JP6494086B2 - Manufacturing method of thermoforming sheet - Google Patents

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Description

本発明は、熱成形用シートの製造方法に関する。更に詳しくは、日用品、化粧品、家電製品等のパックやトレイ等の成形体に好適に使用し得るポリ乳酸樹脂組成物からなるシートの製造方法及び該製造方法により得られるシートを成形してなる成形体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a thermoforming sheet. More specifically, a method for producing a sheet made of a polylactic acid resin composition that can be suitably used for molded articles such as packs and trays for daily necessities, cosmetics, home appliances, etc., and molding formed by molding a sheet obtained by the production method The present invention relates to a method for manufacturing a body.

現在、身の回りには様々なプラスチック製品が存在し、人々の生活に欠かせないものとなっている。その使用量が年々増加する一方で、プラスチックごみの量も増えている。プラスチックは、そのほとんどが化石燃料を原料に作られており、プラスチックごみを焼却処理することで大気中の二酸化炭素量を増加させてしまい、地球温暖化に影響を及ぼしているとされている。   Currently, there are various plastic products around us, which are indispensable for people's lives. While the amount used is increasing year by year, the amount of plastic waste is also increasing. Most plastics are made from fossil fuels, and incineration of plastic waste increases the amount of carbon dioxide in the atmosphere, which is said to have an impact on global warming.

地球温暖化への影響を低減させる取り組みとして、植物由来の樹脂が注目されており、中でも生分解性を有するポリ乳酸が盛んに研究、開発されている。   As an effort to reduce the impact on global warming, plant-derived resins have attracted attention, and among them, biolactic acid polylactic acid has been actively researched and developed.

ポリ乳酸の特徴としては、高い透明性が挙げられ、内容物視認性が求められる包装容器としての利用が期待できる。しかし、ポリ乳酸は耐熱性が低いという欠点も有している。この理由は、ポリ乳酸のガラス転移温度が約60℃前後にあるためであり、この温度以上では成形体が軟化してしまう。この低い耐熱性を向上させる方法として、結晶化が挙げられる。結晶化させることで樹脂軟化点を融点付近にまで向上させることが可能である。しかし、ポリ乳酸は結晶化速度が非常に遅く、かつ形成する球晶の多くが可視光波長以上にまで成長してしまい、可視光を散乱し直進させないため、透明性が低下してしまう。   A characteristic of polylactic acid is its high transparency, and it can be expected to be used as a packaging container that requires content visibility. However, polylactic acid also has a drawback of low heat resistance. The reason for this is that the glass transition temperature of polylactic acid is around 60 ° C., and above this temperature, the molded product is softened. As a method for improving this low heat resistance, crystallization can be mentioned. It is possible to improve the resin softening point to near the melting point by crystallization. However, polylactic acid has a very low crystallization rate, and many of the formed spherulites grow to a wavelength longer than the visible light wavelength, and the visible light is not scattered and travels straight.

そこで、ポリ乳酸樹脂の低い結晶化速度や結晶化による透明性の低下を解決する方法として、結晶核剤の添加が知られている。アミド系有機結晶核剤やタルク等の無機結晶核剤がよく知られており、これら核剤を添加することで、結晶核数が増え、核間距離が短くなるため、ひとつひとつの球晶のサイズが小さくなる。その結果、結晶化速度が向上して耐熱性が向上し、かつ、形成した球晶が可視光波長以下に抑えられることで透明性を維持することが可能になる。   Therefore, the addition of a crystal nucleating agent is known as a method for solving the low crystallization rate of polylactic acid resin and the decrease in transparency due to crystallization. Inorganic crystal nucleating agents such as amide-based organic crystal nucleating agents and talc are well known, and the addition of these nucleating agents increases the number of crystal nuclei and shortens the internuclear distance. Becomes smaller. As a result, the crystallization speed is improved, the heat resistance is improved, and the formed spherulites are suppressed to a visible light wavelength or less, so that the transparency can be maintained.

一方で、特許文献1では、ポリ乳酸系フィルムに対して、ガラス転移温度より30℃低い温度から10℃高い温度までの温度範囲内で熱処理を加えることで、耐熱性を向上させることが開示されている。   On the other hand, Patent Document 1 discloses that heat resistance is improved by applying heat treatment to a polylactic acid film within a temperature range from a temperature 30 ° C. lower than the glass transition temperature to a temperature 10 ° C. higher. ing.

また、特許文献2では、熱成形性に優れるシートを得るために、シートの位相差をコントロールする目的で、シート調製に用いる装置においてシートの熱処理を行っていることが記載されている。   Patent Document 2 describes that in order to obtain a sheet having excellent thermoformability, the sheet is heat-treated in an apparatus used for sheet preparation for the purpose of controlling the phase difference of the sheet.

特開2008−266369号公報JP 2008-266369 A 特開2014−51646号公報JP 2014-51646 A

しかしながら、特許文献1における熱処理は、結晶化に関せずして耐熱性を付与するために行うのであって、結晶核剤の配合に関しては、無機フィラーや層状ケイ酸塩類、脂肪酸塩、脂肪族ポリエステルが例示されているが、実施例では使用しない例か、タルクが使用された例が開示されているに過ぎない。よって、該フィルムを用いて、結晶性の熱成形品を得ようとしても、結晶化させるためには膨大な時間を要するため実用上の問題がある。また、無機フィラーを用いた場合には、少量添加により透明性を維持できるが、結晶化速度が遅いため実用上の問題がある。また、多量添加によって結晶化速度は実用レベルとなるものの透明性の阻害が生じる。   However, the heat treatment in Patent Document 1 is performed in order to impart heat resistance regardless of crystallization. Regarding the blending of the crystal nucleating agent, inorganic fillers, layered silicates, fatty acid salts, aliphatics are used. Although polyester is illustrated, only examples that are not used in the examples or that use talc are disclosed. Therefore, even if an attempt is made to obtain a crystalline thermoformed product using the film, there is a practical problem because it takes an enormous amount of time to crystallize. When an inorganic filler is used, transparency can be maintained by adding a small amount, but there is a practical problem because the crystallization rate is slow. In addition, the addition of a large amount causes the crystallization rate to be at a practical level but inhibits transparency.

また、特許文献2における熱処理は、例えば、押出成形によって調製する場合、シート表面温度が高いと巻き取り時に押出方向への延伸が生じて、僅かに延伸されたことによって熱成形性が低下することから(特許文献2の[0106]参照)、実施例ではシート表面温度が20〜40℃になるまで冷却ロールに接触させて熱処理を行っている。かかる熱処理の時間は僅か0.1〜50秒と非常に短いものであるが、巻取られたシートは、結局、販売や成形まで倉庫等での保管が必要となる。その保管条件によっては、その後の熱成形性が悪化することがあり、特に夏場の倉庫での保管の様な比較的高温(30〜45℃)での保管により熱成形性が悪化することが大きな課題であった。   In addition, when the heat treatment in Patent Document 2 is prepared by, for example, extrusion molding, if the sheet surface temperature is high, stretching in the extrusion direction occurs at the time of winding, and thermoformability decreases due to slight stretching. (See [0106] of Patent Document 2), in the example, the heat treatment is performed by bringing the sheet surface temperature into contact with the cooling roll until the surface temperature reaches 20 to 40 ° C. Although the heat treatment time is as short as 0.1 to 50 seconds, the wound sheet eventually needs to be stored in a warehouse or the like until it is sold or molded. Depending on the storage conditions, the subsequent thermoformability may be deteriorated. Particularly, the thermoformability is greatly deteriorated by storage at a relatively high temperature (30 to 45 ° C.) such as storage in a summer warehouse. It was a challenge.

そこで、本発明者らは、高温下での保管がシートに及ぼす影響を調べたところ、驚くべきことに、結晶化速度は保存時間と共に一旦遅くなるものの、その後次第に回復することを見出した。また、そのような傾向はアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物を材料とする場合に特有のものであり、該ポリ乳酸樹脂組成物からなるシートの結晶化速度の変動を抑制し、ひいては熱安定性を向上させることが必要であった。   Therefore, the present inventors examined the influence of storage at high temperature on the sheet, and surprisingly found that although the crystallization rate once decreased with storage time, it gradually recovered. Such a tendency is peculiar when a polylactic acid resin composition containing an amide organic crystal nucleating agent is used as a material, and suppresses fluctuations in the crystallization speed of a sheet made of the polylactic acid resin composition. Therefore, it is necessary to improve the thermal stability.

本発明は、このような夏場の比較的高温での保存後においても、熱成形性が良好なポリ乳酸樹脂組成物からなる熱成形用シートの製造方法及び該製造方法により得られるシートを成形してなる成形体の製造方法に関する。   The present invention provides a method for producing a thermoforming sheet comprising a polylactic acid resin composition having good thermoformability even after storage at a relatively high temperature in summer, and a sheet obtained by the production method. The present invention relates to a method for producing a molded article.

本発明者らはこのような状況に鑑みて鋭意検討した結果、ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物の非晶又は半結晶状態のシートを、特定の方法により求められる数値に基づいて設定した時間及び特定の温度条件で保存することで、アミド系有機結晶核剤に基づく特有の結晶化速度の変動を抑制し、高温での保存後においても結晶化速度が速く、結晶化させた際には優れた透明性を発揮し、かつ、熱成形性に優れる熱成形用シートが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of such a situation, the present inventors have determined that a sheet of an amorphous or semi-crystalline state of a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent is a specific method. By storing for a set time and a specific temperature condition based on the numerical value obtained by the above, it suppresses the fluctuation of the specific crystallization rate based on the amide organic crystal nucleating agent, and even after storage at high temperature However, it was found that a thermoforming sheet exhibiting excellent transparency and excellent thermoformability when crystallized was obtained, and the present invention was completed.

即ち、本発明は、〔1〕〜〔2〕に関する。
〔1〕 次の工程(1)及び(2)を含む熱成形用シートの製造方法。
工程(1):ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物の非晶又は半結晶シートを調製する工程
工程(2):工程(1)で得られたシートをポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下の温度に保存する工程であって、下記方法(A)により算出される半結晶化時間が保存することにより増加して0.7分以上となった後に0.6分以下になるまでの時間を超えて保存する工程
方法(A) 示差走査熱量分析装置を用いて、試料約10mgを25℃から90℃まで500℃/minで昇温し、その後90℃で10分間保持した際に測定される熱量より、50%結晶化が進行するまでに必要な時間を算出し、半結晶化時間(分)とする
〔2〕 次の工程(1)〜(4)を含む熱成形体の製造方法。
工程(1):ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物の非晶又は半結晶シートを調製する工程
工程(2):工程(1)で得られたシートをポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下の温度に保存する工程であって、下記方法(A)により算出される半結晶化時間が保存することにより増加して0.7分以上となった後に0.6分以下になるまでの時間を超えて保存する工程
方法(A) 示差走査熱量分析装置を用いて、試料約10mgを25℃から90℃まで500℃/minで昇温し、その後90℃で10分間保持した際に測定される熱量より、50%結晶化が進行するまでに必要な時間を算出し、半結晶化時間(分)とする
工程(3):工程(2)で得られたシートをポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以上、融点(Tm)未満の温度範囲内に加熱する工程
工程(4):工程(3)で得られたシートを金型温度60〜140℃の金型を用いて熱成形する工程
That is, the present invention relates to [1] to [2].
[1] A method for producing a thermoforming sheet, comprising the following steps (1) and (2).
Step (1): Preparing an amorphous or semi-crystalline sheet of a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent Step (2): The sheet obtained in step (1) It is a step of storing at a temperature not higher than the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition, which is increased by storing the half crystallization time calculated by the following method (A) to 0.7 min or more. (A) Using a differential scanning calorimeter, the sample is heated from 25 ° C. to 90 ° C. at a rate of 500 ° C./min. Then, from the amount of heat measured when held at 90 ° C. for 10 minutes, the time required for 50% crystallization to proceed is calculated and set as the half crystallization time (minutes) [2] Next step (1 ) To (4).
Step (1): Preparing an amorphous or semi-crystalline sheet of a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent Step (2): The sheet obtained in step (1) It is a step of storing at a temperature not higher than the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition, which is increased by storing the half crystallization time calculated by the following method (A) to 0.7 min or more. (A) Using a differential scanning calorimeter, the sample is heated from 25 ° C. to 90 ° C. at a rate of 500 ° C./min. Then, from the amount of heat measured when held at 90 ° C. for 10 minutes, the time necessary for 50% crystallization to proceed is calculated and set as the semi-crystallization time (minutes): Step (3): Step (2) The sheet obtained in step 1) is made of glass of polylactic acid resin composition. Step (4) of heating in a temperature range not lower than the transition temperature (Tg) and lower than the melting point (Tm): Thermoforming the sheet obtained in the step (3) using a mold having a mold temperature of 60 to 140 ° C. Process

