JP5036539B2 - 生分解性ポリエステル樹脂組成物、その製造方法、同組成物を成形してなる成形体 - Google Patents

生分解性ポリエステル樹脂組成物、その製造方法、同組成物を成形してなる成形体 Download PDF

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Description

本発明は生分解性ポリエステル樹脂組成物、その製造方法、同組成物を成形してなる成形体に関し、特に、生分解性ポリエステル樹脂と、(メタ)アクリル酸エステル化合物と、過酸化物と、グリセリン脂肪酸エステルとを含み、機械的強度、耐熱性および結晶化速度に優れ、石油系製品への依存が低い、生分解性ポリエステル樹脂組成物、その製造方法、同組成物を成形してなる成形体に関する。
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。なかでも、ポリ乳酸は結晶性高分子であり、他の生分解性ポリエステル樹脂と比較して融点が高く、耐熱性も高い。ポリ乳酸は、大量生産可能なためコストも安く、有用性が高い。ポリ乳酸は、その原料となる乳酸が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であり、石油等の枯渇性資源の節約に貢献できる。
しかし、ポリ乳酸は、一般的に結晶化速度が遅いとされるPET(ポリエチレンテレフタレート)よりもさらに結晶化速度が遅い。このため、成形サイクルが長いだけでなく、得られる成形体の機械的強度や耐熱性に劣るという欠点もある。
そこで、ポリ乳酸の結晶化速度を向上させる方法として、乳酸系ポリマーに結晶核剤としてタルク、シリカ、乳酸カルシウム等を添加する方法が提案されている(例えば、JP−A−8−193165参照)。しかし、この方法によって得られる乳酸系ポリマーの結晶化速度はなお遅く、しかもこの方法により得られる成形体の耐熱性は100℃以下と低い。
ポリ乳酸にアミド基を有する低分子化合物と有機オニウム塩で有機化された層状粘土鉱物とを添加し、その相乗効果によりポリ乳酸の結晶化速度、および耐熱性を向上させる方法も提案されている(例えば、JP−A−2003−226801参照)。しかし、この方法では、結晶化速度および耐熱性の向上は認められるものの、その効果は未だ不十分で、このポリ乳酸を用いて成形体を得るための射出成形時の成形サイクルが長く、またポリ乳酸に実使用に耐えうる耐熱性を付与するには至っていない。
結晶化速度を向上させるために、生分解性ポリエステル樹脂に芳香族共重合ポリエステル樹脂と(メタ)アクリル酸エステル化合物とを添加する方法が開示されている(例えば、JP−A−2003−128901参照)。しかし、この方法は、結晶化速度は向上するものの、その効果が十分ではない。
本発明は、上述の課題を解決しようとするものであり、ポリ乳酸を代表とする生分解性ポリエステル樹脂の結晶化と結晶性の安定化とを図ることによって、実使用のための機械的強度および耐熱性に優れ、しかも結晶化速度を速めることにより射出成形時の成形サイクルを短縮することができ、したがって生産性に優れた樹脂組成物および実使用可能な成形体を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリ乳酸において、ポリエチレングリコールジメタクリレートと、過酸化物グリセリンジアセトモノカプリレート、グリセリンジアセトモノラウレートのグリセリン脂肪酸エステルを併用することにより、前記課題が解決されることを見いだし、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)樹脂組成物であって、ポリ乳酸100質量部と、ポリエチレングリコールジメタクリレート0.01〜20質量部と、過酸化物0.1〜20質量部と、グリセリンジアセトモノカプリレートおよび/またはグリセリンジアセトモノラウレート0.1〜50質量部とが配合されて得られたものである。
(2)樹脂組成物の製造方法であって、ポリ乳酸100質量部に、ポリエチレングリコールジメタクリレート0.01〜20質量部、および/または、過酸化物0.1〜20質量部をグリセリンジアセトモノカプリレートおよび/またはグリセリンジアセトモノラウレート0.1〜50質量部との混合物として添加し、溶融混練する。
(3)成形体であって、前記(1)に記載の樹脂組成物を成形したものである。
