JPH08333507A - Modified biodegradable polymer composition - Google Patents
Modified biodegradable polymer compositionInfo
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- JPH08333507A JPH08333507A JP16238496A JP16238496A JPH08333507A JP H08333507 A JPH08333507 A JP H08333507A JP 16238496 A JP16238496 A JP 16238496A JP 16238496 A JP16238496 A JP 16238496A JP H08333507 A JPH08333507 A JP H08333507A
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- stabilizer
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性熱可塑性
の樹脂組成物に関する。本発明は、特に、破断時の伸び
とアイゾッド衝撃強度が改善された、可塑剤を含むポリ
乳酸の１種に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biodegradable thermoplastic resin composition. The invention particularly relates to one type of polylactic acid containing a plasticizer, which has improved elongation at break and Izod impact strength.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、
ポリプロピレンおよびその他のプラスチックが食品包装
材料に広く利用され、またその他のプラスチック製品も
多様な分野で利用されている。これはプラスチック廃棄
物の量の増大に繋がるものである。しかし、これらのプ
ラスチック廃棄物は土の中に埋めても微生物によって分
解されないため、半永久的に土の中に残る。その結果、
景観は損なわれ、環境は汚染される。プラスチック廃棄
物を焼却処理すると、排出されるガスは悪臭を放ち、ま
た焼却炉の数も不十分である。これらの問題は重大な社
会的問題となっている。従って、使用後速やかに分解さ
れ、環境を汚染しない生分解性ポリマーの開発に対する
需要は極めて大きい。この社会的需要に答えて、生分解
性ポリマーの１種としてポリ乳酸が製造され、その特性
に関する様々なテストが実施されてきた。可能な応用例
としては、包装材料、医用材料、化粧品容器、洗剤容
器、繊維等が含まれる。通常、生分解性ポリマーの１種
であるポリ乳酸は硬く、脆いため、多くの場合その実際
的な応用には制限がある。2. Description of the Related Art Recently, polyvinyl chloride, polyethylene,
Polypropylene and other plastics are widely used in food packaging materials, and other plastic products are also used in various fields. This leads to an increase in the amount of plastic waste. However, even if these plastic wastes are buried in the soil, they are not decomposed by microorganisms and thus remain in the soil semipermanently. as a result,
The landscape is damaged and the environment is polluted. When plastic waste is incinerated, the gas emitted gives off a bad odor and the number of incinerators is insufficient. These problems have become serious social problems. Therefore, there is a great demand for the development of biodegradable polymers that are rapidly decomposed after use and do not pollute the environment. In response to this social demand, polylactic acid has been produced as one of the biodegradable polymers and various tests have been carried out for its properties. Possible applications include packaging materials, medical materials, cosmetic containers, detergent containers, textiles and the like. Polylactic acid, a type of biodegradable polymer, is usually hard and brittle, which often limits its practical application.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、柔軟
性や弾性が高く、衝撃強度が高いポリ乳酸の１種を提供
することによって、前記の従来の技術の問題点を解決す
ることである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art by providing one kind of polylactic acid having high flexibility and elasticity and high impact strength. is there.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、特
定の種類の可塑剤、安定剤、離型剤等をポリ乳酸の中に
加えることによって達成され、破断時の伸びと衝撃強度
を改善することが可能である。特に、特定の種類の可塑
剤を加えることによって、透明度を維持しつつ、破断時
の伸びを増大させることが可能である。本発明による特
定の種類の安定剤を加えることによって、破断強度と弾
性強度を減少させずに、破断時の伸びと衝撃強度を顕著
に増大させることが可能である。The above-mentioned object of the present invention is achieved by adding a specific type of plasticizer, stabilizer, release agent, etc. to polylactic acid to improve elongation at break and impact strength. It is possible to improve. In particular, it is possible to increase the elongation at break while maintaining transparency by adding a specific type of plasticizer. By adding a specific type of stabilizer according to the invention, it is possible to significantly increase the elongation at break and the impact strength without reducing the breaking strength and elastic strength.
