JP5078174B2 - ポリ乳酸樹脂用結晶核剤、ポリ乳酸樹脂組成物、ポリ乳酸樹脂用結晶核剤の調製方法及びポリ乳酸樹脂組成物の調製方法 - Google Patents
ポリ乳酸樹脂用結晶核剤、ポリ乳酸樹脂組成物、ポリ乳酸樹脂用結晶核剤の調製方法及びポリ乳酸樹脂組成物の調製方法 Download PDFInfo
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Description
X:ベンゼンから3個の水素原子を除いた残基
R1,R2:メチル基又はエチル基
M:アルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子
n:1又は2であって、Mがアルカリ金属原子の場合はn=1、Mがアルカリ土類金属原子の場合はn=2)
R3,R4,R5:水素原子、炭素数1〜22のアルキル基又は炭素数1〜22のヒドロキシアルキル基)
R6,R10:炭素数1〜22のアルキル基又は炭素数1〜22のヒドロキシアルキル基
R7,R9:水素原子又は炭素数1〜6の炭化水素基
R8:炭素数1〜6のアルキレン基)
・ポリ乳酸樹脂用結晶核剤の調製
以下のようにポリ乳酸樹脂用結晶核剤を調製した。その内容を表4にまとめて示した。尚、ポリ乳酸樹脂用結晶核剤の平均粒子径は次のように測定した。
ポリ乳酸樹脂用結晶核剤0.01gとイソプロピルアルコール200gとをビーカーに仕込み、10分間超音波処理した後、レーザー回折式粒度分布計(堀場製作所社製の商品名LA−920)を用いて、ポリ乳酸樹脂用結晶核剤の平均粒子径(50%体積径)を測定した。
表1に示す芳香族スルホン酸塩(A−1)85部及び表3に示すアミド化合物(B−5)15部をブレンダーを用いてドライブレンドし、混合材料を得た。この混合材料をジェットミル(セイシン企業社製の商品名シングルトラックジェットミルSTJ−200型)を用いて粉砕圧力0.7MPaの条件で粉砕処理し、ポリ乳酸樹脂用結晶核剤(N−1)を得た。
ポリ乳酸樹脂用結晶核剤(N−1)の調製と同様にして、ポリ乳酸樹脂用結晶核剤N−2〜N−20及びM−1〜M−6を調製した。内容を表4にまとめて示した。
A−1:5−スルホイソフタル酸ジメチルバリウム塩(合成品)
A−2:5−スルホイソフタル酸ジメチルカリウム塩(合成品)
A−3:5−スルホイソフタル酸ジメチルカルシウム塩(合成品)
A−4:5−スルホイソフタル酸ジエチルストロンチウム塩(合成品)
A−5:5−スルホイソフタル酸ジイソプロピルルビジウム塩(合成品)
a−1:5−スルホイソフタル酸ジオクチルマグネシウム塩(合成品)
a−2:5−スルホイソフタル酸ジヘキシルマンガン塩(合成品)
B−1:ラウリン酸ジエタノールアミド(川研ファインケミカル社製の商品名アミゾールLDE)
B−2:オレイン酸モノエタノールアミド(川研ファインケミカル社製の商品名アミゾールODE)
B−3:ステアリン酸アミド(日本精化社製の商品名ニュートロン−2)
B−4:N−ステアリルエルカ酸アミド(日本精化社製の商品名SNT)
B−5:エチレンビスステアリン酸アミド(日本化成社製の商品名スリパックスE)
B−6:エチレンビスオレイン酸アミド(日本化成社製の商品名スリパックスO)
B−7:エチレンビス−12−ヒドロキシステアリン酸アミド(日本化成社製の商品名スリパックスH)
B−8:ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド(日本化成社製の商品名スリパックスZHS)
実施例21
ポリ乳酸樹脂(Nature Works社製の商品名Ingeo 4032D)100部及びポリ乳酸樹脂用結晶核剤(N−1)1部をブレンダーを用いてドライブレンドし、混合材料を得た。この混合材料をホッパーに投入し、210℃に設定された二軸混練押出機にて溶融混練し、口金よりストランド状に押出し、水で急冷してストランドを得た。このストランドをストランドカッターで切断して、ペレット状のポリ乳酸樹脂組成物(実施例21)を得た。
ポリ乳酸樹脂組成物(実施例21)の調製と同様にして、他のポリ乳酸樹脂組成物(実施例又は参考例22〜40及び比較例7〜13)を調製した。これらの内容を表5にまとめて示した。
(1)作業性の評価
L−乳酸から形成された構成単位を全構成単位中に98.6%有するポリ乳酸樹脂(光学純度98.6%のポリ乳酸樹脂、質量平均分子量160000)20kg及びポリ乳酸樹脂用結晶核剤0.2kgを、200Lタンブラーに投入して、15分間回転した後、原料排出口から混合物を抜き出した。かかる混合作業における作業性を以下の基準で評価した。結果を表5にまとめて示した。
3:粉塵の飛散が少なく、作業環境は良好であった。
2:粉塵の飛散が多少発生するが、作業環境は概ね良好であった。
1:粉塵の飛散が多く、作業環境を悪化させた。
