JP2015063583A - Polylactic acid-based resin composition and molded body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリ乳酸樹脂と2種類のアクリル系樹脂を含有する樹脂組成物であって、地球環境への負荷が低く、透明性、耐熱性、耐衝撃性に優れたポリ乳酸系樹脂組成物に関するものである。 The present invention is a resin composition containing a polylactic acid resin and two kinds of acrylic resins, and has a low impact on the global environment and is excellent in transparency, heat resistance and impact resistance. It is about.
一般に、成形用の原料としては、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂(ABS)、ポリアミド(PA6、PA66)、ポリエステル(PET、PBT)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂が使用されている。しかしながら、このような樹脂から製造された成形体は、成形性、機械的強度に優れているが、廃棄する際、ゴミの量を増すうえに、自然環境下でほとんど分解されないために、埋設処理しても半永久的に地中に残留する。 In general, resins such as polypropylene (PP), acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS), polyamide (PA6, PA66), polyester (PET, PBT), and polycarbonate (PC) are used as raw materials for molding. . However, molded articles produced from such resins are excellent in moldability and mechanical strength. However, when discarded, they increase the amount of dust and are hardly decomposed in the natural environment. Even if it remains in the ground semipermanently.
一方、近年、環境保全の見地から、生分解性ポリエステル樹脂が注目されている。生分解性ポリエステル樹脂の中でも、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートなどの樹脂は、大量生産可能なためコストも安く、有用性が高い。そのうち、ポリ乳酸樹脂は、既にトウモロコシやサツマイモ等の植物を原料として製造可能となっており、使用後に焼却されても、これらの植物の生育時に吸収した二酸化炭素を考慮すると、炭素の収支として中立であることから、特に、地球環境への負荷の低い樹脂とされている。 On the other hand, in recent years, biodegradable polyester resins have attracted attention from the viewpoint of environmental conservation. Among biodegradable polyester resins, resins such as polylactic acid, polyethylene succinate, and polybutylene succinate are low in cost and highly useful because they can be mass-produced. Among them, polylactic acid resin can be produced from plants such as corn and sweet potato as raw materials, and even if incinerated after use, considering the carbon dioxide absorbed during the growth of these plants, the carbon balance is neutral. Therefore, it is considered as a resin having a particularly low load on the global environment.
しかしながら、ポリ乳酸樹脂は、成形性や機械的特性の点で、従来使用されている各種成形用樹脂に比べて劣っている。そこで、ポリ乳酸樹脂に、種々の添加剤を添加したり、あるいは、従来使用されている各種樹脂を混合(アロイ化)することにより、ポリ乳酸樹脂が有する低環境負荷性を活かしながら、成形性、機械的特性を向上することが行われている。 However, polylactic acid resin is inferior to various conventionally used molding resins in terms of moldability and mechanical properties. Therefore, by adding various additives to polylactic acid resin or mixing (alloying) various conventionally used resins, the moldability is improved while taking advantage of the low environmental impact of polylactic acid resin. The mechanical properties have been improved.
従来使用されている各種樹脂のうち、ポリメタクリル酸メチル(以下、PMMAと略することがある)系樹脂をはじめとするアクリル系樹脂は、その透明性の点から各種用途で広範囲に用いられている。アクリル系樹脂は、ポリ乳酸樹脂との相溶性が極めて良好であり、ポリ乳酸樹脂と混合した後も、その透明性を維持するという点で、大きな利点がある。また、アクリル系樹脂の特徴である硬さ感などの質感が維持できるという点でも、用途面での価値が大きい。 Among various resins that have been used in the past, acrylic resins including polymethyl methacrylate (hereinafter sometimes abbreviated as PMMA) resins are widely used in various applications from the viewpoint of transparency. Yes. The acrylic resin has a very good compatibility with the polylactic acid resin, and has a great advantage in that the transparency is maintained even after mixing with the polylactic acid resin. In addition, the value in terms of use is great also in that the texture such as a feeling of hardness which is a characteristic of acrylic resin can be maintained.
しかしながら、ポリ乳酸樹脂とアクリル系樹脂は、両者とも、堅く脆い(高弾性率・低耐衝撃性)性質があるため、両樹脂を混合して得られた樹脂組成物もこの性質を有する。したがって、耐衝撃性の求められる用途に、ポリ乳酸樹脂とアクリル系樹脂を混合したものをそのまま適用することは困難であった。 However, since both the polylactic acid resin and the acrylic resin have a hard and brittle property (high elastic modulus and low impact resistance), a resin composition obtained by mixing both resins also has this property. Therefore, it is difficult to directly apply a mixture of a polylactic acid resin and an acrylic resin to an application requiring impact resistance.
そこで、ポリ乳酸樹脂とアクリル系樹脂に、さらに耐衝撃性を付与する材料を添加することが考えられるが、当然ながら、これらの材料の添加による透明性への悪影響は避けられないものであった。 Therefore, it is conceivable to add a material imparting impact resistance to the polylactic acid resin and the acrylic resin. Of course, the adverse effect on transparency due to the addition of these materials is inevitable. .
特許文献1には、ポリ乳酸樹脂とアクリル系樹脂が混合された基質(マトリックス)と同等の屈折率を有するコアシェル型耐衝撃剤を配合することにより、透明性の低下を出来るだけ抑えたまま耐衝撃性を付与することが提案されている。しかしながら、基質と同等の屈折率を有するコアシェル型耐衝撃剤を入手することは容易ではないため、透明性の面で十分と言えるものではなかった。さらには、シャルピーやアイゾットなどの耐衝撃性は向上しているが、成形体の通常の使用の中で懸念される落球衝撃や落錘衝撃などに対しては、十分な耐衝撃性を有していなかった。 Patent Document 1 contains a core-shell type impact-resistant agent having a refractive index equivalent to that of a substrate (matrix) in which a polylactic acid resin and an acrylic resin are mixed, thereby preventing the decrease in transparency as much as possible. It has been proposed to impart impact properties. However, since it is not easy to obtain a core-shell impact agent having a refractive index equivalent to that of the substrate, it has not been sufficient in terms of transparency. Furthermore, although impact resistance such as Charpy and Izod has been improved, it has sufficient impact resistance against falling ball impact and falling weight impact, which are a concern during normal use of molded products. It wasn't.
また、特許文献2には、ポリ乳酸樹脂とメタクリル酸メチル・アクリル酸n−ブチル共重合体等のアクリル系エラストマーを溶融混合することによって、柔軟性に優れた樹脂組成物を得ることが記載されている。この樹脂組成物によると、ある程度の柔軟性を付与することは可能であるが、耐衝撃性は十分と言えるものではなかった。 Patent Document 2 describes that a resin composition having excellent flexibility is obtained by melt-mixing a polylactic acid resin and an acrylic elastomer such as methyl methacrylate / n-butyl acrylate copolymer. ing. According to this resin composition, it is possible to give a certain degree of flexibility, but the impact resistance is not sufficient.
