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JP2012126871A - Polylactic acid resin composition and molded article using the same - Google Patents

Polylactic acid resin composition and molded article using the same Download PDF

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JP2012126871A
JP2012126871A JP2010282202A JP2010282202A JP2012126871A JP 2012126871 A JP2012126871 A JP 2012126871A JP 2010282202 A JP2010282202 A JP 2010282202A JP 2010282202 A JP2010282202 A JP 2010282202A JP 2012126871 A JP2012126871 A JP 2012126871A
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polylactic acid
acid resin
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parts
core
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JP2010282202A
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Inventor
Akira Ueno
晃 上野
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Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】ポリ乳酸樹脂の結晶化による耐熱性を有し、かつ耐候性および耐衝撃性も改善することができるポリ乳酸樹脂組成物およびそれを用いた成形品を提供すること。
【解決手段】ポリ乳酸樹脂、カルボジイミド化合物、フェニルホスホン酸金属塩、およびコアシェルゴムを含有することを特徴としている。
【選択図】なし
Disclosed is a polylactic acid resin composition which has heat resistance due to crystallization of polylactic acid resin and which can also improve weather resistance and impact resistance, and a molded article using the same.
It is characterized by containing a polylactic acid resin, a carbodiimide compound, a phenylphosphonic acid metal salt, and a core-shell rubber.
[Selection figure] None

Description

本発明は、ポリ乳酸樹脂組成物とそれを用いた成形品に関する。   The present invention relates to a polylactic acid resin composition and a molded article using the same.

生分解性樹脂であるポリ乳酸樹脂は、トウモロコシ、芋等を由来とする糖分から、発酵法によりL−乳酸が大量に作られ安価になってきたこと等を背景として、現在その利用が期待されている。また、剛性が強く透明性が良いこと、原料が自然農作物であるため総酸化炭素排出量が極めて少ないこと、そして生分解性を有すること等から、環境調和型の成形用樹脂として注目されている。   Polylactic acid resin, which is a biodegradable resin, is currently expected to be used against the background of the fact that a large amount of L-lactic acid has been produced by fermentation from sugars derived from corn, straw, etc. ing. In addition, it is attracting attention as an environmentally conscious molding resin because it has high rigidity and good transparency, because the raw material is a natural crop, the total carbon oxide emissions are extremely low, and it has biodegradability. .

ポリ乳酸樹脂は、例えば、従来汎用樹脂が用いられてきた家電、OA機器等の分野において、植物由来のプラスチック、すなわち省石油プラスチックとしての利用が期待されている。   For example, polylactic acid resins are expected to be used as plant-derived plastics, that is, petroleum-saving plastics, in the fields of home appliances, OA equipment and the like in which conventional general-purpose resins have been used.

ポリ乳酸樹脂は結晶化速度が遅く、延伸等の機械的工程を行わない限り成形後は非晶状態である。しかし、ポリ乳酸樹脂のガラス転移温度(Tg)は60℃と低く耐熱性に劣るため、温度が55℃以上となる環境下では用いることができないという問題点があった。   A polylactic acid resin has a slow crystallization rate and is in an amorphous state after molding unless a mechanical process such as stretching is performed. However, since the glass transition temperature (Tg) of polylactic acid resin is as low as 60 ° C. and poor in heat resistance, there is a problem that it cannot be used in an environment where the temperature is 55 ° C. or higher.

ポリ乳酸樹脂の耐熱性を改善する方法の1つとして、ポリ乳酸樹脂の結晶化を高める方法がある。すなわち、ポリ乳酸の結晶化速度を高めることにより高い結晶化度を得ることができ、耐熱性を向上させることができる。   One method for improving the heat resistance of the polylactic acid resin is to increase the crystallization of the polylactic acid resin. That is, by increasing the crystallization rate of polylactic acid, a high crystallinity can be obtained and the heat resistance can be improved.

ポリ乳酸樹脂を結晶化させる場合、例えば、成形加工時に金型温度をポリ乳酸樹脂の結晶化ピーク温度の付近に設定して金型での保持を長時間行うか、あるいは成形後に成形品を熱処理する方法を用いることができる。   When polylactic acid resin is crystallized, for example, the mold temperature is set in the vicinity of the crystallization peak temperature of polylactic acid resin during molding, and the mold is held for a long time, or the molded product is heat-treated after molding Can be used.

しかしながら、成形時における長時間の冷却工程は実用的でなく、かつ結晶化が不十分になり易い。また、成形後の熱処理による結晶化は成形品が結晶化する過程で変形するため、寸法安定性が得られず、実用面ではひび、割れ等が生じ易くなる。さらに結晶化により透明性が著しく悪化するという問題点があった。   However, a long cooling process at the time of molding is not practical and crystallization tends to be insufficient. In addition, crystallization by heat treatment after molding is deformed in the process of crystallizing the molded product, so that dimensional stability cannot be obtained, and cracks, cracks, etc. are likely to occur in practical use. Further, there is a problem that transparency is remarkably deteriorated by crystallization.

そこで、従来よりポリ乳酸樹脂の結晶化速度を高める方法として、無機系または有機系の結晶核剤を配合する方法が検討されてきた(特許文献1参照)。   Thus, as a method for increasing the crystallization rate of polylactic acid resin, a method of blending an inorganic or organic crystal nucleating agent has been studied (see Patent Document 1).

国際公開第2005/108501号パンフレットInternational Publication No. 2005/108501 Pamphlet

しかしながら、結晶核剤によりポリ乳酸樹脂の結晶化を促進することで耐熱性を改善することができるが、耐久性、特に耐候性、耐衝撃性に問題点があった。すなわち、ポリ乳酸樹脂を結晶化しても加水分解による劣化を抑制できず、また耐熱温度と剛性が向上する一方で柔軟性が失われる。   However, although heat resistance can be improved by accelerating crystallization of polylactic acid resin with a crystal nucleating agent, there are problems in durability, particularly weather resistance and impact resistance. That is, even if the polylactic acid resin is crystallized, deterioration due to hydrolysis cannot be suppressed, and the heat resistance temperature and rigidity are improved while flexibility is lost.

このようなポリ乳酸樹脂の脆く、硬く、可撓性に欠ける特性のために、その使用が硬質成形品分野に限られていた。例えば、射出成形品に成形した場合は、柔軟性、耐衝撃性が不足したり、折り曲げたときに白化やヒンジ特性の低下等の問題点があり、軟質や半硬質の分野に用いられていないのが現状である。   Due to the brittle, hard and inflexible properties of such polylactic acid resins, its use has been limited to the field of hard molded products. For example, when it is molded into an injection-molded product, there are problems such as lack of flexibility and impact resistance, whitening and deterioration of hinge characteristics when bent, and it is not used in soft and semi-rigid fields is the current situation.

例えば、包装容器では、輸送・保管の際の変形、熱殺菌や電子レンジ用途等の高温使用分野への展開、成形サイクル性等といった課題があり、ポリ乳酸の市場展開を進めるうえで大きな障害となっている。従って、ポリ乳酸固有の優れた剛性等を損なうことなく、前記のような問題点を改善することが強く求められている。   For example, packaging containers have problems such as deformation during transportation and storage, development in high-temperature use fields such as heat sterilization and microwave ovens, molding cycleability, etc., which are major obstacles in promoting the market for polylactic acid. It has become. Therefore, there is a strong demand for improving the above-mentioned problems without impairing the excellent rigidity inherent in polylactic acid.

