[发明专利]聚乳酸组合物

说明书

技术领域

本发明涉及含有聚乳酸的组合物。更详细而言，涉及热稳定性、机 械强度、色调优异且能够长期保存的组合物。

背景技术

大多数塑料轻且强韧，耐久性优异，能够容易且任意地进行成型， 所以一直大量生产而在多个方面支持我们的生活。然而，塑料被废弃到 环境中时，不容易被分解而蓄积。此外，焚烧时排放大量的二氧化碳， 加速地球变暖。

鉴于所述现状，盛行研究微生物降解的生物降解性塑料。生物降解 性塑料具有脂肪族羧酸酯单元，容易被微生物分解。但其存在如下缺点： 缺乏热稳定性，在熔融纺丝、注射成型、熔融制膜等暴露于高温的工序 中，分子量降低，色调容易变差。

聚乳酸是在生物降解性塑料中耐热性优异、色调和机械强度的平衡 优异的塑料，但关于热稳定性，与以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺为 代表的石油类树脂相比，差别很大。为了改变这种现状，对提高聚乳酸 的热稳定性进行了各种研究。

例如，在专利文献1中，提出了在分子量达到5万以上的时刻，在 聚乳酸中添加作为催化剂钝化剂的磷酸类化合物、或者亚磷酸类化合物 的方案。然而，如专利文献1那样在低分子量的聚乳酸中添加催化剂钝 化剂，意味着阻碍其后的聚合反应、无法得到高分子量的聚合物。

此外，在专利文献2和3中，提出了添加作为催化剂钝化剂的酸性 磷酸酯或螯合剂来提高聚乳酸的热稳定性的方案。专利文献2和3中记 载的酸性磷酸酯由于不确保对毒性的安全性，所以不仅废弃树脂时会污 染环境，而且在食品用途中的使用受限。此外，螯合剂总的来说缺乏耐 热性，在捕获金属催化剂之前烧成，成为主要的着色原因。

另一方面，已知聚乳酸的热稳定性不仅与聚合催化剂相关，而且受 自发性主链断裂的影响(参照非专利文献1和2)。自发性主链断裂均 裂地进行，产生碳自由基、酰基自由基、羰基自由基(オキソラジカル) 或羧基自由基，不仅引起因解聚导致的丙交酯生成，而且通过再键合、 脱氢反应或者不均化反应引起如丙酮酸衍生物的着色成分的增加。

如上所述，为了在保持聚乳酸的安全性的同时改善热稳定性、色调、 耐水解性，必须对残留催化剂导致的解聚的抑制、主链断裂导致的分子 量降低的抑制进行进一步的改善。

专利文献1：日本特许第2862071号公报

专利文献2：日本特许第3487388号公报

专利文献3：日本特开平10-36651号公报

非专利文献1：Polymer Degradation and Stability，1985年，第11 卷，p309～326I.C.McNeill等

非专利文献2：Journal of Analytical and Applied Pyrolysis，1997年， 第40-41卷，p43～53，F.D.Kopinke等

发明内容

本发明的目的在于提供含有聚乳酸、热稳定性优异的组合物。本发 明的目的在于提供含有聚乳酸、色调优异的组合物。本发明的目的在于 提供含有聚乳酸、耐水解性优异的组合物。

本发明人精心研究了对使聚乳酸中的残留催化剂失活有效的钝化 剂(失活剤)。结果发现，使聚乳酸含有次磷酸类钝化剂，能够高效地使 聚乳酸中的残留催化剂失活，得到热稳定性和色调优异的组合物，从而 完成了本发明。

此外，本发明人发现，使聚乳酸含有偏磷酸类钝化剂，能够有效地 使聚乳酸中的残留催化剂和水分失活，得到热稳定性、耐水解性优异的 组合物，从而完成了本发明。

即，本发明为含有(i)聚乳酸、(ii)金属催化剂和(iii)次磷酸 类钝化剂或偏磷酸类钝化剂的组合物。

此外，本发明包含成型体，所述成型体包含该组合物。

进而，本发明涉及组合物的制备方法，其是包含混合聚-L-乳酸 和聚-D-乳酸的含有立构复合物结晶的组合物的制备方法，其特征在 于，聚-L-乳酸和聚-D-乳酸中的至少一方含有金属催化剂，且所述 混合在次磷酸类钝化剂或偏磷酸类钝化剂存在的条件下进行。

具体实施方式

以下详细说明本发明。

<组合物>

聚乳酸主要包含下式表示的乳酸单元。聚乳酸优选含有下式表示的 乳酸单元90～100摩尔％，更优选含有95～100摩尔％，进一步优选含 有98～100摩尔％。