专利名称：聚乳酸系树脂组合物及成型体的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚乳酸系树脂组合物以及由该聚乳酸系树脂组合物制得的成型体。
背景技术：
近年来，从保全环境的观点出发，以聚乳酸为代表的具有生物降解性的各种脂肪族聚酯树脂受到关注。即使在脂肪族聚酯树脂中，聚乳酸树脂也是透明性良好且耐热性最高的树脂之一。另外，因为能够用玉米、甘薯等植物来源原料进行大量生产，所以成本便宜， 而且还能够对消减石油原料的使用量做出贡献，因此有用性高。但是，聚乳酸树脂存在长期使用时的耐水解性和耐久性低这样的缺点。尤其是在高温高湿度下这种趋势非常明显。聚乳酸树脂的水解反应以分子链末端的羧基作为催化剂来进行，尤其在高温高湿度下该水解反应加速地进行。因此，由聚乳酸树脂单体制作的成型体，与因长期使用、高温高湿度条件下使用所导致的劣化相伴的强度、分子量降低等成为问题，且长期使用时的耐久性、高温高湿度下的保存稳定性不充分。另外，在高温高湿度下的长期使用中，由聚乳酸树脂单体制作的成型体出现裂纹、渗出、变形等问题，还存在外观变差这样的问题。作为解决该问题的方法，JP2001-261797A公开了通过以特定的碳化二亚胺化合物对聚乳酸的分子链末端的羧基进行封端来提高耐水解性的技术。但是，该方法存在羧基末端未能被碳化二亚胺化合物完全封端而残留羧基末端的情况、碳化二亚胺化合物等添加剂的残渣残留的情况。由此，耐水解性变得不充分，难以长期使用，难以在高温高湿条件下使用。JP2006-219567A记载了通过向聚酯系树脂中添加碳化二亚胺化合物和水滑石化合物来改良水解速度。但是，这种情况是在38°C、相对湿度85%的条件下10天这样的在非常低水平下的评价，长期的耐水解性和耐久性不充分。
发明内容
本发明的课题是解决上述这样的问题，提供耐水解性和耐久性优异的聚乳酸系树脂组合物及由该聚乳酸系树脂组合物制得的成型体。本发明人为了解决上述课题反复进行了深入的研究，结果发现将聚乳酸树脂与单碳化二亚胺化合物和水滑石化合物并用而得的聚乳酸系树脂组合物，耐水解性和耐久性无法预料地(即，能够得到长期耐水解性优异，并且强度下降小、外观良好的成型体)大幅提高，从而完成了本发明。进而，发现通过使用经交联而得的聚乳酸树脂，聚乳酸系树脂组合物的耐热性提高，耐水解性及耐久性也提高，从而完成了本发明。SP，本发明以下面的(1) (4)为要点。(1) 一种聚乳酸系树脂组合物，其特征在于，是含有聚乳酸树脂、单碳化二亚胺化合物和水滑石化合物的聚乳酸系树脂组合物，相对于聚乳酸树脂100质量份，单碳化二亚胺化合物的含量为0. 1 10质量份，相对于聚乳酸树脂100质量份，水滑石化合物的含量为0. 05 2质量份。(2)根据(1)所述的聚乳酸系树脂组合物，其特征在于，聚乳酸树脂为经交联而得的聚乳酸树脂，聚乳酸系树脂组合物中含有(甲基)丙烯酸酯化合物和/或具有2个以上选自烷氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基中的官能团的硅烷化合物。(3)根据⑴或⑵所述的聚乳酸系树脂组合物，聚乳酸系树脂组合物中含有霍霍巴油，相对于聚乳酸树脂100质量份，霍霍巴油的含量为0. 1 10质量份。(4) 一种成型体，其由(1) (3)中任一项所述的聚乳酸系树脂组合物形成。本发明的聚乳酸系树脂组合物是在聚乳酸树脂中含有单碳化二亚胺化合物和水滑石化合物的聚乳酸系树脂组合物，因此，能够制得耐水解性优异、长期耐水解性优异，并且强度下降小、外观良好的这样的耐久性非常优异的成型体。而且，通过使用经交联而得的聚乳酸树脂作为聚乳酸树脂，能够得到耐热性优异，并且进一步提高了耐水解性、耐久性的聚乳酸系树脂组合物。本发明的聚乳酸系树脂组合物能够制得各种成型体，由本发明的聚乳酸系树脂组合物形成的本发明的成型体能够很好地用于要求耐水解性、耐久性的各种各样的用途。进而，本发明的聚乳酸系树脂组合物、成型体使用植物来源的聚乳酸树脂，因此，能够对降低环境负荷与防止石油资源枯竭做出贡献。
具体实施例方式下面对本发明详细进行说明。本发明的聚乳酸系树脂组合物含有聚乳酸树脂、单碳化二亚胺化合物和水滑石化合物。下面对聚乳酸树脂进行阐述。即使在植物来源的原料中，聚乳酸树脂的成型性、透明性、耐热性也优异。作为聚乳酸树脂，可举出聚(L-乳酸)、聚(D-乳酸)以及它们的混合物或共聚物、立构复合物共晶体等。若考虑工业生产的容易性，聚乳酸树脂优选聚(L-乳酸)与聚(D-乳酸)的含有比率即L/D比(mol%比)为0. 05/99. 95 99. 95/0. 05，只要在该范围内，就可以无特别限制地使用。其中，若聚乳酸树脂的L/D比(mol % )为0. 05/99. 95 5/95或L/D比= 99. 95/0. 05 95/5，则结晶性提高，得到的树脂组合物的耐热性优异，并且耐水解性也提高，因此优选。本发明中的聚乳酸树脂的L/D比(m0l% )是如下算出的如在实施例中所后述的那样，对分解聚乳酸树脂而得的L-乳酸与D-乳酸全部进行甲基酯化，通过用气相色谱分析仪对L-乳酸的甲基酯和D-乳酸的甲基酯进行分析的方法来算出。聚乳酸树脂的分子量优选重均分子量(Mw)在5万 30万的范围。更优选在8万 25万、进而优选在10万 20万的范围。