JP4252570B2 - Pellet manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、耐ブロッキング性に優れた樹脂組成物のペレットを製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing pellets of a resin composition excellent in blocking resistance.
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの石油を原料とする汎用樹脂は、良好な加工性及び耐久性等の性質から、日用雑貨、家電製品、自動車部品、建築材料あるいは食品包装などの様々な分野に使用されている。しかしながらこれらの樹脂製品は、役目を終えて廃棄する段階で良好な耐久性が欠点となり、自然界における分解性に劣るため、生態系に影響を及ぼす可能性がある。 General-purpose resins made from petroleum such as polypropylene and polyvinyl chloride are used in various fields such as household goods, household appliances, automobile parts, building materials, and food packaging because of their good processability and durability. Has been. However, these resin products have a disadvantage of good durability at the stage of finishing and discarding their functions, and are inferior in degradability in nature, and thus may affect the ecosystem.
このような問題を解決するために、熱可塑性樹脂で生分解性を有する樹脂として、ポリ乳酸及び乳酸と他の脂肪族ヒドロキシカルボン酸とのコポリマー、脂肪族多価アルコールと脂肪族多価カルボン酸から誘導される脂肪族ポリエステル等の生分解性樹脂組成物が開発されている。 In order to solve such problems, thermoplastic resins and biodegradable resins include polylactic acid and copolymers of lactic acid and other aliphatic hydroxycarboxylic acids, aliphatic polyhydric alcohols and aliphatic polycarboxylic acids. Biodegradable resin compositions such as aliphatic polyesters derived from have been developed.
これらの生分解性樹脂組成物の中でもポリ乳酸系樹脂は、トウモロコシ、芋などからとれる糖分から、発酵法によりL−乳酸が大量に作られ安価になってきたこと、原料が自然農作物なので総酸化炭素排出量が極めて少ないことから、石油を原料とする汎用樹脂の代替として期待されている。 Among these biodegradable resin compositions, polylactic acid resins are made from saccharides obtained from corn, straw, etc., and L-lactic acid is produced in large quantities by fermentation. Because of its extremely low carbon emissions, it is expected as an alternative to general-purpose resins made from petroleum.
またポリ乳酸系樹脂の性能として剛性が強く透明性が良いという特徴があるため硬質成形品分野で利用されてきたが、脆く、硬く、可撓性に欠ける特性のためにフィルムなどに成形した場合は、柔軟性の不足や、折り曲げたときに白化などの問題があった。また、タルク等(特許文献1)の結晶核剤を添加することによって、ポリ乳酸を結晶化させ、耐熱性等を改善する方法が提案されている。しかしながら射出により成形する場合は、ポリ乳酸を短時間で結晶化させるためにタルク等の結晶核剤を多量に添加し、100℃以上の金型温度で熱処理を行う必要があった。 In addition, it has been used in the field of hard molded products because of its high rigidity and good transparency as a performance of polylactic acid resin, but when it is molded into a film or the like due to its brittleness, hardness, and lack of flexibility However, there were problems such as lack of flexibility and whitening when bent. In addition, a method for improving the heat resistance and the like by crystallizing polylactic acid by adding a crystal nucleating agent such as talc (Patent Document 1) has been proposed. However, when molding by injection, in order to crystallize polylactic acid in a short time, it was necessary to add a large amount of a crystal nucleating agent such as talc and to perform heat treatment at a mold temperature of 100 ° C. or higher.
また、軟質、半硬質成形品分野に適応させるため、可塑剤を添加する方法が種々提案されている。例えばアセチルクエン酸トリブチル、ジグリセリンテトラアセテート等の可塑剤を添加する技術が開示されている。これら可塑剤をポリ乳酸に添加し、押出成形等でフィルム又はシートを成形した場合、良好な柔軟性が得られるが、その樹脂が非晶状態であるためにガラス転移点付近の温度変化による柔軟性の変化が著しく(感温性)、また高温時の耐熱性が不足しているため、季節によって物性が著しく変化し、高温環境下での使用が困難となる問題があった。 Various methods for adding a plasticizer have been proposed in order to adapt to the field of soft and semi-rigid molded products. For example, a technique of adding a plasticizer such as tributyl acetylcitrate or diglycerin tetraacetate is disclosed. When these plasticizers are added to polylactic acid and a film or sheet is formed by extrusion or the like, good flexibility is obtained, but because the resin is in an amorphous state, flexibility due to temperature changes near the glass transition point is obtained. The property changes markedly (temperature sensitivity) and the heat resistance at high temperatures is insufficient, so that the physical properties change significantly depending on the season, making it difficult to use in a high temperature environment.
一方、上記成形品を得るためのコンパウンドペレットを製造する場合、ポリ乳酸系樹脂においては溶融混練後、混練機のダイスからストランド状の溶融物を押出し、水にて冷却後、カッター装置によりペレット化し、攪拌機能を有する乾燥機にて乾燥後使用する方法が取られている。しかしながら、攪拌機能を持たない乾燥機(ホッパドライヤー)で約80℃にて乾燥を行った場合、ポリ乳酸系樹脂は非結晶であるためペレットが装置内でブロッキングし、乾燥機から取り出せないという問題が発生する。また、ポリ乳酸系樹脂に滑剤または滑剤と炭酸カルシウム等の充填剤を添加した組成物をホットカットによりペレット化する方法(特許文献2)が提案されている。しかしながら、得られたペレットを射出により成形する場合は、ポリ乳酸を短時間で結晶化させるためにタルク等の結晶核剤を多量に添加し、100℃以上の金型温度で熱処理を行う必要があった。また、これらの組成物では、混練機のダイスからストランド状の溶融物を押出し、水にて冷却後、カッター装置によりペレット化する方法は、ポリ乳酸系樹脂のみと同様の問題が発生した。
本発明の課題は、ポリ乳酸系樹脂の結晶性に優れた樹脂組成物から、耐ブロッキング性に優れたペレットを製造する方法を提供することにある。 The subject of this invention is providing the method of manufacturing the pellet excellent in blocking resistance from the resin composition excellent in the crystallinity of polylactic acid-type resin.
本発明は、ポリ乳酸系樹脂、可塑剤及び結晶核剤を含有する樹脂組成物からペレットを製造する方法であって、下記工程(1)、工程(2)及び工程(3)を有するペレットの製造法を提供する。
工程(1):樹脂組成物を混練機で溶融混練し、混練機のダイスからストランドを押出する工程
工程(2):混練機のダイスから押出されたストランドを40℃以下の液体媒体で0.5〜5秒間冷却する工程
工程(3):工程(2)で冷却したストランドを40℃以下の雰囲気中で少なくとも10秒間保持する工程(3a)及び/又は70〜90℃の雰囲気中又は液体媒体中に少なくとも3秒間保持する工程(3b)
The present invention is a method for producing pellets from a resin composition containing a polylactic acid-based resin, a plasticizer and a crystal nucleating agent, and comprising the following steps (1), (2) and (3) Provide manufacturing method.