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、ポリ乳酸樹脂の結晶化による耐熱性を有し、かつ耐候性および耐衝撃性も改善することができるポリ乳酸樹脂組成物およびそれを用いた成形品を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and has a heat resistance due to crystallization of a polylactic acid resin, and can also improve the weather resistance and impact resistance, and An object is to provide a molded product using the same.

上記の課題を解決するために、本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂、カルボジイミド化合物、フェニルホスホン酸金属塩、およびコアシェルゴムを含有することを特徴としている。   In order to solve the above problems, the polylactic acid resin composition of the present invention is characterized by containing a polylactic acid resin, a carbodiimide compound, a phenylphosphonic acid metal salt, and a core-shell rubber.

このポリ乳酸樹脂組成物においては、フェニルホスホン酸金属塩は、フェニルホスホン酸亜鉛であることが好ましい。   In this polylactic acid resin composition, the phenylphosphonic acid metal salt is preferably zinc phenylphosphonate.

このポリ乳酸樹脂組成物においては、コアシェルゴムは、ジエン系単量体を重合したコア構造のゴム質重合体に、アクリル系単量体、芳香族ビニル単量体、不飽和ニトリル単量体、およびこれらのうち少なくとも1種の単量体を重合して得られる重合体から選ばれる少なくとも1種の不飽和化合物がグラフトされてシェル構造を形成した共重合体であることが好ましい。   In this polylactic acid resin composition, the core-shell rubber is composed of a rubber polymer having a core structure obtained by polymerizing a diene monomer, an acrylic monomer, an aromatic vinyl monomer, an unsaturated nitrile monomer, In addition, a copolymer in which at least one unsaturated compound selected from polymers obtained by polymerizing at least one monomer among them is grafted to form a shell structure is preferable.

このポリ乳酸樹脂組成物においては、カルボジイミド化合物の含有量がポリ乳酸樹脂100質量部に対して、0.1〜4質量部、フェニルホスホン酸金属塩の含有量がポリ乳酸樹脂100質量部に対して、0.1〜5質量部、コアシェルゴムの含有量がポリ乳酸樹脂100質量部に対して、1〜10質量部であることが好ましい。   In this polylactic acid resin composition, the content of the carbodiimide compound is 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin, and the content of the phenylphosphonic acid metal salt is with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin. The content of the core-shell rubber is preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin.

本発明の成形品は、前記のポリ乳酸樹脂組成物を射出成形したものであることを特徴としている。   The molded product of the present invention is characterized in that it is obtained by injection molding the above-mentioned polylactic acid resin composition.

本発明によれば、ポリ乳酸樹脂の結晶化による耐熱性を有し、かつ耐候性および耐衝撃性も改善することができる。   According to the present invention, heat resistance due to crystallization of polylactic acid resin can be obtained, and weather resistance and impact resistance can be improved.

以下に、本発明について詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物に用いられるポリ乳酸樹脂は、トウモロコシ、芋等を由来とする糖分を分解して得られる乳酸をモノマーとして、縮重合により製造されるポリエステル系樹脂である。   The polylactic acid resin used in the polylactic acid resin composition of the present invention is a polyester-based resin produced by condensation polymerization using lactic acid obtained by decomposing sugar derived from corn, straw, etc. as a monomer.

ポリ乳酸樹脂は、原料のモノマーとして乳酸成分のみを縮重合させて得られるポリ乳酸樹脂を用いることができる。また、原料のモノマーとして乳酸成分と乳酸以外のヒドロキシカルボン酸成分(以下、単に「ヒドロキシカルボン酸成分」という。)とを用い、これらを縮重合させて得られるポリ乳酸樹脂を用いることもできる。   As the polylactic acid resin, a polylactic acid resin obtained by condensation polymerization of only a lactic acid component can be used as a raw material monomer. Alternatively, a polylactic acid resin obtained by polycondensation of a lactic acid component and a hydroxycarboxylic acid component other than lactic acid (hereinafter simply referred to as “hydroxycarboxylic acid component”) as a raw material monomer may be used.

乳酸には、L−乳酸(L体)、D−乳酸(D体)の光学異性体が存在する。本発明では、乳酸成分として、いずれかの光学異性体のみを用いてもよく、両方を用いてもよいが、成形性を考慮すると、いずれかの光学異性体を主成分とする光学純度が高い乳酸を用いることが好ましい。   In lactic acid, there are optical isomers of L-lactic acid (L form) and D-lactic acid (D form). In the present invention, either one of the optical isomers or both of them may be used as the lactic acid component. However, in consideration of moldability, the optical purity having one of the optical isomers as a main component is high. It is preferable to use lactic acid.

なお、ここで「主成分」とは、乳酸成分中の含有量が50モル%以上である成分のことをいう。   Here, the “main component” refers to a component whose content in the lactic acid component is 50 mol% or more.

乳酸成分のみを縮重合させる場合の乳酸成分におけるL体またはD体の含有量、すなわち、前記光学異性体のうちいずれか多い方の含有量は、80〜100モル%が好ましく、90〜100モル%がより好ましく、99〜100モル%がさらに好ましい。   The content of L-form or D-form in the lactic acid component in the case of condensation polymerization of only the lactic acid component, that is, the content of the larger of the optical isomers is preferably 80 to 100 mol%, preferably 90 to 100 mol. % Is more preferable, and 99 to 100 mol% is more preferable.

一方、ヒドロキシカルボン酸成分としては、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸等を用いることができる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、グリコール酸、ヒドロキシカプロン酸が好ましい。   On the other hand, as the hydroxycarboxylic acid component, glycolic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxypentanoic acid, hydroxycaproic acid, hydroxyheptanoic acid and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, glycolic acid and hydroxycaproic acid are preferable.

また、本発明においては、前記の乳酸およびヒドロキシカルボン酸化合物の二量体がそれぞれの成分に含有されていてもよい。   Moreover, in this invention, the dimer of the said lactic acid and the hydroxycarboxylic acid compound may be contained in each component.

乳酸の二量体としては、例えば、乳酸の環状二量体であるラクチドを用いることができる。ヒドロキシカルボン酸化合物の二量体としては、例えば、グリコール酸の環状二量体であるグリコリドを用いることができる。   As the lactic acid dimer, for example, lactide, which is a cyclic dimer of lactic acid, can be used. As a dimer of a hydroxycarboxylic acid compound, for example, glycolide which is a cyclic dimer of glycolic acid can be used.

