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JP2008101083A - Flame-retardant polylactic acid resin composition and molded article produced by molding the same - Google Patents

Flame-retardant polylactic acid resin composition and molded article produced by molding the same Download PDF

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JP2008101083A
JP2008101083A JP2006283828A JP2006283828A JP2008101083A JP 2008101083 A JP2008101083 A JP 2008101083A JP 2006283828 A JP2006283828 A JP 2006283828A JP 2006283828 A JP2006283828 A JP 2006283828A JP 2008101083 A JP2008101083 A JP 2008101083A
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polylactic acid
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acid resin
flame
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Kenichi Kawada
憲一 川田
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Unitika Ltd
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Unitika Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flame-retardant polylactic acid resin composition having excellent heat-resistance. <P>SOLUTION: The flame-retardant polylactic acid resin composition is produced by melting and kneading a mixture containing a polylactic acid resin as a main component and further containing 3-30 mass% pentavalent phosphorus compounds wherein the ratio of total carbon atom in the aromatic ring to the molecular weight is ≥60%, 0.01-5 mass% (meth)acrylic acid ester compounds and ≥0.001 mass% peroxides. As an alternative, the flame-retardant polylactic acid resin composition contains a polylactic acid resin as a main component, and further contains 3-30 mass% pentavalent phosphorus compound wherein the ratio of total carbon atom in the aromatic ring to the molecular weight is ≥60%, 0.1-5 mass% organic crystal nucleation agent and 1-10 mass% plasticizer composed of an aliphatic ester derivative and/or an aliphatic polyether derivative. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリ乳酸樹脂を主成分とする樹脂組成物であり、リン化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、および過酸化物を含む、または、リン化合物、有機結晶核剤、および可塑剤を含む、耐熱性に優れた難燃性ポリ乳酸樹脂組成物に関するものである。   The present invention is a resin composition containing a polylactic acid resin as a main component, and includes a phosphorus compound, a (meth) acrylic acid ester compound, and a peroxide, or a phosphorus compound, an organic crystal nucleating agent, and a plasticizer. The present invention relates to a flame retardant polylactic acid resin composition having excellent heat resistance.

一般に、成形用の原料としてはポリプロピレン(PP)、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂)、ポリアミド(PA6、PA66)、ポリエステル(PET、PBT)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂が使用されている。しかしながら、このような樹脂から製造された成形物は成形性、機械的強度に優れているが、廃棄する際、ゴミの量を増すうえに、自然環境下で殆ど分解されないために、埋設処理しても半永久的に地中に残留する。   In general, resins such as polypropylene (PP), ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene resin), polyamide (PA6, PA66), polyester (PET, PBT), and polycarbonate (PC) are used as raw materials for molding. However, moldings made from such resins are excellent in moldability and mechanical strength, but when discarded, they increase the amount of dust and are hardly decomposed in the natural environment. However, it remains in the ground semipermanently.

一方、近年、環境保全の見地からポリ乳酸をはじめとする生分解性ポリエステル樹脂が注目されている。生分解性樹脂の中でもポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートなどは、大量生産可能なためコストも安く、有用性が高い。そのうち、ポリ乳酸は既にトウモロコシやサツマイモ等の植物を原料として工業生産が可能となっており、使用後に焼却されても、これらの植物の生育時に吸収した二酸化炭素を考慮すると、炭素の収支として中立であることから、特に、地球環境への負荷の低い樹脂とされている。   On the other hand, in recent years, biodegradable polyester resins such as polylactic acid have attracted attention from the viewpoint of environmental conservation. Among the biodegradable resins, polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate and the like are inexpensive and are highly useful because they can be mass-produced. Among them, polylactic acid has already been industrially produced from plants such as corn and sweet potato, and even if incinerated after use, considering the carbon dioxide absorbed during the growth of these plants, the carbon balance is neutral. Therefore, it is considered as a resin having a particularly low load on the global environment.

しかしながら、ポリ乳酸を単体で電気製品等の筺体に利用する場合、難燃性が不充分で、その燃焼性により、安全上問題がある。加えて、それらの用途には、多くの場合、少なくとも100℃前後の耐熱性が必要である。このように、難燃性および耐熱性を兼ね備えたものが求められていた。   However, when polylactic acid is used alone for a housing of an electric product or the like, the flame retardancy is insufficient, and there is a safety problem due to its combustibility. In addition, their applications often require heat resistance of at least around 100 ° C. Thus, what has a flame retardance and heat resistance was calculated | required.

ポリ乳酸への難燃性の付与に関しては、既知の難燃処方をポリ乳酸に応用するなどの形で、すでにいくつかの報告がなされている。   With regard to imparting flame retardancy to polylactic acid, several reports have already been made, such as applying a known flame retardant formulation to polylactic acid.

例えば、特許文献1においては、ポリ乳酸樹脂に、有機充填剤および難燃剤を添加し、金型温度90℃で射出成形することにより、V−2〜V−0の難燃性、および100℃前後の荷重たわみ温度(0.45MPa)が得られることが記載されている。一方、特許文献2においては、表面処理を施した水酸化物を添加することで、難燃性、および50℃以上の荷重たわみ温度(1.8MPa)が得られることが記載されている。さらに、特許文献3においては、難燃剤に加えて、加水分解抑制剤を加えることで、難燃性と保存特性の両立が可能であることが記載されている。   For example, in Patent Document 1, an organic filler and a flame retardant are added to polylactic acid resin, and injection molding is performed at a mold temperature of 90 ° C., so that flame retardancy of V-2 to V-0 and 100 ° C. It is described that front and rear deflection temperatures (0.45 MPa) can be obtained. On the other hand, Patent Document 2 describes that by adding a surface-treated hydroxide, flame retardancy and a deflection temperature under load of 50 ° C. or higher (1.8 MPa) can be obtained. Furthermore, Patent Document 3 describes that it is possible to achieve both flame retardancy and storage characteristics by adding a hydrolysis inhibitor in addition to the flame retardant.

しかしながら、特許文献1記載の例においては、有機充填剤として古紙粉末を20%以上添加することで、耐熱性を向上させているが、混練や、成形の際の溶融時に、熱により変色することは避けられず、色調の調整が難しく、かつ、透明性が失われてしまう。また、特許文献2、あるいは、特許文献3においては、得られた難燃性はV−2にとどまり、前記用途への使用に際しては未だ不充分なレベルである。   However, in the example described in Patent Document 1, the heat resistance is improved by adding 20% or more of waste paper powder as an organic filler, but it is discolored by heat at the time of kneading or melting during molding. Is inevitable, color adjustment is difficult, and transparency is lost. Moreover, in patent document 2 or patent document 3, the obtained flame retardance is only V-2, and it is still in an insufficient level when used for the said use.

この他、特許文献4においては、硝酸化合物で表面処理を施した水酸化物を用いることでV−0が得られることが記載されており、また、特許文献5においても特定の難燃剤を用いてV−0を得る処方が記載されている。   In addition, Patent Document 4 describes that V-0 can be obtained by using a hydroxide subjected to a surface treatment with a nitric acid compound, and Patent Document 5 also uses a specific flame retardant. The formulation to obtain V-0 is described.