本発明の製造方法により得られる熱成形用シートは、結晶化速度の変動が抑制され、高温での保存後においても結晶化速度が速く、結晶化させた際には優れた透明性を発揮し、かつ、熱成形性に優れるため、良好な外観を有する成形体を極めて容易に提供することができる。また、高温保存後においても熱成形性に優れることから、本発明の製造方法により得られた熱成形用シートは保存安定性に優れるという優れた効果を奏する。   The thermoforming sheet obtained by the production method of the present invention suppresses fluctuations in the crystallization rate, has a high crystallization rate even after storage at high temperature, and exhibits excellent transparency when crystallized. And since it is excellent in thermoformability, the molded object which has a favorable external appearance can be provided very easily. Moreover, since it is excellent in thermoformability even after high temperature storage, the thermoforming sheet obtained by the production method of the present invention has an excellent effect of excellent storage stability.

図1は、半結晶化時間の算出に用いられるDSC曲線の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a DSC curve used for calculation of the half crystallization time. 図2は、アミド系有機結晶核剤を含有する組成物の半結晶化時間の推移の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the transition of the half crystallization time of a composition containing an amide organic crystal nucleating agent. 図3は、実施例で用いた成形型を示す図である。FIG. 3 is a view showing a mold used in the example.

本発明の熱成形用シートの製造方法は、ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物の非晶又は半結晶シートを調製する工程〔工程(1)〕、及び、前記工程で得られたシートを特定の温度下に保存する工程〔工程(2)〕を含む製造方法であって、保存時間が特定の条件によって算出される数値に基づいて規定される時間であることに大きな特徴を有する。   The method for producing a thermoforming sheet of the present invention comprises a step of preparing an amorphous or semi-crystalline sheet of a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent [step (1)], and , A manufacturing method comprising a step of storing the sheet obtained in the above step at a specific temperature [Step (2)], wherein the storage time is a time defined based on a numerical value calculated by a specific condition There is a big feature in a certain thing.

本発明では、得られる熱成形用シートの結晶化速度の変動を抑制する観点から、熱成形に供する前のシートを、予めポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下の温度下に保存するが、その保存時間が該シートの半結晶化時間に基づいて規定される。ここで、本発明の方法において指標とされる半結晶化時間を図(図1)を用いて説明する。半結晶化時間とは、非晶又は半結晶シートを90℃で等温結晶化させた際、全結晶化に伴う発熱量の半分が発熱した時間のことであり、例えば、図1において示される発熱ピーク面積の50%を占める熱量が観測された経過時間である0.272分と規定される。この半結晶化時間は、アミド系有機結晶核剤を含有する組成物の場合、該組成物の調製直後は0.6分以下であるものの、その詳細なメカニズムは不明なるも、調製後の経過時間が長くなると共に一旦長くなり、その後、回復するといった特有の結晶化速度の変動傾向を示すものである(図2参照)。そこで、本発明においては、この半結晶化時間が保存することにより増加して0.7分以上となった後に0.6分以下になるまでの時間を超えて、前記温度下にシートを供することで、シート内のアミド系有機結晶核剤が、処理前は不安定であり結晶核剤能が変動的であったところ、安定となって、結晶化速度の変動が抑制されて、その後の高温での保存後においても結晶化速度が速く、熱成形性に優れる熱成形用シートが得られると推定される。また、使用する結晶核剤がアミド系有機結晶核剤であることにより、結晶化させた際には優れた透明性を発揮することが出来ると推定される。   In the present invention, from the viewpoint of suppressing fluctuations in the crystallization speed of the resulting thermoforming sheet, the sheet before being subjected to thermoforming is stored in advance at a temperature below the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition. However, the storage time is defined based on the semi-crystallization time of the sheet. Here, the semi-crystallization time, which is an index in the method of the present invention, will be described with reference to FIG. The half crystallization time is the time when half of the calorific value associated with the total crystallization is generated when an amorphous or semi-crystalline sheet is isothermally crystallized at 90 ° C., for example, the exotherm shown in FIG. The amount of heat occupying 50% of the peak area is defined as 0.272 minutes, which is the elapsed time observed. In the case of a composition containing an amide-based organic crystal nucleating agent, this half-crystallization time is 0.6 minutes or less immediately after the preparation of the composition. This shows a characteristic tendency of fluctuation of the crystallization rate, which becomes longer as time goes on, and then recovers (see FIG. 2). Therefore, in the present invention, the sheet is provided at the temperature exceeding the time until the half crystallization time increases by storing and becomes 0.7 minutes or more and then becomes 0.6 minutes or less. Thus, the amide organic crystal nucleating agent in the sheet was unstable before the treatment and the crystal nucleating agent ability was variable, and became stable and the fluctuation of the crystallization rate was suppressed. It is presumed that a thermoforming sheet having a high crystallization speed and excellent thermoformability even after storage at a high temperature can be obtained. Further, it is presumed that when the crystal nucleating agent used is an amide organic crystal nucleating agent, excellent transparency can be exhibited when crystallized.

<工程(1)>
本発明の製造方法の工程(1)は、ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物の非晶又は半結晶シートを調製する工程である。
<Step (1)>
Step (1) of the production method of the present invention is a step of preparing an amorphous or semi-crystalline sheet of a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent.

〔ポリ乳酸樹脂組成物〕
[ポリ乳酸系樹脂]
ポリ乳酸系樹脂としては、市販されているポリ乳酸樹脂、例えば、Nature Works社製:Nature Works PLA/3001D、4032D、2500HP、3100HP等の他、乳酸やラクチドから合成したポリ乳酸樹脂が挙げられる。強度や透明性の観点から、光学純度90%以上のポリ乳酸樹脂が好ましく、例えば、比較的分子量が高く、また光学純度の高いNature Works社製ポリ乳酸樹脂(4032D、2500HP等)が好ましい。
[Polylactic acid resin composition]
[Polylactic acid resin]
Examples of the polylactic acid-based resin include commercially available polylactic acid resins such as those manufactured by Nature Works: Nature Works PLA / 3001D, 4032D, 2500HP, and 3100HP, as well as polylactic acid resins synthesized from lactic acid and lactide. From the viewpoint of strength and transparency, a polylactic acid resin having an optical purity of 90% or more is preferable. For example, a polylactic acid resin (4032D, 2500HP, etc.) manufactured by Nature Works with a relatively high molecular weight and high optical purity is preferable.

また、本発明において、ポリ乳酸系樹脂として、ポリ乳酸樹脂組成物の強度や透明性の観点から、異なる異性体を主成分とする乳酸成分を用いて得られた2種類のポリ乳酸からなるステレオコンプレックスポリ乳酸樹脂を用いてもよい。   Moreover, in this invention, from the viewpoint of the intensity | strength and transparency of a polylactic acid resin composition, the stereo which consists of two types of polylactic acid obtained using the lactic acid component which has a different isomer as a main component as a polylactic acid-type resin. Complex polylactic acid resin may be used.

また、本発明におけるポリ乳酸系樹脂は、ポリ乳酸樹脂以外の生分解性ポリエステル樹脂やポリプロピレン等の非生分解性樹脂がポリ乳酸樹脂とのブレンドによるポリマーアロイとして含有されていてもよい。なお、本明細書において「生分解性」とは、自然界において微生物によって低分子化合物に分解され得る性質のことであり、具体的には、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のことを意味する。   The polylactic acid resin in the present invention may contain a biodegradable polyester resin other than the polylactic acid resin or a non-biodegradable resin such as polypropylene as a polymer alloy by blending with the polylactic acid resin. In the present specification, “biodegradable” means a property that can be decomposed into a low molecular weight compound by a microorganism in nature. Specifically, JIS K6953 (ISO 14855) “controlled aerobic composting conditions”. This means biodegradability based on the “Aerobic and Ultimate Biodegradation and Disintegration Test”.

ポリ乳酸系樹脂の含有量は、生分解性の観点から、ポリ乳酸樹脂組成物中、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましい。   The content of the polylactic acid resin is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more in the polylactic acid resin composition from the viewpoint of biodegradability.

[有機結晶核剤]
本発明においては、有機結晶核剤としてアミド系有機結晶核剤を用いる。
[Organic crystal nucleating agent]
In the present invention, an amide organic crystal nucleating agent is used as the organic crystal nucleating agent.

アミド系有機結晶核剤としては、アミド結合を1つ以上有する化合物であれば特に限定はなく、アミド結合以外に水酸基及び/又はエステル基を有する化合物が好適に用いられる。かかる化合物としては、熱成形用シートの半結晶化時間の短縮の観点から、好ましくは、脂肪酸モノアミド及び脂肪酸ビスアミドから選ばれる1種又は2種であり、より好ましくは脂肪酸ビスアミドである。   The amide organic crystal nucleating agent is not particularly limited as long as it is a compound having one or more amide bonds, and a compound having a hydroxyl group and / or an ester group in addition to the amide bond is preferably used. Such a compound is preferably one or two selected from fatty acid monoamides and fatty acid bisamides, and more preferably fatty acid bisamides, from the viewpoint of shortening the semicrystallization time of the thermoforming sheet.

脂肪酸モノアミド、脂肪酸ビスアミドにおける脂肪酸の炭素数は、熱成形用シートの半結晶化時間の短縮の観点から、好ましくは8以上、より好ましくは12以上、さらに好ましくは16以上であり、好ましくは24以下、より好ましくは22以下、さらに好ましくは20以下である。また、脂肪酸モノアミド、脂肪酸ビスアミドにおける脂肪酸は、水酸基を有していてもよく、熱成形用シートの半結晶化時間の短縮の観点から、好ましくは水酸基を有する脂肪酸である。   The number of carbon atoms of the fatty acid in the fatty acid monoamide or fatty acid bisamide is preferably 8 or more, more preferably 12 or more, still more preferably 16 or more, and preferably 24 or less, from the viewpoint of shortening the semicrystallization time of the thermoforming sheet. More preferably, it is 22 or less, More preferably, it is 20 or less. Moreover, the fatty acid in the fatty acid monoamide or fatty acid bisamide may have a hydroxyl group, and is preferably a fatty acid having a hydroxyl group from the viewpoint of shortening the semicrystallization time of the thermoforming sheet.

