JP2010083914A - Polylactic acid resin composition, and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリ乳酸樹脂組成物、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a polylactic acid resin composition and a method for producing the same.
バイオプラスチックは、再生可能な植物資源を原料としており、自然環境中での優れた生分解性を有し、生産時における二酸化炭素の排出量が少ない。そのため、バイオプラスチックは、石油を原料としたプラスチックに代わる環境適合素材として、期待されている。バイオプラスチックの一つとして、ポリ乳酸系樹脂が知られている。ポリ乳酸系樹脂は、トウモロコシなどから得られる糖類を原料として得られる。ポリ乳酸系樹脂は、他のバイオプラスチックに比べて耐熱性や剛性が高く、透明性に優れ、融点が高い。そのため、ポリ乳酸系樹脂は、食器、フィルム、及び衣料などの一般消費材や、電子機器用の筐体及び部品や、自動車の内装材などとして利用され始めている。 Bioplastics are made from renewable plant resources, have excellent biodegradability in the natural environment, and emit less carbon dioxide during production. For this reason, bioplastics are expected as environmentally friendly materials that can replace plastics made from petroleum. A polylactic acid resin is known as one of the bioplastics. The polylactic acid resin is obtained using saccharides obtained from corn or the like as a raw material. Polylactic acid-based resins have higher heat resistance and rigidity than other bioplastics, excellent transparency, and a high melting point. For this reason, polylactic acid-based resins have begun to be used as general consumer materials such as tableware, films and clothing, casings and parts for electronic devices, automobile interior materials, and the like.
しかし、ポリ乳酸系樹脂は結晶化速度が遅いという課題を有している。そのため、成形体の結晶化不足が生じ、耐熱性が低下しやすい。結晶化速度を上げるために、成形時に金型温度を高温にし、金型内での冷却保持時間を長くする方法が知られている。しかし、この方法では、成形サイクルが長くなってしまい、生産性が低下し、コストが増加する。また、成形時に発生する二酸化炭素排出量も増加してしまい、環境負荷が高まってしまう。 However, polylactic acid-based resins have a problem that the crystallization rate is slow. Therefore, insufficient crystallization of the molded product occurs, and the heat resistance tends to decrease. In order to increase the crystallization speed, a method is known in which the mold temperature is increased during molding and the cooling holding time in the mold is extended. However, in this method, the molding cycle becomes long, the productivity is lowered, and the cost is increased. In addition, the amount of carbon dioxide emitted during molding increases, and the environmental load increases.
ポリ乳酸系樹脂の結晶化速度を促進させるために、添加剤を加える手法が検討されている。例えば、特許文献１（特許第３４１００７５号公報）には、結晶核剤として、タルクを用いることが記載されている。また、特許文献２（特開２００３−８２２１２号公報）には、層状珪酸塩を用いることが記載されている。また、特許文献３（特開平１０−８７９７５号公報）には、アミド系化合物を用いることが記載されている。また、特許文献４（特開平１０−１５８３６９号公報）には、低分子成分として、ソルビトール誘導体を用いることが記載されている。また、特許文献５（特開２００７−３３２３４３号公報）には、透明核剤として、カルボン酸アミド、脂肪族アミン、脂肪族ウレタン、脂肪族カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも一種を用いることが記載されている。 In order to accelerate the crystallization rate of the polylactic acid resin, a method of adding an additive has been studied. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3410075) describes the use of talc as a crystal nucleating agent. Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-82212) describes using a layered silicate. Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-87975) describes the use of an amide compound. Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-158369) describes using a sorbitol derivative as a low molecular component. Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-332343) describes that at least one selected from carboxylic acid amides, aliphatic amines, aliphatic urethanes, and aliphatic carboxylic acid esters is used as the transparent nucleating agent. ing.
しかしながら、添加剤を加えた場合には、ポリ乳酸樹脂本来の剛性が低下してしまうことがあった。また、結晶化速度についても、依然として不十分であった。 However, when an additive is added, the inherent rigidity of the polylactic acid resin may be reduced. Further, the crystallization rate was still insufficient.
従って、本発明の目的は、剛性を低下させないで、結晶化速度を向上させることのできる、ポリ乳酸樹脂組成物及びその製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a polylactic acid resin composition and a method for producing the same, which can improve the crystallization speed without reducing the rigidity.
本発明に係るポリ乳酸樹脂組成物は、ポリ乳酸系樹脂成分と、そのポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進させる、酸アミド化合物成分と、脂肪酸グリセライド及び脂肪酸エステルの少なくとも一方を含む低分子有機化合物成分とを含む。その脂肪酸エステルは、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸ベヘニン、ミリスチン酸セチル、ラウリン酸ラウリル、ステアリン酸オクチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、及びラウリン酸ブチルからなる集合から選択される少なくとも一つの化合物である。 The polylactic acid resin composition according to the present invention comprises a polylactic acid resin component, an acid amide compound component that promotes crystallization of the polylactic acid resin, and at least one of fatty acid glyceride and fatty acid ester. And ingredients. The fatty acid ester is selected from the group consisting of stearyl stearate, behenine behenate, cetyl myristate, lauryl laurate, octyl stearate, octyl palmitate, isopropyl palmitate, isopropyl myristate, butyl stearate, and butyl laurate At least one compound.
本発明に係るポリ乳酸樹脂組成物の製造方法は、ポリ乳酸系樹脂成分を準備する工程と、そのポリ乳酸形樹脂成分に、ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進させる、酸アミド化合物成分を混合する工程と、ポリ乳酸系樹脂成分に、脂肪酸グリセライド及び脂肪酸エステルの少なくとも一方を含む低分子有機化合物成分を混合する工程とを具備する。その脂肪酸エステルは、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸ベヘニン、ミリスチン酸セチル、ラウリン酸ラウリル、ステアリン酸オクチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、及びラウリン酸ブチルからなる集合から選択される少なくとも一つの化合物である。 The method for producing a polylactic acid resin composition according to the present invention comprises a step of preparing a polylactic acid resin component, and an acid amide compound component that promotes crystallization of the polylactic acid resin in the polylactic acid resin component. And a step of mixing the polylactic acid resin component with a low molecular organic compound component containing at least one of fatty acid glyceride and fatty acid ester. The fatty acid ester is selected from the group consisting of stearyl stearate, behenine behenate, cetyl myristate, lauryl laurate, octyl stearate, octyl palmitate, isopropyl palmitate, isopropyl myristate, butyl stearate, and butyl laurate At least one compound.
本発明に係るポリ乳酸樹脂構造体は、上述のポリ乳酸樹脂組成物を準備する工程と、そのポリ乳酸樹脂組成物を成形する工程とを具備する。 The polylactic acid resin structure according to the present invention comprises a step of preparing the above-mentioned polylactic acid resin composition and a step of molding the polylactic acid resin composition.
本発明によれば、剛性を低下させないで、結晶化速度を向上させることのできる、ポリ乳酸樹脂組成物及びその製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polylactic acid resin composition and its manufacturing method which can improve a crystallization speed | rate without reducing rigidity are provided.