なお、ラクチドにはL−乳酸の環状二量体であるL−ラクチド、D−乳酸の環状二量体であるD−ラクチド、D−乳酸とL−乳酸とが環状二量化したメソ−ラクチド、およびD−ラクチドとL−ラクチドとのラセミ混合物であるDL−ラクチドがある。本発明ではいずれのラクチドも用いることができるが、ポリ乳酸樹脂組成物の強度と可撓性の両立、耐熱性、および透明性を考慮すると、D−ラクチドおよびL−ラクチドが好ましい。   The lactide includes L-lactide, which is a cyclic dimer of L-lactic acid, D-lactide, which is a cyclic dimer of D-lactic acid, meso-lactide obtained by cyclic dimerization of D-lactic acid and L-lactic acid, And DL-lactide, which is a racemic mixture of D-lactide and L-lactide. Although any lactide can be used in the present invention, D-lactide and L-lactide are preferable in consideration of the balance between strength and flexibility of the polylactic acid resin composition, heat resistance, and transparency.

なお、乳酸の二量体は、乳酸成分のみを縮重合させる場合の乳酸成分、および乳酸成分とヒドロキシカルボン酸成分とを縮重合させる場合の乳酸成分のいずれにも含有させることができる。   In addition, the dimer of lactic acid can be contained in both the lactic acid component in the case of polycondensation of only the lactic acid component and the lactic acid component in the case of polycondensation of the lactic acid component and the hydroxycarboxylic acid component.

乳酸の二量体の含有量は、ポリ乳酸樹脂組成物の強度と可撓性の両立を考慮すると、乳酸成分中、80〜100モル%が好ましく、90〜100モル%がより好ましい。   The content of the dimer of lactic acid is preferably 80 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol% in the lactic acid component, considering both the strength and flexibility of the polylactic acid resin composition.

ヒドロキシカルボン酸化合物の二量体の含有量は、ポリ乳酸樹脂組成物の強度と可撓性の両立を考慮すると、ヒドロキシカルボン酸成分中、80〜100モル%が好ましく、90〜100モル%がより好ましい。   The content of the dimer of the hydroxycarboxylic acid compound is preferably 80 to 100 mol%, and preferably 90 to 100 mol% in the hydroxycarboxylic acid component, considering both the strength and flexibility of the polylactic acid resin composition. More preferred.

乳酸成分のみの縮重合反応、および乳酸成分とヒドロキシカルボン酸成分との縮重合反応は、特に限定されず、例えば、公知の方法を用いて行うことができる。乳酸の縮重合反応は、乳酸の有するカルボキシル基および水酸基をエステル化反応させる方法である。例えば、L−乳酸、D−乳酸、またはこれらの混合物を高沸点溶媒存在下、減圧下にて共沸脱水させる方法を用いることができる。   The condensation polymerization reaction of only the lactic acid component and the condensation polymerization reaction of the lactic acid component and the hydroxycarboxylic acid component are not particularly limited, and can be performed using, for example, a known method. The condensation polymerization reaction of lactic acid is a method in which a carboxyl group and a hydroxyl group of lactic acid are esterified. For example, a method of azeotropic dehydration of L-lactic acid, D-lactic acid, or a mixture thereof in the presence of a high-boiling solvent under reduced pressure can be used.

また、ラクチドを用いた開環重合法として、開環したラクチド同士をエステル化反応する方法、例えば、重合調節剤および重合触媒の存在下でL−ラクチド、D−ラクチド等を開環させる方法を用いることができる。   Moreover, as a ring-opening polymerization method using lactide, a method of esterifying a ring-opened lactide, for example, a method of ring-opening L-lactide, D-lactide, etc. in the presence of a polymerization regulator and a polymerization catalyst. Can be used.

ポリ乳酸樹脂は、成形加工が可能であれば分子量や分子量分布は特に限定されないが、良好な成形加工性や機械的特性を維持することを考慮すると、分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー法(GPC)による標準ポリスチレン換算で、重量平均分子量が50,000〜400,000の範囲であるものが好ましく、重量平均分子量が100,000〜400,000の範囲のものがより好ましい。   The molecular weight and molecular weight distribution of the polylactic acid resin are not particularly limited as long as it can be molded, but the molecular weight is determined by gel permeation chromatography (GPC) in consideration of maintaining good molding processability and mechanical properties. The weight average molecular weight is preferably in the range of 50,000 to 400,000, more preferably in the range of 100,000 to 400,000.

また、本発明では、ポリ乳酸樹脂として、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種類のポリ乳酸樹脂からなるステレオコンプレックスを用いてもよい。   Moreover, in this invention, you may use the stereocomplex which consists of two types of polylactic acid resin obtained using the lactic acid component which has a different isomer as a main component as a polylactic acid resin.

ステレオコンプレックスを構成する一方のポリ乳酸(以下、「ポリ乳酸(A)」という。)は、L体90〜100モル%、D体を含むその他の成分0〜10モル%を含有する。他方のポリ乳酸(以下、「ポリ乳酸(B)」という。)は、D体90〜100モル%、L体を含むその他の成分0〜10モル%を含有する。なお、L体およびD体以外のその他の成分としては、2個以上のエステル結合を形成可能な官能基を持つジカルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン等を用いることができる。また、未反応の前記官能基を分子内に2つ以上有するポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボネート等であってもよい。   One polylactic acid (hereinafter referred to as “polylactic acid (A)”) constituting the stereocomplex contains 90 to 100 mol% of L isomer and 0 to 10 mol% of other components including D isomer. The other polylactic acid (hereinafter referred to as “polylactic acid (B)”) contains 90 to 100 mol% of D isomer and 0 to 10 mol% of other components including L isomer. As other components other than L-form and D-form, dicarboxylic acid, polyhydric alcohol, hydroxycarboxylic acid, lactone and the like having a functional group capable of forming two or more ester bonds can be used. Moreover, polyester, polyether, polycarbonate, etc. which have two or more of the said unreacted functional groups in a molecule | numerator may be sufficient.

ステレオコンプレックスにおける、ポリ乳酸(A)とポリ乳酸(B)との質量比(ポリ乳酸(A)/ポリ乳酸(B))は、強度と可撓性の両立、耐熱性、および透明性を考慮すると、10/90〜90/10が好ましく、20/80〜80/20がより好ましく、40/60〜60/40がさらに好ましい。   The mass ratio of polylactic acid (A) to polylactic acid (B) in the stereo complex (polylactic acid (A) / polylactic acid (B)) takes into account both strength and flexibility, heat resistance, and transparency. Then, 10 / 90-90 / 10 are preferable, 20 / 80-80 / 20 are more preferable, and 40 / 60-60 / 40 are more preferable.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物には、カルボジイミド化合物が配合される。カルボジイミド化合物を配合することにより、ポリ乳酸樹脂組成物の耐加水分解性を向上させることができ、耐候性を向上させることができる。   A carbodiimide compound is blended in the polylactic acid resin composition of the present invention. By mix | blending a carbodiimide compound, the hydrolysis resistance of a polylactic acid resin composition can be improved, and a weather resistance can be improved.

カルボジイミド化合物としては、分子中に1個以上のカルボジイミド基を持つものであれば特に限定されないが、例えば、モノカルボジイミド化合物、ポリカルボジイミド化合物等を用いることができる。   The carbodiimide compound is not particularly limited as long as it has one or more carbodiimide groups in the molecule. For example, a monocarbodiimide compound, a polycarbodiimide compound, or the like can be used.

