JP2008308561A - Biodegradable polyester resin composition, method for producing the same, and molded article using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスバリア性を損なわず柔軟性と耐ブリードアウト性の両方を改善した生分解性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】生分解性ポリエステル樹脂組成物であって、生分解性ポリエステル樹脂と、ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物とを含有する。ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物は、分子量1,000以上かつ5,000以下であるとともに、アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドの少なくとも1つから選ばれるブロック、または少なくとも2つから選ばれるランダム共重合体である。
【選択図】なしA biodegradable resin composition having improved flexibility and bleed-out resistance without impairing gas barrier properties.
A biodegradable polyester resin composition comprising a biodegradable polyester resin and a rosin alcohol alkylene oxide adduct. The rosin alcohol alkylene oxide adduct has a molecular weight of 1,000 or more and 5,000 or less, and the alkylene oxide is selected from at least one block selected from ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, or at least two. It is a random copolymer.
[Selection figure] None
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、それを用いた成形体に関する。 The present invention relates to a biodegradable polyester resin composition, a production method thereof, and a molded body using the same.
近年、環境保全の見地から、生分解性樹脂が注目されている。生分解性樹脂のうちで、ポリ乳酸は、透明性が良好で、かつ最も耐熱性が高い樹脂の1つであり、またトウモロコシやサツマイモなどの植物由来原料から大量生産可能なためコストが安く、このため石油原料の使用量削減にも貢献できることから、有用性が高い。 In recent years, biodegradable resins have attracted attention from the viewpoint of environmental conservation. Among the biodegradable resins, polylactic acid is one of the most transparent and highly heat-resistant resins, and its cost is low because it can be mass-produced from plant-derived raw materials such as corn and sweet potato. For this reason, it can contribute to the reduction of the amount of petroleum raw materials used, so it is highly useful.
ポリ乳酸を含む生分解性樹脂組成物は、成形性、機械強度に優れるものの、フィルム、シート、射出成形品などにおいては柔軟性が不足している。近年、その性能を改善するために、さまざまな改質材が用いられている。しかし、その大半は主に石油資源を原料としており、植物由来樹脂を用いる目的と相反するという問題がある。また一般にそのような改質材を含む樹脂組成物では、高温高湿下における添加剤のブリードアウト発生による性能悪化、品質劣化、特にガスバリア性の悪化が問題となっている。 A biodegradable resin composition containing polylactic acid is excellent in moldability and mechanical strength, but lacks flexibility in films, sheets, injection-molded products and the like. In recent years, various modifiers have been used to improve the performance. However, most of them are mainly made from petroleum resources, and there is a problem that it conflicts with the purpose of using plant-derived resins. In general, a resin composition containing such a modifier has a problem of deterioration in performance and quality due to occurrence of bleedout of the additive under high temperature and high humidity, particularly deterioration in gas barrier properties.
これらの問題を改善するために、例えば特許文献1では、ポリ乳酸に植物を原料とするロジンのエステル誘導体を添加する方法が提案されている。しかし、これらのエステル化合物は、ポリ乳酸との相溶性に劣り、透明性の特徴を損ない、加工性も向上できない。 In order to improve these problems, for example, Patent Document 1 proposes a method of adding an ester derivative of rosin made from plants to polylactic acid. However, these ester compounds are inferior in compatibility with polylactic acid, impair transparency characteristics, and cannot improve processability.
特許文献2には、非塩素系樹脂用可塑剤としてロジン酸の誘導体が記載されている。しかし、ポリ乳酸の改質に使用した場合は、相溶性に劣るため期待する改質効果が得られないだけでなく、残存するロジン酸が溶融混練時にポリ乳酸の分子量低下を起こす問題や、ロジン酸の誘導体は反応が不均一となることから安定した性能が出にくい問題や、さらに経時での着色問題などがある。つまり、実用上多くの問題を抱えており適切でない。 Patent Document 2 describes a derivative of rosin acid as a plasticizer for non-chlorine resin. However, when used for the modification of polylactic acid, not only the expected modification effect cannot be obtained due to poor compatibility, but also the problem that the residual rosin acid causes a decrease in the molecular weight of polylactic acid during melt kneading, rosin Derivatives of acids have a problem that the reaction becomes non-uniform, so that stable performance is difficult to be obtained, and coloring problems with time. In other words, it has many practical problems and is not appropriate.
特許文献3には、ポリ乳酸にロジンアルコール誘導体を添加する方法が開示されている。しかし、高温高湿下での耐久性を改善する方法は提案されていない。 Patent Document 3 discloses a method of adding a rosin alcohol derivative to polylactic acid. However, no method for improving durability under high temperature and high humidity has been proposed.
特許文献4には、ポリ乳酸にポリエチレングリコールなどアルキレンオキシド単位の繰返しからなる化合物を添加して柔軟性を高める方法が提示されている。しかし、両末端が水酸基であるアルキレンオキシド化合物は親水性が高く、これによりポリ乳酸のガスバリア性を悪化させ、さらに高温高湿下での耐久性も低い。
本発明は、上記のような問題点を解決するものであり、ガスバリア性を損なわずに、柔軟性があり、しかも耐ブリードアウト性に優れた生分解性ポリエステル樹脂組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a biodegradable polyester resin composition that is flexible and excellent in bleed-out resistance without impairing gas barrier properties. And
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、生分解性ポリエステル樹脂に、特定範囲の分子量を有するロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物を添加することにより、ガスバリア性を損なわず、柔軟性があり、耐ブリードアウト性に優れた生分解性ポリエステル樹脂組成物を提供できることを見出した。また、さらにガスバリア性を向上させる目的で層状珪酸塩を添加した場合には、ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物が、層状珪酸塩の分散性を高めて外観改善する効果を有することを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have added a rosin alcohol alkylene oxide adduct having a molecular weight in a specific range to the biodegradable polyester resin, so that the gas barrier property is not impaired. The present inventors have found that a biodegradable polyester resin composition having flexibility and excellent bleed-out resistance can be provided. Further, it has been found that when a layered silicate is added for the purpose of further improving the gas barrier property, the rosin alcohol alkylene oxide adduct has an effect of improving the appearance by increasing the dispersibility of the layered silicate.
すなわち本発明の要旨は、次のとおりである。 That is, the gist of the present invention is as follows.
(1)生分解性ポリエステル樹脂と、下記(A)(B)を満たすロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物とを含有することを特徴とする生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (1) A biodegradable polyester resin composition comprising a biodegradable polyester resin and a rosin alcohol alkylene oxide adduct satisfying the following (A) and (B).
(A)分子量1,000以上かつ5,000以下。
(B)アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドの少なくとも1つから選ばれるブロック、または少なくとも2つから選ばれるランダム共重合体。
(A) Molecular weight of 1,000 or more and 5,000 or less.
(B) A random copolymer in which the alkylene oxide is a block selected from at least one of ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, or at least two.
(2)生分解性ポリエステル樹脂100質量部に対し、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、オキサゾリン化合物から選ばれる少なくとも1つの末端封鎖剤を0.01〜5質量部含有することを特徴とする(1)の生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (2) 0.01-100 parts by mass of at least one terminal blocker selected from a carbodiimide compound, an epoxy compound, an isocyanate compound, and an oxazoline compound is contained per 100 parts by mass of the biodegradable polyester resin ( The biodegradable polyester resin composition of 1).
(3)生分解性ポリエステル樹脂がポリ乳酸であることを特徴とする(1)または(2)の生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (3) The biodegradable polyester resin composition according to (1) or (2), wherein the biodegradable polyester resin is polylactic acid.
(4)生分解性ポリエステル樹脂100質量部に対し、層状珪酸塩を0.5〜20質量部含有することを特徴とする(1)から(3)までのいずれかの生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (4) The biodegradable polyester resin composition according to any one of (1) to (3), wherein 0.5 to 20 parts by mass of a layered silicate is contained with respect to 100 parts by mass of the biodegradable polyester resin. object.
(5)層状珪酸塩が、層間に、1級ないし4級アンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ホスホニウムイオンのいずれかがイオン結合したものであることを特徴とする(4)の生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (5) The biodegradability according to (4), wherein the layered silicate is formed by ionic bonding of any of primary to quaternary ammonium ions, pyridinium ions, imidazolium ions, and phosphonium ions between the layers. Polyester resin composition.
(6)23℃でASTM―D790に従って測定した曲げ弾性率が3.5GPa以下であることを特徴とする(1)から(3)までのいずれかの生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (6) The biodegradable polyester resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the flexural modulus measured at 23 ° C. according to ASTM-D790 is 3.5 GPa or less.
(7)23℃でASTM―D790に従って測定した曲げ弾性率が4.0GPa以下であることを特徴とする(4)または(5)の生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (7) The biodegradable polyester resin composition according to (4) or (5), wherein the flexural modulus measured at 23 ° C. according to ASTM-D790 is 4.0 GPa or less.
(8)20℃、相対湿度90%における酸素透過係数が220ml・mm/m2/day/MPa以下であることを特徴とする(1)(2)(3)(6)のいずれかの生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (8) The oxygen permeation coefficient at 20 ° C. and a relative humidity of 90% is 220 ml · mm / m 2 / day / MPa or less. (1) (2) (3) (6) Degradable polyester resin composition.
(9)20℃、相対湿度90%における酸素透過係数が150ml・mm/m2/day/MPa以下であることを特徴とする(4)(5)(7)のいずれかの生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (9) The biodegradable polyester according to any one of (4), (5), and (7), wherein an oxygen permeability coefficient at 20 ° C. and a relative humidity of 90% is 150 ml · mm / m 2 / day / MPa or less. Resin composition.
(10)40℃、相対湿度90%下、300時間湿熱処理後の、下記式で表される分子量保持率が90%以上であることを特徴とする(2)から(9)までのいずれかの生分解性ポリエステル樹脂組成物。 (10) Any one of (2) to (9), wherein the molecular weight retention represented by the following formula is 90% or more after the wet heat treatment at 40 ° C. and a relative humidity of 90% for 300 hours: Biodegradable polyester resin composition.
分子量保持率(%)=C/D×100
ただし、C:湿熱処理試験後の重量平均分子量
D:湿熱処理試験前の重量平均分子量
Molecular weight retention (%) = C / D × 100
Where C: weight average molecular weight after wet heat treatment test
D: Weight average molecular weight before wet heat treatment test
(11)上記(1)(2)(3)(6)(8)(10)のいずれかの生分解性ポリエステル樹脂組成物を製造するに際して、ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物を、溶融混練時あるいは成形時に添加することを特徴とする生分解性ポリエステル樹脂組成物の製造方法。 (11) In producing the biodegradable polyester resin composition according to any one of (1), (2), (3), (6), (8) and (10) above, the rosin alcohol alkylene oxide adduct is added during melt kneading or A method for producing a biodegradable polyester resin composition, which is added during molding.
(12)上記(4)(5)(7)(9)(10)のいずれかの生分解性ポリエステル樹脂組成物を製造するための方法であって、溶融混練時あるいは成形時に、生分解性ポリエステル樹脂組成物と末端封鎖剤とを先に反応させる第1段階と、その後にロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物と層状珪酸塩とを添加する第2段階との2段階の工程を有することを特徴とする生分解性ポリエステル樹脂組成物の製造方法。 (12) A method for producing the biodegradable polyester resin composition according to any one of (4), (5), (7), (9) and (10) above, which is biodegradable during melt-kneading or molding. It has a two-stage process of a first stage in which a polyester resin composition and a terminal blocking agent are reacted first, and then a second stage in which a rosin alcohol alkylene oxide adduct and a layered silicate are added. A method for producing a biodegradable polyester resin composition.
(13)上記(1)から(10)までのいずれかの生分解性ポリエステル樹脂組成物にて形成されていることを特徴とする成形体。 (13) A molded article characterized by being formed of any one of the biodegradable polyester resin compositions (1) to (10).
(14)容器であることを特徴とする(13)の成形体。 (14) The molded article according to (13), which is a container.
本発明によれば、生分解性ポリエステル樹脂に特定範囲の分子量を有するロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物を添加することにより、ガスバリア性を損なわず、柔軟性があり、耐ブリードアウト性に優れた生分解性ポリエステル樹脂組成物を提供できる。また、層状珪酸塩を添加することでさらにバリア性の改善が可能であり、よりバリア性の高い柔軟性樹脂組成物を提供することが可能となる。また、本発明の樹脂組成物は、生分解性を有することから、廃棄する際にはコンポスト化でき、このため、廃棄物の減量化や、肥料としての再利用化が可能である。さらに、ロジンアルコールは一般に植物に由来する原料から製造することが可能であり、安全性や衛生性も良く、したがって生分解性ポリエステル樹脂として同様に植物由来であるポリ乳酸を使用した場合は、石油資源の枯渇防止に貢献し、環境にやさしい材料として提供することができる。 According to the present invention, by adding a rosin alcohol alkylene oxide adduct having a molecular weight in a specific range to a biodegradable polyester resin, the biodegradation has excellent flexibility and bleed-out resistance without impairing gas barrier properties. A functional polyester resin composition can be provided. Moreover, it is possible to further improve the barrier property by adding a layered silicate, and it is possible to provide a flexible resin composition having a higher barrier property. In addition, since the resin composition of the present invention has biodegradability, it can be composted when discarded, and therefore, the amount of waste can be reduced and reused as a fertilizer. Furthermore, rosin alcohol can generally be produced from plant-derived raw materials and has good safety and hygiene. Therefore, when polylactic acid derived from plant is used as a biodegradable polyester resin, It contributes to the prevention of resource depletion and can be provided as an environmentally friendly material.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<生分解性ポリエステル樹脂>
本発明における生分解性ポリエステル樹脂としては、α−および/またはβ−ヒドロキシカルボン酸単位を主成分とする脂肪族ポリエステルや、脂肪族ジカルボン酸成分と脂肪族ジオール成分からなるポリエステルなどが挙げられる。
<Biodegradable polyester resin>
Examples of the biodegradable polyester resin in the present invention include aliphatic polyesters mainly composed of α- and / or β-hydroxycarboxylic acid units, and polyesters composed of an aliphatic dicarboxylic acid component and an aliphatic diol component.
