JP2003221423A - Composite resin composition and method for producing the same - Google Patents

Composite resin composition and method for producing the same

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JP2003221423A
JP2003221423A JP2002025651A JP2002025651A JP2003221423A JP 2003221423 A JP2003221423 A JP 2003221423A JP 2002025651 A JP2002025651 A JP 2002025651A JP 2002025651 A JP2002025651 A JP 2002025651A JP 2003221423 A JP2003221423 A JP 2003221423A
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composite resin
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JP2002025651A
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Japanese (ja)
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Nobuo Shiraishi
信夫 白石
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G C TRADING KK
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JGC PROJECT SERVICE CO Ltd
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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an aliphatic-aromatic polyester composite resin material excellent in moldability and mechanical strengths, containing at least one kind of a biomass material such as cellulose, lignocellulose or starch. <P>SOLUTION: A method for producing the composite resin composition excellent in moldability and strength characteristics comprises heating and kneading or the like of the composition containing 5-95 wt.% aliphatic-aromatic polyester (component A), 95-5 wt.% cellulose, lignocellulose or starch material (component B), 0.2-30 wt.% of sum of the components A and B unsaturated carboxylic acid or derivative thereof (component C) and 0.01-2 wt.% of an organic peroxide, which are subjected to modification reaction that uses relatively predominant maleroylification of the biomass material over an adduct of the aliphatic- aromatic polyester maleic anhydride, in comparison with using a polymer having methyl group such as polypropylene or polylactic acid. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性を有する
構成要素から成る複合樹脂組成物及びその製造方法に関
し、詳しくは該組成物を用いて成形加工する場合、押出
成形、射出成形に好適に使用しうるなど加工性が高く、
得られる成形品が機械的強度に優れると共に生分解性を
有し、フイルムやシートをはじめトレイ、容器などワン
ウエイ用途成形品、一部の家具部材、建材、自動車や家
電用品の内装材や外装材、ハウジング部材に有効に利用
することのできる複合樹脂組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite resin composition comprising biodegradable constituents and a method for producing the same. More specifically, when molding the composition, it is suitable for extrusion molding and injection molding. It has high workability, such as
The molded products obtained have excellent mechanical strength and biodegradability, and molded products for one-way applications such as films and sheets, trays and containers, some furniture materials, building materials, interior materials and exterior materials for automobiles and home appliances. The present invention relates to a composite resin composition that can be effectively used for a housing member.

【0002】[0002]

【従来の技術】セルロース、木材、デンプン等のバイオ
マス物質は熱可塑性が低く、一旦粉末化されると、それ
のみではボード、シートなどへの成形は考えられないも
のとなる。したがって、多量存在する木粉の用途として
は、家畜飼育用の敷わら代用材、床敷きなど酪農用資材
や充填剤等の付加価値の低い分野のものに限られ、甚だ
しくは、全く利用されることなく焼却廃棄されている。
2. Description of the Related Art Biomass substances such as cellulose, wood and starch have low thermoplasticity, and once pulverized, they cannot be molded into boards, sheets and the like. Therefore, the use of wood flour that exists in large quantities is limited to fields with low added value such as bedding substitutes for livestock breeding, dairy materials such as bedding, fillers, etc. It is incinerated without disposal.

【0003】セルロース系の物質についても、プラスチ
ック材料化を含め、新しい特性の付与による高付加価値
材料化が種々試みられているが、必ずしもそれらの進展
によるブレークスルーは容易ではない。古紙の有効利用
も必ずしも進んでいるとは言えず、リサイクル法の発効
との絡みもあり、新規利用技術、手法の探索がさらに望
まれている。デンプンについては、その世界的な需要の
バランスの現状からあるいはデンプン供給量を増大させ
る余地のあるところから、更にはデンプン製造会社のデ
ンプン取扱量増大の為の方策として食品用途以外での活
用技術の新展開が希求されている。更に、石油の使用に
歯止めをかけるということも大きな理由の一つとなり、
植物資源や穀物を原料とする有機材料や、有機高分子材
料製造技術の体系的整備、更には技術開発が世界各国で
国家研究戦略の一つとして取り上げられるようにもなっ
て来ている。その意味で、そういった気運が相対的に乏
しい我が国にあっても、基本的対応として、バイオマス
材料の活用技術を足元から着実に組み上げていくという
問題意識をもつべきであろう。
With regard to cellulosic substances, various attempts have been made to obtain high value-added materials by imparting new properties, including plastic materials, but breakthroughs due to their progress are not always easy. It cannot be said that the effective use of waste paper is necessarily advanced, and there is a connection with the effectuation of the Recycling Law, so it is further desired to search for new utilization technologies and methods. With respect to starch, it is necessary to consider the utilization technology other than food applications as a measure for increasing the amount of starch handled by starch manufacturers because of the current balance of global demand or the room for increasing the amount of starch supply. New developments are sought after. Furthermore, stopping the use of oil is one of the major reasons,
Organic materials using plant resources and grains as raw materials, systematic development of organic polymer material manufacturing technology, and technological development have come to be taken up as one of the national research strategies in various countries around the world. In that sense, even in Japan, where such momentum is relatively poor, as a basic measure, it is necessary to have a awareness of the problem of steadily assembling technologies for utilizing biomass materials.

