態系に影響を及ぼす可能性がある。   General-purpose resins made from petroleum such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, and polystyrene are lightweight and have good processability, physical properties, and durability. Used in various fields such as building materials and food packaging. However, these resin products have a disadvantage of good durability at the stage of finishing and discarding their functions, and are inferior in degradability in nature, and thus may affect the ecosystem.

このような問題を解決するために、熱可塑性樹脂で生分解性を有するポリマーとして、ポリ乳酸や、乳酸と他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸とのコポリマー、脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸から誘導される脂肪族ポリエステルおよびそれらのユニットを含むコポリマー等の生分解性ポリエステル樹脂が開発されている。   In order to solve such problems, as a polymer having a biodegradability with a thermoplastic resin, polylactic acid, a copolymer of lactic acid and another aliphatic hydroxycarboxylic acid, an aliphatic polyhydric alcohol and an aliphatic polyvalent carboxylic acid are used. Biodegradable polyester resins such as aliphatic polyesters derived from acids and copolymers containing these units have been developed.

これらの生分解性を有するポリエステル樹脂は、土壌、海水中、あるいは動物の体内などに置かれた場合、自然に生息する微生物の産出する酵素の働きによって、数週間で分解が始まり、約1年から数年の間に消滅する。さらに分解物は、人体に無害な乳酸、二酸化炭素、水などになる。脂肪族ポリエステルの中でもポリ乳酸樹脂は、トウモロコシ、芋などからとれる糖分から発酵法によりL−乳酸が大量に作られ安価になってきたこと、原料が自然農作物なので総二酸化炭素排出量が極めて少ないこと、また得られたポリマーの性能として剛性が強く透明性が良い等の特徴があるので、現在その利用が期待され、フラットヤーン、ネット、園芸資材、育苗用ポット等の農業土木資材分野、窓付き封筒、買い物袋、コンポストバッグ、文具、雑貨等に使用されている。しかしながら、ポリ乳酸の結晶化速度がポリオレフィン等に比べて著しく遅いため、結晶化不足による耐熱性低下や、成形効率の低下によるコストアップ等の問題があった。   When these biodegradable polyester resins are placed in soil, seawater, or the body of an animal, they start to degrade in a few weeks due to the action of enzymes produced by naturally occurring microorganisms. Disappears within a few years. Furthermore, the decomposition products become lactic acid, carbon dioxide, water, etc., which are harmless to the human body. Among the aliphatic polyesters, polylactic acid resin has been made inexpensive by producing a large amount of L-lactic acid from sugars obtained from corn, straw, etc., and the raw material is a natural crop, so the total carbon dioxide emissions are extremely low. In addition, since the obtained polymer has characteristics such as high rigidity and good transparency, it is expected to be used at present, and the field of agricultural civil engineering materials such as flat yarn, nets, horticultural materials, seedling pots, with windows Used for envelopes, shopping bags, compost bags, stationery, miscellaneous goods, etc. However, since the crystallization rate of polylactic acid is significantly slower than that of polyolefin or the like, there are problems such as a decrease in heat resistance due to insufficient crystallization and an increase in cost due to a decrease in molding efficiency.

また、ポリ乳酸の場合、脆く、硬く、可撓性に欠ける特性のために硬質成形品分野に限られ、フィルムなどに成形した場合は、柔軟性が不足したり、折り曲げたとき白化などの問題があり、軟質または半硬質分野に使用されていないのが現状である。軟質、半硬質分野に応用する技術として可塑剤を添加する方法が種々提案されている。例えばアセチルクエン酸トリブチル、ジグリセリンテトラアセテート等の可塑剤を添加する技術が開示されている。これら可塑剤をポリ乳酸に添加し、押出成形等でフィルムまたはシートを成形した場合、良好な柔軟性が得られるが、そのポリマーが非晶状態であるためにガラス転移点付近の温度変化による柔軟性の変化が著しく(感温性)、また高温時の耐熱性が不足しているため、季節によって物性が著しく変化し、高温環境下での使用が不可能となる問題があった。この問題を解決するためにタルク(特許文献1)やジオクタデシルジメチルアンモニウムカチオンを層間挿入したモンモリロナイト(有機変性モンモリロナイト)(特許文献2)等の結晶核剤を添加することによって、ポリ乳酸を結晶化させ、耐熱性等を改善する方法が提案されている。しかしながら成形後の熱処理による結晶化速度は依然不十分である。また、有機変性層状珪酸塩を結晶核剤として用いる場合、樹脂へ珪酸塩層を高分散させる必要があり、大きなせん断力を持つ分散装置が必要となる場合もあった。
特許第3410075号公報 特開2003−82212号公報
Polylactic acid is brittle, hard, and lacks flexibility, so it is limited to the field of hard molded products. When it is molded into a film, problems such as lack of flexibility or whitening when folded The current situation is that it is not used in the soft or semi-rigid field. Various methods of adding a plasticizer have been proposed as a technique applied to the soft and semi-rigid fields. For example, a technique of adding a plasticizer such as tributyl acetylcitrate or diglycerin tetraacetate is disclosed. When these plasticizers are added to polylactic acid and a film or sheet is formed by extrusion or the like, good flexibility is obtained, but because the polymer is in an amorphous state, it is flexible due to temperature changes near the glass transition point. There is a problem that the change in properties is remarkable (temperature sensitivity) and the heat resistance at high temperatures is insufficient, so that the physical properties change remarkably depending on the season, making it impossible to use in high temperature environments. In order to solve this problem, polylactic acid is crystallized by adding a crystal nucleating agent such as talc (Patent Document 1) or montmorillonite intercalated with dioctadecyldimethylammonium cation (organic modified montmorillonite) (Patent Document 2). And a method for improving heat resistance and the like has been proposed. However, the crystallization rate by heat treatment after molding is still insufficient. Further, when organically modified layered silicate is used as a crystal nucleating agent, the silicate layer needs to be highly dispersed in the resin, and a dispersing device having a large shearing force may be required.
Japanese Patent No. 3410075 JP 2003-82212 A

本発明の課題は、ポリエステル樹脂の結晶化速度を向上させることができるポリエステル樹脂用添加剤、並びにそれを含有するポリエステル樹脂組成物及びその製造法を提供することにある。   The subject of this invention is providing the polyester resin additive which can improve the crystallization speed | rate of a polyester resin, the polyester resin composition containing the same, and its manufacturing method.

本発明は、結晶系が六方晶系、立方晶系、正方晶系、三方晶系または斜方晶系のいずれかであり、a軸、b軸、c軸の少なくとも1つの格子定数が7〜15オングストロームである無機化合物を含有するポリエステル樹脂用添加剤、並びにポリエステル樹脂、及び該添加剤を含有するポリエステル樹脂組成物及びその製造法を提供する。   In the present invention, the crystal system is hexagonal, cubic, tetragonal, trigonal or orthorhombic, and at least one lattice constant of a-axis, b-axis, and c-axis is 7 to Provided are an additive for a polyester resin containing an inorganic compound of 15 angstroms, a polyester resin, a polyester resin composition containing the additive, and a method for producing the same.

本発明のポリエステル樹脂用添加剤(以下、本発明の添加剤という)は、ポリエステル樹脂の結晶化速度を向上させることができる。   The additive for polyester resin of the present invention (hereinafter referred to as additive of the present invention) can improve the crystallization rate of the polyester resin.