しかしながら、特許文献4記載の例においては、難燃性の評価を3mm厚のみで評価しており、より厚みの薄い電気製品等の用途に対しては不充分であり、また、耐熱性については考慮されていない。また、特許文献5においては石油由来樹脂成分は必須となっており、環境負荷が大きい。   However, in the example described in Patent Document 4, the evaluation of flame retardancy is evaluated only with a thickness of 3 mm, which is insufficient for applications such as thinner electrical products. Not considered. Moreover, in patent document 5, the petroleum-derived resin component is essential, and an environmental load is large.

さらに、特許文献6においては、リン系難燃剤にマグネシウム塩およびポリフェノールを併用することでV−0が得られることが記載されており、また、特許文献7においてはエポキシ化合物の併用によりV−0が得られることが記載されている。加えて、特許文献8においては、水酸化物に繊維を併用することでV−0が得られることが記載されている。   Furthermore, Patent Document 6 describes that V-0 can be obtained by using a magnesium salt and polyphenol in combination with a phosphorus-based flame retardant, and Patent Document 7 discloses that V-0 can be obtained by using an epoxy compound in combination. Is obtained. In addition, Patent Document 8 describes that V-0 can be obtained by using a fiber in combination with a hydroxide.

しかしながら、特許文献6記載の例においては、タルクを30部配合しなければV−0が得られないため、表面外観が損なわれる可能性が高く、また、耐熱性については考慮されていない。一方、特許文献7、あるいは、特許文献8記載の例においては、難燃剤を20部を超えて配合しなければV−0が得られず、ポリ乳酸本来の物性性能が大きく損なわれるおそれがある。
特開2005−023260号公報 特開2005−139441号公報 特開2005−162873号公報 特開2005−336365号公報 特開2005−344042号公報 特開2005−350537号公報 特開2006−016446号公報 特開2006−089643号公報
However, in the example described in Patent Document 6, since V-0 cannot be obtained unless 30 parts of talc is blended, the surface appearance is likely to be impaired, and heat resistance is not considered. On the other hand, in the examples described in Patent Document 7 or Patent Document 8, V-0 cannot be obtained unless the flame retardant is added in excess of 20 parts, and there is a concern that the physical properties inherent to polylactic acid may be greatly impaired. .
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-023260 JP-A-2005-139441 JP 2005-162873 A JP 2005-336365 A JP 2005-340442 A JP 2005-350537 A JP 2006-016446 A JP 2006-096443 A

本発明は、前記の問題点を解決しようとするものであり、耐熱性に優れた難燃性ポリ乳酸樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a flame retardant polylactic acid resin composition having excellent heat resistance.

本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリ乳酸樹脂に、特定のリン化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、および過酸化物を配合する、または、特定のリン化合物、有機結晶核剤、および可塑剤を配合することで前記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
すなわち本発明の要旨は、下記の通りである。
(1)ポリ乳酸樹脂を主成分とし、芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合が60%以上である5価のリン化合物を3〜30質量%、(メタ)アクリル酸エステル化合物を0.01〜5質量%、過酸化物を0.001質量%以上含有する混合物を溶融混練してなることを特徴とする難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。
(2)ポリ乳酸樹脂を主成分とし、芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合が60%以上である5価のリン化合物を3〜30質量%、有機結晶核剤を0.1〜5質量%、脂肪族エステル誘導体および/または脂肪族ポリエーテル誘導体からなる可塑剤を1〜10質量%含有することを特徴とする難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。
(3)有機結晶核剤を0.1〜5質量%含有することを特徴とする(1)記載の難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。
(4)有機結晶核剤が、N,N’,N’’−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、および/または、N,N’−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド、および/または、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジドであることを特徴とする(2)または(3)記載の難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。
(5)カルボジイミド化合物および/またはエポキシ化合物からなる加水分解抑制剤を0.05〜8質量%含有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物を成形してなる成形体。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor blends a specific phosphorus compound, a (meth) acrylic acid ester compound, and a peroxide with a polylactic acid resin, or a specific phosphorus. The inventors have found that the above problem can be solved by blending a compound, an organic crystal nucleating agent, and a plasticizer, and have reached the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) 3 to 30% by mass of a pentavalent phosphorus compound having a polylactic acid resin as a main component and the proportion of the total carbon atoms contained in the aromatic ring in the molecular weight is 60% or more, (meth) acrylic acid ester compound A flame retardant polylactic acid resin composition obtained by melt-kneading a mixture containing 0.01 to 5% by mass of a compound and 0.001% by mass or more of a peroxide.
(2) 3 to 30% by mass of a pentavalent phosphorus compound having a polylactic acid resin as a main component and the proportion of the total carbon atoms contained in the aromatic ring in the molecular weight is 60% or more; A flame-retardant polylactic acid resin composition comprising 1 to 5% by mass of a plasticizer comprising 1 to 5% by mass, an aliphatic ester derivative and / or an aliphatic polyether derivative.
(3) The flame retardant polylactic acid resin composition according to (1), which contains 0.1 to 5% by mass of an organic crystal nucleating agent.
(4) The organic crystal nucleating agent is N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide and / or N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide and / or octane The flame-retardant polylactic acid resin composition according to (2) or (3), which is dicarboxylic acid dibenzoylhydrazide.
(5) The flame retardant polylactic acid resin according to any one of (1) to (4), comprising 0.05 to 8% by mass of a hydrolysis inhibitor comprising a carbodiimide compound and / or an epoxy compound. Composition.
(6) A molded article obtained by molding the polylactic acid resin composition according to any one of (1) to (5) above.

本発明によれば、難燃性および耐熱性に優れた樹脂組成物を提供することができる。この樹脂組成物を電気製品の筐体などの成形体に用いることで、低環境負荷材料であるポリ乳酸樹脂の使用範囲を大きく広げることができ、産業上の利用価値はきわめて高い。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin composition excellent in the flame retardance and heat resistance can be provided. By using this resin composition for molded articles such as casings of electrical products, the range of use of polylactic acid resin, which is a low environmental load material, can be greatly expanded, and the industrial utility value is extremely high.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂を主成分とし、リン化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、および過酸化物を含む混合物を溶融混練したものであるか、または、ポリ乳酸樹脂を主成分とし、リン化合物、有機結晶核剤、および可塑剤を含む樹脂組成物である。
The present invention will be described in detail below.
The resin composition of the present invention is obtained by melt-kneading a mixture containing a polylactic acid resin as a main component and containing a phosphorus compound, a (meth) acrylic acid ester compound, and a peroxide, or a polylactic acid resin as a main component. A resin composition containing, as components, a phosphorus compound, an organic crystal nucleating agent, and a plasticizer.

ポリ乳酸樹脂としては、耐熱性、成形性の面からポリ(L−乳酸)、ポリ(D−乳酸)、およびこれらの混合物または共重合体を用いることができるが、生分解性および成形加工性の観点からは、ポリ(L−乳酸)を主体とすることが好ましい。   As the polylactic acid resin, poly (L-lactic acid), poly (D-lactic acid), and a mixture or copolymer thereof can be used from the viewpoint of heat resistance and moldability. However, biodegradability and molding processability can be used. From this point of view, it is preferable that poly (L-lactic acid) is mainly used.