脂肪酸モノアミドとしては、具体的には、例えば、12−ヒドロキシステアリン酸モノエタノールアミド等が挙げられる。   Specific examples of the fatty acid monoamide include 12-hydroxystearic acid monoethanolamide.

脂肪酸ビスアミドとしては、具体的には、例えば、メチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド、キシリレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド等が挙げられる。   Specific examples of fatty acid bisamides include methylene bis 12-hydroxystearic acid amide, ethylene bis 12-hydroxystearic acid amide, hexamethylene bis 12-hydroxystearic acid amide, xylylene bis 12-hydroxystearic acid amide, and ethylene bisstearic acid. And acid amide, ethylenebisoleic acid amide, ethylenebislauric acid amide and the like.

これらの中では、熱成形用シートの半結晶化時間の短縮の観点から、好ましくはエチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドであり、より好ましくはエチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミドである。   Of these, ethylene bis 12-hydroxystearic acid amide and ethylene bis stearic acid amide are preferable, and ethylene bis 12-hydroxystearic acid amide is more preferable from the viewpoint of shortening the semicrystallization time of the thermoforming sheet. It is.

本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、アミド系有機結晶核剤以外の公知の他の有機結晶核剤を用いることができる。他の有機結晶核剤としては、特に限定されないが、エステル基、ウレア基、チオウレア基等を有する化合物が挙げられ、例えば、グリセリン脂肪酸エステルが挙げられる。有機結晶核剤におけるアミド系有機結晶核剤の含有量は、熱成形用シートの半結晶化時間の短縮の観点から、40質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、100質量%であることが更により好ましい。   In the present invention, other known organic crystal nucleating agents other than the amide-based organic crystal nucleating agent can be used as long as the effects of the present invention are not impaired. Although it does not specifically limit as another organic crystal nucleating agent, The compound which has an ester group, a urea group, a thiourea group etc. is mentioned, For example, glycerol fatty acid ester is mentioned. The content of the amide-based organic crystal nucleating agent in the organic crystal nucleating agent is preferably 40% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more from the viewpoint of shortening the semicrystallization time of the thermoforming sheet. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 100 mass%.

有機結晶核剤の含有量は、熱成形用シートの半結晶化時間の短縮、高温での保存後の熱成形性の観点から、ポリ乳酸系樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.2質量部以上が更に好ましく、高温での保存後の熱成形性、透明性の観点から、5質量部以下が好ましく、1質量部以下がより好ましく、0.7質量部以下が更に好ましい。   The content of the organic crystal nucleating agent is 0.01 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid-based resin from the viewpoint of shortening the semicrystallization time of the thermoforming sheet and thermoforming after storage at high temperature. The above is preferable, 0.1 part by mass or more is more preferable, 0.2 part by mass or more is more preferable, and 5 parts by mass or less is preferable from the viewpoint of thermoformability and transparency after storage at high temperature, and 1 part by mass The following is more preferable, and 0.7 mass part or less is still more preferable.

[可塑剤]
本発明においては、高温での保存後における熱成形性、透明性の観点から、前記成分以外に、更に、可塑剤を用いることができる。
[Plasticizer]
In the present invention, a plasticizer can be further used in addition to the above components from the viewpoint of thermoformability and transparency after storage at high temperature.

本発明で用いられる可塑剤としては、特に限定されず、一般の生分解性樹脂に用いられる可塑剤が挙げられる。なかでも、高温での保存後における熱成形性、透明性の観点から、分子中に2個以上のエステル基を有する化合物が好ましい。このような化合物としては、多価カルボン酸とモノアルコール又はその(ポリ)オキシアルキレン付加物とのエステル、ならびに、多価アルコール又はその(ポリ)オキシアルキレン付加物とのエステル等が挙げられる。   It does not specifically limit as a plasticizer used by this invention, The plasticizer used for general biodegradable resin is mentioned. Of these, compounds having two or more ester groups in the molecule are preferred from the viewpoints of thermoformability and transparency after storage at high temperatures. Examples of such compounds include esters of polyvalent carboxylic acids and monoalcohols or their (poly) oxyalkylene adducts, and esters of polyhydric alcohols or their (poly) oxyalkylene adducts.

具体的には、例えば、特開平4-335060号公報、特開2008−174718号公報、及び特開2008−115372号公報に記載の可塑剤が挙げられる。なかでも、高温での保存後における熱成形性、透明性の観点から、好ましくは酢酸とグリセリンのエチレンオキサイド平均3〜6モル付加物(水酸基1個あたりエチレンオキサイドを1〜2モル付加)とのエステル、酢酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が4〜6のポリエチレングリコールとのエステル、コハク酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が2〜3のポリエチレングリコールモノメチルエーテル(水酸基1個あたりエチレンオキサイドを2〜3モル付加)とのエステル、アジピン酸とジエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、アジピン酸と1−ブチルアルコールとのエステル、アセチルクエン酸と1−ブチルアルコールとのエステル、1,3,6−ヘキサントリカルボン酸とジエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステルからなる群から選ばれる1種以上が、より好ましくはコハク酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が2〜3のポリエチレングリコールモノメチルエーテル、アジピン酸とジエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、アセチルクエン酸と1−ブチルアルコールとのエステルからなる群から選ばれる1種以上が好適に用いられる。   Specific examples include the plasticizers described in JP-A-4-335060, JP-A 2008-174718, and JP-A 2008-115372. Among these, from the viewpoint of thermoformability after storage at high temperature and transparency, preferably an ethylene oxide average adduct of 3 to 6 mol of acetic acid and glycerin (addition of 1 to 2 mol of ethylene oxide per hydroxyl group) Esters, esters of acetic acid and ethylene oxide with polyethylene glycol having an average addition mole number of 4 to 6, polyethylene glycol monomethyl ether with an average addition mole number of succinic acid and ethylene oxide of 2 to 3 (2 ethylene oxides per hydroxyl group) ~ 3 mol addition), ester of adipic acid and diethylene glycol monomethyl ether, ester of adipic acid and 1-butyl alcohol, ester of acetylcitric acid and 1-butyl alcohol, 1,3,6-hexanetricarboxylic acid Acid and diethylene glycol monomer One or more selected from the group consisting of esters with ethers, more preferably polyethylene glycol monomethyl ether having an average addition mole number of succinic acid and ethylene oxide of 2 to 3, ester of adipic acid and diethylene glycol monomethyl ether, acetyl One or more selected from the group consisting of an ester of an acid and 1-butyl alcohol is preferably used.

可塑剤の含有量は、熱成形性、透明性の観点から、ポリ乳酸系樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、1質量部以上が更に好ましく、2質量部以上が更により好ましく、熱成形用シートの半結晶化時間の短縮、熱成形用シートのガラス転移温度の向上、透明性、及び高温での保存後における熱成形性の観点から、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、8質量部以下が更に好ましく、6質量部以下が更により好ましい。   The content of the plasticizer is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin from the viewpoint of thermoformability and transparency. More preferably, 2 parts by mass or more are even more preferable, shortening the semicrystallization time of the thermoforming sheet, improving the glass transition temperature of the thermoforming sheet, transparency, and thermoformability after storage at high temperature In view of the above, it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, still more preferably 8 parts by mass or less, and even more preferably 6 parts by mass or less.

[加水分解抑制剤]
本発明においては、熱成形性の観点から、前記成分以外に、更に、加水分解抑制剤として、カルボジイミド化合物を用いることができる。
[Hydrolysis inhibitor]
In the present invention, from the viewpoint of thermoformability, a carbodiimide compound can be used as a hydrolysis inhibitor in addition to the above components.

具体的には、モノカルボジイミド化合物、ポリカルボジイミド化合物が挙げられる。これらは単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。   Specific examples include a monocarbodiimide compound and a polycarbodiimide compound. These can be used alone or in combination of two or more.

ポリカルボジイミド化合物としては、ポリ(4,4’−ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(4,4’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド)、ポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド、ポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼン及び1,5−ジイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド等が挙げられ、モノカルボジイミド化合物としては、ジ−イソプロピルカルボジイミド、ジ−オクタデシルカルボジイミド、N,N’−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド等が挙げられる。   Examples of the polycarbodiimide compound include poly (4,4′-diphenylmethanecarbodiimide), poly (4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide), poly (1,3,5-triisopropylbenzene) polycarbodiimide, poly (1,3,3). 5-triisopropylbenzene and 1,5-diisopropylbenzene) polycarbodiimide and the like, and monocarbodiimide compounds include di-isopropylcarbodiimide, di-octadecylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide Etc.

前記カルボジイミド化合物は、ポリ乳酸樹脂組成物からなる成形体の耐久性、耐衝撃性及び熱成形性を満たすために、単独で又は2種以上組み合わせて用いてもよい。また、ポリ(4,4’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド)はカルボジライトLA−1(日清紡ケミカル社製)を、ポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド及びポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼン及び1,5−ジイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミドは、スタバクゾールP及びスタバクゾールP−100(Rhein Chemie社製)を、N,N’−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドはスタバクゾールI(Rhein Chemie社製)をそれぞれ購入して使用することができる。   The carbodiimide compounds may be used singly or in combination of two or more in order to satisfy the durability, impact resistance and thermoformability of the molded body made of the polylactic acid resin composition. Poly (4,4′-dicyclohexylmethane carbodiimide) is obtained from carbodilite LA-1 (manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.), poly (1,3,5-triisopropylbenzene) polycarbodiimide and poly (1,3,5-tri (Isopropylbenzene and 1,5-diisopropylbenzene) polycarbodiimide is stavaxol P and stabaxol P-100 (manufactured by Rhein Chemie), N, N'-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide is stavaxol I (Rhein Chemie) Can be purchased and used.

加水分解抑制剤の含有量は、加水分解抑制、高温保存後における熱成形性、透明性の観点から、ポリ乳酸系樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、0.1質量部以上がより好ましく、0.15質量部以上が更に好ましく、透明性の観点から、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、1質量部以下が更に好ましい。   The content of the hydrolysis inhibitor is preferably 0.01 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid-based resin from the viewpoints of hydrolysis inhibition, thermoformability after high-temperature storage, and transparency. More than mass part is more preferable, 0.15 mass part or more is still more preferable, 5 mass parts or less are preferable from a viewpoint of transparency, 3 mass parts or less are more preferable, and 1 mass part or less are still more preferable.

本発明におけるポリ乳酸樹脂組成物は、前記以外の他の成分として、滑剤、無機結晶核剤、充填剤(無機充填剤、有機充填剤)、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、光安定剤、分散剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、発泡剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で含有することができる。また同様に、本発明の効果を阻害しない範囲内で他の高分子材料や他の樹脂組成物を含有することも可能である。   The polylactic acid resin composition in the present invention includes, as components other than the above, a lubricant, an inorganic crystal nucleating agent, a filler (inorganic filler, organic filler), a flame retardant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and an antistatic agent. An agent, an antifogging agent, a light stabilizer, a dispersant, a pigment, an antifungal agent, an antibacterial agent, a foaming agent and the like can be contained within a range not impairing the effects of the present invention. Similarly, other polymer materials and other resin compositions can be contained within a range that does not impair the effects of the present invention.