[ポリエステル樹脂用添加剤]
本発明の添加剤は、結晶系が六方晶系、立方晶系、正方晶系、三方晶系または斜方晶系のいずれかであり、a軸、b軸、c軸の少なくとも1つの格子定数が7〜15オングストロームである無機化合物を含有する。本発明の効果を発現する観点から、a軸、b軸、c軸の少なくとも2つの格子定数が7〜15オングストロームである無機化合物が好ましく、3つの格子定数が7〜15オングストロームである無機化合物が更に好ましい。また本発明の効果を発現する観点から、結晶系は六方晶系または立方晶系が好ましく、立方晶系がより好ましい。格子定数は8〜13オングストロームが好ましく、8〜10オングストロームがより好ましく、8.4〜9.4オングストロームが更に好ましく、8.6〜9.1オングストロームが特に好ましい。
[Additives for polyester resins]
The additive of the present invention has a crystal system of hexagonal system, cubic system, tetragonal system, trigonal system or orthorhombic system, and at least one lattice constant of a-axis, b-axis, and c-axis Contains an inorganic compound of 7 to 15 angstroms. From the viewpoint of expressing the effects of the present invention, an inorganic compound having at least two lattice constants of 7 to 15 angstroms in the a-axis, b-axis, and c-axis is preferable, and an inorganic compound having three lattice constants of 7 to 15 angstroms is preferable. Further preferred. Moreover, from the viewpoint of expressing the effects of the present invention, the crystal system is preferably a hexagonal system or a cubic system, and more preferably a cubic system. The lattice constant is preferably 8 to 13 angstroms, more preferably 8 to 10 angstroms, further preferably 8.4 to 9.4 angstroms, and particularly preferably 8.6 to 9.1 angstroms.

また、ポリエステル樹脂の繊維軸方向の格子定数と、本発明の添加剤のa軸、b軸、c軸の少なくとも1つの格子定数との差は、6オングストローム以下が好ましく、3オングストローム以下がより好ましく、1オングストローム以下が更に好ましい。   Further, the difference between the lattice constant of the polyester resin in the fiber axis direction and at least one lattice constant of the a-axis, b-axis, and c-axis of the additive of the present invention is preferably 6 angstroms or less, more preferably 3 angstroms or less. More preferably, it is 1 angstrom or less.

本発明の添加剤は、特に限定するものではないが、コスト、安全性の観点から、重金属、希土類金属などを含まない無機化合物が好ましく、例えば、H,C,N,O,Na,Mg,Al,Si,P,K,Ca,Ti,Fe,Zn,Zrのいずれかの元素からなる無機化合物がより好ましい。例えば、ソーダライト、マグネシウムアルミネート(スピネル)、チタン酸亜鉛、ヒドロキシアパタイト、フルオロアパタイト、マグネシウムシリケート(エンスタタイト)、マグネシウムアルミネート(ガーナイト)、α−マグネシウムアルミノシリケート(インディアライト)、β−マグネシウムアルミノシリケート(コーディエライト)、ナトリウムアルミノシリケート(ネフェリン)、リン酸水素カルシウム、α−リン酸カルシウム、リン酸ジルコニウム、酸化窒化ジルコニウムなどが挙げられ、透明性の観点からは、ソーダライトが好ましい。   The additive of the present invention is not particularly limited, but is preferably an inorganic compound containing no heavy metal, rare earth metal, etc. from the viewpoint of cost and safety, for example, H, C, N, O, Na, Mg, An inorganic compound composed of any element of Al, Si, P, K, Ca, Ti, Fe, Zn, and Zr is more preferable. For example, sodalite, magnesium aluminate (spinel), zinc titanate, hydroxyapatite, fluoroapatite, magnesium silicate (enstatite), magnesium aluminate (garnite), α-magnesium aluminosilicate (Indialite), β-magnesium alumino Examples thereof include silicate (cordierite), sodium aluminosilicate (nepheline), calcium hydrogen phosphate, α-calcium phosphate, zirconium phosphate, zirconium oxynitride, and sodalite is preferable from the viewpoint of transparency.

本発明の添加剤は、配合量にも依存するが、樹脂の加水分解抑制の観点から、弱アルカリから中性のものが好ましい。1重量%水分散液のpH(25℃)で表した場合、好ましくは4〜11、より好ましくは5.5〜10.5、更に好ましくは6.0〜10.2である。   Although the additive of the present invention depends on the blending amount, a weak alkali to neutral one is preferable from the viewpoint of suppressing hydrolysis of the resin. When expressed in terms of pH (25 ° C.) of a 1 wt% aqueous dispersion, it is preferably 4 to 11, more preferably 5.5 to 10.5, and even more preferably 6.0 to 10.2.

本発明の添加剤は、本発明の効果を発現する観点から、吸油能や比表面積が大きいものが好ましい。BET比表面積としては、1m2/g以上が好ましく、10m2/g以上がより好ましく、100m2/g以上が更に好ましく、150m2/g以上が特に好ましい。吸油能としては、50mL/100g以上が好ましく、100mL/100g以上がより好ましい。吸油能や比表面積が大きいと、樹脂への分散性が良好となり、ポリエステル樹脂の結晶核の不均一生成場が増え、微小な結晶核が大量に生成できるので、ポリエステル樹脂の結晶化速度と透明性の向上をもたらすと考えられ好ましい。 The additive of the present invention preferably has a large oil absorption capacity and specific surface area from the viewpoint of expressing the effects of the present invention. The BET specific surface area is preferably at least 1 m 2 / g, more preferably at least 10m 2 / g, 100m 2 / g or more, and particularly preferably equal to or greater than 150m 2 / g. The oil absorption capacity is preferably 50 mL / 100 g or more, and more preferably 100 mL / 100 g or more. When the oil absorption capacity and specific surface area are large, the resin dispersibility becomes good, the non-uniform formation field of the crystal nuclei of the polyester resin increases, and a large amount of fine crystal nuclei can be generated. It is considered that the improvement of property is brought about and it is preferable.

本発明の添加剤中の、本発明に係わる無機化合物の含有量は、本発明の目的を達成する観点から、好ましくは50重量%以上であり、より好ましくは60重量%以上であり、さらに好ましくは70重量%以上である。   The content of the inorganic compound according to the present invention in the additive of the present invention is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, and still more preferably from the viewpoint of achieving the object of the present invention. Is 70% by weight or more.

本発明の添加剤は、樹脂への分散性の観点から、有機化合物を含有するものが好ましい。有機化合物の種類は特に限定するものではないが、無機化合物と共有結合的、イオン結合的、または水素結合的に相互作用可能な有機化合物が好ましく、例えば、シランカップリング剤などで共有結合的に無機化合物に相互作用できる有機化合物や、リン酸、カルボン酸、スルフォン酸などのアニオン性官能基を持つ有機化合物、4級アンモニウムなどのカチオン性官能基を持つ有機化合物などが挙げられる。本発明の添加剤中の有機化合物の含有量は特に限定するものではないが、コスト、安全性および本発明の効果を発現する観点から、1〜50重量%が好ましく、3〜40重量%がより好ましく、10〜30重量%が更に好ましい。   The additive of the present invention preferably contains an organic compound from the viewpoint of dispersibility in the resin. The type of the organic compound is not particularly limited, but an organic compound that can interact with an inorganic compound in a covalent bond, ionic bond, or hydrogen bond is preferable. For example, the organic compound is covalently bonded with a silane coupling agent or the like. Examples thereof include organic compounds that can interact with inorganic compounds, organic compounds having an anionic functional group such as phosphoric acid, carboxylic acid, and sulfonic acid, and organic compounds having a cationic functional group such as quaternary ammonium. The content of the organic compound in the additive of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and 3 to 40% by weight from the viewpoint of expressing the cost, safety, and the effect of the present invention. More preferred is 10 to 30% by weight.