以下に、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
本実施形態に係るポリ乳酸樹脂組成物は、ポリ乳酸系樹脂成分（Ａ成分）と、酸アミド化合物成分（Ｂ成分）と、低分子有機化合物成分（Ｃ成分）とを含む混合物である。このポリ乳酸樹脂組成物は、熱可塑性樹脂として用いられる。すなわち、熱可塑性樹脂として成形されることにより、成形体（ポリ乳酸樹脂構造体）を生成する。その成形法としては、例えば、公知の射出成形、射出圧縮成形、及び圧縮成形法などの方法を用いることができる。 The polylactic acid resin composition according to this embodiment is a mixture containing a polylactic acid resin component (A component), an acid amide compound component (B component), and a low molecular organic compound component (C component). This polylactic acid resin composition is used as a thermoplastic resin. That is, a molded body (polylactic acid resin structure) is generated by being molded as a thermoplastic resin. As the molding method, for example, known injection molding, injection compression molding, and compression molding methods can be used.
（Ａ成分）；ポリ乳酸系樹脂成分
ポリ乳酸系樹脂成分は、ポリ乳酸を含んでいる。ここで、ポリ乳酸としては、乳酸のホモポリマーであってもよく、乳酸のコポリマーであってもよい。
(A component); Polylactic acid-type resin component The polylactic acid-type resin component contains polylactic acid. Here, the polylactic acid may be a homopolymer of lactic acid or a copolymer of lactic acid.
ポリ乳酸としては、例えばラクチドを開環重合させた樹脂や、Ｄ体、Ｌ体、及びラミセ体などの乳酸を直接重合したものを用いることができる。また、ポリ乳酸としては、熱、光、及び放射線などにより、架橋化された樹脂を用いることもできる。 As the polylactic acid, for example, a resin obtained by ring-opening polymerization of lactide, or a product obtained by directly polymerizing lactic acid such as D-form, L-form, and Lamise-form can be used. Moreover, as polylactic acid, the resin bridge | crosslinked by heat | fever, light, a radiation, etc. can also be used.
ポリ乳酸系樹脂成分の数平均分子量として、好ましくは、１００００以上、３０００００以下である。数平均分子量がこの範囲よりも小さいと、十分な機械的特性や熱的特性が得られない。また、この範囲よりも大きいと、成形時の樹脂の流動性が悪くなるため、成形性が低下する。 The number average molecular weight of the polylactic acid resin component is preferably 10,000 or more and 300,000 or less. If the number average molecular weight is smaller than this range, sufficient mechanical properties and thermal properties cannot be obtained. Moreover, since the fluidity | liquidity of resin at the time of shaping | molding will worsen when larger than this range, a moldability will fall.
また、ポリ乳酸系樹脂成分は、ポリ乳酸を主成分（含有率が５０質量％以上）としていれば、ポリ乳酸以外の樹脂を含んでいてもよい。そのポリ乳酸以外の樹脂としては、例えば、ポリ乳酸以外のバイオプラスチック、ポリカーボネート樹脂、石油系プラスチック（例示；ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）系樹脂）などが挙げられる。 Moreover, the polylactic acid-type resin component may contain resin other than polylactic acid, if polylactic acid is made into the main component (content rate is 50 mass% or more). Examples of the resin other than polylactic acid include bioplastics other than polylactic acid, polycarbonate resins, and petroleum-based plastics (eg, ABS (Acrylonitrile butadiene styrene) resin).
（Ｂ成分）；酸アミド化合物成分
酸アミド化合物は、ポリ乳酸系樹脂成分の結晶化を促進させるために加えられる。
(B component); Acid amide compound component An acid amide compound is added in order to promote crystallization of a polylactic acid-type resin component.
酸アミド成分としては、例えば、結晶性の脂肪族カルボン酸アミドを用いることができる。脂肪族カルボン酸アミドとしては、主鎖の炭素数が８以上４４以下である化合物が好ましい。また、その脂肪族カルボン酸アミドの分子量は、好ましくは２００以上１５００以下である。このような範囲（主鎖の炭素数８〜４４；分子量２００〜１５００）の脂肪族カルボン酸アミドは、植物性油脂や動物性油脂などの天然油脂から合成できるものが多く、安価であり、取り扱いも容易である。また、脂肪族カルボン酸アミドの分子量としては、天然油脂からの得やすさの観点から、３００以上１０００以下であることがより好ましい。 As the acid amide component, for example, crystalline aliphatic carboxylic acid amide can be used. As the aliphatic carboxylic acid amide, a compound having a main chain having 8 to 44 carbon atoms is preferable. The molecular weight of the aliphatic carboxylic acid amide is preferably 200 or more and 1500 or less. Aliphatic carboxylic acid amides having such a range (main chain carbon number of 8 to 44; molecular weight of 200 to 1500) can be synthesized from natural fats and oils such as vegetable oils and animal fats, and are inexpensive and handled. Is also easy. The molecular weight of the aliphatic carboxylic acid amide is more preferably 300 or more and 1000 or less from the viewpoint of easy availability from natural fats and oils.
その脂肪族カルボン酸アミドとして、より好ましくは、エチレンビス−１２−ヒドロキシステアリン酸アミドである。エチレンビス−１２−ヒドロキシステアリン酸アミドは、ポリ乳酸分子と、特異的に相互作用する。その相互作用により、ポリ乳酸系樹脂成分の結晶化を特異的に促進させることができる。 As the aliphatic carboxylic acid amide, ethylene bis-12-hydroxystearic acid amide is more preferable. Ethylene bis-12-hydroxystearic acid amide specifically interacts with polylactic acid molecules. Due to the interaction, crystallization of the polylactic acid resin component can be specifically promoted.
また、酸アミド成分としては、分子中に１つあるいは２つ以上の極性基が導入された化合物を用いることもできる。その極性基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、及びグリシジル基などに例示される酸素含有基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、及びイソシアネート基などに例示される窒素含有基、及びフッ素含有基などが挙げられる。このような極性基が導入されている場合、強化用の無機フィラーを含有させたときに、酸アミド化合物成分とフィラーとの間に相互作用が生じる。また、酸アミド化合物成分とポリ乳酸との間にも、水素結合などの物理化学的作用が生じる。酸アミド化合物成分がポリ乳酸系樹脂成分とフィラーの双方に対して相互作用することにより、フィラーによる機械的強度の向上作用を高めることができる。 As the acid amide component, a compound in which one or two or more polar groups are introduced into the molecule can also be used. Examples of the polar group include oxygen-containing groups exemplified by hydroxyl groups, carboxyl groups, and glycidyl groups, nitrogen-containing groups exemplified by amino groups, nitro groups, cyano groups, and isocyanate groups, and fluorine-containing groups. Etc. When such a polar group is introduced, when a reinforcing inorganic filler is contained, an interaction occurs between the acid amide compound component and the filler. Further, a physicochemical action such as hydrogen bonding occurs between the acid amide compound component and polylactic acid. When the acid amide compound component interacts with both the polylactic acid-based resin component and the filler, the effect of improving the mechanical strength by the filler can be enhanced.