【0004】前述のバイオマスが熱可塑性に乏しく、一
旦粉末化されると成形加工が不可能になるという観点に
ついて、対応策を考えるとすると、それらバイオマス粉
末を充填剤として熱可塑性高分子と組合せて得られる成
形加工性能を備えた通称モールドウッド様の材料が浮か
び上がる。このような熱可塑性樹脂とバイオマス粉体を
溶融混練した成形材料については、従来から充填剤の分
散性、充填剤表面とマトリックス樹脂との相溶性、その
結果の一つとしてのバイオマス充填剤表面とマトリック
ス樹脂の接着性、それらによって結果される成形品の機
械的性質の不十分さが問題にされ、それなりの一応の対
応がなされてきた。
Regarding the above-mentioned viewpoint that the biomass has poor thermoplasticity and cannot be molded once it is pulverized, considering a countermeasure, the biomass powder is used as a filler in combination with a thermoplastic polymer. A material called "moldwood" that has the obtained molding performance emerges. Regarding the molding material obtained by melt-kneading the thermoplastic resin and the biomass powder, the dispersibility of the filler, the compatibility of the filler surface with the matrix resin, and the biomass filler surface as one of the results are conventionally known. Adhesiveness of matrix resins and insufficient mechanical properties of molded products resulting from them have been a problem, and some measures have been taken.

【0005】この様な諸問題に対して本発明者は、当
初、バイオマス充填剤とポリプロピレンなどポリオレフ
ィン系複合材料について鋭意検討し、充填剤表面の官能
基と反応し得る活性基を導入した変性樹脂をマトリック
ス樹脂として採用することにより、この様な問題点を解
決できることを見出した。即ち、本発明者は、特開昭6
2−39642号に、変性ポリオレフィン、セルロース
系材料及び特定のグラフト体を特定割合で配合してなる
機械的強度に著しく優れ、かつ透明性、平滑性等にも優
れ、フイルム、シート、家具素材、内装用建材等に好適
な複合樹脂組成物に関する技術を開示した。この技術の
応用については数多く検討されるようになり、木粉/熱
可塑性樹脂複合混練物を押出成形した耐久性が著しく高
い人造木材が住宅部材として効果的に使用されるように
なってきている。これら技術は木粉等のバイオマス材料
を充填剤として汎用の熱可塑性樹脂(ポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ABS樹脂等)をマト
リックス樹脂として使用しているので高度な耐久性が認
められる場合には極めて有意義なものである。しかしな
がら、これら製品はその使用を終えた後の最終的廃棄過
程を想定すると、埋め立て時には半永久的に環境に残存
し、焼却時にはダイオキシン等の有害物質を環境に排出
する恐れが出てくる。
In order to solve these problems, the present inventor first diligently studied a biomass filler and a polyolefin composite material such as polypropylene, and introduced a modified resin into which an active group capable of reacting with a functional group on the filler surface was introduced. It has been found that such problems can be solved by adopting as a matrix resin. That is, the inventor of the present invention has disclosed in
A film, a sheet, a furniture material, which has a remarkably excellent mechanical strength obtained by blending a modified polyolefin, a cellulosic material and a specific graft body in a specific ratio in 2-39642, and also has excellent transparency and smoothness, Disclosed is a technique relating to a composite resin composition suitable for interior building materials and the like. Many studies have been conducted on the application of this technology, and artificial wood made by extrusion-molding a wood powder / thermoplastic resin composite kneaded product and having extremely high durability has been effectively used as a housing member. . These technologies use general-purpose thermoplastic resin (polypropylene, polypropylene,
Since polyethylene, polyvinyl chloride, ABS resin, etc.) is used as a matrix resin, it is extremely meaningful when a high degree of durability is recognized. However, assuming the final disposal process after the end of use of these products, there is a risk that they will remain in the environment semipermanently during landfill and that harmful substances such as dioxins will be discharged into the environment during incineration.