本発明の添加剤は、ポリエステル樹脂用の結晶核剤として好適に用いられ、上記無機化合物、これと相互作用可能な有機化合物以外に既存の結晶核剤を含有してもよい。
既存の結晶核剤としては、シリカ、タルク等の無機粒子、ビスベンジリデンソルビトール等のソルビトール誘導体等が挙げられる。
The additive of the present invention is suitably used as a crystal nucleating agent for polyester resins, and may contain an existing crystal nucleating agent in addition to the inorganic compound and the organic compound capable of interacting with the inorganic compound.
Examples of the existing crystal nucleating agent include inorganic particles such as silica and talc, and sorbitol derivatives such as bisbenzylidene sorbitol.

本発明の添加剤は、本発明の効果に加え、透明性保持に優れる観点からポリ乳酸樹脂用添加剤として好適に用いられる。   The additive of the present invention is suitably used as an additive for polylactic acid resin from the viewpoint of excellent transparency retention in addition to the effects of the present invention.

[ポリエステル樹脂]
本発明に係わるポリエステル樹脂としては、特に限定されないが、ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体と、ジオール又はそのエステル形成性誘導体との縮合反応により得られるポリエステル、ヒドロキシカルボン酸の縮合反応より得られるポリエステル、これらのポリエステルの混合物、及び混合物のエステル交換反応物等が好適である。
[Polyester resin]
Although it does not specifically limit as polyester resin concerning this invention, The polyester obtained by condensation reaction of dicarboxylic acid or its ester-forming derivative, and diol or its ester-forming derivative, The polyester obtained from the condensation reaction of hydroxycarboxylic acid A mixture of these polyesters and a transesterification product of the mixture are suitable.

ポリエステル樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート等のポリアルキレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリアルキレンナフタレートを含むポリアルキレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル樹脂;アジピン酸と1,4−ブタンジオールとのポリエステル等の脂肪族ポリエステル樹脂;ジオール成分の一部をポリエチレングリコール等のアルキレングリコールに置換したポリエーテルエステル樹脂;ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート/アジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリ乳酸樹脂、ポリリンゴ酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリ(2−オキセタノン)等の生分解性脂肪族ポリエステル;ポリブチレンサクシネート/テレフタレート、ポリブチレンアジペート/テレフタレート、ポリテトラメチレンアジペート/テレフタレート等の生分解性脂肪族芳香族コポリエステルが挙げられる。これらは単独でも複数種を併用することもできる。これらの中では、生態系への影響や、本発明の効果を発現する観点から、生分解性樹脂が好ましい。   Specific examples of the polyester resin include aromatic polyesters such as polyalkylene terephthalates including polyalkylene terephthalates such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate, and polyalkylene naphthalates such as polyethylene naphthalate and polybutylene naphthalate. Resin; Aliphatic polyester resin such as polyester of adipic acid and 1,4-butanediol; Polyether ester resin in which a part of the diol component is substituted with alkylene glycol such as polyethylene glycol; Polyhydroxybutyrate, polycaprolactone, poly Butylene succinate, polybutylene succinate / adipate, polyethylene succinate, polylactic acid resin, polymalic acid, polyglycol Biodegradable aliphatic polyesters such as polydioxanone and poly (2-oxetanone); biodegradable aliphatic aromatic copolyesters such as polybutylene succinate / terephthalate, polybutylene adipate / terephthalate, polytetramethylene adipate / terephthalate It is done. These can be used alone or in combination. Among these, a biodegradable resin is preferable from the viewpoint of exerting influence on the ecosystem and the effects of the present invention.

本発明で使用される生分解性樹脂としては、JIS K6953(ISO14855)「制御された好気的コンポスト条件の好気的かつ究極的な生分解度及び崩壊度試験」に基づいた生分解性を有するポリエステル樹脂が好ましい。   The biodegradable resin used in the present invention has a biodegradability based on JIS K6953 (ISO 14855) “Aerobic and ultimate biodegradability and disintegration test under controlled aerobic compost conditions”. The polyester resin which has is preferable.

本発明で使用される生分解性樹脂は、自然界において微生物が関与して低分子化合物に分解される生分解性を有していればよく、特に限定されるものではない。例えば、ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート/アジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリ乳酸樹脂、ポリリンゴ酸、ポリグリコール酸、ポリジオキサノン、ポリ(2−オキセタノン)等の脂肪族ポリエステル;ポリブチレンサクシネート/テレフタレート、ポリブチレンアジペート/テレフタレート、ポリテトラメチレンアジペート/テレフタレート等の脂肪族芳香族コポリエステル;デンプン、セルロース、キチン、キトサン、グルテン、ゼラチン、ゼイン、大豆タンパク、コラーゲン、ケラチン等の天然高分子と上記の脂肪族ポリエステルあるいは脂肪族芳香族コポリエステルとの混合物等が挙げられる。   The biodegradable resin used in the present invention is not particularly limited as long as it has a biodegradability capable of being decomposed into a low molecular weight compound with the participation of microorganisms in nature. For example, aliphatic polyesters such as polyhydroxybutyrate, polycaprolactone, polybutylene succinate, polybutylene succinate / adipate, polyethylene succinate, polylactic acid resin, polymalic acid, polyglycolic acid, polydioxanone, poly (2-oxetanone) Aliphatic aliphatic copolyesters such as polybutylene succinate / terephthalate, polybutylene adipate / terephthalate, polytetramethylene adipate / terephthalate; starch, cellulose, chitin, chitosan, gluten, gelatin, zein, soy protein, collagen, keratin, etc. And a mixture of the above natural polymer and the above aliphatic polyester or aliphatic aromatic copolyester.