酸アミド化合物成分の含有量は、ポリ乳酸系樹脂成分に対して０．５質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１質量％以上５質量％以下である。酸アミド化合物の含有量が０．５質量％よりも少ないと、結晶化促進の効果が十分に得られにくくなる。逆に、酸アミド化合物の含有量が１０質量％よりも多いと、酸アミド化合物同士が合一（凝集）し易くなり、酸アミド化合物がポリ乳酸系樹脂成分とマクロ的に相分離し易くなる。酸アミド化合物がポリ乳酸系樹脂成分と相分離した場合、成形後の機械的強度が低下する。また、成形後に得られる成形体の表面に酸アミド化合物が露出し易くなり、成形体の表面状態が不均一となり、外観不良や塗装不良が発生し易い。 The content of the acid amide compound component is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the polylactic acid resin component. When the content of the acid amide compound is less than 0.5% by mass, the effect of promoting crystallization is hardly obtained. On the contrary, when the content of the acid amide compound is more than 10% by mass, the acid amide compounds are easily united (aggregated), and the acid amide compound is easily macroscopically phase-separated from the polylactic acid resin component. . When the acid amide compound is phase-separated from the polylactic acid resin component, the mechanical strength after molding is lowered. In addition, the acid amide compound is easily exposed on the surface of the molded body obtained after molding, the surface state of the molded body becomes non-uniform, and poor appearance and poor coating are likely to occur.
（Ｃ成分）；低分子有機化合物成分
酸アミド化合物成分は、ポリ乳酸系樹脂成分中において凝集し易く、成形体の強度を低下させやすい。そこで、本実施形態では、酸アミド化合物成分の分散性を向上させるために、低分子有機化合物成分が添加されている。
(C component); low molecular organic compound component The acid amide compound component tends to aggregate in the polylactic acid-based resin component and tends to lower the strength of the molded article. Therefore, in this embodiment, a low molecular organic compound component is added to improve the dispersibility of the acid amide compound component.
本実施形態の低分子有機化合物成分としては、溶解度パラメータ（以下、Ｓｐ値）がポリ乳酸系樹脂成分及び酸アミド化合物の双方と比較的近く、且つ、ポリ乳酸系樹脂成分に対して立体障害がある程度大きい化合物が用いられる。 As the low molecular weight organic compound component of the present embodiment, the solubility parameter (hereinafter referred to as Sp value) is relatively close to both the polylactic acid resin component and the acid amide compound, and steric hindrance is present with respect to the polylactic acid resin component. Somewhat large compounds are used.
このような低分子有機化合物成分を用いると、溶解度パラメータによる効果により、低分子有機化合物成分がポリ乳酸系樹脂成分と相分離することが抑制される。しかし、立体障害の効果により、低分子有機化合物成分とポリ乳酸系樹脂成分とが完全に相溶することは抑制される。従って、ポリ乳酸系樹脂成分との相溶性が適当な度合いになる。その結果、低分子有機化合物成分は、適当なサイズ（粒径がサブミクロン以下）の微粒子状態で、微分散する。 When such a low molecular organic compound component is used, phase separation of the low molecular organic compound component from the polylactic acid resin component is suppressed due to the effect of the solubility parameter. However, due to the effect of steric hindrance, it is suppressed that the low molecular organic compound component and the polylactic acid resin component are completely compatible. Accordingly, the compatibility with the polylactic acid-based resin component becomes an appropriate level. As a result, the low molecular weight organic compound component is finely dispersed in a fine particle state having an appropriate size (particle size is submicron or less).
酸アミド化合物と微分酸した低分子有機化合物成分との間では、相互作用が生じる。この相互作用により、酸アミド化合物も微分散する。酸アミド化合物成分を添加した場合、ポリ乳酸系樹脂成分の結晶核の生成は、酸アミド化合物成分の粒子表面で起こると考えられる。酸アミド化合物が微分散することにより、系内における酸アミド化合物の表面積を増やすことができ、結晶核生成の場を著しく増加させることができる。 Interaction occurs between the acid amide compound and the low-molecular-weight organic compound component that is differentiated acid. Due to this interaction, the acid amide compound is also finely dispersed. When the acid amide compound component is added, it is considered that the formation of crystal nuclei of the polylactic acid resin component occurs on the particle surface of the acid amide compound component. By finely dispersing the acid amide compound, the surface area of the acid amide compound in the system can be increased, and the field of crystal nucleation can be significantly increased.
その上、低分子有機化合物が微分散することにより、成形体の強度を向上させることができる。仮に、低分子有機化合物とポリ乳酸系樹脂成分とが完全に相溶した場合には、ポリ乳酸分子の配向（結晶化）が阻害されるため、成形体の剛性や強度が低下してしまう。逆に、低分子有機化合物とポリ乳酸系樹脂成分とが完全に非相溶である場合には、低分子有機化合物がポリ乳酸系樹脂とマクロ的に相分離してしまう。マクロ的に相分離した場合には、その界面で応力集中が生じやすくなり、衝撃強度などの機械的特性が低下する。また、酸アミド化合物成分をポリ乳酸樹脂中に微分散させることができないため、ポリ乳酸の結晶化を促進させることができない。さらに、マクロ的に相分離した場合には、成形体の表面に低分子有機化合物成分が露出し、成形体の表面状態が不均一になってしまう。これに対して、本実施形態では、低分子有機化合物が微分散することにより、マクロ的な相分離を発生させずに、ポリ乳酸分子の結晶化（配向）の阻害をも抑制することができる。成形時に、流動性を有効に向上させることができ、ポリ乳酸の結晶の成長を促進させることができる。 In addition, the strength of the molded body can be improved by finely dispersing the low molecular weight organic compound. If the low molecular organic compound and the polylactic acid resin component are completely compatible, the orientation (crystallization) of the polylactic acid molecules is hindered, resulting in a decrease in rigidity and strength of the molded body. On the other hand, when the low molecular organic compound and the polylactic acid resin component are completely incompatible, the low molecular organic compound macroscopically separates from the polylactic acid resin. In the case of macroscopic phase separation, stress concentration tends to occur at the interface, and mechanical properties such as impact strength deteriorate. Further, since the acid amide compound component cannot be finely dispersed in the polylactic acid resin, crystallization of polylactic acid cannot be promoted. Furthermore, in the case of macroscopic phase separation, the low molecular organic compound component is exposed on the surface of the molded body, and the surface state of the molded body becomes non-uniform. In contrast, in the present embodiment, the low-molecular organic compound is finely dispersed, so that inhibition of crystallization (orientation) of polylactic acid molecules can be suppressed without causing macroscopic phase separation. . At the time of molding, the fluidity can be effectively improved and the growth of polylactic acid crystals can be promoted.