【０００５】本発明は、安定剤と、可塑剤と、変性シリ
コーンとを含むポリ乳酸から成る生分解性ポリマー組成
物を提供する。前記安定剤としては、たとえば、乳酸ナ
トリウム、乳酸カルシウム、乳酸亜鉛、乳酸鉛、乳酸バ
リウム、乳酸アルミニウム、乳酸鉄、乳酸銀、乳酸マグ
ネシウム、乳酸マンガン、乳酸銅、およびそれらの組み
合わせから成るグループから選択されるものが好ましく
用いられる。前記変性シリコーンとしては、たとえば、
メチルスチリル変性シリコーン、アルキル変性シリコー
ン、およびそれらの組み合わせから成るグループから選
択されるものが好ましく用いられる。前記可塑剤として
は、ジ−２−エチルヘキシルアゼレート、ジ−２−エチ
ルヘキシルアジペート、およびそれらの組み合わせから
成るグループから選択されるものが好ましく用いられ
る。The present invention provides a biodegradable polymer composition comprising polylactic acid containing a stabilizer, a plasticizer and a modified silicone. The stabilizer is, for example, selected from the group consisting of sodium lactate, calcium lactate, zinc lactate, lead lactate, barium lactate, aluminum lactate, iron lactate, silver lactate, magnesium lactate, manganese lactate, copper lactate, and combinations thereof. What is carried out is used preferably. As the modified silicone, for example,
Those selected from the group consisting of methylstyryl modified silicone, alkyl modified silicone, and combinations thereof are preferably used. As the plasticizer, one selected from the group consisting of di-2-ethylhexyl azelate, di-2-ethylhexyl adipate, and a combination thereof is preferably used.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明によれば、可塑剤の１種を
加えることによって、その強度を減少させることなく、
破断時の伸びとアイゾッド衝撃強度を改善し、ポリ乳酸
の欠点、すなわちその硬く、脆い特性を克服できる。こ
こで用いられる可塑剤としては、ジ−２−エチルヘキシ
ルアゼレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、ジ
イソデシルアジペートなどが考えられる。特に望ましい
可塑剤としては、ジ−２−エチルヘキシルアゼレート
や、ジ−２−エチルヘキシルアジペートがある。可塑剤
の添加量は、ポリ乳酸１００重量部に対して５〜３０重
量部が望ましく、８〜１５重量部が特に好ましい。可塑
剤の添加量が３０重量部を越えると破断強度が低下する
ので好ましくなく、５重量部未満では破断時の伸びと衝
撃強度で十分な効果を得ることができない恐れがある。
また、ポリ乳酸１００重量部に対して、０．５〜５重量
部の特定の種類の熱安定剤を加えることによって、強度
を全く減少させずに、破断時の伸びを増大させ、アイゾ
ッド衝撃強度を改善することが可能である。特に好まし
い安定剤の量は、０．５〜２重量部である。この場合、
乳酸ナトリウム、乳酸カルシウム、乳酸亜鉛、乳酸鉛、
乳酸バリウム、乳酸アルミニウム、乳酸鉄、乳酸銀、乳
酸マグネシウム、乳酸マンガン、乳酸銅、およびそれら
の組み合わせから成るグループから選択される安定剤を
好ましく用いることができるが、利用できる最も好まし
い種類の安定剤には、乳酸ナトリウムと乳酸カルシウム
が含まれる。さらに、変性シリコーンとしては、たとえ
ば、メチルスチリル変性シリコーン、アルキル変質シリ
コーンなどを用いることができる。変性シリコーンの添
加量は、ポリ乳酸１００重量部に対して、０．０５〜５
重量部程度が望ましく、１〜３重量部が特に好ましい。
変性シリコーンは、離型性、破断時伸び及び衝撃強度の
向上のために添加されるものである。５重量部以上の変
性シリコーンは必要でなく、０．０５重量部以下ではそ
の効果が発揮されない。According to the present invention, the addition of one of the plasticizers does not reduce its strength,
It can improve elongation at break and Izod impact strength and overcome the drawbacks of polylactic acid, namely its hard and brittle properties. Examples of the plasticizer used here include di-2-ethylhexyl azelate, di-2-ethylhexyl adipate, and diisodecyl adipate. Particularly preferable plasticizers include di-2-ethylhexyl azelate and di-2-ethylhexyl adipate. The amount of plasticizer added is preferably 5 to 30 parts by weight, and particularly preferably 8 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of polylactic acid. If the amount of the plasticizer added exceeds 30 parts by weight, the breaking strength will decrease, which is not preferable, and if it is less than 5 parts by weight, sufficient effects on elongation at break and impact strength may not be obtained.