Step (1): Melting and kneading the resin composition with a kneader, and extruding the strand from the die of the kneader Step (2): The strand extruded from the die of the kneader is placed in a liquid medium at 40 ° C. or less to reach 0. Step (3) of cooling for 5 to 5 seconds: Step (3a) of holding the strand cooled in step (2) in an atmosphere of 40 ° C. or lower for at least 10 seconds and / or in an atmosphere of 70 to 90 ° C. or a liquid medium Holding for at least 3 seconds (3b)
本発明の製造法によると、結晶化した樹脂組成物のペレットを短時間に効率よく得ることができる。また、本発明の製造法により得られるペレットは耐ブロッキング性に優れ、乾燥の際は攪拌機能を有しない乾燥機でも効率的に乾燥することができる。 According to the production method of the present invention, pellets of a crystallized resin composition can be efficiently obtained in a short time. Moreover, the pellets obtained by the production method of the present invention are excellent in blocking resistance, and can be efficiently dried even in a dryer having no stirring function during drying.
[ポリ乳酸系樹脂]
本発明で使用されるポリ乳酸系樹脂としては、JIS K6953(ISO14855)「制御された好気的コンポスト条件の好気的かつ究極的な生分解度及び崩壊度試験」に基づいた生分解性を有するポリエステル樹脂が好ましい。
[Polylactic acid resin]
The polylactic acid resin used in the present invention has biodegradability based on JIS K6953 (ISO 14855) “Aerobic and ultimate biodegradation and disintegration tests under controlled aerobic compost conditions”. The polyester resin which has is preferable.
ここで、ポリ乳酸系樹脂とは、ポリ乳酸、又は乳酸とヒドロキシカルボン酸とのコポリマーである。ヒドロキシカルボン酸として、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸等が挙げられ、グリコール酸、ヒドロキシカプロン酸が好ましい。好ましいポリ乳酸の分子構造は、L−乳酸又はD−乳酸いずれかの単位20〜100モル%とそれぞれの対掌体の乳酸単位0〜20モル%からなるものである。また、乳酸とヒドロキシカルボン酸とのコポリマーは、L−乳酸又はD−乳酸いずれかの単位85〜100モル%とヒドロキシカルボン酸単位0〜15モル%からなるものである。これらのポリ乳酸系樹脂は、L−乳酸、D−乳酸及びヒドロキシカルボン酸の中から必要とする構造のものを選んで原料とし、脱水重縮合することにより得ることができる。好ましくは、乳酸の環状二量体であるラクチド、グリコール酸の環状二量体であるグリコリド及びカプロラクトン等から必要とする構造のものを選んで開環重合することにより得ることができる。ラクチドにはL−乳酸の環状二量体であるL−ラクチド、D−乳酸の環状二量体であるD−ラクチド、D−乳酸とL−乳酸とが環状二量化したメソ−ラクチド及びD−ラクチドとL−ラクチドとのラセミ混合物であるDL−ラクチドがある。本発明ではいずれのラクチドも用いることができる。但し、主原料は、D−ラクチド又はL−ラクチドが好ましい。 Here, the polylactic acid resin is polylactic acid or a copolymer of lactic acid and hydroxycarboxylic acid. Examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxypentanoic acid, hydroxycaproic acid, hydroxyheptanoic acid and the like, and glycolic acid and hydroxycaproic acid are preferable. A preferred molecular structure of polylactic acid is composed of 20 to 100 mol% of either L-lactic acid or D-lactic acid and 0 to 20 mol% of each enantiomer. The copolymer of lactic acid and hydroxycarboxylic acid is composed of 85 to 100 mol% of either L-lactic acid or D-lactic acid and 0 to 15 mol% of hydroxycarboxylic acid units. These polylactic acid-based resins can be obtained by dehydrating polycondensation using L-lactic acid, D-lactic acid, and hydroxycarboxylic acid as a raw material by selecting one having a required structure. Preferably, it can be obtained by ring-opening polymerization by selecting a desired structure from lactide, which is a cyclic dimer of lactic acid, glycolide, which is a cyclic dimer of glycolic acid, and caprolactone. Lactide includes L-lactide which is a cyclic dimer of L-lactic acid, D-lactide which is a cyclic dimer of D-lactic acid, meso-lactide obtained by cyclic dimerization of D-lactic acid and L-lactic acid, and D-lactide. There is DL-lactide, which is a racemic mixture of lactide and L-lactide. Any lactide can be used in the present invention. However, the main raw material is preferably D-lactide or L-lactide.
市販されているポリ乳酸系樹脂としては、例えば、カーギル・ダウ・ポリマーズ社製、商品名Nature works;三井化学(株)製、商品名レイシア;カネボウ合繊(株)製、商品名ラクトロン;大日本インキ化学工業(株)製、商品名プラメート;東洋紡績(株)製、商品名バイロエコール;トヨタ自動車(株)製、エコプラスチック等が挙げられる。 Examples of commercially available polylactic acid-based resins include Cargill Dow Polymers, Inc., trade name: Nature works; Mitsui Chemicals, Inc., trade name: Raisia; Kanebo Gosei Co., Ltd., trade name: Lactron; Ink Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Puramate; Toyobo Co., Ltd., trade name: Viro Ecole; Toyota Motor Corporation, Eco Plastic, etc.
[可塑剤]
本発明に用いられる可塑剤としては、特に限定されず、一般の生分解性樹脂に用いられる可塑剤が挙げられるが、ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進する観点から、分子中に2個以上のエステル基を有し、エチレンオキサイドの平均付加モル数が2〜9、特に3〜9の化合物が好ましい。このような化合物としては、多価カルボン酸とポリエチレングリコールモノアルキルエーテルとのエステル、多価アルコールのアルキルエーテルエステル等が挙げられる。
[Plasticizer]
The plasticizer used in the present invention is not particularly limited and includes plasticizers used for general biodegradable resins. From the viewpoint of promoting crystallization of polylactic acid-based resins, two or more in the molecule. A compound having an ester group of 2 to 9, particularly 3 to 9 is preferable. Examples of such compounds include esters of polyvalent carboxylic acids and polyethylene glycol monoalkyl ethers, alkyl ether esters of polyhydric alcohols, and the like.
本発明に用いられる可塑剤の平均分子量は耐ブリード性及び耐揮発性の観点から、好ましくは250〜700であり、より好ましくは300〜600であり、更に好ましくは350〜550であり、特に好ましくは400〜500である。尚、平均分子量は、JIS K0070に記載の方法で鹸化価を求め、次式より計算で求めることができる。 The average molecular weight of the plasticizer used in the present invention is preferably from 250 to 700, more preferably from 300 to 600, still more preferably from 350 to 550, particularly preferably from the viewpoint of bleed resistance and volatile resistance. Is 400-500. The average molecular weight can be obtained by calculating the saponification value by the method described in JIS K0070 and calculating from the following formula.