【0006】そこで、製品の使用を終えた後の最終的廃
棄処理をも考慮に入れ、埋め立て時には分解して環境に
残存せず、焼却時にはダイオキシン等の有害物質を排出
しない、生分解性樹脂とバイオマス材料から成る成形材
料が求められることとなってきた。そのものは同時に事
実上必要とされる強度的性質など物性及びその他の機能
を備えている必要があることは勿論である。そこで、本
発明者は生分解性高分子であるポリ乳酸をマトリックス
樹脂とし、バイオマス系充填剤と組み合わせた複合樹脂
組成物について検討し、既に特許出願を行っている。こ
れにより廃棄処理性が本質的に改良され、物性に格段に
優れた複合樹脂組成物が実現されたといえるが、しかし
なお、マトリックス樹脂がポリ乳酸であることによる問
題点も存在している。すなわち、ポリ乳酸が室温で硬く
て脆い樹脂であることと、それが土中に埋蔵された状態
で簡単には生分解せず、コンポスト中で温熱の作用によ
る加水分解が加わって始めて実用的な生分解が進むとい
う2点が少なくとも存在する。それに加えて、前者との
関連もあり、バイオマス系充填剤を配合すると複合樹脂
組成物の熱流動性が低下して成形加工性が低下したり、
機械強度特性の低下が目立つという結果も出てくる。
Therefore, in consideration of the final disposal treatment after the end of use of the product, a biodegradable resin that decomposes at the time of landfill and does not remain in the environment and does not discharge harmful substances such as dioxins at the time of incineration. A molding material made of a biomass material has been demanded. It is needless to say that the material itself needs to have physical properties such as strength properties and other functions that are actually required. Therefore, the present inventor has investigated a composite resin composition in which polylactic acid, which is a biodegradable polymer, is used as a matrix resin and is combined with a biomass filler, and has already applied for a patent. It can be said that the waste disposal property was essentially improved by this, and a composite resin composition having remarkably excellent physical properties was realized, but there are still problems due to the fact that the matrix resin is polylactic acid. That is, polylactic acid is a hard and brittle resin at room temperature, and it does not biodegrade easily when it is buried in the soil, and it is practical only after hydrolysis by the action of heat in compost. There are at least two points that biodegradation progresses. In addition to that, there is also a relationship with the former, and when a biomass-based filler is blended, the heat fluidity of the composite resin composition decreases and the molding processability decreases,
The result is that the deterioration of mechanical strength characteristics is noticeable.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、バイ
オマス充填剤を含有する、土中でも生分解を示す樹脂組
成物であって、成形加工性および機械特性に優れた複合
材を低コストで製造できる脂肪族芳香族ポリエステル系
樹脂組成物を提供することである。本発明の他の目的
は、バイオマス系充填剤を含有する生分解性樹脂組成物
から得られる成形加工性及び機械強度に優れた樹脂複合
体を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a resin composition containing a biomass filler and biodegradable in soil, which is excellent in moldability and mechanical properties at low cost. An object is to provide an aliphatic aromatic polyester resin composition that can be produced. Another object of the present invention is to provide a resin composite obtained from a biodegradable resin composition containing a biomass-based filler, which is excellent in moldability and mechanical strength.

【0008】本発明の更に他の目的は上記の脂肪族芳香
族ポリエステル系、更には脂肪族ポリエステル系樹脂複
合体を低コストで製造することができる製造方法を提案
することである。
Still another object of the present invention is to propose a production method capable of producing the above-mentioned aliphatic aromatic polyester-based and further aliphatic polyester-based resin composite at low cost.

【0009】また、本発明が解決しようとする課題の一
つは、製品の使用を終えた後の最終的廃棄処理過程をも
考慮に入れた場合に、埋め立て処分時には、土中にあっ
て実効のある速度で着実に生分解して環境に残存せず、
焼却処分時には、ダイオキシン等の有害物質を環境に排
出せず、燃焼発熱量も十分に低減された、生分解性樹脂
とバイオマス材料からなる成形材料を提供することにあ
る。
Further, one of the problems to be solved by the present invention is that when the final disposal process after the use of the product is taken into consideration, it is effective in the soil at the time of landfill disposal. Steadily biodegrades at a certain rate and does not remain in the environment,
It is an object of the present invention to provide a molding material composed of a biodegradable resin and a biomass material, which does not emit harmful substances such as dioxins to the environment at the time of incineration and has a sufficiently reduced calorific value of combustion.

【0010】また、本発明が解決しようとする課題の他
の一つは、上記のような特性を備えたより加工性の高
く、使い勝手に優れた生分解性高分子、換言すれば室温
でエラストマー特性までを含む物性を備えた生分解性高
分子とバイオマス材料との組合せによる分解性複合樹脂
組成物及びその製造方法並びに該分解性複合材料からな
る成形材料を提供することにある。
Further, another one of the problems to be solved by the present invention is a biodegradable polymer having the above-mentioned characteristics, which has higher processability and is excellent in usability, in other words, an elastomer characteristic at room temperature. It is intended to provide a degradable composite resin composition by combining a biodegradable polymer having physical properties including the above and a biomass material, a method for producing the same, and a molding material comprising the degradable composite material.

