JP5384393B2 - ポリ乳酸樹脂組成物およびその製造方法 - Google Patents
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Description
0.4≦p/q≦2.0
2モル%≦r≦15モル%、
2モル%≦s≦15モル%、および、
p+q+r+s=100モル%]。
35モル%≦p≦48モル%、
35モル%≦q≦48モル%、
2モル%≦r≦15モル%、および、
2モル%≦s≦15モル%。
本発明において用いる液晶ポリマーの製造方法に特に制限はなく、前記の単量体の組み合わせからなるエステル結合またはアミド結合を形成させる公知の重縮合方法、例えば溶融アシドリシス法、スラリー重合法などを用いることができる。
触媒の具体例としては、ジアルキルスズオキシド(たとえばジブチルスズオキシド)、ジアリールスズオキシドなどの有機スズ化合物;三酸化アンチモン;二酸化チタン;アルコキシチタンシリケート、チタンアルコキシドなどの有機チタン化合物;カルボン酸のアルカリまたはアルカリ土類金属塩(たとえば酢酸カリウム);無機酸塩類(たとえば硫酸カリウム);ルイス酸(例えば三フッ化硼素);ハロゲン化水素(例えば塩化水素)などの気体状酸触媒などが挙げられる。
実施例および比較例において、ポリ乳酸ブロック共重合体、液晶ポリマー、および相溶化剤は、以下のものを使用した。
・ポリ乳酸ブロック共重合体:WO2008/081617号公報の実施例2に記載の方法に準じて作成した、ポリL−乳酸単位(L成分)/ポリD−乳酸単位(D成分)の組成比が80/20である偏組成ポリ乳酸ブロック共重合体(数平均分子量140,000、重量平均分子量200,000、結晶融解温度199.4℃)。
・液晶ポリマー:上野製薬株式会社製芳香族液晶ポリエステル(パラヒドロキシ安息香酸/6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸/ハイドロキノン/テレフタル酸共重合体、結晶融解温度220℃)。
・相溶化剤:日清紡績株式会社製ポリカルボジイミド、カルボジライトHMV−8CA。
溶融混練により得られたポリ乳酸樹脂組成物サンプルを液体窒素で冷却し、切断した後で白金蒸着したサンプルを日立製作所社製電子顕微鏡Hitachi S−3400Nを用いて倍率200倍で切断面観察した。
サンプル4mgを専用アルミニウムパンに入れ、PerkinElmer社製のイントラクーラー付き示差走査熱量計DiamondDSCを用いて、窒素ガス雰囲気下、昇温速度20℃/分、温度範囲20℃〜240℃(1stスキャン)の条件で測定した後、サンプルをイントラクーラーで急冷し、再び同条件で20℃〜240℃(2ndスキャン)で測定した。2ndスキャンにて150℃以上に観察される吸熱ピークのピークトップ温度を結晶融解温度とした。
溶融混練射出成形により得られたポリ乳酸樹脂組成物サンプルを、100℃で6時間減圧乾燥し、230℃でプレスした後に急冷し、厚み0.1mmのフィルムを作成した。このようにして作成したポリ乳酸樹脂組成物フィルムを2mmの幅に切り出し測定サンプルとした。セイコーインスツルメンツ社製動的粘弾性測定装置DMS6100を用いて、このサンプルの引張動的貯蔵弾性率を昇温速度3℃/分の下で測定し評価した。測定に際し、周波数1Hz、チャック間距離20mmとした。
ポリ乳酸ブロック共重合体1.20g、液晶ポリマー0.30gを混合し、100℃で6時間減圧乾燥した。この乾燥混合物を井本製作所製微量混錬射出成形機(IMC−18E9型)を使用し、シリンダー温度230℃で、直径15mmのノズルを使用しスクリュー回転速度100rpmで混練しながら押し出し、ポリ乳酸樹脂組成物サンプルを作成した。
ポリ乳酸ブロック共重合体および液晶ポリマーに加えて、さらに相溶化剤0.015gを使用すること以外は、実施例1と同様にして、ポリ乳酸樹脂組成物を得た。このポリ乳酸樹脂組成物サンプルを観察した結果、実施例1と比較して、より結晶化度が高いものであった。このポリ乳酸樹脂組成物サンプルの動的粘弾性測定により耐熱性を評価した。結果を図3および表1に示す。
ポリ乳酸ブロック共重合体、液晶ポリマーおよび相溶化剤の添加量を表1のとおりとした以外は実施例1と同様にしてポリ乳酸樹脂組成物サンプルを作成し、相分離構造の観察、耐熱性の評価を行った。結果を図4〜図7および表1に示す。