本発明は上記のような問題点を解決し、ポリ乳酸樹脂とアクリル系樹脂を含んだ樹脂組成物において、十分な透明性、耐熱性を有しながら、優れた耐衝撃性を有する(シャルピー衝撃強度と耐おもり落下性ともに優れる)ポリ乳酸系樹脂組成物を提供することを技術的な課題とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and in a resin composition containing a polylactic acid resin and an acrylic resin, it has excellent impact resistance while having sufficient transparency and heat resistance (Charpy impact). It is a technical problem to provide a polylactic acid-based resin composition that is excellent in both strength and weight drop resistance.
本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。 すなわち、本発明の要旨は、下記の通りである。
(1)ポリ乳酸樹脂(A)、1.8MPaでの荷重たわみ温度が95℃以上であるポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)及び重量平均分子量が70万〜500万であるアクリル系重合体(C)を含有する樹脂組成物であって、ポリ乳酸樹脂(A)とポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の質量比〔(A)/(B)〕が20/80〜70/30であり、アクリル系重合体(C)の含有量は、ポリ乳酸樹脂(A)とポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の合計100質量部に対して1〜10質量部であることを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物。
(2)(1)に記載のポリ乳酸系樹脂組成物を成形して得られる成形体。
The inventors of the present invention have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above problems. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) Polylactic acid resin (A), polymethyl methacrylate resin (B) having a deflection temperature under load of 1.8 MPa of 95 ° C. or higher, and an acrylic polymer having a weight average molecular weight of 700,000 to 5,000,000 ( C) -containing resin composition, wherein the mass ratio [(A) / (B)] of the polylactic acid resin (A) and the polymethyl methacrylate resin (B) is 20/80 to 70/30 The content of the acrylic polymer (C) is 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polylactic acid resin (A) and the polymethyl methacrylate resin (B). Lactic acid resin composition.
(2) A molded product obtained by molding the polylactic acid resin composition according to (1).
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)と特定の耐熱性を有するポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)と、特定の分子量を持つアクリル系重合体(C)とを特定量含有することによって、透明性と耐熱性を維持しながら、シャルピー衝撃強度と耐おもり落下性ともに向上した優れた耐衝撃性とを有するものとすることができる。
中でもポリ乳酸樹脂(A)として、D体含有量が小さいものを用いると、耐熱性のみならず、耐衝撃性もより向上させることができる。
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、各種用途に用いることが可能であり、低環境負荷材料であるポリ乳酸樹脂の使用範囲を大きく広げることができ、産業上の利用価値はきわめて高い。
The polylactic acid resin composition of the present invention specifies a polylactic acid resin (A), a polymethyl methacrylate resin (B) having specific heat resistance, and an acrylic polymer (C) having a specific molecular weight. By containing it in an amount, it is possible to have excellent impact resistance in which both Charpy impact strength and weight drop resistance are improved while maintaining transparency and heat resistance.
Among them, when a polylactic acid resin (A) having a low D-form content is used, not only heat resistance but also impact resistance can be further improved.
The polylactic acid-based resin composition of the present invention can be used for various applications, can greatly expand the range of use of the polylactic acid resin, which is a low environmental load material, and has a very high industrial utility value.
以下、本発明を詳細に説明する。本発明のポリ乳酸系樹脂組成物(以下、単に樹脂組成物ということがある)は、ポリ乳酸樹脂(A)、特定の耐熱性を有するポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)と特定の分子量を持つアクリル系重合体(C)を含有するものである。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The polylactic acid resin composition of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a resin composition) comprises a polylactic acid resin (A), a polymethyl methacrylate resin (B) having specific heat resistance, and a specific molecular weight. It contains an acrylic polymer (C).
まず、ポリ乳酸樹脂(A)について説明する。ポリ乳酸樹脂(A)としては、ポリ(L−乳酸)、ポリ(D−乳酸)、およびこれらの混合物または共重合体などを用いることができるが、成形加工性や耐熱性、コスト面から、ポリ(L−乳酸)を主体とすることが好ましい。 First, the polylactic acid resin (A) will be described. As the polylactic acid resin (A), poly (L-lactic acid), poly (D-lactic acid), and a mixture or copolymer thereof can be used. From the viewpoint of molding processability, heat resistance, and cost, It is preferable to mainly use poly (L-lactic acid).
中でもポリ乳酸樹脂(A)は、D体含有量が0〜2.0モル%であることが好ましい。D体含有量は、さらには0〜1.5モル%であることが好ましく、0〜0.6モル%であることが最も好ましい。D体含有量がこの範囲内であることにより、ポリ乳酸樹脂自体の透明性が向上し、得られる樹脂組成物の透明性が良好なものとなる。さらには、アクリル系重合体(C)との相溶性がより高くなることで、得られる樹脂組成物の耐衝撃性がより向上する。また、結晶性能に優れることから、耐熱性に優れた成形体を得ることが可能となるものである。 Among them, the polylactic acid resin (A) preferably has a D-form content of 0 to 2.0 mol%. The D-form content is further preferably 0 to 1.5 mol%, and most preferably 0 to 0.6 mol%. When the D-form content is within this range, the transparency of the polylactic acid resin itself is improved, and the resulting resin composition has good transparency. Furthermore, since the compatibility with the acrylic polymer (C) becomes higher, the impact resistance of the obtained resin composition is further improved. Moreover, since it is excellent in crystal performance, it becomes possible to obtain the molded object excellent in heat resistance.
ポリ乳酸樹脂(A)のD体含有量とは、ポリ乳酸樹脂(A)を構成する総乳酸単位のうち、D−乳酸単位が占める割合(モル%)である。したがって、例えば、D体含有量が1.0モル%のポリ乳酸樹脂(A)の場合、このポリ乳酸樹脂(A)は、D−乳酸単位が占める割合が1.0モル%であり、L−乳酸単位が占める割合が99.0モル%である。 The D-form content of the polylactic acid resin (A) is a ratio (mol%) occupied by the D-lactic acid unit in the total lactic acid units constituting the polylactic acid resin (A). Therefore, for example, in the case of a polylactic acid resin (A) having a D-form content of 1.0 mol%, this polylactic acid resin (A) has a ratio of D-lactic acid units of 1.0 mol%, and L -The ratio which a lactic acid unit accounts is 99.0 mol%.
本発明においては、ポリ乳酸樹脂(A)のD体含有量は、実施例にて後述するように、ポリ乳酸樹脂(A)を分解して得られるL−乳酸とD−乳酸を全てメチルエステル化し、L−乳酸のメチルエステルとD−乳酸のメチルエステルとをガスクロマトグラフィー分析機で分析する方法により算出するものである。 In the present invention, the D-form content of the polylactic acid resin (A) is all methyl ester of L-lactic acid and D-lactic acid obtained by decomposing the polylactic acid resin (A), as described later in Examples. And is calculated by a method of analyzing the methyl ester of L-lactic acid and the methyl ester of D-lactic acid with a gas chromatography analyzer.
