[发明专利]聚乳酸组合物、其生产方法和生产的产品

说明书

提供一种聚乳酸组合物，其包括：聚乳酸；和填料，其中聚乳酸组合物中的填料的量为50质量％或更小，并且聚乳酸组合物中的聚乳酸具有150,000或更大的重均分子量(Mw)和1.5或更大且2.0或更小的分子量分布(Mn/Mw)。

技术领域

本公开内容涉及聚乳酸组合物、聚乳酸组合物的生产方法以及生产的产品。

背景技术

近年来，聚乳酸备受关注。其原因是因为聚乳酸是少数兼具生物塑料的特性(即，生物降解性)和生物质塑料的特性的树脂中的一种。因此，与最近的垃圾问题有关的材料已被积极开发。

由于结晶速率低，聚乳酸存在比如成型加工性差、耐热性差、抗震性低和柔韧性差等问题，单独的聚乳酸市售产品较少。因此，尝试使用与另一种聚合物的合金或使用共聚进行改性。然而，取决于所用树脂的种类，可生物降解性和生物质的至少一种特性可能会丢失。

同时，已经考虑添加无机填料(比如晶体成核剂)和添加有机填料(比如粘土)的纳米复合材料。为了使填料分散，通常在聚合物的熔体粘度(伸长粘度)高的区域通过利用剪切力进行混捏。然而，在聚乳酸的情况下，聚乳酸即使在熔点附近也具有低熔体粘度并且具有相当高的温度依赖性。因此，没有施加足够的剪切力并且填料的分散不充分。

为了增加聚乳酸的熔体粘度，已经进行了使用包括氨基甲酸酯或缩水甘油基团作为反应基团的交联剂或扩链剂的聚乳酸的伸长和交联。然而，这些扩链剂和交联剂不是优选的，因为它们通常是源自石油的材料并且包括不具有生物降解性的材料。

此外，取决于用于分散的能量(加热或搅拌能量)，聚乳酸分解，重均分子量降低，并且分子量分布在低分子量侧变宽。因此，即使当使用扩链剂或交联剂时，由于具有低分子量的组分的不利影响，熔体粘度可能无法按预期控制。聚乳酸的分解不仅会导致熔体粘度降低，而且会导致成型和加工产品的特性(例如，耐热性和强度)急剧下降。特别地，在形状小和内聚力高的填料以及具有碱活性且加速聚乳酸分解反应的填料中发现了显著影响。

已经提出了在将具有碱活性的填料引入聚乳酸时通过共混除了聚乳酸之外的聚烯烃(例如，聚乙烯和聚丙烯)获得的具有受控熔体粘度的聚合物组合物(参见，例如，PTL1)。在该提议中，可以抑制聚合物组合物的分解，但不能抑制聚乳酸本身的分解。另外，除了聚乳酸之外的树脂的共混很有可能降低聚乳酸所具有的生物降解性或生物质的特性。

此外，已经提出了包括聚乳酸、聚乙醇酸和碳酸钙颗粒作为酯分解促进剂的可生物降解的树脂组合物(参见，例如，PTL 2)。具有碱活性的填料是在处置时促进分解的组分。然而，当将具有碱活性的填料引入到树脂组合物中时，树脂的分解不是优选的。树脂的分解导致成型和加工产品的强度、柔性、耐热性以及外观(比如着色)等变差。

因此，需要提供一种聚乳酸组合物，其几乎不分解聚乳酸，具有良好的耐热性，并且即使在引入具有碱活性的填料时也具有优异的生物降解性。

引用列表

专利文献

[PTL 1]日本专利号6401303

[PTL 2]日本专利号5829393

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种耐热性良好且生物降解性优异的聚乳酸组合物。

问题的解决方案

根据本公开的一个方面，聚乳酸组合物包括：聚乳酸；和填料。聚乳酸组合物中填料的量为50质量％或更小。聚乳酸组合物中的聚乳酸具有150,000或更大的重均分子量(Mw)和1.5或更大且2.0或更小的分子量分布(Mn/Mw)。

发明的有益效果

根据本公开，可以提供具有良好耐热性且生物降解性优异的聚乳酸组合物。

附图说明