【0011】更に、本発明が解決しようとする課題の更
なる他の一つは、ディスポーザブル用途から一部の耐久
材用途(例えば、建材、自動車の内・外装材、家電用品
のハウジングなどの部材等)にまで利用し得て、製品の
使用を終えた後の最終的廃棄処理過程をも考慮に入れた
場合に、埋め立て時には、分解して環境に残存せず、焼
却時にはダイオキシン等の有害物質を環境に排出しな
い、生分解性樹脂とバイオマス材料から成る成形材料及
びそれを成形してなる成形加工品、人工木材、板材、柱
材、フイルム、シート、発泡体、断熱材、容器、トレイ
等を提供することにある。
Furthermore, another one of the problems to be solved by the present invention is that from disposable applications to some durable materials applications (for example, building materials, interior / exterior materials of automobiles, housings of household appliances, etc.). Etc.) and taking into account the final disposal process after the product has been used, it will not decompose and will not remain in the environment at the time of landfill, and harmful substances such as dioxins at the time of incineration. A material that does not discharge waste into the environment and molded products made of biodegradable resin and biomass materials, and molded products made by molding it, artificial wood, plate materials, pillar materials, films, sheets, foams, heat insulating materials, containers, trays, etc. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、これらの課
題の解決のために鋭意研究を重ねてきた。その結果、先
ず、成形加工性と機械特性に優れた樹脂複合材を得るた
め、メチル基を含有しない脂肪族芳香族ポリエステルを
マトリックス樹脂とし、不飽和カルボン酸又はその誘導
体を変性剤として、バイオマス充填剤及びラジカル発生
剤(有機過酸化物)と共に、加熱、混練することを検討
したが、その際、マトリックス樹脂への上記変性剤の付
加反応がメチル基を含有するポリプロピレン、ポリ乳酸
のようなマトリックス樹脂での場合より大きく抑制さ
れ、その分、不飽和カルボン酸またはその誘導体(例え
ば無水マレイン酸)によるバイオマス成分のエステル化
反応が好適に進行することを知った。これは充填剤バイ
オマスの熱可塑性の増大につながり、最終的に得られた
複合材料の成形加工性を高めることになる。一方で、マ
トリックス樹脂への変性剤(無水マレイン酸など)の付
加反応も有意量は進み、そのバイオマス表面サイトヘの
グラフト化反応を結果し、マトリックス樹脂/バイオマ
ス充填剤界面での接着性がそれなりに確保され、最終的
に得られる複合材料の物性を高めることになる。これら
のことは、予め、マトリックス樹脂と変性剤及び有機過
酸化物三者混合形での加熱、混練の場合にも当てはま
り、未反応の変性剤を残すことになり、最終的な混練反
応時にそれが、バイオマス成分のエステル化反応につな
がるが、当然、全成分の一括加熱混練の場合よりもエス
テル化度は低度になる。それらの結果、上記課題の解決
は、下記の脂肪族芳香族ポリエステル組成物からの複合
体及びその製造方法に関する本発明により達せられるに
至った。
The inventor of the present invention has conducted extensive research to solve these problems. As a result, first, in order to obtain a resin composite material excellent in molding processability and mechanical properties, an aliphatic aromatic polyester not containing a methyl group was used as a matrix resin, and an unsaturated carboxylic acid or its derivative was used as a modifier to fill the biomass. We examined heating and kneading with an agent and a radical generator (organic peroxide). At that time, the addition reaction of the above modifier to the matrix resin caused a matrix such as polypropylene or polylactic acid containing a methyl group. It was found that the reaction was suppressed more than in the case of using the resin, and the esterification reaction of the biomass component with the unsaturated carboxylic acid or its derivative (for example, maleic anhydride) suitably proceeded accordingly. This leads to an increase in the thermoplasticity of the filler biomass, which enhances the formability of the finally obtained composite material. On the other hand, the addition reaction of the modifier (maleic anhydride, etc.) to the matrix resin also progressed significantly, resulting in the grafting reaction on the biomass surface site, and the adhesiveness at the matrix resin / biomass filler interface was maintained. It is ensured and the physical properties of the finally obtained composite material are enhanced. These facts also apply in advance in the case of heating and kneading with the matrix resin, the modifier and the organic peroxide ternary mixture, and the unreacted modifier remains, which may be left during the final kneading reaction. However, this leads to an esterification reaction of biomass components, but naturally the degree of esterification is lower than in the case of batch heating and kneading of all components. As a result, the solution of the above problems has been achieved by the present invention relating to a composite from the following aliphatic aromatic polyester composition and a method for producing the same.

【0013】即ち、本発明の製造方法に関する一つは、
1,4-ブタンジオールとジカルボン酸(アジピン酸及
びテレフタル酸)とを組み合わせて合成された脂肪族芳
香族ポリエステル(A成分)5〜95重量%と、セルロ
一ス、リグノセルロース及びデンプンからなる群から選
ばれた少なくとも一種のバイオマス材料(B成分)95
〜5重量%(ただし、A成分とB成分との合計量は10
0重量部)、及びA成分とB成分の合計量100重量部
に対して0.2〜30重量%の不飽和カルボン酸または
その誘導体(C成分)との三者混合物をラジカル発生剤
(A成分とB成分の合計量100重量部に対して0.0
1〜2重量%)の存在下において、加熱、混練すること
から成る複合樹脂組成物の製造方法である。
That is, one of the manufacturing methods of the present invention is
Group consisting of 5 to 95% by weight of aliphatic aromatic polyester (component A) synthesized by combining 1,4-butanediol and dicarboxylic acid (adipic acid and terephthalic acid), cellulose, lignocellulose and starch At least one type of biomass material (component B) 95 selected from
~ 5% by weight (however, the total amount of A component and B component is 10
0 parts by weight) and a three-part mixture of 0.2 to 30% by weight of an unsaturated carboxylic acid or its derivative (component C) with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components A and B, the radical generator (A). 0.0 based on 100 parts by weight of the total of the components and B components
1 to 2% by weight) in the presence of heat and kneading.

