專利名稱：聚乳酸系樹脂組合物及成型體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及聚乳酸系樹脂組合物以及由該聚乳酸系樹脂組合物制得的成型體。
背景技術：
近年來，從保全環(huán)境的觀點出發(fā)，以聚乳酸為代表的具有生物降解性的各種脂肪族聚酯樹脂受到關注。即使在脂肪族聚酯樹脂中，聚乳酸樹脂也是透明性良好且耐熱性最高的樹脂之一。另外，因為能夠用玉米、甘薯等植物來源原料進行大量生產(chǎn)，所以成本便宜， 而且還能夠?qū)ο麥p石油原料的使用量做出貢獻，因此有用性高。但是，聚乳酸樹脂存在長期使用時的耐水解性和耐久性低這樣的缺點。尤其是在高溫高濕度下這種趨勢非常明顯。聚乳酸樹脂的水解反應以分子鏈末端的羧基作為催化劑來進行，尤其在高溫高濕度下該水解反應加速地進行。因此，由聚乳酸樹脂單體制作的成型體，與因長期使用、高溫高濕度條件下使用所導致的劣化相伴的強度、分子量降低等成為問題，且長期使用時的耐久性、高溫高濕度下的保存穩(wěn)定性不充分。另外，在高溫高濕度下的長期使用中，由聚乳酸樹脂單體制作的成型體出現(xiàn)裂紋、滲出、變形等問題，還存在外觀變差這樣的問題。作為解決該問題的方法，JP2001-261797A公開了通過以特定的碳化二亞胺化合物對聚乳酸的分子鏈末端的羧基進行封端來提高耐水解性的技術。但是，該方法存在羧基末端未能被碳化二亞胺化合物完全封端而殘留羧基末端的情況、碳化二亞胺化合物等添加劑的殘渣殘留的情況。由此，耐水解性變得不充分，難以長期使用，難以在高溫高濕條件下使用。JP2006-219567A記載了通過向聚酯系樹脂中添加碳化二亞胺化合物和水滑石化合物來改良水解速度。但是，這種情況是在38°C、相對濕度85%的條件下10天這樣的在非常低水平下的評價，長期的耐水解性和耐久性不充分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是解決上述這樣的問題，提供耐水解性和耐久性優(yōu)異的聚乳酸系樹脂組合物及由該聚乳酸系樹脂組合物制得的成型體。本發(fā)明人為了解決上述課題反復進行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)將聚乳酸樹脂與單碳化二亞胺化合物和水滑石化合物并用而得的聚乳酸系樹脂組合物，耐水解性和耐久性無法預料地(即，能夠得到長期耐水解性優(yōu)異，并且強度下降小、外觀良好的成型體)大幅提高，從而完成了本發(fā)明。進而，發(fā)現(xiàn)通過使用經(jīng)交聯(lián)而得的聚乳酸樹脂，聚乳酸系樹脂組合物的耐熱性提高，耐水解性及耐久性也提高，從而完成了本發(fā)明。SP，本發(fā)明以下面的(1) (4)為要點。(1) 一種聚乳酸系樹脂組合物，其特征在于，是含有聚乳酸樹脂、單碳化二亞胺化合物和水滑石化合物的聚乳酸系樹脂組合物，相對于聚乳酸樹脂100質(zhì)量份，單碳化二亞胺化合物的含量為0. 1 10質(zhì)量份，相對于聚乳酸樹脂100質(zhì)量份，水滑石化合物的含量為0. 05 2質(zhì)量份。(2)根據(jù)(1)所述的聚乳酸系樹脂組合物，其特征在于，聚乳酸樹脂為經(jīng)交聯(lián)而得的聚乳酸樹脂，聚乳酸系樹脂組合物中含有(甲基)丙烯酸酯化合物和/或具有2個以上選自烷氧基、丙烯酰基、甲基丙烯?；⒁蚁┗械墓倌軋F的硅烷化合物。(3)根據(jù)⑴或⑵所述的聚乳酸系樹脂組合物，聚乳酸系樹脂組合物中含有霍霍巴油，相對于聚乳酸樹脂100質(zhì)量份，霍霍巴油的含量為0. 1 10質(zhì)量份。(4) 一種成型體，其由(1) (3)中任一項所述的聚乳酸系樹脂組合物形成。