平均分子量=56108×(エステル基の数)/鹸化価 Average molecular weight = 56108 × (number of ester groups) / saponification value
このような可塑剤の中では、樹脂組成物の成形性、耐衝撃性に優れる観点から、コハク酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が2〜4のポリエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、アジピン酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が2〜3のポリエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、1,3,6−ヘキサントリカルボン酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が2〜3のポリエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル等の多価カルボン酸とポリエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル;酢酸とグリセリンのエチレンオキサイド平均3〜9モル付加物とのエステル、酢酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が4〜9のポリエチレングリコールとのエステル等の多価アルコールのアルキルエーテルエステルがより好ましい。樹脂組成物の成形性、耐衝撃性及び可塑剤の耐ブリード性に優れる観点から、コハク酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が2〜3のポリエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、アジピン酸とジエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、1,3,6−ヘキサントリカルボン酸とジエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、酢酸とグリセリンのエチレンオキサイド平均3〜6モル付加物とのエステル、酢酸とエチレンオキサイドの平均付加モル数が4〜6のポリエチレングリコールとのエステルがさらに好ましい。樹脂組成物の成形性、耐衝撃性及び可塑剤の耐ブリード性、耐揮発性及び耐刺激臭の観点から、コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、酢酸とグリセリンのエチレンオキサイド平均3〜6モル付加物とのエステルが特に好ましい。これらの可塑剤は単独又は2種以上組み合わせて用いてもよい。 Among such plasticizers, from the viewpoint of excellent moldability and impact resistance of the resin composition, an ester of succinic acid and polyethylene glycol monomethyl ether having an average added mole number of ethylene oxide of 2 to 4, adipic acid and Esters with polyethylene glycol monomethyl ether having an average addition mole number of ethylene oxide of 2-3, esters of polyethylene glycol monomethyl ether with 1,3,6-hexanetricarboxylic acid and ethylene oxide having an average addition mole number of 2-3, etc. Ester of polyvalent carboxylic acid and polyethylene glycol monomethyl ether; ester of acetic acid and glycerin in an average of 3 to 9 moles of ethylene oxide adduct, ester of acetic acid and ethylene oxide in an average of 4 to 9 moles of polyethylene glycol Multivalent alcohol such as Alkyl ether esters are more preferred. From the viewpoint of excellent moldability of the resin composition, impact resistance and bleed resistance of the plasticizer, an ester of succinic acid and ethylene oxide with polyethylene glycol monomethyl ether having an average addition mole number of 2-3, adipic acid and diethylene glycol monomethyl Esters with ether, esters with 1,3,6-hexanetricarboxylic acid and diethylene glycol monomethyl ether, esters with acetic acid and glycerin in average 3 to 6 mol of ethylene oxide adducts, and average added moles of acetic acid and ethylene oxide in 4 Even more preferred are esters of ~ 6 with polyethylene glycol. From the viewpoint of moldability of resin composition, impact resistance and bleed resistance of plasticizer, volatilization resistance and irritating odor, esters of succinic acid and triethylene glycol monomethyl ether, ethylene oxide average of acetic acid and glycerin 3 Particularly preferred are esters with 6 molar adducts. These plasticizers may be used alone or in combination of two or more.
尚、本発明のエステルは、可塑剤としての機能を十分発揮させる観点から、全てエステル化された飽和エステルであることが好ましい。 In addition, it is preferable that the ester of this invention is all the esterified saturated ester from a viewpoint of fully exhibiting the function as a plasticizer.
可塑剤によって、本発明の効果が向上する理由は定かではないが、可塑剤が、分子中に2個以上のエステル基を有し、エチレンオキサイドの平均付加モル数が2〜9の化合物(更にメチル基を有していることが好ましく、2個以上有していることが好ましい。)であると、その耐熱性及びポリ乳酸系樹脂に対する相溶性が良好となる。そのため耐ブリード性が向上するととともに、ポリ乳酸系樹脂の軟質化効果も向上する。このポリ乳酸系樹脂の軟質化向上により、ポリ乳酸系樹脂が結晶化するときはその成長速度も向上すると考えられる。その結果、本発明に係わる工程(2)及び工程(3)を行うことで、混練機のダイスから押出されたストランドの結晶化が60秒以内に進み耐ブロッキング性に優れたペレットが得られるものと考えられる。 The reason why the effect of the present invention is improved by the plasticizer is not clear, but the plasticizer has two or more ester groups in the molecule, and an average added mole number of ethylene oxide of 2 to 9 (further It preferably has a methyl group, and preferably has two or more.) The heat resistance and the compatibility with the polylactic acid resin are good. Therefore, the bleed resistance is improved and the softening effect of the polylactic acid resin is also improved. By improving the softening of the polylactic acid-based resin, it is considered that the growth rate is also improved when the polylactic acid-based resin is crystallized. As a result, by performing the step (2) and the step (3) according to the present invention, the crystallization of the strand extruded from the die of the kneader proceeds within 60 seconds, and a pellet excellent in blocking resistance is obtained. it is conceivable that.
[結晶核剤]
本発明において、結晶核剤として、有機核剤及び無機核剤からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることができる。
本発明に用いられる有機核剤は、ポリ乳酸系樹脂の結晶化促進、有機核剤の耐ブルーム性の観点から、有機核剤分子中に水酸基とアミド基とを有する化合物が好ましく、水酸基を2つ以上有し、アミド基を2つ以上有する脂肪族化合物であることがより好ましい。有機核剤の融点は、65℃以上が好ましく、70℃〜220℃がより好ましく、80〜190℃が更に好ましい。
[Crystal nucleating agent]
In the present invention, as the crystal nucleating agent, at least one selected from the group consisting of an organic nucleating agent and an inorganic nucleating agent can be used.
The organic nucleating agent used in the present invention is preferably a compound having a hydroxyl group and an amide group in the organic nucleating agent molecule from the viewpoint of crystallization promotion of the polylactic acid resin and the bloom resistance of the organic nucleating agent. More preferably, it is an aliphatic compound having at least two and having at least two amide groups. The melting point of the organic nucleating agent is preferably 65 ° C or higher, more preferably 70 ° C to 220 ° C, and still more preferably 80 to 190 ° C.
有機核剤によって、本発明の効果が向上する理由は定かではないが、上記の官能基を2つ以上有すると、ポリ乳酸系樹脂との相互作用が良好となり、相溶性が向上する結果、樹脂中で微分散することによるものと考えられ、恐らく、水酸基を1つ以上、好ましくは2つ以上有することによりポリ乳酸系樹脂への分散性が良好となり、アミド基を1つ以上、好ましくは2つ以上有することによりポリ乳酸系樹脂への相溶性が良好となるものと考えられる。結晶核剤の融点はストランドの熱処理温度より高く、樹脂組成物の混練温度以下であると、混練時に結晶核剤が溶解することによってその分散性が向上し、熱処理温度より高いと結晶核生成の安定化や熱処理温度が上げられるため、ポリ乳酸系樹脂の結晶化速度向上の観点でも好ましい。また、上記好ましい結晶核剤は、樹脂溶融状態から冷却過程で速やかに微細な結晶を多数析出するものと考えられ、透明性、結晶化速度向上の観点でも好ましい。 The reason why the effect of the present invention is improved by the organic nucleating agent is not clear, but if it has two or more of the above functional groups, the interaction with the polylactic acid resin is improved and the compatibility is improved. It is thought that it is caused by fine dispersion in the resin. Probably by having one or more, preferably two or more hydroxyl groups, the dispersibility in the polylactic acid resin is improved, and one or more amide groups, preferably two. By having two or more, it is considered that the compatibility with the polylactic acid resin is improved. When the melting point of the crystal nucleating agent is higher than the heat treatment temperature of the strand and not more than the kneading temperature of the resin composition, the dispersibility is improved by dissolving the crystal nucleating agent at the time of kneading. Since stabilization and heat processing temperature can be raised, it is preferable also from the viewpoint of improving the crystallization speed of the polylactic acid resin. The preferred crystal nucleating agent is considered to precipitate a large number of fine crystals quickly in the cooling process from the resin melt state, and is also preferable from the viewpoint of improving transparency and crystallization speed.