【0014】また、本発明の製造方法に関する他の一つ
は、1,4-ブタンジオールとジカルボン酸(アジピン
酸及びテレフタル酸)とを組み合わせて合成して得られ
た脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)100重量部と
不飽和カルボン酸またはその誘導体(C成分)0.2〜
50重量%とを、ラジカル発生剤の存在下に加熱反応さ
せて変性脂肪族芳香族ポリエステル(D成分)を得、次
いでA成分0〜95重量%を含むD成分との混合物(E
成分)を5〜95重量%と、セルロース、リグノセルロ
ース及びデンプンから成る群から選ばれた少なくとも一
種のバイオマス材料(B成分)95〜5重量%(ただ
し、E成分とB成分の合計量は100重量部)との混合
物を加熱、混練することから成る複合樹脂組成物の製造
方法である。
Another one relating to the production method of the present invention is an aliphatic aromatic polyester (A obtained by synthesizing by combining 1,4-butanediol and dicarboxylic acid (adipic acid and terephthalic acid). Component) 100 parts by weight and unsaturated carboxylic acid or its derivative (component C) 0.2 to
50 wt% is reacted by heating in the presence of a radical generator to obtain a modified aliphatic aromatic polyester (D component), and then a mixture with a D component containing 0 to 95 wt% of the A component (E
Ingredients) 5 to 95% by weight and at least one biomass material (B component) selected from the group consisting of cellulose, lignocellulose and starch 95 to 5% by weight (however, the total amount of E and B components is 100). (Part by weight) and heating and kneading the mixture.

【0015】また、本発明の組成物に関する一つは、
1,4-ブタンジオールとジカルボン酸(アジピン酸及
びテレフタル酸)を組み合わせて合成した脂肪族芳香族
ポリエステル(A成分)5〜95重量%と、セルロ一
ス、リグノセルロース及びデンプンから成る群がら選ば
れた少なくとも一種のバイオマス材料(B成分)95〜
5重量%(ただしA成分とB成分の合計量は100重量
部)の混合物、及びA成分とB成分の合計量100重量
部に対して0.2〜30重量%の不飽和カルボン酸又は
その誘導体(C成分)との三者をラジカル発生剤の存在
下に加熱混練することにより調製される複合樹脂組成物
であって、A成分の少なくとも一部とB成分の少なくと
も一部がC成分を介して共有結合した物質及びC成分に
より少なくとも部分的に誘導体化されたB成分を含む複
合樹脂組成物である。
One of the compositions of the present invention is
5 to 95% by weight of an aliphatic aromatic polyester (component A) synthesized by combining 1,4-butanediol and a dicarboxylic acid (adipic acid and terephthalic acid), and a group consisting of cellulose, lignocellulose and starch is selected. At least one type of biomass material (B component) 95-
5% by weight (however, the total amount of the A component and the B component is 100 parts by weight), and 0.2 to 30% by weight of the unsaturated carboxylic acid or the same with respect to 100 parts by weight of the total amount of the A component and the B component. A composite resin composition prepared by heating and kneading a derivative (C component) in the presence of a radical generator, wherein at least a part of the A component and at least a part of the B component contain the C component. A composite resin composition comprising a substance covalently bound via and a B component at least partially derivatized with a C component.

【0016】更に、本発明の組成物に関する他の一つ
は、1,4-ブタンジオールとジカルボン酸(アジピン
酸及びテレフタル酸)を組み合わせて合成して得られた
脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)100%重量部と
不飽和カルボン酸又はその誘導体(C成分)0.2〜5
0重量%とを、ラジカル発生剤共存下に加熱反応させて
変性脂肪族芳香族ポリエステル(D成分)を得、ついで
A成分0〜95重量%を含むD成分との混合物(E成
分)を5〜95重量%と、セルロース、リグノセルロー
ス及びデンプンから選ばれた少なくとも一種のバイオマ
ス成分(B成分)95〜5重量%(ただし、E成分とB
成分の合計量は100重量部)との混合物を加熱混練す
ることにより得られる複合樹脂組成物であって、A成分
の少なくとも一部とB成分の少なくとも一部が、C成分
を介して共有結合した物質及び反応組成条件によっては
C成分とB成分の少なくとも一部が共有結合した物質を
有意量含む複合樹脂組成物である。
Another aspect of the composition of the present invention is the aliphatic aromatic polyester obtained by combining 1,4-butanediol and dicarboxylic acid (adipic acid and terephthalic acid) (component A). ) 100% by weight and unsaturated carboxylic acid or its derivative (component C) 0.2-5
0% by weight is heated and reacted in the presence of a radical generator to obtain a modified aliphatic aromatic polyester (component D), and then a mixture (component E) with component D containing 0 to 95% by weight of component A (component E) is added. ~ 95 wt% and at least one biomass component (B component) selected from cellulose, lignocellulose and starch 95 to 5 wt% (provided that E component and B
(A total amount of the components is 100 parts by weight), which is a composite resin composition obtained by heating and kneading a mixture, wherein at least a part of the A component and at least a part of the B component are covalently bonded via the C component. The composite resin composition contains a significant amount of a substance in which at least a part of the C component and the B component are covalently bonded depending on the substance and the reaction composition conditions.