本発明によれば、ポリ乳酸において、ポリエチレングリコールジメタクリレートと、過酸化物グリセリンジアセトモノカプリレート、グリセリンジアセトモノラウレートのグリセリン脂肪酸エステルを併用することにより、樹脂組成物の結晶化速度の向上を図ることができて、優れた成形性、生産性を有し、しかも石油系製品への依存度の低い樹脂組成物を提供することができる。この樹脂組成物は各種成形方法により、種々の成形体とすることができるなど、産業上の利用価値は極めて高い。また、この樹脂組成物およびそれから得られる成形体は、天然物由来の生分解性樹脂を利用できるので、石油等の枯渇性資源の節約に貢献できる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用されるポリ乳酸としては、耐熱性、成形性の面からポリ(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を用いる。生分解性の観点からは、ポリ(L−乳酸)を主体とすることが好ましい。
ポリ(L−乳酸)を主体とするポリ乳酸は、光学純度によってその融点が異なるが、本発明においては、成形体の機械的特性や耐熱性を考慮すると、融点を160℃以上とすることが好ましい。ポリ(L−乳酸)を主体とするポリ乳酸において融点を160℃以上とするためには、D−乳酸成分の割合を約3モル%未満とすればよい。
ポリ乳酸の190℃、荷重21.2Nにおけるメルトフローレートは、0.1〜50g/10分であることが好ましく、0.2〜20g/10分であることがより好ましく、0.5〜10g/10分であることがいっそう好ましい。メルトフローレートが50g/10分を超える場合には、樹脂の溶融粘度が低すぎて、この樹脂から得られる成形体の機械的特性や耐熱性が劣る場合がある。一方、メルトフローレートが0.1g/10分未満の場合は、樹脂を用いた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。
ポリ乳酸は、通常、公知の溶融重合法によって、あるいは溶融重合法に固相重合法を併用して、製造される。そのメルトフローレートを所定の範囲に調節する方法として、メルトフローレートが高すぎる場合は、少量の鎖長延長剤、例えば、ジイソシアネート化合物、ビスオキサゾリン化合物、エポキシ化合物、酸無水物などを用いて樹脂の分子量を増大させる方法が挙げられる。逆に、メルトフローレートが低すぎる場合はメルトフローレートの高いポリエステル樹脂や低分子量化合物と混合する方法が挙げられる。
本発明で用いられる(メタ)アクリル酸エステル化合物としては、ポリ乳酸との反応性が高く、モノマーが残りにくく、また、樹脂の着色も少ないことから、ポリエチレングリコールジメタクリレートであることが必要である
ポリエチレングリコールジメタクリレートの配合量は、ポリ乳酸100質量部に対して、0.01〜20質量部であることが必要であり、0.05〜10質量部であることが好ましく、0.1〜5質量部であることがさらに好ましい。配合量が0.01質量部未満であると、本発明の目的とする射出成形時のサイクル短縮には至らない。一方、配合量が20質量部を超えると、樹脂組成物を得るときの押出し操業性に支障を来たす場合がある。
本発明で用いられる過酸化物の具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、ビス(ブチルパーオキシ)トリメチルシクロヘキサン、ビス(ブチルパーオキシ)シクロドデカン、ブチルビス(ブチルパーオキシ)バレレート、ジクミルパーオキサイド、ブチルパーオキシベンゾエート、ジブチルパーオキサイド、ビス(ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジメチルジ(ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジメチルジ(ブチルパーオキシ)ヘキシン、ブチルパーオキシクメン等が挙げられる。
過酸化物の配合量は、ポリ乳酸100質量部に対して0.1〜20質量部であることが必要であり、0.1〜10質量部であることが好ましい。配合量が0.1質量%未満であると、本発明の目的とする射出成形時のサイクル短縮には至らない。一方、配合量が20質量部を超えても使用できるが、必ずしも経済的とはいえない。コスト面では不利となる。なお、過酸化物は、樹脂との溶融混練の際に分解するため、配合時に比べて、得られた樹脂組成物中ではその含有量が減少する場合がある。
本発明で用いられるグリセリン脂肪酸エステルは、グリセリンジアセトモノカプリレート、グリセリンジアセトモノラウレートであることが必要である。これらは単独で使用してもよいし、併用してもよい。
グリセリン脂肪酸エステルの配合量は、グリセリンジアセトモノカプリレートとグリセリンジアセトモノラウレートをそれぞれ単独で用いる場合、両者を併用する場合ともにポリ乳酸100質量部に対して0.1〜50質量部であることが必要であり、0.1〜20質量部であることが好ましい。配合量が0.1質量部未満の場合、または50質量部を超えた場合は、樹脂組成物の製造のための溶融混練押出し時や、成形品の製造のための射出成形時に支障が生じる。なお、グリセリンジアセトモノカプリレートやグリセリンジアセトモノラウレートは、樹脂との配合時に揮発することがあるため、配合時に比べて、得られた樹脂組成物中ではその含有量が減少する場合がある。