本発明に用いられる有機核剤としては、12−ヒドロキシステアリン酸モノエタノールアミド等のヒドロキシ脂肪酸モノアミド、メチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド等のヒドロキシ脂肪酸ビスアミド等が挙げられる。ポリ乳酸系樹脂の結晶化促進及び有機核剤の耐ブルーム性の観点から、エチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミドが好ましい。 Examples of the organic nucleating agent used in the present invention include hydroxy fatty acid monoamides such as 12-hydroxy stearic acid monoethanolamide, methylene bis 12-hydroxy stearic acid amide, ethylene bis 12-hydroxy stearic acid amide, hexamethylene bis 12-hydroxy stearic acid. And hydroxy fatty acid bisamides such as amides. From the viewpoint of crystallization promotion of polylactic acid resin and bloom resistance of organic nucleating agent, ethylene bis 12-hydroxystearic acid amide and hexamethylene bis 12-hydroxystearic acid amide are preferable.
本発明に用いられる無機核剤としては、タルク、スメクタイト、カオリン、マイカ、モンモリロナイト等のケイ酸塩、シリカ、酸化マグネシウム等の無機化合物が挙げられ、分散性の観点から平均粒径が0.1〜20μmの無機化合物が好ましく、0.1〜10μmがより好ましい。無機化合物の中でも、ポリ乳酸系樹脂の結晶化促進の観点からケイ酸塩が好ましく、タルクがより好ましい。 Examples of the inorganic nucleating agent used in the present invention include silicates such as talc, smectite, kaolin, mica, and montmorillonite, silica, and inorganic compounds such as magnesium oxide. From the viewpoint of dispersibility, the average particle size is 0.1. An inorganic compound of ˜20 μm is preferable, and 0.1 to 10 μm is more preferable. Among the inorganic compounds, silicate is preferable and talc is more preferable from the viewpoint of promoting crystallization of the polylactic acid resin.
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸系樹脂、可塑剤、結晶核剤を含有するものである。本発明の樹脂組成物におけるポリ乳酸系樹脂、可塑剤、結晶核剤(有機核剤及び/又は無機核剤)の特に好ましい組合せとしては、ポリ乳酸系樹脂がポリ乳酸、可塑剤がコハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、有機核剤がエチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド及びヘキサメチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミドから選ばれる少なくとも1種、無機核剤がタルクである。
[Resin composition]
The resin composition of the present invention contains a polylactic acid resin, a plasticizer, and a crystal nucleating agent. As a particularly preferred combination of the polylactic acid resin, plasticizer, and crystal nucleating agent (organic nucleating agent and / or inorganic nucleating agent) in the resin composition of the present invention, the polylactic acid resin is polylactic acid, and the plasticizer is succinic acid. An ester with triethylene glycol monomethyl ether, the organic nucleating agent is at least one selected from ethylene bis 12-hydroxystearic acid amide and hexamethylene bis 12-hydroxystearic acid amide, and the inorganic nucleating agent is talc.
上記の通り、樹脂組成物は、ポリ乳酸系樹脂、可塑剤、結晶核剤を含有することにより本発明の効果を有するものである。従って、ポリ乳酸系樹脂、特にポリ乳酸に上記可塑剤、又は結晶核剤を単独で添加しても、本発明の効果が得られない。 As described above, the resin composition has the effects of the present invention by containing a polylactic acid resin, a plasticizer, and a crystal nucleating agent. Therefore, even if the plasticizer or crystal nucleating agent is added alone to a polylactic acid resin, particularly polylactic acid, the effect of the present invention cannot be obtained.
本発明の樹脂組成物中の、ポリ乳酸系樹脂の含有量は、本発明の目的を達成する観点から、好ましくは50重量%以上であり、より好ましくは60重量%以上であり、さらに好ましくは70重量%以上である。
本発明の樹脂組成物における可塑剤の含有量は、耐ブリード性及び十分な結晶化速度を得る観点から、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対し、5〜60重量部が好ましく、7〜50重量部がより好ましく、10〜40重量部がさらに好ましい。
結晶核剤として有機核剤を用いる場合、本発明の樹脂組成物における有機核剤の含有量は、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対し、0.1〜5重量部が好ましく、0.3〜3重量部が更に好ましく、0.5〜2重量部が特に好ましい。
結晶核剤として無機核剤を用いる場合、本発明の樹脂組成物における無機核剤の含有量は、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対し、0.1〜150重量部が好ましく、0.1〜100重量部がより好ましく、0.3〜50重量部が更に好ましく、0.5〜20重量部が特に好ましい。
The content of the polylactic acid resin in the resin composition of the present invention is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, and still more preferably from the viewpoint of achieving the object of the present invention. 70% by weight or more.
The content of the plasticizer in the resin composition of the present invention is preferably 5 to 60 parts by weight, and 7 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin from the viewpoint of obtaining bleeding resistance and a sufficient crystallization rate. Part is more preferable, and 10 to 40 parts by weight is further preferable.
When an organic nucleating agent is used as the crystal nucleating agent, the content of the organic nucleating agent in the resin composition of the present invention is preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin, and 0.3 to 3 parts by weight is more preferable, and 0.5 to 2 parts by weight is particularly preferable.
When an inorganic nucleating agent is used as the crystal nucleating agent, the content of the inorganic nucleating agent in the resin composition of the present invention is preferably 0.1 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin, 100 parts by weight is more preferable, 0.3 to 50 parts by weight is still more preferable, and 0.5 to 20 parts by weight is particularly preferable.
樹脂組成物は、上記の結晶核剤、可塑剤以外に、更に、加水分解抑制剤を含有することができる。加水分解抑制剤としては、ポリカルボジイミド化合物やモノカルボジイミド化合物等のカルボジイミド化合物が挙げられ、樹脂組成物の成形性の観点からポリカルボジイミド化合物が好ましく、樹脂組成物の耐熱性、耐衝撃性及び有機核剤の耐ブルーム性の観点から、モノカルボジイミド化合物が好ましい。 The resin composition can further contain a hydrolysis inhibitor in addition to the crystal nucleating agent and the plasticizer. Examples of the hydrolysis inhibitor include carbodiimide compounds such as polycarbodiimide compounds and monocarbodiimide compounds, and polycarbodiimide compounds are preferable from the viewpoint of moldability of the resin composition, and the heat resistance, impact resistance and organic nucleus of the resin composition are preferred. From the viewpoint of the bloom resistance of the agent, a monocarbodiimide compound is preferred.
ポリカルボジイミド化合物としてはポリ(4,4’−ジフェニルメタンカルボジイミド)、ポリ(4,4’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド)、ポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド、ポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼン及び1,5−ジイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド等が挙げられ、モノカルボジイミド化合物としては、N,N’−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド等が挙げられる。 Examples of the polycarbodiimide compound include poly (4,4′-diphenylmethanecarbodiimide), poly (4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide), poly (1,3,5-triisopropylbenzene) polycarbodiimide, and poly (1,3,5). -Triisopropylbenzene and 1,5-diisopropylbenzene) polycarbodiimide and the like, and examples of the monocarbodiimide compound include N, N'-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide.