本發(fā)明的聚乳酸系樹脂組合物是在聚乳酸樹脂中含有單碳化二亞胺化合物和水滑石化合物的聚乳酸系樹脂組合物，因此，能夠制得耐水解性優(yōu)異、長期耐水解性優(yōu)異，并且強度下降小、外觀良好的這樣的耐久性非常優(yōu)異的成型體。而且，通過使用經(jīng)交聯(lián)而得的聚乳酸樹脂作為聚乳酸樹脂，能夠得到耐熱性優(yōu)異，并且進一步提高了耐水解性、耐久性的聚乳酸系樹脂組合物。本發(fā)明的聚乳酸系樹脂組合物能夠制得各種成型體，由本發(fā)明的聚乳酸系樹脂組合物形成的本發(fā)明的成型體能夠很好地用于要求耐水解性、耐久性的各種各樣的用途。進而，本發(fā)明的聚乳酸系樹脂組合物、成型體使用植物來源的聚乳酸樹脂，因此，能夠?qū)档铜h(huán)境負荷與防止石油資源枯竭做出貢獻。
具體實施例方式下面對本發(fā)明詳細進行說明。本發(fā)明的聚乳酸系樹脂組合物含有聚乳酸樹脂、單碳化二亞胺化合物和水滑石化合物。下面對聚乳酸樹脂進行闡述。即使在植物來源的原料中，聚乳酸樹脂的成型性、透明性、耐熱性也優(yōu)異。作為聚乳酸樹脂，可舉出聚(L-乳酸)、聚(D-乳酸)以及它們的混合物或共聚物、立構(gòu)復合物共晶體等。若考慮工業(yè)生產(chǎn)的容易性，聚乳酸樹脂優(yōu)選聚(L-乳酸)與聚(D-乳酸)的含有比率即L/D比(mol%比)為0. 05/99. 95 99. 95/0. 05，只要在該范圍內(nèi)，就可以無特別限制地使用。其中，若聚乳酸樹脂的L/D比(mol % )為0. 05/99. 95 5/95或L/D比= 99. 95/0. 05 95/5，則結(jié)晶性提高，得到的樹脂組合物的耐熱性優(yōu)異，并且耐水解性也提高，因此優(yōu)選。本發(fā)明中的聚乳酸樹脂的L/D比(m0l% )是如下算出的如在實施例中所后述的那樣，對分解聚乳酸樹脂而得的L-乳酸與D-乳酸全部進行甲基酯化，通過用氣相色譜分析儀對L-乳酸的甲基酯和D-乳酸的甲基酯進行分析的方法來算出。聚乳酸樹脂的分子量優(yōu)選重均分子量(Mw)在5萬 30萬的范圍。更優(yōu)選在8萬 25萬、進而優(yōu)選在10萬 20萬的范圍。若重均分子量超過30萬，則由于聚乳酸樹脂的熔融粘度上升，熔融混煉時的流動性被損害，所以存在操作性降低的情況，另一方面，若不足5 萬，則存在產(chǎn)生機械物性、耐熱性降低這樣的問題的情況。重均分子量(Mw)是使用具備示差折射率檢測器的凝膠滲透色譜(GPC)裝置，以四氫呋喃作為洗脫液，于40°C以標準聚苯乙烯換算而求出的值。另外，在將熔融粘度用作分子量的指標時，聚乳酸樹脂在190°C、荷重2. 16kg時的熔體流動指數(shù)(MFI)優(yōu)選為0. lg/10分鐘 50g/10分鐘，更優(yōu)選為0. 2 40g/10分鐘。在熔體流動指數(shù)超過50g/10分鐘時，存在熔融粘度過低而成型體的機械特性、耐熱性變差的情況。在熔體流動指數(shù)不足0. lg/10分鐘時，存在熔融粘度過高而樹脂組合物在成型加工時的負荷變得過高且操作性降低的情況。作為將熔體流動指數(shù)控制在規(guī)定的范圍的方法， 在熔體流動指數(shù)過大時，可使用利用少量的增鏈劑例如二異氰酸酯化合物、雙ρ惡唑啉化合物、環(huán)氧化合物、酸酐等使樹脂的分子量增大的方法。另一方面，在熔體流動指數(shù)過小時，可舉出與熔體流動指數(shù)大的生物降解性聚酯樹脂等低分子量化合物進行混合的方法等。在本發(fā)明中，從成型加工性的觀點出發(fā)，聚乳酸樹脂的熔點優(yōu)選為140 240°C， 更優(yōu)選為150 220°C。進而，在本發(fā)明中，聚乳酸樹脂優(yōu)選是對聚乳酸樹脂導入交聯(lián)結(jié)構(gòu)而得的交聯(lián)聚乳酸樹脂。