これらのなかで加工性、経済性、大量に入手できることなどから、脂肪族ポリエステルが好ましく、物性の点からポリ乳酸樹脂がさらに好ましい。ここで、ポリ乳酸樹脂とは、ポリ乳酸、又は乳酸とヒドロキシカルボン酸とのコポリマーである。ヒドロキシカルボン酸として、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸等が挙げられ、グリコール酸、ヒドロキシカプロン酸が好ましい。好ましいポリ乳酸の分子構造は、L−乳酸又はD−乳酸いずれかの単位20〜100モル%とそれぞれの対掌体の乳酸単位0〜20モル%からなるものである。また、乳酸とヒドロキシカルボン酸とのコポリマーは、L−乳酸又はD−乳酸いずれかの単位85〜100モル%とヒドロキシカルボン酸単位0〜15モル%からなるものである。これらのポリ乳酸樹脂は、L−乳酸、D−乳酸及びヒドロキシカルボン酸の中から必要とする構造のものを選んで原料とし、脱水重縮合することにより得ることができる。好ましくは、乳酸の環状二量体であるラクチド、グリコール酸の環状二量体であるグリコリド及びカプロラクトン等から必要とする構造のものを選んで開環重合することにより得ることができる。ラクチドにはL−乳酸の環状二量体であるL−ラクチド、D−乳酸の環状二量体であるD−ラクチド、D−乳酸とL−乳酸とが環状二量化したメソ−ラクチド及びD−ラクチドとL−ラクチドとのラセミ混合物であるDL−ラクチドがある。本発明ではいずれのラクチドも用いることができる。但し、主原料は、D−ラクチド又はL−ラクチドが好ましい。   Of these, aliphatic polyesters are preferable from the viewpoint of processability, economy, and availability in large quantities, and polylactic acid resins are more preferable from the viewpoint of physical properties. Here, the polylactic acid resin is polylactic acid or a copolymer of lactic acid and hydroxycarboxylic acid. Examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxypentanoic acid, hydroxycaproic acid, hydroxyheptanoic acid and the like, and glycolic acid and hydroxycaproic acid are preferable. A preferred molecular structure of polylactic acid is composed of 20 to 100 mol% of either L-lactic acid or D-lactic acid and 0 to 20 mol% of each enantiomer. The copolymer of lactic acid and hydroxycarboxylic acid is composed of 85 to 100 mol% of either L-lactic acid or D-lactic acid and 0 to 15 mol% of hydroxycarboxylic acid units. These polylactic acid resins can be obtained by dehydrating polycondensation using L-lactic acid, D-lactic acid and hydroxycarboxylic acid as a raw material by selecting those having the required structure. Preferably, it can be obtained by ring-opening polymerization by selecting a desired structure from lactide, which is a cyclic dimer of lactic acid, glycolide, which is a cyclic dimer of glycolic acid, and caprolactone. Lactide includes L-lactide which is a cyclic dimer of L-lactic acid, D-lactide which is a cyclic dimer of D-lactic acid, meso-lactide obtained by cyclic dimerization of D-lactic acid and L-lactic acid, and D-lactide. There is DL-lactide, which is a racemic mixture of lactide and L-lactide. Any lactide can be used in the present invention. However, the main raw material is preferably D-lactide or L-lactide.

市販されている生分解性樹脂としては、例えば、デュポン社製、商品名バイオマックス;BASF社製、商品名Ecoflex;EastmanChemicals社製、商品名EasterBio;昭和高分子(株)製、商品名ビオノーレ;日本合成化学工業(株)製、商品名マタービー;三井化学(株)製、商品名レイシア;日本触媒(株)製、商品名ルナーレ;チッソ(株)製、商品名ノボン;カーギル・ダウ・ポリマーズ社製、商品名Nature Works;ダイセル化学工業(株)製、商品名セルグリーン;三菱化学(株)製、商品名GS−Pla等が挙げられる。   Examples of commercially available biodegradable resins include DuPont, trade name Biomax; BASF, trade name Ecoflex; Eastman Chemicals, trade name EsterBio; Showa Polymer Co., Ltd., trade name Bionore; Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Matterby; Mitsui Chemicals, Inc., trade name: Lacia; Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: Lunare; Chisso Corporation, trade name: Novon; Cargill Dow Polymers Product name Nature Works; manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., product name Cell Green; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name GS-Pla, and the like.

これらの中では、好ましくはポリ乳酸樹脂(例えば三井化学(株)製、商品名レイシアH-100,H-280,H-400,H-440;カーギル・ダウ・ポリマーズ社製、商品名Nature Works)、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル(例えば昭和高分子(株)製、商品名ビオノーレ)、ポリ(ブチレンサクシネート/テレフタレート)等の脂肪族芳香族コポリエステル(デュポン社製、商品名バイオマックス)が挙げられる。   Among these, a polylactic acid resin (for example, Mitsui Chemical Co., Ltd., trade name Lacia H-100, H-280, H-400, H-440; Cargill Dow Polymers, trade name Nature Works) is preferable. ), Aliphatic polyesters such as polybutylene succinate (product name Bionore, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.), aliphatic aromatic copolyesters such as poly (butylene succinate / terephthalate) (trade name Bio, manufactured by DuPont) Max).

耐熱性の観点では、L-乳酸純度が高い結晶性生分解性樹脂が好ましく、延伸により配向結晶化させることが好ましい。結晶性生分解性樹脂としては、三井化学(株)製、レイシアH-100、H-400、H-440等が挙げられる。   From the viewpoint of heat resistance, a crystalline biodegradable resin having a high L-lactic acid purity is preferred, and orientation crystallization is preferred by stretching. Examples of the crystalline biodegradable resin include Laissia H-100, H-400, and H-440 manufactured by Mitsui Chemicals.

[可塑剤]
本発明のポリエステル樹脂組成物は、柔軟性を付与する観点から、更に可塑剤を含有することが好ましい。本発明に用いられる可塑剤は特に限定されず、一般のポリエステル樹脂に用いられる可塑剤の他、以下の(1)〜(7)に示すものが挙げられる。
(1)下記(a)成分と(b)成分とのエステル
(a)一般式(I)
[Plasticizer]
The polyester resin composition of the present invention preferably further contains a plasticizer from the viewpoint of imparting flexibility. The plasticizer used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include those shown in the following (1) to (7) in addition to the plasticizer used in general polyester resins.
(1) Esters of the following components (a) and (b) (a) General formula (I)

Figure 0004694173
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(式中、X1は水素原子、水酸基、炭素数1〜22のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基、あるいはハロゲン原子を示し、d及びeはそれぞれ1以上の整数で、d+e=5である。fは0〜3の整数を示す。d個のX1は同一でも異なっていてもよい。)
で表されるヒドロキシ芳香族カルボン酸、1分子中に1個以上の水酸基及びカルボキシル基を有するヒドロキシ縮合多環式芳香族カルボン酸、ヒドロキシ脂環族カルボン酸又はこれらカルボン酸の無水物あるいは炭素数1〜3の低級アルキルエステルから選ばれる少なくとも1種。
(b)脂肪族アルコール、脂環族アルコール、芳香族アルコール、フェノール及びアルキルフェノールから選択されるヒドロキシ化合物、あるいはこれらヒドロキシ化合物のアルキレンオキサイド付加物(アルキレン基の炭素数2〜4、アルキレンオキサイド平均付加モル数0より大きく30以下)から選ばれる少なくとも1種。
(2)下記(c)成分と(d)成分とのエステル
(c)1分子中に3つ以上の水酸基を有する炭素数3以上の多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種。
(d)炭素数2〜12の直鎖又は分岐鎖脂肪酸あるいはその炭素数1〜3の低級アルキルエステルから選ばれる少なくとも1種。
(3)下記(e)成分と、(f)成分とを、アセタール化反応又はトランスアセタール化反応させて得られる環状アセタール。
(e)3価以上の多価アルコールの少なくとも1種。
(f)一般式(II)で表されるカルボニル化合物、及びこのカルボニル化合物と炭素数1〜6の低級アルコールとから得られるアセタールからなる群から選ばれる少なくとも1種。
(In the formula, X 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkenyl group, an alkoxy group, or a halogen atom, and d and e are each an integer of 1 or more, and d + e = 5. f represents an integer of 0 to 3. The d X 1 may be the same or different.
Hydroxy aromatic carboxylic acid represented by the formula, hydroxy condensed polycyclic aromatic carboxylic acid having at least one hydroxyl group and carboxyl group in the molecule, hydroxy alicyclic carboxylic acid, anhydride of these carboxylic acids or carbon number At least one selected from 1 to 3 lower alkyl esters.
(B) Hydroxy compounds selected from aliphatic alcohols, alicyclic alcohols, aromatic alcohols, phenols and alkylphenols, or alkylene oxide adducts of these hydroxy compounds (alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, alkylene oxide average addition mole) At least one selected from a number greater than 0 and 30 or less.
(2) Ester of the following component (c) and component (d) (c) At least one selected from alkylene oxide adducts of a polyhydric alcohol having 3 or more carbon atoms and having 3 or more hydroxyl groups in one molecule.
(D) At least one selected from linear or branched fatty acids having 2 to 12 carbon atoms or lower alkyl esters having 1 to 3 carbon atoms.
(3) A cyclic acetal obtained by subjecting the following component (e) and component (f) to an acetalization reaction or a transacetalization reaction.
(E) At least one of trihydric or higher polyhydric alcohols.
(F) At least one selected from the group consisting of a carbonyl compound represented by the general formula (II) and an acetal obtained from the carbonyl compound and a lower alcohol having 1 to 6 carbon atoms.