本発明におけるポリ乳酸樹脂組成物は、ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するのであれば特に限定なく調製することができる。例えば、ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤、更に必要により各種添加剤を含有する原料を、密閉式ニーダー、1軸もしくは2軸の押出機、オープンロール型混練機等の公知の混練機を用いて溶融混練して調製することができる。原料は、予めヘンシェルミキサー、スーパーミキサー等を用いて均一に混合した後に、溶融混練に供することも可能である。なお、ポリ乳酸樹脂組成物を調製する際にポリ乳酸樹脂の可塑性を促進させるため、超臨界ガスを存在させて溶融混合させてもよく、溶融混練後は公知の方法に従って溶融混練物を乾燥又は冷却させてもよい。   The polylactic acid resin composition in the present invention can be prepared without particular limitation as long as it contains a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent. For example, a known kneader such as a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent, and further, if necessary, a raw material containing various additives, a closed kneader, a single or twin screw extruder, an open roll kneader, etc. And can be prepared by melt kneading. The raw materials can be subjected to melt kneading after being uniformly mixed in advance using a Henschel mixer, a super mixer, or the like. In order to promote the plasticity of the polylactic acid resin when preparing the polylactic acid resin composition, it may be melt-mixed in the presence of a supercritical gas, and after the melt-kneading, the melt-kneaded product is dried or dried according to a known method. It may be cooled.

溶融混練温度は、ポリ乳酸樹脂組成物の成形性及び劣化防止を向上する観点から、ポリ乳酸系樹脂の融点(Tm)以上であり、好ましくはTm℃以上、Tm+100℃以下の範囲であり、より好ましくはTm℃以上、Tm+50℃以下の範囲である。具体的には、例えば、好ましくは170℃以上であり、好ましくは240℃以下、より好ましくは220℃以下である。溶融混練時間は、溶融混練温度、混練機の種類によって一概には決定できないが、15秒間以上900秒間以下が好ましい。なお、本明細書において、融点(Tm)及びガラス転移温度(Tg)は、後述の実施例に記載の方法に従って、求めることができる。   From the viewpoint of improving the moldability and deterioration prevention of the polylactic acid resin composition, the melt kneading temperature is not less than the melting point (Tm) of the polylactic acid resin, preferably not less than Tm ° C. and not more than Tm + 100 ° C., more The range is preferably Tm ° C. or higher and Tm + 50 ° C. or lower. Specifically, for example, it is preferably 170 ° C. or higher, preferably 240 ° C. or lower, more preferably 220 ° C. or lower. The melt-kneading time cannot be generally determined depending on the melt-kneading temperature and the type of the kneader, but is preferably 15 seconds or more and 900 seconds or less. In addition, in this specification, melting | fusing point (Tm) and glass transition temperature (Tg) can be calculated | required according to the method as described in the below-mentioned Example.

前記ポリ乳酸樹脂組成物の融点(Tm)は、熱成形性の観点から、140℃以上が好ましく、150℃以上がより好ましく、160℃以上が更に好ましく、240℃以下が好ましく、200℃以下がより好ましく、180℃以下が更に好ましい。   The melting point (Tm) of the polylactic acid resin composition is preferably 140 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, still more preferably 160 ° C. or higher, preferably 240 ° C. or lower, and 200 ° C. or lower from the viewpoint of thermoformability. More preferably, 180 degrees C or less is still more preferable.

また、前記ポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)は、熱成形性の観点から、45℃以上が好ましく、46℃以上がより好ましく、47℃以上が更に好ましく、65℃以下が好ましく、62℃以下がより好ましく、60℃以下が更に好ましい。   The glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition is preferably 45 ° C or higher, more preferably 46 ° C or higher, still more preferably 47 ° C or higher, and preferably 65 ° C or lower, from the viewpoint of thermoformability. 62 ° C. or lower is more preferable, and 60 ° C. or lower is still more preferable.

〔非晶又は半結晶シートの調製〕
次に、得られた溶融混練物を用いて非晶又は半結晶シートを調製する。ここで、本明細書において、非晶状態及び半結晶状態とは、以下の式により求めた相対結晶化度が60%未満となる場合を非晶状態、相対結晶化度が60%以上、80%未満となる場合を半結晶状態とする。よって、非晶又は半結晶シートとは、相対結晶化度が80%未満のシートを意味する。
相対結晶化度(%)={(ΔHm−ΔHcc)/ΔHm}×100
具体的には、相対結晶化度は、DSC装置(パーキンエルマー社製ダイアモンドDSC)を用い、1stRUNとして、昇温速度15℃/分で25℃から200℃まで昇温し、200℃で1分間保持した後、降温速度−500℃/分で200℃から25℃まで降温し、25℃で1分間保持した後、さらに2ndRUNとして、昇温速度15℃/分で25℃から200℃まで昇温し、1stRUNに観測されるポリ乳酸樹脂の冷結晶化エンタルピーの絶対値ΔHcc、2ndRUNに観測される結晶融解エンタルピーΔHmを用いて求めることができる。
[Preparation of amorphous or semi-crystalline sheet]
Next, an amorphous or semi-crystalline sheet is prepared using the obtained melt-kneaded material. Here, in the present specification, the amorphous state and the semi-crystalline state are an amorphous state where the relative crystallinity obtained by the following formula is less than 60%, a relative crystallinity of 60% or more, 80 The case where it is less than% is defined as a semi-crystalline state. Thus, an amorphous or semi-crystalline sheet means a sheet having a relative crystallinity of less than 80%.
Relative crystallinity (%) = {(ΔHm−ΔHcc) / ΔHm} × 100
Specifically, the relative crystallinity was raised from 25 ° C. to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 15 ° C./min using a DSC apparatus (diamond DSC manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.) at a rate of temperature increase of 15 ° C./min. After being held, the temperature was lowered from 200 ° C. to 25 ° C. at a temperature drop rate of −500 ° C./min, held at 25 ° C. for 1 minute, and further increased from 25 ° C. to 200 ° C. at a temperature rising rate of 15 ° C./min as 2ndRUN. The absolute value ΔHcc of the cold crystallization enthalpy of the polylactic acid resin observed at 1st RUN and the crystal melting enthalpy ΔHm observed at 2nd RUN can be used.

本発明における非晶又は半結晶シートは、前記ポリ乳酸樹脂組成物を押出成形、射出成形、又はプレス成形することによって調製することができる。   The amorphous or semi-crystalline sheet in the present invention can be prepared by extrusion molding, injection molding, or press molding the polylactic acid resin composition.

押出成形は、具体的には、加熱した押出機に充填された前記ポリ乳酸樹脂組成物を溶融させた後にTダイから押出すことにより、シート状の成形品(シート成形品ともいう)を得ることができる。このシート成形品を直ぐに冷却ロールに接触させて冷却して、該冷却ロールから引き離した後、巻取ロールにて巻き取ることにより、非晶又は半結晶シートを得ることができる。なお、押出機に充填する際に、前記ポリ乳酸樹脂組成物を構成する原料、例えば、ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤、更に必要により各種添加剤を含有する原料をそのまま充填して溶融混練してもよく、予め溶融混練したものを押出機に充填してもよい。   Specifically, in the extrusion molding, the polylactic acid resin composition filled in a heated extruder is melted and then extruded from a T die to obtain a sheet-like molded product (also referred to as a sheet molded product). be able to. The sheet molded product is immediately brought into contact with a cooling roll, cooled, and separated from the cooling roll, and then wound up with a winding roll, whereby an amorphous or semi-crystalline sheet can be obtained. When filling the extruder, the raw materials constituting the polylactic acid resin composition, for example, the raw materials containing polylactic acid resin and amide organic crystal nucleating agent, and further various additives as necessary, are filled as they are. Melt-kneading may be performed, and the melt-kneaded material may be filled in an extruder.

押出機の温度は、ポリ乳酸樹脂組成物を均一に混合し、且つポリ乳酸樹脂の劣化を防止する観点から、好ましくは170℃以上であり、好ましくは240℃以下、より好ましくは220℃以下である。なお、本発明において、押出機の温度とは押出機のバレル設定温度を意味する。また、押出機における滞留時間は、シートの厚さや幅、巻き取り速度に依存するため一概には規定できないが、熱による劣化を避ける観点から、30秒から数分程度が好ましい。   The temperature of the extruder is preferably 170 ° C. or higher, preferably 240 ° C. or lower, more preferably 220 ° C. or lower, from the viewpoint of uniformly mixing the polylactic acid resin composition and preventing deterioration of the polylactic acid resin. is there. In the present invention, the temperature of the extruder means the barrel set temperature of the extruder. Further, the residence time in the extruder cannot be defined unconditionally because it depends on the thickness, width, and winding speed of the sheet, but is preferably about 30 seconds to several minutes from the viewpoint of avoiding deterioration due to heat.

冷却ロールの温度は、非晶状態又は半結晶状態のシートを得る観点から、ポリ乳酸樹脂組成物のTg未満に設定することが好ましく、具体的には、40℃未満が好ましく、30℃以下がより好ましい。   The temperature of the cooling roll is preferably set to be less than Tg of the polylactic acid resin composition from the viewpoint of obtaining a sheet in an amorphous state or a semi-crystalline state, specifically, preferably less than 40 ° C., and preferably 30 ° C. or less. More preferred.

冷却ロールに接する時間は、冷却ロールの設定温度や冷却ロールの個数、押出速度、シート巻取速度によって異なるため必ずしも規定されるものではないが、効率よく非晶状態又は半結晶状態のシートを得る観点から、好ましくは0.1秒以上、より好ましくは0.5秒以上、更に好ましくは0.8秒以上であり、好ましくは50秒以下、より好ましくは10秒以下、更に好ましくは5秒以下である。また、シート巻取速度は、同様の観点から、好ましくは0.1m/分以上、より好ましくは0.5m/分以上、更に好ましくは1m/分以上であり、好ましくは50m/分以下、より好ましくは30m/分以下、更に好ましくは20m/分以下である。   The time of contact with the cooling roll is not necessarily specified because it varies depending on the set temperature of the cooling roll, the number of cooling rolls, the extrusion speed, and the sheet winding speed, but an amorphous or semi-crystalline sheet is efficiently obtained. From the viewpoint, it is preferably 0.1 seconds or more, more preferably 0.5 seconds or more, still more preferably 0.8 seconds or more, preferably 50 seconds or less, more preferably 10 seconds or less, still more preferably 5 seconds or less. It is. Further, from the same viewpoint, the sheet winding speed is preferably 0.1 m / min or more, more preferably 0.5 m / min or more, still more preferably 1 m / min or more, preferably 50 m / min or less, more Preferably it is 30 m / min or less, More preferably, it is 20 m / min or less.

射出成形で非晶又は半結晶シートを成形する場合は、具体的には、ポリ乳酸樹脂組成物を均一に混合し、且つポリ乳酸樹脂の劣化を防止する観点から、前記ポリ乳酸樹脂組成物を、シリンダー温度を好ましくは180℃以上であり、好ましくは220℃以下、より好ましくは210℃以下に設定した射出成形機を用いて、所望の形状を有する金型内に充填し、シート状に成形することができる。   When molding an amorphous or semi-crystalline sheet by injection molding, specifically, from the viewpoint of uniformly mixing the polylactic acid resin composition and preventing the deterioration of the polylactic acid resin, the polylactic acid resin composition is used. The cylinder temperature is preferably 180 ° C. or higher, preferably 220 ° C. or lower, more preferably 210 ° C. or lower, and filled into a mold having a desired shape and molded into a sheet shape. can do.

