JP2000080259A - 脂肪族系ポリエステル組成物 - Google Patents

脂肪族系ポリエステル組成物

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JP2000080259A JP10249768A JP24976898A JP2000080259A JP 2000080259 A JP2000080259 A JP 2000080259A JP 10249768 A JP10249768 A JP 10249768A JP 24976898 A JP24976898 A JP 24976898A JP 2000080259 A JP2000080259 A JP 2000080259A
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higher fatty
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Ryutaro Fujihira
隆太郎 藤平
Atsushi Suzuki
淳 鈴木
Mitsuhiro Imaizumi
光博 今泉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 計量安定性及び成形加工安定性に優れる脂肪
族系ポリエステル組成物を提供する。 【解決手段】 脂肪族系ポリエステル 100重量部に
対して、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸
金属塩及び脂肪酸アミドからなる群から選ばれた少なく
とも1種を合計量として0.01〜3重量部を上記脂肪
族系ポリエステル粒子の表面に付着させてなる脂肪族系
ポリエステル組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、計量安定性及び成
形加工安定性に優れる脂肪族系ポリエステル組成物に関
する。
【0002】
【従来の技術】脂肪族系ポリエステルは、一般に、機械
的強度、特に剛性及び透明性に優れ、生分解性も良好で
あるので、近年、生分解性樹脂の一つとして各方面から
注目を浴びている。また、その用途も、食品容器、化粧
品容器、各種文具・雑貨等の分野及び、商品価値の点か
ら外観特性も重視されるようになってきた。一方、成形
加工においては、例えば、射出成形、押出成形、ブロー
成形等の加工分野では行程の連続化、能率化及び無人化
が急速に進み、従来にもまして成形サイクルの短縮ある
いは成形スピードの高速化、それに加えて操業安定化が
重視され、強く要望されるようになってきた。これを改
良する目的で、各種安定剤を樹脂に混練する方法(例え
ば、特開平8−27363号公報など)、分子量あるい
は分子量分布を制御する方法、さらには長鎖分岐を導入
する方法などが試みられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、射出成形における計量安定性に劣り、押出成
形では押出安定性に劣り、フィルム、シート等の流れ方
向に厚みむらが発生しやすく、成形安定性の面でも不十
分であった。本発明は、かかる状況に鑑みてなされたも
のであり、計量安定性及び成形加工安定性に優れる脂肪
族系ポリエステル組成物を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、特定の添加剤を樹脂粒子表面に付着せし
めることにより上記目的を達成しうることを見いだし、
この知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、脂肪族系ポリエステル100重量部に対
して、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸金
属塩及び脂肪酸アミドからなる群から選ばれた少なくと
も1種を合計量として0.01〜3重量部を上記脂肪族
系ポリエステル粒子の表面に付着させてなる脂肪族系ポ
リエステル組成物を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明における脂肪族系ポリエス
テルとしては、グリコールと脂肪族ジカルボン酸を主成
分とする脂肪族ポリエステル、ポリカプロラクトン及び
ポリ3−ヒドロキシ酪酸もしくは3−ヒドロキシ酪酸と
他のオキシ脂肪酸との共重合体並びにこれらの混合物が
挙げられる。ただし、本発明の脂肪族系ポリエステルか
らは乳酸系ポリエステルを除く。
【0006】これらの樹脂で市販ないし試作されている
例としては、モンサント社又は日本モンサント社製「バ
イオポール」、ダイセル化学社製「プラクセル」、昭和
高分子社製「ビオノーレ」等が挙げられる。また、これ
らの脂肪族系ポリエステルに澱粉を混合したブレンド物
も挙げられ、市販例としては日本合成化学社製「マター
ビー」あるいはチッソ社製「ノボン」等がある。以上に
挙げた樹脂は2種以上をブレンドして用いてもよい。こ
れらの中で好ましい例としては、グリコールと脂肪族ジ
カルボン酸またはその無水物を主成分とする脂肪族ポリ
エステルが挙げられる。本発明に用いる脂肪族系ポリエ
ステルとしては、重量平均分子量が6万以上、さらに好
ましくは8万以上のものが機械的強度の面から好まし
い。
【0007】脂肪族系ポリエステルの製造方法として
は、上記原料を混合して重縮合する方法、上記環状2量
体もしくは環状エステル中間体を開環重合させる方法あ
るいは微生物に合成させる方法等がある。重縮合による
方法の場合、一般には分子量が上がらないケースも多く
あったが、例えば、触媒あるいは重合条件の工夫、カッ
プリング剤の併用等の改良により高分子量の脂肪族系ポ
リエステルが得られるようになった。
【0008】本発明における高級脂肪酸としては、特に
限定されないが、具体的には、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘ
ニン酸等が挙げられる。また、高級脂肪酸エステルは、
上記高級脂肪酸のモノ、ジ、トリあるいはテトラエステ
ルであって、例えば、ステアリン酸ステアレート、グリ
セリンモノステアレート、エチレングリコールジステア
レート、グリセリンジステアレート、ペンタエリスリト
ールジステアレート、グリセリントリステアレート、ペ
ンタエリスリトールトリステアレート、ペタエリスリト
ールテトラステアレート、硬化ヒマシ油、ブチルステア
レート等が挙げられる。
【0009】本発明における高級脂肪酸金属塩中の金属
は特には限定されないが、例えばアルカリ金属、アルカ
リ土類金属、アルミニウム系金属及び亜鉛系金属が挙げ
られる。具体例としては、ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナ
トリウム、ステアリン酸アルミニウム、ラウリン酸バリ
ウム、ラウリン酸亜鉛等が挙げられる。
【0010】本発明における脂肪酸アミドとしては、具
体例を挙げるとステアリルアミド、パルミチルアミド、
オレイルアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレ
ンビスステアロアミド等である。
【0011】上記高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高
級脂肪酸金属塩及び脂肪酸アミド(以下総称して「高級
脂肪酸等」という。)の配合量は、脂肪族系ポリエステ
ル100重量部に対して、合計量として0.01〜3.