α−および/またはβ−ヒドロキシカルボン酸単位の例としては、D−乳酸、L−乳酸、またはこれらの混合物、グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、3−ヒロドキシ吉草酸、3−ヒドロキシカプロン酸等、およびこれらの混合物や共重合体が挙げられる。なかでも、D−乳酸、L−乳酸が特に好ましい。脂肪族ジカルボン酸の例としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン酸、またはその誘導体としての低級アルキルエステル化合物、酸無水物などを挙げることができる。なかでも好ましいのは、コハク酸、無水コハク酸、アジピン酸である。脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどが挙げられる。特に好ましいのは1,4−ブタンジオールである。なお、ポリエステル樹脂として生分解性を損なわない範囲であれば、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸が共重合されていてもよく、こうした共重合ポリエステルも本発明でいう生分解性ポリエステル樹脂に含まれる。 Examples of α- and / or β-hydroxycarboxylic acid units include D-lactic acid, L-lactic acid, or a mixture thereof, glycolic acid, 3-hydroxybutyric acid, 3-hydroxyvaleric acid, 3-hydroxycaproic acid, and the like. And mixtures and copolymers thereof. Of these, D-lactic acid and L-lactic acid are particularly preferable. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include succinic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanoic acid, or lower alkyl ester compounds and acid anhydrides as derivatives thereof. Of these, succinic acid, succinic anhydride, and adipic acid are preferable. Aliphatic diols include ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and the like. Particularly preferred is 1,4-butanediol. As long as the biodegradability of the polyester resin is not impaired, an aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid or isophthalic acid may be copolymerized. Such a copolyester is also referred to in the present invention. include.
本発明に用いることができる生分解性ポリエステル樹脂の具体例としては、ポリ乳酸のほか、ポリ(エチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンサクシネート)、ポリ(ブチレンサクシネート−co−ブチレンアジペート)等に代表されるジオールとジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステル;ポリグリコール酸、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸)、ポリ(3−ヒドロキシ吉草酸)、ポリ(3−ヒドロキシカプロン酸)等のポリヒドロキシカルボン酸、ポリ(ε−カプロラクトン)やポリ(δ−バレロラクトン)に代表されるポリ(ω−ヒドロキシアルカノエート)、ポリ(ブチレンサクシネート−co−ブチレンテレフタレート)、ポリ(ブチレンアジペート−co−ブチレンテレフタレート)などの芳香族成分を含むポリエステル樹脂;ポリエステルアミド;ポリエステルエーテル;ポリエステルカーボネート;澱粉等の多糖類等が挙げられる。これらの成分は、1種でも、2種以上用いてもよく、混合されていてもよいし、共重合されていてもよい。また、ポリ乳酸としては、L−乳酸、D−乳酸の含有比率は特に限定されないが、市販されているものとしては(L−乳酸/D−乳酸)=80/20〜99.8/0.2(モル比)の範囲のものが一般的である。 Specific examples of biodegradable polyester resins that can be used in the present invention include poly (ethylene succinate), poly (butylene succinate), poly (butylene succinate-co-butylene adipate) and the like in addition to polylactic acid. Aliphatic polyesters composed of diols and dicarboxylic acids, such as polyglycolic acid, poly (3-hydroxybutyric acid), poly (3-hydroxyvaleric acid), poly (3-hydroxycaproic acid) and other polyhydroxycarboxylic acids, poly (Ε-caprolactone) and poly (ω-hydroxyalkanoate) represented by poly (δ-valerolactone), poly (butylene succinate-co-butylene terephthalate), poly (butylene adipate-co-butylene terephthalate), etc. Polyester resin containing aromatic components; Ruamido; and polysaccharides such as starch; polyester ethers; polyester carbonates. These components may be used alone or in combination of two or more, may be mixed, or may be copolymerized. Moreover, as polylactic acid, although the content ratio of L-lactic acid and D-lactic acid is not specifically limited, As what is marketed, (L-lactic acid / D-lactic acid) = 80 / 20-99.8 / 0. Those in the range of 2 (molar ratio) are common.
生分解性ポリエステル樹脂として、植物由来原料からなる樹脂を50質量%以上含有する樹脂を用いると、植物由来度が高いことから石油資源使用量の削減効果が高くなり、好ましい。より好ましくは、植物由来原料からなる樹脂を60質量%以上含有することであり、さらに好ましくは80質量%以上含有することである。植物由来原料からなる樹脂としてポリ乳酸を用いると、成形性、透明性が向上するため特に好ましい。 As the biodegradable polyester resin, it is preferable to use a resin containing 50% by mass or more of a resin derived from a plant-derived raw material because the plant-derived degree is high and the effect of reducing the amount of petroleum resources used is increased. More preferably, it is 60 mass% or more of resin which consists of a plant-derived raw material, More preferably, it is 80 mass% or more. It is particularly preferable to use polylactic acid as a resin made from plant-derived materials because moldability and transparency are improved.
生分解性ポリエステル樹脂は、公知の溶融重合法で、あるいは必要に応じてさらに固相重合法を併用して、製造される。また、ポリ(3−ヒドロキシ酪酸)およびポリ(3−ヒロドキシ吉草酸)等については微生物による生産が可能である。 The biodegradable polyester resin is produced by a known melt polymerization method or, if necessary, further using a solid phase polymerization method. Poly (3-hydroxybutyric acid) and poly (3-hydroxyvaleric acid) can be produced by microorganisms.
本発明に用いられる生分解性ポリエステル樹脂は、一部が架橋されていてもかまわない。また、エポキシ化合物などで修飾されていてもかまわない。 The biodegradable polyester resin used in the present invention may be partially crosslinked. Moreover, it may be modified with an epoxy compound or the like.
生分解性ポリエステル樹脂の分子量は、特に限定されないが、その指標となる190℃、21.2N(2.16kgf)(JIS K7210準拠)におけるメルトフローレート(MFR)が0.1〜50g/10minの範囲であれば、その樹脂を好ましく使用することができ、さらに好ましくは、0.2〜40g/10minの範囲である。 The molecular weight of the biodegradable polyester resin is not particularly limited, but the melt flow rate (MFR) at 190 ° C., 21.2 N (2.16 kgf) (according to JIS K7210), which is an index thereof, is 0.1 to 50 g / 10 min. If it is a range, the resin can be used preferably, More preferably, it is the range of 0.2-40 g / 10min.
<ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物>
本発明に用いられるロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物は、下記(A)(B)を満たすものである。
<Rosin alcohol alkylene oxide adduct>
The rosin alcohol alkylene oxide adduct used in the present invention satisfies the following (A) and (B).
(A)分子量1,000以上かつ5,000以下。
(B)アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドの少なくとも1つから選ばれるブロック、または少なくとも2つから選ばれるランダム共重合体。
(A) Molecular weight of 1,000 or more and 5,000 or less.
(B) A random copolymer in which the alkylene oxide is a block selected from at least one of ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, or at least two.
ロジンアルコールは、植物を原料とするロジンを還元することで得られることから、化石原料使用量削減に貢献できるものである。その製造方法を例示すると、重金属触媒の存在下または300℃で、高圧下、銅クロム触媒により樹脂酸メチルエステルを水素添加する方法や、溶解したロジンをラネーニッケルで直接水素添加する方法などが挙げられる。重合ロジンからも、同様に対応するロジンアルコールに還元して得ることができる。ただし、本発明では、ロジンアルコールの製造方法は特に限定されるものではない。 Since rosin alcohol is obtained by reducing rosin made from plants, it can contribute to reducing the amount of fossil materials used. Examples of the production method include a method of hydrogenating a resin acid methyl ester with a copper chromium catalyst in the presence of a heavy metal catalyst or at 300 ° C. under a high pressure, a method of directly hydrogenating a dissolved rosin with Raney nickel, and the like. . Similarly, a polymerized rosin can be obtained by reduction to the corresponding rosin alcohol. However, in the present invention, the method for producing rosin alcohol is not particularly limited.
ロジンアルコールの組成には、テトラヒドロアビエチルアルコール、ジヒドロアビエチルアルコール、デヒドロアビエチルアルコールなどが含まれる。ロジンアルコールの酸価は3以下が一般的であるが、0.5以下のものを使用することが分子量保持の点で好ましい。 The composition of rosin alcohol includes tetrahydroabiethyl alcohol, dihydroabiethyl alcohol, dehydroabiethyl alcohol and the like. The acid value of rosin alcohol is generally 3 or less, but the use of 0.5 or less is preferable from the viewpoint of maintaining the molecular weight.
ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物の分子量は、柔軟性を付与しつつ、耐ブリードアウト性を向上させ、かつガスバリア性を損なわないためには、1,000以上かつ5,000以下であることが必要である。好ましくは1,000以上かつ4,000以下の範囲であり、より好ましくは1,500以上かつ3,000以下の範囲である。ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物では、アビエチノール部位が疎水性を高める役割を果たしており、ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物の分子量が小さいほど、全体に占めるアビエチノール部位の割合が大きくなって疎水性が高まり、耐湿効果が大きくなる。またアルキレンオキサイド部位は生分解性ポリエステル樹脂との親和性が高く、相溶化することにより透明性を維持したまま柔軟性を付与可能である。ここで、アルキレンオキサイド部位が長くなるほど生分解性ポリエステル樹脂をより柔軟化することができる。しかし、分子量が5,000を超えると、アルキレンオキサイド部位が過剰に長くなって、アビエチノール部位が全体に占める割合が小さくなり、このため耐湿効果が低くなる。逆に分子量が1,000より小さいと、ポリアルキレンオキサイド部位が短くなって、生分解性ポリエステル樹脂との親和性が下がり相溶化できなくなるため、柔軟性を付与することができなくなり、本発明の目的を達成できなくなる。ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物の分子量は、JIS−K0070に記載されているアセチル化法に準じて測定した水酸基価から求めることができる。 The molecular weight of the rosin alcohol alkylene oxide adduct needs to be 1,000 or more and 5,000 or less in order to improve the bleed-out resistance and not impair the gas barrier property while imparting flexibility. is there. The range is preferably 1,000 or more and 4,000 or less, more preferably 1,500 or more and 3,000 or less. In rosin alcohol alkylene oxide adducts, the abietinol moiety plays a role in increasing hydrophobicity, and the smaller the molecular weight of the rosin alcohol alkylene oxide adduct, the greater the proportion of the abietinol moiety in the whole and the higher the hydrophobicity, resulting in moisture resistance. Becomes larger. Further, the alkylene oxide moiety has high affinity with the biodegradable polyester resin, and can be imparted with flexibility while maintaining transparency by being compatibilized. Here, the longer the alkylene oxide moiety, the more flexible the biodegradable polyester resin. However, when the molecular weight exceeds 5,000, the alkylene oxide moiety becomes excessively long and the proportion of the abiethinol moiety occupies the whole, so that the moisture resistance effect is lowered. On the other hand, if the molecular weight is less than 1,000, the polyalkylene oxide moiety is shortened, the affinity with the biodegradable polyester resin is lowered and cannot be compatibilized, so that flexibility cannot be imparted. The objective cannot be achieved. The molecular weight of the rosin alcohol alkylene oxide adduct can be determined from the hydroxyl value measured according to the acetylation method described in JIS-K0070.
本発明に用いられるロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物は、アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドの少なくとも1つから選ばれるブロック、または少なくとも2つから選ばれるランダム共重合体である。付加するアルキレンオキサイドのうちエチレンオキサイドの割合が高いと、耐水性が低下するが、ポリ乳酸との溶解性は向上する。ブチレンオキサイドの割合が高いと、疎水性が強まりポリ乳酸との相溶性が低下する。したがって、各用途において要求される性能に応じて、付加するアルキレンオキサイドの種類、割合、およびその付加形態(ブロック付加かランダム付加か)、付加順序を調整することができる。 The rosin alcohol alkylene oxide adduct used in the present invention is a block in which alkylene oxide is selected from at least one of ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide, or a random copolymer selected from at least two. When the proportion of ethylene oxide in the added alkylene oxide is high, the water resistance is lowered, but the solubility with polylactic acid is improved. When the ratio of butylene oxide is high, the hydrophobicity increases and the compatibility with polylactic acid decreases. Therefore, according to the performance required in each application, the type and ratio of the alkylene oxide to be added, its addition form (block addition or random addition), and the addition order can be adjusted.
ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物は、公知の方法により製造することができる。例えば、ロジンアルコールに、加圧下60℃〜250℃で、必要に応じてアルカリ触媒を用いて、アルキレンオキサイドを付加することにより、得ることができる。 The rosin alcohol alkylene oxide adduct can be produced by a known method. For example, it can be obtained by adding alkylene oxide to rosin alcohol at 60 ° C. to 250 ° C. under pressure using an alkali catalyst as necessary.
ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物の配合割合は、質量比で、生分解性ポリエステル樹脂/ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物=70/30〜98/2であることが好ましく、より好ましくは80/20〜97/3、最も好ましくは85/15〜95/5である。配合割合が2%未満では、本発明の目的とする柔軟性の向上効果を得にくく、また30%を超える場合には、生分解性ポリエステル樹脂のガスバリア性を損ねたり、湿熱処理後のブリードアウトが顕著になったりする傾向がある。 The blending ratio of the rosin alcohol alkylene oxide adduct is, by mass ratio, preferably biodegradable polyester resin / rosin alcohol alkylene oxide adduct = 70/30 to 98/2, more preferably 80/20 to 97 /. 3, most preferably 85/15 to 95/5. If the blending ratio is less than 2%, it is difficult to obtain the effect of improving the flexibility intended by the present invention. If it exceeds 30%, the gas barrier property of the biodegradable polyester resin is impaired, or the bleed-out after wet heat treatment Tend to be noticeable.
<末端封鎖剤>
本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物においては、生分解性ポリエステル樹脂の末端基を封鎖し、耐加水分解性を向上させることを目的として、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、オキサゾリン化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有していてもよい。なかでもカルボジイミド化合物が最も好ましい。その添加量の合計は、生分解性ポリエステル樹脂100質量部に対して0.01〜5質量部であることが好ましく、0.05〜3質量部であることがいっそう好ましい。
<End blocker>
The biodegradable polyester resin composition of the present invention comprises a carbodiimide compound, an epoxy compound, an isocyanate compound, and an oxazoline compound for the purpose of blocking the terminal group of the biodegradable polyester resin and improving the hydrolysis resistance. It may contain at least one compound selected from the group. Of these, carbodiimide compounds are most preferred. The total amount added is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.05 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the biodegradable polyester resin.
カルボジイミド化合物の具体例としては、N,N´−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド(ラインへミー社製、品名:スタバクゾールI)、N,N´−ジ−o−トリルカルボジイミド、N,N´−ジフェニルカルボジイミド、N−トリル−N´−シクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミドなどのモノカルボジイミドや、脂肪族ポリカルボジイミド(例えば、日清紡社製、品名:カルボジライトLA−1など)、芳香族ポリカルボジイミド(例えば、ラインへミー社製、品名:スタバクゾールPなど)が挙げられる。これらカルボジイミド化合物は、単独で使用してもよいが、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、N,N´−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドが特に好ましい。 Specific examples of the carbodiimide compound include N, N′-di-2,6-diisopropylphenyl carbodiimide (manufactured by Rheinhemy, product name: Stabuxol I), N, N′-di-o-tolylcarbodiimide, N, N Monocarbodiimides such as' -diphenylcarbodiimide, N-tolyl-N'-cyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, dimethylcarbodiimide, diisobutylcarbodiimide, and aliphatic polycarbodiimides (for example, Nisshinbo Co., Ltd., product name: Carbodilite LA-1), aromatic Group polycarbodiimide (for example, manufactured by Rheinhemy, product name: Starvacol P, etc.). These carbodiimide compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these, N, N′-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide is particularly preferable.
エポキシ化合物の具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリブタジエンジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、N−グリシジルフタルイミド、水添ビスフェノールA―ジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチルプロパンポリグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェニル(ポリエチレングリコール)グリシジルエーテル、フェニル(ポリプロピレングリコール)グリシジルエーテル、p−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、ジグリシジル−o−フタレート、ジグリシジルテレフタレート、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、エポキシ化植物油、あるいはグリシジル基を側鎖に有するポリマーなどが挙げられる。これらエポキシ化合物は、単独で使用しても良いし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、エチレングリコールジグリシジルエーテルあるいはポリエチレングリコールジグリシジルエーテルが特に好ましい。 Specific examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, polybutadiene diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol. Diglycidyl ether, cyclohexane dimethanol diglycidyl ether, hydroquinone diglycidyl ether, N-glycidyl phthalimide, hydrogenated bisphenol A-diglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl Ether, trimethylpropanepolyg Sidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, phenyl (polyethylene glycol) glycidyl ether, phenyl (polypropylene glycol) glycidyl ether, p-tert-butylphenyl glycidyl ether, diglycidyl-o-phthalate, diglycidyl terephthalate, dibromophenyl Examples thereof include glycidyl ether, epoxidized vegetable oil, and a polymer having a glycidyl group in the side chain. These epoxy compounds may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. Of these, ethylene glycol diglycidyl ether or polyethylene glycol diglycidyl ether is particularly preferable.
イソシアネート化合物の具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなどが挙げられる。これらイソシアネート化合物は、単独で使用しても良いし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、ヘキサメチレンジイソシアネートが特に好ましい。 Specific examples of the isocyanate compound include hexamethylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and diphenylmethane diisocyanate. These isocyanate compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these, hexamethylene diisocyanate is particularly preferable.
オキサゾリン化合物の具体例としては、2−メチル−2−オキサゾリン、2−エチル−2−オキサゾリン、2−フェニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2,4−ジメチル−2−オキサゾリンのようなモノオキサゾリン化合物や;2、2’−(1,3−フェニレン)ビス(2−オキサゾリン)のようなビスオキサゾリン化合物や;オキサゾリン基を側鎖に有するポリマーなどが挙げられる。これらオキサゾリン化合物は、単独で使用しても良いし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なかでも、2,2’−(1,3−フェニレン)ビス(2−オキサゾリン)が特に好ましい。 Specific examples of the oxazoline compound include 2-methyl-2-oxazoline, 2-ethyl-2-oxazoline, 2-phenyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline, and 2,4-dimethyl-2-oxazoline. Monooxazoline compounds such as 2, bisoxazoline compounds such as 2,2 ′-(1,3-phenylene) bis (2-oxazoline), and polymers having an oxazoline group in the side chain. These oxazoline compounds may be used alone or in combination of two or more. Of these, 2,2 '-(1,3-phenylene) bis (2-oxazoline) is particularly preferable.
<層状珪酸塩>
本発明に用いられる層状珪酸塩は、膨潤性層状粘土鉱物の一種であり、具体的には、スメクタイト、バーミキュライト、膨潤性フッ素雲母などが挙げられる。スメクタイトの例としては、モンモリロナイト、バイデライト、ヘクトライト、サポナイトなどが挙げられる。膨潤性フッ素雲母の例としては、Na型フッ素四ケイ素雲母、Na型テニオライト、Li型テニオライトなどが挙げられる。また上記の他に、カネマイト、マカタイト、マガディアイト、ケニアイトなどの、アルミニウムやマグネシウムを含まない層状珪酸塩を使用することもできる。好ましいものは、モンモリロナイト、膨潤性フッ素雲母などである。天然品以外に合成品でもよく、合成方法としては、溶融法、インターカレーション法、水熱法などが挙げられるが、いずれの方法であってもよい。これらの層状珪酸塩は、単独で使用してもよいし、鉱物の種類、産地、粒径などが異なるものを2種類以上組み合わせて使用してもよい。
<Layered silicate>
The layered silicate used in the present invention is a kind of swellable layered clay mineral, and specific examples thereof include smectite, vermiculite, and swellable fluorinated mica. Examples of smectites include montmorillonite, beidellite, hectorite and saponite. Examples of the swellable fluorine mica include Na-type fluorine tetrasilicon mica, Na-type teniolite, Li-type teniolite, and the like. In addition to the above, layered silicates that do not contain aluminum or magnesium, such as kanemite, macatite, magadiite, and kenyaite, can also be used. Preferred are montmorillonite and swellable fluorinated mica. Synthetic products may be used in addition to natural products, and examples of the synthesis method include a melting method, an intercalation method, and a hydrothermal method, and any method may be used. These layered silicates may be used alone, or may be used in combination of two or more kinds having different mineral types, origins, particle sizes and the like.
生分解性ポリエステル樹脂中での層状珪酸塩の分散性を向上させるために、層状珪酸塩の層間には、1級ないし4級アンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ホスホニウムイオンのいずれかがイオン結合していることが好ましい。1級ないし3級アンモニウムイオンは、対応する1級ないし3級アミンがプロトン化したものである。1級アミンとしては、オクチルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミンなどが挙げられる。2級アミンとしては、ジオクチルアミン、メチルオクタデシルアミン、ジオクタデシルアミンなどが挙げられる。3級アミンとしては、トリオクチルアミン、ジメチルドデシルアミン、ジドデシルモノメチルアミンなどが挙げられる。4級アンモニウムイオンとしては、ジヒドロキシエチルメチルオクタデシルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、オクタデシルトリメチルアンモニウム、ジメチルジオクタデシルアンモニウム、ヒドロキシエチルジメチルオクタデシルアンモニウム、ヒドロキシエチルジメチルドデシルアンモニウム、ベンジルジヒドロキシエチルドデシルアンモニウム、ベンジルジヒドロキシエチルオクタデシルアンモニウム、ドデシル(ジヒドロキシエチル)メチルアンモニウム、オクタデシル(ジヒドロキシエチル)メチルアンモニウム、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−N−(3’−ドデシルオキシ−2’−ヒドロキシプロピル)メチルアンモニウム、メチルドデシルビス(ポリエチレングリコール)アンモニウム、メチルジエチル(ポリプロピレングリコール)アンモニウムなどが挙げられる。ピリジニウムイオンとしては、1−ドデシルピリジニウムなどが挙げられる。イミダゾリウムイオンとしては、1−エチルメチルイミダゾリウム、1−ヘプタデシル−2,2’−エチルヒドロキシエチルイミダゾリウムなどが挙げられる。さらに、ホスホニウムイオンとしては、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、ヘキサデシルトリブチルホスホニウム、テトラキス(ヒドロキシメチル)ホスホニウム、2−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウムなどが挙げられる。これらのうち、ジヒドロキシエチルメチルオクタデシルアンモニウム、ヒドロキシエチルジメチルオクタデシルアンモニウム、ヒドロキシエチルジメチルドデシルアンモニウム、ドデシル(ジヒドロキシエチル)メチルアンモニウム、オクタデシル(ジヒドロキシエチル)メチルアンモニウム、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−N−(3’−ドデシルオキシ−2’−ヒドロキシプロピル)メチルアンモニウム、メチルドデシルビス(ポリエチレングリコール)アンモニウム、メチルジエチル(ポリプロピレングリコール)アンモニウム、2−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウムなどの、分子内に1つ以上の水酸基を有するアンモニウムイオンやホスホニウムイオンで処理した層状珪酸塩は、特に生分解性ポリエステル樹脂との親和性が高く、層状珪酸塩の分散性が向上するため、格別に好ましい。これらのイオン化合物は、単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 In order to improve the dispersibility of the layered silicate in the biodegradable polyester resin, any one of primary to quaternary ammonium ions, pyridinium ions, imidazolium ions, phosphonium ions is ionized between the layered silicate layers. Bonding is preferred. The primary to tertiary ammonium ions are those obtained by protonating the corresponding primary to tertiary amines. Examples of the primary amine include octylamine, dodecylamine, and octadecylamine. Examples of secondary amines include dioctylamine, methyloctadecylamine, and dioctadecylamine. Examples of the tertiary amine include trioctylamine, dimethyldodecylamine, didodecylmonomethylamine and the like. Quaternary ammonium ions include dihydroxyethyl methyl octadecyl ammonium, tetraethyl ammonium, octadecyl trimethyl ammonium, dimethyl dioctadecyl ammonium, hydroxyethyl dimethyl octadecyl ammonium, hydroxyethyl dimethyl dodecyl ammonium, benzyl dihydroxyethyl dodecyl ammonium, benzyl dihydroxyethyl octadecyl ammonium, dodecyl. (Dihydroxyethyl) methylammonium, octadecyl (dihydroxyethyl) methylammonium, N, N-bis (2-hydroxyethyl) -N- (3′-dodecyloxy-2′-hydroxypropyl) methylammonium, methyldodecylbis (polyethylene) Glycol) ammonium, methyldiethyl ( Such as polypropylene glycol) ammonium. Examples of the pyridinium ion include 1-dodecylpyridinium. Examples of the imidazolium ion include 1-ethylmethylimidazolium, 1-heptadecyl-2,2'-ethylhydroxyethylimidazolium, and the like. Furthermore, examples of the phosphonium ion include tetraethylphosphonium, tetrabutylphosphonium, hexadecyltributylphosphonium, tetrakis (hydroxymethyl) phosphonium, 2-hydroxyethyltriphenylphosphonium, and the like. Of these, dihydroxyethylmethyloctadecylammonium, hydroxyethyldimethyloctadecylammonium, hydroxyethyldimethyldodecylammonium, dodecyl (dihydroxyethyl) methylammonium, octadecyl (dihydroxyethyl) methylammonium, N, N-bis (2-hydroxyethyl)- One in the molecule, such as N- (3′-dodecyloxy-2′-hydroxypropyl) methylammonium, methyldodecylbis (polyethylene glycol) ammonium, methyldiethyl (polypropyleneglycol) ammonium, 2-hydroxyethyltriphenylphosphonium Layered silicates treated with ammonium ions and phosphonium ions having the above hydroxyl groups are particularly biodegradable polyester resins. High affinity, to improve the dispersibility of the layered silicate, particularly preferred. These ionic compounds may be used alone or in combination of two or more.