ポリ乳酸樹脂(A)は、重量平均分子量が3万〜50万であることが好ましく、5万〜30万であることがより好ましく、7万〜20万のものがさらに好ましい。
重量平均分子量が50万を超えると、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)との相溶性が低下するだけでなく、粘度が高すぎるために押出が困難となる。一方、重量平均分子量が3万未満であると、得られる成形体は実用に耐えうる物性を有していないものとなりやすい。
The polylactic acid resin (A) preferably has a weight average molecular weight of 30,000 to 500,000, more preferably 50,000 to 300,000, and even more preferably 70,000 to 200,000.
When the weight average molecular weight exceeds 500,000, not only the compatibility with the polymethyl methacrylate resin (B) is lowered, but also the extrusion becomes difficult because the viscosity is too high. On the other hand, when the weight average molecular weight is less than 30,000, the obtained molded product tends to have no physical properties that can be practically used.
さらに、本発明の樹脂組成物の成形加工性を考慮すると、ポリ乳酸樹脂(A)のメルトフローレート(190℃、荷重2.16kgで測定)は、0.1〜50g/10分のものが好ましく、中でも0.2〜40g/10分であることが好ましい。メルトフローレートが50g/10分を超える場合は、溶融粘度が低すぎて得られる成形体の機械的特性や耐熱性が劣るものとなりやすい。メルトフローレートが0.1g/10分未満の場合は、成形加工時の負荷が高くなりすぎて操業性が低下する場合がある。 Furthermore, considering the moldability of the resin composition of the present invention, the polylactic acid resin (A) has a melt flow rate (measured at 190 ° C. under a load of 2.16 kg) of 0.1 to 50 g / 10 min. Among them, 0.2 to 40 g / 10 min is particularly preferable. When the melt flow rate exceeds 50 g / 10 min, the melt viscosity is too low, and the molded product obtained tends to be inferior in mechanical properties and heat resistance. When the melt flow rate is less than 0.1 g / 10 minutes, the load during the molding process becomes too high and the operability may be lowered.
ポリ乳酸樹脂(A)に含まれるラクチド含有量は0から2500ppmの範囲であることが好ましい中でも0から2000ppmであることが好ましく、さらには、0〜1500ppmの範囲が最も好ましい。
ラクチド含有量が2500ppmを超える場合、溶融時の安定性の低下、結晶化速度の低下、成形品の耐加水分解安定性の低下を引き起こす。
The lactide content contained in the polylactic acid resin (A) is preferably in the range of 0 to 2500 ppm, more preferably 0 to 2000 ppm, and most preferably in the range of 0 to 1500 ppm.
When the lactide content exceeds 2500 ppm, it causes a decrease in stability at the time of melting, a decrease in the crystallization rate, and a decrease in the hydrolysis stability of the molded product.
上記したようなポリ乳酸樹脂(A)としては、市販の各種ポリ乳酸樹脂を用いることができる。また、乳酸の環状2量体であるラクチドを原料に用い、公知の溶融重合法で、あるいは、さらに固相重合法を併用して製造したものを用いることができる。 As the polylactic acid resin (A) as described above, various commercially available polylactic acid resins can be used. Also, lactide, which is a cyclic dimer of lactic acid, is used as a raw material, and a product produced by a known melt polymerization method or further using a solid phase polymerization method can be used.
次にポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)について説明する。ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)とは、メタクリル酸メチル成分単位を主成分とし、その他のビニル系単量体成分単位を共重合した共重合体を指す。 Next, the polymethyl methacrylate resin (B) will be described. The polymethyl methacrylate resin (B) refers to a copolymer having a methyl methacrylate component unit as a main component and other vinyl monomer component units copolymerized.
その他のビニル系単量体成分単位としては、メチルスチレン、エチルスチレン、ブチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体、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などのシアン化ビニル系単量体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸イソボルニル等のアルキル基(シクロアルキル基を含む)の炭素数が1〜18のメタクリル酸アルキルエステル系モノマー、メタクリル酸フェニル等のメタクリル酸アリールエステル系モノマー、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸アラルキルエステル系モノマー、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸アミノエチルなどが挙げられ、これらのビニル系単量体は単独または2種以上を用いることができる。 Other vinyl monomer component units include aromatic vinyl monomers such as methyl styrene, ethyl styrene and butyl styrene, vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile and ethacrylonitrile, methacrylic monomers. Alkyl methacrylate ester monomers having 1 to 18 carbon atoms of alkyl groups (including cycloalkyl groups) such as methyl acid, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and isobornyl methacrylate, Methacrylic acid aryl ester monomers such as phenyl methacrylate, methacrylic acid aralkyl ester monomers such as benzyl methacrylate, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, acrylic An acid aminoethyl. These vinyl monomers may be used alone or in combination.
本発明において、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)は、1.8MPaでの荷重たわみ温度が95℃以上であることが必要である。1.8MPaでの荷重たわみ温度が95℃未満であると、得られる樹脂組成物は耐熱性に劣るものとなる。 In the present invention, the polymethyl methacrylate resin (B) needs to have a deflection temperature under load at 1.8 MPa of 95 ° C. or higher. When the deflection temperature under load at 1.8 MPa is less than 95 ° C., the resulting resin composition is inferior in heat resistance.
上記のような荷重たわみ温度を有するポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)とするには、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)中のメタクリル酸メチルの含有量を90質量%以上とすることが好ましく、中でも95質量%以上とすることが好ましい。すなわち、単量体成分としてのメタクリル酸メチルを、ポリマー中に90質量%以上含むものであることが好ましい。 In order to obtain the polymethyl methacrylate resin (B) having a deflection temperature under load as described above, the content of methyl methacrylate in the polymethyl methacrylate resin (B) is preferably 90% by mass or more. Especially, it is preferable to set it as 95 mass% or more. That is, it is preferable that 90% by mass or more of methyl methacrylate as a monomer component is contained in the polymer.
そして、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)は、重量平均分子量が5万〜30万であることが好ましく、7万〜15万であることがより好ましく、8万〜13万のものがさらに好ましい。重量平均分子量が30万を超えると、流動性が低すぎて加工が著しく困難になる。一方、重量平均分子量が5万未満であると、耐熱性や機械強度が優れた樹脂組成物を得ることが困難となる。 The polymethyl methacrylate resin (B) preferably has a weight average molecular weight of 50,000 to 300,000, more preferably 70,000 to 150,000, and even more preferably 80,000 to 130,000. . If the weight average molecular weight exceeds 300,000, the fluidity is too low and processing becomes extremely difficult. On the other hand, when the weight average molecular weight is less than 50,000, it is difficult to obtain a resin composition having excellent heat resistance and mechanical strength.
また、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)は、230℃、荷重38Nにおけるメルトフローレートが、0.1〜50g/10分であることが好ましく、0.5〜50g/10分であることがさらに好ましく、0.5〜10g/10分であることが特に好ましい。メルトフローレートが0.1g/10分未満の場合は、流動性が低いことにより加工が著しく困難になり、50g/10分を超える場合は、十分な耐熱性や機械強度が得られない場合がある。 The polymethyl methacrylate resin (B) preferably has a melt flow rate at 230 ° C. and a load of 38 N of 0.1 to 50 g / 10 minutes, and preferably 0.5 to 50 g / 10 minutes. More preferably, it is particularly preferably 0.5 to 10 g / 10 min. When the melt flow rate is less than 0.1 g / 10 min, processing becomes extremely difficult due to low fluidity, and when it exceeds 50 g / 10 min, sufficient heat resistance and mechanical strength may not be obtained. is there.