若重均分子量超过30万，则由于聚乳酸树脂的熔融粘度上升，熔融混炼时的流动性被损害，所以存在操作性降低的情况，另一方面，若不足5 万，则存在产生机械物性、耐热性降低这样的问题的情况。重均分子量(Mw)是使用具备示差折射率检测器的凝胶渗透色谱(GPC)装置，以四氢呋喃作为洗脱液，于40°C以标准聚苯乙烯换算而求出的值。另外，在将熔融粘度用作分子量的指标时，聚乳酸树脂在190°C、荷重2. 16kg时的熔体流动指数(MFI)优选为0. lg/10分钟 50g/10分钟，更优选为0. 2 40g/10分钟。在熔体流动指数超过50g/10分钟时，存在熔融粘度过低而成型体的机械特性、耐热性变差的情况。在熔体流动指数不足0. lg/10分钟时，存在熔融粘度过高而树脂组合物在成型加工时的负荷变得过高且操作性降低的情况。作为将熔体流动指数控制在规定的范围的方法， 在熔体流动指数过大时，可使用利用少量的增链剂例如二异氰酸酯化合物、双ρ恶唑啉化合物、环氧化合物、酸酐等使树脂的分子量增大的方法。另一方面，在熔体流动指数过小时，可举出与熔体流动指数大的生物降解性聚酯树脂等低分子量化合物进行混合的方法等。在本发明中，从成型加工性的观点出发，聚乳酸树脂的熔点优选为140 240°C， 更优选为150 220°C。进而，在本发明中，聚乳酸树脂优选是对聚乳酸树脂导入交联结构而得的交联聚乳酸树脂。通过形成交联聚乳酸树脂，能够促进结晶，提高耐热性，并且能够得到耐水解性、 耐久性也更加优异的聚乳酸树脂组合物、成型品。交联聚乳酸树脂是通过公知惯用的方法将其一部分进行交联而得到的，可以用环氧化合物等进行修饰(即，接枝聚合)。本发明中的交联聚乳酸树脂含有(甲基)丙烯酸酯化合物和具有2个以上选自烷氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基的官能团的硅烷化合物(下面，有时简称为“本发明中的硅烷化合物”)中的至少一者。(甲基)丙烯酸酯化合物、本发明中的硅烷化合物用作交联剂，促进聚乳酸树脂的交联，促进树脂组合物的结晶，有助于改善耐热性以及进一步提高耐水解性、耐久性。(甲基)丙烯酸酯化合物与聚乳酸树脂的反应性高，不易残留单体，毒性少，且树脂的着色也少，因此优选在分子内具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物、或者具有1 个以上的(甲基)丙烯酰基和1个以上的缩水甘油基或乙烯基的化合物。作为(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例，可举出甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、二甲基丙烯酸甘油酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、烯丙氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、烯丙氧基(聚)乙二醇单甲基丙烯酸酯、(聚)乙二醇二甲基丙烯酸酯、(聚)乙二醇二丙烯酸酯、(聚)丙二醇二甲基丙烯酸酯、(聚)丙二醇二丙烯酸酯、(聚)四亚甲基二醇二甲基丙烯酸酯、或者它们的烷撑二醇部分为各种长度的烷撑的共聚物、丁二醇甲基丙烯酸酯、丁二醇丙烯酸酯等。其中，从树脂组合物的结晶的观点出发，优选(聚)乙二醇二甲基丙烯酸酯。另一方面，本发明中的硅烷化合物具有2个以上选自烷氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基中的官能团，由下式⑴表示。
权利要求
1.一种聚乳酸系树脂组合物，其特征在于，是含有聚乳酸树脂、单碳化二亚胺化合物和水滑石化合物的聚乳酸系树脂组合物，相对于聚乳酸树脂100质量份，单碳化二亚胺化合物的含量为0.1 10质量份，相对于聚乳酸树脂100质量份，水滑石化合物的含量为 0. 05 2质量份。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸系树脂组合物，其特征在于，聚乳酸树脂是经交联而得的聚乳酸树脂，聚乳酸系树脂组合物中含有(甲基)丙烯酸酯化合物和/或具有2个以上选自烷氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基中的官能团的硅烷化合物。
3.根据权利要求1或2所述的聚乳酸系树脂组合物，其特征在于，聚乳酸系树脂组合物中含有霍霍巴油，相对于聚乳酸树脂100质量份，霍霍巴油的含量为0. 1 10质量份。
4.一种成型体，其由权利要求1 中任一项所述的聚乳酸系树脂组合物形成。
全文摘要
本发明涉及聚乳酸系树脂组合物，其特征在于，是含有聚乳酸树脂、单碳化二亚胺化合物和水滑石化合物的聚乳酸系树脂组合物，相对于聚乳酸树脂100质量份，单碳化二亚胺化合物的含量为0.1～10质量份，相对于聚乳酸树脂100质量份，水滑石化合物的含量为0.05～2质量份。
文档编号C08L101/16GK102471564SQ201080026289
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月9日 优先权日2009年7月10日
发明者上田一惠, 椛岛洋平, 西条健人, 记虎佑次 申请人:尤尼吉可株式会社