0重量部であり、好ましくは0.01〜1.0重量部、
とりわけ0.01〜0.5重量部が好適である。配合量
が0.01重量部未満では計量安定性あるいは成形安定
性に劣る。一方、3.0重量部を超えると機械的強度が
低下するばかりでなく、樹脂表面に均一に付着させるこ
とが困難となり、かえって成形安定性を損ねる結果とな
るので好ましくない。さらに、例えば、金型離型性を向
上させるための好ましい態様としては、高級脂肪酸金属
塩と高級脂肪酸及び/または高級脂肪酸エステル及び/
または脂肪酸アミドを併用することが挙げられる。この
場合、高級脂肪酸金属塩の配合量は脂肪族系ポリエステ
ル100重量部に対して0.03〜1.0重量部が好ま
しく、特に0.05〜0.5重量部が好適である。高級
脂肪酸及び/または高級脂肪酸エステル及び/または脂
肪酸アミドの配合量は合計量として0.02〜1.0重
量部が好ましく、特に0.03〜0.5重量部が好適で
ある。
【0012】さらに、本発明の好ましい脂肪族系ポリエ
ステル組成物としては、粒子表面に付着している添加剤
も含めて含有水分率が1000ppm以下、より好まし
くは600ppm以下、更に好ましくは300以下に制
御することが望ましい。含有水分率を低く管理すること
により、加工時における脂肪族系ポリエステルの加水分
解を抑制し分子量の低下が抑えられるので、機械的特性
が良好な成形品を得ることができる。
【0013】本発明において、脂肪族系ポリエステル粒
子の表面に高級脂肪酸等を付着させる方法としては、公
知の方法、例えば、タンブラー型ブレンダー、ヘンシェ
ルミキサー等を用いて混合する方法を用いることができ
る。この際、脂肪族系ポリエステル粒子の形状としては
径が2〜6mm程度のペレット状が好ましい。また、高
級脂肪酸等は任意の順序で添加してもよいが、添加前に
予め均一に混合しておくことが望ましい。
【0014】さらに、本発明の組成物には、所望により
当該技術分野において通常用いられる添加剤、例えば、
酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止
剤、難燃剤、結晶化促進剤等を本発明の特性を損なわな
い範囲で含んでいてもよい。具体的には、酸化防止剤と
してはp−t−ブチルヒドロキシトルエン、p−t−ブ
チルヒドロキシアニソール等のヒンダードフェノール系
酸化防止剤;熱安定剤としてはトリフェニルホスファイ
ト、トリラウリルホスファイト、トリスノリルフェニル
ホスファイト等;紫外線吸収剤としてはp−t−ブチル
フェニルサリシレート、2−ヒドロキシ−4−メトキシ
ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’
−カルボキシベンゾフェノン、2,4,5−トリヒドロ
キシブチロフェノン等;滑剤としてはステアリン酸カル
シウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、パ
ルミチン酸ナトリウム等;帯電防止剤としてはN,N−
ビス(ヒドロキシエチル)アルキルアミン、アルキルア
ミン、アルキルアリルスルフォネート、アルキルスルフ
ォネート等;難燃剤としてはヘキサブロモシクロドデカ
ン、トリス−(2,3−ジクロロプロピル)ホスフェー
ト、ペンタブロモフェニルアリルエーテル等;結晶化促
進剤としてはポリエチレンテレフタレート、ポリ−トラ
ンスシクロヘキサンジメタノールテレフタレート等;無
機充填剤としては炭酸カルシウム、シリカ、酸化チタ
ン、タルク、マイカ、硫酸バリウム、アルミナ等、さら
に有機充填剤としては木粉、もみがら、新聞紙等の古
紙、各種デンプン(アルファー化したデンプン等構造を
変化させたものも含む)、セルロース等が挙げられる。
【0015】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。なお、測定方法を以下に示す。 計量時間及びそのバラツキ:下記の条件で計量時間を5
0ショット測定し、その平均値を計量時間とする。ま
た、計量時間の最大値と最小値の差をバラツキとした。 ・射出成形機 :最大型締圧 80t(東芝機械社製) シリンダー設定温度 後述する下記サンプルに対応して次の温度に設定した。 サンプルの種類 : B−1 B−2 B−3 B−4 ホッパー下(℃): 150 180 160 140 ノズル (℃): 180 200 180 170 スクリュー回転数 :50rpm 計量ストローク長さ :74mm 吐出量のバラツキ:下記の条件で厚み1mmのシートを
成形した際、連続して15秒毎に50回計量し、その最
小値と最大値をバラツキとして表示した。 ・シート成形機 :田辺プラスチック社製 スクリュー径 :40mm L/D :32 スクリュー回転数 :60rpm ダイス幅 :400mm リップ幅 :0.7mm
【0016】異音:ペレット食い込み時の通常鳴き音と