本発明に用いるポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)としては、例えば、三菱レイヨン社製『アクリペットVH』(荷重たわみ温度(1.8MPa)100℃)、住友化学社製『スミペックスMHF』(荷重たわみ温度(1.8MPa)102℃)、アルケマ社製『V825』(荷重たわみ温度(1.8MPa)102℃)などが挙げられる。 Examples of the polymethyl methacrylate resin (B) used in the present invention include “Acrypet VH” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (load deflection temperature (1.8 MPa) 100 ° C.), “Sumipex MHF” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. (load) Deflection temperature (1.8 MPa) 102 ° C.), “V825” manufactured by Arkema (load deflection temperature (1.8 MPa) 102 ° C.), and the like.
本発明の樹脂組成物において、ポリ乳酸樹脂(A)とポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の質量比〔(A)/(B)〕は、上記のように、20/80〜70/30であることが必要であり、中でも20/80〜50/50であることが好ましい。
ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の含有量がこの範囲を下回る場合は、透明性や耐熱性など、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)が本来持つ性能を十分に発揮させることが困難となる。一方、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の含有量がこの範囲を上回る場合は、ポリ乳酸樹脂(A)を含有することによる本発明の樹脂組成物の低環境負荷性が小さくなり、環境への貢献度合いが小さくなる。
In the resin composition of the present invention, the mass ratio [(A) / (B)] of the polylactic acid resin (A) and the polymethyl methacrylate resin (B) is 20/80 to 70/30 as described above. In particular, it is preferably 20/80 to 50/50.
When the content of the polymethyl methacrylate resin (B) is below this range, it becomes difficult to sufficiently exhibit the performance inherent in the polymethyl methacrylate resin (B) such as transparency and heat resistance. . On the other hand, when the content of the polymethyl methacrylate resin (B) exceeds this range, the low environmental impact of the resin composition of the present invention due to the inclusion of the polylactic acid resin (A) is reduced, and the environment is reduced. The contribution degree of becomes smaller.
次にアクリル系重合体(C)について説明する。本発明で用いるアクリル系重合体(C)は、重量平均分子量が70万〜500万のものである。中でも重量平均分子量が100万〜500万であることが好ましく、さらには200万〜450万であることが好ましい。上記のような特定の重量平均分子量を有するアクリル系重合体(C)を特定量含有していることにより、透明性や耐熱性を維持したまま、耐衝撃性を顕著に向上させることができる。 Next, the acrylic polymer (C) will be described. The acrylic polymer (C) used in the present invention has a weight average molecular weight of 700,000 to 5,000,000. Among them, the weight average molecular weight is preferably 1 million to 5 million, and more preferably 2 million to 4.5 million. By containing a specific amount of the acrylic polymer (C) having a specific weight average molecular weight as described above, impact resistance can be remarkably improved while maintaining transparency and heat resistance.
一般に耐衝撃改良材として用いられるゴム質重合体は、樹脂組成物中に添加することにより透明性や耐熱性を阻害することが多い。しかしながら、上記したような特定の重量平均分子量を有するアクリル系重合体(C)を特定量含有させることにより、ポリ乳酸樹脂(A)とポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)を含有する樹脂組成物が有する透明性や耐熱性を維持したまま、耐衝撃性を顕著に向上させることができる。つまり、耐衝撃性として、得られる樹脂組成物はシャルピー衝撃強度と耐おもり落下性ともに優れるものとなる。 Generally, a rubbery polymer used as an impact resistance improving material often inhibits transparency and heat resistance when added to a resin composition. However, a resin composition containing a polylactic acid resin (A) and a polymethyl methacrylate resin (B) by containing a specific amount of the acrylic polymer (C) having a specific weight average molecular weight as described above. The impact resistance can be remarkably improved while maintaining the transparency and heat resistance of the. That is, as the impact resistance, the resulting resin composition is excellent in both Charpy impact strength and weight drop resistance.
アクリル系重合体(C)の重量平均分子量が70万未満であると、得られる樹脂組成物はシャルピー衝撃強度と耐おもり落下性ともに劣るものとなる。一方、重量平均分子量が500万を超えると、得られる樹脂組成物は相溶性が損なわれることにより透明性が低下したり、溶融粘度が低くなりすぎて成形加工性が低下する。 When the weight average molecular weight of the acrylic polymer (C) is less than 700,000, the resulting resin composition is inferior in both Charpy impact strength and weight drop resistance. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 5,000,000, the resulting resin composition is deteriorated in compatibility due to the loss of compatibility, or the melt viscosity becomes too low and the molding processability is lowered.
アクリル系重合体(C)としては、アクリル酸およびそのエステル、メタクリル酸およびそのエステルなどの単量体で構成されたものがよく、これら単量体1種のみの単独重合体、または2種以上の単量体の共重合体の何れでもよく、共重合体においてはブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、あるいはこれらの組み合わせによるいずれの共重合体であっても良い。このようなメタクリル酸およびそのエステルの単量体の具体例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸s−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸イソデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸メトキシエチル、などが挙げられる。また、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、クロロスチレンなどの置換スチレンなどの単量体を共重合させることもできる。 The acrylic polymer (C) is preferably composed of monomers such as acrylic acid and esters thereof, methacrylic acid and esters thereof, or a homopolymer of only one kind of these monomers, or two or more kinds. Any copolymer of these monomers may be used, and the copolymer may be a block copolymer, a random copolymer, a graft copolymer, or any copolymer thereof. Specific examples of such methacrylic acid and its ester monomers include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, s-butyl methacrylate, Examples include t-butyl methacrylate, neopentyl methacrylate, ethyl hexyl methacrylate, isodecyl acrylate, lauryl methacrylate, tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, and the like. Moreover, monomers, such as substituted styrenes, such as styrene, (alpha) -methylstyrene, t-butylstyrene, and chlorostyrene, can also be copolymerized.
これらのアクリル系重合体(C)のうち、市販されているものとしては、例えば三菱レイヨン社製メタブレンPシリーズや、ローム・アンド・ハース社製のPARALOID Kシリーズ、またカネカ社製カネエースPAシリーズなどが挙げられる。 Among these acrylic polymers (C), those commercially available include, for example, Metablene P series manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., PARALOID K series manufactured by Rohm and Haas Co., and Kaneace PA Series manufactured by Kaneka Corporation. Is mentioned.