上記カルボジイミド化合物は、樹脂組成物の成形性、耐熱性、耐衝撃性及び有機核剤の耐ブルーム性を満たすために、単独または2種以上組み合わせて用いてもよい。また、ポリ(4,4’−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド)はカルボジライトLA−1(日清紡績(株)製)を、ポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミド及びポリ(1,3,5−トリイソプロピルベンゼン及び1,5−ジイソプロピルベンゼン)ポリカルボジイミドはスタバクゾールP及びスタバクゾールP−100(Rhein Chemie社製)を、N,N’−ジ−2,6−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドはスタバクゾール1(Rhein Chemie社製)をそれぞれ購入して使用することができる。
樹脂組成物における加水分解抑制剤の含有量は、ポリ乳酸系樹脂の結晶化促進の観点から、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対し、0.05〜7重量部が好ましく、0.1〜6重量部が更に好ましく、0.5〜4重量部が特に好ましい。
The carbodiimide compounds may be used alone or in combination of two or more in order to satisfy the moldability, heat resistance, impact resistance and bloom resistance of the organic nucleating agent of the resin composition. Poly (4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide) is obtained from carbodilite LA-1 (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.), poly (1,3,5-triisopropylbenzene) polycarbodiimide and poly (1,3,5). -Triisopropylbenzene and 1,5-diisopropylbenzene) polycarbodiimide are stabuxol P and stabuxol P-100 (Rhein Chemie), N, N'-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide is stabuxol 1 (Rhein Chemie) Can be purchased and used.
The content of the hydrolysis inhibitor in the resin composition is preferably 0.05 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin from the viewpoint of promoting crystallization of the polylactic acid resin. Part by weight is more preferable, and 0.5 to 4 parts by weight is particularly preferable.
樹脂組成物は、ポリ乳酸以外の他の樹脂成分として、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート/アジペート又はポリエチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル;ポリブチレンサクシネート/テレフタレート、ポリブチレンアジペート/テレフタレート又はポリテトラメチレンアジペート/テレフタレート等の脂肪族芳香族コポリエステルを本発明の目的達成を妨げない範囲で含有することができる。 The resin composition includes an aliphatic polyester such as polybutylene succinate, polybutylene succinate / adipate or polyethylene succinate as a resin component other than polylactic acid; polybutylene succinate / terephthalate, polybutylene adipate / terephthalate or poly Aliphatic aromatic copolyesters such as tetramethylene adipate / terephthalate can be contained as long as the object of the present invention is not hindered.
樹脂組成物は、上記以外に、更にヒンダードフェノール又はフォスファイト系の酸化防止剤、又は炭化水素系ワックス類やアニオン型界面活性剤である滑剤等の他の成分を含有することができる。酸化防止剤、滑剤のそれぞれの含有量は、ポリ乳酸系樹脂100重量部に対し、0.05〜3重量部が好ましく、0.1〜2重量部が更に好ましい。 In addition to the above, the resin composition may further contain other components such as a hindered phenol or phosphite antioxidant, or a hydrocarbon wax or a lubricant that is an anionic surfactant. The content of each of the antioxidant and the lubricant is preferably 0.05 to 3 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin.
樹脂組成物は、上記以外の他の成分として、帯電防止剤、防曇剤、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、無機充填剤、防カビ剤、抗菌剤、発泡剤、難燃剤等を、本発明の目的達成を妨げない範囲で含有することができる。 The resin composition includes an antistatic agent, an antifogging agent, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a pigment, an inorganic filler, an antifungal agent, an antibacterial agent, a foaming agent, a flame retardant, and the like as components other than the above. It can contain in the range which does not prevent achievement of the objective of this invention.
[樹脂組成物のペレットの製造法]
本発明の樹脂組成物のペレットの製造法は、上記工程(1)、工程(2)及び工程(3)を有する方法である。
[Method for producing pellet of resin composition]
The manufacturing method of the pellet of the resin composition of this invention is a method which has the said process (1), a process (2), and a process (3).
工程(1)において、樹脂組成物の溶融混練は、ポリ乳酸系樹脂の融点(Tm)以上で行うことが好ましい。溶融混練の具体例としては、通常の方法によって行う事ができ、例えば、2軸押出機等を用いてポリ乳酸系樹脂を溶融させながら、上記の可塑剤、有機核剤及び/又は無機核剤を計量ポンプを用いて混練する方法等が挙げられる。また、製造量が少ない場合は、ポリ乳酸系樹脂と有機核剤及び/又は無機核剤をドライブレンドした後、同時に溶融させてもよい。均一にドライブレンドする方法としては、リボンブレンダー、ヘンシルミキサー、タンブラーミキサーまたはエアーブレンダーを使用することができる。溶融混練温度は、上記の可塑剤、有機核剤及び/又は無機核剤の分散性の観点から、ポリ乳酸系樹脂の融点(Tm)以上が好ましく、より好ましくはTm〜Tm+100℃の範囲であり、更に好ましくはTm〜Tm+50℃の範囲である。例えば、ポリ乳酸系樹脂がポリ乳酸の場合は、好ましくは170〜240℃であり、より好ましくは170〜220℃である。また、2軸押出機等を用いて溶融混練する場合、ダイスの温度は押出されるストランドの安定性の観点から、140〜170℃の範囲が好ましい。 In the step (1), the resin composition is preferably melt-kneaded at a melting point (Tm) or higher of the polylactic acid resin. Specific examples of the melt-kneading can be performed by an ordinary method, for example, the above-mentioned plasticizer, organic nucleating agent and / or inorganic nucleating agent while melting the polylactic acid resin using a twin screw extruder or the like. And a method of kneading using a metering pump. When the production amount is small, the polylactic acid resin and the organic nucleating agent and / or the inorganic nucleating agent may be dry blended and then melted simultaneously. As a method for uniformly dry blending, a ribbon blender, a hensil mixer, a tumbler mixer, or an air blender can be used. From the viewpoint of dispersibility of the plasticizer, organic nucleating agent and / or inorganic nucleating agent, the melt kneading temperature is preferably not less than the melting point (Tm) of the polylactic acid resin, more preferably in the range of Tm to Tm + 100 ° C. More preferably, it is the range of Tm-Tm + 50 degreeC. For example, when the polylactic acid resin is polylactic acid, the temperature is preferably 170 to 240 ° C, more preferably 170 to 220 ° C. Moreover, when melt-kneading using a biaxial extruder etc., the temperature of die | dye has the preferable range of 140-170 degreeC from a viewpoint of stability of the strand extruded.
尚、ポリ乳酸系樹脂の融点(Tm)は、JIS−K7121に基づく示差走査熱量測定(DSC)の昇温法による結晶融解吸熱ピーク温度より求められる値である。 In addition, melting | fusing point (Tm) of polylactic acid-type resin is a value calculated | required from the crystal melting endothermic peak temperature by the temperature rising method of the differential scanning calorimetry (DSC) based on JIS-K7121.
