耐热性聚L-乳酸预制体制造技术

根据本发明专利技术，提供一种预制体以及对此预制体进行吹塑成型而形成的中空成型品，该预制体的特征在于：其是在包含聚Ｌ－乳酸的树脂中添加功能性填料，并对开口部进行热处理而形成的。本发明专利技术的预制体的开口部的结晶度得到改善，而且具有良好的耐热性，所以适合实际应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种预制体，其特征在于：其是在包含聚L-乳酸的树脂中添加功能性填料，并进行热处理而形成的。
技术介绍
宝特瓶(polyethylene terephthalate bottle，PET bottle)以可以称之为容器革命的程度在全世界普及，它普及使用于酱油、食用水、饮用水、轻饮料(light drink)甚至啤酒(beer)，对日常生活及流通具有重大贡献。另外，以PET瓶为代表的塑料的发展，一方面对人类的生活以及产业活动作出了巨大贡献，而另一方面，近年来也作为造成石油资源枯竭或全球变暖等环境问题的一个主要因素而受到关注。作为所述问题的一条解决对策，目前正在开发来自植物资源这种可再生资源的塑料。聚乳酸树脂是一种从玉米(corn)或马铃薯(potato)等可再生原料中获得的生物降解性树脂，具有优异的透明性和硬度，并且具有与目前广泛地用于食品用容器等的聚苯乙烯(polystyrene)相似的物性。容器领域中使用最多的是PET瓶，在这一领域中，向生物降解性树脂发展也成为解决资源、废弃物问题的关键而受到期待。但是，目前和此期待相反，并没有进行瓶用途开发。没有进行瓶用途开发的理由可以列举：聚乳酸是一种结晶性聚合物，所以瓶成型所必需的熔融粘度较低且不具有温度稳定性，而且它的结晶速度较慢因而成型周期较长。另一方面，为了提高聚乳酸的熔融粘度而使它变得稳定，采取了降低结晶性的方法，但是此方法存在结晶性较低、成型物的耐热性下降的缺点。目前所使用的聚乳酸树脂的Tm＝155℃，结晶度约为16％左右，不能期待通过结晶来改善耐热性。因此，为了开发出使用聚乳酸作为原料的瓶，必需对用以维持成型性的熔融粘度特性加以改善，同时必需解决结晶性增大和结晶粒径微小化的问题。另外，制作使用聚乳酸树脂的容器以及预制体的例子有如下报告(日本专利特开平8-244781号公报)：在由聚乳酸所形成的容器表面，形成聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)系涂布剂(coating agent)的树脂皮膜。此日本专利特开平8-244781号公报中虽然是使用聚乳酸作为容器材料，但是它的目的是为了改善阻隔性而不是耐热性。另外，也有将聚乳酸树脂与聚缩醛树脂(polyacetal resin)混合而制作中空成型品的例子(日本专利特开-->2004-91684号公报)。此日本专利特开2004-91684号公报中，虽然通过使互不相同的两种树脂“相容”而获得了机械特性、耐热性、抗冲击性、阻气性、透明性优异的中空成型品，但是并没有进行热结晶等。
技术实现思路
因此，本专利技术的课题在于开发一种不存在所述问题、开口部的结晶度得到改善而且具有良好的耐热性的聚乳酸树脂瓶。为了解决所述课题，本专利技术提供一种预制体以及对此预制体进行吹塑成型而形成的中空成型品，此预制体的特征在于：其是在包含聚L-乳酸的树脂中添加功能性填料，并对开口部进行热处理而形成的。另外，本专利技术提供一种预制体的制造方法，其特征在于包括如下步骤：在包含聚L-乳酸的树脂中添加功能性填料，对添加有功能性填料的此树脂进行挤出成型、压缩成型或者注射成型而制作树脂的成型体，并对此成型体的开口部进行热处理。在包含聚L-乳酸的树脂中添加功能性填料，并对开口部进行热处理而形成的本专利技术的预制体的结晶度得到改善，而且耐热性良好。本专利技术中，通过添加功能性填料而使得聚L-乳酸树脂本身能够进行热结晶，从而使开口部的耐热性提高。附图说明图1是表示H440中的功能性填料与白化对加热时的口外径变化率所产生的影响的图。图2是表示H440中的功能性填料与白化对加热时的螺纹部直径变化率所产生的影响的图。图3是表示H440中的功能性填料与白化对加热时的颈高变化率所产生的影响的图。图4是H440中的功能性填料与白化对加热时的口内径变化率所产生的影响的图。图5是表示H400中的功能性填料与白化对加热时的口外径变化率所产生的影响的图。图6是表示H400中的功能性填料与白化对加热时的螺纹部直径变化率所产生的影响的图。图7是表示H400中的功能性填料与白化对加热时的颈高变化率所产生的影响的图。