アクリル系重合体(C)の含有量は、ポリ乳酸樹脂(A)とポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の合計100質量部に対して、1〜10質量部である必要があり、中でも2〜8質量部であることが好ましく、3〜7質量部であることが最も好ましい。アクリル系重合体(C)の含有量が1質量部未満であると、耐衝撃性の向上効果が得られない。一方、10質量部を超えると流動性が低下するため、加工性が悪くなる。また、透明性に劣るものとなる場合もあるため好ましくない。 The content of the acrylic polymer (C) needs to be 1 to 10 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A) and the polymethyl methacrylate resin (B). It is preferable that it is -8 mass parts, and it is most preferable that it is 3-7 mass parts. If the content of the acrylic polymer (C) is less than 1 part by mass, the effect of improving impact resistance cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 10 parts by mass, the fluidity is lowered, and the workability is deteriorated. Moreover, since it may become inferior to transparency, it is not preferable.
さらに、本発明の樹脂組成物は、カルボジイミド化合物を含有していることが好ましい。カルボジイミド化合物を含有することによって、得られる樹脂組成物は、透明性を維持したまま、樹脂組成物の湿熱耐久性を向上させ、その性能を長期間、安定的に維持することができる。カルボジイミド化合物としては、種々のものを用いることができ、例えば、脂肪族(脂環族)カルボジイミド、芳香族カルボジイミドなどが挙げられ、分子内に各種複素環、あるいは、各種官能基を持つものでもよい。 Furthermore, the resin composition of the present invention preferably contains a carbodiimide compound. By containing the carbodiimide compound, the obtained resin composition can improve the wet heat durability of the resin composition while maintaining transparency, and can stably maintain its performance for a long period of time. As the carbodiimide compound, various compounds can be used, for example, aliphatic (alicyclic) carbodiimide, aromatic carbodiimide and the like, and those having various heterocyclic rings or various functional groups in the molecule may be used. .
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、イソシアネート化合物を原料に製造する方法など、多くの方法が挙げられる。
モノカルボジイミド化合物の具体例としては、例えば松本油脂社製EN160や、ラインケミー社製スタバックゾールIシリーズ、中央化成品株式会社性フォルテゾールHRなどが挙げられる。
一方、ポリカルボジイミド化合物の具体例としては、松本油脂社製EN-180、ラインケミー社製スタバックゾールP、日清紡績株式会社製カルボジライトLA−1などが挙げられる。
It does not specifically limit as a method of manufacturing a carbodiimide compound, Many methods, such as the method of manufacturing an isocyanate compound as a raw material, are mentioned.
Specific examples of the monocarbodiimide compound include EN160 manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd., Stavacsol I series manufactured by Rhein Chemie, and Fortezor HR, Chuo Kasei Co., Ltd.
On the other hand, specific examples of the polycarbodiimide compound include EN-180 manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd., Stabuzol P manufactured by Rhein Chemie, and Carbodilite LA-1 manufactured by Nisshinbo Industries, Ltd.
カルボジイミド化合物の含有量は、ポリ乳酸樹脂(A)とポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の合計100質量部に対して、0.1〜5質量部であることが好ましく、中でも0.2〜3質量部であることが好ましい。0.1質量部未満であると、上記したような湿熱耐久性の付与効果に乏しいものとなる。一方、モノカルボジイミド化合物の含有量が5質量部を超えると、得られる樹脂組成物の透明性が損なわれることがある。 The content of the carbodiimide compound is preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polylactic acid resin (A) and the polymethyl methacrylate resin (B), and more preferably 0.2 to It is preferably 3 parts by mass. When the amount is less than 0.1 parts by mass, the effect of imparting wet heat durability as described above is poor. On the other hand, if the content of the monocarbodiimide compound exceeds 5 parts by mass, the transparency of the resulting resin composition may be impaired.
また、本発明の樹脂組成物は、ステアリン酸マグネシウムを含有していることが好ましい。ステアリン酸マグネシウムを含有することによって、樹脂組成物は、成形時のペレットのスクリュー食い込み性が向上し、作業性が良化するとともに、透明性を維持したまま、耐熱性を向上させることができる。ステアリン酸マグネシウムとしては、市販のものを用いることができる。
ステアリン酸マグネシウムの含有量は、ポリ乳酸樹脂(A)とポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の合計100質量部に対して、0.005〜0.02質量部であることが好ましい。ステアリン酸マグネシウムの含有量が0.02質量部を超えると、透明性が損なわれることがある。
Moreover, it is preferable that the resin composition of this invention contains magnesium stearate. By containing magnesium stearate, the resin composition can improve the screw biting property of the pellets during molding, improve the workability, and improve the heat resistance while maintaining the transparency. A commercially available thing can be used as magnesium stearate.
The content of magnesium stearate is preferably 0.005 to 0.02 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polylactic acid resin (A) and the polymethyl methacrylate resin (B). When the content of magnesium stearate exceeds 0.02 parts by mass, transparency may be impaired.
なお、本発明の樹脂組成物は、上記成分を含有するものであるが、透明性維持の点から、上記成分以外の成分、すなわち、ポリ乳酸樹脂(A)、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)、アクリル系重合体(C)、ステアリン酸マグネシウム、モノカルボジイミド化合物以外の成分を含有しないことが好ましい。 In addition, although the resin composition of this invention contains the said component, from the point of transparency maintenance, components other than the said component, ie, polylactic acid resin (A), polymethyl methacrylate-type resin (B ), An acrylic polymer (C), magnesium stearate, and a monocarbodiimide compound.
本発明の樹脂組成物は、上記ポリ乳酸樹脂(A)と、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)と、アクリル系重合体(C)とを含有するものであり、例えばこれらを混合することによって、製造することができる。混合する方法は、特に限定されないが、一軸あるいは二軸の押出機を用いて溶融混練する方法を挙げることができる。混練状態をよくする意味で二軸の押出機を使用することが好ましい。混練温度は、〔ポリ乳酸樹脂(A)の融点+5℃〕〜〔ポリ乳酸樹脂(A)の融点+100℃〕の範囲が、また、混練時間は20秒〜30分の範囲が好ましい。この範囲より低温や短時間であると、混練や反応が不十分となる場合があり、逆に、高温や長時間であると樹脂の分解や着色が起きる場合がある。 The resin composition of the present invention contains the polylactic acid resin (A), polymethyl methacrylate resin (B), and acrylic polymer (C). For example, by mixing them Can be manufactured. Although the method to mix is not specifically limited, The method of melt-kneading using a uniaxial or biaxial extruder can be mentioned. In order to improve the kneading state, it is preferable to use a twin screw extruder. The kneading temperature is preferably in the range of [melting point of polylactic acid resin (A) + 5 ° C.] to [melting point of polylactic acid resin (A) + 100 ° C.], and the kneading time is preferably in the range of 20 seconds to 30 minutes. When the temperature is lower than this range or for a short time, kneading or reaction may be insufficient. Conversely, when the temperature is high or for a long time, the resin may be decomposed or colored.
なお、樹脂組成物にステアリン酸マグネシウムを含有させる場合は、ペレットのスクリューへの食い込み性への効果の点から、上記のようにして溶融混練によって作製されたペレットの表面上に付着させることが好ましい。これはいわゆる外添と称される配合方法である。 In addition, when magnesium stearate is included in the resin composition, it is preferable to adhere on the surface of the pellet prepared by melt kneading as described above, from the viewpoint of the effect on the bite of the pellet into the screw. . This is a so-called external addition method.
