聚乳酸系树脂膜的制造方法_2

文档序号:9582867阅读:来源:国知局
%左右。如果拉伸弹性模量为上述范围,则膜具 有足够的柔软性,如果是上述断裂时伸长率的范围,则会成为具有实用上足够的自由度的 膜,并且可以得到实用的膜的形状稳定性。膜的厚度根据用途而异,然而通常可以设为5~ 500 μπι 左右。
[0044] (拉伸弹性模量)
[0045] 所述的膜的拉伸弹性模量是基于JIS标准(JIS K7127)使用万能试验机 (Autograph ;SIMADZU制AG-1)以200mm/分钟的拉伸速度拉伸、测定的值。
[0046] (断裂时伸长率)
[0047] 所述的膜的断裂时伸长率是基于JIS标准(JIS K7127)使用万能试验机 (Autograph ;SIMADZU公司制AG-1)以200mm/分钟的拉伸速度拉伸、测定的值。
[0048] 〈聚乳酸系树脂组合物〉
[0049] 接下来,对所述聚乳酸系树脂组合物进行说明。
[0050] (聚乳酸)
[0051] 对于本发明中所用的所述聚乳酸,原料单体没有特别限定,可以举出L-乳酸、 D-乳酸、DL-乳酸、它们的混合物、以及作为乳酸的环状二聚物的丙交酯等公知的单体。所 述聚乳酸可以是使单一的单体聚合而得的物质,也可以是使多种单体聚合而得的物质,为 了使所得的增塑膜为所需的物性可以适当地选择。乳酸可以通过将砂糖、淀粉等能够再生 的资源发酵而得,从这一点考虑,在生物降解性脂肪族聚酯树脂当中也是有用的原料。
[0052] 在本发明的一个方式中,聚乳酸的重均分子量没有特别限定,然而从加工性和/ 或成形后的膜的物性等观点考虑,优选为1万~100万左右,更优选3万~60万左右,进一 步优选5万~40万左右。重均分子量为前述范围的聚乳酸的机械强度充分,并且加工性优 良,因此可以优选使用。需要说明的是,本发明中重均分子量是利用凝胶渗透色谱测定的 值。具体而言,凝胶渗透色谱是使用Tosoh株式会社制HLC-8120GPC,色谱柱是使用该公司 的TSKgel G4000Hxl X 1,分析是使用该公司的GPC-8020modelII在流速lml/分钟的条件下 进行,作为标准试样使用分子量已知的聚苯乙烯进行测定。
[0053] (增塑剂)
[0054] 本发明中所用的所述增塑剂只要是用于聚乳酸的增塑剂就没有特别限定,也可以 使用通常在该领域中使用的各种增塑剂(例如柠檬酸酯、甘油的脂肪酸酯、二元醇的脂肪 酸酯、或脂肪族二元酸酯等)。所述增塑剂例如从使聚乳酸系树脂组合物的熔融粘度为适 度的值的观点考虑,优选脂肪族二元酸酯,特别优选使用包括苄基烷基二甘醇己二酸酯的 己二酸酯系增塑剂。所述苄基烷基二甘醇己二酸酯的烷基可以是直链状或支链状的任意一 种,然而优选直链状。另外,烷基的碳数优选为1~20,更优选为1~8,进一步优选为1~ 4。特别优选具有直链状的碳数1~4的烷基的苄基甲基二甘醇己二酸酯、苄基乙基二甘醇 己二酸酯、苄基正丙基二甘醇己二酸酯、以及苄基正丁基二甘醇己二酸酯等。
[0055] 在本发明的一个方式中,所述增塑剂的含量相对于聚乳酸树脂100重量份优选为 10~30重量份左右,更优选为12~28重量份左右,进一步优选为15~26重量份左右。 如果是上述范围,则可以得到具有实用上充分的柔软性的膜,并且可以得到适合于吹胀成 形的强度的树脂组合物。
[0056](抗水解剂)
[0057] 本发明的聚乳酸树脂组合物虽非必须,但也可以还含有抗水解剂。
[0058] 作为所述抗水解剂,可以没有限制地使用作为聚酯树脂的抗水解剂而公知的化合 物。作为此种抗水解剂,例如可以举出碳化二亚胺化合物、噁唑啉系化合物及异氰酸酯化合 物等。尤其优选的是碳化二亚胺化合物。
[0059] 所述碳化二亚胺化合物优选通过与聚乳酸系树脂的末端羧酸发生交联反应,而显 示出抑制聚乳酸系树脂的水解的效果。作为碳化二亚胺化合物,只要在分子内具有1个以 上的碳化二亚胺基,就没有特别限制,可以依照以往公知的方法,例如使用由异氰酸酯化合 物经脱羧反应合成的化合物。另外,也可以使用市售的化合物。
[0060] 在本发明的一个方式中,所述碳化二亚胺化合物具有下述通式(1)的基本结构。
[0061] - (N = C = N-R-) n- (1)
[0062] 上述式⑴中,η表示1以上的整数。另外,R表示可以具有取代基的脂肪族(例 如直链或支链状的链烷烃、链烯烃、炔烃等)、脂环族(例如单环、二环或多环的环烷烃、螺 环等)、或芳香族(例如单环或多环的苯系芳香族、咲喃、噻吩、啦略或咪挫等杂芳香族等) 等有机系键合单元。