層状珪酸塩を上記1級ないし4級アンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ホスホニウムイオンで処理する方法としては、特に制限はない。例えば、まず層状珪酸塩を水またはアルコール中に分散させ、ここへ上記1級ないし3級アミンと酸(塩酸など)、または4級アンモニウム塩もしくはホスホニウム塩を添加して撹拌混合することにより、層状珪酸塩の層間の無機イオンを上記アンモニウムイオンやホスホニウムイオンとイオン交換させた後、濾別・洗浄・乾燥する方法が挙げられる。 There is no particular limitation on the method of treating the layered silicate with the primary to quaternary ammonium ions, pyridinium ions, imidazolium ions, and phosphonium ions. For example, a layered silicate is first dispersed in water or alcohol, and then the above primary to tertiary amine and acid (such as hydrochloric acid), or a quaternary ammonium salt or phosphonium salt is added and mixed by stirring to form a layered layer. Examples include a method in which inorganic ions between silicate layers are ion-exchanged with the ammonium ions and phosphonium ions, followed by filtration, washing, and drying.
層状珪酸塩を配合する場合、その配合量は、生分解性ポリエステル樹脂100質量部に対して0.5〜20質量部とすることが好ましく、より好ましくは0.5〜10質量部、いっそう好ましくは2〜8質量部である。0.5質量部未満では、層状珪酸塩添加の目的であるガスバリア性、成形性などの向上効果を得にくい。また20質量部を超える場合には、外観の悪化や、分子量低下などによる成形加工性の悪化が生じる傾向がある。 When blending the layered silicate, the blending amount is preferably 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, even more preferably 100 parts by weight of the biodegradable polyester resin. Is 2-8 parts by mass. If the amount is less than 0.5 parts by mass, it is difficult to obtain an improvement effect such as gas barrier properties and moldability, which are the purpose of adding the layered silicate. Moreover, when it exceeds 20 mass parts, there exists a tendency for the deterioration of an external appearance and the molding processability by molecular weight fall etc. to arise.
<柔軟性>
本発明の生分解性ポリエステル樹脂とロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物とを含有する生分解性ポリエステル樹脂組成物は、23℃でASTM―D790に従って測定した曲げ弾性率が3.5GPa以下であることが好ましい。より好ましくは3.0GPa以下であり、さらに好ましくは2.5GPa以下であり、最も好ましくは2.0GPa以下である。3.5GPa以下であることで、柔軟性が必要な用途に好適に用いることができる。
<Flexibility>
The biodegradable polyester resin composition containing the biodegradable polyester resin of the present invention and the rosin alcohol alkylene oxide adduct preferably has a flexural modulus of 3.5 GPa or less measured at 23 ° C. according to ASTM-D790. . More preferably, it is 3.0 GPa or less, More preferably, it is 2.5 GPa or less, Most preferably, it is 2.0 GPa or less. By being 3.5 GPa or less, it can be suitably used for applications requiring flexibility.
本発明の生分解性ポリエステル樹脂とロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物と層状珪酸塩とを含有する生分解性ポリエステル樹脂組成物は、23℃でASTM―D790に従って測定した曲げ弾性率が4.0GPa以下であることが好ましい。より好ましくは3.5GPa以下であり、さらに好ましくは3.0GPa以下であり、最も好ましくは2.5GPa以下である。4.0GPaより大きいと、実際の成形体にした場合に所要の柔軟性を得ることができにくくなる。 The biodegradable polyester resin composition containing the biodegradable polyester resin of the present invention, the rosin alcohol alkylene oxide adduct and the layered silicate has a flexural modulus measured at 23 ° C. according to ASTM-D790 of 4.0 GPa or less. Preferably there is. More preferably, it is 3.5 GPa or less, More preferably, it is 3.0 GPa or less, Most preferably, it is 2.5 GPa or less. When it is larger than 4.0 GPa, it becomes difficult to obtain the required flexibility when an actual molded body is formed.
<酸素透過係数およびその変化率>
本発明の生分解性ポリエステル樹脂とロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物とを含有する樹脂組成物は、20℃、相対湿度90%における酸素透過係数が220ml・mm/m2/day/MPa以下であることが好ましい。より好ましくは200ml・mm/m2/day/MPa以下である。220ml・mm/m2/day/MPaより大きいと、実際の成形体にした場合に実用レベルのガスバリア性を得ることができにくくなる。
<Oxygen permeability coefficient and rate of change>
The resin composition containing the biodegradable polyester resin of the present invention and the rosin alcohol alkylene oxide adduct has an oxygen permeability coefficient of 220 ml · mm / m 2 / day / MPa or less at 20 ° C. and a relative humidity of 90%. Is preferred. More preferably, it is 200 ml * mm / m < 2 > / day / MPa or less. When it is larger than 220 ml · mm / m 2 / day / MPa, it becomes difficult to obtain a practical level of gas barrier properties when an actual molded body is formed.
本発明の生分解性ポリエステル樹脂とロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物と層状珪酸塩とを含有する樹脂組成物は、20℃、相対湿度90%における酸素透過係数が150ml・mm/m2/day/MPa以下であることが好ましい。より好ましくは120ml・mm/m2/day/MPa以下であり、さらに好ましくは100ml・mm/m2/day/MPa以下である。150ml・mm/m2/day/MPa以下であることで、よりガスバリア性を要求される用途に用いることができる。 The resin composition containing the biodegradable polyester resin of the present invention, the rosin alcohol alkylene oxide adduct, and the layered silicate has an oxygen permeability coefficient of 150 ml · mm / m 2 / day / MPa at 20 ° C. and a relative humidity of 90%. The following is preferable. More preferably, it is 120 ml * mm / m < 2 > / day / MPa or less, More preferably, it is 100 ml * mm / m < 2 > / day / MPa or less. By being 150 ml * mm / m < 2 > / day / MPa or less, it can be used for the use by which a gas barrier property is requested | required more.
本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物は、下記式で表される酸素透過係数変化率が120%以下であることが好ましい。
酸素透過係数変化率[%]=X/Y×100
ただし、
X:ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物を含む生分解性ポリエステル樹脂組成物の20℃、相対湿度90%での酸素透過係数
Y:ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物を含まない生分解性ポリエステル樹脂組成物の20℃、相対湿度90%での酸素透過係数
である。この値が100%に近いほど、ベースとなる生分解性ポリエステル樹脂組成物のガスバリア性を損ねていないことになる。
The biodegradable polyester resin composition of the present invention preferably has an oxygen permeability coefficient change rate represented by the following formula of 120% or less.
Oxygen transmission coefficient change rate [%] = X / Y × 100
However,
X: Oxygen permeability coefficient of biodegradable polyester resin composition containing rosin alcohol alkylene oxide adduct at 20 ° C. and 90% relative humidity Y: 20 of biodegradable polyester resin composition not containing rosin alcohol alkylene oxide adduct It is an oxygen transmission coefficient at a temperature of 90 ° C. and a relative humidity of 90%. The closer this value is to 100%, the more the gas barrier property of the base biodegradable polyester resin composition is not impaired.
<分子量保持率>
本発明において、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、オキサゾリン化合物のうちから選ばれる少なくとも1つの末端封鎖剤を0.01〜5質量部含有する樹脂組成物は、下記式で表される、40℃、相対湿度90%下、300時間湿熱処理後の分子量保持率が90%以上であることが好ましい。
<Molecular weight retention>
In the present invention, a resin composition containing 0.01 to 5 parts by mass of at least one terminal blocker selected from a carbodiimide compound, an epoxy compound, an isocyanate compound, and an oxazoline compound is represented by the following formula, 40 ° C. The molecular weight retention after the wet heat treatment for 300 hours at 90% relative humidity is preferably 90% or more.
分子量保持率(%)=C/D×100
ただし、
C:湿熱処理試験後の重量平均分子量
D:湿熱処理試験前の重量平均分子量
である。この値が100%に近いほど、耐湿熱性が高いことになる。より好ましくは95%以上である。
Molecular weight retention (%) = C / D × 100
However,
C: Weight average molecular weight after wet heat treatment test D: Weight average molecular weight before wet heat treatment test. The closer this value is to 100%, the higher the heat and moisture resistance. More preferably, it is 95% or more.
<透明性・外観>
本発明の樹脂組成物は、生分解性ポリエステル樹脂にロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物を添加したものであるため、透明性に優れることにより外観に優れ、厚み1mmの成形体でも、ヘーズは30%以下となる。ヘーズがこの値より大きいものでは、透明性が不十分であり商品価値が低くなる場合がある。なお、ヘーズとは濁度計で測定した濁度のことをいう。ヘーズが大きいほど濁度は強く、ヘーズが小さいほど、濁度が弱く透明であることを示す。厚み1mmの成形体で、好ましくはヘーズが30%以下であり、より好ましくはヘーズが25%以下であり、さらに好ましくはヘーズが20%以下であり、最も好ましくはヘーズが15%以下である。
<Transparency / Appearance>
Since the resin composition of the present invention is obtained by adding a rosin alcohol alkylene oxide adduct to a biodegradable polyester resin, it has excellent appearance due to excellent transparency, and a molded body having a thickness of 1 mm has a haze of 30% or less. It becomes. When the haze is larger than this value, the transparency is insufficient and the commercial value may be lowered. Haze refers to turbidity measured with a turbidimeter. The larger the haze, the stronger the turbidity, and the smaller the haze, the weaker the turbidity and the clearer it is. In a molded body having a thickness of 1 mm, the haze is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, still more preferably 20% or less, and most preferably 15% or less.
本発明の樹脂組成物において、ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物と層状珪酸塩とを併用した場合には、透明性や層状珪酸塩の分散性などに優れることにより外観に優れ、厚み1mmの成形体でも、目視で確認できる凝集物が存在しなくなり、ヘーズは45%以下となる。ヘーズがこの値より大きいものでは、透明性が不十分である場合や、たとえヘーズがそれほど大きくない場合でも粗大な凝集物が見られるために、商品価値が低くなる場合がある。厚み1mmの成形体で、好ましくはヘーズが45%以下であり、より好ましくはヘーズが35%以下であり、さらに好ましくはヘーズが30%以下であり、最も好ましくはヘーズが25%以下である。 In the resin composition of the present invention, when a rosin alcohol alkylene oxide adduct and a layered silicate are used in combination, the appearance is excellent due to excellent transparency, dispersibility of the layered silicate, etc. There are no aggregates that can be visually confirmed, and the haze is 45% or less. When the haze is larger than this value, the commercial value may be lowered because of insufficient transparency or coarse agglomerates even when the haze is not so large. In a molded body having a thickness of 1 mm, the haze is preferably 45% or less, more preferably 35% or less, still more preferably 30% or less, and most preferably 25% or less.
<製造方法>
本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物を製造する際における、ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物の添加方法としては、生分解性ポリエステル樹脂の重合時に添加する方法、同樹脂の溶融混練時に添加する方法、成形時に添加する方法などが挙げられる。この際に、ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物を予め高濃度に調整したペレットを添加する方法、すなわち、いわゆるマスターバッチ法を用いてもよい。好ましい添加時期は、溶融混練時または成形時である。溶融混練時や成形時に添加する場合の添加方法としては、生分解性ポリエステル樹脂と予めドライブレンドしておいてから、一般的な混練機や成形機に供給する方法、サイドフィーダーなどを利用して混練機の途中から添加する方法、加熱溶融した状態で定量供給ポンプにより液注する方法などが挙げられる。
<Manufacturing method>
In the production of the biodegradable polyester resin composition of the present invention, as a method for adding the rosin alcohol alkylene oxide adduct, a method of adding at the time of polymerization of the biodegradable polyester resin, a method of adding at the time of melt kneading of the resin, Examples include a method of adding at the time of molding. At this time, a method of adding pellets in which the rosin alcohol alkylene oxide adduct is adjusted to a high concentration in advance, that is, a so-called master batch method may be used. The preferred addition time is at the time of melt-kneading or molding. As an addition method when adding at the time of melt-kneading or molding, after dry blending with the biodegradable polyester resin in advance, a method of supplying to a general kneader or molding machine, using a side feeder, etc. Examples thereof include a method of adding from the middle of the kneader and a method of pouring with a fixed supply pump in a heated and melted state.