本発明の工程(2)、工程(3)の具体例としては、2軸押出機等のダイスより押出されたストランドを水槽等に溜めた40℃以下の液体媒体で急冷〔工程(2)〕し、直ちに40℃以下の雰囲気中で余熱によってストランドを結晶化〔工程(3a)〕させた後、カットしてペレットを得る方法や、2軸押出機等のダイスより押出されたストランドを水槽等に溜めた40℃以下の液体媒体で急冷〔工程(2)〕し、直ちに70〜90℃(好ましくは70〜80℃)の雰囲気中又は液体媒体中で保持してストランドを結晶化〔工程(3b)〕させた後、カットしてペレットを得る方法や、2軸押出機等のダイスより押出されたストランドを水槽等に溜めた40℃以下の液体媒体で急冷〔工程(2)〕し、直ちに40℃以下の雰囲気中で余熱によってストランドを結晶化〔工程(3a)〕させ、及び70〜90℃(好ましくは70〜80℃)の雰囲気中又は液体媒体中で保持して結晶化〔工程(3b)〕させた後にカットしてペレットを得る方法(尚、工程(3a)と工程(3b)とを同時に行う場合は、順序はどちらでもかまわない。)等が挙げられる。 As specific examples of step (2) and step (3) of the present invention, a strand extruded from a die such as a twin-screw extruder is rapidly cooled with a liquid medium of 40 ° C. or less stored in a water tank or the like [step (2)]. And immediately crystallize the strand by preheating in an atmosphere of 40 ° C. or lower (step (3a)), and then cut the pellet to obtain pellets, and the strand extruded from a die such as a twin screw extruder, a water tank, etc. The strand is rapidly cooled with a liquid medium of 40 ° C. or less (step (2)) and immediately kept in an atmosphere of 70 to 90 ° C. (preferably 70 to 80 ° C.) or in a liquid medium to crystallize the strand [step ( 3b)], and then a method of cutting to obtain pellets, a strand extruded from a die such as a twin-screw extruder, etc., and rapidly cooling with a liquid medium of 40 ° C. or less stored in a water tank or the like [step (2)], Immediately due to residual heat in an atmosphere of 40 ° C or less The strand is crystallized [step (3a)], and held in an atmosphere of 70 to 90 ° C. (preferably 70 to 80 ° C.) or in a liquid medium for crystallization (step (3b)) and then cut. (In the case where the step (3a) and the step (3b) are performed simultaneously, the order may be either).
工程(2)及び工程(3b)の液体媒体の温度は、極端にダイスから押出されたストランドの熱の影響を受けない場所の液体媒体をアルコール温度計等で測定することによって求めることができる。例えばストランドから5cm以上離れた場所の液体媒体の温度をアルコール温度計等で測定することが好ましい。
工程(3a)の雰囲気中の温度は、当該装置が置かれた室内の温度をアルコール温度計等で測定することによって求めることができる。例えばストランドから1〜5cm程度離れた温度をアルコール温度計等によって測定することが好ましい。
工程(3b)の雰囲気中の温度は、例えば熱風装置や赤外線ヒーターが内部に装着されたトンネル内の温度をアルコール温度計等で測定することによって求めることができ、ストランドから1〜2cm程度離れた温度をアルコール温度計等によって測定することが好ましい。
The temperature of the liquid medium in step (2) and step (3b) can be determined by measuring the liquid medium in a place that is not extremely affected by the heat of the strand extruded from the die with an alcohol thermometer or the like. For example, it is preferable to measure the temperature of the liquid medium at a distance of 5 cm or more from the strand with an alcohol thermometer or the like.
The temperature in the atmosphere of the step (3a) can be obtained by measuring the temperature of the room in which the device is placed with an alcohol thermometer or the like. For example, it is preferable to measure the temperature 1-5 cm away from the strand with an alcohol thermometer or the like.
The temperature in the atmosphere of the step (3b) can be determined, for example, by measuring the temperature in a tunnel in which a hot air device or an infrared heater is mounted with an alcohol thermometer or the like, and is about 1 to 2 cm away from the strand. It is preferable to measure the temperature with an alcohol thermometer or the like.
ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進し、耐ブロッキング性に優れたペレットを得る観点から、工程(2)におけるストランドの冷却時間は0.5〜5秒であり、1〜3秒が好ましい。
工程(3)において、工程(3a)のみの場合は、工程(3a)の保持時間は少なくとも10秒間であり、ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進し、耐ブロッキング性に優れたペレットを得る観点及び生産性の観点から10〜30秒が好ましく、15〜30秒がより好ましい。
工程(3)において、工程(3b)のみの場合は、工程(3b)の保持時間は少なくとも3秒間であり、ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進し、耐ブロッキング性に優れたペレットを得る観点及び生産性の観点から3〜20秒が好ましく、10〜20秒がより好ましい。
工程(3)において、工程(3a)及び工程(3b)を行う場合は、工程(3a)の保持時間は少なくとも10秒間であり、工程(3b)の保持時間は少なくとも3秒間である。ポリ乳酸系樹脂の結晶化を促進し、耐ブロッキング性に優れたペレットを得る観点及び生産性の観点から、工程(3a)の保持時間は10〜30秒が好ましく、15〜30秒がより好ましく、工程(3b)の保持時間は3〜10秒が好ましく、5〜10秒がより好ましい。
尚、ストランド径は生産性の観点から2mm〜5mmが好ましい。
From the viewpoint of promoting crystallization of the polylactic acid-based resin and obtaining pellets excellent in blocking resistance, the strand cooling time in the step (2) is 0.5 to 5 seconds, and preferably 1 to 3 seconds.
In the step (3), in the case of only the step (3a), the holding time of the step (3a) is at least 10 seconds, and the crystallization of the polylactic acid resin is promoted to obtain a pellet excellent in blocking resistance. And from a viewpoint of productivity, 10 to 30 seconds are preferable, and 15 to 30 seconds are more preferable.
In the step (3), when only the step (3b) is used, the holding time of the step (3b) is at least 3 seconds, and the crystallization of the polylactic acid-based resin is promoted to obtain pellets excellent in blocking resistance. And from a viewpoint of productivity, 3 to 20 seconds are preferable, and 10 to 20 seconds are more preferable.
In the step (3), when the step (3a) and the step (3b) are performed, the holding time of the step (3a) is at least 10 seconds, and the holding time of the step (3b) is at least 3 seconds. From the viewpoint of promoting crystallization of the polylactic acid-based resin and obtaining pellets excellent in blocking resistance and from the viewpoint of productivity, the holding time in the step (3a) is preferably 10 to 30 seconds, more preferably 15 to 30 seconds. The holding time in the step (3b) is preferably 3 to 10 seconds, and more preferably 5 to 10 seconds.
The strand diameter is preferably 2 mm to 5 mm from the viewpoint of productivity.
また、工程(2)におけるストランドを液体媒体で冷却する温度は、ストランドの引取易さ及びポリ乳酸系樹脂の結晶化促進の観点から、40℃以下であり、5〜30℃が好ましく、10〜25℃がより好ましく、15〜25℃がさらに好ましい。工程(3)において、工程(3a)における雰囲気中の温度はポリ乳酸系樹脂の結晶化促進の観点から、40℃以下であり、5〜40℃が好ましく、10〜40℃がより好ましく、15〜40℃がさらに好ましい。工程(3b)における雰囲気中又は液体媒体中で保持する温度はポリ乳酸系樹脂の結晶化促進の観点から70〜90℃であり、70〜80℃が好ましい。 Moreover, the temperature which cools the strand in a process (2) with a liquid medium is 40 degrees C or less from a viewpoint of the ease of taking-out of a strand, and crystallization promotion of a polylactic acid-type resin, and 5-30 degreeC is preferable, 10-10 25 degreeC is more preferable and 15-25 degreeC is further more preferable. In the step (3), the temperature in the atmosphere in the step (3a) is 40 ° C. or less, preferably 5 to 40 ° C., more preferably 10 to 40 ° C., from the viewpoint of promoting crystallization of the polylactic acid resin. More preferably, -40 ° C. The temperature maintained in the atmosphere or liquid medium in the step (3b) is 70 to 90 ° C., and preferably 70 to 80 ° C. from the viewpoint of promoting crystallization of the polylactic acid resin.