【0017】また、本発明の更なる他の一つは、本発明
の複合樹脂組成物によって形成した成形加工品、人工木
材、板材、柱材、容器、フイルム、シート、発泡体、断
熱材であり、成形加工品の代表例としては容器、トレイ
である。
Still another aspect of the present invention is a molded product, artificial wood, plate material, column material, container, film, sheet, foam, heat insulating material formed from the composite resin composition of the present invention. There are containers and trays as typical examples of molded products.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の複合樹脂組成物は、ラジ
カル発生剤の存在下、脂肪族芳香族ポリエステル(A成
分)、バイオマス充填剤(B成分)及び不飽和カルボン
酸又はその誘導体(C成分)を一括して、加熱、混練し
て反応させるか(一段法)、又は、ラジカル発生剤の存
在下、脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)と不飽和カ
ルボン酸又はその誘導体(C成分)を加熱反応させて変
性した脂肪族芳香族ポリエステル樹脂(D成分)を得、
次いで該変性した脂肪族芳香族ポリエステル(D成分)
又は必要に応じてD成分にA成分を加えた混合物とバイ
オマス充填剤成分(B成分)を加熱混練すること(二段
法)によって得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The composite resin composition of the present invention comprises an aliphatic aromatic polyester (component A), a biomass filler (component B) and an unsaturated carboxylic acid or its derivative (C) in the presence of a radical generator. Components) are heated and kneaded together to react (one-step method), or in the presence of a radical generator, an aliphatic aromatic polyester (component A) and an unsaturated carboxylic acid or its derivative (component C). To obtain a modified aliphatic aromatic polyester resin (component D),
Next, the modified aliphatic aromatic polyester (component D)
Alternatively, it can be obtained by heating and kneading a mixture of the component A and the component A as required and the biomass filler component (component B) (two-stage method).

【0019】まず、本発明に使用される原料について述
べる。本発明に使用される脂肪族芳香族ポリエステルは
1,4-ブタンジオール、アジピン酸及びテレフタル酸
をそれぞれ所定量取り、重縮合させたものであり、市販
品として、BASF(社)(独)の Ecoflex,Eastman
Chemical 社(米)のEastar Bio および Dupont社
(米)の Biomax がある。それぞれ既存のPETなどポ
リエステル生産技術、設備を利用出来ているので非常に
高い価格競争力を持っているといわれている。生分解性
高分子としては、Calgill 社(米)のポリ乳酸に次ぐ低
価格のものである。物性にはLDPEと類似の特性を持
っており、高い破断点伸び、優れた靭性と柔軟性、耐衝
撃性、LDPEと同じ温度域の融点、優れたキャスト及
びインフレーションフイルム成形性を備えている。他
に、完全な生分解性とコンポスト性、ヨーロッパ規格E
C90/128や米国のFDA基準に合格した食品衛生
性を持つことも特徴となっている。なお、それら脂肪族
芳香族ポリエステルの間には Ecoflex が Eastar Bio
コポリエステルに比べ枝分かれ構造を持つため、溶融粘
度がより高粘度であるといった違いがあり、又例えば、
Eastar Bio の場合、通常用途の Eastar Bio GPと高
溶融粘度の EastarBio Ultra といったような種類別も
ある。
First, the raw materials used in the present invention will be described. The aliphatic aromatic polyester used in the present invention is obtained by polycondensing a predetermined amount of each of 1,4-butanediol, adipic acid and terephthalic acid, and is commercially available from BASF (Germany) (Germany). Ecoflex, Eastman
There are Eastar Bio of Chemical (USA) and Biomax of Dupont (USA). It is said that they have very high price competitiveness because they can use existing polyester production technology and equipment such as PET. As a biodegradable polymer, it is the lowest priced after polylactic acid from Calgill (US). It has properties similar to those of LDPE, and has high elongation at break, excellent toughness and flexibility, impact resistance, melting point in the same temperature range as LDPE, and excellent cast and inflation film moldability. Besides, completely biodegradable and composting, European standard E
It is also characterized by having food hygiene properties that have passed C90 / 128 and US FDA standards. Between these aliphatic aromatic polyesters, Ecoflex is Eastar Bio
Since it has a branched structure compared to copolyester, there is a difference that the melt viscosity is higher, and, for example,
In the case of Eastar Bio, there are also types such as Eastar Bio GP for normal use and Eastar Bio Ultra with high melt viscosity.

【0020】本発明において使用するバイオマス充填剤
(B成分)は、セルロース、リグノセルロース及びデン
プンから選ばれた少なくとも一つである。セルロースと
しては木材パルプ破砕物、木材パルプをアルカリ処理
し、機械的に細断したアルファ繊維フロックや綿実から
得られるコットンリンター、コットンフロック、人絹を
紬断した人絹ブロック等を挙げることが出来る。リグノ
セルロースとしては、リグノセルロース系繊維、リグノ
セルロース系粉末が挙げられる。具体的には、木材パル
プ、リファイナー・グランド・パルプ(RGP)、製紙
パルプ、故紙、粉砕処理した木片、木粉、果実殻粉等を
例示することが出来る。これらセルロ一ス、リグノセル
ロース系材料の形状には別に制限がなく、繊維状、粉末
状のものが使用できる。
The biomass filler (component B) used in the present invention is at least one selected from cellulose, lignocellulose and starch. Examples of the cellulose include crushed wood pulp, mechanically chopped alpha fiber flock obtained by subjecting wood pulp to alkali treatment, cotton linter obtained from cottonseed, cotton flock, and human silk block obtained by cutting human silk. I can. Examples of lignocellulose include lignocellulosic fibers and lignocellulosic powder. Specific examples thereof include wood pulp, refiner ground pulp (RGP), papermaking pulp, waste paper, crushed wood chips, wood powder, fruit shell powder and the like. The shape of these cellulose and lignocellulosic materials is not particularly limited, and fibrous or powdery materials can be used.