本発明の樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション成形、および、シート加工後の真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の成形方法により、各種成形体とすることができる。とりわけ、射出成形法を採ることが好ましく、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形、射出プレス成形等も採用できる。本発明の樹脂組成物に適した射出成形条件の一例を挙げれば、シリンダ温度を樹脂組成物の融点または流動開始温度以上、好ましくは190〜270℃とし、また、金型温度は樹脂組成物の(融点−20℃)以下とするのが適当である。成形温度が低すぎると成形体にショートが発生するなど操業性が不安定になったり、過負荷に陥りやすく、逆に、成形温度が高すぎると樹脂組成物が分解し、得られる成形体の強度が低下したり、着色する等の問題が発生しやすく、ともに好ましくない場合がある。 The resin composition of the present invention can be formed into various molded products by molding methods such as injection molding, blow molding, extrusion molding, inflation molding, and vacuum molding, pressure molding, and vacuum / pressure molding after sheet processing. In particular, it is preferable to adopt an injection molding method, and in addition to a general injection molding method, gas injection molding, injection press molding, and the like can be employed. As an example of injection molding conditions suitable for the resin composition of the present invention, the cylinder temperature is not less than the melting point or flow start temperature of the resin composition, preferably 190 to 270 ° C., and the mold temperature is that of the resin composition. (Melting point-20 ° C.) or less is appropriate. If the molding temperature is too low, the operability becomes unstable, such as short-circuiting in the molded body, and it tends to be overloaded. Conversely, if the molding temperature is too high, the resin composition will decompose and the resulting molded body Problems such as reduction in strength and coloration are likely to occur, and both may be undesirable.
本発明の成形体は、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物を成形して得られるものであって、上記のような成形方法により得ることができる。本発明の成形体の具体例としては、各種の透明成形体が挙げられ、日用品、各種雑貨、電子機器の周辺機器、自動車の内外装部品など、多くのものが挙げられる。中でも十分な耐衝撃性、耐熱性と透明性の両立が求められる部品や用途において、本発明の樹脂組成物及び成形体は有用である。 The molded article of the present invention is obtained by molding the polylactic acid resin composition of the present invention, and can be obtained by the molding method as described above. Specific examples of the molded article of the present invention include various transparent molded articles, including many articles such as daily necessities, various miscellaneous goods, peripheral devices for electronic devices, and interior and exterior parts of automobiles. Among them, the resin composition and molded product of the present invention are useful in parts and applications that require sufficient impact resistance, heat resistance and transparency.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。実施例および比較例の樹脂組成物の特性値及び評価方法は以下のとおりである。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The characteristic values and evaluation methods of the resin compositions of Examples and Comparative Examples are as follows.
(1)ポリ乳酸樹脂のD体含有量
ポリ乳酸樹脂を0.3g秤量し、1N−水酸化カリウム/メタノール溶液6mLに加え、65℃にて充分撹拌した。次いで、硫酸450μLを加えて、65℃にて撹拌し、ポリ乳酸を分解させ、サンプルとして5mLを計り取った。
このサンプルに純水3mL、および、塩化メチレン13mLを混合して振り混ぜた。静置分離後、下部の有機層を約1.5mL採取し、孔径0.45μmのHPLC用ディスクフィルターでろ過後、HewletPackard製HP−6890SeriesGCsystemを用いてガスクロマトグラフィー測定した。乳酸メチルエステルの全ピーク面積に占めるD−乳酸メチルエステルのピーク面積の割合(%)を算出し、これをポリ乳酸樹脂(A)のD体含有量(モル%)とした。
(1) D-form content of polylactic acid resin 0.3 g of polylactic acid resin was weighed and added to 6 mL of 1N potassium hydroxide / methanol solution and sufficiently stirred at 65 ° C. Subsequently, 450 μL of sulfuric acid was added and stirred at 65 ° C. to decompose polylactic acid, and 5 mL was measured as a sample.
To this sample, 3 mL of pure water and 13 mL of methylene chloride were mixed and shaken. After stationary separation, about 1.5 mL of the lower organic layer was collected, filtered through a HPLC disk filter having a pore size of 0.45 μm, and then subjected to gas chromatography measurement using HP-6890 Series GC system manufactured by Hewlett Packard. The ratio (%) of the peak area of D-lactic acid methyl ester to the total peak area of lactic acid methyl ester was calculated, and this was defined as the D-form content (mol%) of the polylactic acid resin (A).
(2)ポリ乳酸樹脂のメルトフローレート(MFR)
JIS K−7210に従い、190℃、21.2Nの荷重において測定した。
(2) Melt flow rate (MFR) of polylactic acid resin
According to JIS K-7210, it measured in the load of 190 degreeC and 21.2N.
(3)ポリメタクリル酸メチル系樹脂のメルトフローレート(MFR)
JIS K−7210に従い、230℃、38Nの荷重において測定した。
(4)ポリ乳酸樹脂、ポリメタクリル酸メチル系樹脂、アクリル系重合体の重量平均分子量測定
示差屈折率検出器を備えたゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)装置(島津製作所社製)を用い、テトラヒドロフランもしくはクロロホルムを溶出液として、40℃、標準ポリスチレン換算で求めた。
(3) Melt flow rate (MFR) of polymethyl methacrylate resin
According to JIS K-7210, it measured at 230 degreeC and the load of 38N.
(4) Weight average molecular weight measurement of polylactic acid resin, polymethyl methacrylate resin, and acrylic polymer Tetrahydrofuran or chloroform using a gel permeation chromatography (GPC) apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation) equipped with a differential refractive index detector Was obtained in terms of standard polystyrene in 40 ° C.
(5)樹脂組成物のメルトフローレート(MFR)
JIS K−7210に従い、230℃、38Nの荷重において測定した。樹脂組成物のメルトフローレートは3〜15g/10分の間であることが好ましく、5〜10g/10分であることがより好ましい。
(6)透明性(ヘイズ)
得られた2mm厚のプレートを用い、JIS K−7105に従ってヘイズを測定して透明性を評価した。ヘイズは、6.0以下であることが好ましく、5.8以下であることがより好ましい。
(5) Melt flow rate (MFR) of resin composition
According to JIS K-7210, it measured at 230 degreeC and the load of 38N. The melt flow rate of the resin composition is preferably between 3 and 15 g / 10 minutes, more preferably between 5 and 10 g / 10 minutes.
(6) Transparency (haze)
Using the obtained 2 mm thick plate, the haze was measured according to JIS K-7105 to evaluate the transparency. The haze is preferably 6.0 or less, and more preferably 5.8 or less.