低分子有機化合物成分のＳｐ値に関しては、ポリ乳酸系樹脂成分及び酸アミド化合物の双方に対して、同等かそれ以下であることが好ましい。具体的には、低分子有機化合物成分とポリ乳酸系樹脂成分とのＳｐ値の差が、ポリ乳酸系樹脂成分のＳｐ値の３０％以内であることが好ましく、低分子有機化合物成分と酸アミド化合物成分とのＳｐ値の差も、酸アミド化合物成分のＳｐ値の３０％以内であることが好ましい。このような範囲のＳｐ値を有する低分子有機化合物成分を添加すれば、低分子有機化合物の分子構造の一部に反応活性を有する官能基が含まれていたとしても、ポリ乳酸系樹脂成分中でのマクロ的な相分離が抑制される。また、酸アミド化合物成分との相互作用が十分に働く。その結果、ポリ乳酸系樹脂成分中において、酸アミド化合物成分を十分に分散させることができる。 The Sp value of the low molecular weight organic compound component is preferably equal to or less than both the polylactic acid resin component and the acid amide compound. Specifically, the difference in Sp value between the low molecular organic compound component and the polylactic acid resin component is preferably within 30% of the Sp value of the polylactic acid resin component. The difference in Sp value from the compound component is also preferably within 30% of the Sp value of the acid amide compound component. If a low molecular organic compound component having an Sp value in such a range is added, even if a functional group having reactive activity is included in a part of the molecular structure of the low molecular organic compound, Macroscopic phase separation is suppressed. Moreover, the interaction with the acid amide compound component works sufficiently. As a result, the acid amide compound component can be sufficiently dispersed in the polylactic acid resin component.
尚、本実施形態で用いられるＳｐ値としては、汎用的に用いられる原子団寄与法（ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ）を用いて理論的に算出された値を適用することができる。具体的には、下記式（１）を用いて算出される値を用いることができる。 As the Sp value used in the present embodiment, a value theoretically calculated by using a group group contribution method that is used for general purposes can be applied. Specifically, a value calculated using the following formula (1) can be used.
（数式１）；δ＝（ΣＥｃｏｈｉ／ΣＶｍｉ）１／２
尚、数式１中において、δは溶解度パラメーター（Ｓｐ値）を表し、Ｅｃｏｈｉは各原子団のモル凝集エネルギーを表し、ＥＶｍｉは各原子団のモル体積を表す。また、数式１において用いられる各物性値としては、文献値（例えば、Ｄ．Ｗ．Ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ａｎｄ Ｐ．Ｊ．Ｈｏｆｔｙｚｅｒ、ＰＲＯＰＥＲＴＹ ＯＦ ＰＯＬＹＭＥＲＳ：ＴＨＥＩＲ ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＣＯＲＲＥＬＡＴＩＯＮ ＷＩＴＨ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ、Ｅｌｓｅｖｉｅｒ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１９７６に記載）の値を用いてもよく、実験値を用いてもよい。
(Formula 1); δ = (ΣEcohi / ΣVmi) 1/2
In Equation 1, δ represents a solubility parameter (Sp value), Ecohi represents the molar aggregation energy of each atomic group, and EVmi represents the molar volume of each atomic group. Moreover, as each physical property value used in Formula 1, literature values (for example, D.W.Van Krevelen and P.J. (Description) or experimental values may be used.
酸アミド化合物成分としてエチレンビス−１２−ヒドロキシステアリン酸アミドを用いた場合、上述のような溶解度パラメータ及び立体障害を有する低分子有機化合物成分として、具体的には、脂肪酸グリセライド及び脂肪酸エステルの少なくとも一方を含む化合物が用いられる。 When ethylenebis-12-hydroxystearic acid amide is used as the acid amide compound component, the low-molecular organic compound component having the solubility parameter and steric hindrance as described above is specifically at least one of fatty acid glyceride and fatty acid ester. A compound containing is used.
脂肪酸グリセライド又は脂肪酸エステルとしては、炭素数が８以上４４以下である化合物が好ましい。このような化合物は、既述の酸アミド化合物成分と同様に、植物性油脂や動物性油脂などの天然油脂から合成できるものが多く、取り扱いが容易である。また、安価で得られるという利点がある。合成の容易性及び取り扱いの容易性の観点から、脂肪酸グリセライド又は脂肪酸エステルとしては、分子量が１５０以上１５００以下である化合物が、より好ましい。また、同様に、合成の容易性及び取り扱いの容易性の観点から、脂肪酸グリセライド又は脂肪酸エステルとしては、融点が３０℃以上１７０℃以下である化合物が好ましい。尚、取り扱いが容易である観点から、脂肪酸グリセライド又は脂肪酸エステルとしては、分子量が１５０以上１０００以下である化合物が、より好ましい。 The fatty acid glyceride or fatty acid ester is preferably a compound having 8 to 44 carbon atoms. Many of these compounds can be synthesized from natural fats and oils such as vegetable oils and animal fats, as with the acid amide compound components described above, and are easy to handle. In addition, there is an advantage that it can be obtained at low cost. From the viewpoint of ease of synthesis and ease of handling, the fatty acid glyceride or fatty acid ester is more preferably a compound having a molecular weight of 150 or more and 1500 or less. Similarly, from the viewpoint of easy synthesis and easy handling, the fatty acid glyceride or fatty acid ester is preferably a compound having a melting point of 30 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. From the viewpoint of easy handling, the fatty acid glyceride or fatty acid ester is more preferably a compound having a molecular weight of 150 or more and 1000 or less.
より好ましい脂肪酸エステルとして、具体的には、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸ベヘニン、ミリスチン酸セチル、ラウリン酸ラウリル、ステアリン酸オクチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、及びラウリン酸ブチルからなる集合から選択される少なくとも一つの化合物が挙げられる。 More preferred fatty acid esters include stearyl stearate, behenine behenate, cetyl myristate, lauryl laurate, octyl stearate, octyl palmitate, isopropyl palmitate, isopropyl myristate, butyl stearate, and lauric acid And at least one compound selected from the group consisting of butyl.
また、脂肪酸グリセライドとしては、脂肪酸モノグリセライドがより好ましい。その脂肪酸モノグリセライドとして、特に好ましくは、ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド、ベヘニン酸モノグリセライド、パルミチン酸モノグリセライド、ミリスチン酸モノグリセライド、及びラウリン酸モノグリセライドからなる集合から選択される少なくとも一の化合物である。 As the fatty acid glyceride, fatty acid monoglyceride is more preferable. The fatty acid monoglyceride is particularly preferably at least one compound selected from the group consisting of stearic acid monoglyceride, oleic acid monoglyceride, behenic acid monoglyceride, palmitic acid monoglyceride, myristic acid monoglyceride, and lauric acid monoglyceride.
本実施形態における低分子有機化合物成分としては、脂肪酸アミド化合物を含んでいてもよい。脂肪酸アミド化合物も、脂肪酸モノグリセライド及び脂肪酸エステルと同様に、Ｓｐ値がポリ乳酸系樹脂成分及び酸アミド化合物の双方と比較的近く、且つ、ポリ乳酸系樹脂成分に対して立体障害がある程度大きい。従って、成形体の強度を損なわずに、ポリ乳酸系樹脂成分の結晶化を促進させることができる。 The low molecular organic compound component in the present embodiment may include a fatty acid amide compound. The fatty acid amide compound, like the fatty acid monoglyceride and the fatty acid ester, has an Sp value that is relatively close to both the polylactic acid resin component and the acid amide compound, and has a certain degree of steric hindrance to the polylactic acid resin component. Therefore, crystallization of the polylactic acid resin component can be promoted without impairing the strength of the molded body.