また、ポリ(L−乳酸)を主体とするポリ乳酸樹脂の融点は、光学純度によってその融点が異なるが、本発明においては、成形体の機械的特性や耐熱性を考慮すると、融点を160℃以上とすることが好ましい。ポリ(L−乳酸)を主体とするポリ乳酸樹脂において、融点を160℃以上とするためには、D−乳酸成分の割合を約3モル%未満とすればよい。   Further, the melting point of the polylactic acid resin mainly composed of poly (L-lactic acid) varies depending on the optical purity, but in the present invention, the melting point is 160 ° C. in consideration of the mechanical properties and heat resistance of the molded product. The above is preferable. In a polylactic acid resin mainly composed of poly (L-lactic acid), in order to make the melting point 160 ° C. or higher, the ratio of the D-lactic acid component may be less than about 3 mol%.

ポリ乳酸樹脂の190℃、荷重21.2Nにおけるメルトフローレート(例えば、JIS規格K−7210(試験条件4)による値)は通常0.1〜50g/10分、好ましくは0.2〜20g/10分、最適には0.5〜10g/10分である。メルトフローレートが50g/10分を超える場合は、溶融粘度が低すぎて成形物の機械的特性や耐熱性が劣る場合がある。また、メルトフローレートが0.1g/10分未満の場合は成形加工時の負荷が高くなって、操業性が低下する場合がある。   The melt flow rate (for example, a value according to JIS standard K-7210 (test condition 4)) at 190 ° C. and a load of 21.2 N of the polylactic acid resin is usually 0.1 to 50 g / 10 minutes, preferably 0.2 to 20 g / 10 minutes, optimally 0.5 to 10 g / 10 minutes. When the melt flow rate exceeds 50 g / 10 min, the melt viscosity is too low, and the mechanical properties and heat resistance of the molded product may be inferior. On the other hand, when the melt flow rate is less than 0.1 g / 10 minutes, the load at the time of molding increases, and the operability may be lowered.

ポリ乳酸樹脂は公知の溶融重合法で、あるいは、さらに固相重合法を併用して製造される。また、生分解性樹脂のメルトフローレートを所定の範囲に調節する方法として、メルトフローレートが大きすぎる場合は、少量の鎖長延長剤、例えば、ジイソシアネート化合物、ビスオキサゾリン化合物、エポキシ化合物、酸無水物等を用いて樹脂の分子量を増大させる方法が挙げられる。逆に、メルトフローレートが小さすぎる場合はメルトフローレートの大きなポリエステル樹脂や低分子量化合物と混合する方法が挙げられる。   The polylactic acid resin is produced by a known melt polymerization method or by further using a solid phase polymerization method. As a method for adjusting the melt flow rate of the biodegradable resin to a predetermined range, when the melt flow rate is too large, a small amount of chain extender, for example, a diisocyanate compound, a bisoxazoline compound, an epoxy compound, an acid anhydride And a method of increasing the molecular weight of the resin by using an object. Conversely, when the melt flow rate is too small, a method of mixing with a polyester resin or a low molecular weight compound having a large melt flow rate can be used.

本発明において、リン化合物は、燃焼時に生じるリン酸層および炭化層によって難燃性を得ることを目的として配合されるものであり、芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合が60%以上である5価のリン化合物であることが必要である。具体的な化合物としては、トリフェニルフォスフィンオキサイド(芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合:78%)などのフォスフィンオキサイド化合物、トリフェニルフォスフェート(同割合:66%)などのオキソ酸誘導体などが挙げられる。
芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合が60%未満のリン化合物では、目的とする難燃性が得られない。また、5価以外のリン化合物では、毒性の点で安全上問題がある。なお、アルコール、フェノール類、あるいは、遊離酸のいずれかに該当するリン化合物では、ポリ乳酸樹脂の劣化により、成形時の操業性が低下し、また、耐久性も低下する場合がある。
In the present invention, the phosphorus compound is blended for the purpose of obtaining flame retardancy by the phosphoric acid layer and the carbonized layer generated during combustion, and the proportion of the total carbon atom contained in the aromatic ring in the molecular weight is 60%. It is necessary to be a pentavalent phosphorus compound that is at least%. Specific compounds include phosphine oxide compounds such as triphenyl phosphine oxide (ratio of total carbon atoms contained in aromatic rings in the molecular weight: 78%), triphenyl phosphate (same ratio: 66%), and the like. And oxo acid derivatives thereof.
With a phosphorus compound in which the proportion of the total carbon atoms contained in the aromatic ring is less than 60% in the molecular weight, the intended flame retardancy cannot be obtained. In addition, phosphorus compounds other than pentavalent have a safety problem in terms of toxicity. In addition, in the phosphorus compound applicable to alcohol, phenols, or any of free acids, the operability at the time of shaping | molding falls by durability of polylactic acid resin, and durability may fall.

混合物や樹脂組成物におけるリン化合物の含有量は、3〜30質量%、好ましくは10〜20質量%である。含有量が3質量%未満では、目的とする難燃性が得られず、また、30質量%を超えると、成形性が低下する。   Content of the phosphorus compound in a mixture or a resin composition is 3-30 mass%, Preferably it is 10-20 mass%. If the content is less than 3% by mass, the intended flame retardancy cannot be obtained, and if it exceeds 30% by mass, the moldability is lowered.

本発明において、(メタ)アクリル酸エステル化合物は、樹脂組成物の結晶化を促進し、耐熱性を改善することを目的として配合されるものであり、ポリ乳酸樹脂との反応性が高く、モノマーが残りにくく、かつ、毒性が少なく、樹脂の着色も少ないことから、分子内に2個以上の(メタ)アクリル基を有するか、または、1個以上の(メタ)アクリル基と1個以上のグリシジル基もしくはビニル基を有する化合物が好ましい。
具体的な化合物としては、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリセロールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリロキシポリエチレングリコールモノアクリレート、アリロキシ(ポリ)エチレングリコールモノメタクリレート、(ポリ)エチレングリコールジメタクリレート、(ポリ)エチレングリコールジアクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジメタクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジアクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジメタクリレート、または、これらのアルキレングリコール部が様々な長さのアルキレンの共重合体、ブタンジオールメタクリレート、ブタンジオールアクリレート等が挙げられる。
In the present invention, the (meth) acrylic acid ester compound is blended for the purpose of accelerating crystallization of the resin composition and improving heat resistance, has high reactivity with the polylactic acid resin, and is a monomer. Is less likely to remain, less toxic, and less colored resin, so that it has two or more (meth) acryl groups in the molecule, or one or more (meth) acryl groups and one or more A compound having a glycidyl group or a vinyl group is preferred.
Specific compounds include glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycerol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, allyloxy polyethylene glycol monoacrylate, allyloxy (poly) ethylene glycol monomethacrylate, (poly) ethylene glycol Dimethacrylate, (poly) ethylene glycol diacrylate, (poly) propylene glycol dimethacrylate, (poly) propylene glycol diacrylate, (poly) tetramethylene glycol dimethacrylate, or alkylenes with various lengths of these alkylene glycols And the like, butanediol methacrylate, butanediol acrylate, and the like.