呼ばれる音の発生の有無を調べた。 重量平均分子量(Mw):以下のGPC−MALLS法
により測定した。 GPC−MALLS法は、ゲルパーミエーションクロマ
トグラフ(GPC)で分別した後、マルチアングルレー
ザーライトスキャッタリング(MALLS)装置で絶対
分子量を測定する手法である。具体的には下記の装置及
び条件で測定される。また、測定精度を上げるため、平
均分子量2000以下の低分子量成分をカットして重量
平均分子量を求めた。 1.GPC測定 装置 : Waters 150−C 溶離液: 15mmol/lの酢酸アンモニウムを添加
したヘキサフルオロイソプロパノール液 流量 : 1.0ml/分 カラム: 昭和電工社製 Shodex GPC HF
IP−806M測定温度: 40℃ 2.MALLS測定 装置 : ワイアットテクノロジー社製多角度光散乱検
出器(DAWNDSP) 光源 : 5μW He−Neレーザー dn /dc : 下記示差屈折計により測定 装置 Chromatics KMX−16(Milt
on Roy Co. ) 溶媒 HFIPに15mMの酢酸アンモニウムを添加 A2 : 静的光散乱測定によって求める
【0017】また、脂肪族系ポリエステルとして昭和高
分子社製ビオノーレ#1010(MFR;14g/10
分、Mw;9万)(以下「B−1」という。)、昭和高
分子社製ビオノーレ#3001(MFR;1.5g/1
0分、Mw;17万)(以下「B−2」という。)、日
本モンサント社製バイオポールD−311G(MFR;
30g/10分、Mw;30万)(以下「B−3」とい
う。)及びダイセル化学社製プラクセルPH−7(MF
R;3.5g/10分、Mw;12万)(以下「B−
4」という。)を用いた。高級脂肪酸としてステアリン
酸(以下「St」という)及びラウリン酸(以下「L
a」という)を用いた。高級脂肪酸エステルとしてステ
アリン酸ステアレート(以下「St−St」という)、
エチレングリコールジステアレート(以下「E−d−S
t」という)、グリセリントリステアレート(以下「G
−t−St」という)及びペンタエリスリトールテトラ
ステアレート(以下「P−t−St」という)を用い
た。高級脂肪酸金属塩としてアルミニウムステアレート
(以下「Al−St」という)、カルシウムステアレー
ト(以下「Ca−St」という)及びリチウムステアレ
−ト(以下「Li−St」という)を用いた。脂肪族ア
ミドとしてステアリン酸アミド(以下「SA」という)
及びエチレンビス・ステアロアミド(以下「EBA」と
いう)を用いた。
【0018】実施例1〜19、比較例1〜4 表1に種類および配合量が示されている各成分をタンブ
ラーで混合し、樹脂ペレット表面に高級脂肪酸等を付着
させた。得られたペレットを射出成形し、その結果を表
2に示す。
【0019】実施例20〜27、比較例5〜9 表3に種類および配合量が示されている各成分を上記と
同様の方法で混合した。得られたペレットをシート成形
し、その結果を表4に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】
【発明の効果】本発明の脂肪族系ポリエステル組成物
は、計量安定性及び成形加工安定性に優れるので有用で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今泉 光博 神奈川県川崎市川崎区千鳥町3番2号 昭 和電工株式会社総合研究所川崎研究室内 Fターム(参考) 4J002 AE052 CF031 CF181 CF191 EF056 EG026 EG036 EG046 EH036 EH046 EH056 EP016 EP026 FB231 FB241 FB251 FD010 FD050 FD060 FD070 FD100 FD130 FD162 FD166 FD170

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脂肪族系ポリエステル 100重量部に
    対して、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸
    金属塩及び脂肪酸アミドからなる群から選ばれた少なく
    とも1種を合計量として0.01〜3重量部を上記脂肪
    族系ポリエステル粒子の表面に付着させてなる脂肪族系
    ポリエステル組成物。
  2. 【請求項2】 脂肪族系ポリエステルがグリコールと脂
    肪族ジカルボン酸を主成分とする脂肪族ポリエステル、
    ポリカプロラクトン及びポリ3−ヒドロキシ酪酸もしく
    は3−ヒドロキシ酪酸と他のオキシ脂肪酸との共重合体
    からなる群から選ばれた少なくとも1種である請求項1
    記載の脂肪族系ポリエステル組成物。
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