[0063] 更具体而言,作为在分子内具有1个碳化二亚胺基的单碳化二亚胺化合物(上述 式(1)中η为1的化合物),可以例示出二异丙基碳化二亚胺、二环己基碳化二亚胺、二辛 基碳化二亚胺等脂肪族或脂环族单碳化二亚胺、二苯基碳化二亚胺等芳香族单碳化二亚胺 等。
[0064] 此外,作为在分子内具有2个以上的碳化二亚胺基的聚碳化二亚胺的合成中的 异氰酸酯化合物(上述式(1)中η为2以上的化合物),可以例示出1,3_苯撑二异氰酸 酯、1,4-苯撑二异氰酸酯、2, 4-甲代苯撑二异氰酸酯、2, 6-甲代苯撑二异氰酸酯、四甲基 苯二甲基二异氰酸酯、4, 4' -二苯基甲烷二异氰酸酯、4, 4' -二苯基二甲基甲烷二异氰酸 酯等芳香族二异氰酸酯;1,4-环己烷二异氰酸酯、1-甲基-2, 4-环己烷二异氰酸酯、1-甲 基-2, 6-环己烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4, 4' -二环己基甲烷二异氰酸酯、六甲 撑二异氰酸酯等脂肪族或脂环族二异氰酸酯等。聚碳化二亚胺可以是残存于末端的异氰酸 酯基的全部、或一部分被封端的物质,作为该封端剂,可以例示出环己基异氰酸酯、苯基异 氰酸酯、甲苯基异氰酸酯等单异氰酸酯化合物;具有羟基、氨基等活性氢的化合物等。
[0065] 在上述碳化二亚胺化合物中,从由所得的树脂组合物成形的成形品的耐水解性改 善的观点考虑,优选在分子内具有2个以上的碳化二亚胺基的聚碳化二亚胺,另外,从与聚 乳酸系树脂的相溶性、以及由所得到的树脂组合物成形的成形品的耐水解稳定性的方面考 虑,优选脂肪族或脂环族碳化二亚胺、由脂肪族或脂环族二异氰酸酯得到的聚碳化二亚胺。 作为此种聚碳化二亚胺化合物的具体例可以举出日清纺织株式会社制Carbodilite LA-1、 HMV-15CA 等。
[0066] 抗水解剂可以单独使用1种,或者混合使用多种。
[0067] 在本发明的一个方式中,抗水解剂的含量相对于聚乳酸树脂100重量份优选为 〇. 1~5重量份左右,更优选为0. 5~3重量份左右,进一步优选为1~2重量份左右。如 果抗水解剂的添加量为上述范围,则可以防止由分子量的降低造成的粘度降低,可以顺畅 地进行吹胀成形。另外,可以防止由过度的交联反应造成的粘度增大,从而可以顺畅地进行 吹胀成形。
[0068] (其他的添加剂)
[0069] 在本发明的聚乳酸系树脂组合物中,根据需要,可以在不损害本发明的效果的范 围中添加生物降解性树脂组合物中通常添加的其他的成分。作为此种成分,例如可以举出 成核剂、改性剂、香料、抗菌剂、颜料、染料、耐热剂、抗氧剂、耐候剂、润滑剂、防静电剂、稳定 剂、填充剂、强化剂、抗粘连剂、阻燃剂、木粉、淀粉等。
[0070] 〈增塑膜的制造方法〉
[0071] 下面,对本发明的所述增塑膜的制造方法进行具体的说明。
[0072] (混炼)
[0073] 将上述成分以所需的比例混合后,只要将该混合物在130~250°C左右、优选 140~200°C左右的温度下使用双轴挤出机混炼制成成形材料即可。对于双轴挤出机的喷 出量,如果是小型双轴挤出机,则设为1~20kg/小时左右即可,优选设为2~10kg/小时 左右即可。
[0074] (成形)
[0075] 利用上述方法制成的成形材料适合于利用吹胀成形法成形为膜。在本发明的优选 的方式中,将上述成形材料利用吹胀成形法成形为膜。吹胀成形法适合于少量多品种的制 造,另外由于能够以筒状获得,因此具有可以容易地将膜制成袋状等优点。
[0076] 吹胀成形的方法可以依照公知方法、本身公知的方法或参照它们的方法进行。具 体而言,作为吹胀成形法,通常是将从料斗添加的成形材料在挤出机中熔融,将该熔融了的 材料从环形模头(y )、圆形模头(寸一-夕w )、或圆圈形模头(丸型夂 4 )等吹胀成形用模头的管头(图1的1)中挤出,利用空气流使之膨胀(图1的2)后,用 配置成人字状的形状的导板(图1的3)使之扁平,以卷筒状卷绕(图1的5),由此就可以 制造筒状的成形体(膜)。吹胀成形时的聚乳酸树脂组合物的温度只要是使之熔融的温度 就没有特别限定,然而通常设为140~200
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