通過形成交聯(lián)聚乳酸樹脂，能夠促進結(jié)晶，提高耐熱性，并且能夠得到耐水解性、 耐久性也更加優(yōu)異的聚乳酸樹脂組合物、成型品。交聯(lián)聚乳酸樹脂是通過公知慣用的方法將其一部分進行交聯(lián)而得到的，可以用環(huán)氧化合物等進行修飾(即，接枝聚合)。本發(fā)明中的交聯(lián)聚乳酸樹脂含有(甲基)丙烯酸酯化合物和具有2個以上選自烷氧基、丙烯?；?、甲基丙烯酰基、乙烯基的官能團的硅烷化合物(下面，有時簡稱為“本發(fā)明中的硅烷化合物”)中的至少一者。(甲基)丙烯酸酯化合物、本發(fā)明中的硅烷化合物用作交聯(lián)劑，促進聚乳酸樹脂的交聯(lián)，促進樹脂組合物的結(jié)晶，有助于改善耐熱性以及進一步提高耐水解性、耐久性。(甲基)丙烯酸酯化合物與聚乳酸樹脂的反應性高，不易殘留單體，毒性少，且樹脂的著色也少，因此優(yōu)選在分子內(nèi)具有2個以上的(甲基)丙烯?；幕衔?、或者具有1 個以上的(甲基)丙烯酰基和1個以上的縮水甘油基或乙烯基的化合物。作為(甲基)丙烯酸酯化合物的具體例，可舉出甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、二甲基丙烯酸甘油酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、烯丙氧基聚乙二醇單丙烯酸酯、烯丙氧基(聚)乙二醇單甲基丙烯酸酯、(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)四亞甲基二醇二甲基丙烯酸酯、或者它們的烷撐二醇部分為各種長度的烷撐的共聚物、丁二醇甲基丙烯酸酯、丁二醇丙烯酸酯等。其中，從樹脂組合物的結(jié)晶的觀點出發(fā)，優(yōu)選(聚)乙二醇二甲基丙烯酸酯。另一方面，本發(fā)明中的硅烷化合物具有2個以上選自烷氧基、丙烯?；⒓谆；?、乙烯基中的官能團，由下式⑴表示。
權(quán)利要求
1.一種聚乳酸系樹脂組合物，其特征在于，是含有聚乳酸樹脂、單碳化二亞胺化合物和水滑石化合物的聚乳酸系樹脂組合物，相對于聚乳酸樹脂100質(zhì)量份，單碳化二亞胺化合物的含量為0.1 10質(zhì)量份，相對于聚乳酸樹脂100質(zhì)量份，水滑石化合物的含量為 0. 05 2質(zhì)量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸系樹脂組合物，其特征在于，聚乳酸樹脂是經(jīng)交聯(lián)而得的聚乳酸樹脂，聚乳酸系樹脂組合物中含有(甲基)丙烯酸酯化合物和/或具有2個以上選自烷氧基、丙烯?；⒓谆；?、乙烯基中的官能團的硅烷化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的聚乳酸系樹脂組合物，其特征在于，聚乳酸系樹脂組合物中含有霍霍巴油，相對于聚乳酸樹脂100質(zhì)量份，霍霍巴油的含量為0. 1 10質(zhì)量份。
4.一種成型體，其由權(quán)利要求1 中任一項所述的聚乳酸系樹脂組合物形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚乳酸系樹脂組合物，其特征在于，是含有聚乳酸樹脂、單碳化二亞胺化合物和水滑石化合物的聚乳酸系樹脂組合物，相對于聚乳酸樹脂100質(zhì)量份，單碳化二亞胺化合物的含量為0.1～10質(zhì)量份，相對于聚乳酸樹脂100質(zhì)量份，水滑石化合物的含量為0.05～2質(zhì)量份。
文檔編號C08L101/16GK102471564SQ201080026289
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者上田一惠, 椛島洋平, 西條健人, 記虎佑次 申請人:尤尼吉可株式會社