ポリ乳酸に、ポリエチレングリコールジメタクリレートと、過酸化物と、グリセリンジアセトモノカプリレートやグリセリンジアセトモノラウレートを配合する方法としては、汎用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、二軸押出機を使用することが好ましい。混練温度は(ポリ乳酸の融点+5℃)〜(ポリ乳酸の融点+100℃)の範囲が好ましく、混練時間は20秒〜30分が好ましい。この範囲より低温であったり、短時間であったりすると、混練度や反応自体が不充分となる。逆に、この範囲よりも高温であったり、長時間であったりすると、樹脂の分解や着色が起きることがある。配合に際して、ポリエチレングリコールジメタクリレートが固体状であればドライブレンドや粉体フィーダーを用いて供給する方法が好ましく、ポリエチレングリコールジメタクリレートが液体状である場合は、ポンプで昇圧して、押出機のバレルに直接液状で注入する方法が好ましい。
ポリ乳酸に、ポリエチレングリコールジメタクリレート、過酸化物、グリセリンジアセトモノカプリレートやグリセリンジアセトモノラウレートを配合する場合の好ましい方法として、ポリエチレングリコールジメタクリレートおよび/または過酸化物を、グリセリンジアセトモノカプリレートおよび/またはグリセリンジアセトモノラウレートを媒体としてこれに溶解または分散して混練機に注入する方法が挙げられる。この方法によって、操業性を格段に改良することができる場合がある。詳しくは、ポリ乳酸と過酸化物とを溶融混練中に、ポリエチレングリコールジメタクリレートグリセリンジアセトモノカプリレートおよび/またはグリセリンジアセトモノラウレート溶解液または分散液を注入して溶融混練することができる。あるいは、ポリ乳酸を溶融混練中に、ポリエチレングリコールジメタクリレートと過酸化物とのグリセリンジアセトモノカプリレートおよび/またはグリセリンジアセトモノラウレート溶解液または分散液を注入して溶融混練することができる。
本発明の樹脂組成物には、その特性を大きく損なわない限りにおいて、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填材、結晶核材等を添加することができる。熱安定剤や酸化防止剤としては、たとえばヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物等が挙げられる。可塑剤としては、脂肪族多価カルボン酸エステル誘導体、脂肪族多価アルコールエステル誘導体、脂肪族オキシエステル誘導体、脂肪族ポリエーテル誘導体、脂肪族ポリエーテル多価カルボン酸エステル誘導体が挙げられる。これらの可塑剤として、詳しくは、たとえば、グリセリンジアセトモノカプリレート、グリセリンジアセトモノラウレート、ポリグリセリン酢酸エステル、ジメチルアジペート、ジブチルアジペート、トリエチレングリコールジアセテート、アセチルリシノール酸メチル、アセチルトリブチルクエン酸、ポリエチレングリコール、ジブチルジグリコールサクシネート、ビス(ブチルジグリコール)アジペート、ビス(メチルジグリコール)アジペートなどが挙げられる。難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤が使用できる。なかでも、環境を配慮した場合、非ハロゲン系難燃剤の使用が望ましい。非ハロゲン系難燃剤としては、リン系難燃剤、水和金属化合物(水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム)、窒素含有化合物(メラミン系、グアニジン系)、無機系化合物(硼酸塩、Mo化合物)が挙げられる。無機充填材としては、タルク、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カルシウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、三酸化アンチモン、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属ウイスカー、セラミックウイスカー、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、炭素繊維等が挙げられる。有機充填材としては、澱粉、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、フスマ等の天然に存在するポリマーやこれらの変性品が挙げられる。無機結晶核材としては、タルク、カオリン等が挙げられる。