图8是表示H400中的功能性填料与白化对加热时的口内径变化率所产生的影响的图。-->具体实施方式本专利技术者们进行了努力研究，通过在包含左旋体(levo form，L体)含有率较高且结晶性较高的聚L-乳酸的树脂中，添加含有会与此聚L-乳酸产生强烈的相互作用的D-乳酸的功能性填料，以使熔融粘度特性达到适合于吹塑成型的范围。而且，通过在成型后使成型瓶结晶来改善耐热性。并且，使功能性填料的性状或添加率等达到最合适的状态，以防止由于结晶而导致瓶变得不透明。另外，通过将晶粒的尺寸减小到极限为止，并将结晶度提高到最大限度为止，以此来改善耐热性、物性、透明性。由此，如上所述，本专利技术提供一种预制体，其特征在于：其是在包含聚L-乳酸的树脂中添加功能性填料，并对开口部进行热处理而形成的。下述实施例中，包含聚L-乳酸的树脂是使用三井化学制造的LACEA H440和三井化学制造的LACEA H400，使用这些树脂的型态是本专利技术的优选型态。但是，为了本专利技术的目的而使用的包含聚L-乳酸的树脂并不限定于这些树脂，除了所述树脂以外，也可以使用Nature Works公司的Nature Works7000D、Nature Works 7032D等。另外，所述聚乳酸具有60,000～80,000的数量平均分子量的型态是本专利技术的优选型态。使用此范围的数量平均分子量时，可以较好地成型出瓶等中空成型品。所述功能性填料优选对具有2个～4个羟基的化合物接枝聚合1分子～100分子的D-乳酸所获得的物质。其中，优选在所述功能性填料中接枝聚合30分子～50分子的D-乳酸，最优选接枝聚合50分子的D-乳酸。本专利技术中，使功能性填料中所含的D-乳酸与树脂的L-乳酸形成立体络合物(stereo-complex)，由此可以实现热结晶，获得耐热性等目标效果，并且，通过差示扫描量热测定(Differential Scanning Calorimetry，DSC)，来确认优选接枝聚合50分子左右的D-乳酸。另外，如果D-乳酸的聚合量小于等于10分子，那么在DSC中不能确认到由H400+季戊四醇(pentaerythritol)而形成了立体络合物。另外，如果D-乳酸的聚合量大于等于50分子，那么立体络合物本身的结晶会变大，而且同聚乳酸由此进一步结晶，因此会使瓶变得不透明，所以欠佳。另外，本专利技术中，优选所述功能性填料中的所述化合物为选自多糖(polysaccharide)或者寡糖(oligosaccharide)的糖类，特别优选所述寡糖为戊糖。作为优选糖类的具体例，可以列举：葡萄糖(glucose)、果糖(fructose)等单糖类，蔗糖(sucrose)等二糖类，以及淀粉或环糊精(cyclodextrin)等多糖类。另外，本专利技术中，所述功能性填料中的所述化合物为包含二氧化硅(silica)纳米粒子的无机化合物的型态，以及所述化-->合物为选自聚乙二醇(polyethylene glycol)、三羟甲基丙烷(trimethylolpropane)或者季戊四醇的有机化合物的型态，也是本专利技术的优选型态。另外，本专利技术中，所述功能性填料的添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预制体，其特征在于：其是在包含聚Ｌ－乳酸的树脂中添加功能性填料，并对开口部进行热处理而形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-7-28 206473/20061.一种预制体，其特征在于：其是在包含聚L-乳酸的树脂中添加功能性填料，并对开口部进行热处理而形成的。2.根据权利要求1所述的预制体，其特征在于：所述聚乳酸具有60,000～80,000的数量平均分子量。3.根据权利要求1或2所述的预制体，其特征在于：所述功能性填料为对具有2个～4个羟基的化合物接枝聚合1分子～100分子的D-乳酸而获得的物质。4.根据权利要求3所述的预制体，其特征在于：所述化合物为选自多糖或者寡糖的糖类。5.根据权利要求4所述的预制体，其特征在于所述寡糖为戊糖。6.根据权利要求3所述的预制体，其特征在于：所述化合物为包含二氧化硅纳米粒子的无机化合物。7.根据权利要求3所述的预制体，其特征在于：所述化合物为选自聚乙二醇、三羟甲基丙烷或者季戊四醇的有机化合物。8.根据权利要求3所述的预制体，其特征在于接枝聚合30分...

【专利技术属性】
技术研发人员：须贝昌弘，铃木正人，志村博美，千叶润一，
申请(专利权)人：株式会社吉野工业所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]