プレス成形で非晶又は半結晶シートを成形する場合は、具体的には、所望のシート形状を有する枠で前記ポリ乳酸樹脂組成物を囲み、好ましくは170℃以上240℃以下、5MPa以上30MPa以下の条件下でプレス成形して得ることができる。また、前記プレス後に、好ましくは0℃以上40℃以下、0.1MPa以上20MPa以下の条件下でプレスすることにより、非晶状態又は半結晶状態を維持することができる。   When forming an amorphous or semi-crystalline sheet by press molding, specifically, the polylactic acid resin composition is surrounded by a frame having a desired sheet shape, preferably 170 ° C. or higher and 240 ° C. or lower, preferably 5 MPa or higher and 30 MPa or lower. It can be obtained by press molding under the following conditions. Further, after the pressing, the amorphous state or the semi-crystalline state can be maintained by pressing preferably at 0 ° C. or higher and 40 ° C. or lower and 0.1 MPa or higher and 20 MPa or lower.

かくして工程(1)における非晶又は半結晶シートが得られる。非晶又は半結晶シートの厚さは、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上であり、好ましくは1.5mm以下、より好ましくは1.2mm以下、更に好ましくは0.8mm以下、更により好ましくは0.5mm以下である。   Thus, an amorphous or semicrystalline sheet in step (1) is obtained. The thickness of the amorphous or semi-crystalline sheet is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, preferably 1.5 mm or less, more preferably 1.2 mm or less, still more preferably 0.8 mm or less. Even more preferably, it is 0.5 mm or less.

工程(1)における非晶又は半結晶シートは、前出の式により求めた相対結晶化度が好ましくは80%未満、より好ましくは60%未満、更に好ましくは55%未満である。下限は特に設定されないが、0%以上であればよい。   The amorphous or semi-crystalline sheet in step (1) preferably has a relative crystallinity obtained by the above formula of less than 80%, more preferably less than 60%, and even more preferably less than 55%. The lower limit is not particularly set, but may be 0% or more.

工程(1)において得られた調製直後の非晶又は半結晶シートは、アミド系有機結晶核剤がポリ乳酸樹脂と相互作用が良好で、樹脂中の分散性に優れると考えられるので、結晶化速度が速いものである。よって、後述の方法(A)により算出される半結晶化時間は、特に設定されないが、好ましくは0.6分以内、より好ましくは0.55分以内、更に好ましくは0.52分以内であり、更に結晶化速度を向上する可塑剤を含んだものであれば、好ましくは、0.50分以内、より好ましくは0.45分以内、更に好ましくは0.42分以内である。   The amorphous or semicrystalline sheet immediately after preparation obtained in step (1) is crystallized because the amide organic crystal nucleating agent is considered to have good interaction with the polylactic acid resin and excellent dispersibility in the resin. The speed is fast. Therefore, the semi-crystallization time calculated by the method (A) described later is not particularly set, but is preferably within 0.6 minutes, more preferably within 0.55 minutes, and even more preferably within 0.52 minutes. Further, if it contains a plasticizer that further improves the crystallization rate, it is preferably within 0.50 minutes, more preferably within 0.45 minutes, and even more preferably within 0.42 minutes.

<工程(2)>
本発明の製造方法の工程(2)は、工程(1)で得られたシートをポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下の温度において、下記方法(A)により算出される半結晶化時間が保存することにより増加して0.7分以上となった後に0.6分以下になるまでの時間を超えて保存する工程であり、熱成形性、生産性及び透明性の観点から、好ましくは0.55分以下、より好ましくは0.52分以下になるまでの時間を超えて保存する工程であり、更に結晶化速度を向上する可塑剤を含んだものであれば、好ましくは、0.50分以下、より好ましくは0.45分以下、更に好ましくは0.42分以下になるまでの時間を超えて保存する工程である。なお、本明細書において、工程(2)の保存とは、いわゆる保存の他に、保管、放置、載置を含むものである。
方法(A) 示差走査熱量分析装置を用いて、試料約10mgを25℃から90℃まで500℃/minで昇温し、その後90℃で10分間保持した際に測定される熱量より、50%結晶化が進行するまでに必要な時間を算出し、半結晶化時間(分)とする
<Step (2)>
In the step (2) of the production method of the present invention, the sheet obtained in the step (1) is a semi-crystal calculated by the following method (A) at a temperature not higher than the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition. It is a process of storing beyond the time until it becomes 0.6 minutes or less after increasing to 0.7 minutes or more by storing, and from the viewpoint of thermoformability, productivity and transparency Preferably, it is a step of storing for a time exceeding 0.55 minutes or less, more preferably 0.52 minutes or less, and further including a plasticizer for improving the crystallization rate, , 0.50 minutes or less, more preferably 0.45 minutes or less, and even more preferably 0.42 minutes or less. In addition, in this specification, the preservation | save of a process (2) includes storage, leaving, and mounting in addition to what is called preservation | save.
Method (A) Using a differential scanning calorimeter, about 10 mg of sample is heated from 25 ° C. to 90 ° C. at 500 ° C./min, and then 50% from the calorific value measured when held at 90 ° C. for 10 minutes. Calculate the time required for crystallization to proceed and use it as the semi-crystallization time (minutes)

かかる処理としては、具体的には、例えば、工程(1)で得られたシートを前記温度の加熱ロール等に接触させて直接的な処理を行ってもよい。また、加熱炉を通過させる方法や赤外線等で加熱する方法、恒温恒湿機又は倉庫に保管する方法など間接的な処理を行うこともできる。なお、前記温度下に保存される際のシート状態としては、巻取ロールにて巻き取った状態、冷却ロールで冷却した後、特定の長さに裁断しながらシートを積み重ねた状態など、特に限定されない。なかでも、ロール状の場合には、前記処理を行ってもブロッキング等の問題が起こらないことから、好ましい態様として挙げられる。   Specifically, for example, the sheet obtained in step (1) may be directly contacted with a heating roll or the like at the above temperature to perform direct processing. Further, indirect processing such as a method of passing through a heating furnace, a method of heating with infrared rays or the like, a method of storing in a thermo-hygrostat or a warehouse can also be performed. The sheet state when stored at the above temperature is particularly limited, such as a state where the sheet is wound by a winding roll, a state where sheets are stacked while being cut to a specific length after being cooled by a cooling roll. Not. Among these, in the case of a roll, a problem such as blocking does not occur even when the treatment is performed, and therefore, it is preferable.

処理時の温度としては、結晶構造が形成されず熱成形体の賦形性を向上する観点から、ポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下であればよく、処理時間にもよるが、具体的には、58℃以下が好ましく、55℃以下がより好ましく、50℃以下がさらに好ましく、45℃以下がさらにより好ましく、40℃以下がさらにより好ましく、30℃以上が好ましく、35℃以上がより好ましい。   The temperature at the time of the treatment may be not more than the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition from the viewpoint of improving the formability of the thermoformed product without forming a crystal structure, and depends on the treatment time. Specifically, it is preferably 58 ° C. or lower, more preferably 55 ° C. or lower, still more preferably 50 ° C. or lower, even more preferably 45 ° C. or lower, even more preferably 40 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or higher, and 35 ° C. The above is more preferable.

処理時間としては、方法(A)により算出される半結晶化時間が保存することにより増加して0.7分以上となった後に0.6分以下になるまでの時間を超える時間であれば特に限定はなく、熱量の加え方や処理に供するシートの相対結晶化度、厚み等によって適宜設定することができる。例えば、ポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)よりも10℃低い程度の倉庫で保管する場合、結晶構造が形成されず熱成形体の賦形性を向上する観点から、12時間以上が好ましく、18時間以上がより好ましく、24時間以上が更に好ましく、そして、ポリ乳酸の加水分解等による力学物性への影響の観点から100時間以下が好ましく、72時間以下が好ましい。   As the processing time, if the semi-crystallization time calculated by the method (A) increases by storing and becomes 0.7 minutes or more and then exceeds the time until 0.6 minutes or less, There is no particular limitation, and it can be set appropriately depending on the method of adding heat and the relative crystallinity, thickness, etc. of the sheet to be processed. For example, when storing in a warehouse that is about 10 ° C. lower than the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition, 12 hours or more is required from the viewpoint of improving the shapeability of the thermoformed product without forming a crystal structure. It is preferably 18 hours or longer, more preferably 24 hours or longer, and preferably 100 hours or shorter, and preferably 72 hours or shorter, from the viewpoint of influence on mechanical properties due to hydrolysis of polylactic acid.

方法(A)において用いられる示差走査熱量分析装置としては、当該分野において公知の装置であれば限定なく用いることができる。例えば、パーキンエルマー社のDSC8500等が挙げられる。   As the differential scanning calorimetry apparatus used in the method (A), any apparatus known in the art can be used without limitation. For example, DSC8500 manufactured by PerkinElmer Co., Ltd. can be used.

かくして、特定時間の加熱処理を行った熱成形用シートが得られる。よって、本発明はまた、本発明の製造方法により得られた熱成形用シートを提供する。   Thus, a thermoforming sheet subjected to heat treatment for a specific time is obtained. Therefore, this invention also provides the sheet | seat for thermoforming obtained by the manufacturing method of this invention.

本発明の製造方法により得られた熱成形用シートの厚さは、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上であり、好ましくは1.5mm以下、より好ましくは1.2mm以下、更に好ましくは0.8mm以下、更により好ましくは0.5mm以下である。   The thickness of the thermoforming sheet obtained by the production method of the present invention is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more, preferably 1.5 mm or less, more preferably 1.2 mm or less, More preferably, it is 0.8 mm or less, More preferably, it is 0.5 mm or less.

得られた熱成形用シートの相対結晶化度は、好ましくは80%未満、より好ましくは60%未満、更に好ましくは55%未満である。下限は特に設定されないが、0%以上であればよい。工程(2)の処理による相対結晶化度の変動は、好ましくは±10%以下である。   The relative crystallinity of the obtained thermoforming sheet is preferably less than 80%, more preferably less than 60%, and still more preferably less than 55%. The lower limit is not particularly set, but may be 0% or more. The variation in relative crystallinity due to the treatment in the step (2) is preferably ± 10% or less.

本発明の製造方法により得られた熱成形用シートは、結晶化速度の変動がなく、高温での保存後においても結晶化速度が速く、結晶化させた際には優れた透明性を発揮し、熱成形性に優れ、かつ安定生産可能であるため、良好な外観を有する成形体を極めて容易に提供することができる。例えば、日用品、化粧品、家電製品などの包装材として、ブリスターパックやトレイ、お弁当の蓋等の食品容器、工業部品の輸送や保護に用いる工業用トレイ等に熱成形することができる。   The thermoforming sheet obtained by the production method of the present invention has no fluctuation in the crystallization rate, has a high crystallization rate even after storage at high temperature, and exhibits excellent transparency when crystallized. Since it is excellent in thermoformability and can be stably produced, a molded article having a good appearance can be provided very easily. For example, as packaging materials for daily necessities, cosmetics, home appliances, etc., they can be thermoformed into blister packs and trays, food containers such as lunch box lids, industrial trays used for transportation and protection of industrial parts, and the like.

本発明の製造方法により、本発明の効果を有する熱成形用シートが得られる理由は不明であるが、工程(2)に基づく熱量が加わることで、ポリ乳酸系樹脂が準安定相を形成して分子の運動を抑制することで、アミド系有機結晶核剤を安定化することができると推定される。   The reason why the sheet for thermoforming having the effects of the present invention can be obtained by the production method of the present invention is unknown, but the polylactic acid-based resin forms a metastable phase by adding the amount of heat based on the step (2). Thus, it is presumed that the amide organic crystal nucleating agent can be stabilized by suppressing the movement of molecules.

本発明はまた、本発明の熱成形用シートを成形してなる熱成形体を提供する。   The present invention also provides a thermoformed article formed by molding the thermoforming sheet of the present invention.