【0021】木粉の具体例としては、例えば、松、モ
ミ、ポプラ、竹、バガス、オイルパーム樹幹などの粉砕
物や鋸屑、カンナ屑等があり、果実殻粉としては、クル
ミ、ピーナッツ、ヤシ等の果実の粉砕物がある。なお木
紛を用いる場合には、できるだけ微粉化して繊維同志の
絡み合いをなくしたものが好ましいが、作業の煩雑さ、
経済性を考慮すると、通常20〜400メッシュ程度の
ものが用いられる。これらの中でも特にセルロース繊維
粉、RGPや木粉を用いることが好ましい。セルロース
繊維粉、RGPを用いる場合には乾式解繊等を用い、繊
維同志の絡みをほぐしたものを用いることが好ましい。
デンプンの具体例としては、例えば、コーンデンプン、
馬鈴薯デンプン、芋デンプン、タピオカデンプン及びそ
れらの軽度アセチル化物などを広く用いることができ
る。
Specific examples of the wood powder include crushed materials such as pine, fir, poplar, bamboo, bagasse, and oil palm tree trunk, saw dust, and canna dust, and the fruit shell powder includes walnut, peanut, and palm. There are crushed fruits. When wood powder is used, it is preferable that the powder is pulverized as much as possible to eliminate the entanglement of the fibers, but the work is complicated.
In consideration of economy, a mesh having a mesh size of 20 to 400 is usually used. Among these, it is particularly preferable to use cellulose fiber powder, RGP or wood powder. When cellulose fiber powder or RGP is used, it is preferable to use dry defibration or the like to loosen the entanglement between the fibers.
Specific examples of starch include, for example, corn starch,
Potato starch, potato starch, tapioca starch and their lightly acetylated products can be widely used.

【0022】本発明に使用される不飽和カルボン酸又は
その誘導体(C)は、例えば、マレイン酸、無水マレイ
ン酸、無水ナジック酸、イタコン酸、無水イタコン酸、
シトラコン酸、無水シトラコン酸、クロトン酸、イソク
ロトン酸、メサコン酸、アンゲリカ酸、ソルビン酸、ア
クリル酸が好ましく、特に、無水マレイン酸が好まし
い。又、不飽和カルボン酸の誘導体としては、上記の不
飽和カルボン酸の金属塩、アミド、イミド、エステル等
を使用することができる。これら不飽和カルボン酸又は
無水物は、二種以上混合して使用することができる。
The unsaturated carboxylic acid or its derivative (C) used in the present invention is, for example, maleic acid, maleic anhydride, nadic acid anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride,
Citraconic acid, citraconic anhydride, crotonic acid, isocrotonic acid, mesaconic acid, angelic acid, sorbic acid and acrylic acid are preferred, and maleic anhydride is particularly preferred. As the unsaturated carboxylic acid derivative, the above-mentioned unsaturated carboxylic acid metal salt, amide, imide, ester or the like can be used. Two or more kinds of these unsaturated carboxylic acids or anhydrides can be mixed and used.

【0023】本発明において使用されるラジカル発生剤
は、脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)と不飽和カル
ボン酸又はその誘導体(C)との反応を促進するもので
あれば、特に制限されず、例えば、ベンゾイルパーオキ
サイド、ラウロイルパーオキサイド、クメンパーオキサ
イド、α’,α’−ビス(t-ブチルパーオキシジイソプ
ロピル)ベンゼン、ジt-ブチルパーオキサイド、2,
5−ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、p−クロロ
ベンゾイルパーオキサイド、1,1−t-ブチルパーオ
キシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t-ブ
チルパーオキシピパレート、t-ブチルパーオキシ−2
−エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシベンゾ
エート、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオ
キシシカーボネート、ジィソプロピルパーオキシジカー
ボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネ
ート、ジクミルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,
5−ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンなど過酸化
物、及びアゾビスイソブチロニトリル等のアゾヒ化合物
などを挙げることが出来る。これらの中では、ジクミル
パーオキシド、t-ブチルパーオキシベンゾエート、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t-ブチルパーオキ
シ)ヘキサンが好ましい。この様な有機過酸化物は一種
単独で使用することもできるし、2種以上を併用するこ
ともできる。
The radical generator used in the present invention is not particularly limited as long as it accelerates the reaction between the aliphatic aromatic polyester (component A) and the unsaturated carboxylic acid or its derivative (C). For example, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, cumene peroxide, α ′, α′-bis (t-butylperoxydiisopropyl) benzene, di-t-butyl peroxide, 2,
5-di (t-butylperoxy) hexane, p-chlorobenzoyl peroxide, 1,1-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, t-butylperoxypiperate, t-butylperoxy Oxy-2
-Ethyl hexanoate, t-butyl peroxybenzoate, bis (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, diisopropyl peroxydicarbonate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, dicumyl peroxide, 2, 5-dimethyl-2,
Examples thereof include peroxides such as 5-di (t-butylperoxy) hexane and azohi compounds such as azobisisobutyronitrile. Among these, dicumyl peroxide, t-butyl peroxybenzoate,
2,5-Dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane is preferred. Such organic peroxides can be used alone or in combination of two or more.