本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物を製造する際における、ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物と末端封鎖剤と層状珪酸塩とをあわせて使用する際の添加方法としては、これらを生分解性ポリエステル樹脂の重合時に添加する方法、同樹脂の溶融混練時に添加する方法、成形時に添加する方法などが挙げられる。この際の添加順序としては、生分解性ポリエステル樹脂と末端封鎖剤とを先に反応させる第1段階と、その後にロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物と層状珪酸塩とを添加する第2段階との2段階からなる方法が好ましい。ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物、層状珪酸塩は、上述したようなマスターバッチを用いてもよい。好ましい添加時期は、溶融混練時または成形時である。溶融混練時や成形時に添加する場合の添加方法としては、樹脂と末端封鎖剤とを予めドライブレンドしておいてから、これを一般的な混練機や成形機に供給したうえで、サイドフィーダーなどを利用して混練機の途中からロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物と層状珪酸塩とを添加する方法が好ましい。 In the production of the biodegradable polyester resin composition of the present invention, as an addition method when the rosin alcohol alkylene oxide adduct, the end-blocking agent and the layered silicate are used in combination, these are biodegradable polyester resins. A method of adding at the time of polymerization, a method of adding at the time of melt kneading the resin, a method of adding at the time of molding, and the like. The addition order at this time is 2 of the first stage in which the biodegradable polyester resin and the end-capping agent are reacted first, and then the second stage in which the rosin alcohol alkylene oxide adduct and the layered silicate are added. A method comprising steps is preferred. As the rosin alcohol alkylene oxide adduct and the layered silicate, a master batch as described above may be used. The preferred addition time is at the time of melt-kneading or molding. As an addition method in the case of adding at the time of melt-kneading or molding, a resin and a terminal blocking agent are dry-blended in advance and then supplied to a general kneader or molding machine, and then a side feeder, etc. A method of adding the rosin alcohol alkylene oxide adduct and the layered silicate from the middle of the kneading machine using the above is preferable.
溶融混練に際しては、単軸押出機、二軸押出機、ロール混練機、ブラベンダーなどの一般的な混練機を使用することができる。添加剤の分散性向上のためには、二軸押出機を使用することが好ましい。 In melt kneading, a general kneader such as a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll kneader, or a Brabender can be used. In order to improve the dispersibility of the additive, it is preferable to use a twin screw extruder.
本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、本発明で規定する以外の、熱安定剤、酸化防止剤、顔料、染料、耐光剤、耐候剤、難燃剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、充填材、可塑剤、分散剤などを添加してもよい。熱安定剤や酸化防止剤としては、たとえばホスファイト系有機化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、ヒンダードアミン系化合物、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物を使用することができる。これらの添加剤は一般に溶融混練時あるいは重合時に加えることができる。充填材のうち、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、炭素繊維などが挙げられる。有機充填材としては、単糖類、でんぷんなどの多糖類、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、フスマ、ケナフなどの天然に存在するポリマーやこれらの変性品、高強度繊維などが挙げられる。 In the biodegradable polyester resin composition of the present invention, a heat stabilizer, an antioxidant, a pigment, a dye, a light-proofing agent, a weathering agent, a difficulty, other than those prescribed in the present invention, within a range not impairing the effects of the present invention. A flame retardant, a lubricant, a release agent, an antistatic agent, a filler, a plasticizer, a dispersant, and the like may be added. Examples of heat stabilizers and antioxidants include phosphite organic compounds, hindered phenol compounds, benzotriazole compounds, triazine compounds, hindered amine compounds, sulfur compounds, copper compounds, alkali metal halides, or these. Mixtures can be used. These additives can generally be added at the time of melt-kneading or polymerization. Among the fillers, inorganic fillers include talc, calcium carbonate, zinc carbonate, wollastonite, silica, alumina, magnesium oxide, calcium silicate, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, magnesium silicate, glass Examples include balloon, carbon black, zinc oxide, antimony trioxide, zeolite, hydrotalcite, metal fiber, metal whisker, ceramic whisker, potassium titanate, boron nitride, graphite, glass fiber, and carbon fiber. Examples of the organic filler include monosaccharides, polysaccharides such as starch, cellulose fine particles, wood flour, okara, fir shell, bran, kenaf, and other naturally occurring polymers, modified products thereof, and high-strength fibers. .
また、本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない限り、ポリエステルアミド、ポリエステルカーボネート、ポリアミド(ナイロン)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリ(アクリル酸)、ポリ(アクリル酸エステル)、ポリ(メタクリル酸)、ポリ(メタクリル酸エステル)、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレートおよびそれらの共重合体などの非生分解性樹脂を添加していてもよい。 In addition, the biodegradable polyester resin composition of the present invention is not limited to polyester amide, polyester carbonate, polyamide (nylon), polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polystyrene, AS resin, ABS resin, poly (unless the effects of the present invention are impaired. Acrylic acid), poly (acrylic acid ester), poly (methacrylic acid), poly (methacrylic acid ester), polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyarylate and copolymers thereof A non-biodegradable resin such as may be added.
<成形体>
本発明の樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形などの公知の成形方法により、各種成形体とすることができる。
<Molded body>
The resin composition of the present invention can be formed into various molded products by known molding methods such as injection molding, blow molding, and extrusion molding.
射出成形法としては、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形法、射出プレス成形法などを採用できる。射出成形時のシリンダ温度は、生分解性ポリエステル樹脂組成物の融点(Tm)または流動開始温度以上であることが必要であり、好ましくは180〜230℃、さらに好ましくは190〜220℃の範囲である。成形温度が低すぎると、樹脂の流動性の低下により成形不良や装置の過負荷に陥りやすい。逆に成形温度が高すぎると、生分解性ポリエステル樹脂組成物が分解して、成形体の強度低下や着色などの問題が発生する。一方、金型温度に関しては、樹脂組成物のTg(ガラス転移温度)以下とする場合には、好ましくは(Tg−10℃)以下である。また、剛性、耐熱性向上を目的として結晶化を促進するために、Tg以上かつ(Tm−30℃)以下とすることもできる。あるいは、成形後に、成形品をTg以上かつTm以下の温度で熱処理することもできる。 As the injection molding method, in addition to a general injection molding method, a gas injection molding method, an injection press molding method, or the like can be adopted. The cylinder temperature at the time of injection molding needs to be equal to or higher than the melting point (Tm) or the flow start temperature of the biodegradable polyester resin composition, preferably 180 to 230 ° C, more preferably 190 to 220 ° C. is there. If the molding temperature is too low, it tends to cause molding failure or overload of the apparatus due to a decrease in fluidity of the resin. On the other hand, when the molding temperature is too high, the biodegradable polyester resin composition is decomposed, and problems such as a decrease in strength and coloring of the molded product occur. On the other hand, the mold temperature is preferably (Tg−10 ° C.) or less when it is set to Tg (glass transition temperature) or less of the resin composition. Moreover, in order to promote crystallization for the purpose of improving rigidity and heat resistance, the temperature may be Tg or more and (Tm−30 ° C.) or less. Alternatively, after molding, the molded product can be heat-treated at a temperature of Tg or more and Tm or less.
ブロー成形法としては、例えば原料チップを溶融後に直ちに成形を行うダイレクトブロー法や、まず射出成形で予備成形体(有底パリソン)を成形後にブロー成形を行う射出ブロー成形法などが挙げられる。また予備成形体成形後に連続してブロー成形を行うホットパリソン法、いったん予備成形体を冷却し取り出してから再度加熱してブロー成形を行うコールドパリソン法のいずれの方法も採用できる。さらに延伸方法は特に限定されず、パリソンや成形方法にあわせて逐次2軸延伸法か同時2軸延伸法かを選ぶことができる。剛性、耐熱性、バリア性向上を目的として、結晶化を促進するために、ブロー金型温度をTg以上かつ(Tm−30℃)以下として成形することもできるし、成形後に、成形品をTg以上かつTm以下の温度で熱処理をすることもできる。 Examples of the blow molding method include a direct blow method in which molding is performed immediately after melting raw material chips, and an injection blow molding method in which blow molding is performed after molding a preform (bottomed parison) by injection molding. In addition, any of a hot parison method in which blow molding is continuously performed after molding of a preformed body, and a cold parison method in which blow molding is performed by once cooling and taking out the preformed body and then performing blow molding can be employed. Further, the stretching method is not particularly limited, and a sequential biaxial stretching method or a simultaneous biaxial stretching method can be selected according to the parison and the molding method. In order to promote crystallization for the purpose of improving rigidity, heat resistance, and barrier properties, the blow mold temperature can be molded at Tg or higher and (Tm-30 ° C.) or lower. Heat treatment can be performed at a temperature not lower than Tm and not higher than Tm.
押出成形法としては、Tダイ法、丸ダイ法などを適用することができる。押出成形温度は、Tm以上または流動開始温度以上であることが必要であり、好ましくは180〜230℃、さらに好ましくは190〜220℃の範囲である。成形温度が低すぎると、操業が不安定になったり、過負荷に陥ったりしやすい。逆に成形温度が高すぎると、生分解性ポリエステル樹脂組成物が分解して、押出成形体の強度低下や着色などの問題が発生する。押出成形により、フィルムやシートやパイプなどを作製することができる。 As the extrusion molding method, a T-die method, a round die method, or the like can be applied. The extrusion temperature must be Tm or higher or the flow start temperature or higher, preferably 180 to 230 ° C, more preferably 190 to 220 ° C. If the molding temperature is too low, the operation tends to become unstable or overloaded. On the other hand, when the molding temperature is too high, the biodegradable polyester resin composition is decomposed, and problems such as a decrease in strength and coloring of the extruded product occur. Films, sheets, pipes, and the like can be produced by extrusion molding.
フィルムを製造する方法については、特に限定されるものではなく、例えば、Tダイ法、インフレーション法、チューブラー延伸法、カレンダー法等が挙げられる。製造に際しては、生分解性ポリエステル樹脂組成物を押出機を用いて加熱溶融する。さらに必要に応じて帯電防止剤や滑剤などの他の添加剤を適量配合することもできる。 The method for producing the film is not particularly limited, and examples thereof include a T-die method, an inflation method, a tubular stretching method, and a calendar method. In production, the biodegradable polyester resin composition is heated and melted using an extruder. Furthermore, if necessary, other additives such as antistatic agents and lubricants can be blended in appropriate amounts.
押出機としては、例えば、一軸押出機、二軸押出機、ロール混練機、ブラベンダー等が挙げられる。なかでも、フィルム作製時に層状珪酸塩を添加する際の分散性を考慮すると、二軸押出機を用いることが好ましい。押出機を、例えばシリンダ温度180〜260℃、Tダイ温度200〜250℃に加熱し、溶融混練して押し出し、10〜50℃に制御された冷却ロールで延伸して、厚み100〜500μmの未延伸フィルムを得ることができる。未延伸フィルムの2軸延伸方法としては、縦方向または横方向に延伸した後、横方向または縦方向に延伸処理する逐次2軸延伸法、または縦横同時に延伸処理を行う同時2軸延伸法のいずれでもよい。 Examples of the extruder include a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll kneader, and a Brabender. Of these, it is preferable to use a twin screw extruder in consideration of dispersibility when adding a layered silicate during film production. The extruder is heated to, for example, a cylinder temperature of 180 to 260 ° C. and a T die temperature of 200 to 250 ° C., melt kneaded and extruded, and stretched with a cooling roll controlled to 10 to 50 ° C. A stretched film can be obtained. As a biaxial stretching method for an unstretched film, either a sequential biaxial stretching method in which stretching is performed in the transverse direction or the longitudinal direction after stretching in the longitudinal direction or the transverse direction, or a simultaneous biaxial stretching method in which the stretching treatment is performed simultaneously in the longitudinal and transverse directions But you can.
延伸温度は、特に限定されるものではないが、生分解性ポリエステル樹脂組成物のガラス転移温度Tg〜(Tg+50)℃の範囲であることが好ましい。延伸倍率は、特に限定されるものではないが、機械的特性を考慮すると、縦延伸倍率を1.5倍〜8.0倍の範囲とし、横延伸倍率を1.5倍〜8.0倍の範囲として延伸処理を行うことが好ましい。得られた延伸フィルムは、引き続いて、同じテンター内において100℃〜150℃の温度で熱処理され、必要に応じて弛緩処理が施される。また得られた延伸フィルムを一旦取り出してから熱処理を行っても良い。 Although extending | stretching temperature is not specifically limited, It is preferable that it is the range of glass transition temperature Tg- (Tg + 50) degreeC of a biodegradable polyester resin composition. The stretching ratio is not particularly limited, but considering the mechanical properties, the longitudinal stretching ratio is set in the range of 1.5 times to 8.0 times, and the lateral stretching ratio is 1.5 times to 8.0 times. It is preferable to carry out a stretching treatment as the range. The obtained stretched film is subsequently heat-treated at a temperature of 100 ° C. to 150 ° C. in the same tenter and subjected to a relaxation treatment as necessary. The obtained stretched film may be taken out once and then heat treated.