本発明の熱成形体は、本発明の製造方法により得られた熱成形用シートを加熱成形したものであればよく、その成形方法は特に限定されず、公知の方法に従って行うことができる。例えば、本発明の熱成形用シートを真空成形又は圧空成形してなるものが挙げられる。   The thermoformed body of the present invention is not particularly limited as long as it is obtained by thermoforming the thermoforming sheet obtained by the production method of the present invention, and the forming method is not particularly limited and can be performed according to a known method. For example, a sheet formed by vacuum forming or pressure forming the thermoforming sheet of the present invention can be mentioned.

本発明の熱成形体の製造方法の好適態様としては、次の工程(1)〜(4)を含む熱成形体の製造方法が挙げられる。
工程(1):ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物の非晶又は半結晶シートを調製する工程
工程(2):工程(1)で得られたシートをポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下の温度において保存する工程であって、保存時間が下記方法(A)により算出される半結晶化時間が保存することにより増加して0.7分以上となった後に0.6分以下になるまでの時間を超えて保存する工程
方法(A) 示差走査熱量分析装置を用いて、試料約10mgを25℃から90℃まで500℃/minで昇温し、その後90℃で10分間保持した際に測定される熱量より、50%結晶化が進行するまでに必要な時間を算出し、半結晶化時間(分)とする
工程(3):工程(2)で得られたシートを、前記ポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以上、融点(Tm)未満の温度範囲内に加熱する工程
工程(4):工程(3)で得られたシートを金型温度60℃以上140℃以下の金型を用いて熱成形する工程
As a suitable aspect of the manufacturing method of the thermoformed body of this invention, the manufacturing method of the thermoformed body containing the following process (1)-(4) is mentioned.
Step (1): Preparing an amorphous or semi-crystalline sheet of a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent Step (2): The sheet obtained in step (1) It is a step of storing at a temperature not higher than the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition, and the storage time is increased by storing the semi-crystallization time calculated by the following method (A) to be 0.7. Step method of storing for more than 0.6 minutes or less until it becomes 0.6 minutes or less (A) Using a differential scanning calorimeter, about 10 mg of sample from 25 ° C. to 90 ° C. at 500 ° C./min Step (3) of calculating the time required for 50% crystallization to proceed from the amount of heat measured when the temperature is raised and then holding at 90 ° C. for 10 minutes, and setting it as a half crystallization time (minutes): The sheet obtained in step (2) is Step (4) of heating the lactic acid resin composition to a temperature range not lower than the glass transition temperature (Tg) and lower than the melting point (Tm): the sheet obtained in the step (3) has a mold temperature of 60 ° C. or higher and 140 ° C. or lower. Process of thermoforming using metal mold

工程(1)及び(2)は前出の本発明の熱成形用シートの製造方法における工程(1)及び(2)と同じである。また、工程(3)での加熱により、該熱成形用シートを非晶状態で軟化させる必要があることから、シート表面温度を、ポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以上、融点(Tm)未満とすることが必要である。熱成形用シートの加熱温度は、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは65℃以上であり、好ましくは120℃以下、より好ましくは100℃以下、更に好ましくは90℃以下である。   Steps (1) and (2) are the same as steps (1) and (2) in the above-described method for producing a thermoforming sheet of the present invention. Further, since it is necessary to soften the thermoforming sheet in an amorphous state by heating in the step (3), the sheet surface temperature is set to a glass transition temperature (Tg) or higher of the polylactic acid resin composition, a melting point ( Tm) is necessary. The heating temperature of the thermoforming sheet is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, still more preferably 65 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or lower, still more preferably 90 ° C. or lower. It is.

工程(4)では所望の形状の金型を用いて熱成形を行う。具体的には、例えば、工程(3)で加熱した熱成形用シートをそのまま真空圧空成形機中の金型内に設置して、金型内を所定の温度に加熱し、加圧又は無加圧状態に保つことにより、真空成形又は圧空成形した成形体が得られる。金型温度としては、ポリ乳酸樹脂組成物の結晶化速度向上及び作業性向上の観点から、60℃以上、好ましくは70℃以上、より好ましくは75℃以上、更に好ましくは80℃以上であり、同様の観点から、140℃以下、好ましくは120℃以下、より好ましくは115℃以下、更に好ましくは110℃以下である。金型内での保持時間は、ポリ乳酸樹脂組成物からなる熱成形体の耐熱性及び生産性の向上の観点から、例えば90℃の金型において、2秒以上60秒以下が好ましく、3秒以上30秒以下がより好ましく、5秒以上20秒以下が更に好ましく、100℃の金型においては、2秒以上60秒以下が好ましく、3秒以上30秒以下がより好ましく、5秒以上20秒以下がより好ましく、5秒以上15秒以下が更に好ましい。本発明におけるポリ乳酸樹脂組成物は、結晶化速度が速いために、前記のような短い時間の保持時間でも十分な耐熱性を有する成形体が得られる。なお、ここでいう金型温度とは、好ましくは上金型の設定温度のことであり、下金型の設定温度は上金型と同じであっても異なっていてもよいが、下金型の温度は低温の方が好ましく、例えば、10℃以上30℃以下である。   In step (4), thermoforming is performed using a mold having a desired shape. Specifically, for example, the thermoforming sheet heated in the step (3) is placed in a mold in a vacuum / pressure forming machine as it is, and the inside of the mold is heated to a predetermined temperature to be pressurized or not applied. By maintaining the pressure state, a molded body obtained by vacuum forming or pressure forming is obtained. The mold temperature is 60 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, more preferably 75 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, from the viewpoint of improving the crystallization speed and workability of the polylactic acid resin composition. From the same viewpoint, it is 140 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower, more preferably 115 ° C. or lower, and further preferably 110 ° C. or lower. From the viewpoint of improving the heat resistance and productivity of the thermoformed article made of the polylactic acid resin composition, the holding time in the mold is preferably 2 seconds or more and 60 seconds or less in a 90 ° C. mold, for example, 3 seconds. It is more preferably 30 seconds or less and more preferably 5 seconds or more and 20 seconds or less. In a mold at 100 ° C., 2 seconds or more and 60 seconds or less are preferable, 3 seconds or more and 30 seconds or less are more preferable, and 5 seconds or more and 20 seconds or less. The following is more preferable, and more preferably 5 seconds or longer and 15 seconds or shorter. Since the polylactic acid resin composition in the present invention has a high crystallization rate, a molded product having sufficient heat resistance can be obtained even with a short holding time as described above. The mold temperature referred to here is preferably the set temperature of the upper mold, and the set temperature of the lower mold may be the same as or different from the upper mold, The temperature is preferably lower, for example, 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower.

かくして得られた本発明の熱成形体は、本発明の熱成形用シートが熱成形性が良好であることから、嵌合性に優れ、また、結晶性が高く、耐熱性、透明性に優れるものである。   The thermoformed article of the present invention thus obtained has excellent fitability, high crystallinity, excellent heat resistance and transparency because the thermoforming sheet of the present invention has good thermoformability. Is.

本発明の熱成形体の厚みは、特に限定されないが、均一な成形体(二次加工品)を得る観点から、好ましくは0.1mm以上、より好ましくは0.15mm以上、更に好ましくは0.2mm以上であり、好ましくは1.5mm以下、より好ましくは1.2mm以下、更に好ましくは0.8mm以下、更により好ましくは0.5mm以下である。   The thickness of the thermoformed product of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining a uniform formed product (secondary processed product), it is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.15 mm or more, still more preferably 0.00. It is 2 mm or more, preferably 1.5 mm or less, more preferably 1.2 mm or less, still more preferably 0.8 mm or less, and even more preferably 0.5 mm or less.

本発明の熱成形体のHaze値は、耐熱性の観点から、好ましくは0.1%以上、より好ましくは0.2%以上、更に好ましくは0.3%以上であり、透明性の観点から、好ましくは10.0%以下、より好ましくは7.0%以下、更に好ましくは6.5%以下である。なお、本明細書において、Haze値は、透明性の指標であり、後述の実施例に記載の方法によって測定することができる。   The Haze value of the thermoformed article of the present invention is preferably 0.1% or more, more preferably 0.2% or more, still more preferably 0.3% or more from the viewpoint of heat resistance, and from the viewpoint of transparency. Preferably, it is 10.0% or less, more preferably 7.0% or less, and still more preferably 6.5% or less. In the present specification, the Haze value is an index of transparency, and can be measured by the method described in Examples described later.

また、本発明の熱成形体の相対結晶化度は、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、更に好ましくは88%以上である。なお、上限は特に設定されない。   Further, the relative crystallinity of the thermoformed product of the present invention is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and still more preferably 88% or more. There is no particular upper limit.

かくして得られた本発明の熱成形体は、結晶性が高いことから耐熱性に優れ、また、透明性が良好で、耐ブリード性、及び強度に優れることから、各種用途、なかでも、日用品、化粧品、家電製品などの包装材として、ブリスターパックやトレイ、お弁当の蓋等の食品容器、工業部品の輸送や保護に用いる工業用トレイに好適に用いることができる。   The thus obtained thermoformed article of the present invention is excellent in heat resistance because of its high crystallinity, and also because of its excellent transparency, bleed resistance, and strength. As packaging materials for cosmetics, home appliances, etc., it can be suitably used for blister packs and trays, food containers such as lunch box lids, and industrial trays used for transport and protection of industrial parts.

以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない。例中の部は、特記しない限り質量部である。なお、「常圧」とは101.3kPaを、「常温」とは25℃を示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example. The parts in the examples are parts by mass unless otherwise specified. “Normal pressure” indicates 101.3 kPa, and “normal temperature” indicates 25 ° C.

〔ポリ乳酸樹脂組成物の融点、ガラス転移温度〕
示差走査熱量分析装置「DSC8500」(PerkinElmer社製)を用いて、下記測定条件にて測定される2ndRUNの変曲点をガラス転移温度(Tg)とする。また160℃付近に観察される吸熱ピークのピークトップを融点(Tm)とする。
測定条件: PerkinElmer社製スタンダードアルミパンに試料約10mgを測り取り、作製したアルミパンをDSC8500にセットし、25℃から200℃まで15℃/minで昇温した後に、200℃で1分間保持する(1stRUN)。その後200℃から25℃まで−500℃/minで冷却した後に、25℃で1分間保持した後、25℃から200℃まで15℃/minの速度で昇温する(2ndRUN)。
[Melting point, glass transition temperature of polylactic acid resin composition]
Using the differential scanning calorimeter “DSC8500” (manufactured by PerkinElmer), the inflection point of 2ndRUN measured under the following measurement conditions is defined as the glass transition temperature (Tg). The peak top of the endothermic peak observed at around 160 ° C. is defined as the melting point (Tm).
Measurement conditions: Weigh about 10 mg of sample in a standard aluminum pan manufactured by PerkinElmer, set the prepared aluminum pan on DSC8500, raise the temperature from 25 ° C. to 200 ° C. at 15 ° C./min, and hold at 200 ° C. for 1 minute. (1stRUN). Then, after cooling from 200 ° C. to 25 ° C. at −500 ° C./min and holding at 25 ° C. for 1 minute, the temperature is raised from 25 ° C. to 200 ° C. at a rate of 15 ° C./min (2ndRUN).