Further, by adding 0.5 to 5 parts by weight of a specific type of heat stabilizer to 100 parts by weight of polylactic acid, elongation at break is increased without any decrease in strength, and Izod impact strength is increased. Can be improved. A particularly preferred amount of stabilizer is 0.5 to 2 parts by weight. in this case,
Sodium lactate, calcium lactate, zinc lactate, lead lactate,
Stabilizers selected from the group consisting of barium lactate, aluminum lactate, iron lactate, silver lactate, magnesium lactate, manganese lactate, copper lactate, and combinations thereof can be preferably used, but the most preferred type of stabilizers available Include sodium lactate and calcium lactate. Further, as the modified silicone, for example, methylstyryl modified silicone, alkyl-modified silicone and the like can be used. The modified silicone is added in an amount of 0.05 to 5 with respect to 100 parts by weight of polylactic acid.
About 1 part by weight is preferable, and 1 to 3 parts by weight is particularly preferable.
The modified silicone is added to improve releasability, elongation at break and impact strength. 5 parts by weight or more of the modified silicone is not necessary, and 0.05 parts by weight or less is not effective.
【０００７】本発明で用いるポリ乳酸は、Ｌ−乳酸、Ｄ
−乳酸、又はこれらの混合物を脱水縮合して得られるも
のであるが、好ましくは乳酸の環状二重体であるラクチ
ドを開環重合して得られる。ラクチドには、Ｌ−乳酸の
環状二重体であるＬ−ラクチド、Ｄ−乳酸の環状二重体
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、Ｄ−ラクチドとＬ−ラクチドの
混合物であるＤＬ−ラクチドがあるが、これらのうち一
種以上を開環重合して得られるものである。ラクチドの
開環重合が好ましいのは、ラクチドの重合が容易であ
り、高重合度品が得られやすいためである。また本発明
で用いるポリ乳酸の重量平均分子量は特に限定しない
が、通常３万〜１００万であり、好ましくは、１０万〜
３０万である。市販のポリ乳酸としては、ＥＣＯＰＬＡ
（カーギル社製）、ラクティ（島津製作所製）等が挙げ
られる。The polylactic acid used in the present invention includes L-lactic acid and D-lactic acid.
-It is obtained by dehydration condensation of lactic acid or a mixture thereof, and is preferably obtained by ring-opening polymerization of lactide which is a cyclic double body of lactic acid. Lactide includes L-lactide, which is a cyclic double body of L-lactic acid, D-lactide, which is a cyclic double body of D-lactic acid, meso-lactide in which D-lactic acid and L-lactic acid are cyclic dimerized, and D-lactide. DL-lactide, which is a mixture of L-lactide and L-lactide, is obtained by ring-opening polymerization of one or more of these. Ring-opening polymerization of lactide is preferable because polymerization of lactide is easy and a product with a high degree of polymerization is easily obtained. The weight average molecular weight of the polylactic acid used in the present invention is not particularly limited, but is usually 30,000 to 1,000,000, preferably 100,000 to
It is 300,000. As commercially available polylactic acid, ECOPLA
(Made by Cargill), Lacty (made by Shimadzu Corporation) and the like.
【０００８】[0008]
（実施例１）２００ｇのポリ乳酸（分子量１７０，００
０）、２０ｇのジ−２−エチルヘキシルアゼレート（Ｄ
ＯＺ）、２ｇのメチルスチリル変性シリコーン（ＫＦ−
４１０、信越化学工業株式会社の製品）、及び４ｇの乳
酸ナトリウムの混合物を、６インチのロールを用いて、
１５０℃、１５分間の条件で混練して、約４ｍｍ厚の成
形シートを得た。得られた成形ロールシートを用いて、
下記に示す方法で引張試験、衝撃試験を行った。その結
果を表１に示した。 引張試験： 得られたロールシートを裁断して、１６０
℃、実圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 で８分間プレス形成して、
引張試験測定用の厚さ１ｍｍの平板状試験片を作成し
た。これを用いて引張試験ＪＩＳ Ｋ―７１１３に従っ
て、試験片の作成および引張試験を行った。 アイゾット衝撃試験： 得られたロールシートを裁断し
て、１６０℃、実圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 で１０分間プレ
ス成形して、アイゾット衝撃試験用の厚さ３ｍｍの平板
状サンプルを作成した。これを用いてＪＩＳＫ−７１１
０に従って、試験片の作成およびアイゾット衝撃試験を
行った。(Example 1) 200 g of polylactic acid (molecular weight 170,00
0), 20 g of di-2-ethylhexyl azelate (D
OZ), 2 g of methyl styryl modified silicone (KF-
410, a product of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 4 g of sodium lactate, using a 6-inch roll.