押出成形法により得られたシートまたはパイプの具体的用途としては、深絞り成形用原反シート、バッチ式発泡用原反シート、クレジットカードなどのカード類、下敷き、クリアファイル、ストロー、農業・園芸用硬質パイプなどが挙げられる。また、シートは、さらに、真空成形や、圧空成形や、真空圧空成形などの深絞り成形を行うことで、食品用容器、農業・園芸用容器、ブリスターパック容器、プレススルーパック容器などを製造することができる。深絞り成形温度および熱処理温度は、(Tg+20℃)〜(Tg+100℃)であることが好ましい。深絞り温度が(Tg+20℃)未満では深絞りが困難になり、逆に深絞り温度が(Tg+100℃)を超えると、生分解性ポリエステル樹脂組成物が分解して、偏肉が生じたり、配向がくずれて耐衝撃性が低下したりする場合がある。また、成形後の容器の剛性、耐熱性、バリア性向上を目的として、結晶化を促進するために、Tg以上かつTm以下の温度で熱処理をしてもよい。食品用容器、農業・園芸用容器、ブリスターパック容器、プレススルーパック容器の形態は、特に限定されないが、食品、物品、薬品などを収容するためには、深さ2mm以上に深絞りされていることが好ましい。容器の厚さは、特に限定されないが、強力の点から、50μm以上であることが好ましく、150〜500μmであることがより好ましい。食品用容器の具体例としては、生鮮食品のトレー、インスタント食品容器、ファーストフード容器、弁当箱などが挙げられる。農業・園芸用容器の具体例としては、育苗ポットなどが挙げられる。ブリスターパック容器の具体例としては、食品用途以外に、事務用品、玩具、乾電池などの多様な商品群の包装容器が挙げられる。 Specific applications of the sheet or pipe obtained by the extrusion method include: deep drawing raw sheet, batch type foam raw sheet, credit cards and other cards, underlays, clear files, straws, agriculture and horticulture Hard pipes for use. Further, the sheet is further subjected to deep drawing such as vacuum forming, pressure forming, vacuum pressure forming, etc. to produce food containers, agricultural / horticultural containers, blister pack containers, press-through pack containers, etc. be able to. The deep drawing temperature and the heat treatment temperature are preferably (Tg + 20 ° C.) to (Tg + 100 ° C.). If the deep drawing temperature is less than (Tg + 20 ° C.), deep drawing becomes difficult. Conversely, if the deep drawing temperature exceeds (Tg + 100 ° C.), the biodegradable polyester resin composition is decomposed, resulting in uneven thickness or orientation. It may break down and impact resistance may decrease. Further, for the purpose of improving the rigidity, heat resistance and barrier property of the molded container, heat treatment may be performed at a temperature of Tg or more and Tm or less in order to promote crystallization. Forms of food containers, agricultural / horticultural containers, blister pack containers, and press-through pack containers are not particularly limited, but are deeply drawn to a depth of 2 mm or more in order to accommodate food, articles, medicines, and the like. It is preferable. Although the thickness of a container is not specifically limited, From a strong point, it is preferable that it is 50 micrometers or more, and it is more preferable that it is 150-500 micrometers. Specific examples of food containers include fresh food trays, instant food containers, fast food containers, lunch boxes and the like. Specific examples of the agricultural / horticultural containers include a seedling pot. Specific examples of blister pack containers include packaging containers for various product groups such as office supplies, toys, and dry batteries in addition to food applications.
本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物を用いて製造されるその他の成形体としては、皿、椀、鉢、箸、スプーン、フォーク、ナイフなどの食器;流動体用容器;容器用キャップ;定規、筆記具、クリアケース、CDケースなどの事務用品;台所用三角コーナー、ゴミ箱、洗面器、歯ブラシ、櫛、ハンガーなどの日用品;プラモデルなどの各種玩具類;エアコンパネル、各種筐体などの電化製品用樹脂部品;バンパー、インパネ、ドアトリムなどの自動車用樹脂部品等が挙げられる。 Other molded articles produced using the biodegradable polyester resin composition of the present invention include dishes such as dishes, bowls, bowls, chopsticks, spoons, forks and knives; containers for fluids; caps for containers; rulers Office supplies such as writing instruments, clear cases, CD cases; triangular items for kitchens, trash cans, washbasins, toothbrushes, combs, hangers, etc .; various toys such as plastic models; for electrical appliances such as air conditioner panels and various cases Resin parts; automotive resin parts such as bumpers, instrument panels and door trims.
なお、流動体用容器の形態は、特に限定されないが、流動体を収容するためには深さ20mm以上に成形されていることが好ましい。容器の厚さは、特に限定されないが、強力の点から、0.1mm以上であることが好ましく、0.1〜5mmであることがより好ましい。流動体用容器の具体例としては、乳製品や清涼飲料水や酒類などのための飲料用コップおよび飲料用ボトル;醤油、ソース、マヨネーズ、ケチャップ、食用油などの調味料の一時保存容器;シャンプー、リンスなどの容器;化粧品用容器;農薬用容器などが挙げられる。樹脂組成物が柔軟性を有すると、容器形状にした場合にスクイズ性が発現して好ましい。 In addition, although the form of the container for fluid is not specifically limited, In order to accommodate a fluid, it is preferable to shape | mold to 20 mm or more in depth. Although the thickness of a container is not specifically limited, From a strong point, it is preferable that it is 0.1 mm or more, and it is more preferable that it is 0.1-5 mm. Specific examples of fluid containers include beverage cups and beverage bottles for dairy products, soft drinks, alcoholic beverages, etc .; temporary storage containers for seasonings such as soy sauce, sauces, mayonnaise, ketchup, edible oils; shampoos And containers such as rinses; cosmetic containers; agricultural chemical containers and the like. It is preferable that the resin composition has flexibility because squeeze properties are exhibited when the resin composition is formed into a container shape.
本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物は、繊維とすることもできる。その製造方法は、特に限定されないが、溶融紡糸し、延伸する方法が好ましい。溶融紡糸温度としては、生分解性ポリエステル組成物のTm以上であることが必要であり、160℃〜260℃が好ましい。160℃未満では溶融押出しが困難となる傾向にあり、一方、250℃を超えると、分解が顕著となって、高強度の繊維を得られ難くなる傾向にある。溶融紡糸した繊維糸条は、目的とする繊維径となるようにTg以上の温度で延伸させるとよい。延伸後に、内部歪み緩和、収縮防止、結晶化促進、強度の安定化などの目的で、熱処理することもできる。熱処理方法としては、緊張下あるいは無緊張下で、加熱板に接触させる、熱媒中を通すなどの、公知の方法を適宜採用することができる。 The biodegradable polyester resin composition of the present invention may be a fiber. The production method is not particularly limited, but a method of melt spinning and stretching is preferred. The melt spinning temperature needs to be Tm or higher of the biodegradable polyester composition, and is preferably 160 ° C to 260 ° C. If it is less than 160 ° C., melt extrusion tends to be difficult. On the other hand, if it exceeds 250 ° C., decomposition tends to be remarkable, and it becomes difficult to obtain high-strength fibers. The melt-spun fiber yarn may be drawn at a temperature of Tg or higher so as to have a target fiber diameter. After stretching, heat treatment can also be performed for the purpose of relaxing internal strain, preventing shrinkage, promoting crystallization, and stabilizing strength. As a heat treatment method, a known method such as contacting with a heating plate or passing through a heating medium under tension or no tension can be appropriately employed.
上記方法により得られた繊維は、衣料用繊維、産業資材用繊維、短繊維不織布などとして利用される。 The fibers obtained by the above method are used as clothing fibers, industrial material fibers, short fiber nonwoven fabrics, and the like.
本発明の生分解性ポリエステル樹脂組成物は、長繊維不織布に展開することもできる。その製造方法は、特に限定されないが、樹脂組成物を高速紡糸法により紡糸して得られる繊維を堆積した後ウェッブ化し、さらに熱圧接などの手段を用いて布帛化する方法を挙げることができる。 The biodegradable polyester resin composition of the present invention can also be developed into a long fiber nonwoven fabric. The production method is not particularly limited, and examples thereof include a method of depositing fibers obtained by spinning a resin composition by a high-speed spinning method and then forming a web using means such as hot pressing.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、本発明は下記の実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited only to the following examples.
下記の実施例および比較例の評価に用いた方法は、次のとおりである。 The method used for evaluation of the following Examples and Comparative Examples is as follows.
(1)曲げ弾性率:
樹脂組成物を射出成形して、長さ×幅×厚さ=127mm(5インチ)×12.7mm(1/2インチ)×3.2mm(1/8インチ)の成形片を得た。これにASTM−D790に準じて変形速度1mm/分で荷重をかけることにより、曲げ弾性率を測定した。試験片の射出成形条件は下記の通りとした。すなわち、射出成形機(東芝機械社製IS−80G型)を用い、シリンダ温度190〜170℃、金型温度15℃、射出圧60%、射出速度60%、射出時間20秒、冷却時間20秒、インターバル2秒とし、ASTM規格の1/8インチ3点曲げ試験片用金型を用いて成形を行った。
(1) Flexural modulus:
The resin composition was injection-molded to obtain a molded piece of length × width × thickness = 127 mm (5 inches) × 12.7 mm (1/2 inch) × 3.2 mm (1/8 inch). The bending elastic modulus was measured by applying a load at a deformation rate of 1 mm / min according to ASTM-D790. The injection molding conditions of the test piece were as follows. That is, using an injection molding machine (IS-80G type manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), cylinder temperature 190-170 ° C., mold temperature 15 ° C., injection pressure 60%, injection speed 60%, injection time 20 seconds, cooling time 20 seconds. The interval was set to 2 seconds, and molding was performed using an ASTM standard 1/8 inch three-point bending test piece mold.
(2)ガスバリア性
(2−1)酸素透過係数:
20℃、相対湿度90%の条件下で、予め調湿しておいた熱プレスシートについて、差圧式ガス・気体透過率測定装置(Yanaco社製、GTR−30XAU)を用いて、差圧法で酸素透過度を測定した。なお、酸素透過度は、測定時間0.5h、1h、2hの3つの測定点から得た値を用いた。
(2) Gas barrier properties (2-1) Oxygen permeability coefficient:
Using a differential pressure type gas / gas permeability measuring device (Yanaco, GTR-30XAU) for a heat-pressed sheet previously conditioned under conditions of 20 ° C. and 90% relative humidity, oxygen was measured by the differential pressure method. The transmittance was measured. The oxygen permeability was a value obtained from three measurement points with measurement times of 0.5 h, 1 h, and 2 h.
酸素透過係数は、
(酸素透過係数)=(酸素透過度)×(サンプル厚み)
より算出した。この値はガスバリア性の指標となるものであり、小さいほどガスバリア性が良好であることを示す。
The oxygen transmission coefficient is
(Oxygen permeability coefficient) = (Oxygen permeability) × (Sample thickness)
Calculated from This value is an index of gas barrier properties, and the smaller the value, the better the gas barrier properties.
(2−2)酸素透過係数変化率:
前述の方法で変化率を算出した。変化率が120%以下の場合を良好とし、120%を超える場合には不良とした。
(2-2) Oxygen permeability coefficient change rate:
The rate of change was calculated by the method described above. When the rate of change was 120% or less, it was judged as good, and when it exceeded 120%, it was judged as bad.
なお各実施例および比較例におけるYの値、すなわちロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物を含まない生分解性ポリエステル樹脂組成物の20℃、相対湿度90%での酸素透過係数としては、実施例1〜3および比較例3では比較例1の値を、実施例4〜7および比較例4では比較例2の値を、実施例8〜12および比較例7では比較例5の値を、そして実施例13〜15および比較例8では比較例6の値を用いた。 In addition, as the value of Y in each Example and Comparative Example, that is, the oxygen permeability coefficient at 20 ° C. and 90% relative humidity of the biodegradable polyester resin composition not containing the rosin alcohol alkylene oxide adduct, Examples 1-3 And in Comparative Example 3, the value of Comparative Example 1, in Examples 4-7 and Comparative Example 4, the value of Comparative Example 2, in Examples 8-12 and Comparative Example 7, the value of Comparative Example 5, and in Example 13 In -15 and Comparative Example 8, the values of Comparative Example 6 were used.
(3)外観評価
(3−1)ヘーズ
JIS K−7136に従い、厚さ1mmのプレスシートについて測定を行った。すなわち、テスター産業社製の卓上テストプレス機を使用し、樹脂組成物のペレットを190℃で約3分間プレスした後、急冷して、成形体として厚さ1mmのプレスシートを作製した。このプレスシートについて、日本電色工業社製のNDH−2000型濁度・曇り度計を用いて、測定を行った。
(3) Appearance evaluation (3-1) Haze A press sheet having a thickness of 1 mm was measured according to JIS K-7136. That is, using a desktop test press machine manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., the resin composition pellets were pressed at 190 ° C. for about 3 minutes, and then rapidly cooled to produce a 1 mm thick press sheet as a molded body. The press sheet was measured using an NDH-2000 type turbidity / cloudiness meter manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
(3−2)プレスシートの透明性:
層状珪酸塩を添加した組成物に関しては、厚み1mmの成形体の目視評価を行い、凝集物が多いものを不良(×)と評価し、凝集物がほとんど無いものを良(○)と評価し、凝集物が全く確認できないものを最良(◎)と評価した。
(3-2) Transparency of press sheet:
Regarding the composition to which layered silicate was added, visual evaluation of a 1 mm-thick molded product was performed, and a product having a lot of aggregates was evaluated as bad (x), and a product having almost no aggregates was evaluated as good (◯). When the aggregate was not confirmed at all, it was evaluated as the best (◎).