(7)耐衝撃性(シャルピー衝撃強度)
得られた一般物性測定用試験片(ISO型)にV字型切込みを入れたものを試験サンプルとして用いた。そして、ISO 179−1に従って、得られた試験片を用いてシャルピー衝撃強さを測定した。シャルピー衝撃強度は3kJ/m2以上であることが好ましく、4kJ/m2以上であることがより好ましく、6kJ/m2以上であることが最も好ましい。
(7) Impact resistance (Charpy impact strength)
The obtained test piece for general physical property measurement (ISO type) having a V-shaped cut was used as a test sample. And according to ISO 179-1, Charpy impact strength was measured using the obtained test piece. Preferably Charpy impact strength is 3 kJ / m 2 or more, more preferably 4 kJ / m 2 or more, and most preferably 6 kJ / m 2 or more.
(8)耐衝撃性(耐おもり落下性)
得られた2mm厚のプレートを用い、JIS K5600−5−3の「6.デュポン式」に従って耐衝撃性(耐おもり落下性)を測定した。測定によって得られた50%破壊エネルギーの値で耐衝撃性を評価した。破壊エネルギーは、0.60J以上であることが好ましい。
(8) Impact resistance (weight drop resistance)
Using the obtained 2 mm thick plate, impact resistance (weight drop resistance) was measured according to “6. DuPont type” of JIS K5600-5-3. The impact resistance was evaluated based on the value of 50% fracture energy obtained by the measurement. The fracture energy is preferably 0.60 J or more.
(9)耐熱性
得られた一般物性測定用試験片(ISO型)を用い、ISO75に従って、荷重0.45MPaで、荷重たわみ温度を測定して耐熱性を評価した。荷重0.45MPaでの荷重たわみ温度は、69℃以上であることがより好ましい。
(9) Heat resistance Using the obtained test piece for general physical property measurement (ISO type), the deflection temperature under load was measured at a load of 0.45 MPa according to ISO75, and the heat resistance was evaluated. The deflection temperature under a load of 0.45 MPa is more preferably 69 ° C. or higher.
(10)湿熱耐久性
得られた一般物性測定用試験片(ISO型)を用い、60℃、95%RHの高温高湿環境下に500h曝して湿熱処理を施した。この湿熱処理を施した試験片と、湿熱処理を施していない試験片とを、ISO178に従って、それぞれの曲げ強度を測定した。そして、以下の式に基づいて、曲げ破断強度保持率を算出した。曲げ強度保持率は60%以上であることが好ましく、90%以上であることが特に好ましい。
曲げ破断強度保持率(%)=〔(湿熱処理後の曲げ破断強度)/(湿熱処理前の曲げ破断強度)〕×100
(10) Wet heat durability The obtained test specimen for general physical property measurement (ISO type) was subjected to wet heat treatment by exposure to a high temperature and high humidity environment of 60 ° C. and 95% RH for 500 hours. The bending strength of each of the test piece subjected to the wet heat treatment and the test piece not subjected to the wet heat treatment was measured according to ISO178. And based on the following formula | equation, the bending fracture strength retention was computed. The bending strength retention is preferably 60% or more, particularly preferably 90% or more.
Bending strength retention (%) = [(Bending strength after wet heat treatment) / (Bending strength before wet heat treatment)] × 100
以下、用いた原料を示す。
〔ポリ乳酸樹脂〕
・A−1:トヨタ自動車社製『U‘Z S−12』(D体含有量=0.1モル%、MFR=8g/10分、重量平均分子量12万、ラクチド含有量1000ppm)
・A−2:NatureWorks社製『PLA−3001D』(D体含有量=1.4モル%、MFR=10g/10分、重量平均分子量13万、ラクチド含有量2000ppm)
・A−3:NatureWorks社製『PLA6302D』(D体含有量=10モル%、MFR=11g/10分、重量平均分子量13万、ラクチド含有量2000ppm)
The raw materials used are shown below.
[Polylactic acid resin]
A-1: “U'Z S-12” manufactured by Toyota Motor Corporation (D-form content = 0.1 mol%, MFR = 8 g / 10 min, weight average molecular weight 120,000, lactide content 1000 ppm)
A-2: “PLA-3001D” manufactured by NatureWorks (D-form content = 1.4 mol%, MFR = 10 g / 10 min, weight average molecular weight 130,000, lactide content 2000 ppm)
A-3: “PLA6302D” manufactured by NatureWorks (D-form content = 10 mol%, MFR = 11 g / 10 min, weight average molecular weight 130,000, lactide content 2000 ppm)
〔ポリメタクリル酸メチル系樹脂〕
・B−1:三菱レイヨン社製『アクリペットVH』(荷重たわみ温度(1.8MPa)=100℃、メタクリル酸メチル含有量=95質量%以上、MFR=2g/10分、重量平均分子量10万)
・B−2:三菱レイヨン社製『アクリペットMD』(荷重たわみ温度(1.8MPa)=87℃、メタクリル酸メチル含有量=95質量%未満、MFR=6g/10分、重量平均分子量8万5千)
[Polymethyl methacrylate resin]
B-1: “Acrypet VH” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (deflection temperature under load (1.8 MPa) = 100 ° C., methyl methacrylate content = 95 mass% or more, MFR = 2 g / 10 min, weight average molecular weight 100,000 )
B-2: “Acrypet MD” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (deflection temperature (1.8 MPa) = 87 ° C., methyl methacrylate content = less than 95% by mass, MFR = 6 g / 10 min, weight average molecular weight 80,000 5,000)
〔アクリル系重合体〕
・C−1:三菱レイヨン社製『メタブレンP550A』(重量平均分子量95万)
・C−2:三菱レイヨン社製『メタブレンP551A』(重量平均分子量145万)
・C−3:ロームアンドハース社製『パラロイドK−400P』(重量平均分子量230万)
・C−4:三菱レイヨン社製『メタブレンP530A』(重量平均分子量310万)
・C−5:三菱レイヨン社製『メタブレンP531A』(重量平均分子量450万)
・C−6:カネカ社製『カネエースPA−60』(重量平均分子量800万)
・C−7:三菱レイヨン社製『メタブレンP700』(重量平均分子量50万)
[Acrylic polymer]
C-1: “Metabrene P550A” (weight average molecular weight 950,000) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
-C-2: "Metablene P551A" manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (weight average molecular weight 1,450,000)
C-3: “Paralloid K-400P” manufactured by Rohm and Haas (weight average molecular weight 2.3 million)
C-4: “Metabrene P530A” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (weight average molecular weight 3.1 million)
-C-5: “Metabrene P531A” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (weight average molecular weight 4.5 million)
C-6: “Kaneace PA-60” manufactured by Kaneka Corporation (weight average molecular weight: 8 million)
-C-7: “Metabrene P700” manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. (weight average molecular weight 500,000)
〔ステアリン酸マグネシウム〕
・D−1:大日化学社製『SMO』
〔モノカルボジイミド化合物〕
・E−1:ラインケミー社製N,N′−ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド『スタバクゾールI』
〔Magnesium stearate〕
・ D-1: “SMO” manufactured by Dainichi Chemical Co., Ltd.