有機結晶核材としては、ソルビトール化合物、安息香酸およびその化合物の金属塩、燐酸エステル金属塩、ロジン化合物、アミド化合物等が挙げられる。例えばアミド化合物としては、N,N’,N″−トリシクロヘキシルトシメシン酸アミド、トリメシン酸トリス(t−ブチルアミド)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジアニリド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、N,N’−ジベンゾイル−1,4−ジアミノシクロヘキサン、N,N’−ジシクロヘキサンカルボニル−1,5−ジアミノナフタレン、エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸アミド)、およびデカメチレンジカルボニルジベンゾイルヒドラジドのようなカルボヒドラジド骨格を有する化合物等が挙げられる。なお、本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物にこれらを混合する方法は、特に限定されない。
本発明の樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション等の成形方法や、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、射出成形法とすることが好ましく、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、シリンダ温度を生分解性ポリエステル樹脂の融点[Tm]または流動開始温度以上、好ましくは190〜280℃、より好ましくは210〜270℃の範囲とし、また、金型温度は樹脂組成物の(融点[Tm]−20℃)以下とするのが適当である。成形温度が低すぎると、成形品に充填不良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なる。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、得られる成形体が着色する等の問題が発生しやすい。
本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸の結晶化を促進させることにより、その耐熱性を高めることができる。このための方法として、例えば射出成形時の金型内での冷却条件を工夫することによって、結晶化を促進させることができる。その場合には、ポリ乳酸のガラス転移温度をTg、その融点をTmとしたときに、金型温度を、(Tg+20℃)以上、(Tm−20℃)以下で所定時間保った後、Tg以下に低下させて樹脂を冷却することが好ましい。また、成形後に結晶化を促進させる方法としては、直接Tg以下に冷却した後、再度、Tg以上かつ(Tm−20℃)以下で熱処理することが好ましい。
成形体の具体例としては、各種筐体等の電化製品用樹脂部品;コンテナーや栽培容器等の農業資材や農業機械用樹脂部品;浮きや水産加工品容器等の水産業務用樹脂部品;皿、コップ、スプーン等の食器や食品容器;注射器や点滴容器等の医療用樹脂部品;ドレーン材、フェンス、収納箱、工事用配電盤等の住宅・土木・建築材用樹脂部品;クーラーボックス、団扇、玩具等のレジャー、雑貨用樹脂部品;バンパー、インスツルメントパネル、ドアトリム等の自動車用樹脂部品等が挙げられる。また成形体として、フィルム、シート、パイプ等の押出成形品、中空成形品等とすることもできる。
本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
以下の実施例および比較例の樹脂組成物の評価に用いた測定法は、次のとおりである。
(1)メルトフローレート(MFR、g/10分):
JIS K−7210(試験条件4)に従い、190℃、荷重21.2Nで測定した。
(2)混練操業性:
溶融混練機から吐出された樹脂をストランド状に曳き、ペレット状に加工する際の操業性の度合いを、次に示す基準により3段階で評価した。○が合格レベルである。
○:溶融混練機から吐出された樹脂をストランド状に安定して曳くことができ、ペレット状に加工できた。
△:ストランドを安定して曳くことができず、ペレット状に加工することが困難であった。
×:ストランドを曳くことができず、樹脂組成物を得ることができなかった。
(3)成形サイクル(秒):
実施例、比較例で得られた各樹脂組成物を、射出成形機(東芝機械社製IS−80G)を用いて成形し、試験片を得た。すべての樹脂組成物において、シリンダ設定温度190〜170℃で溶融して、射出圧力100MPa、射出時間30秒で、105℃の金型に充填した。成形サイクルは、樹脂組成物が金型内に射出(充填、保圧)され、冷却された後、成形体が金型に固着せずに取り出せるようになるまでの時間(秒)、または成形体が金型から抵抗なく取り出せるようになるまでの時間(秒)とした。ただし、100秒以上かかるものに関しては、それ以上の評価はしなかった。