尚、工程(3b)の雰囲気中で保持する手段としては、例えば熱風装置や赤外線ヒーターが内部に装着されたトンネルにストランドを通過させることによって行うことができる。工程(3b)における保持する手段としては、熱効率の観点から液体媒体中で行うことが好ましい。
尚、工程(2)および工程(3b)で使用される液体媒体としては、例えば水、エチレングリコールまたはシリコンオイル等の沸点が100℃以上の低粘度液体が好ましく、安全性および取り扱い性の観点から水がより好ましい。液体媒体の温度は、例えば液体媒体を温調機器で循環させる等によって安定的に保持することが好ましい。
In addition, as a means to hold | maintain in the atmosphere of a process (3b), it can carry out by allowing a strand to pass through the tunnel in which the hot air apparatus and the infrared heater were mounted | worn inside, for example. The holding means in the step (3b) is preferably performed in a liquid medium from the viewpoint of thermal efficiency.
The liquid medium used in step (2) and step (3b) is preferably a low-viscosity liquid having a boiling point of 100 ° C. or higher, such as water, ethylene glycol, or silicon oil, from the viewpoint of safety and handleability. Water is more preferred. The temperature of the liquid medium is preferably maintained stably by, for example, circulating the liquid medium with a temperature control device.
本発明の製造法において、ペレットの結晶化の有無は示差走査熱量測定(DSC)装置を使用して確認できる。ペレットを細かく切断してアルミニウムパンに15mg秤取り、室温から8℃/分の昇温速度で200℃まで測定する。その際、冷結晶化の発熱ピークが観測されればペレットは非結晶であり、観測されなければペレットは結晶化されている。尚、さらに、200℃から5℃/分の降温速度で室温まで測定し、その際、溶融結晶化の発熱ピークが観測され、ペレットが結晶性のあることを確認しておく。 In the production method of the present invention, the presence or absence of crystallization of the pellet can be confirmed using a differential scanning calorimetry (DSC) apparatus. The pellet is finely cut, 15 mg is weighed in an aluminum pan, and measured from room temperature to 200 ° C. at a temperature increase rate of 8 ° C./min. At that time, if an exothermic peak of cold crystallization is observed, the pellet is amorphous, and if not observed, the pellet is crystallized. Furthermore, the temperature is measured from 200 ° C. to room temperature at a rate of 5 ° C./min. At that time, an exothermic peak of melt crystallization is observed, and it is confirmed that the pellet is crystalline.
以下の実施例及び比較例で用いる樹脂組成物をまとめて表1に示す。 The resin compositions used in the following examples and comparative examples are shown together in Table 1.
*1 ポリ乳酸系樹脂;三井化学(株)製、LACEA H−400
*2 可塑剤;コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル
*3 有機核剤;エチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド(日本化成(株)製、スリパックス H)
*4 無機核剤;日本タルク(株)製、Micro Ace P-6
*5 加水分解抑制剤;日清紡積(株)製、カルボジライトLA−1
*6 有機核剤;ヘキサメチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド(日本化成(株)製、スリパックス ZHH)
*7 可塑剤;グリセリンのエチレンオキサイド6モル付加物の酢酸エステル
*8 無機核剤;水澤化学(株)製、ミズカシルP-526
* 1 Polylactic acid resin; manufactured by Mitsui Chemicals, LACEA H-400
* 2 Plasticizer: Diester of succinic acid and triethylene glycol monomethyl ether
* 3 Organic nucleating agent: Ethylene bis 12-hydroxystearic acid amide (Nippon Kasei Co., Ltd., SLIPAX H)
* 4 Inorganic nucleating agent: Nihon Talc Co., Ltd., Micro Ace P-6
* 5 Hydrolysis inhibitor; Nisshinbo product, Carbodilite LA-1
* 6 Organic nucleating agent: hexamethylene bis 12-hydroxystearic acid amide (Nihon Kasei Co., Ltd., Sripacks ZHH)
* 7 Plasticizer: Acetic acid ester of 6 mol adduct of glycerin with ethylene oxide
* 8 Inorganic nucleating agent; Mizusawa Chemical Co., Ltd., Mizukacil P-526
実施例1〜7、比較例1〜7
二軸押出機〔ベルストルフ製ZE40A×40D(スクリュー径:Ф43mm L/D=37.2)〕を用いて、表1に示す樹脂組成物(A〜G)中のポリ乳酸系樹脂と有機核剤、無機核剤、加水分解抑制剤等の粉末は予めヘンシルミキサーでドライブレンドしてホッパー投入し、可塑剤は液添加することによって、シリンダー温度160〜170℃で溶融混練を行い、ダイスから押出された直径4mmのストランド〔工程(1)〕を表2及び表3に示す各種条件で処理した後、カットしてペレットを得た。尚、工程(2)及び(3b)において、液体媒体としては水を用いた。
Examples 1-7, Comparative Examples 1-7
Using a biaxial extruder [Berstorf ZE40A × 40D (screw diameter: 用 い 43 mm L / D = 37.2)], the polylactic acid resin and organic nucleating agent in the resin compositions (A to G) shown in Table 1 , Inorganic nucleating agent, hydrolysis inhibitor powder, etc. are dry blended in advance with a hensil mixer and charged into a hopper, and the plasticizer is melted and kneaded at a cylinder temperature of 160-170 ° C. by extrusion and extruded from a die. The processed strand (step (1)) having a diameter of 4 mm was processed under various conditions shown in Tables 2 and 3, and then cut to obtain pellets. In steps (2) and (3b), water was used as the liquid medium.
次に、このようにして得られたペレットの結晶化の有無、カット直後の耐ブロッキング性、80℃×5時間後の耐ブロッキング性及び耐ブリード性を下記の方法で評価した。これらの結果を表2及び表3に示す。 Next, the presence or absence of crystallization of the pellets thus obtained, blocking resistance immediately after cutting, blocking resistance after 80 ° C. × 5 hours and bleeding resistance were evaluated by the following methods. These results are shown in Tables 2 and 3.
<ペレットの結晶化>
ペレットを細かく切断してアルミニウムパンに15mg秤取り、室温から8℃/分の昇温速度で200℃まで測定する。その際、冷結晶化の発熱ピークが観測されればペレットは非結晶であり、観測されなければペレットは結晶化されている。尚、その際、さらに、200℃から5℃/分の降温速度で室温まで測定し、溶融結晶化の発熱ピークが観測され、ペレットが結晶性のあることを確認しておいく。
上記の方法でペレットの結晶化の有無を確認し、結晶化していれば○、非結晶であれば×とした。
<Pellet crystallization>
The pellet is finely cut, 15 mg is weighed in an aluminum pan, and measured from room temperature to 200 ° C. at a temperature increase rate of 8 ° C./min. At that time, if an exothermic peak of cold crystallization is observed, the pellet is amorphous, and if not observed, the pellet is crystallized. At that time, the temperature is further decreased from 200 ° C. to room temperature at a rate of 5 ° C./min, and an exothermic peak of melt crystallization is observed to confirm that the pellet is crystalline.
The presence or absence of crystallization of the pellets was confirmed by the above method.