The mixture was kneaded at 150 ° C. for 15 minutes to obtain a molded sheet having a thickness of about 4 mm. Using the obtained molding roll sheet,
A tensile test and an impact test were conducted by the methods shown below. The results are shown in Table 1. Tensile test: The obtained roll sheet was cut into 160
By press forming at 50 ° C and actual pressure of 50 kgf / cm 2 for 8 minutes,
A flat plate-shaped test piece having a thickness of 1 mm for tensile test measurement was prepared. Using this, a test piece was prepared and a tensile test was performed according to a tensile test JIS K-7113. Izod impact test: The obtained roll sheet was cut and press-molded at 160 ° C. and an actual pressure of 50 kgf / cm 2 for 10 minutes to prepare a flat plate-like sample having a thickness of 3 mm for the Izod impact test. Using this, JISK-711
According to No. 0, a test piece was prepared and an Izod impact test was performed.
【０００９】（実施例２）実施例１において乳酸ナトリ
ウム４ｇを混合する代りに、乳酸カルシウム４ｇを混合
した他は、実施例１と同様に行い、引張実験、衝撃実験
を行った。その結果を表１に示した。Example 2 A tensile test and an impact test were carried out in the same manner as in Example 1 except that 4 g of calcium lactate was mixed instead of mixing 4 g of sodium lactate in Example 1. The results are shown in Table 1.
【００１０】（実施例３）実施例１において乳酸ナトリ
ウム４ｇを混合する代りに、乳酸亜鉛４ｇを混合した他
は、実施例１と同様に行い、引張試験、衝撃試験を行っ
た。その結果を表１に示した。Example 3 A tensile test and an impact test were conducted in the same manner as in Example 1 except that 4 g of zinc lactate was mixed instead of mixing 4 g of sodium lactate in Example 1. The results are shown in Table 1.
【００１１】（比較例１）実施例１において乳酸ナトリ
ウム４ｇを混合しなかった他は、実施例１と同様に行
い、引張試験、衝撃試験を行った。その結果を表１に示
した。Comparative Example 1 A tensile test and an impact test were conducted in the same manner as in Example 1 except that 4 g of sodium lactate was not mixed. The results are shown in Table 1.
【００１２】[0012]
【表１】 [Table 1]
【００１３】上記の表から、ポリ乳酸１００重量部に対
して乳酸ナトリウム２重量部を加えると、破断時の伸び
とアイゾッド衝撃強度が共に増大することは明らかであ
る。乳酸ナトリウムは、他の種類の安定剤を使用した場
合よりも破断時の伸びとアイゾッド衝撃強度が優れてい
ることから、最も優れた安定剤である。しかも、使用し
た乳酸ナトリウムは透明な液体であるが、他の種類の安
定剤は白色粉末（水和物）である。従って、混和性に優
れていることから乳酸ナトリウムが最も好ましいことが
分かる。From the above table, it is clear that addition of 2 parts by weight of sodium lactate to 100 parts by weight of polylactic acid increases both elongation at break and Izod impact strength. Sodium lactate is the most excellent stabilizer because it has better elongation at break and Izod impact strength than when other types of stabilizers are used. Moreover, the sodium lactate used is a clear liquid, while the other type of stabilizer is a white powder (hydrate). Therefore, it is found that sodium lactate is the most preferable because it has excellent miscibility.