混合物における(メタ)アクリル酸エステル化合物の含有量は、0.01〜5質量%、好ましくは0.05〜1質量%である。含有量が0.01質量%未満では、目的とする耐熱性が得られず、また、5質量%を超えると、混練時の操業性が低下する。   Content of the (meth) acrylic acid ester compound in a mixture is 0.01-5 mass%, Preferably it is 0.05-1 mass%. If the content is less than 0.01% by mass, the desired heat resistance cannot be obtained, and if it exceeds 5% by mass, the operability during kneading is lowered.

本発明において、過酸化物は、(メタ)アクリル酸エステル化合物とポリ乳酸との反応を促進し、耐熱性を改善することを目的として配合されるものである。
具体的な化合物としては、ベンゾイルパーオキサイド、ビス(ブチルパーオキシ)トリメチルシクロヘキサン、ビス(ブチルパーオキシ)シクロドデカン、ブチルビス(ブチルパーオキシ)バレレート、ジクミルパーオキサイド、ブチルパーオキシベンゾエート、ジブチルパーオキサイド、ビス(ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジメチルジ(ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジメチルジ(ブチルパーオキシ)ヘキシン、ブチルパーオキシクメンなどが挙げられる。
In the present invention, the peroxide is blended for the purpose of promoting the reaction between the (meth) acrylic acid ester compound and polylactic acid and improving the heat resistance.
Specific compounds include benzoyl peroxide, bis (butylperoxy) trimethylcyclohexane, bis (butylperoxy) cyclododecane, butylbis (butylperoxy) valerate, dicumyl peroxide, butylperoxybenzoate, dibutyl peroxide Bis (butylperoxy) diisopropylbenzene, dimethyldi (butylperoxy) hexane, dimethyldi (butylperoxy) hexyne, butylperoxycumene and the like.

混合物における過酸化物の含有量は、0.001質量%以上、好ましくは0.001〜10質量%である。含有量が0.001質量%未満では、目的とする耐熱性が得られず、また、10質量%を超えると、混練時の操業性が低下する場合がある。   The content of peroxide in the mixture is 0.001% by mass or more, preferably 0.001 to 10% by mass. If the content is less than 0.001% by mass, the intended heat resistance cannot be obtained, and if it exceeds 10% by mass, the operability during kneading may be reduced.

本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂と、リン化合物と、(メタ)アクリル酸エステル化合物と、過酸化物とからなる混合物を、溶融混練することによって製造することができる。混合物を溶融混練することによって、ポリ乳酸樹脂と(メタ)アクリル酸エステル化合物との反応を促進するので、結晶化が促進され、耐熱性が改善された樹脂組成物を得ることができる。
溶融混練は、一軸あるいは二軸の押出機を用いて行なうことができる。混練状態をよくする意味で二軸の押出機を使用することが好ましい。混練温度は、(ポリ乳酸樹脂の融点+5℃)〜(ポリ乳酸樹脂の融点+100℃)の範囲が、また、混練時間は20秒〜30分の範囲が好ましい。この範囲より低温や短時間であると、混練や反応が不充分となったり、逆に、高温や長時間であると樹脂の分解や着色が起きる場合があり、ともに好ましくない。
The resin composition of the present invention can be produced by melt-kneading a mixture comprising a polylactic acid resin, a phosphorus compound, a (meth) acrylic acid ester compound, and a peroxide. By melt-kneading the mixture, the reaction between the polylactic acid resin and the (meth) acrylic ester compound is promoted, so that a resin composition with accelerated crystallization and improved heat resistance can be obtained.
The melt kneading can be performed using a single screw or twin screw extruder. In order to improve the kneading state, it is preferable to use a twin screw extruder. The kneading temperature is preferably in the range of (melting point of polylactic acid resin + 5 ° C.) to (melting point of polylactic acid resin + 100 ° C.), and the kneading time is preferably in the range of 20 seconds to 30 minutes. When the temperature is lower than this range or for a short time, kneading or reaction becomes insufficient. On the other hand, when the temperature is high or for a long time, the resin may be decomposed or colored.

上記、ポリ乳酸樹脂と、リン化合物と、(メタ)アクリル酸エステル化合物と、過酸化物とからなる混合物を、溶融混練して得られる樹脂組成物には、後述する有機結晶核剤を0.1〜5質量%含有させてもよい。有機結晶核剤を0.1質量%以上含有させることによって、成形時の離型性を改善することができるが、5質量%を超えて含有させると、溶融混練時の負荷が不安定になることがあり好ましくない。   In the resin composition obtained by melt-kneading a mixture of the polylactic acid resin, the phosphorus compound, the (meth) acrylic ester compound, and the peroxide, an organic crystal nucleating agent to be described later is added in an amount of 0.0. You may make it contain 1-5 mass%. By including 0.1% by mass or more of the organic crystal nucleating agent, the releasability at the time of molding can be improved, but when it exceeds 5% by mass, the load at the time of melt kneading becomes unstable. This is not preferable.

また、本発明の難燃性ポリ乳酸樹脂組成物は、上記のポリ乳酸樹脂とリン化合物に、有機結晶核剤と可塑剤とを含有させた樹脂組成物でもよい。   The flame retardant polylactic acid resin composition of the present invention may be a resin composition in which the above-described polylactic acid resin and a phosphorus compound contain an organic crystal nucleating agent and a plasticizer.

本発明において、有機結晶核剤は、樹脂組成物の結晶化を促進し、耐熱性を改善することを目的として配合されるものであり、一般式(1)〜(3)で表される1種以上の有機結晶核剤が挙げられる。
1−(CONH−R2a (1)
[式中、R1は炭素数2〜30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、飽和あるいは不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。R2は炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基あるいはシクロアルケニル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、あるいは、式(a)〜(d)のいずれかで表される基を表す。aは2〜6の整数を表す。]
[式中、R3は炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数1〜18のアルコキシ基、炭素数3〜18のシクロアルキル基、フェニル基、あるいは、ハロゲン原子を表す。lは1〜5の整数を表す。]
[式中、R4は炭素数1〜4の直鎖状、あるいは、分岐鎖状のアルキレン基を表す。R5は前記のR3と同義である。mは0〜5の整数を表す。]
[式中、R6は前記のR3と同義である。nは1〜5の整数を表す。]
[式中、R7は前記のR4と、R8は前記のR3とそれぞれ同義である。oは0〜6の整数を表す。]
9−(NHCO−R10 (2)
[式中、R9は炭素数2〜30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。R10は前記のR2と同義である。fは2〜6の整数を表す。]
11−(CONHNHCO−R12 (3)
[式中、R11は炭素数2〜30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。R12は前記のR2と同義である。hは2〜6の整数を表す。]
In the present invention, the organic crystal nucleating agent is blended for the purpose of promoting crystallization of the resin composition and improving heat resistance, and is represented by the general formulas (1) to (3). More than one kind of organic crystal nucleating agent may be mentioned.
R 1- (CONH-R 2 ) a (1)
[Wherein R 1 represents a saturated or unsaturated aliphatic chain having 2 to 30 carbon atoms, a saturated or unsaturated aliphatic ring, or an aromatic ring. R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group or cycloalkenyl group having 3 to 12 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, or a formula (a) The group represented by any one of (d) is represented. a represents an integer of 2 to 6. ]
[Wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 18 carbon atoms, a phenyl group, or a halogen atom. Represents an atom. l represents an integer of 1 to 5. ]
[Wherein, R 4 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. R 5 has the same meaning as R 3 described above. m represents an integer of 0 to 5. ]
[Wherein, R 6 has the same meaning as R 3 described above. n represents an integer of 1 to 5. ]
[Wherein, R 7 has the same meaning as R 4 described above, and R 8 has the same meaning as R 3 described above. o represents an integer of 0-6. ]
R 9 - (NHCO-R 10 ) f (2)
[Wherein R 9 represents a saturated or unsaturated fatty chain having 2 to 30 carbon atoms, an unsaturated alicyclic ring, or an aromatic ring. R 10 has the same meaning as R 2 described above. f represents an integer of 2-6. ]
R 11 - (CONHNHCO-R 12 ) h (3)
[Wherein R 11 represents a saturated or unsaturated fatty chain having 2 to 30 carbon atoms, an unsaturated alicyclic ring, or an aromatic ring. R 12 has the same meaning as R 2 described above. h represents an integer of 2 to 6. ]