Figure 0004694173
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(式中、R1及びR2は同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜21の直鎖、分岐鎖もしくは環状アルキル基を示し、R1とR2は一緒になって炭素数2〜24のアルキレン基を形成してもよい。)。
(4) 一般式(III)で表される化合物。
Wherein R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 21 carbon atoms, and R 1 and R 2 together represent 2 to 2 carbon atoms. 24 alkylene groups may be formed.)
(4) A compound represented by the general formula (III).

3O(AO)n4 (III)
[式中、R3は炭素数1〜15の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、アルケニル基、又は炭素数7〜18のアルキルフェニル基、R4は炭素数2〜15のアシル基、アルキル基もしくはアルケニル基であり、かつR3とR4の合計炭素数は4〜18である。Aは炭素数2〜4のアルキレン基、nはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す1〜20の数であり、n個のAは同一でも異なっていてもよい。]
(5) 3価以上の脂肪族多価カルボン酸、3価以上の芳香族多価カルボン酸、縮合多環式芳香族カルボン酸、及び脂環族カルボン酸、又はそれらの無水物あるいはそれらの炭素数1〜3の低級アルキルエステルから選ばれる少なくとも1種の酸成分と、1価又は2価のアルコールのアルキレンオキサイド付加物から選ばれる少なくとも1種のアルコール成分とのエステル。
(6) 一般式(IV)で表される化合物。
R 3 O (AO) n R 4 (III)
[Wherein R 3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, an alkenyl group, or an alkylphenyl group having 7 to 18 carbon atoms, and R 4 is an acyl group having 2 to 15 carbon atoms or an alkyl group. or an alkenyl group, and the total number of carbon atoms in R 3 and R 4 is 4 to 18. A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, n is a number of 1 to 20 indicating the average number of added moles of alkylene oxide, and n A may be the same or different. ]
(5) Trivalent or higher aliphatic polyvalent carboxylic acid, trivalent or higher aromatic polyvalent carboxylic acid, condensed polycyclic aromatic carboxylic acid, and alicyclic carboxylic acid, or anhydrides thereof or carbon thereof An ester of at least one acid component selected from a lower alkyl ester of 1 to 3 and at least one alcohol component selected from an alkylene oxide adduct of a monovalent or divalent alcohol.
(6) A compound represented by the general formula (IV).

B−[O(EO)p−R52 (IV)
(式中、Bは炭素数2〜8の直鎖又は分岐鎖の2価アルコールから2個の水酸基を除いた残基、R5は炭素数2〜6の直鎖又は分岐鎖のアシル基を示し、2個のR5は同一でも異なっていても良い。EOはオキシエチレン基、pはエチレンオキサイドの平均付加モル数を示し、3≦2p≦20の数である。)
(7) 式(V)で表される化合物。
B- [O (EO) p -R 5 ] 2 (IV)
(In the formula, B represents a residue obtained by removing two hydroxyl groups from a linear or branched dihydric alcohol having 2 to 8 carbon atoms, and R 5 represents a linear or branched acyl group having 2 to 6 carbon atoms. And two R 5 s may be the same or different, EO represents an oxyethylene group, p represents the average number of moles of ethylene oxide added, and 3 ≦ 2p ≦ 20.)
(7) A compound represented by formula (V).

Figure 0004694173
Figure 0004694173

(式中、R6は炭素数1〜18の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を示し、COR8及びCOR9はそれぞれ独立に、炭素数2〜18の直鎖又は分岐鎖のアシル基を示し、R7は炭素数2〜3のアルキレン基を示し、q+r個のR7は同一でも異なっていても良い。q及びrはそれぞれオキシアルキレン基の平均付加モル数を示す数で、0≦q≦50、0≦r≦50、かつ0≦q+r≦50を満たす数である。)
これらの可塑剤の中では相溶性の観点から、2−エチルヘキサノールp−ヒドロキシ安息香酸モノエステル、ポリオキシエチレン6モル(以下POE(6)と表す)グリセリントリアセテート、ジグリセリン環状アセタール、POE(4)メタノールカプリレート、ポリエチレングリコール300ジアセテート、1,3,6−ヘキサントリカルボン酸POE(2)ブチルエーテルトリエステル、POE(3)ペンチルグリセリルエーテルジアセテート等が好ましく、更に可塑剤自身の生分解性の観点から、2−エチルヘキサノールp−ヒドロキシ安息香酸モノエステル、POE(4)メタノールカプリレート、ポリエチレングリコール300ジアセテート、POE(3)ペンチルグリセリルエーテルジアセテート等が特に好ましい。
(In the formula, R 6 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and COR 8 and COR 9 each independently represents a linear or branched acyl group having 2 to 18 carbon atoms. , R 7 represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, and q + r R 7 s may be the same or different, and q and r are numbers representing the average number of moles added of the oxyalkylene group, and 0 ≦ q ≦ 50, 0 ≦ r ≦ 50, and 0 ≦ q + r ≦ 50.)
Among these plasticizers, from the viewpoint of compatibility, 2-ethylhexanol p-hydroxybenzoic acid monoester, polyoxyethylene 6 mol (hereinafter referred to as POE (6)) glycerin triacetate, diglycerin cyclic acetal, POE (4 ) Methanol caprylate, polyethylene glycol 300 diacetate, 1,3,6-hexanetricarboxylic acid POE (2) butyl ether triester, POE (3) pentyl glyceryl ether diacetate and the like, and the biodegradability of the plasticizer itself From the viewpoint, 2-ethylhexanol p-hydroxybenzoic acid monoester, POE (4) methanol caprylate, polyethylene glycol 300 diacetate, POE (3) pentylglyceryl ether diacetate and the like are particularly preferable.