試験区分2で調製した各例のペレット状のポリ乳酸樹脂組成物を100℃で2時間除湿乾燥し、絶乾状態にした後、試料を採取して、下記の示差熱走査熱量計の条件により結晶化ピーク温度、結晶化ピーク幅を求めた。そして以下の基準で評価した。結果を表5にまとめて示した。
示差走査熱量計(セイコーインスツル社製の商品名DSC−6200)を用いて、試料3mgをアルミニウムセルに充填し、30℃/分で室温から200℃まで昇温後、5分間保持した後、45℃/分の降温速度で測定した。結晶化ピーク温度は降温時の発熱ピークのピークトップ温度で示し、また結晶化ピーク幅は降温時の発熱ピークのピーク開始温度とピークトップ温度との差をそれぞれ示す。成形性は、結晶化ピーク温度が高く、結晶化ピーク幅が狭いほど良好な結果となる。
4:結晶化ピーク温度が110℃以上であり、極めて良好である。
3:結晶化ピーク温度が106℃以上110℃未満であり、良好である。
2:結晶化ピーク温度が102℃以上106℃未満であり、概ね良好である。
1:結晶化ピーク温度が102℃未満であり、不良である。
3:結晶化ピーク幅が20℃未満であり、極めて良好である。
2:結晶化ピーク幅が20℃以上25℃未満であり、良好である。
1:結晶化ピーク幅が25℃以上であり、不良である。
試験区分2で調製した各例のペレット状のポリ乳酸樹脂組成物の形状を以下の基準で評価した。
3:良好なペレット形状であり、ペレットに微粉の付着が無い。
2:良好なペレット形状であるが、ペレットに微粉が付着している。
1:ペレットが割れて形が歪なものが混在しており、ペレットに微粉が付着している。
D−1:ABS樹脂(東レ社製の商品名トヨラック250)
D−2:ポリカーボネート(三菱エンジニアリングプラスチックス社製の商品名ユーピロンS−3000)
D−3:タルク系結晶核剤(日本タルク社製の商品名MicroAceP−6、平均粒子径4μm)
D−4:カルボジイミド(日清紡社製の商品名カルボジライドLA−1)
D−5:酸化防止剤(チバジャパン社製の商品名イルガノックス1010)
Claims (8)
- 下記のA成分及びB成分を、A成分/B成分=70.0/30.0〜99.9/0.1(質量比)の割合で含有し、且つ平均粒子径を0.1〜10.0μmの範囲内に調製して成ることを特徴とするポリ乳酸樹脂用結晶核剤。
A成分:下記の化1で示される芳香族スルホン酸塩
X:ベンゼンから3個の水素原子を除いた残基
R1,R2:メチル基又はエチル基
M:アルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子
n:1又は2であって、Mがアルカリ金属原子の場合はn=1、Mがアルカリ土類金属原子の場合はn=2)
B成分:下記の化2で示されるアミド化合物及び化3で示されるアミド化合物から選ばれる一つ又は二つ以上
R3,R4,R5:水素原子、炭素数1〜22のアルキル基又は炭素数1〜22のヒドロキシアルキル基)
R6,R10:炭素数1〜22のアルキル基又は炭素数1〜22のヒドロキシアルキル基
R7,R9:水素原子又は炭素数1〜6の炭化水素基
R8:炭素数1〜6のアルキレン基) - A成分が、化1中のMがカリウム原子、ルビジウム原子、バリウム原子、ストロンチウム原子又はカルシウム原子である場合のものである請求項1記載のポリ乳酸樹脂用結晶核剤。
- B成分が、化3で示されるアミド化合物である請求項1又は2記載のポリ乳酸樹脂用結晶核剤。
- ポリ乳酸樹脂100質量部当たり、請求項1〜3のいずれか一つの項記載のポリ乳酸樹脂用結晶核剤を0.01〜10質量部の割合で含有して成ることを特徴とするポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂が、L−乳酸又はD−乳酸の光学純度が95〜100%の範囲のものである請求項4記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂が、L−乳酸又はD−乳酸の光学純度が96〜100%の範囲のものである請求項4記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一つの項記載のポリ乳酸樹脂用結晶核剤の調製方法であって、A成分/B成分=70.0/30.0〜99.9/0.1(質量比)の割合で含有するものを乾式粉砕機に供して、その平均粒子径を0.1〜10.0μmの範囲内に調製することを特徴とするポリ乳酸樹脂用結晶核剤の調製方法。
- ポリ乳酸樹脂組成物100質量部当たり、請求項7記載の調製方法によって調製したポリ乳酸樹脂用結晶核剤を0.01〜10質量部の割合となるよう含有させることを特徴とするポリ乳酸樹脂組成物の調製方法。
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