モノカルボジイミド化合物としては、例えば、脂肪族モノカルボジイミド、芳香族モノカルボジイミド等を用いることができる。ポリカルボジイミド化合物としては、例えば、脂肪族ポリカルボジイミド、脂環族ポリカルボジイミド等を用いることができる。これらは、分子内に各種の複素環または官能基を持つものであってもよい。   As the monocarbodiimide compound, for example, aliphatic monocarbodiimide, aromatic monocarbodiimide and the like can be used. As the polycarbodiimide compound, for example, aliphatic polycarbodiimide, alicyclic polycarbodiimide and the like can be used. These may have various heterocyclic rings or functional groups in the molecule.

また、カルボジイミド化合物として、イソシアネート基を分子内に有するカルボジイミド化合物、およびイソシアネート基を分子内に有しないカルボジイミド化合物のいずれも用いることができる。   As the carbodiimide compound, any of a carbodiimide compound having an isocyanate group in the molecule and a carbodiimide compound having no isocyanate group in the molecule can be used.

カルボジイミド化合物のカルボジイミド骨格としては、例えば、N,N′−ジ−o−トリイルカルボジイミド、N,N′−ジオクチルデシルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,6−ジメチルフェニルカルボジイミド、N−トリイル−N′−シクロヘキシルカルボジイミド、N−トリイル−N′−フェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−p−ニトロフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−p−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、N,N′−ジ−p−トリイルカルボジイミド、p−フェニレン−ビス−ジ−o−トリイルカルボジイミド、4,4′−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、テトラメチルキシリレンカルボジイミド、N,N−ジメチルフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド等を挙げることができる。   Examples of the carbodiimide skeleton of the carbodiimide compound include N, N′-di-o-triylcarbodiimide, N, N′-dioctyldecylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-dimethylphenylcarbodiimide, and N-triyl. -N'-cyclohexylcarbodiimide, N-triyl-N'-phenylcarbodiimide, N, N'-di-p-nitrophenylcarbodiimide, N, N'-di-p-hydroxyphenylcarbodiimide, N, N'-di- Cyclohexylcarbodiimide, N, N'-di-p-triylcarbodiimide, p-phenylene-bis-di-o-triylcarbodiimide, 4,4'-dicyclohexylmethanecarbodiimide, tetramethylxylylenecarbodiimide, N, N-dimethyl Phenylcarbodiimide, N, N'- 2,6-diisopropylphenyl carbodiimide and the like.

脂環族モノカルボジイミドとしては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド等を用いることができる。   As the alicyclic monocarbodiimide, for example, dicyclohexylcarbodiimide can be used.

芳香族モノカルボジイミドとしては、例えば、N,N′−ジフェニルカルボジイミド、N,N′−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド等を用いることができる。   As the aromatic monocarbodiimide, for example, N, N′-diphenylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide and the like can be used.

脂環族ポリカルボジイミドとしては、例えば、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートに由来するポリカルボジイミド等を用いることができ、より具体的には、例えば、ポリ(4,4’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド) 等を用いることができる。   As the alicyclic polycarbodiimide, for example, polycarbodiimide derived from 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate can be used, and more specifically, for example, poly (4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide) etc. Can be used.

芳香族ポリカルボジイミドとしては、例えば、フェニレン−p−ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミド、1,3,5−トリイソプロピル−フェニレン−2,4−ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミド等を用いることができ、より具体的には、例えば、ポリ(4,4’−ジフェニ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および1,5−ジイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド等を用いることができる。   As the aromatic polycarbodiimide, for example, polycarbodiimide derived from phenylene-p-diisocyanate, polycarbodiimide derived from 1,3,5-triisopropyl-phenylene-2,4-diisocyanate can be used. Specifically, for example, poly (4,4′-diphenylmethanecarbodiimide), poly (1,3,5-triisopropylbenzene) polycarbodiimide, poly (1,3,5-triisopropylbenzene and 1,5-diisopropylbenzene) ) Polycarbodiimide or the like can be used.

なお、ポリカルボジイミドは、その分子の両端または分子中の任意の部位がイソシアネート基等の官能基を有するものであってもよく、あるいは分子鎖が分岐しているなど他の部位と異なる分子構造となっていてもよい。   Polycarbodiimide may have a molecular structure different from other parts such as a molecular chain branched such that both ends of the molecule or any part in the molecule may have a functional group such as an isocyanate group. It may be.

カルボジイミド化合物を製造する方法としては、特に限定されず、例えば、イソシアネート化合物を原料に製造する方法等の公知の方法を用いて行うことができる。   It does not specifically limit as a method to manufacture a carbodiimide compound, For example, it can carry out using well-known methods, such as the method of manufacturing an isocyanate compound from a raw material.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物におけるカルボジイミド化合物の含有量は、ポリ乳酸樹脂100質量部に対して0.1〜4質量部が好ましく、1〜3質量部がより好ましい。カルボジイミド化合物の含有量が少な過ぎると、耐加水分解性が低下する場合がある。カルボジイミド化合物の含有量が多過ぎると、ポリ乳酸樹脂との反応が増加して高粘度化しペレット化が困難になる場合がある。   0.1-4 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polylactic acid resins, and, as for content of the carbodiimide compound in the polylactic acid resin composition of this invention, 1-3 mass parts is more preferable. When there is too little content of a carbodiimide compound, hydrolysis resistance may fall. When there is too much content of a carbodiimide compound, reaction with polylactic acid resin may increase, it may become high viscosity and pelletization may become difficult.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物には、フェニルホスホン酸金属塩が配合される。フェニルホスホン酸金属塩を配合することにより、ポリ乳酸樹脂組成物の結晶化速度を向上させることができ、耐熱性、剛性を向上させることができる。   The polylactic acid resin composition of the present invention contains a phenylphosphonic acid metal salt. By compounding a phenylphosphonic acid metal salt, the crystallization speed of the polylactic acid resin composition can be improved, and the heat resistance and rigidity can be improved.

フェニルホスホン酸金属塩は、置換基を有していてもよいフェニル基とホスホン基(−PO(OH)2)とを有するフェニルホスホン酸の金属塩である。フェニル基の置換基としては、例えば、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基の炭素数が1〜10のアルコキシカルボニル基等が挙げられる。フェニルホスホン酸として、例えば、無置換のフェニルホスホン酸、メチルフェニルホスホン酸、エチルフェニルホスホン酸、プロピルフェニルホスホン酸、ブチルフェニルホスホン酸、ジメトキシカルボニルフェニルホスホン酸、ジエトキシカルボニルフェニルホスホン酸等を用いることができる。これらの中でも、耐熱性の向上等を考慮すると、無置換のフェニルホスホン酸が好ましい。 The phenylphosphonic acid metal salt is a metal salt of phenylphosphonic acid having a phenyl group which may have a substituent and a phosphonic group (—PO (OH) 2 ). Examples of the substituent for the phenyl group include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and an alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms in an alkoxy group. As phenylphosphonic acid, for example, unsubstituted phenylphosphonic acid, methylphenylphosphonic acid, ethylphenylphosphonic acid, propylphenylphosphonic acid, butylphenylphosphonic acid, dimethoxycarbonylphenylphosphonic acid, diethoxycarbonylphenylphosphonic acid, etc. Can do. Among these, unsubstituted phenylphosphonic acid is preferable in view of improvement in heat resistance and the like.

