JP4547964B2 - ポリ乳酸成形体用の結晶核剤、これを用いたポリ乳酸成形体の製造方法及びポリ乳酸成形体 - Google Patents
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先ず、本発明に係る結晶核剤について説明する。本発明に係る結晶核剤は、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを主成分とし、ポリ乳酸系樹脂に添加されて当該ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進するものである。ここで、ステレオコンプレックスとは、化学組成は同じだが立体構造の規則性が異なる高分子間で形成される会合体として定義される。したがって、本発明において、ポリ乳酸ステレオコンプレックスは、化学組成は同じだが立体構造の規則性が異なるポリ乳酸間で形成される会合体を意味する。例えば、ポリ乳酸ステレオコンプレックスは、ポリ-L-乳酸(以下、PLLAと称する)とポリ-D-乳酸(以下、PDLAと称する)との重量比が1:9〜9:1であることが好ましく、2:8〜8:2であることがより好ましく、4:6〜6:4であることが最も好ましい。
PLLAとPDLAを等量で、ポリ-L-乳酸とポリ-D-乳酸の合計重量に対して200倍のクロロホルムに溶解させた。本実施例では、PLLAはトヨタ自動車株式会社製、商品名「PLA #5000」を使用し、PDLAはPurac社製のポリ-D-乳酸を使用した。
本実施例では、実施例1で作製したポリ乳酸ステレオコンプレックスを結晶核剤として使用し、この結晶核剤を含むポリ乳酸ペレットを作製した。具体的には、ポリ-L-乳酸(トヨタ自動車製商品名PLA#5403)100重量部に実施例1で作製したポリ乳酸ステレオコンプレックス(粒径5μm)1重量部をドライブレンドし、200℃の二軸混練押出機にて平均4分間溶融混合した。そして、溶融混合した後、樹脂を二軸混練押出機の口金よりストランド状に押出し、水冷後、切断し、結晶核剤を含むポリ乳酸系のペレットを得た。
本実施例では、実施例1で作製したポリ乳酸ステレオコンプレックスの代わりに、平均粒径75μmのポリ乳酸ステレオコンプレックス(東邦化学社製)を使用した以外は、実施例2と同様にポリ乳酸系のペレットを作製した。得られたポリ乳酸系のペレットのDSCを、実施例2と同様に測定した結果、結晶化ピーク温度は97.6℃、結晶化開始温度は107.6℃、結晶化終了温度は84.3℃、結晶化熱量は28.1J/gであった。2ndScanの昇温過程での結晶化ピークは観測されなかった。
本実施例では、実施例1で作製したポリ乳酸ステレオコンプレックスの代わりに、平均粒径300μmのポリ乳酸ステレオコンプレックス(東邦化学社製)を使用した以外は、実施例2と同様にポリ乳酸系のペレットを作製した。得られたポリ乳酸系のペレットのDSCを、実施例2と同様に測定した結果、結晶化ピーク温度は99.3℃、結晶化開始温度は109.3℃、結晶化終了温度は85.5℃、結晶化熱量は26.2J/gであった。2ndScanの昇温過程での結晶化ピークは観測されなかった。
本比較例では、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを添加しない以外は、実施例2と同様にポリ乳酸系のペレットを作製した。得られたポリ乳酸系のペレットのDSCを、実施例2と同様に測定した結果、結晶化ピーク温度は94.4℃、結晶化開始温度は107.2℃、結晶化終了温度は79.3℃、結晶化熱量は22.6J/gであった。2ndScanの昇温過程での結晶化ピーク温度は90.7℃で、結晶化熱量は1.3J/gであった。2ndScanの昇温過程での結晶化ピークは観測されなかった。
上述した実施例2〜比較例1で測定したポリ乳酸系のペレットにおけるDSCを下記の表にまとめた。
Claims (7)
- ポリ乳酸ステレオコンプレックスを主成分とする、結晶核剤。
- ポリ-L-乳酸とポリ-D-乳酸とを溶解させた溶液を、ポリ-L-乳酸とポリ-D-乳酸とを溶解させない溶媒中へ滴下することによって製造されることを特徴とする請求項1記載の結晶核剤。
- 上記溶液は、ポリ-L-乳酸とポリ-D-乳酸とを1:9〜9:1の重量比で混合したものであることを特徴とする請求項2記載の結晶核剤。
- 平均粒子径が500μm以下であることを特徴とする請求項1記載の結晶核剤。
- 請求項1乃至4いずれか一項記載の結晶核剤とポリ-L-乳酸及び/又はポリ-D-乳酸とをポリ乳酸ステレオコンプレックスの融点以下で混練して作製したペレットを、ポリ乳酸ステレオコンプレックスの融点以下に維持する工程と、
その後、当該ペレットに含まれるポリ-L-乳酸及び/又はポリ-D-乳酸のガラス転移温度以上融点以下で成形する工程とを含む、ポリ乳酸成形体の製造方法。 - 請求項1乃至4いずれか一項記載の結晶核剤とポリ-L-乳酸及び/又はポリ-D-乳酸とを、ポリ乳酸ステレオコンプレックスの融点以下に維持する工程と、
その後、上記ポリ-L-乳酸及び/又はポリ-D-乳酸のガラス転移温度以上融点以下で成形する工程とを含む、ポリ乳酸成形体の製造方法。 - 上記成形する工程では、ポリ-L-乳酸及び/又はポリ-D-乳酸のガラス転移温度以上融点以下に設定された金型装置を使用することを特徴とする請求項5又は6記載のポリ乳酸成形体の製造方法。
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