液晶ポリマーおよび相溶化剤を配合せず、ポリ乳酸ブロック共重合体のみを用いて実施例1と同様にして、ポリ乳酸樹脂組成物サンプルを作成した。比較例1のサンプルの動的粘弾性の測定結果は、図2〜図7において比較例として破線で示したとおりである。
実施例1および比較例1で得られたサンプルについて、厚さ1mm、幅2mmの試験片を作成し、オリエンテック株式会社製STA−1150装置を用いて、室温で標線間距離20mm、クロスヘッド速度50mm/分の条件で測定した。4回の測定の平均値により、引張強度および引張弾性率の測定値とした。結果を表1に示す。
Claims (12)
- L−乳酸単位とD−乳酸単位との重量比がL−乳酸単位/D−乳酸単位=60/40〜91/9であるか、または、D−乳酸単位とL−乳酸単位との重量比がD−乳酸単位/L−乳酸単位=60/40〜91/9であるポリ乳酸ブロック共重合体、および、
ポリ乳酸ブロック共重合体100重量部に対して1〜60重量部の、以下の式[I]〜[IV]で示される繰返し単位により構成される液晶ポリエステル:
0.4≦p/q≦2.0
2モル%≦r≦15モル%、
2モル%≦s≦15モル%、および、
p+q+r+s=100モル%]
であって示差走査熱量計により測定された結晶融解温度が170〜250℃である液晶ポリマー
を含有する、ポリ乳酸樹脂組成物。 - ポリ乳酸ブロック共重合体の重量平均分子量が40,000〜500,000である、請求項1記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 式[I]〜[IV]で表される繰返し単位の組成比が以下の式を満たすものである、請求項1または2記載のポリ乳酸樹脂組成物:
35モル%≦p≦48モル%、
35モル%≦q≦48モル%、
2モル%≦r≦15モル%、および、
2モル%≦s≦15モル%。 - さらに、ポリ乳酸ブロック共重合体100重量部に対して10重量部までの相溶化剤を含む、請求項1〜4のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 相溶化剤が、カルボジイミド化合物、および多官能エポキシ化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項5記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 電子顕微鏡で観察される樹脂相分離構造において、ポリ乳酸ブロック共重合体が連続相、液晶ポリマーが分散相となる相構造を形成する、請求項1〜6のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 貯蔵弾性率が、107〜1011Paである、請求項1〜7のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物を溶融加工して得られる、成形品、フィルムおよび繊維からなる群から選択される製品。
- L−乳酸単位とD−乳酸単位との重量比がL−乳酸単位/D−乳酸単位=60/40〜91/9であるか、または、D−乳酸単位とL−乳酸単位との重量比がD−乳酸単位/L−乳酸単位=60/40〜91/9であるポリ乳酸ブロック共重合体100重量部に対し、以下の式[I]〜[IV]で示される繰返し単位により構成される液晶ポリエステル:
0.4≦p/q≦2.0
2モル%≦r≦15モル%、
2モル%≦s≦15モル%、および、
p+q+r+s=100モル%]
であって示差走査熱量計により測定された結晶融解温度が170〜250℃である液晶ポリマー1〜50重量部を配合し、170〜250℃の温度下で溶融混練することにより、ポリ乳酸ブロック共重合体を連続相とし、液晶ポリマーが分散相となる相構造を形成するポリ乳酸樹脂組成物の製造方法。 - さらに、ポリ乳酸ブロック共重合体100重量部に対して10重量部までの相溶化剤を配合する、請求項10記載のポリ乳酸樹脂組成物の製造方法。
- 請求項10または11に記載の方法にて得られたポリ乳酸樹脂組成物。
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