フェニルホスホン酸金属塩としては、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カリウム、カルシウム、バリウム、銅、亜鉛、鉄、コバルト、ニッケル等の塩等を用いることができる。これらの中でも、亜鉛塩が好ましく、フェニルホスホン酸亜鉛が特に好ましい。フェニルホスホン酸亜鉛を用いることで耐熱性を大きく向上させることができる。   Examples of the phenylphosphonic acid metal salt include salts of lithium, sodium, magnesium, aluminum, potassium, calcium, barium, copper, zinc, iron, cobalt, nickel, and the like. Among these, zinc salts are preferable, and zinc phenylphosphonate is particularly preferable. Heat resistance can be greatly improved by using zinc phenylphosphonate.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物におけるフェニルホスホン酸金属塩の含有量は、ポリ乳酸樹脂100質量部に対して0.1〜5質量部が好ましく、1〜3質量部がより好ましい。フェニルホスホン酸金属塩の含有量が少な過ぎると、結晶化速度が遅くなる場合がある。フェニルホスホン酸金属塩の含有量が多過ぎると、成形品の軟質化や、機械物性、特に耐衝撃性、耐熱性等の低下を生じる場合がある。   0.1-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polylactic acid resins, and, as for content of the phenylphosphonic acid metal salt in the polylactic acid resin composition of this invention, 1-3 mass parts is more preferable. If the phenylphosphonic acid metal salt content is too small, the crystallization rate may be slow. If the content of the phenylphosphonic acid metal salt is too large, the molded product may be softened and mechanical properties, particularly impact resistance, heat resistance, and the like may be deteriorated.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物には、コアシェルゴムが配合される。コアシェルゴムを配合することにより、成形品の耐衝撃性を向上させることができる。   A core-shell rubber is blended with the polylactic acid resin composition of the present invention. By blending the core shell rubber, the impact resistance of the molded product can be improved.

コアシェルゴムとしては、例えば、ジエン系単量体、アクリル系単量体、およびシリコーン系単量体から選ばれる少なくとも1種の単量体を重合したコア構造のゴム質重合体に、アクリル系単量体、芳香族ビニル単量体、不飽和ニトリル単量体、およびこれらのうち少なくとも1種の単量体を重合して得られる重合体から選ばれる少なくとも1種の不飽和化合物がグラフトされてシェル構造を形成したコアシェル構造の共重合体等を用いることができる。   Examples of the core-shell rubber include a rubber polymer having a core structure obtained by polymerizing at least one monomer selected from a diene monomer, an acrylic monomer, and a silicone monomer. Grafted with at least one unsaturated compound selected from a polymer, an aromatic vinyl monomer, an unsaturated nitrile monomer, and a polymer obtained by polymerizing at least one of these monomers. A core-shell copolymer having a shell structure can be used.

ジエン系単量体としては、例えば、炭素数4〜6のジエン系単量体を用いることができ、ブタジエン、イソプレン等を用いることができる。中でも、ブタジエンが好ましい。ジエン系単量体を重合したゴム質重合体としては、例えば、ブタジエンゴム、アクリルゴム、スチレン/ブタジエンゴム、アクリロニトリル/ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体(EPDM)等が挙げられる。   As the diene monomer, for example, a diene monomer having 4 to 6 carbon atoms can be used, and butadiene, isoprene and the like can be used. Of these, butadiene is preferred. Examples of rubber polymers obtained by polymerizing diene monomers include butadiene rubber, acrylic rubber, styrene / butadiene rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, isoprene rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), and the like. Is mentioned.

アクリル系単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。この際、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、トリアリルシアヌレート等を用いることができる。   Examples of acrylic monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and hexyl (meth). An acrylate etc. are mentioned. In this case, for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butylene glycol di (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate Triallyl cyanurate or the like can be used.

シリコーン系単量体としては、例えば、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキサン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロキサン、およびこれらの少なくとも1種によるシクロシロキサン化合物等を用いることができる。   Examples of silicone monomers include hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, trimethyltriphenylcyclotrisiloxane, tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxane, octamethyl Phenylcyclotetrasiloxane and cyclosiloxane compounds of at least one of these can be used.

ゴム質重合体の平均粒径は、耐衝撃性等を考慮すると、0.4〜1μmが好ましい。   The average particle diameter of the rubbery polymer is preferably 0.4 to 1 μm in consideration of impact resistance and the like.

ゴム質重合体にグラフト可能な不飽和化合物のうち、アクリル系単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸エステル、無水物、アルキルまたはフェニルN−置換マレイミド等を用いることができる。ここで、アルキルは、炭素数1〜10が好ましく、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等を用いることができる。中でも、メチル(メタ)アクリレートが好ましい。また、無水物としては、酸無水物等を用いることができ、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボン酸無水物を用いることができる。   Among the unsaturated compounds that can be grafted to the rubbery polymer, examples of the acrylic monomer include (meth) acrylic acid alkyl ester, (meth) acrylic acid ester, anhydride, alkyl, and phenyl N-substituted maleimide. Can be used. Here, the alkyl preferably has 1 to 10 carbon atoms, and examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and the like. Can be used. Of these, methyl (meth) acrylate is preferred. Moreover, as an anhydride, an acid anhydride etc. can be used, for example, carboxylic acid anhydrides, such as maleic anhydride and itaconic anhydride, can be used.

芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、炭素数1〜10のアルキル置換スチレン、ハロゲン置換スチレン等を用いることができる。アルキル置換スチレンとしては、例えば、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、α−メチルスチレン等を用いることができる。   As an aromatic vinyl monomer, styrene, a C1-C10 alkyl substituted styrene, a halogen substituted styrene etc. can be used, for example. As the alkyl-substituted styrene, for example, o-ethyl styrene, m-ethyl styrene, p-ethyl styrene, α-methyl styrene and the like can be used.

不飽和ニトリル単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル等を用いることができる。   As the unsaturated nitrile monomer, for example, acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile and the like can be used.

コアシェルゴムとして、ジエン系単量体を重合したコア構造のゴム質重合体に、アクリル系単量体、芳香族ビニル単量体、不飽和ニトリル単量体、およびこれらのうち少なくとも1種の単量体を重合して得られる重合体から選ばれる少なくとも1種の不飽和化合物がグラフトされてシェル構造を形成した共重合体を好ましく用いることができる。中でも、ブタジエンゴム等のジエン系ゴムをコアとしアクリル系単量体と芳香族ビニル単量体との共重合体をシェルとするコアシェルゴムが好ましい。このようなコアシェルゴムは、ポリ乳酸樹脂との相溶性およびゴムによる衝撃吸収性に優れ、耐衝撃性を高めることができる。   As a core-shell rubber, a rubber polymer having a core structure obtained by polymerizing a diene monomer, an acrylic monomer, an aromatic vinyl monomer, an unsaturated nitrile monomer, and at least one kind of these monomers are used. A copolymer in which at least one unsaturated compound selected from polymers obtained by polymerizing a monomer is grafted to form a shell structure can be preferably used. Among these, a core-shell rubber having a diene rubber such as butadiene rubber as a core and a copolymer of an acrylic monomer and an aromatic vinyl monomer as a shell is preferable. Such a core shell rubber is excellent in compatibility with the polylactic acid resin and shock absorption by the rubber, and can improve impact resistance.