上述の脂肪酸アミド化合物としては、合成の容易性及び取り扱いの容易性の観点から、炭素数が８以上４４以下である化合物が好ましい。また、同様な観点から、分子量が１５０以上１５００以下である化合物、及び融点が３０℃以上１７０℃以下である化合物が、より好ましい。また、取り扱いが容易である観点から、分子量が１５０以上１０００以下である化合物が、より好ましい。 As the above-mentioned fatty acid amide compound, a compound having 8 to 44 carbon atoms is preferable from the viewpoint of ease of synthesis and ease of handling. From the same viewpoint, a compound having a molecular weight of 150 or more and 1500 or less and a compound having a melting point of 30 ° C. or more and 170 ° C. or less are more preferable. From the viewpoint of easy handling, a compound having a molecular weight of 150 or more and 1000 or less is more preferable.
好ましい脂肪酸アミド化合物として、具体的には、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘニン酸アミド、Ｎ−オレイルパルミチン酸アミド、Ｎ−オレイルオレイン酸アミド、Ｎ−オレイルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルエルカ酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、オレイン酸パルミトアミド、エチレンビスベヘン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、及びｐ−キシリレンビスステアリン酸アミドからなる集合から選ばれる少なくとも一の化合物が挙げられる。 Specific examples of preferred fatty acid amide compounds include lauric acid amide, palmitic acid amide, oleic acid amide, stearic acid amide, erucic acid amide, behenic acid amide, N-oleyl palmitic acid amide, N-oleyl oleic acid amide, N -Oleyl stearic acid amide, N-stearyl oleic acid amide, N-stearyl stearic acid amide, N-stearyl erucic acid amide, methylene bis stearic acid amide, ethylene bis lauric acid amide, ethylene bis capric acid amide, ethylene bis oleic acid amide Ethylene bis stearamide, ethylene bis erucamide, oleic palmitoamide, ethylene bis behenamide, ethylene bis isostearamide, butylene bis stearamide, and p-xylile At least one compound may be mentioned are selected from the group consisting of Bisusutearin acid amide.
また、取り扱いが容易である観点から、脂肪酸アミド化合物として、より好ましくは、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、及びベヘニン酸アミドからなる集合から選択される少なくとも一の脂肪酸モノアミド、及び、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、及びブチレンビスステアリン酸アミドからなる集合から選択される少なくとも一つの脂肪酸ビスアミド、を用いることができる。 Further, from the viewpoint of easy handling, the fatty acid amide compound is more preferably selected from the group consisting of lauric acid amide, palmitic acid amide, oleic acid amide, stearic acid amide, erucic acid amide, and behenic acid amide. At least one fatty acid monoamide, and methylene bis stearamide, ethylene bis laurate, ethylene bis capric amide, ethylene bis stearamide, ethylene bis erucamide, ethylene bis behenamide, ethylene bisisostearic amide, And at least one fatty acid bisamide selected from the group consisting of butylene bis stearamide.
本実施形態に係る低分子有機化合物成分としては、分子中に１つ以上の極性基が導入された化合物を用いることが好ましい。極性基が導入されることにより、成形体の強度を高めるための無機フィラーを添加したときに、そのフィラーと低分子有機化合物成分との間に相互作用が生じる。また、低分子有機化合物成分とポリ乳酸系樹脂成分との間に、水素結合などの物理化学的作用が発生する。そのため、フィラーによる機械的強度の向上効果を高めることができる。また、低分子有機化合物成分に導入される極性基として、具体的には、水酸基、カルボキシル基、及びグリシジル基などの酸素含有基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、及びイソシアネート基などの窒素含有基、及びフッ素含有基などが挙げられる。 As the low molecular weight organic compound component according to this embodiment, it is preferable to use a compound in which one or more polar groups are introduced into the molecule. By introducing a polar group, when an inorganic filler for increasing the strength of the molded body is added, an interaction occurs between the filler and the low molecular organic compound component. In addition, a physicochemical action such as a hydrogen bond occurs between the low molecular organic compound component and the polylactic acid resin component. Therefore, the improvement effect of the mechanical strength by a filler can be heightened. Specific examples of polar groups introduced into low molecular organic compound components include oxygen-containing groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, and glycidyl groups, and nitrogen groups such as amino groups, nitro groups, cyano groups, and isocyanate groups. Groups, fluorine-containing groups, and the like.
本実施形態における低分子有機化合物成分の含有量は、好ましくは、ポリ乳酸系樹脂成分に対して０．５質量％以上２０質量％以下であり、より好ましくは、総量に対して１質量％以上１０質量％以下である。低分子有機化合物の含有量が０．５質量％よりも少ないと、酸アミド化合物成分を十分に分散させることができなくなる。また、強化用のフィラーを添加した場合には、フィラーとの相互作用により得られる効果が少なくなってしまう。逆に、低分子有機化合物成分の含有量が２０質量％よりも多いと、微分散した低分子有機化合物成分同士の合一が生じ易くなる。これによって、低分子有機化合物成分の連続相が形成され、マクロ相分離が発生し、成形後の機械的強度が低下する。さらに、生形体の表面に合一した低分子有機化合物成分が露出し易くなり、表面状態が不均一となり、外観不良や塗装不良が発生し易くなる。 The content of the low molecular weight organic compound component in the present embodiment is preferably 0.5% by mass or more and 20% by mass or less, more preferably 1% by mass or more based on the total amount with respect to the polylactic acid resin component. It is 10 mass% or less. When the content of the low molecular organic compound is less than 0.5% by mass, the acid amide compound component cannot be sufficiently dispersed. In addition, when a reinforcing filler is added, the effect obtained by interaction with the filler is reduced. On the other hand, when the content of the low molecular organic compound component is more than 20% by mass, coalescence between the finely dispersed low molecular organic compound components tends to occur. As a result, a continuous phase of low molecular organic compound components is formed, macrophase separation occurs, and the mechanical strength after molding decreases. Furthermore, the low molecular organic compound component united with the surface of the green body is easily exposed, the surface state becomes non-uniform, and the appearance defect and the coating defect are liable to occur.
本実施形態に係るポリ乳酸樹脂組成物には、必要に応じて、様々な他の添加剤を加えることができる。 Various other additives can be added to the polylactic acid resin composition according to the present embodiment as necessary.
例えば、必要に応じて、成形体の強度を高めるために、フィラーを添加することができる。そのフィラーとしては、例えば、炭素繊維、有機繊維、及び天然繊維などの繊維状フィラー、タルク、モンモリロナイト、及び窒化ホウ素に例示される層状フィラー、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウムに例示される粒状フィラーなどを用いることができる。フィラーを添加することにより、成形体の機械的特性を向上させることができる。また、難燃性や熱伝導性などの特性を付与することができる。本実施形態では、フィラーが酸アミド化合物及び低分子有機化合物成分と相互作用するため、フィラーが分散しやすく、界面強度が向上しやすい。従って、フィラーによる作用をより一層を向上させることができる。 For example, a filler can be added as needed to increase the strength of the molded body. Examples of the filler include fibrous fillers such as carbon fibers, organic fibers, and natural fibers, layered fillers exemplified by talc, montmorillonite, and boron nitride, silica, alumina, zinc oxide, aluminum nitride, silicon nitride, carbonized carbon Particulate fillers exemplified by silicon, aluminum hydroxide, and magnesium hydroxide can be used. By adding the filler, the mechanical properties of the molded body can be improved. Moreover, characteristics, such as a flame retardance and heat conductivity, can be provided. In the present embodiment, since the filler interacts with the acid amide compound and the low molecular organic compound component, the filler is easily dispersed and the interface strength is easily improved. Therefore, the effect | action by a filler can be improved further.