[ポリエステル樹脂組成物]
本発明のポリエステル樹脂組成物は、本発明の添加剤、及びポリエステル樹脂を含有し、更に可塑剤を含有することが好ましい。ポリエステル樹脂組成物中の本発明の添加剤の含有量は、本発明の効果を発現する観点から、ポリエステル樹脂100重量部に対し、好ましくは0.05〜5重量部、更に好ましくは0.1〜2重量部、特に好ましくは0.5〜1.5重量部である。また可塑剤の含有量は、柔軟性及び耐ブリード性の観点から、ポリエステル樹脂100重量部に対し、好ましくは1〜70重量部、更に好ましくは3〜50重量部、特に好ましくは5〜45重量部である。
[Polyester resin composition]
The polyester resin composition of the present invention contains the additive of the present invention and a polyester resin, and preferably further contains a plasticizer. The content of the additive of the present invention in the polyester resin composition is preferably 0.05 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 100 parts by weight of the polyester resin from the viewpoint of expressing the effects of the present invention. ˜2 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 1.5 parts by weight. The content of the plasticizer is preferably 1 to 70 parts by weight, more preferably 3 to 50 parts by weight, and particularly preferably 5 to 45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin from the viewpoint of flexibility and bleed resistance. Part.

本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリエステル樹脂の種類などによって異なるので一概には決定することができないが、本発明の効果を発現する観点から、下記方法で測定される冷結晶化温度(Tcc)が70℃以下であることが好ましく、66℃以下であることが更に好ましい。冷結晶化温度(Tcc)と結晶化速度との間に明確な相関があり、冷結晶化温度(Tcc)が低いほど組成物の結晶化速度が著しく向上し、加工性の向上、コストダウン、感温性、耐熱性の向上が達成でき、さらに結晶を微細化できるため、ポリ乳酸などの透明生分解性樹脂の場合は、優れた透明性を維持できる。   Since the polyester resin composition of the present invention varies depending on the type of the polyester resin and the like, it cannot be determined unconditionally, but from the viewpoint of manifesting the effects of the present invention, the cold crystallization temperature (Tcc) measured by the following method Is preferably 70 ° C. or lower, more preferably 66 ° C. or lower. There is a clear correlation between the cold crystallization temperature (Tcc) and the crystallization speed, and the lower the cold crystallization temperature (Tcc), the remarkably improved the crystallization speed of the composition. Improvement in temperature sensitivity and heat resistance can be achieved, and further, the crystal can be made finer. Therefore, in the case of a transparent biodegradable resin such as polylactic acid, excellent transparency can be maintained.

<冷結晶化温度(Tcc)>
ポリエステル樹脂100重量部に対し、可塑剤としてポリオキシエチレン(エチレンオキサイド平均付加モル数6)グリセリントリアセテート(以下POE(6)グリセリントリアセテートと略記する)15重量部及び結晶核剤1重量部をポリエステル樹脂の融点(Tm)以上で混合し、それを冷却して非晶状態(すなわち広角X線回折法で測定される結晶化度が1%以下になる条件)で得られるポリエステル樹脂組成物を、室温から8℃/分の昇温条件で示差走査型熱量計にて測定したときの冷結晶化ピーク温度を冷結晶化温度(Tcc)と定義する。
<Cold crystallization temperature (Tcc)>
100 parts by weight of polyester resin, 15 parts by weight of polyoxyethylene (ethylene oxide average added mole number 6) glycerin triacetate (hereinafter abbreviated as POE (6) glycerin triacetate) and 1 part by weight of a crystal nucleating agent as a plasticizer A polyester resin composition obtained by mixing at a melting point (Tm) or higher and cooling it to an amorphous state (that is, conditions under which the crystallinity measured by wide-angle X-ray diffractometry is 1% or less) The cold crystallization peak temperature when measured with a differential scanning calorimeter at a temperature rise condition of 8 ° C./min from is defined as a cold crystallization temperature (Tcc).

本発明のポリエステル樹脂組成物は、上記の本発明の添加剤、可塑剤以外に、滑剤等の他の成分を含有することができる。滑剤としては、例えば、ポリエチレンワックス等の炭化水素系ワックス類、ステアリン酸等の脂肪酸類、グリセロールエステル等の脂肪酸エステル類、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸類、モンタン酸ワックス等のエステルワックス類、アルキルベンゼンスルホン酸塩等の芳香環を有するアニオン型界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩等のアルキレンオキサイド付加部分を有するアニオン型界面活性剤等が挙げられる。これら滑剤の含有量は、ポリエステル樹脂100重量部に対し、0.05〜3重量部が好ましく、0.1〜2重量部が更に好ましい。   The polyester resin composition of the present invention can contain other components such as a lubricant in addition to the additive and plasticizer of the present invention. Examples of the lubricant include hydrocarbon waxes such as polyethylene wax, fatty acids such as stearic acid, fatty acid esters such as glycerol ester, metal soaps such as calcium stearate, ester waxes such as montanic acid wax, and alkylbenzene sulfone. Anionic surfactants having an aromatic ring such as acid salts, anionic surfactants having an alkylene oxide addition moiety such as polyoxyethylene alkyl ether sulfate, and the like. The content of these lubricants is preferably 0.05 to 3 parts by weight and more preferably 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin.

本発明のポリエステル樹脂組成物は、上記以外の他の成分として、帯電防止剤、防曇剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、無機充填剤、防カビ剤、抗菌剤、発泡剤、難燃剤等を、本発明の目的達成を妨げない範囲で含有することができる。   The polyester resin composition of the present invention includes an antistatic agent, an antifogging agent, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a pigment, an inorganic filler, an antifungal agent, an antibacterial agent, a foaming agent, a difficult component, as components other than those described above. A flame retardant etc. can be contained in the range which does not prevent achievement of the objective of this invention.

本発明のポリエステル樹脂組成物は、加工性が良好で、例えば130〜200℃等の低温で加工することができるため、可塑剤の分解が起こり難い利点もあり、フィルムやシートに成形して、各種用途に用いることができる。   Since the polyester resin composition of the present invention has good processability and can be processed at a low temperature such as 130 to 200 ° C., there is also an advantage that the plasticizer is hardly decomposed. It can be used for various purposes.

本発明のポリエステル樹脂組成物の製造法としては、例えば、ポリエステル樹脂と、本発明の添加剤と、必要により可塑剤とを、ポリエステル樹脂の融点(Tm)以上で混合する工程と、混合する工程を経た後、冷却して得られるポリエステル樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)からTm未満の温度範囲で熱処理する工程とを有する方法が挙げられる。   As a method for producing the polyester resin composition of the present invention, for example, a step of mixing a polyester resin, an additive of the present invention, and a plasticizer as necessary, at a melting point (Tm) or higher of the polyester resin, and a step of mixing And a step of heat-treating in a temperature range from the glass transition temperature (Tg) of the polyester resin composition obtained by cooling to less than Tm.

本発明のポリエステル樹脂組成物の製造法における、混合する工程の具体例としては、通常の方法によって行う事ができ、例えば、押出し機等を用いてポリエステル樹脂を溶融させながら、本発明の添加剤及び可塑剤を混合する方法等が挙げられる。混合する工程の温度は、本発明の添加剤、可塑剤の分散性の観点から、ポリエステル樹脂の融点(Tm)以上であり、好ましくはTm〜Tm+100℃であり、より好ましくはTm〜Tm+50℃である。例えば、ポリエステル樹脂がポリ乳酸である場合は、好ましくは170〜240℃であり、より好ましくは170〜220℃である。   Specific examples of the mixing step in the method for producing the polyester resin composition of the present invention can be carried out by an ordinary method. For example, while the polyester resin is melted using an extruder or the like, the additive of the present invention is used. And a method of mixing a plasticizer. From the viewpoint of the dispersibility of the additive and plasticizer of the present invention, the temperature of the mixing step is not less than the melting point (Tm) of the polyester resin, preferably Tm to Tm + 100 ° C., more preferably Tm to Tm + 50 ° C. is there. For example, when the polyester resin is polylactic acid, the temperature is preferably 170 to 240 ° C, more preferably 170 to 220 ° C.