[Monocarbodiimide compound]
E-1: N, N′-bis (2,6-diisopropylphenyl) carbodiimide “Stavaxol I” manufactured by Rhein Chemie
実施例1
二軸押出機(東芝機械社製TEM37BS型)を用い、ポリ乳酸樹脂(A−1)30質量部と、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B−1)70質量部と、アクリル系重合体(C−1)5質量部とをドライブレンドして押出機の根元供給口から供給し、混練温度230℃、スクリュー回転数150rpm、吐出20kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして樹脂組成物のペレットを得た。得られた樹脂組成物のペレットを85℃×10時間熱風乾燥し、東芝機械社製IS−80G型射出成形機を用いて、シリンダ温度220℃、金型表面温度40℃で、一般物性測定用試験片(ISO型)および2mm厚プレート(長さ90mm、幅50mm)を作製し、各種測定に供した。
Example 1
Using a twin screw extruder (TEM37BS type manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), 30 parts by mass of polylactic acid resin (A-1), 70 parts by mass of polymethyl methacrylate resin (B-1), and acrylic polymer (C -1) 5 parts by mass were dry-blended and supplied from the root supply port of the extruder, and extrusion was carried out while venting under the conditions of a kneading temperature of 230 ° C., a screw rotation speed of 150 rpm, and a discharge of 20 kg / h. The resin discharged from the tip of the extruder was cut into pellets to obtain pellets of the resin composition. The pellets of the obtained resin composition were dried with hot air at 85 ° C. for 10 hours, and used for measuring general physical properties at a cylinder temperature of 220 ° C. and a mold surface temperature of 40 ° C. using an IS-80G injection molding machine manufactured by Toshiba Machine. A test piece (ISO type) and a 2 mm thick plate (length 90 mm, width 50 mm) were prepared and subjected to various measurements.
実施例2〜17、および比較例1〜11
表1に示すように各成分の含有量、種類を変更した以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物のペレットを得た。そして、これを実施例1と同様に射出成形して一般物性測定用試験片(ISO型)および2mm厚プレート(長さ90mm、幅50mm)を作製し、各種測定に供した。なお、実施例17においては、樹脂組成物のペレットを得た後、ステアリン酸マグネシウム(D−1)を、ポリ乳酸樹脂(A)とポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)の合計100質量部に対して0.010質量部となる量をブレンドした上で、熱風乾燥した。これを実施例1と同様に射出成形して一般物性測定用試験片(ISO型)および2mm厚プレート(長さ90mm、幅50mm)を作製し、各種測定に供した。
Examples 2 to 17 and Comparative Examples 1 to 11
As shown in Table 1, pellets of the resin composition were obtained in the same manner as in Example 1 except that the content and type of each component were changed. Then, this was injection molded in the same manner as in Example 1 to prepare a test piece for measuring general physical properties (ISO type) and a 2 mm thick plate (length 90 mm, width 50 mm) and subjected to various measurements. In Example 17, after obtaining pellets of the resin composition, magnesium stearate (D-1) was added to a total of 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A) and the polymethyl methacrylate resin (B). On the other hand, it was dried in hot air after blending an amount of 0.010 parts by mass. This was injection-molded in the same manner as in Example 1 to prepare a test piece for general physical property measurement (ISO type) and a 2 mm thick plate (length 90 mm, width 50 mm), which were subjected to various measurements.
実施例1〜17、比較例1〜11で得られた樹脂組成物及び成形体の評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results of the resin compositions and molded bodies obtained in Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 11.
表1から明らかなように、実施例1〜17のポリ乳酸系樹脂組成物は、いずれも十分な透明性、耐熱性を有しながら、優れた耐衝撃性を有する(シャルピー衝撃強度と耐おもり落下性ともに優れる)成形体を得ることができた。
一方、比較例1〜4のポリ乳酸系樹脂組成物は、重量平均分子量が70万〜500万であるアクリル系重合体(C)を含有しないものであったため、また、比較例5のポリ乳酸系樹脂組成物は、重量平均分子量が70万〜500万であるアクリル系重合体(C)の含有量が少なすぎたため、いずれも得られた成形体は耐衝撃性(シャルピー衝撃強度と耐おもり落下性)に劣るものであった。比較例6のポリ乳酸系樹脂組成物は、重量平均分子量が500万を超えるアクリル系重合体を用いたものであったため、相溶性が損なわれることにより透明性が低下し、また、樹脂組成物のMFRが低くなりすぎて成形加工性に劣るものであった。比較例7のポリ乳酸系樹脂組成物は、重量平均分子量が70万未満のアクリル系重合体を用いたものであったため、得られた成形体は、シャルピー衝撃強度と耐おもり落下性ともに劣るものとなった。比較例8のポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)の割合が多すぎたため、ポリメタクリル酸メチル系樹脂(B)が本来持つ性能を十分に発揮させることができず、得られた成形体は、透明性や耐熱性に劣るものとなった。比較例9のポリ乳酸系樹脂組成物は、アクリル系重合体(C)の含有量が多すぎたため、流動性に劣るものとなり成形加工性が悪化した。そして、得られた成形体は透明性に劣るものとなった。比較例10、11のポリ乳酸系樹脂組成物は、1.8MPaでの荷重たわみ温度が95℃未満であるポリメタクリル酸メチル系樹脂を用いたため、得られた成形体は耐熱性に劣るものとなった。
As is clear from Table 1, the polylactic acid resin compositions of Examples 1 to 17 have excellent impact resistance while having sufficient transparency and heat resistance (Charpy impact strength and weight resistance). A molded article having excellent dropability) was obtained.
On the other hand, since the polylactic acid resin compositions of Comparative Examples 1 to 4 did not contain an acrylic polymer (C) having a weight average molecular weight of 700,000 to 5,000,000, the polylactic acid of Comparative Example 5 Since the content of the acrylic polymer (C) having a weight average molecular weight of 700,000 to 5,000,000 was too small, the obtained molded products had impact resistance (Charpy impact strength and weight resistance). The dropability was inferior. Since the polylactic acid-based resin composition of Comparative Example 6 was an acrylic polymer having a weight average molecular weight exceeding 5 million, transparency was lowered due to the loss of compatibility, and the resin composition The MFR was too low and the molding processability was poor. Since the polylactic acid resin composition of Comparative Example 7 was an acrylic polymer having a weight average molecular weight of less than 700,000, the resulting molded article was inferior in both Charpy impact strength and weight drop resistance. It became. The polylactic acid-based resin composition of Comparative Example 8 was obtained because the polylactic acid resin (A) had a too high ratio, so that the performance inherent in the polymethyl methacrylate resin (B) could not be sufficiently exhibited. The molded product was inferior in transparency and heat resistance. Since the polylactic acid resin composition of Comparative Example 9 contained too much acrylic polymer (C), it became inferior in fluidity and deteriorated in molding processability. And the obtained molded object became inferior to transparency. Since the polylactic acid resin composition of Comparative Examples 10 and 11 used a polymethyl methacrylate resin having a deflection temperature under load of 1.8 MPa of less than 95 ° C., the obtained molded article was inferior in heat resistance. became.
Claims (2)
The molded object obtained by shape | molding the polylactic acid-type resin composition of Claim 1.
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