(4)樹脂組成物の重量平均分子量(Mw)
示差屈折率検出器(島津製作所社製、RID−10A)を備えたゲル浸透クロマトグラフィ装置(島津製作所社製)を用い、テトラヒドロフラン(THF)を溶離液として、流速1.0ml/min、40℃で測定した。カラムは、SHODEX KF−805L、KF−804L(昭和電工社製)を用いた。サンプルは、樹脂組成物10mgをクロロホルム0.5mlに溶解後、THF5mlで希釈し、0.45μmのフィルターでろ過してから測定に供した。分子量は、ポリスチレン(Waters社製)を標準試料として換算した。
(4) Weight average molecular weight (Mw) of resin composition
Using a gel permeation chromatography apparatus (manufactured by Shimadzu Corp.) equipped with a differential refractive index detector (manufactured by Shimadzu Corp., RID-10A), tetrahydrofuran (THF) as an eluent and a flow rate of 1.0 ml / min at 40 ° C. It was measured. As columns, SHODEX KF-805L and KF-804L (manufactured by Showa Denko KK) were used. The sample was dissolved in 0.5 ml of chloroform after dissolving 10 mg of the resin composition, diluted with 5 ml of THF, filtered through a 0.45 μm filter, and then used for measurement. The molecular weight was converted using polystyrene (manufactured by Waters) as a standard sample.
(5)ガラス転移温度(Tg):
DSC装置(パーキンエルマー社製、DSC7)を用い、20℃から200℃まで+20℃/分で昇温させ5分間保持した後、200℃から−50℃まで−20℃/分で冷却して5分間保持した。さらに−50℃から200℃まで+20℃/分で再昇温させた過程(2nd Scan)でのガラス転移温度を、樹脂組成物のTgとした。
(5) Glass transition temperature (Tg):
Using a DSC apparatus (DSC7, manufactured by PerkinElmer Co., Ltd.), the temperature was raised from 20 ° C. to 200 ° C. at + 20 ° C./min and held for 5 minutes, then cooled from 200 ° C. to −50 ° C. at −20 ° C./min to 5 Hold for a minute. Furthermore, the glass transition temperature in the process (2nd Scan) in which the temperature was raised again from −50 ° C. to 200 ° C. at + 20 ° C./min was defined as Tg of the resin composition.
(6)耐湿熱性評価:
恒温恒湿器(ヤマト科学社製、IG400)を用い、(1)で作製した成形片を、温度40℃、相対湿度90%の環境下に300時間保存処理した。処理後の試験片を用いて、(1)と同法で曲げ弾性率を測定し、(5)と同法でTgを測定し、(4)と同法で分子量を測定した。さらに、下記の通り、分子量保持率の算出と、ブリードアウト評価とを行った。
(6) Moisture and heat resistance evaluation:
Using a thermo-hygrostat (Yamato Scientific Co., Ltd., IG400), the molded piece produced in (1) was stored for 300 hours in an environment of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 90%. Using the test piece after the treatment, the flexural modulus was measured by the same method as (1), the Tg was measured by the same method as (5), and the molecular weight was measured by the same method as (4). Furthermore, calculation of molecular weight retention and bleed-out evaluation were performed as follows.
・分子量保持率(%)
(分子量保持率)=(処理後の樹脂組成物の重量平均分子量)/(処理前の樹脂組成物の重量平均分子量)×100
で算出した。
・ Molecular weight retention (%)
(Molecular weight retention) = (Weight average molecular weight of the resin composition after treatment) / (Weight average molecular weight of the resin composition before treatment) × 100
Calculated with
・ブリードアウト評価:
上記処理した曲げ成形片の外観観察を行い、明らかに溶出物が多いものを不良(×)と評価し、溶出物がほとんど無いものを良(○)と評価し、溶出物が全く確認できないものを最良(◎)と評価した。また、溶出は見られなかったが、全体的に白化が起こり、透明性を損なったものも、不良(×)と評価した。
・ Bleed-out evaluation:
Observe the appearance of the above-mentioned bend-formed pieces, evaluate those with a lot of eluate as bad (x), evaluate those with almost no eluate as good (○), and cannot confirm the eluate at all Was evaluated as the best (◎). Moreover, although elution was not seen, the thing which whitened as a whole and the transparency was impaired was also evaluated as bad (x).
[原料]
次に、下記の実施例、比較例において用いた各種原料を示す。
[material]
Next, various raw materials used in the following Examples and Comparative Examples are shown.
(1)生分解性ポリエステル樹脂
ポリ乳酸(NatureWorks社製ポリ乳酸、重量平均分子量(Mw)=190,000、融点170℃、D体含有率1.3モル%、MFR3.5g/10min)
(1) Biodegradable polyester resin Polylactic acid (polylactic acid manufactured by NatureWorks, weight average molecular weight (Mw) = 190,000, melting point 170 ° C., D-form content 1.3 mol%, MFR 3.5 g / 10 min)
(2)ロジンアルコールアルキレンオキサイド付加物
以下に製造例を詳細に示す。
(2) Rosin alcohol alkylene oxide adduct Examples of production are shown in detail below.
以下において、「PO」はプロピレンオキサイドを意味し、「EO」はエチレンオキサイドを意味し、「BO」はブチレンオキサイドを意味する。
アルキレンオキサイドの付加順序は、下記の通りである。例えば、製造例3の「ロジンアルコール+POブロック19モル+EOブロック25モル」であれば、ロジンアルコールに対して先ずPO19モルが付加され、続いてEO25モルが付加されたものであることを示す。
In the following, “PO” means propylene oxide, “EO” means ethylene oxide, and “BO” means butylene oxide.
The addition order of alkylene oxide is as follows. For example, “Rosin alcohol + 19 mol PO block + 25 mol EO block” in Production Example 3 indicates that 19 mol PO is added to rosin alcohol first, followed by 25 mol EO.
[製造例1]
添加剤1:分子量2,400、ロジンアルコール+EOブロック45モル
撹拌機と、窒素およびアルキレンオキサイド導入管とを備えた5リットルのオートクレーブに、ロジンアルコール(イーストマンケミカル社製、アビトールE)500gと、触媒としての水酸化カリウム3.4gとを仕込み、オートクレーブ内を窒素ガスで置換した。これを撹拌しながら、温度140℃前後で圧力0.7MPa以下に保ち、エチレンオキサイド2893gを5時間以上かけて導入した。導入後は、3時間以上熟成し、圧力の低下が無いことを確認して、熟成終了とした。熟成後は、100℃まで冷却し、吸着剤として珪酸アルミニウム(協和化学工業社製、キョーワード700SL)5リットルをオートクレーブへ投入し、触媒を吸着除去後、5リットルオートクレーブ内の内容物をろ過して、添加剤1を得た。
[Production Example 1]
Additive 1: Molecular weight 2,400, rosin alcohol + EO block 45 mol Into a 5 liter autoclave equipped with a stirrer, nitrogen and alkylene oxide introduction tube, 500 g of rosin alcohol (Eastman Chemical Co., Abitol E), The catalyst was charged with 3.4 g of potassium hydroxide as a catalyst, and the inside of the autoclave was replaced with nitrogen gas. While stirring this, the pressure was kept at 0.7 MPa or less at around 140 ° C., and 2893 g of ethylene oxide was introduced over 5 hours or more. After the introduction, aging was performed for 3 hours or more, and it was confirmed that there was no pressure drop, and the aging was completed. After aging, cool to 100 ° C, put 5 liters of aluminum silicate (Kyowa Kagaku Kogyo Co., Ltd., Kyoward 700SL) as an adsorbent into the autoclave, remove the catalyst by adsorption and filter the contents in the 5 liter autoclave. Thus, additive 1 was obtained.
[製造例2]
添加剤2:分子量2,500、ロジンアルコール+EOブロック25モル+POブロック19モル
触媒として水酸化カリウムを7.3g使用し、エチレンオキサイド1572gを導入後、さらにプロピレンオキサイド1572gを導入した。それ以外は製造例1と同様にして、添加剤2を得た。
[Production Example 2]
Additive 2: Molecular weight 2,500, rosin alcohol + EO block 25 mole + PO block 19 mole 7.3 g of potassium hydroxide was used as a catalyst, 1572 g of ethylene oxide was introduced, and 1572 g of propylene oxide was further introduced. Otherwise in the same manner as in Production Example 1, additive 2 was obtained.
[製造例3]
添加剤3:分子量2,500、ロジンアルコール+POブロック19モル+EOブロック25モル
触媒として水酸化カリウムを7.3g使用し、プロピレンオキサイド1572gを導入後、さらにエチレンオキサイド1572gを導入した。それ以外は製造例1と同様にして、添加剤3を得た。
[Production Example 3]
Additive 3: Molecular weight 2,500, rosin alcohol + PO block 19 mol + EO block 25 mol 7.3 g of potassium hydroxide was used as a catalyst, 1572 g of propylene oxide was introduced, and 1572 g of ethylene oxide was further introduced. Otherwise in the same manner as in Production Example 1, additive 3 was obtained.
[製造例4]
製造例1で出来た添加剤1を2量化して、添加剤4:分子量5000、ロジンアルコール+EOブロック90モル、を得た。
[Production Example 4]
Additive 1 produced in Production Example 1 was dimerized to obtain Additive 4: Molecular weight 5000, rosin alcohol + EO block 90 mol.
[製造例5]
添加剤5:分子量2,500、ロジンアルコール+POブロック8モル+EOブロック37モル
触媒として水酸化カリウムを7.3g使用し、プロピレンオキサイド723gを導入後、さらにエチレンオキサイド2421gを導入した。それ以外は製造例1と同様にして、添加剤5を得た。
[Production Example 5]
Additive 5: Molecular weight 2,500, rosin alcohol + PO block 8 mol + EO block 37 mol 7.3 g of potassium hydroxide was used as a catalyst, 723 g of propylene oxide was introduced, and 2421 g of ethylene oxide was further introduced. Otherwise in the same manner as in Production Example 1, additive 5 was obtained.
[製造例6]
添加剤6:分子量2,500、ロジンアルコール+PO8モル/EO37モルのランダム共重合
触媒として水酸化カリウムを7.3g使用し、エチレンオキサイド2421g、プロピレンオキサイド723gを同時に導入した。それ以外は製造例1と同様にして、添加剤6を得た。
[Production Example 6]
Additive 6: Random copolymerization of molecular weight 2,500, rosin alcohol + PO 8 mol / EO 37 mol 7.3 g of potassium hydroxide was used as a catalyst, and 2421 g of ethylene oxide and 723 g of propylene oxide were simultaneously introduced. Otherwise in the same manner as in Production Example 1, additive 6 was obtained.
[製造例7]
添加剤7:分子量2,500、ロジンアルコール+EOブロック46モル+POブロック1モル
触媒として水酸化カリウムを7.3g使用し、エチレンオキサイド3060gを導入後、さらにプロピレンオキサイド85gを導入した。それ以外は製造例1と同様にして、添加剤7を得た。
[Production Example 7]
Additive 7: Molecular weight 2,500, rosin alcohol + EO block 46 mol + PO block 1 mol 7.3 g of potassium hydroxide was used as a catalyst, 3060 g of ethylene oxide was introduced, and 85 g of propylene oxide was further introduced. Otherwise in the same manner as in Production Example 1, additive 7 was obtained.
[製造例8]
添加剤8:分子量7,500、ロジンアルコール+POブロック18モル+EOブロック138モル
触媒としての水酸化カリウムを11.5gとし、プロピレンオキサイド1573gを導入し完全に熟成後、1505gを抜き取り、残存物にさらにエチレンオキサイド2480gを導入した。それ以外は製造例1と同様にして、添加剤8を得た。
[Production Example 8]
Additive 8: molecular weight 7,500, rosin alcohol + PO block 18 mol + EO block 138 mol 11.5 g of potassium hydroxide as a catalyst, 1573 g of propylene oxide were introduced, and after complete aging, 1505 g was extracted, and the residue was further removed. 2480 g of ethylene oxide was introduced. Otherwise in the same manner as in Production Example 1, additive 8 was obtained.
[製造例9]
添加剤9:分子量7,500、ロジンアルコール+BOブロック23モル+EOブロック125モル
触媒としての水酸化カリウムを15gとし、ブチレンオキサイド2400gを導入し完全に熟成後、2125gを抜き取り、残存物にさらにエチレンオキサイド2200gを導入した。それ以外は製造例1と同様にして、添加剤9を得た。
[Production Example 9]
Additive 9: molecular weight 7,500, rosin alcohol + BO block 23 mol + EO block 125 mol Potassium hydroxide as catalyst 15 g, butylene oxide 2400 g was introduced and after complete aging, 2125 g was extracted, and ethylene oxide was further removed from the residue. 2200 g was introduced. Otherwise in the same manner as in Production Example 1, additive 9 was obtained.
[製造例10]
添加剤10:分子量5,000、ロジンアルコール+EOブロック105モル
触媒としての水酸化カリウムを7.3gとし、エチレンオキサイド2900gを導入し完全に熟成後、1862gを抜き取り、残存物にさらにエチレンオキサイド1764gを導入した。それ以外は製造例1と同様にして、添加剤10を得た。
[Production Example 10]
Additive 10: Molecular weight 5,000, rosin alcohol + EO block 105 mol Potassium hydroxide as catalyst 7.3 g, ethylene oxide 2900 g was introduced and after complete aging, 1862 g was extracted, and ethylene oxide 1764 g was further added to the residue. Introduced. Otherwise in the same manner as in Production Example 1, additive 10 was obtained.