コアシェル共重合体を製造する方法としては、特に限定されず、例えば、公知の方法を用いて行うことができる。   It does not specifically limit as a method to manufacture a core shell copolymer, For example, it can carry out using a well-known method.

前記のグラフト可能な不飽和化合物は、コアシェルゴム100質量部に対して40質量部以下で含まれることが好ましく、5〜30質量部で含まれることがより好ましい。このような範囲内とすることで、ポリ乳酸樹脂との相溶性に優れたものとすることができ、耐衝撃性を高めることができる。   The unsaturated compound that can be grafted is preferably contained in an amount of 40 parts by mass or less, more preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the core-shell rubber. By setting it as such a range, it can be excellent in compatibility with a polylactic acid resin, and impact resistance can be improved.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物におけるコアシェルゴムの含有量は、ポリ乳酸樹脂100質量部に対して1〜10質量部が好ましく、3〜9質量部がより好ましい。コアシェルゴムの含有量が少な過ぎると、耐衝撃性が低下する場合がある。コアシェルゴムの含有量が多過ぎると、成形品の軟質化や、耐熱性の低下を生じる場合がある。   1-10 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polylactic acid resins, and, as for content of the core-shell rubber in the polylactic acid resin composition of this invention, 3-9 mass parts is more preferable. If the content of the core-shell rubber is too small, the impact resistance may be lowered. When the content of the core-shell rubber is too large, the molded product may be softened or the heat resistance may be lowered.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内において、さらに他の成分を配合することができる。このような他の成分としては、例えば、顔料、滑剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、帯電防止剤、難燃剤、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、内部離型剤、抗菌抗カビ剤等を用いることができる。   The polylactic acid resin composition of the present invention may further contain other components within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of such other components include pigments, lubricants, antioxidants, heat stabilizers, ultraviolet absorbers, hindered amine light stabilizers, antistatic agents, flame retardants, tackifiers, plasticizers, fillers, Internal mold release agents, antibacterial antifungal agents, and the like can be used.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物には、必要に応じてその他の樹脂等を配合することができる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン等の汎用樹脂、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、酢酸セルロース等の生分解性樹脂、ポリエチレンオキサイド、メタクリルブチレンスチレン樹脂(MBS樹脂)、アクリロニトリルブチレンスチレン樹脂(ABS樹脂)等を用いることができる。   The polylactic acid resin composition of the present invention can contain other resins and the like as necessary. For example, general-purpose resins such as polyethylene, polypropylene, polyethylene, polystyrene, biodegradable resins such as polycaprolactone, polybutylene succinate, cellulose acetate, polyethylene oxide, methacrylbutylene styrene resin (MBS resin), acrylonitrile butylene styrene resin (ABS resin) ) Etc. can be used.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、前記の各成分を混練することにより製造することができる。各成分の混練は、特に限定されず各種の方法により行うことができる。例えば、各成分をタンブラー、V型ブレンダー、リボンブレンダー、ヘルシェルミキサー、タンブラーミキサー等に仕込み混練するドライブレンド法、さらにドライブレンド物を一軸または二軸押出機、ニーダー、ロール等で溶融混練し冷却、ペレット化する方法、各樹脂を溶媒に溶解し、混合した後に溶媒を除去する溶液ブレンド法等を用いることができる。   The polylactic acid resin composition of the present invention can be produced by kneading the above components. The kneading of each component is not particularly limited and can be performed by various methods. For example, the dry blend method in which each component is charged and kneaded in a tumbler, V-type blender, ribbon blender, Hellshell mixer, tumbler mixer, etc., and the dry blend is melt-kneaded with a single or twin screw extruder, kneader, roll, etc. and cooled. Further, a pelletizing method, a solution blend method in which each resin is dissolved in a solvent, and the solvent is removed after mixing can be used.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、成形加工性に優れるため、各種の成形品を得ることができる。成形品の製造方法としては、特に限定されず、例えば、一般のプラスチックと同様の射出成形、押出成形、ブロー成形、インフレーション成形、インフレーションブロー成形、発泡シート成形、およびシート加工後の真空成形、圧空成形、真空圧空成形等を用いることができる。   Since the polylactic acid resin composition of the present invention is excellent in molding processability, various molded products can be obtained. The method for producing the molded product is not particularly limited. For example, injection molding, extrusion molding, blow molding, inflation molding, inflation blow molding, foamed sheet molding, and vacuum molding after sheet processing, compressed air, similar to general plastics. Molding, vacuum / pressure forming and the like can be used.

このような方法により、成形品として、例えば、射出成形品、押出し成形によるフィルムやシート、これらフィルムやシートを加工した成形品、ブロー成形による中空体、この中空体を加工した成形品等を得ることができる。   By such a method, as a molded product, for example, an injection molded product, a film or sheet by extrusion molding, a molded product by processing these films or sheets, a hollow body by blow molding, a molded product by processing this hollow body, etc. are obtained. be able to.

本発明においては、特に射出成形が好ましく、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形法、射出プレス成形法等を用いることもできる。射出成形条件としては、シリンダ温度をポリ乳酸樹脂組成物の融点または流動開始温度以上、好ましくは170〜250℃、より好ましくは200〜230℃の範囲とし、また、金型温度は(樹脂組成物の融点−40℃)以下とするのが適当である。シリンダ温度が低過ぎると、成形品にショートが発生するなど操業性が不安定になる場合や過負荷に陥る場合がある。シリンダ温度、すなわち成形温度が高過ぎると、ポリ乳酸樹脂組成物が分解して得られる成形品の強度が低下したり、着色したりする場合がある。   In the present invention, injection molding is particularly preferable, and in addition to a general injection molding method, a gas injection molding method, an injection press molding method, or the like can also be used. As the injection molding conditions, the cylinder temperature is set to the melting point or flow start temperature of the polylactic acid resin composition or more, preferably 170 to 250 ° C., more preferably 200 to 230 ° C., and the mold temperature is (resin composition (Melting point of -40 ° C) or less. If the cylinder temperature is too low, the operability may become unstable, such as a short circuit in the molded product, or an overload may occur. If the cylinder temperature, that is, the molding temperature is too high, the strength of the molded product obtained by decomposing the polylactic acid resin composition may be reduced or colored.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、成形の際に結晶化を促進させることにより、その耐熱性をさらに高めることができる。   The polylactic acid resin composition of the present invention can further increase its heat resistance by promoting crystallization during molding.

例えば、金型より取り出された成形品を、改めてガラス転移温度以上かつ(融点−40℃)以下で熱処理することにより、結晶化を促進することができる。   For example, crystallization can be promoted by heat-treating the molded product taken out from the mold again at a temperature not lower than the glass transition temperature and not higher than (melting point−40 ° C.).