可塑剤の製造例1(コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル化合物)
4ツ口フラスコ(攪拌機、温度計、滴下漏斗、蒸留管、窒素吹き込み管付き)にジエチレングリコール363g(3.42モル)及び触媒として28質量%ナトリウムメトキシド含有メタノール溶液6.6g(ナトリウムメトキシド0.034モル)を入れ、常圧、120℃で0.5時間攪拌しながらメタノールを留去した。その後、コハク酸ジメチル(和光純薬工業社製)1000g(6.84モル)を3時間かけて滴下し、常圧、120℃で、反応により生じるメタノールを留去した。次に、75℃に冷却し、圧力を1.5時間かけて常圧から6.7kPaまで徐々に下げてメタノールを留去した後、常圧にもどし、更に、触媒として28質量%ナトリウムメトキシド含有メタノール溶液5.8g(ナトリウムメトキシド0.030モル)を添加して、100℃で、圧力を2時間かけて常圧から2.9kPaまで徐々に下げてメタノールを留出させた。その後、80℃に冷却してキョーワード600S(協和化学工業社製)18gを添加し、圧力4.0kPa、80℃で1時間攪拌した後、減圧ろ過を行った。ろ液を圧力0.3kPaで、温度を1時間かけて70℃から190℃に上げて残存コハク酸ジメチルを留去し、常温黄色の液体を得た。なお、触媒の使用量は、ジカルボン酸エステル100モルに対して0.94モルであつた。
Production Example 1 of Plasticizer (Diester Compound of Succinic Acid and Triethylene Glycol Monomethyl Ether)
A four-necked flask (with a stirrer, thermometer, dropping funnel, distillation tube and nitrogen blowing tube) was charged with 363 g (3.42 mol) of diethylene glycol and 6.6 g of a methanol solution containing 28% by weight sodium methoxide as a catalyst (sodium methoxide 0). 0.034 mol) was added, and methanol was distilled off while stirring at normal pressure and 120 ° C. for 0.5 hour. Thereafter, 1000 g (6.84 mol) of dimethyl succinate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added dropwise over 3 hours, and methanol produced by the reaction was distilled off at normal pressure and 120 ° C. Next, the mixture was cooled to 75 ° C., the pressure was gradually reduced from normal pressure to 6.7 kPa over 1.5 hours to distill off methanol, and the pressure was returned to normal pressure. Further, 28% by mass sodium methoxide as a catalyst was obtained. A methanol solution containing 5.8 g (sodium methoxide 0.030 mol) was added, and the pressure was gradually reduced from normal pressure to 2.9 kPa over 2 hours at 100 ° C. to distill methanol. Then, after cooling to 80 ° C., 18 g of KYOWARD 600S (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added and stirred at a pressure of 4.0 kPa and 80 ° C. for 1 hour, followed by filtration under reduced pressure. The filtrate was pressured at 0.3 kPa and the temperature was raised from 70 ° C. to 190 ° C. over 1 hour to distill off the remaining dimethyl succinate to obtain a room temperature yellow liquid. In addition, the usage-amount of the catalyst was 0.94 mol with respect to 100 mol of dicarboxylic acid ester.

<工程(1)>
ポリ乳酸樹脂組成物として、表1〜3に示す組成物原料を、二軸押出機「HK−25D」(PARKER社製)にて、回転数90r/minで10分間、溶融混練温度180〜190℃で溶融混練し、ストランドカットを行い、ポリ乳酸樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットは、70℃減圧下で1日乾燥し、水分量を500ppm以下とした。
<Step (1)>
As a polylactic acid resin composition, the composition raw materials shown in Tables 1 to 3 were melted and kneaded at a rotational speed of 90 r / min for 10 minutes using a twin screw extruder “HK-25D” (manufactured by PARKER) at a melt kneading temperature of 180 to 190. The mixture was melt-kneaded at 0 ° C., strand cut was performed, and polylactic acid resin composition pellets were obtained. The obtained pellets were dried at 70 ° C. under reduced pressure for 1 day, and the water content was adjusted to 500 ppm or less.

前記で得られたポリ乳酸樹脂組成物について、冷却ロールと加熱ロールを備えた押出シート成形機「単層シート成形装置、型式:BNT-32」(プラスチック工学研究所社製)を用いて、下記の押出成形条件にて、幅40cmのシート成形を行った(厚さ0.25mm)。なお、二軸混練部のシリンダー温度とダイス(出口)温度は接触式温度計を用いて実測した。
<押出成形条件>
二軸混練部のシリンダー温度:200℃(実測値)
ダイス(出口)温度:190℃(実測値)
冷却ロール温度:25℃
About the polylactic acid resin composition obtained above, an extrusion sheet molding machine “single-layer sheet molding apparatus, model: BNT-32” (Plastics Engineering Laboratory Co., Ltd.) equipped with a cooling roll and a heating roll was used. A sheet having a width of 40 cm was formed (thickness: 0.25 mm) under the following extrusion molding conditions. Note that the cylinder temperature and the die (outlet) temperature of the biaxial kneading section were measured using a contact thermometer.
<Extrusion conditions>
Cylinder temperature of biaxial kneading part: 200 ° C (actual measured value)
Die (outlet) temperature: 190 ° C (actual measured value)
Cooling roll temperature: 25 ° C

<工程(2)>
〔恒温恒湿機〕
得られたシートを紙芯(岡包装資材製、内径76.2mm、厚み10mm、長さ300mm)に2kgの力で巻き付けた後、恒温恒湿機(ESPEC社製 LHL−113)に保存することで熱処理を行った。実施例1〜5及び比較例1〜8に関しては、熱処理温度は38℃で24時間の保存時間条件とし、実施例6及び比較例9に関しては、熱処理温度は48℃で24時間の保存時間条件とした。なお、処理後のシート厚さは、0.25mmであった。結果を、表1及び表2に示す。
<Step (2)>
[Constant temperature and humidity machine]
The obtained sheet is wound around a paper core (made by Oka Packing Materials, inner diameter 76.2 mm, thickness 10 mm, length 300 mm) with a force of 2 kg, and then stored in a constant temperature and humidity machine (LHL-113 made by ESPEC). A heat treatment was performed. Regarding Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 8, the heat treatment temperature was 38 ° C. for 24 hours, and for Example 6 and Comparative Example 9, the heat treatment temperature was 48 ° C. for 24 hours. It was. The sheet thickness after the treatment was 0.25 mm. The results are shown in Tables 1 and 2.

表3は、前述の特許文献2の実施例に相当する実験を行った。
具体的には、工程(1)のシート作成時に用いた押出シート成形機「BNT-32」にて、冷却ロール、加熱ロールの温度と巻き取り速度を調整して熱処理を行った。シートに最も熱が加わる条件として以下の条件にて評価をおこなった。
<押出成形条件>
二軸混練部のシリンダー温度:200℃(実測値)
ダイス(出口)温度:190℃(実測値)
巻取速度(引き取り速度):毎分30m
冷却ロール温度:30℃
加熱ロール温度:40℃
In Table 3, an experiment corresponding to the example of Patent Document 2 described above was performed.
Specifically, heat treatment was performed by adjusting the temperature and winding speed of the cooling roll and heating roll in the extrusion sheet molding machine “BNT-32” used at the time of creating the sheet in the step (1). Evaluation was performed under the following conditions as the conditions for applying the most heat to the sheet.
<Extrusion conditions>
Cylinder temperature of biaxial kneading part: 200 ° C (actual measured value)
Die (outlet) temperature: 190 ° C (actual measured value)
Winding speed (take-up speed): 30m / min
Cooling roll temperature: 30 ° C
Heating roll temperature: 40 ° C

<工程(3)及び(4)>
次いで、単発真空圧空成形機「FVS−500P WAKITEC」(脇坂製作所社製、)を用いて、前記熱成形用シートをガイドに取り付け、ヒーターを用いて、熱成形用シートを80℃に加熱した。その後、加熱した熱成形用シートを上金型100℃、下金型25℃に設定した上下金型を用いて真空成形を行い、金型内で5秒間保持して成形体を得た(厚さ0.25mm)。シート表面の温度は、加熱後のシート表面温度を直接表面温度計にて測定した。使用した金型(蓋)を図3に示す。なお、シートは、表1〜3に示す条件にて保存前後、それぞれについて熱成形体を調製した。
<Steps (3) and (4)>
Subsequently, the thermoforming sheet was attached to a guide using a single vacuum / pressure forming machine “FVS-500P WAKITEC” (manufactured by Wakisaka Manufacturing Co., Ltd.), and the thermoforming sheet was heated to 80 ° C. using a heater. Thereafter, the heated thermoforming sheet was vacuum-formed using upper and lower molds set to an upper mold of 100 ° C. and a lower mold of 25 ° C., and held in the mold for 5 seconds to obtain a molded body (thickness). 0.25 mm). The sheet surface temperature was measured by directly measuring the sheet surface temperature after heating with a surface thermometer. The mold (lid) used is shown in FIG. In addition, the sheet | seat prepared the thermoformed body about each before and after the preservation | save on the conditions shown in Tables 1-3.

得られた熱成形用シート及び熱成形体の特性を、下記試験例1〜4に従って評価を行った。結果を表1〜3に示す。なお、試験例2については、恒温恒湿機での保存があるものについては、4時間保存後の段階で一旦取り出して評価を行い、その後、続けて保存し保存が終了した時点で再度評価を行った。また、実施例1〜5、比較例6及び8の熱成形用シートにおいて、38度で保存した時間と半結晶化時間の関係を図2に示す。   The characteristics of the obtained thermoforming sheet and thermoformed body were evaluated according to the following Test Examples 1 to 4. The results are shown in Tables 1-3. In addition, for Test Example 2, if there is storage in a thermo-hygrostat, it is once taken out and evaluated at the stage after storage for 4 hours, and then stored again and evaluated again when storage is completed. went. Moreover, in the sheet | seat for thermoforming of Examples 1-5 and Comparative Examples 6 and 8, the relationship between the time preserve | saved at 38 degree | times and a half crystallization time is shown in FIG.

試験例1<半結晶化時間>
示差走査熱量分析装置「DSC8500」(PerkinElmer社製)を用いて、下記測定条件にて測定される熱量より、50%結晶化が進行するまでに必要な時間を算出し、その時間を半結晶化時間(分)とした。半結晶化時間が短いほど、結晶化速度に優れることを示す。
測定条件:PerkinElmer社製スタンダードアルミパンに、熱成形用シート約10mgを測り取り、DSC8500にセットし、25℃から90℃まで500℃/minで昇温し、その後90℃で10分間保持する。
Test Example 1 <Semi-crystallization time>
Using a differential scanning calorimeter “DSC8500” (manufactured by PerkinElmer), the amount of time required for 50% crystallization to proceed is calculated from the amount of heat measured under the following measurement conditions. Time (minutes). The shorter the half crystallization time, the better the crystallization speed.
Measurement conditions: About 10 mg of thermoforming sheet is weighed on a standard aluminum pan manufactured by PerkinElmer, set on DSC8500, heated from 25 ° C. to 90 ° C. at 500 ° C./min, and then held at 90 ° C. for 10 minutes.