有機結晶核剤の具体的な化合物としては、ヘキサメチレンビス−9、10−ジヒドロキシステアリン酸ビスアミド、p−キシリレンビス−9、10ジヒドロキシステアリン酸アミド、デカンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、ヘキサンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジアニリド、N,N’,N’’−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、トリメシン酸トリス(t−ブチルアミド)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジアニリド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、N,N’−ジベンゾイル−1,4−ジアミノシクロヘキサン、N,N’−ジシクロヘキサンカルボニル−1,5−ジアミノナフタレン、エチレンビスステアリン酸アミド、N,N’−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジドなどがあげられる。なかでも、樹脂中への分散性および耐熱性の面から、N,N’,N’’−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、N,N’−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジドが好ましい。   Specific examples of the organic crystal nucleating agent include hexamethylene bis-9, 10-dihydroxystearic acid bisamide, p-xylylene bis-9, 10 dihydroxystearic acid amide, decanedicarboxylic acid dibenzoyl hydrazide, hexanedicarboxylic acid dibenzoyl hydrazide. 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid dicyclohexylamide, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dianilide, N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide, trimesic acid tris (t-butylamide), 1,4-cyclohexane Dicarboxylic acid dianilide, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dicyclohexylamide, N, N′-dibenzoyl-1,4-diaminocyclohexane, N, N′-dicyclohexanecarbonyl-1,5-diaminonaphthalene Ethylene bis-stearic acid amide, N, N'-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide, octane dicarboxylic acid dibenzoyl hydrazide and the like. Of these, N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide, N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide, and octanedicarboxylic acid are preferred in view of dispersibility in the resin and heat resistance. Acid dibenzoyl hydrazide is preferred.

樹脂組成物における有機結晶核剤の含有量は、0.1〜5質量%、好ましくは0.5〜3質量%である。含有量が0.1質量%未満では、目的とする耐熱性が得られず、また、5質量%を超えると、混練時の操業性が低下する。   The content of the organic crystal nucleating agent in the resin composition is 0.1 to 5% by mass, preferably 0.5 to 3% by mass. If the content is less than 0.1% by mass, the desired heat resistance cannot be obtained, and if it exceeds 5% by mass, the operability during kneading is lowered.

本発明において、可塑剤は、有機結晶核剤のポリ乳酸樹脂への分散を促進することを目的として配合されるものであり、脂肪族エステル誘導体または脂肪族ポリエーテル誘導体から選ばれた1種以上の可塑剤である。具体的な化合物としては、グリセリンジアセトモノカプレート、グリセリンジアセトモノラウレートなどが挙げられる。   In the present invention, the plasticizer is blended for the purpose of promoting the dispersion of the organic crystal nucleating agent in the polylactic acid resin, and is one or more selected from aliphatic ester derivatives or aliphatic polyether derivatives. It is a plasticizer. Specific examples of the compound include glycerin diacetomonocaprate and glycerin diacetomonolaurate.

樹脂組成物における可塑剤の含有量は、1〜10質量%である。含有量が1質量%未満では目的とする効果が得られず、10質量%を超えると、混練時の操業性が低下する。   Content of the plasticizer in a resin composition is 1-10 mass%. If the content is less than 1% by mass, the intended effect cannot be obtained, and if it exceeds 10% by mass, the operability during kneading is lowered.

本発明の樹脂組成物には、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物から選ばれる1種以上の加水分解抑制剤を含有させてもよい。加水分解抑制剤を含有させることにより、樹脂組成物の耐久性を向上させ、その難燃性、および、耐熱性を長期間、安定的に維持することが可能となる。具体的な化合物としては、種々のものを用いることができるが、特に、イソシアネート基を含有するカルボジイミド化合物を用いることが好適である。
イソシアネート基を含有するカルボジイミド化合物としては、分子中に1個以上のカルボジイミド基を有する化合物にイソシアネート基が導入された構造であれば特に限定されず、そのカルボジイミド骨格としては、N,N´−ジ−o−トリイルカルボジイミド、N,N´−ジオクチルデシルカルボジイミド、N,N´−ジ−2,6−ジメチルフェニルカルボジイミド、N−トリイル−N´−シクロヘキシルカルボジイミド、N−トリイル−N´−フェニルカルボジイミド、N,N´−ジ−p−ニトロフェニルカルボジイミド、N,N´−ジ−p−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、N,N´−ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、N,N´−ジ−p−トリイルカルボジイミド、p−フェニレン−ビス−ジ−o−トリイルカルボジイミド、4,4’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、テトラメチルキシリレンカルボジイミド、N,N−ジメチルフェニルカルボジイミド、N,N’−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドなどが例示される。
The resin composition of the present invention may contain one or more hydrolysis inhibitors selected from carbodiimide compounds and epoxy compounds. By including a hydrolysis inhibitor, it is possible to improve the durability of the resin composition and stably maintain the flame retardancy and heat resistance for a long period of time. Various compounds can be used as the specific compound, and it is particularly preferable to use a carbodiimide compound containing an isocyanate group.
The carbodiimide compound containing an isocyanate group is not particularly limited as long as it has a structure in which an isocyanate group is introduced into a compound having one or more carbodiimide groups in the molecule. The carbodiimide skeleton includes N, N′-di -O-triylcarbodiimide, N, N'-dioctyldecylcarbodiimide, N, N'-di-2,6-dimethylphenylcarbodiimide, N-triyl-N'-cyclohexylcarbodiimide, N-triyl-N'-phenylcarbodiimide N, N′-di-p-nitrophenylcarbodiimide, N, N′-di-p-hydroxyphenylcarbodiimide, N, N′-di-cyclohexylcarbodiimide, N, N′-di-p-triylcarbodiimide, p-phenylene-bis-di-o-triylcarbodiimide, 4,4 ' -Dicyclohexylmethane carbodiimide, tetramethylxylylene carbodiimide, N, N-dimethylphenyl carbodiimide, N, N'-di-2,6-diisopropylphenyl carbodiimide and the like are exemplified.