(4)曲げ強さ、曲げ弾性率、曲げ破断歪:
ISO 178に準拠して測定した。
(5)シャルピー衝撃強さ:
ISO 179に準拠して測定した。
(6)熱変形温度(℃):
ISO 75に準拠し、荷重0.45MPaで熱変形温度を測定した。
(7)結晶化度(%):
RAD−rB X線回析装置(理化学電気工業社製)を用い、WAXD反射film法(X線:Cu−Kα線/50kV/30mA、スキャンスピード:2°/min)により測定し、多重ピーク分離法による積分強度比より求めた。
(8)結晶化速度(分):
DSC装置(パーキンエルマー社製 Pyrisl DSC)を用い、試料を20℃から500℃/分で200℃まで昇温した後、200℃で5分間保持し、そして200℃から500℃/分で130℃まで降温し、その後130℃で保持し結晶化させた。130℃等温時における結晶化のピークトップまでの時間を結晶化速度(分)とした。
実施例と比較例で用いた原料を以下に示す。
[生分解性ポリエステル樹脂]
カーギルダウ社製ポリ乳酸、「Nature Works 4030D」MFR=3.0g/10分、融点166℃(以下「PLA」と略記する。)
[メタクリル酸エステル化合物]
ポリエチレングリコールジメタクリレート(日本油脂社製)
[過酸化物]:
ジ−t−ブチルパーオキサイド(日本油脂製)
[グリセリン脂肪酸エステル]:
グリセリンジアセトモノカプリレート(理研ビタミン社製)、グリセリンジアセトモノラウレート(理研ビタミン社製)
[比較例で使用した化合物]
ジエチレングリコールジベンゾエート(理研ビタミン社製)、ジエチレングリコールジエチルエーテル(理研ビタミン社製)、アセチルトリブチルクエン酸(花王社製)
実施例1(樹脂組成物A)
二軸押出機(東芝機械社製 TEM−37BS)を使用し、そのトップフィーダーにPLA100質量部を供給し、混練機途中から、ポンプを用いて、メタクリル酸エステル化合物1質量部と過酸化物2質量部とをグリセリンジアセトモノカプリレート1質量部に溶解した溶液を注入した。そして加工温度170〜190℃で溶融混練押出しをおこない、吐出された樹脂をペレット状に加工して樹脂組成物Aを得た。
実施例2〜4(樹脂組成物B〜D)
実施例1に比べて、グリセリンジアセトモノカプリレートの配合割合を変化させた。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物B〜Dを得た。
実施例5(樹脂組成物E)
グリセリンジアセトモノカプリレートに代えてグリセリンジアセトモノラウレート10質量部を用いた。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Eを得た。
実施例6(樹脂組成物F)
配合割合を、メタクリル酸エステル化合物0.1質量部、過酸化物0.1質量部、グリセリンジアセトモノカプリレート10質量部とした。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Fを得た。
実施例7(樹脂組成物G)
配合割合を、メタクリル酸エステル化合物5質量部、過酸化物5質量部、グリセリンジアセトモノカプリレート10質量部とした。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Gを得た。
実施例8(樹脂組成物H)
配合割合を、メタクリル酸エステル化合物0.1質量部、過酸化物0.1質量部、グリセリンジアセトモノカプリレート0.5質量部とした。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Hを得た。
実施例9(樹脂組成物1)
配合割合を、メタクリル酸エステル化合物5質量部、過酸化物10質量部、グリセリンジアセトモノカプリレート20質量部とした。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Iを得た。
比較例1(樹脂組成物J)
二軸押出成形機のトップフィーダーにPLA100質量部を供給し、混練機途中から、ポンプを用いて、メタクリル酸エステル化合物1質量部と過酸化物2質量部とを供給し、加工温度170〜190℃で溶融混練押出しを試みた。しかし、吐出されたストランドを安定して曳けないためペレット状に加工することができず、樹脂組成物を得ることができなかった。
比較例2(樹脂組成物K)
二軸押出成形機のトップフィーダーにPLA100質量部を供給し、混練機途中から、ポンプを用いて、メタクリル酸エステル化合物1質量部と過酸化物2質量部とをグリセリンジアセトモノカプリレート0.05質量部に溶解した溶液を注入し、加工温度170〜190℃で溶融混練押出しを試みた。しかし、吐出されたストランドを安定して曳けないためペレット状に加工することができず、樹脂組成物を得ることができなかった。