[製造例11]
添加剤11:ロジンエステル化合物(分子量1,300)
冷却管および撹拌装置をつけた1リットルの反応容器にロジン(デヒドロアビエチン酸約80%含有)302.0gをいれて加熱溶融させ、これにポリエチレングリコール(平均分子量1,000、三洋化成社製、PEG−1000)1850gを150℃で1時間かけて滴下した後、トリフェニルホスファイト1.8g(ロジン100質量部に対して0.6質量部)を滴下した。滴下終了後、280℃に昇温し、24時間撹拌した。最後に未反応物を減圧留去して、添加剤11を得た。
[Production Example 11]
Additive 11: Rosin ester compound (molecular weight 1,300)
Into a 1 liter reaction vessel equipped with a condenser and a stirrer, 302.0 g of rosin (containing about 80% dehydroabietic acid) was heated and melted, and polyethylene glycol (average molecular weight 1,000, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) After 1850 g of PEG-1000) was added dropwise at 150 ° C. over 1 hour, 1.8 g of triphenyl phosphite (0.6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of rosin) was added dropwise. After completion of dropping, the temperature was raised to 280 ° C. and stirred for 24 hours. Finally, the unreacted product was distilled off under reduced pressure to obtain Additive 11.
(3)層状珪酸塩
層間イオンがジヒドロキシエチルメチルドデシルアンモニウムイオンで置換された膨潤性合成フッ素雲母(コープケミカル社製、ソマシフMEE、平均粒径6.2μm)
(3) Layered silicate Swelling synthetic fluorinated mica in which interlayer ions are substituted with dihydroxyethylmethyldodecylammonium ions (Coop Chemical Co., Somasif MEE, average particle size 6.2 μm)
(4)末端封鎖剤
N,N´−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド(ラインへミー社製、スタバクゾールI)
(4) Endblocker N, N'-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide (Rheinhemy, Stavaxol I)
(5)酸化防止剤
ホスファイト系酸化防止剤:水添ビスフェノールA・ペンタエリスリトールホスファイトポリマー(城北化学工業社製、JPH−3800)
(5) Antioxidant Phosphite-based antioxidant: hydrogenated bisphenol A / pentaerythritol phosphite polymer (JPH-3800, manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.)
[樹脂の製造]
溶融混練には、池貝社製PCM−30型二軸押出機を用いた。スクリュー径は30mm
φ、平均溝深さは2.5mmであった。
[Production of resin]
For melt kneading, a PCM-30 type twin screw extruder manufactured by Ikegai Co., Ltd. was used. Screw diameter is 30mm
φ and average groove depth were 2.5 mm.
実施例1
90質量部のポリ乳酸と、10質量部の、製造例1で作製した添加剤1とをドライブレンドし、上記の押出機を用いて、190℃、スクリュー回転数200rpm(=3.3rps)、滞留時間1.6分で溶融混練を行い、押出し、ペレット状に加工し、乾燥して、樹脂組成物を得た。得られた組成物の評価結果を表1に示す。
Example 1
90 parts by mass of polylactic acid and 10 parts by mass of additive 1 produced in Production Example 1 were dry blended, and using the above extruder, 190 ° C., screw rotation speed 200 rpm (= 3.3 rps), Melt kneading was performed at a residence time of 1.6 minutes, extrusion, processing into pellets, and drying to obtain a resin composition. The evaluation results of the obtained composition are shown in Table 1.
実施例2〜7
実施例1に対して表1に示すように組成を変更した。それ以外は実施例1と同様として樹脂組成物を得たうえで、各種評価を行った。実施例4〜7において、末端封鎖剤はポリ乳酸および各添加剤と同時にドライブレンドした。その結果を表1に示す。
Examples 2-7
The composition was changed as shown in Table 1 with respect to Example 1. Other than that, various evaluations were performed after obtaining a resin composition as in Example 1. In Examples 4 to 7, the end-capping agent was dry blended simultaneously with polylactic acid and each additive. The results are shown in Table 1.
比較例1〜4
実施例1に対して表2に示すように組成を変更した。それ以外は実施例1と同様として樹脂組成物を得たうえで、各種評価を行った。比較例2および4において、末端封鎖剤はポリ乳酸および各添加剤と同時にドライブレンドした。その結果を表2に示す。
Comparative Examples 1-4
The composition was changed as shown in Table 2 with respect to Example 1. Other than that, various evaluations were performed after obtaining a resin composition as in Example 1. In Comparative Examples 2 and 4, the end-capping agent was dry blended simultaneously with polylactic acid and each additive. The results are shown in Table 2.
実施例8
86.4質量部のポリ乳酸と、9.6質量部の、製造例1で作製した添加剤1と、4質量部の層状珪酸塩とをドライブレンドし、上記の押出機を用いて、190℃、スクリュー回転数200rpm(=3.3rps)、滞留時間1.6分で溶融混練を行い、押出し、ペレット状に加工し、乾燥して、樹脂組成物を得た。得られた組成物の評価結果を表2に示す。
Example 8
86.4 parts by mass of polylactic acid, 9.6 parts by mass of additive 1 prepared in Production Example 1 and 4 parts by mass of layered silicate were dry-blended, and the above extruder was used. Melting and kneading were performed at a temperature of 200 ° C., a screw rotational speed of 200 rpm (= 3.3 rps), and a residence time of 1.6 minutes, extrusion, processing into a pellet, and drying to obtain a resin composition. The evaluation results of the obtained composition are shown in Table 2.
実施例9〜15
実施例8に対して表3に示すように組成を変更した。それ以外は実施例8と同様として樹脂組成物を得たうえで、各種評価を行った。実施例13〜15において、末端封鎖剤と酸化防止剤とは、ポリ乳酸および各添加剤と同時にドライブレンドした。その結果を表3に示す。
Examples 9-15
The composition was changed as shown in Table 3 with respect to Example 8. Other than that, various evaluations were performed after obtaining a resin composition as in Example 8. In Examples 13 to 15, the end-capping agent and the antioxidant were dry blended simultaneously with polylactic acid and each additive. The results are shown in Table 3.
比較例5〜9
実施例8に対して表4に示すように組成を変更した。それ以外は実施例8と同様として樹脂組成物を得たうえで、各種評価を行った。比較例6、8〜9において、末端封鎖剤と酸化防止剤とは、ポリ乳酸および各添加剤と同時にドライブレンドした。その結果を表4に示す。
Comparative Examples 5-9
The composition was changed as shown in Table 4 with respect to Example 8. Other than that, various evaluations were performed after obtaining a resin composition as in Example 8. In Comparative Examples 6 and 8 to 9, the end-capping agent and the antioxidant were dry blended simultaneously with polylactic acid and each additive. The results are shown in Table 4.
実施例1〜7の樹脂組成物は、曲げ弾性率が低下して柔軟性を示しており、かつガスバリア性の指標である酸素透過係数およびその変化率が低い値であり、良好であった。さらに40℃90%RH、300時間後におけるブリードアウト評価も良好であった。 The resin compositions of Examples 1 to 7 were good because the flexural modulus decreased and showed flexibility, and the oxygen permeability coefficient and the rate of change thereof, which are indicators of gas barrier properties, were low. Furthermore, the bleed-out evaluation after 40 ° C. and 90% RH for 300 hours was also good.
比較例1〜2の樹脂組成物は、ロジンアルコールのアルキレンオキサイド付加物を含んでいないため、曲げ弾性率が高く、全く柔軟性を示さなかった。 Since the resin compositions of Comparative Examples 1 and 2 did not contain an alkylene oxide adduct of rosin alcohol, the flexural modulus was high, and no flexibility was exhibited.
比較例3の樹脂組成物は、ロジンエステル化合物を添加したものであったため、そのロジンエステル化合物の分子量は5,000以下であったものの、混練後の樹脂組成物の分子量が低下していた。さらに40℃90%RH、300時間後における分子量低下およびブリードアウトが顕著であった。 Since the rosin ester compound was added to the resin composition of Comparative Example 3, the molecular weight of the rosin ester compound was 5,000 or less, but the molecular weight of the resin composition after kneading was reduced. Furthermore, a decrease in molecular weight and bleed-out after 300 hours at 40 ° C. and 90% RH were remarkable.
比較例4の樹脂組成物は、分子量5,000を超えるロジンアルコールのアルキレンオキサイド付加物を用いたものであったため、ガスバリア性が悪く、なおかつ40℃90%RH、300時間後におけるブリードアウトが顕著であった。 Since the resin composition of Comparative Example 4 used an alkylene oxide adduct of rosin alcohol having a molecular weight exceeding 5,000, gas barrier properties were poor, and bleeding out after 300 hours at 40 ° C. and 90% RH was remarkable. Met.
実施例8〜15の樹脂組成物は、曲げ弾性率が低下して柔軟性を示しており、かつガスバリア性の指標である酸素透過係数およびその変化率が低い値であり良好であった。さらに40℃90%RH、300時間後におけるブリードアウト評価も良好であった。 The resin compositions of Examples 8 to 15 were good because the flexural modulus decreased and showed flexibility, and the oxygen permeability coefficient, which is an indicator of gas barrier properties, and the rate of change thereof were low. Furthermore, the bleed-out evaluation after 40 ° C. and 90% RH for 300 hours was also good.
それに対し、比較例5〜6の樹脂組成物は、ロジンアルコールのアルキレンオキサイド付加物を含んでいないため、曲げ弾性率が高く、柔軟性を示さなかった。 On the other hand, since the resin compositions of Comparative Examples 5 to 6 did not contain the alkylene oxide adduct of rosin alcohol, the flexural modulus was high and the flexibility was not exhibited.
比較例7の樹脂組成物は、ロジンエステル化合物を添加したものであったため、そのロジンエステル化合物の分子量は5,000以下であったものの、混練後の樹脂組成物の分子量が低下していた。さらに40℃90%RH、300時間後における分子量低下およびブリードアウトが顕著であった。 Since the rosin ester compound was added to the resin composition of Comparative Example 7, the molecular weight of the rosin ester compound was 5,000 or less, but the molecular weight of the resin composition after kneading was reduced. Furthermore, a decrease in molecular weight and bleed-out after 300 hours at 40 ° C. and 90% RH were remarkable.
比較例8〜9の樹脂組成物は、分子量5,000を超えるロジンアルコールのアルキレンオキサイド付加物を用いたものであったため、ガスバリア性が悪く、なおかつ40℃90%RH、300時間後に成形片の白化が顕著であり透明性が損なわれた。 Since the resin compositions of Comparative Examples 8 to 9 were obtained by using an alkylene oxide adduct of rosin alcohol having a molecular weight exceeding 5,000, the gas barrier property was poor, and the molded piece was molded at 40 ° C. and 90% RH after 300 hours. Whitening was remarkable and transparency was impaired.
実施例4〜7および13〜15の樹脂組成物は、末端封鎖剤を含有していたため、湿熱処理後の分子量保持率が95%以上に達しており、耐湿熱性が良好であった。 Since the resin compositions of Examples 4 to 7 and 13 to 15 contained a terminal blocking agent, the molecular weight retention after wet heat treatment reached 95% or more, and the heat and moisture resistance was good.
Claims (14)
(A)分子量1,000以上かつ5,000以下。
(B)アルキレンオキサイドが、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドの少なくとも1つから選ばれるブロック、または少なくとも2つから選ばれるランダム共重合体。 A biodegradable polyester resin composition comprising a biodegradable polyester resin and a rosin alcohol alkylene oxide adduct satisfying the following (A) and (B).
(A) Molecular weight of 1,000 or more and 5,000 or less.
(B) A random copolymer in which the alkylene oxide is a block selected from at least one of ethylene oxide, propylene oxide, and butylene oxide, or at least two.
分子量保持率(%)=C/D×100
ただし、C:湿熱処理試験後の重量平均分子量
D:湿熱処理試験前の重量平均分子量 The raw material according to any one of claims 2 to 9, wherein the molecular weight retention represented by the following formula is 90% or more after the wet heat treatment at 40 ° C and 90% relative humidity for 300 hours. Degradable polyester resin composition.
Molecular weight retention (%) = C / D × 100
Where C: weight average molecular weight after wet heat treatment test
D: Weight average molecular weight before wet heat treatment test
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010163203A (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Asahi Kasei Home Products Kk | Wrapping film |
| JP2021172430A (en) * | 2020-04-30 | 2021-11-01 | 株式会社吉野工業所 | Resin container, and manufacturing method for resin container |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004189863A (en) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | Molded article having printed layer and method for producing the same |
| JP2006193739A (en) * | 2004-12-16 | 2006-07-27 | Toho Chem Ind Co Ltd | Biodegradable resin modifier |
| WO2006118096A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Unitika Ltd. | Biodegradable resin composition, and molded body and production method thereof |
-
2007
- 2007-06-14 JP JP2007156927A patent/JP2008308561A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004189863A (en) * | 2002-12-11 | 2004-07-08 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | Molded article having printed layer and method for producing the same |
| JP2006193739A (en) * | 2004-12-16 | 2006-07-27 | Toho Chem Ind Co Ltd | Biodegradable resin modifier |
| WO2006118096A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Unitika Ltd. | Biodegradable resin composition, and molded body and production method thereof |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010163203A (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Asahi Kasei Home Products Kk | Wrapping film |
| JP2021172430A (en) * | 2020-04-30 | 2021-11-01 | 株式会社吉野工業所 | Resin container, and manufacturing method for resin container |
| JP7466992B2 (en) | 2020-04-30 | 2024-04-15 | 株式会社吉野工業所 | Resin container and method for manufacturing resin container |
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