樹脂組成物における加水分解抑制剤の含有量は、0.05〜8質量%、好ましくは、0.1〜5質量%である。含有量が0.05質量%未満では目的とする耐久性が得られない場合があり、また、8質量%を超えると、色調が大きく損なわれる場合がある。   Content of the hydrolysis inhibitor in a resin composition is 0.05-8 mass%, Preferably, it is 0.1-5 mass%. If the content is less than 0.05% by mass, the intended durability may not be obtained, and if it exceeds 8% by mass, the color tone may be greatly impaired.

本発明の樹脂組成物には、その特性を大きく損なわない限りにおいて、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、無機充填材、植物繊維、耐候剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤等を添加することができる。
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物などが例示される。無機充填材としては、例えば、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、マグネシア、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、炭素繊維などが例示される。植物繊維としては、例えば、ケナフ繊維などが例示される。なお、本発明の樹脂組成物にこれらを混合する方法は特に限定されない。
In the resin composition of the present invention, pigments, heat stabilizers, antioxidants, inorganic fillers, plant fibers, weathering agents, plasticizers, lubricants, mold release agents, antistatic agents, as long as the properties are not significantly impaired. Etc. can be added.
Examples of heat stabilizers and antioxidants include hindered phenols, hindered amines, sulfur compounds, copper compounds, alkali metal halides, and the like. Examples of the inorganic filler include talc, calcium carbonate, zinc carbonate, wollastonite, silica, alumina, magnesia, calcium silicate, sodium aluminate, calcium aluminate, sodium aluminosilicate, magnesium silicate, glass balloon, carbon black Zinc oxide, antimony trioxide, zeolite, hydrotalcite, metal fiber, metal whisker, ceramic whisker, potassium titanate, boron nitride, graphite, carbon fiber and the like are exemplified. Examples of plant fibers include kenaf fibers. In addition, the method of mixing these with the resin composition of this invention is not specifically limited.

本発明の樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション成形、および、シート加工後の真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の成形方法により、各種成形体とすることができる。とりわけ、射出成形法を採ることが好ましく、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形、射出プレス成形等も採用できる。本発明の樹脂組成物に適した射出成形条件の一例を挙げれば、シリンダ温度を樹脂組成物の融点または流動開始温度以上、好ましくは170〜250℃、最適には170〜230℃の範囲とし、また、金型温度は樹脂組成物の(融点−20℃)以下とするのが適当である。成形温度が低すぎると成形体にショートが発生するなど操業性が不安定になったり、過負荷に陥りやすく、逆に、成形温度が高すぎると樹脂組成物が分解し、得られる成形体の強度が低下したり、着色する等の問題が発生しやすく、ともに好ましくない場合がある。   The resin composition of the present invention can be formed into various molded bodies by injection molding, blow molding, extrusion molding, inflation molding, and molding methods such as vacuum molding, pressure molding, and vacuum / pressure molding after sheet processing. In particular, it is preferable to adopt an injection molding method, and in addition to a general injection molding method, gas injection molding, injection press molding, or the like can be employed. As an example of injection molding conditions suitable for the resin composition of the present invention, the cylinder temperature is equal to or higher than the melting point or flow start temperature of the resin composition, preferably 170 to 250 ° C, optimally in the range of 170 to 230 ° C, Further, it is appropriate that the mold temperature is not higher than (melting point-20 ° C.) of the resin composition. If the molding temperature is too low, the operability becomes unstable, such as short-circuiting in the molded body, and it tends to be overloaded. Conversely, if the molding temperature is too high, the resin composition will decompose and the resulting molded body Problems such as reduction in strength and coloration are likely to occur, and both may be undesirable.

本発明の樹脂組成物は、成形の際に結晶化を促進させることにより、その耐熱性をさらに高めることができる。このための方法としては、例えば、射出成形時に金型内で結晶化を促進させる方法があり、その場合には、樹脂組成物の(ガラス転移温度+20℃)以上、(融点−20℃)以下に保たれた金型内で、一定時間、成形体を保持した後、金型より取り出す方法が好適である。また、このような方法をとらずに金型より取り出された成形体であっても、あらためて、ガラス転移温度以上、(融点−20℃)以下で熱処理することにより、結晶化を促進することができる。   The heat resistance of the resin composition of the present invention can be further improved by promoting crystallization during molding. As a method for this, for example, there is a method of promoting crystallization in a mold at the time of injection molding. In that case, the glass composition has a glass transition temperature of + 20 ° C. or higher and a melting point of −20 ° C. or lower. A method in which the molded body is held for a certain period of time in a mold held in a mold and then taken out from the mold is preferable. Moreover, even if it is the molded object taken out from the metal mold | die without taking such a method, crystallization is accelerated | stimulated again by heat-processing above the glass transition temperature and below (melting | fusing point-20 degreeC). it can.

本発明の樹脂組成物を用いた成形体の具体例としては、パソコン筐体部品および筐体、携帯電話筐体部品および筐体、その他OA機器筐体部品等の電化製品用樹脂部品、バンパー、インストルメントパネル、コンソールボックス、ガーニッシュ、ドアトリム、天井、フロア、エンジン周りのパネル等の自動車用樹脂部品等が挙げられる。また、フィルム、シート、中空成形品などとすることもできる。   Specific examples of the molded body using the resin composition of the present invention include personal computer casing parts and casings, mobile phone casing parts and casings, other resin parts for electrical appliances such as OA equipment casing parts, bumpers, Examples include resin panels for automobiles such as instrument panels, console boxes, garnishes, door trims, ceilings, floors, and panels around the engine. Moreover, it can also be set as a film, a sheet | seat, a hollow molded product, etc.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。実施例および比較例の樹脂組成物の評価に用いた測定法は次のとおりである。
(1)熱変形温度:
ISO 75に準拠し、荷重0.45MPaで熱変形温度を測定した。熱変形温度は80℃以上であることが好ましい。
(2)難燃性:
UL94に準拠して測定した。試験片は1.5mm厚のものを用いた。難燃性は、V−0であることが好ましい。
(3)曲げ強度:
ISO178に準拠して測定した。曲げ強度は60MPa以上であることが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The measuring method used for evaluation of the resin composition of an Example and a comparative example is as follows.
(1) Thermal deformation temperature:
Based on ISO 75, the heat distortion temperature was measured with a load of 0.45 MPa. The heat distortion temperature is preferably 80 ° C. or higher.
(2) Flame retardancy:
Measured according to UL94. A test piece having a thickness of 1.5 mm was used. The flame retardancy is preferably V-0.
(3) Bending strength:
Measurement was performed in accordance with ISO178. The bending strength is preferably 60 MPa or more.