また、射出成形時に金型内で結晶化を促進させることもできる。その場合には、ポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度以上かつ(融点−40℃)以下に保たれた金型内で、一定時間、成形品を保持した後、金型より取り出す方法が好ましい。   It is also possible to promote crystallization in the mold during injection molding. In that case, it is preferable to hold the molded product for a certain period of time in a mold maintained at a temperature not lower than the glass transition temperature and not higher than (melting point−40 ° C.) of the polylactic acid resin composition, and then remove from the mold.

これらの方法により結晶化を促進させる場合には、ポリ乳酸樹脂組成物のガラス転移温度〜140℃の範囲が好ましく、80〜120℃がより好ましい。   When crystallization is promoted by these methods, the range of the glass transition temperature of the polylactic acid resin composition to 140 ° C is preferable, and 80 to 120 ° C is more preferable.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物としては、例えば、セイコーインスツル株式会社製の示差走査熱量測定装置「DSC220C」を用いて、10mgのポリ乳酸樹脂組成物を測定容器に入れ、窒素ガス流量50mL/分、加熱速度10℃/分で20℃から210℃まで昇温した際に観察される結晶化ピーク温度が、110℃〜ポリ乳酸樹脂組成物の融点の範囲に観察されるものが、耐熱性に優れることから好ましい。   As the polylactic acid resin composition of the present invention, for example, using a differential scanning calorimeter “DSC220C” manufactured by Seiko Instruments Inc., 10 mg of the polylactic acid resin composition is put in a measurement container, and a nitrogen gas flow rate of 50 mL / The crystallization peak temperature observed when the temperature is raised from 20 ° C. to 210 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min is observed in the range of 110 ° C. to the melting point of the polylactic acid resin composition. It is preferable because of its excellent resistance.

また、本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、DSCを用いて、10mgのポリ乳酸樹脂組成物を測定容器に入れ、窒素ガス流量50mL/分、加熱速度10℃/分で20℃から210℃まで昇温し、この後、210℃で3分間ホールドさせた後、冷却速度20℃/分で−100℃まで降温し、再度、2次昇温を200℃まで行う。この時、2次昇温時で描かれたDSC曲線の融解熱量ピーク面積(ΔHm)と1次昇温時に描かれたDSC曲線の結晶化熱量ピーク面積(ΔHc)を用いて、次式から算出される結晶化度αは20〜100%の範囲であることが好ましい。
結晶化度α=〔(ΔHm−ΔHc)/ΔHm〕×100(%)
In addition, the polylactic acid resin composition of the present invention uses DSC to put 10 mg of the polylactic acid resin composition into a measurement container, and from 20 ° C. to 210 ° C. at a nitrogen gas flow rate of 50 mL / min and a heating rate of 10 ° C./min. The temperature is raised and then held at 210 ° C. for 3 minutes, then the temperature is lowered to −100 ° C. at a cooling rate of 20 ° C./min, and the second temperature rise is again carried out to 200 ° C. At this time, using the melting calorie peak area (ΔHm) of the DSC curve drawn at the time of secondary heating and the crystallization calorie peak area (ΔHc) of the DSC curve drawn at the time of primary heating, it is calculated from the following formula: The crystallinity α is preferably in the range of 20 to 100%.
Crystallinity α = [(ΔHm−ΔHc) / ΔHm] × 100 (%)

本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂の結晶化速度、結晶化度を向上させることが可能で耐熱性が高く、かつ優れた透明性を保持し、耐候性、耐衝撃性、成形加工性にも優れることから、各種の用途に好適に用いることができる。   The polylactic acid resin composition of the present invention is capable of improving the crystallization speed and crystallinity of the polylactic acid resin, has high heat resistance, and maintains excellent transparency, weather resistance, impact resistance, molding Since it is excellent in workability, it can be suitably used for various applications.

本発明の成形品の具体例としては、パソコン筐体部品および筐体、携帯電話筐体部品および筐体、その他OA機器筐体部品、コネクター類等の電化製品用樹脂部品;バンパー、インストルメントパネル、コンソールボックス、ガーニッシュ、ドアトリム、天井、フロア、エンジン周りのパネル等の自動車用樹脂部品;コンテナーや栽培容器等の農業資材や農業機械用樹脂部品;浮きや水産加工品容器等の水産業務用樹脂部品;皿、コップ、スプーン等の食器や食品容器;注射器や点滴容器等の医療用樹脂部品;ドレーン材、フェンス、収納箱、工事用配電盤等の住宅・土木・建築材用樹脂部品;花壇用レンガ、植木鉢等の緑化材用樹脂部品;クーラーボックス、団扇、玩具等のレジャー・雑貨用樹脂部品;ボールペン、定規、クリップ等の文房具用樹脂部品等が挙げられる。   Specific examples of the molded product of the present invention include personal computer casing parts and casings, mobile phone casing parts and casings, other OA equipment casing parts, resin parts for electrical appliances such as connectors; bumpers, instrument panels Automotive parts such as console boxes, garnishes, door trims, ceilings, floors, panels around engines, etc .; Resin parts for agricultural materials such as containers and cultivation containers, and agricultural machinery; Resin for marine products such as floats and processed fishery products containers Parts; Plates, cups, spoons and other tableware and food containers; Medical resin parts such as syringes and infusion containers; Drain materials, fences, storage boxes, resin distribution parts for construction, distribution boards, etc .; for flower beds Resin parts for greening materials such as bricks and flower pots; Resin parts for leisure and miscellaneous goods such as cooler boxes, fan fans and toys; sentences such as ballpoint pens, rulers and clips Ingredients for resin parts, and the like.

本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、フィルム、シート、パイプ等の押出成形品や中空成形品等とすることもできる。そのような成形品の具体例としては、農業用マルチフィルム、工事用シート、各種ブロー成形ボトル等が挙げられる。   The polylactic acid resin composition of the present invention can be formed into an extruded product such as a film, a sheet, or a pipe, or a hollow molded product. Specific examples of such molded articles include agricultural multi-films, construction sheets, various blow molded bottles, and the like.

以下に、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、表1の配合量は質量部を示す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In addition, the compounding quantity of Table 1 shows a mass part.