上述のフィラーのうち、炭素繊維は他のフィラーに比べて密度が小さく、機械的強度が高く、ポリ乳酸の耐熱性や機械的強度を向上させるのに好適である。また、成形体が、電子材料の筐体などの熱伝導性が求められる材料として使用される場合には、炭素繊維として、異方性（メソフェーズ）ピッチ系炭素繊維や、カーボンナノチューブなどの気相法により作製された炭素繊維を用いることが特に好ましい。このような炭素繊維は、構造中の結晶欠陥が少なく、繊維軸方向の熱伝導率が金属並みに高いため、熱伝導性を付与するにあたり、好適である。 Among the fillers described above, carbon fibers have a lower density and higher mechanical strength than other fillers, and are suitable for improving the heat resistance and mechanical strength of polylactic acid. In addition, when the molded body is used as a material that requires thermal conductivity, such as a casing of an electronic material, the carbon fiber may be an anisotropic (mesophase) pitch-based carbon fiber or a gas phase such as a carbon nanotube. It is particularly preferable to use carbon fibers produced by the method. Such a carbon fiber has few crystal defects in the structure and has a thermal conductivity in the fiber axis direction that is as high as that of a metal, and thus is suitable for imparting thermal conductivity.
フィラーとして炭素繊維を用いる場合、その数平均繊維長は、０．１ｍｍ〜２０ｍｍであることが好ましい。このような数平均繊維長の炭素繊維は、樹脂中で互いに接触しやすく、熱伝導性を向上させる。数平均繊維長が０．１ｍｍよりも小さいと、樹脂中への高充填が可能になるという利点がある一方で、凝集しやすくなる。そのため、樹脂中での分散性が不十分となる傾向にある。また、嵩密度が小さいために浮遊しやすくなり、取り扱いが難しくなる。逆に、数平均繊維長が２０ｍｍよりも長くなると、繊維同士が絡み合い、樹脂との混合や成形が困難になりやすい。 When carbon fiber is used as the filler, the number average fiber length is preferably 0.1 mm to 20 mm. Such carbon fibers having a number average fiber length are easy to contact with each other in the resin and improve the thermal conductivity. When the number average fiber length is less than 0.1 mm, there is an advantage that high filling into the resin is possible, but aggregation tends to occur. Therefore, the dispersibility in the resin tends to be insufficient. Moreover, since the bulk density is small, it becomes easy to float and handling becomes difficult. On the contrary, when the number average fiber length is longer than 20 mm, the fibers are entangled with each other, and mixing and molding with the resin are likely to be difficult.
ポリ乳酸樹脂組成物におけるフィラーの含有量は、ポリ乳酸系樹脂成分に対して、５〜３０質量％であることが好ましい。５質量％より少ないと、フィラーによる成形体の強度向上効果が十分に得にくくなる。一方、３０質量％よりも覆いと、樹脂中での分散性が不十分となる傾向にある。 The content of the filler in the polylactic acid resin composition is preferably 5 to 30% by mass with respect to the polylactic acid resin component. When the amount is less than 5% by mass, the effect of improving the strength of the molded body by the filler is hardly obtained. On the other hand, if it covers more than 30% by mass, the dispersibility in the resin tends to be insufficient.
本実施形態に係るポリ乳酸樹脂組成物には、フィラー以外にも、種々の添加剤を混合することができる。そのような添加剤として、例えば、補強剤、難燃剤、発泡剤、劣化防止剤、結晶核剤、着色剤、酸化防止剤、耐熱性向上剤、耐光剤、加工安定剤、抗菌剤、防かび剤、及び可塑剤などが挙げられる。その難燃剤としては、例えば、メラミン及びイソシアヌル酸化合物などの窒素系難燃剤、リン酸化合物などのリン系難燃剤などが挙げられる。また、その結晶核剤としては、種々の無機系あるいは有機系化合物が挙げられる。また、その着色剤としては、酸化チタンなどが例示される。また、その安定剤としては、ラジカルトラップ剤、酸化防止剤、及び加水分解抑制剤などがあげられる。また、その抗菌剤としては、例えば、銀イオンを含む材料が挙げられる。 In addition to the filler, various additives can be mixed in the polylactic acid resin composition according to the present embodiment. Examples of such additives include reinforcing agents, flame retardants, foaming agents, deterioration inhibitors, crystal nucleating agents, colorants, antioxidants, heat resistance improvers, light resistance agents, processing stabilizers, antibacterial agents, and fungicides. And a plasticizer. Examples of the flame retardant include nitrogen-based flame retardants such as melamine and isocyanuric acid compounds, and phosphorus-based flame retardants such as phosphoric acid compounds. Examples of the crystal nucleating agent include various inorganic or organic compounds. Examples of the colorant include titanium oxide. Examples of the stabilizer include a radical trap agent, an antioxidant, and a hydrolysis inhibitor. Examples of the antibacterial agent include materials containing silver ions.
本実施形態に係るポリ乳酸樹脂組成物は、既述の（Ａ）ポリ乳酸系樹脂成分、（Ｂ）酸アミド化合物成分、及び（Ｃ）低分子有機化合物成分を、必要に応じてフィラーなどの添加剤と共に混合することにより、得られる。ここで、混合の方法としては特に制限はなく、ハンドミキシング、タンブラーミキサー、リボンブレンダー、単軸又は多軸混合押出機、及びロール等を用いた溶融混合方法などを用いることができる。また、熱伝導性を高める目的で繊維状フィラーを加えた場合には、タンブラーミキサー、リボンブレンダー、及び単軸押出機などの比較的混合力が弱い混合方法を用いることが好ましい。比較的混合力が弱い混合方法を用いることにより、繊維状フィラーの破断や粉砕が抑制され、繊維状フィラーが有する本来の繊維軸方向の高熱伝導性を、成形体に反映させやすくなる。 The polylactic acid resin composition according to the present embodiment comprises (A) a polylactic acid resin component, (B) an acid amide compound component, and (C) a low molecular organic compound component as described above, such as a filler. It is obtained by mixing with additives. Here, the mixing method is not particularly limited, and a hand mixing, a tumbler mixer, a ribbon blender, a single or multi-screw mixing extruder, a melt mixing method using a roll or the like can be used. In addition, when a fibrous filler is added for the purpose of increasing thermal conductivity, it is preferable to use a mixing method having a relatively weak mixing force such as a tumbler mixer, a ribbon blender, and a single screw extruder. By using a mixing method having a relatively weak mixing force, breakage and pulverization of the fibrous filler are suppressed, and the original high thermal conductivity in the fiber axis direction of the fibrous filler can be easily reflected in the molded body.