【００１４】（実施例４）２００ｇのポリ乳酸（分子量
１７０，０００）、２０ｇのジ−２−エチルヘキシルア
ゼレート、２ｇのメチルスチリル変性シリコーン（ＫＦ
−４１０、信越化学工業株式会社の製品）、２ｇの乳酸
ナトリウムと２ｇの乳酸カルシウムの混合物を、６イン
チのロールにより、１５０℃、１５分間の条件で混練し
て、約４ｍｍ厚の成形シートを得た。得られた成形ロー
ルシートを用いて、引張試験、衝撃試験を行い、その結
果を表２に示した。Example 4 200 g of polylactic acid (molecular weight 170,000), 20 g of di-2-ethylhexyl azelate, 2 g of methylstyryl modified silicone (KF)
-410, product of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) A mixture of 2 g of sodium lactate and 2 g of calcium lactate was kneaded by a 6-inch roll at 150 ° C. for 15 minutes to form a molded sheet having a thickness of about 4 mm. Obtained. A tensile test and an impact test were performed using the obtained forming roll sheet, and the results are shown in Table 2.
【００１５】（実施例５）実施例４において、乳酸カル
シウム２ｇを用いる代わりに、乳酸亜鉛２ｇを混合した
他は、実施例４と同様に行い、引張試験、衝撃試験を行
った。その結果を表２に示した。Example 5 A tensile test and an impact test were conducted in the same manner as in Example 4, except that 2 g of zinc lactate was mixed instead of using 2 g of calcium lactate. The results are shown in Table 2.
【００１６】[0016]
【表２】 [Table 2]
【００１７】上記の表から、乳酸ナトリウム１重量部と
乳酸カルシウム１重量部を同時に加えると、破断時の伸
びとアイゾッド衝撃強度が改善されることは明らかであ
る。前記の結果から、乳酸タイプの安定剤と可塑剤を同
時に加えることによって、破断時の伸びとアイゾッド衝
撃強度を顕著に改善することができる。From the above table, it is clear that when 1 part by weight of sodium lactate and 1 part by weight of calcium lactate are added simultaneously, the elongation at break and the Izod impact strength are improved. From the above results, it is possible to significantly improve the elongation at break and the Izod impact strength by simultaneously adding the lactic acid type stabilizer and the plasticizer.
Claims (4)
を含むポリ乳酸から成る生分解性ポリマー組成物。1. A biodegradable polymer composition comprising polylactic acid containing a stabilizer, a plasticizer, and a modified silicone.
ルシウム、乳酸亜鉛、乳酸鉛、乳酸バリウム、乳酸アル
ミニウム、乳酸鉄、乳酸銀、乳酸マグネシウム、乳酸マ
ンガン、乳酸銅、およびそれらの組み合わせから成るグ
ループから選択される請求項１記載の組成物。2. The group wherein the stabilizer is sodium lactate, calcium lactate, zinc lactate, lead lactate, barium lactate, aluminum lactate, iron lactate, silver lactate, magnesium lactate, manganese lactate, copper lactate, and combinations thereof. The composition of claim 1 selected from:
変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、およびそれ
らの組み合わせから成るグループから選択される請求項
１又は２記載の組成物。3. The composition of claim 1 or 2 wherein the modified silicone is selected from the group consisting of methylstyryl modified silicones, alkyl modified silicones, and combinations thereof.
アゼレート、ジ−２−エチルヘキシルアジペート、およ
びそれらの組み合わせから成るグループから選択される
請求項１、２、又は３記載の組成物。4. The composition of claim 1, 2 or 3 wherein the plasticizer is selected from the group consisting of di-2-ethylhexyl azelate, di-2-ethylhexyl adipate, and combinations thereof.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US47633695A | 1995-06-07 | 1995-06-07 | |
| US08/476,336 | 1995-06-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08333507A true JPH08333507A (en) | 1996-12-17 |
Family
ID=23891434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16238496A Pending JPH08333507A (en) | 1995-06-07 | 1996-06-03 | Modified biodegradable polymer composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08333507A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6114495A (en) * | 1998-04-01 | 2000-09-05 | Cargill Incorporated | Lactic acid residue containing polymer composition and product having improved stability, and method for preparation and use thereof |
| JP2001294737A (en) * | 2000-04-12 | 2001-10-23 | Musashino Chemical Laboratory Ltd | Biodegradable polyester resin composition having improved property |
| CN109777053A (en) * | 2019-01-11 | 2019-05-21 | 海南绿袋子环保科技有限公司 | A kind of material of the rate of controllable biodegradable containing calcium lactate |
| CN112920607A (en) * | 2021-02-02 | 2021-06-08 | 深圳深凯硅胶制品有限公司 | Sealing element for underwater equipment and preparation method thereof |
-
1996
- 1996-06-03 JP JP16238496A patent/JPH08333507A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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