表1に示す配合成分として、以下のものを用いた。
(ポリ乳酸樹脂)
重量平均分子量160,000〜180,000の乳酸系重合体(米国、Nature Works社製「3001D」、L体含有量98.5%、D体含有量1.5%)のペレット
(カルボジイミド化合物)
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(ドイツのラインヘミー社(Rheim ChemieRheinau GmbH/Germany)製「スタバクゾールP」)
(フェニルホスホン酸金属塩)
無置換のフェニルホスホン酸亜鉛(日産化学工業株式会社製「エコプロモート」)
(コアシェルゴム)
ブタジエンゴムをコアとしメチルメタクリレート・スチレン共重合体をシェルとするコアシェルゴム(三菱レイヨン株式会社製「C223A」)
As the blending components shown in Table 1, the following were used.
(Polylactic acid resin)
Pellets (carbodiimide compound) of a lactic acid polymer having a weight average molecular weight of 160,000 to 180,000 ("3001D" manufactured by Nature Works, USA, L-form content 98.5%, D-form content 1.5%)
Poly (1,3,5-triisopropylbenzene) polycarbodiimide (“Stavaxol P” manufactured by Rheim Chemie Rheinau GmbH / Germany)
(Phenylphosphonic acid metal salt)
Unsubstituted zinc phenylphosphonate (Eco Promote manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
(Core shell rubber)
Core shell rubber with butadiene rubber as the core and methyl methacrylate / styrene copolymer as the shell ("C223A" manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)

ポリ乳酸樹脂、カルボジイミド化合物、フェニルホスホン酸金属塩、コアシェルゴムを配合し、タンブラーでドライブレンドした。これを二軸押出機の根元供給口から供給し、バレル温度210℃で押出して加熱混練し、ストランド形状に押出した後に水中でストランドが50℃になるまで冷却後、ペレタイザーで2〜4mmに切断してペレット粒状のポリ乳酸樹脂組成物を得た。   A polylactic acid resin, a carbodiimide compound, a metal salt of phenylphosphonic acid, and a core shell rubber were blended and dry blended with a tumbler. This is supplied from the base supply port of the twin screw extruder, extruded at a barrel temperature of 210 ° C, heated and kneaded, extruded into a strand shape, cooled until the strand reaches 50 ° C in water, and then cut into 2 to 4 mm with a pelletizer. Thus, a pellet-shaped polylactic acid resin composition was obtained.

得られたペレットを十分に乾燥して水分を除去した後、射出成形を行い一般物性測定用試験片(ISO型)を作製した。成形条件は射出シリンダ内での樹脂の熱分解を避けるため、溶融樹脂温度を200〜230℃の範囲とし、金型温度は40℃とした。   The obtained pellets were sufficiently dried to remove moisture and then injection molded to produce general physical property measurement test pieces (ISO type). The molding conditions were such that the molten resin temperature was in the range of 200 to 230 ° C. and the mold temperature was 40 ° C. in order to avoid thermal decomposition of the resin in the injection cylinder.

次に、金型から取り出した試験片を温度100℃、処理時間10分で熱処理して結晶化処理を行った。   Next, the test piece taken out from the mold was heat-treated at a temperature of 100 ° C. for a treatment time of 10 minutes for crystallization treatment.

この試験片について次の評価を行った。   The test piece was evaluated as follows.

[引張り強さ]
ISO 525に準拠して引張り強さ(MPa)を測定した。試験片の一部は、60℃95%RHの高温高湿環境に300時間曝した後に測定を行った。
[Tensile strength]
Tensile strength (MPa) was measured according to ISO 525. A part of the test piece was measured after being exposed to a high temperature and high humidity environment of 60 ° C. and 95% RH for 300 hours.

[荷重たわみ温度]
ISO 75に準拠して荷重たわみ温度(0.46MPa)を測定した。液体伝熱媒体中の試験片を曲げ応力下で昇温し、軟化が始まり規定のたわみ量になった時の温度(℃)を測定した。
[Load deflection temperature]
The deflection temperature under load (0.46 MPa) was measured according to ISO 75. The temperature of the test piece in the liquid heat transfer medium was increased under bending stress, and the temperature (° C.) when the softening started and the specified deflection amount was reached was measured.

[シャルピー衝撃強さ]
ISO 179に準拠してシャルピー衝撃強さを測定した。試験片ノッチ背面をハンマー打撃して、破断に要したエネルギー(kJ/m2)をもって衝撃性を評価した。
[Charpy impact strength]
Charpy impact strength was measured according to ISO 179. The impact strength was evaluated by hammering the back of the notch of the test piece and using the energy (kJ / m 2 ) required for breaking.

評価結果を表1に示す。   The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2012126871
Figure 2012126871

表1より、実施例1〜4ではポリ乳酸樹脂の結晶化が促進されて耐熱性を高めることができた。また高温高湿環境に曝した後も引張り強さは低下することなく耐候性を有し、耐衝撃性も高いものであった。   From Table 1, in Examples 1-4, crystallization of the polylactic acid resin was promoted and the heat resistance could be improved. Even after exposure to a high temperature and high humidity environment, the tensile strength did not decrease and the weather resistance was high, and the impact resistance was also high.

これに対してカルボジイミド化合物を配合しなかった比較例1では高温高湿度環境に曝した後に引張り強さは大きく低下し耐候性が低下した。フェニルホスホン酸金属塩を配合しなかった比較例2では結晶化が遅く耐熱性等が低下した。コアシェルゴムを配合しなかった比較例3では耐衝撃性が低下した。   On the other hand, in Comparative Example 1 in which no carbodiimide compound was blended, the tensile strength decreased greatly and the weather resistance decreased after exposure to a high temperature and high humidity environment. In Comparative Example 2 in which the phenylphosphonic acid metal salt was not blended, the crystallization was slow and the heat resistance was lowered. In Comparative Example 3 in which the core shell rubber was not blended, the impact resistance was lowered.

Claims (5)

ポリ乳酸樹脂、カルボジイミド化合物、フェニルホスホン酸金属塩、およびコアシェルゴムを含有することを特徴とするポリ乳酸樹脂組成物。   A polylactic acid resin composition comprising a polylactic acid resin, a carbodiimide compound, a metal salt of phenylphosphonic acid, and a core-shell rubber. 前記フェニルホスホン酸金属塩は、フェニルホスホン酸亜鉛であることを特徴とする請求項1に記載のポリ乳酸樹脂組成物。   The polylactic acid resin composition according to claim 1, wherein the phenylphosphonic acid metal salt is zinc phenylphosphonate. 前記コアシェルゴムは、ジエン系単量体を重合したコア構造のゴム質重合体に、アクリル系単量体、芳香族ビニル単量体、不飽和ニトリル単量体、およびこれらのうち少なくとも1種の単量体を重合して得られる重合体から選ばれる少なくとも1種の不飽和化合物がグラフトされてシェル構造を形成した共重合体であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリ乳酸樹脂組成物。   The core shell rubber is a rubber polymer having a core structure obtained by polymerizing a diene monomer, an acrylic monomer, an aromatic vinyl monomer, an unsaturated nitrile monomer, and at least one of them. The polylactic acid according to claim 1 or 2, wherein the polylactic acid is a copolymer in which at least one unsaturated compound selected from polymers obtained by polymerizing monomers is grafted to form a shell structure. Resin composition. 前記カルボジイミド化合物の含有量が前記ポリ乳酸樹脂100質量部に対して、0.1〜4質量部、前記フェニルホスホン酸金属塩の含有量が前記ポリ乳酸樹脂100質量部に対して、0.1〜5質量部、前記コアシェルゴムの含有量が前記ポリ乳酸樹脂100質量部に対して、1〜10質量部であることを特徴とする請求項1ないし3いずれか一項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。   The content of the carbodiimide compound is 0.1 to 4 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin, and the content of the phenylphosphonic acid metal salt is 0.1 with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin. The polylactic acid resin according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the core-shell rubber is 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin. Composition. 請求項1ないし4いずれか一項に記載のポリ乳酸樹脂組成物を射出成形したものであることを特徴とする成形品。   A molded article, wherein the polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 4 is injection-molded.
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