本実施形態に係るポリ乳酸樹脂組成物を成形し、成形体を得る際の成形方法としては、特に制限はない。その成形方法としては、公知の射出成形、射出圧縮成形、及び圧縮成形法などの、通常の熱可塑性樹脂の成形に用いられる方法を適用することができる。これらの成形方法を用いて成形を行う際の溶融混合時や成形時における温度については、母材となる樹脂（ポリ乳酸系樹脂成分）の融点以上で、かつ、それぞれの成分が劣化しない範囲とすることが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular as a shaping | molding method at the time of shape | molding the polylactic acid resin composition which concerns on this embodiment, and obtaining a molded object. As the molding method, a method used for molding a normal thermoplastic resin, such as known injection molding, injection compression molding, and compression molding, can be applied. With respect to the temperature at the time of melt mixing or molding at the time of molding using these molding methods, the melting point of the resin (polylactic acid resin component) as a base material is not lower than the melting point and the respective components are not deteriorated. It is preferable to do.
（実施例）
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
ポリ乳酸樹脂（ユニチカ製 ＴＥ−４０００、数平均分子量１２００００、融点１７０℃）を準備した。また、下記表１に示される酸アミド化合物（ＥＢＨＳＡ）を準備した。ＥＢＨＳＡは、分子量が６２４、融点が１４２℃、Ｓｐ値が２１．４である。 A polylactic acid resin (TE-4000 manufactured by Unitika, number average molecular weight 120,000, melting point 170 ° C.) was prepared. Moreover, the acid amide compound (EBHSA) shown in the following Table 1 was prepared. EBHSA has a molecular weight of 624, a melting point of 142 ° C., and an Sp value of 21.4.
また、下記表２で示される７種類の低分子有機化合物（Ａ〜Ｇ）を用意した。表２には、各低分子有機化合物の化合物名、分子量、融点、及びＳｐ値が示されている。 Moreover, seven types of low molecular organic compounds (A to G) shown in Table 2 below were prepared. Table 2 shows the compound name, molecular weight, melting point, and Sp value of each low-molecular organic compound.
次に、総量が１００質量部となるように、下記表３で示されるような組成で、アミド化合物及び低分子有機化合物を溶融混合（２００℃）し、その後冷却した。これにより、実施例１乃至７のポリ乳酸系樹脂組成物が、非晶状態で得られた。尚、実施例６及び７には、フィラー剤として、炭素繊維を添加した。 Next, the amide compound and the low molecular weight organic compound were melt-mixed (200 ° C.) with the composition shown in Table 3 below so that the total amount was 100 parts by mass, and then cooled. Thereby, the polylactic acid-type resin compositions of Examples 1 to 7 were obtained in an amorphous state. In Examples 6 and 7, carbon fiber was added as a filler agent.
また、表３に示されるように、比較例１として、ポリ乳酸系樹脂成分だけのものを用意した。また、比較例２として、ポリ乳酸系樹脂成分に、酸アミド化合物を３質量部加えた組成物を用意した。また、比較例３として、ポリ乳酸系樹脂成分に、低分子化合物を５質量部加えた組成物を用意した。 As shown in Table 3, as Comparative Example 1, only a polylactic acid resin component was prepared. Further, as Comparative Example 2, a composition in which 3 parts by mass of an acid amide compound was added to a polylactic acid resin component was prepared. Further, as Comparative Example 3, a composition in which 5 parts by mass of a low molecular compound was added to a polylactic acid resin component was prepared.
得られた実施例１乃至７及び比較例１乃至３の組成物のそれぞれについて、一部を採取し、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）装置（セイコーインスツルメント社製、ＥＸＳＴＥＲ６２００）により、結晶化速度を測定した。測定条件としては、室温から２００℃まで２０℃／分で昇温した。昇温後、溶融状態を維持したまま、５分間保持した。その後、１０５℃まで３０℃／分で冷却した。その後、ポリ乳酸の結晶化ピーク（発熱ピーク）が確認できるまで、試料を保持した。この結晶化ピークの温度（Ｔｃ）が高いほど、又は、結晶化ピークの出現時間（ｔｃ；冷却開始時を基準する）が短いほど、ポリ乳酸系樹脂成分の結晶化が促進されているといえる。 A part of each of the obtained compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 was sampled, and the crystallization rate was measured with a DSC (Differential Scanning Calorimetry) apparatus (manufactured by Seiko Instruments Inc., EXSTER 6200). Was measured. As measurement conditions, the temperature was increased from room temperature to 200 ° C. at 20 ° C./min. After raising the temperature, the molten state was maintained for 5 minutes. Thereafter, it was cooled to 105 ° C. at 30 ° C./min. Thereafter, the sample was held until the crystallization peak (exothermic peak) of polylactic acid could be confirmed. It can be said that the crystallization of the polylactic acid-based resin component is promoted as the temperature (Tc) of the crystallization peak is higher or the appearance time (tc; based on the start of cooling) of the crystallization peak is shorter. .
表３には、実施例１乃至７、及び比較例１乃至３のそれぞれについて、Ｔｃ及びｔｃの結果が示されている。実施例１乃至７のポリ乳酸樹脂組成物は、いずれも、ポリ乳酸のみ（比較例１）と比較して、結晶化ピークでの温度（Ｔｃ）が高く、結晶化ピークの出現時間（ｔｃ）が短い。すなわち、結晶化が促進されたことが確認された。実施例１乃至７のいずれも、比較例２及び３と比較して、Ｔｃが高く、ｔｃが短かった。すなわち、比較例２及び３の組成物よりも、結晶化が促進されたことが確認された。 Table 3 shows the results of Tc and tc for Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, respectively. In each of the polylactic acid resin compositions of Examples 1 to 7, the temperature (Tc) at the crystallization peak was higher than the polylactic acid alone (Comparative Example 1), and the appearance time (tc) of the crystallization peak. Is short. That is, it was confirmed that crystallization was promoted. All of Examples 1 to 7 had higher Tc and shorter tc than Comparative Examples 2 and 3. That is, it was confirmed that crystallization was promoted more than the compositions of Comparative Examples 2 and 3.
本発明のポリ乳酸樹脂用組成物は、射出成形法、プレス成形法、フィルム成形法、ブロー成形法、及び発泡成形法などの方法により、日用品用途、医療用途、衣料用途、包装用途、電気・電子機器用途、建材用途、自動車部品用途、及び玩具用途などの成形体全般に亘って利用することができる。 The composition for polylactic acid resin of the present invention can be used for daily necessities, medical applications, clothing applications, packaging applications, electrical applications, by methods such as injection molding, press molding, film molding, blow molding, and foam molding. It can be used over a wide range of molded products such as electronic equipment applications, building material applications, automobile parts applications, and toy applications.
Claims (21)
酸アミド化合物成分と、
脂肪酸グリセライド及び脂肪酸エステルの少なくとも一方を含む、低分子有機化合物成分と、
を含み、
前記脂肪酸エステルは、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸ベヘニン、ミリスチン酸セチル、ラウリン酸ラウリル、ステアリン酸オクチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、及びラウリン酸ブチルからなる集合から選択される少なくとも一つの化合物である
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin component;
An acid amide compound component;
A low molecular organic compound component comprising at least one of fatty acid glyceride and fatty acid ester;
Including
The fatty acid ester is selected from the group consisting of stearyl stearate, behenine behenate, cetyl myristate, lauryl laurate, octyl stearate, octyl palmitate, isopropyl palmitate, isopropyl myristate, butyl stearate, and butyl laurate A polylactic acid resin composition, which is at least one compound.