試験例2<結晶性>
熱成形用シート及び熱成形体について、それぞれを10mg精秤し、アルミパンに封入後、示差走査熱量分析装置「DSC8500」(PerkinElmer社製)を用い、1stRUNとして、昇温速度15℃/分で25℃から200℃まで昇温し、200℃で1分間保持した後、降温速度−500℃/分で200℃から25℃まで降温し、25℃で1分間保持した後、更に2ndRUNとして、昇温速度15℃/分で25℃から200℃まで昇温し、1stRUNに観測されるポリ乳酸樹脂の冷結晶化エンタルピーの絶対値ΔHc、2ndRUNに観測される結晶融解エンタルピーΔHmを求め、得られた値から、下記式により相対結晶化度(%)を求め、結晶性を評価した。相対結晶化度が60%未満であれば非晶状態、65%以上80%未満であれば半結晶状態、80%以上であれば結晶状態である。
相対結晶化度(%)={(ΔHm−ΔHc)/ΔHm}×100
Test Example 2 <Crystallinity>
About 10 mg of each of the thermoforming sheet and the thermoformed body, each was precisely weighed, sealed in an aluminum pan, and then using a differential scanning calorimetric analyzer “DSC8500” (manufactured by PerkinElmer) as 1stRUN at a heating rate of 15 ° C./min. After raising the temperature from 25 ° C. to 200 ° C. and holding at 200 ° C. for 1 minute, the temperature was lowered from 200 ° C. to 25 ° C. at a temperature drop rate of −500 ° C./minute, held at 25 ° C. for 1 minute, and further increased to 2ndRUN. The temperature was raised from 25 ° C. to 200 ° C. at a temperature rate of 15 ° C./min, and the absolute value ΔHc of the cold crystallization enthalpy of the polylactic acid resin observed at 1stRUN was obtained, and the crystal melting enthalpy ΔHm observed at 2ndRUN was obtained. From the value, the relative crystallinity (%) was determined by the following formula, and the crystallinity was evaluated. When the relative crystallinity is less than 60%, it is in an amorphous state, when it is 65% or more and less than 80%, it is in a semi-crystalline state, and when it is 80% or more, it is in a crystalline state.
Relative crystallinity (%) = {(ΔHm−ΔHc) / ΔHm} × 100

試験例3<透明性>
熱成形用シート及び熱成形体について、ヘイズメーター「HM−150型」(村上色彩技術研究所社製)を用いて、Haze値(%)を測定し、これを透明度の指標とした。Haze値の値が小さいと透明性が良好であることを示す。
Test Example 3 <Transparency>
About the sheet | seat for thermoforming, and a thermoformed object, the haze value (%) was measured using the haze meter "HM-150 type" (made by Murakami Color Research Laboratory), and this was made into the parameter | index of transparency. A small Haze value indicates good transparency.

試験例4<熱成形性>
成形体の形状と嵌合性を以下の方法に従って評価を行った。なお、成形体標品とは、市販品の容器(商品名 湯呑90 志野 シーピー化成社製)の蓋である。評価基準で3以上であれば合格、4以上であることが好ましい。
形状:得られた成形体の形状を、図1の金型(蓋)で成型した成形体標品の形状と目視で比較し、以下の評価基準に従って評価した。
嵌合性:市販品の容器(商品名 湯呑み90 志野 シーピー化成社製)の本体部分(φ81mm、高さ51mm、材質 PP入り低発泡PS製)に嵌合させ、以下の評価基準に従って評価した。2以上が好ましく、3以上がより好ましい。
〔評価基準〕
4:成形体標品と同一形状であり、負荷をかけずに嵌合することが可能である。
3:成形体標品と同一形状であり、負荷をかけることで嵌合することが可能である。
2:成形体標品と概ね同一形状であり、辛うじて嵌合することが可能である。
1:成形体標品と明らかに形状が異なる、若しくは嵌合しない。
Test Example 4 <Thermoformability>
The shape and fit of the molded body were evaluated according to the following methods. In addition, a molded object standard is a lid | cover of the container (brand name Yugaku 90 Shino CPP Kasei Co., Ltd.) of a commercial item. If it is 3 or more by evaluation criteria, it is preferable that it is 4 or more.
Shape: The shape of the obtained molded body was visually compared with the shape of the molded body specimen molded with the mold (lid) of FIG. 1 and evaluated according to the following evaluation criteria.
Fitting property: It was fitted to a main body part (φ81 mm, height 51 mm, material made of low foamed PS containing PP) of a commercially available container (trade name: Yubumimi 90, Shino CPC Kasei Co., Ltd.) and evaluated according to the following evaluation criteria. Two or more are preferable, and three or more are more preferable.
〔Evaluation criteria〕
4: It is the same shape as a molded object standard, and can be fitted without applying a load.
3: It is the same shape as a molded object standard, and can be fitted by applying a load.
2: It has almost the same shape as the molded product, and can be barely fitted.
1: The shape is clearly different from the molded product or does not fit.

なお、表1〜3における原料は以下の通りである。
[ポリ乳酸樹脂]
4032D:ポリ−L−乳酸(光学純度98.5%)、ネイチャーワークス社製
[可塑剤]
(MeEOSA:前記可塑剤の製造例1で製造したジエステル化合物
ATBC:アセチルトリブチルクエン酸 田岡化学社製
DAIFATTY−101:アジピン酸エステル 大八化学社製
[結晶核剤]
エチレンビス−12−ヒドロキシステアリン酸アミド:スリパックスH、日本化成社製
エチレンビスステアリン酸アミド:カオーワックスEB−G、花王社製
フェニルホスホン酸の亜鉛塩:エコプロモート、日産化学社製
タルク:MICROACE P−6、日本タルク社製
[加水分解抑制剤]
カルボジライトLA−1:脂肪族ポリカルボジイミド化合物、日清紡ケミカル社製
In addition, the raw material in Tables 1-3 is as follows.
[Polylactic acid resin]
4032D: Poly-L-lactic acid (optical purity 98.5%), manufactured by Nature Works [Plasticizer]
(MeEO 3 ) 2 SA: Diester compound ATBC produced in Production Example 1 of the plasticizer: Acetyltributyl citrate DAIFATTY-101 manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd .: Daihachi Chemical Co., Ltd. [crystal nucleating agent]
Ethylene bis-12-hydroxystearic acid amide: SLIPAX H, Nippon Kasei Co., Ltd. Ethylene bis stearic acid amide: Kao wax EB-G, Kao Corporation Phenylphosphonic acid zinc salt: Eco Promote, Nissan Chemical Co., Ltd. Talc: MICROACE P -6, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd. [hydrolysis inhibitor]
Carbodilite LA-1: Aliphatic polycarbodiimide compound, manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd.

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表1〜3の結果から、本発明の製造方法により得られた熱成形用シートは、高温での保存後においても、熱成形に優れ、また、得られた熱成形体は高い結晶性を示し、且つ良好な透明性、良好な外観を有するものであった。
また、図2から明らかなように、アミド系有機結晶核剤以外の核剤、例えば、フェニルホスホン酸の亜鉛塩やタルクでは、保存期間とともに半結晶化時間が一旦増加した後に減少する現象は生じない。すなわち、アミド系有機結晶核剤以外の核剤には、本願の課題が存在しないことがわかる。
From the results of Tables 1 to 3, the sheet for thermoforming obtained by the production method of the present invention is excellent in thermoforming even after storage at high temperature, and the obtained thermoformed body exhibits high crystallinity. And, it had good transparency and good appearance.
As is clear from FIG. 2, in the case of a nucleating agent other than an amide organic crystal nucleating agent, for example, zinc salt of phenylphosphonic acid or talc, a phenomenon occurs in which the semicrystallization time once increases with the storage period and then decreases. Absent. That is, it can be seen that the nucleating agent other than the amide organic crystal nucleating agent does not have the problem of the present application.

本発明の製造方法により得られる熱成形用シートは、熱成形性が高いことから、食品容器、日用品や家電製品の包装材料、工業用部品のトレイ等、様々な用途に好適に使用することができる。   Since the thermoforming sheet obtained by the production method of the present invention has high thermoformability, it can be suitably used for various applications such as food containers, packaging materials for household goods and household appliances, and trays for industrial parts. it can.

Claims (6)

次の工程(1)及び(2)を含む熱成形用シートの製造方法。
工程(1):ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物の非晶又は半結晶シートを調製する工程
工程(2):工程(1)で得られたシートをポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下の温度に保存する工程であって、下記方法(A)により算出される半結晶化時間が保存することにより増加して0.7分以上となった後に0.6分以下になるまでの時間を超えて保存する工程
方法(A) 示差走査熱量分析装置を用いて、試料約10mgを25℃から90℃まで500℃/minで昇温し、その後90℃で10分間保持した際に測定される熱量より、50%結晶化が進行するまでに必要な時間を算出し、半結晶化時間(分)とする
The manufacturing method of the sheet | seat for thermoforming including following process (1) and (2).
Step (1): Preparing an amorphous or semi-crystalline sheet of a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent Step (2): The sheet obtained in step (1) It is a step of storing at a temperature not higher than the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition, which is increased by storing the half crystallization time calculated by the following method (A) to 0.7 min or more. (A) Using a differential scanning calorimeter, the sample is heated from 25 ° C. to 90 ° C. at a rate of 500 ° C./min. Then, from the amount of heat measured when held at 90 ° C. for 10 minutes, the time necessary for 50% crystallization to proceed is calculated and set as the half crystallization time (minutes).
工程(2)での保存温度が30℃以上40℃以下である、請求項1記載の製造方法。
Step (2) Storage temperature in is 30 ° C. or higher 40 ° C. or less, the production method according to claim 1, wherein.
アミド系有機結晶核剤の含有量がポリ乳酸系樹脂100質量部に対して0.01〜5質量部である請求項1又は2に記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein the content of the amide organic crystal nucleating agent is 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin. アミド系有機結晶核剤が脂肪酸モノアミド及び脂肪酸ビスアミドから選ばれる1種又は2種を含む請求項1〜3いずれかに記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 1 to 3, wherein the amide organic crystal nucleating agent contains one or two selected from fatty acid monoamide and fatty acid bisamide. 得られる熱成形用シートの厚みが0.1〜1.5mmである請求項1〜4いずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the obtained thermoforming sheet has a thickness of 0.1 to 1.5 mm. 次の工程(1)〜(4)を含む熱成形体の製造方法。
工程(1):ポリ乳酸系樹脂及びアミド系有機結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物の非晶又は半結晶シートを調製する工程
工程(2):工程(1)で得られたシートをポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以下の温度において保存する工程であって、下記方法(A)により算出される半結晶化時間が保存することにより増加して0.7分以上となった後に0.6分以下になるまでの時間を超えて保存する工程
方法(A) 示差走査熱量分析装置を用いて、試料約10mgを25℃から90℃まで500℃/minで昇温し、その後90℃で10分間保持した際に測定される熱量より、50%結晶化が進行するまでに必要な時間を算出し、半結晶化時間(分)とする
工程(3):工程(2)で得られたシートをポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度(Tg)以上、融点(Tm)未満の温度範囲内に加熱する工程
工程(4):工程(3)で得られたシートを金型温度60〜140℃の金型を用いて熱成形する工程
A method for producing a thermoformed article comprising the following steps (1) to (4).
Step (1): Preparing an amorphous or semi-crystalline sheet of a polylactic acid resin composition containing a polylactic acid resin and an amide organic crystal nucleating agent Step (2): The sheet obtained in step (1) It is a step of storing at a temperature not higher than the glass transition temperature (Tg) of the polylactic acid resin composition, and increases by storing the half crystallization time calculated by the following method (A) to be 0.7 minutes or more. (A) Using a differential scanning calorimeter, the sample is heated from 25 ° C. to 90 ° C. at a rate of 500 ° C./min. Then, from the amount of heat measured when held at 90 ° C. for 10 minutes, the time necessary for 50% crystallization to proceed is calculated and set as the semi-crystallization time (minutes): Step (3): Step (2) ) Of the polylactic acid resin composition Step (4) of heating in a temperature range not lower than the glass transition temperature (Tg) and lower than the melting point (Tm): Heat the sheet obtained in the step (3) using a mold having a mold temperature of 60 to 140 ° C. Molding process
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