また、実施例、比較例に用いた各種原料は次の通りである。
(1)ポリ乳酸樹脂:
カーギルダウ製『6201D』(融点170℃、D−乳酸成分割合1.3モル%、メルトフローレート20g/10分)
(2)(メタ)アクリル酸エステル化合物:
エチレングリコールジメタクリレート(日本油脂製『ブレンマーPDE−50』)
(3)リン化合物:
・トリフェニルフォスフィンオキサイド(芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合:78%、北興化学製『TPPO』)
・トリフェニルフォスフェート(同割合:66%、大八化学製『TPP』)
・レゾルシノールビス(ジ−2,6−キシレニル)フォスフェート(同割合:52%、同社製『PX200』)
(4)加水分解抑制剤:
イソシアネート変性カルボジイミド(イソシアネート基含有率1〜3%、日清紡製『LA−1』)
(5)過酸化物:
ジ−t−ブチルパーオキサイド(日本油脂製『パーブチルD』)
(6)有機結晶核剤:
・N,N’−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド(伊藤製油製『T−530SF』、以下「530SF」と称す。)
・N,N’,N”−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド(新日本理化製『TF−1』)
・オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド(アデカ製『T−1287N』、以下「1287N」と称す。)
(7)可塑剤:
グリセリンジアセトモノカプレート(理研ビタミン製『PL−019』)
Moreover, the various raw materials used for the Example and the comparative example are as follows.
(1) Polylactic acid resin:
“6201D” manufactured by Cargill Dow (melting point: 170 ° C., D-lactic acid component ratio: 1.3 mol%, melt flow rate: 20 g / 10 min)
(2) (Meth) acrylic acid ester compound:
Ethylene glycol dimethacrylate ("Blemmer PDE-50" manufactured by NOF Corporation)
(3) Phosphorus compound:
・ Triphenylphosphine oxide (ratio of total carbon atom content in aromatic ring in molecular weight: 78%, “TPPO” manufactured by Hokuko Chemical)
・ Triphenyl phosphate (same ratio: 66%, “TPP” manufactured by Daihachi Chemical)
Resorcinol bis (di-2,6-xylenyl) phosphate (same ratio: 52%, “PX200” manufactured by the same company)
(4) Hydrolysis inhibitor:
Isocyanate-modified carbodiimide (Isocyanate group content 1 to 3%, "LA-1" manufactured by Nisshinbo)
(5) Peroxide:
Di-t-butyl peroxide (Nippon Yushi "Perbutyl D")
(6) Organic crystal nucleating agent:
N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide (“T-530SF” manufactured by Ito Oil Co., Ltd., hereinafter referred to as “530SF”)
・ N, N ′, N ″ -Tricyclohexyltrimesic acid amide (“TF-1” manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.)
Octanedicarboxylic acid dibenzoyl hydrazide (“T-1287N” manufactured by Adeka, hereinafter referred to as “1287N”)
(7) Plasticizer:
Glycerin diacetomonocaprate ("PL-019" manufactured by Riken Vitamin)

実施例1
二軸押出機(東芝機械社製TEM37BS型)を用い、ポリ乳酸樹脂83質量部、リン化合物として『TPPO』14質量部、有機結晶核剤として『TF−1』0.8質量部、加水分解抑制剤1.5質量部をドライブレンドして押出機の根元供給口から供給し、バレル温度180℃、スクリュー回転数280rpm、吐出15kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。さらに、(メタ)アクリル酸エステル化合物0.10質量部、および、過酸化物0.2質量部をシリンダ内に供給した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして樹脂組成物のペレットを得た。
得られたペレットを70℃×24時間真空乾燥したのち、東芝機械社製IS−80G型射出成形機を用いて、金型表面温度を105℃に調整しながら、一般物性測定用試験片(ASTM型)を作製し、各種測定に供した。また、試験片の一部は、60℃95%RHの高温高湿度環境に20日間曝し、曲げ強度を測定した。
Example 1
Using a twin screw extruder (TEM37BS type manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), 83 parts by mass of polylactic acid resin, 14 parts by mass of “TPPO” as a phosphorus compound, 0.8 parts by mass of “TF-1” as an organic crystal nucleating agent, hydrolysis 1.5 parts by mass of the inhibitor was dry blended and supplied from the root supply port of the extruder, and extrusion was carried out while venting was performed under the conditions of a barrel temperature of 180 ° C., a screw rotation speed of 280 rpm, and a discharge of 15 kg / h. Further, 0.10 parts by mass of (meth) acrylic acid ester compound and 0.2 parts by mass of peroxide were supplied into the cylinder. The resin discharged from the tip of the extruder was cut into pellets to obtain pellets of the resin composition.
The obtained pellets were vacuum-dried at 70 ° C. for 24 hours, and then a test piece for measuring general physical properties (ASTM) while adjusting the mold surface temperature to 105 ° C. using an IS-80G injection molding machine manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Mold) and prepared for various measurements. A part of the test piece was exposed to a high temperature and high humidity environment of 60 ° C. and 95% RH for 20 days, and the bending strength was measured.

実施例2〜9、および比較例1〜6
ポリ乳酸樹脂、リン化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、過酸化物、有機結晶核剤、加水分解抑制剤の量、種類を変えた以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレットを得て、これを射出成形して各種物性を測定した。
Examples 2-9 and Comparative Examples 1-6
Resin composition pellets were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount and type of polylactic acid resin, phosphorus compound, (meth) acrylic acid ester compound, peroxide, organic crystal nucleating agent, and hydrolysis inhibitor were changed. This was injection molded to measure various physical properties.

実施例1〜9、比較例1〜6の評価結果をまとめて表1に示す。   Table 1 summarizes the evaluation results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6.

表1から明らかなように、実施例1〜9においては、難燃性、および、耐熱性に優れた樹脂組成物が得られることがわかった。比較例1においては、リン化合物の配合量が少ないため、難燃性に劣る結果となった。比較例2においては、リン化合物の配合量が多いため、成形が困難であった。また、比較例3においては、(メタ)アクリル酸エステル化合物の配合量が少ないため、耐熱性に劣る結果となった。また、比較例4においては、(メタ)アクリル酸エステル化合物の配合量が多いため、混練が困難であった。また、比較例5においては、過酸化物の配合量が少ないため、成形が困難であった。比較例6においては、リン化合物として、芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合が60%未満であるリン化合物を用いたため、難燃性に劣る結果となった。   As is clear from Table 1, in Examples 1 to 9, it was found that resin compositions having excellent flame retardancy and heat resistance were obtained. In Comparative Example 1, since the amount of the phosphorus compound was small, the result was inferior in flame retardancy. In Comparative Example 2, molding was difficult due to the large amount of phosphorus compound. Moreover, in the comparative example 3, since there were few compounding quantities of the (meth) acrylic acid ester compound, it became a result inferior to heat resistance. In Comparative Example 4, kneading was difficult because the amount of the (meth) acrylic acid ester compound was large. In Comparative Example 5, molding was difficult because the amount of peroxide was small. In Comparative Example 6, since the phosphorus compound in which the proportion of the total carbon atoms contained in the aromatic ring in the molecular weight was less than 60% was used as the phosphorus compound, the result was inferior in flame retardancy.

また、実施例1〜3、6〜9においては、加水分解抑制剤の配合量が適当であったため、実施例4、5と比較して、耐久性、あるいは、色調の点で、より好適な結果が得られた。また、実施例1〜5、8、9においては、有機結晶核剤の配合量が適当であったため、実施例6、7と比較して、成形性、あるいは、混練時の操業性において、より好適な結果が得られた。   Moreover, in Examples 1-3, 6-9, since the compounding quantity of the hydrolysis inhibitor was suitable, compared with Examples 4 and 5, it is more suitable in terms of durability or color tone. Results were obtained. Further, in Examples 1 to 5, 8, and 9, since the blending amount of the organic crystal nucleating agent was appropriate, compared with Examples 6 and 7, in terms of moldability or operability during kneading, Good results have been obtained.