<耐ブロッキング性(カット直後)>
ストランドをカットした直後のペレットを網のカゴ(30cm×30cm×30cm)に約5kg分溜め、その余熱でブロッキングするかどうかを確認した。
耐ブロッキング性が良好であれば○、不良であれば×とした。
<Blocking resistance (immediately after cutting)>
About 5 kg of the pellet immediately after cutting the strand was stored in a net basket (30 cm × 30 cm × 30 cm), and it was confirmed whether or not blocking would be caused by the residual heat.
If the blocking resistance was good, it was rated as ◯, and if it was poor, it was marked as x.
<耐ブロッキング性(80℃×5時間後)>
得られたペレットを網のカゴ(30cm×30cm×30cm)に約5kg分溜め、それを温風乾燥機を用いて、80℃で5時間乾燥した。
乾燥後、耐ブロッキング性が良好であれば○、不良であれば×とした。
<Blocking resistance (after 80 ° C. × 5 hours)>
About 5 kg of the obtained pellets were stored in a net basket (30 cm × 30 cm × 30 cm) and dried at 80 ° C. for 5 hours using a hot air dryer.
After drying, it was evaluated as ◯ if the blocking resistance was good, and x if it was poor.
<耐ブリード性(80℃×5時間後)>
得られたペレットを網のカゴ(30cm×30cm×30cm)に約5kg分溜め、それを温風乾燥機を用いて、80℃で5時間乾燥した。
乾燥後、可塑剤に由来する耐ブリード性が良好であれば○、不良であれば×とした。
<Bleed resistance (after 80 ° C x 5 hours)>
About 5 kg of the obtained pellets were stored in a net basket (30 cm × 30 cm × 30 cm) and dried at 80 ° C. for 5 hours using a hot air dryer.
After drying, if the bleed resistance derived from the plasticizer was good, it was rated as ◯, and if it was poor, it was marked as x.
表2の結果から、樹脂組成物(A〜G)を溶融混練後、混練機のダイスから押出されたストランドを、本発明の工程(2)及び工程(3)の処理を行い製造したペレットは結晶化し、耐ブロッキング性及び耐ブリードに優れたものであった。一方、表3の結果から、樹脂組成物(A〜G)を溶融混練後、混練機のダイスから押出されたストランドを、従来からの水冷のみで処理したペレットは非結晶状態であり、耐ブロッキング性に劣るものであった。 From the results shown in Table 2, the pellets produced by subjecting the strands extruded from the dies of the kneader after melt-kneading the resin compositions (A to G) to the steps (2) and (3) of the present invention were obtained. It crystallized and was excellent in blocking resistance and bleed resistance. On the other hand, from the results shown in Table 3, the pellets obtained by melt-kneading the resin compositions (A to G) and then treating the strands extruded from the dies of the kneader with only conventional water cooling are in an amorphous state and are resistant to blocking. It was inferior in nature.
実施例8〜11、比較例8〜10
二軸押出機〔ベルストルフ製ZE40A×40D(スクリュー径:Ф43mm L/D=37.2)〕を用いて、表1に示す樹脂組成物(H〜N)中のポリ乳酸系樹脂と有機核剤、無機核剤、加水分解抑制剤等の粉末は予めヘンシルミキサーでドライブレンドしてホッパー投入し、可塑剤は液添加することによって、シリンダー温度160〜170℃で溶融混練を行い、ダイスから押出された直径4mmのストランド〔工程(1)〕を表4に示す各種条件で処理した後、カットしてペレットを得た。尚、工程(2)及び(3b)において、液体媒体としては水を用いた。
Examples 8-11, Comparative Examples 8-10
Using a biaxial extruder [Berstorf ZE40A × 40D (screw diameter: Ф 43 mm L / D = 37.2)], the polylactic acid resin and organic nucleating agent in the resin composition (H to N) shown in Table 1 , Inorganic nucleating agent, hydrolysis inhibitor powder, etc. are dry blended in advance with a hensil mixer and charged into a hopper, and the plasticizer is melted and kneaded at a cylinder temperature of 160-170 ° C. by extrusion and extruded from a die. The processed strand (step (1)) having a diameter of 4 mm was processed under various conditions shown in Table 4, and then cut to obtain pellets. In steps (2) and (3b), water was used as the liquid medium.
次に、このようにして得られたペレットの結晶化の有無、カット直後の耐ブロッキング性、80℃×5時間後の耐ブロッキング性及び耐ブリード性を、実施例1〜7と同様に評価した。これらの結果を表4に示す。 Next, the presence or absence of crystallization of the pellets thus obtained, blocking resistance immediately after cutting, blocking resistance after 80 ° C. × 5 hours and bleeding resistance were evaluated in the same manner as in Examples 1 to 7. . These results are shown in Table 4.
表4の結果から、本発明の樹脂組成物(H〜K)から、本発明の工程(1)〜(3)を経て製造したペレットは、結晶化し、耐ブロッキング性及び耐ブリードに優れたものであった。一方、可塑剤または結晶核剤を含有しない比較の樹脂組成物(L〜N)から、本発明の工程(1)〜(3)を経て製造したペレットは非結晶状態であり、耐ブロッキング性に劣るものであった。 From the results of Table 4, the pellets produced from the resin composition (H to K) of the present invention through the steps (1) to (3) of the present invention are crystallized and have excellent blocking resistance and bleed resistance. Met. On the other hand, the pellets produced through the steps (1) to (3) of the present invention from the comparative resin composition (L to N) containing no plasticizer or crystal nucleating agent are in an amorphous state and have a blocking resistance. It was inferior.
以上の結果から、ポリ乳酸系樹脂、可塑剤及び結晶核剤を含有する樹脂組成物から、本発明の方法でペレットを製造すると、結晶化したペレットを効率よく得ることができるため、ペレットは耐ブロッキング性に優れ、乾燥の際は攪拌機能を有する特殊な乾燥機を使用する必要がないことが分かる。
From the above results, when pellets are produced by the method of the present invention from a resin composition containing a polylactic acid resin, a plasticizer, and a crystal nucleating agent, the crystallized pellets can be efficiently obtained. It turns out that it is excellent in blocking property and does not need to use the special dryer which has a stirring function in the case of drying.
Claims (6)
工程(1):樹脂組成物を混練機で溶融混練し、混練機のダイスからストランドを押出する工程
工程(2):混練機のダイスから押出されたストランドを40℃以下の液体媒体で2〜5秒間冷却する工程
工程(3):工程(2)で冷却したストランドを40℃以下の雰囲気中で少なくとも10秒間保持する工程(3a)及び/又は70〜90℃の雰囲気中又は液体媒体中に少なくとも3秒間保持する工程(3b) A method for producing pellets from a resin composition containing a polylactic acid-based resin, a plasticizer and a crystal nucleating agent, comprising the following steps (1), (2) and (3).
Step (1): The resin composition was melt-kneaded with a kneading machine, process step (2) for extruding a strand from a die kneader: 2 from die kneader in extruded liquid medium 40 ° C. below the strand ~ Step (3) of cooling for 5 seconds: Step (3a) of holding the strand cooled in step (2) in an atmosphere of 40 ° C. or lower for at least 10 seconds and / or in an atmosphere of 70 to 90 ° C. or in a liquid medium Holding for at least 3 seconds (3b)
The content of the plasticizer is 5 to 60 parts by weight, the content of the organic nucleating agent is 0.1 to 5 parts by weight and / or the content of the inorganic nucleating agent is 0.1 to 100 parts by weight of the polylactic acid resin. The manufacturing method in any one of Claims 1-5 which is 150 weight part.
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