本発明の組成物の製造法における、熱処理する工程の具体例としては、通常の方法によって行う事ができ、例えば、押出し機等により押し出されたポリエステル樹脂組成物を熱処理する方法等が挙げられる。熱処理する工程の温度は、結晶化速度向上の観点から、ポリエステル樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)からTm未満であり、好ましくはTg〜Tg+100℃であり、より好ましくはTg〜Tg+50℃である。例えば、ポリエステル樹脂がポリ乳酸であるポリエステル樹脂組成物の場合は、40〜140℃が好ましく、50〜120℃が更に好ましく、60〜100℃が特に好ましい。   Specific examples of the heat-treating step in the method for producing the composition of the present invention can be performed by a usual method, and examples thereof include a method of heat-treating a polyester resin composition extruded by an extruder or the like. The temperature of the heat treatment step is less than Tm from the glass transition temperature (Tg) of the polyester resin composition, preferably Tg to Tg + 100 ° C., more preferably Tg to Tg + 50 ° C., from the viewpoint of improving the crystallization speed. . For example, in the case of a polyester resin composition in which the polyester resin is polylactic acid, 40 to 140 ° C is preferable, 50 to 120 ° C is more preferable, and 60 to 100 ° C is particularly preferable.

尚、ポリエステル樹脂の融点(Tm)は、JIS−K7121に基づく示差走査熱量測定(DSC)の昇温法による結晶融解吸熱ピーク温度より求められる値である。また、ポリエステル樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)は、動的粘弾性測定における損失弾性率(E'')のピーク温度より求められる値である。   In addition, melting | fusing point (Tm) of a polyester resin is a value calculated | required from the crystal melting endothermic peak temperature by the temperature rising method of the differential scanning calorimetry (DSC) based on JIS-K7121. Further, the glass transition temperature (Tg) of the polyester resin composition is a value obtained from the peak temperature of the loss elastic modulus (E ″) in the dynamic viscoelasticity measurement.

製造例1:有機変性ソーダライトの合成
水酸化ナトリウム(和光純薬製)0.15g、25%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(和光純薬製)323g、水32gの混合溶液にアルミン酸ソーダ(住友化学製、NAP−120、Al23=53.8%,Na2O=40.1%)6.0gを添加し、室温で2時間攪拌することにより、無色透明なアルミン酸水溶液を得た。このアルミン酸水溶液を室温、攪拌下、シリカコロイド(日産化学製、スノーテックスS、SiO2=30%、Na2O=0.4%)水溶液253gに15分かけて滴下し、更に100℃で63時間攪拌した。得られた白濁水スラリー400gを遠心分離(20000r/min,2時間)後、上澄み無色透明水溶液をデカンテーションにより除去した。得られた無色沈殿ゲルに水を添加、超音波照射して均一な白色コロイド溶液(pH11.9)を得た。このコロイド溶液に室温、攪拌下、陽イオン交換樹脂(ローム&ハース社製、アンバーライトIR120BH(H+型))6.0gを添加し、10分攪拌後、デカンテーションにより白色コロイド溶液(pH9.9)を得た。この白色コロイド溶液を凍結乾燥することにより白色の有機変性ソーダライト粉末を得た。組成分析(Na,Si,Al:理学電機(株)製ZSX100E、C,H,N:パーキンエルマー製2400IIによる)の結果、この有機変性ソーダライト粉末の無水酸化物換算組成は1.3[(CH3)4N]2O:0.1Na2O:13SiO2:Al23であった。これを結晶核剤Aという。
Production Example 1: Synthesis of organically modified sodalite Sodium hydroxide (Sumitomo) in a mixed solution of 0.15 g of sodium hydroxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 323 g of 25% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), and 32 g of water 6.0 g of chemical, NAP-120, Al 2 O 3 = 53.8%, Na 2 O = 40.1%) was added and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a colorless and transparent aqueous solution of aluminate. It was. The aluminate aqueous solution was added dropwise to 253 g of an aqueous silica colloid (Nissan Chemical, Snowtex S, SiO 2 = 30%, Na 2 O = 0.4%) aqueous solution at room temperature with stirring over 15 minutes. Stir for 63 hours. After 400 g of the obtained cloudy water slurry was centrifuged (20000 r / min, 2 hours), the supernatant colorless and transparent aqueous solution was removed by decantation. Water was added to the resulting colorless precipitated gel and ultrasonic irradiation was performed to obtain a uniform white colloidal solution (pH 11.9). To this colloid solution, 6.0 g of a cation exchange resin (Amberlite IR120BH (H + type), manufactured by Rohm & Haas Co., Ltd.) was added with stirring at room temperature. After stirring for 10 minutes, the white colloid solution (pH 9. 9) was obtained. This white colloid solution was freeze-dried to obtain a white organically modified sodalite powder. As a result of composition analysis (Na, Si, Al: ZSX100E manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd., C, H, N: 2400II manufactured by Perkin Elmer), the anhydrous oxide equivalent composition of the organically modified sodalite powder was 1.3 [( CH 3) 4 N] 2 O : 0.1Na 2 O: 13SiO 2: was Al 2 O 3. This is called crystal nucleating agent A.

実施例及び比較例で用いる結晶核剤A〜Gの物性を下記方法で測定した。結果を表1に示す。   The physical properties of crystal nucleating agents A to G used in Examples and Comparative Examples were measured by the following methods. The results are shown in Table 1.

<X線回折>
粉末X線回折装置(理学電機製RINT2500VPC、光源CuKα、管電圧40kV、管電流120mA)を用い、2θ=5〜70°の範囲を走査間隔0.01°、走査速度10°/min、発散縦制限スリット10mm、発散スリット1°、受光スリット0.3mm、散乱スリット自動の条件で室温にて測定し、格子定数a,b,cを求めた。
<X-ray diffraction>
Using a powder X-ray diffractometer (RINT2500 VPC manufactured by Rigaku Corporation, light source CuKα, tube voltage 40 kV, tube current 120 mA), a scanning angle of 0.01 °, a scanning speed of 10 ° / min, and a vertical divergence range of 2θ = 5 to 70 ° Lattice constants a, b, and c were determined by measuring at room temperature under conditions of a limiting slit of 10 mm, a diverging slit of 1 °, a light receiving slit of 0.3 mm, and a scattering slit automatically.

<1重量%水分散液のpH>
試料1gを99gのイオン交換水(25℃)に添加し、2分間攪拌後のスラリーのpHをpH電極(堀場製作所製9621−10D)を用いて25℃で測定した。得られた値を1重量%水分散液のpHとした。
<PH of 1% by weight aqueous dispersion>
1 g of a sample was added to 99 g of ion-exchanged water (25 ° C.), and the pH of the slurry after stirring for 2 minutes was measured at 25 ° C. using a pH electrode (9621-10D manufactured by Horiba, Ltd.). The obtained value was defined as the pH of the 1 wt% aqueous dispersion.

<吸油能>
JIS K6220の吸油量測定法に従い測定した。
<Oil absorption capacity>
It was measured according to the oil absorption measurement method of JIS K6220.