実施例10
二軸押出機(東芝機械社製TEM37BS型)を用い、ポリ乳酸樹脂79質量部、加水分解抑制剤1.5質量部、有機結晶核剤として『530SF』1.5質量部、リン化合物として『TPPO』14質量部をドライブレンドして押出機の根元供給口から供給し、バレル温度180℃、スクリュー回転数280rpm、吐出15kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。さらに、可塑剤4質量部をシリンダ内に供給した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットを70℃×24時間真空乾燥したのち、東芝機械社製IS−80G型射出成形機を用いて、金型表面温度を105℃に調整しながら、一般物性測定用試験片(ASTM型)を作製し、各種測定に供した。また、試験片の一部は、60℃95%RHの高温高湿度環境に20日間曝し、曲げ強度を測定した。
Example 10
Using a twin screw extruder (TEM 37BS type manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), 79 parts by mass of polylactic acid resin, 1.5 parts by mass of hydrolysis inhibitor, 1.5 parts by mass of “530SF” as an organic crystal nucleating agent, and “ TPPO ”14 parts by mass was dry blended and supplied from the root supply port of the extruder, and extrusion was carried out while venting was effected under the conditions of a barrel temperature of 180 ° C., a screw rotation speed of 280 rpm, and a discharge of 15 kg / h. Further, 4 parts by mass of a plasticizer was supplied into the cylinder. The resin discharged from the tip of the extruder was cut into pellets to obtain pellets of the resin composition. The obtained pellets were vacuum-dried at 70 ° C. for 24 hours, and then a test piece for measuring general physical properties (ASTM) while adjusting the mold surface temperature to 105 ° C. using an IS-80G injection molding machine manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Mold) and prepared for various measurements. A part of the test piece was exposed to a high temperature and high humidity environment of 60 ° C. and 95% RH for 20 days, and the bending strength was measured.

実施例11〜16、および比較例7〜13
ポリ乳酸樹脂、リン化合物、有機結晶核剤、可塑剤、加水分解抑制剤の量、種類を変えた以外は実施例10と同様にして樹脂組成物ペレットを得て、これを射出成形して各種物性を測定した。
Examples 11-16 and Comparative Examples 7-13
Resin composition pellets were obtained in the same manner as in Example 10 except that the amount and type of polylactic acid resin, phosphorus compound, organic crystal nucleating agent, plasticizer, and hydrolysis inhibitor were changed. Physical properties were measured.

実施例10〜16、比較例7〜13の評価結果をまとめて表2に示す。   Table 2 summarizes the evaluation results of Examples 10 to 16 and Comparative Examples 7 to 13.

表2から明らかなように、実施例10〜16においては、難燃性、および、耐熱性に優れた樹脂組成物が得られることがわかった。比較例7においては、リン化合物の配合量が少ないため、難燃性に劣る結果となった。比較例8においては、リン化合物の配合量が多いため、成形が困難であった。比較例9においては、有機結晶核剤の配合量が少ないため、耐熱性に劣る結果となった。比較例10においては、有機結晶核剤の配合量が多いため、混練が困難であった。比較例11においては、可塑剤の配合量が少ないため、耐熱性に劣る結果となった。比較例12においては、可塑剤の配合量が多いため、混練が困難であった。比較例13においては、リン化合物として、芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合が60%未満であるリン化合物を用いたため、難燃性に劣る結果となった。   As is apparent from Table 2, in Examples 10 to 16, it was found that a resin composition excellent in flame retardancy and heat resistance was obtained. In Comparative Example 7, since the amount of the phosphorus compound was small, the result was inferior in flame retardancy. In Comparative Example 8, molding was difficult because the amount of the phosphorus compound was large. In Comparative Example 9, since the amount of the organic crystal nucleating agent was small, the heat resistance was poor. In Comparative Example 10, kneading was difficult because the amount of the organic crystal nucleating agent was large. In Comparative Example 11, since the blending amount of the plasticizer was small, the heat resistance was inferior. In Comparative Example 12, kneading was difficult because of the large amount of plasticizer. In Comparative Example 13, since the phosphorus compound in which the proportion of the total carbon atoms contained in the aromatic ring in the molecular weight was less than 60% was used as the phosphorus compound, the result was inferior in flame retardancy.

また、実施例10〜12、15、16においては、加水分解抑制剤の配合量が適当であったため、実施例13、14と比較して、耐久性、あるいは、色調の点で、より好適な結果が得られた。   Moreover, in Examples 10-12, 15, and 16, since the compounding quantity of the hydrolysis inhibitor was suitable, compared with Examples 13 and 14, it is more suitable at the point of durability or a color tone. Results were obtained.

Claims (6)

ポリ乳酸樹脂を主成分とし、芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合が60%以上である5価のリン化合物を3〜30質量%、(メタ)アクリル酸エステル化合物を0.01〜5質量%、過酸化物を0.001質量%以上含有する混合物を溶融混練してなることを特徴とする難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。 3-30% by mass of a pentavalent phosphorus compound having a polylactic acid resin as a main component and the proportion of the total carbon atoms contained in the aromatic ring in the molecular weight is 60% or more, and a (meth) acrylic acid ester compound of 0. A flame-retardant polylactic acid resin composition obtained by melt-kneading a mixture containing 01 to 5 mass% and a peroxide of 0.001 mass% or more. ポリ乳酸樹脂を主成分とし、芳香環に含まれる全炭素原子量が分子量中に占める割合が60%以上である5価のリン化合物を3〜30質量%、有機結晶核剤を0.1〜5質量%、脂肪族エステル誘導体および/または脂肪族ポリエーテル誘導体からなる可塑剤を1〜10質量%含有することを特徴とする難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。 3 to 30% by mass of a pentavalent phosphorus compound having a polylactic acid resin as a main component and the proportion of total carbon atoms contained in the aromatic ring in the molecular weight is 60% or more, and 0.1 to 5 of the organic crystal nucleating agent. A flame-retardant polylactic acid resin composition comprising 1% by mass to 10% by mass of a plasticizer composed of mass%, an aliphatic ester derivative and / or an aliphatic polyether derivative. 有機結晶核剤を0.1〜5質量%含有することを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。 The flame retardant polylactic acid resin composition according to claim 1, which contains 0.1 to 5% by mass of an organic crystal nucleating agent. 有機結晶核剤が、N,N’,N’’−トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、および/または、N,N’−エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸)アミド、および/または、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジドであることを特徴とする請求項2または3記載の難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。 The organic crystal nucleating agent is N, N ′, N ″ -tricyclohexyltrimesic acid amide and / or N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide and / or octanedicarboxylic acid diester. The flame retardant polylactic acid resin composition according to claim 2, which is benzoyl hydrazide. カルボジイミド化合物および/またはエポキシ化合物からなる加水分解抑制剤を0.05〜8質量%含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性ポリ乳酸樹脂組成物。 The flame retardant polylactic acid resin composition according to any one of claims 1 to 4, comprising 0.05 to 8% by mass of a hydrolysis inhibitor composed of a carbodiimide compound and / or an epoxy compound. 請求項1〜5のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物を成形してなる成形体。 The molded object formed by shape | molding the polylactic acid resin composition in any one of Claims 1-5.
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