前記酸アミド化合物成分は、エチレンビス−１２−ヒドロキシステアリルアミドを含んでいる
ポリ乳酸樹脂組成物。 The polylactic acid resin composition according to claim 1,
The acid amide compound component is a polylactic acid resin composition containing ethylenebis-12-hydroxystearylamide.
前記低分子有機化合物成分は、炭素数が８以上４４以下である化合物である
ポリ乳酸樹脂組成物。 The polylactic acid resin composition according to claim 1 or 2,
The polylactic acid resin composition, wherein the low molecular organic compound component is a compound having 8 to 44 carbon atoms.
前記低分子有機化合物成分は、分子量が１５０〜１０００である化合物である
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 3,
The low molecular organic compound component is a polylactic acid resin composition which is a compound having a molecular weight of 150 to 1,000.
前記低分子有機化合物成分は、融点が３０〜１７０℃である化合物である
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 4,
The polylactic acid resin composition, wherein the low molecular organic compound component is a compound having a melting point of 30 to 170 ° C.
前記脂肪酸グリセライドは、ステアリン酸モノグリセライド、オレイン酸モノグリセライド、ベヘニン酸モノグリセライド、パルミチン酸モノグリセライド、ミリスチン酸モノグリセライド、及びラウリン酸モノグリセライドからなる集合から選択される少なくとも一の脂肪酸モノグリセライドを含んでいる
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 5,
The fatty acid glyceride is a polylactic acid resin composition containing at least one fatty acid monoglyceride selected from the group consisting of stearic acid monoglyceride, oleic acid monoglyceride, behenic acid monoglyceride, palmitic acid monoglyceride, myristic acid monoglyceride, and lauric acid monoglyceride .
前記低分子有機化合物成分は、更に、脂肪酸モノアミドを含んでいる
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 6,
The low molecular organic compound component is a polylactic acid resin composition further containing a fatty acid monoamide.
前記脂肪酸モノアミドは、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、及びベヘニン酸アミドからなる集合から選択される少なくとも一の化合物である
ポリ乳酸樹脂組成物。 The polylactic acid resin composition according to claim 7,
The polylactic acid resin composition, wherein the fatty acid monoamide is at least one compound selected from the group consisting of lauric acid amide, palmitic acid amide, oleic acid amide, stearic acid amide, erucic acid amide, and behenic acid amide.
前記低分子有機化合物成分は、更に、脂肪酸ビスアミドを含んでいる
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 8,
The low molecular organic compound component is a polylactic acid resin composition further containing a fatty acid bisamide.
前記脂肪酸ビスアミドは、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、及びブチレンビスステアリン酸アミドからなる集合から選択される少なくとも一つの化合物である
ポリ乳酸樹脂組成物。 The polylactic acid resin composition according to claim 9,
The fatty acid bisamides include methylene bis stearic acid amide, ethylene bis lauric acid amide, ethylene bis capric acid amide, ethylene bis stearic acid amide, ethylene biserucic acid amide, ethylene bisbehenic acid amide, ethylene bisisostearic acid amide, and butylene bisamide. A polylactic acid resin composition, which is at least one compound selected from the group consisting of stearamides.
前記エチレンビス−１２−ヒドロキシステアリルアミドの含有量は、前記ポリ乳酸系樹脂成分に対して１〜５質量％である
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 10,
Content of the said ethylenebis-12-hydroxystearylamide is a polylactic acid resin composition which is 1-5 mass% with respect to the said polylactic acid-type resin component.
前記低分子有機化合物成分の含有量は、前記ポリ乳酸系樹脂成分に対して１〜１０質量％である
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 11,
Content of the said low molecular weight organic compound component is a polylactic acid resin composition which is 1-10 mass% with respect to the said polylactic acid-type resin component.
更に、
フィラー成分を含む
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 12,
Furthermore,
A polylactic acid resin composition containing a filler component.
前記フィラー成分は、繊維状フィラーを含んでいる
ポリ乳酸樹脂組成物。 The polylactic acid resin composition according to claim 13,
The filler component is a polylactic acid resin composition containing a fibrous filler.
前記繊維状フィラーは、数平均繊維長が１〜２０ｍｍである
ポリ乳酸樹脂組成物。 The polylactic acid resin composition according to claim 14,
The fibrous filler is a polylactic acid resin composition having a number average fiber length of 1 to 20 mm.
前記繊維状フィラーは、メソフェーズピッチ系炭素繊維を含んでいる
ポリ乳酸樹脂組成物。 The polylactic acid resin composition according to claim 14 or 15,
The fibrous filler is a polylactic acid resin composition containing mesophase pitch-based carbon fibers.
前記繊維状フィラーは、カーボンナノチューブを含んでいる
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 14 to 16,
The fibrous filler is a polylactic acid resin composition containing carbon nanotubes.
前記フィラー成分の含有量は、前記ポリ乳酸系樹脂成分に対して５〜３０質量％である
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 13 to 17,
Content of the said filler component is a polylactic acid resin composition which is 5-30 mass% with respect to the said polylactic acid-type resin component.
前記ポリ乳酸系樹脂成分は、数平均分子量が１００００以上３０００００以下である
ポリ乳酸樹脂組成物。 A polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 18,
The polylactic acid resin component is a polylactic acid resin composition having a number average molecular weight of 10,000 to 300,000.
前記ポリ乳酸形樹脂成分に、前記ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進させる、酸アミド化合物成分を混合する工程と、
前記ポリ乳酸系樹脂成分に、脂肪酸グリセライド及び脂肪酸エステルの少なくとも一方を含む低分子有機化合物成分を混合する工程と、
を具備し、
前記脂肪酸エステルは、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸ベヘニン、ミリスチン酸セチル、ラウリン酸ラウリル、ステアリン酸オクチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、及びラウリン酸ブチルからなる集合から選択される少なくとも一つの化合物である
ポリ乳酸樹脂組成物の製造方法。 Preparing a polylactic acid resin component;
Mixing an acid amide compound component that promotes crystallization of the polylactic acid resin into the polylactic acid-type resin component;
Mixing the low molecular weight organic compound component containing at least one of fatty acid glyceride and fatty acid ester with the polylactic acid resin component;
Comprising
The fatty acid ester is selected from the group consisting of stearyl stearate, behenine behenate, cetyl myristate, lauryl laurate, octyl stearate, octyl palmitate, isopropyl palmitate, isopropyl myristate, butyl stearate, and butyl laurate A method for producing a polylactic acid resin composition, which is at least one compound to be produced.
前記ポリ乳酸樹脂組成物を成形する工程と、
を具備する
ポリ乳酸樹脂構造体の製造方法。 Preparing a polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 19,
Molding the polylactic acid resin composition;
A process for producing a polylactic acid resin structure comprising:
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