比較例3(樹脂組成物L)
二軸押出成形機のトップフィーダーにPLA100質量部を供給し、混練機途中から、ポンプを用いて、メタクリル酸エステル化合物1質量部と過酸化物2質量部とをグリセリンジアセトモノカプリレート60質量部に溶解した溶液を注入し、加工温度170〜190℃で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Lを得た。
比較例4(樹脂組成物M)
グリセリンジアセトモノカプリレートに代えてジエチレングリコールジベンゾエート10質量部を用いた。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Mを得た。
比較例5(樹脂組成物N)
グリセリンジアセトモノカプリレートに代えてジエチレングリコールジエチルエーテル10質量部を用いた。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Nを得た。
比較例6(樹脂組成物O)
グリセリンジアセトモノカプリレートに代えてアセチルトリブチルクエン酸10質量部を用いた。そして、それ以外は実施例1と同様の装置・条件で溶融混練押出しをおこない、樹脂組成物Oを得た。
比較例7(樹脂組成物P)
二軸押出成形機のトップフィーダーにPLA100質量部を供給し、混練機途中からポンプを用いてグリセリンジアセトモノカプリレート10質量部を供給し、加工温度170〜190℃で溶融混練押出しをおこない、吐出された樹脂をペレット状に加工して樹脂組成物Pを得た。
比較例8(樹脂組成物Q)
二軸押出成形機のトップフィーダーにPLA100質量部を供給し、混練機途中から、ポンプを用いて、メタクリル酸エステル化合物0.005質量部と過酸化物0.05質量部とをグリセリンジアセトモノカプリレート10質量部に溶解した溶液を注入した。そして、加工温度170〜190℃で溶融混練押出しをおこない、吐出された樹脂をペレット状に加工して、樹脂組成物Qを得た。
比較例9(樹脂組成物R)
二軸押出成形機のトップフィーダーにPLA100質量部を供給し、混練機途中から、ポンプを用いて、メタクリル酸エステル化合物30質量部と過酸化物30質量部とをグリセリンジアセトモノカプリレート10質量部に溶解した溶液を注入し、加工温度170〜190℃で溶融混練押出しを試みた。しかし、開始10分後に溶液注入口が詰まって注入できなくなり、樹脂組成物を得ることができなかった。
各種物性評価をおこなった結果をまとめて表1に示す。
Figure 0005036539
実施例1〜9で得られた樹脂組成物A〜Iは、混練操業性、成形時の冷却時間(成形サイクル)、機械的特性、耐熱性(熱変形温度)、結晶化度、結晶化速度に優れたものであった。
比較例1、2、9は、上述のように樹脂組成物を得ることができなかった。
比較例3は、グリセリンジアセトモノカプリレートが規定範囲以上に使用されていたため、混練押出機から吐出されたストランドを安定して曳くことができず、樹脂組成物を得るのが困難であった。
比較例4は、ジエチレングリコールジベンゾエートを使用したため、耐熱性、成形時の冷却時間、結晶化度、結晶化速度に劣る結果となった。
比較例5は、ジエチレングリコールジエチルエーテルを使用したため、成形時の冷却時間、結晶化度、結晶化速度に劣る結果となった。
比較例6は、アセチルトリブチルクエン酸を使用したため、成形時の冷却時間、結晶化度、結晶化速度に劣る結果となった。
比較例7は、メタクリル酸エステル化合物および過酸化物を含有していなかったため、成形時の冷却時間が長大となって、満足な成形体を得ることができなかった。
比較例8は、メタクリル酸エステル化合物および過酸化物を規定範囲以下の配合割合でしか用いなかったため、成形時の冷却時間が長大となって、満足な成形体を得ることができなかった。

Claims (3)

  1. 樹脂組成物であって、ポリ乳酸100質量部と、ポリエチレングリコールジメタクリレート0.01〜20質量部と、過酸化物0.1〜20質量部と、グリセリンジアセトモノカプリレートおよび/またはグリセリンジアセトモノラウレート0.1〜50質量部とを配合して得られたものである。
  2. 樹脂組成物の製造方法であって、ポリ乳酸100質量部に、ポリエチレングリコールジメタクリレート0.01〜20質量部、および/または、過酸化物0.1〜20質量部をグリセリンジアセトモノカプリレートおよび/またはグリセリンジアセトモノラウレート0.1〜50質量部との混合物として添加し、溶融混練する。
  3. 請求項1に記載の樹脂組成物を成形してなる成形体。
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