<BET比表面積>
フローソーブ(島津製作所製2300)を用い、試料0.1gとし、吸着ガスにはN2/He=30/70(容積比)混合ガスを用いて測定した。
<BET specific surface area>
A flow sob (2300 manufactured by Shimadzu Corporation) was used, the sample was 0.1 g, and a mixed gas of N 2 / He = 30/70 (volume ratio) was used as the adsorption gas.

<凝集粒径>
レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所製LA−920)を用い、試料を、イオン交換水を分散媒として超音波で1分間分散させた後の粒度分布を測定し、得られたメジアン径を凝集粒径とした。
<Agglomerated particle size>
Using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (LA-920, manufactured by Horiba, Ltd.), the particle size distribution after measuring the sample for 1 minute with ultrasonic waves using ion-exchanged water as a dispersion medium was measured, and the obtained median The diameter was defined as an agglomerated particle size.

Figure 0004694173
Figure 0004694173

製造例2:可塑剤の合成
オートクレーブに花王(株)製化粧品用濃グリセリン1モルに対しエチレンオキサイド6モルのモル比で規定量仕込み、1モル%のKOHを触媒として反応圧力0.3MPaの定圧付加し、圧力が一定になるまで150℃で反応した後、80℃まで冷却し、触媒未中和の生成物を得た。この生成物に触媒の吸着剤としてキョーワード600Sを触媒重量の8倍添加し、窒素微加圧下で80℃、1時間吸着処理をおこなった。さらに処理後の液から、No.2のろ紙にラジオライト#900をプレコートしたヌッツェで吸着剤を濾過し、グリセリンエチレンオキサイド6モル付加物(以下POE(6)グリセリンという)を得た。
Production Example 2: Synthesis of Plasticizer A specified amount was charged in an autoclave at a molar ratio of 6 moles of ethylene oxide to 1 mole of concentrated glycerin for cosmetics manufactured by Kao Corporation, and a constant pressure of 0.3 MPa reaction pressure using 1 mole% KOH as a catalyst. After addition, the reaction was carried out at 150 ° C. until the pressure became constant, and then the mixture was cooled to 80 ° C. to obtain an unneutralized catalyst product. Kyoward 600S as an adsorbent for the catalyst was added to this product 8 times the catalyst weight, and an adsorption treatment was performed at 80 ° C. for 1 hour under slightly pressurized nitrogen. Further, no. The adsorbent was filtered with a Nutse pre-coated with Radiolite # 900 on the filter paper of No. 2 to obtain an adduct of 6 mol of glycerin ethylene oxide (hereinafter referred to as POE (6) glycerin).

これを四つ口フラスコに仕込み、105℃に昇温して300rpmで攪拌し、無水酢酸をPOE(6)グリセリン1モルに対し3.6モルの比率で規定量を約1時間で滴下し反応させた。滴下後110℃で2時間熟成し、さらに120℃で1時間熟成した。熟成後、減圧下で未反応の無水酢酸及び副生の酢酸をトッピングし、さらにスチーミングして、POE(6)グリセリントリアセテートを得た。   This was charged into a four-necked flask, heated to 105 ° C., stirred at 300 rpm, and acetic anhydride was added dropwise at a ratio of 3.6 moles per mole of POE (6) glycerin in about 1 hour. I let you. After dropping, the mixture was aged at 110 ° C. for 2 hours and further aged at 120 ° C. for 1 hour. After aging, unreacted acetic anhydride and by-product acetic acid were topped under reduced pressure and further steamed to obtain POE (6) glycerin triacetate.

実施例1〜5及び比較例1〜3
生分解性樹脂として、ポリ乳酸樹脂(三井化学(株)製、LACEA H−400、SP値21.5、Tm166℃、Tg62℃)100重量部、可塑剤として、POE(6)グリセリントリアセテート15重量部、表2に示す種類と量の結晶核剤からなる組成物を、180℃のラボプラストミル((株)東洋精機製作所製)にて10分間混練し、180℃のプレス成形機にて厚さ0.5mmのテストピースを作成した。プレス成形の際には成形するシートが非晶状態(すなわち広角X線回折法で測定される結晶化度が1%以下になる条件)で冷却を行った。そのシートを細かく切断してアルミニウムパンに15mg秤取り、示差走査熱量測定(DSC)装置を使用し、室温から8℃/分の昇温速度で200℃まで測定した。その際冷結晶化の発熱ピークが観測されるのでそのピーク温度を冷結晶化温度(Tcc)とした。結果を表2に示す。冷結晶化温度が低いほど、結晶化速度が向上していることを表す。
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3
100 parts by weight of polylactic acid resin (manufactured by Mitsui Chemicals, LACEA H-400, SP value 21.5, Tm 166 ° C., Tg 62 ° C.) as biodegradable resin, 15 parts by weight of POE (6) glycerin triacetate as plasticizer Part of the composition consisting of the type and amount of the crystal nucleating agent shown in Table 2 was kneaded for 10 minutes in a 180 ° C. lab plast mill (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) and thickened with a 180 ° C. press molding machine. A test piece having a thickness of 0.5 mm was prepared. During press molding, the sheet to be molded was cooled in an amorphous state (that is, a condition where the degree of crystallinity measured by wide-angle X-ray diffraction method was 1% or less). The sheet was finely cut, 15 mg was weighed in an aluminum pan, and measured from room temperature to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 8 ° C./min using a differential scanning calorimetry (DSC) apparatus. At that time, since an exothermic peak of cold crystallization was observed, the peak temperature was defined as a cold crystallization temperature (Tcc). The results are shown in Table 2. The lower the crystallization temperature, the higher the crystallization speed.

Figure 0004694173
Figure 0004694173

Claims (3)

結晶核剤として結晶系が六方晶系または立方晶系であり、a軸、b軸、c軸の少なくとも1つの格子定数が8.08〜9.42オングストロームである無機化合物を50重量%以上含有するポリ乳酸樹脂用添加剤と、ポリ乳酸樹脂を含有するポリ乳酸樹脂組成物。   50% by weight or more of an inorganic compound having a crystal system of hexagonal system or cubic system as a crystal nucleating agent and having at least one lattice constant of a-axis, b-axis, and c-axis of 8.08 to 9.42 angstroms A polylactic acid resin composition comprising an additive for polylactic acid resin and a polylactic acid resin. 更に可塑剤を含有する請求項1記載のポリ乳酸樹脂組成物。 Further claim 1 Symbol placement of the polylactic acid resin composition contains a plasticizer. ポリ乳酸樹脂と、結晶核剤として結晶系が六方晶系または立方晶系であり、a軸、b軸、c軸の少なくとも1つの格子定数が8.08〜9.42オングストロームである無機化合物を50重量%以上含有するポリ乳酸樹脂用添加剤とを、該ポリ乳酸樹脂の融点(Tm)以上で混合する工程と、ポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)からTm未満の温度範囲で熱処理する工程とを有するポリ乳酸樹脂組成物の製造法。


A polylactic acid resin and an inorganic compound having a crystal system of hexagonal system or cubic system as a crystal nucleating agent and at least one lattice constant of a-axis, b-axis, and c-axis being 8.08 to 9.42 angstroms A step of mixing an additive for polylactic acid resin containing 50% by weight or more at a melting point (Tm) or higher of the polylactic acid resin, and a temperature range from the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition to less than Tm. A method for producing a polylactic acid resin composition comprising a step of heat treatment.


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