【0024】次いで、本発明の複合樹脂組成物の製造方
法の実施の形態について、詳細に述べる。本発明の製造
方法の一つは、ラジカル発生剤の存在下、脂肪族芳香族
ポリエステル樹脂成分(A成分)、バイオマス充填剤成
分(B成分)及び不飽和カルボン酸又はその誘導体(C
成分)を一括して、加熱混練する方法(一段法)であ
る。ここで、A成分とB成分との割合は、A成分とB成
分中、A成分5〜95重量%、好ましくは10〜90重
量%を含有する。
Next, embodiments of the method for producing the composite resin composition of the present invention will be described in detail. One of the production methods of the present invention is an aliphatic aromatic polyester resin component (A component), a biomass filler component (B component) and an unsaturated carboxylic acid or its derivative (C) in the presence of a radical generator.
This is a method (one-step method) of heating and kneading the components) together. Here, the ratio of the A component and the B component is 5 to 95% by weight, preferably 10 to 90% by weight in the A component and the B component.

【0025】ここでA成分の割合が95重量%を超える
と、B成分の割合が少なくなりすぎ、B成分による補強
効果など充填剤の存在による効果が低下し好ましくな
い。一方、A成分の割合が5重量%未満であると、B成
分の割合が多くなりすぎて、強度に問題のある成形物が
得られたり、光沢に劣るものなど問題の多い成形物が得
られるので好ましくない。
If the proportion of the component A exceeds 95% by weight, the proportion of the component B becomes too small, and the effect due to the presence of the filler such as the reinforcing effect of the component B is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the proportion of the component A is less than 5% by weight, the proportion of the component B becomes too large, so that a molded product having a problem with strength or a molded product having many problems such as poor gloss is obtained. It is not preferable.

【0026】また、C成分の量はA成分とB成分の合計
量100重量部に対して0.2〜30重量%である。こ
のさい、C成分の量が0.2重量%より少ないと、C成
分を介してA成分とB成分が結合した物質及びC成分に
より誘導体化されたB成分が得られないか、得られたと
しても十分な量ではなく、成形物に加工した場合の成形
物の強度が期待以下になったり、また加工時の熱流動加
工性も期待以下となる。これは、前述のように、ラジカ
ル発生剤の存在下、A成分とB成分及びC成分の3者を
一括して加熱、混練する場合にはA成分の変性とB成分
のエステル化反応が同時に進行すること、及びそのさ
い、本発明のA成分の場合には、ラジカル発生剤により
容易に水素ラジカルが引き抜かれ、A成分上にラジカル
を生じさせやすいメチル基を持たない分、A成分のC成
分による変性は抑制され、その分、C成分によるB成分
のエステル化(変性剤が無水マレイン酸の場合マレロイ
ル化)が、A成分がメチル基を持つポリプロピレンやポ
リ乳酸の場合よりも大きく進み、B成分の熱可塑化を結
果することに基づくものである。
The amount of component C is 0.2 to 30% by weight based on 100 parts by weight of the total amount of components A and B. In this case, if the amount of the C component is less than 0.2% by weight, a substance in which the A component and the B component are bound via the C component and a B component derivatized with the C component cannot be obtained or obtained. However, the amount is not sufficient, and the strength of the molded product when processed into a molded product is less than expected, and the heat fluid processability during processing is also less than expected. As described above, this is because when the three components, component A, component B and component C, are heated and kneaded together in the presence of the radical generator, the modification of component A and the esterification reaction of component B occur simultaneously. In the case of the component A of the present invention, hydrogen radicals are easily abstracted by the radical generator and there is no methyl group on the component A that easily causes radicals. The modification by the component is suppressed, and accordingly, the esterification of the B component by the C component (maleroylation when the modifying agent is maleic anhydride) progresses more than that when the A component is polypropylene or polylactic acid having a methyl group, It is based on the result of the thermoplasticization of the B component.

【0027】ちなみに、文献(John,J., Tang, J., Ya
ng, Z., Bhattacharya, M: J, Polym, Sci., Part A, P
olym, Chem., 35(6), 1139-1148(1997))によると, ここ
でのA成分と同様メチル基を持たないポリエステルであ
るポリカプロラクトン(PCL)について無水マレイン
酸とジクミルパーオキシドと共に加熱混練するとき、P
CLへの無水マレイン酸のラジカル付加が確かに起こる
こと、及びそれがPCLのカルボキシル基に隣接した
(α位の)メチレンからの水素引き抜きと引き続いての
β−開裂とそれにより生ずるPCL末端鎖への無水マレ
イン酸付加及びその後の再結合により生ずることが示さ
れている。ここでのメチレン基からの水素引き抜きは、
メチル基からのそれに比べ明確により大きなエネルギー
を要し、相対的に起こり難いといえる。また、C成分の
量が30重量%を越える場合、より以上の機械的強度が
得られず、かえって脆くなる傾向がある。また、ラジカ
ル発生剤の量には特に制限はなく、A成分100重量部
に対して0.01〜2重量%である。
Incidentally, the literature (John, J., Tang, J., Ya
ng, Z., Bhattacharya, M: J, Polym, Sci., Part A, P
According to olym, Chem., 35 (6), 1139-1148 (1997)), polycaprolactone (PCL), which is a polyester having no methyl group similar to the component A, is used together with maleic anhydride and dicumyl peroxide. When kneading with heat, P
It is true that the radical addition of maleic anhydride to CL takes place, and that it leads to hydrogen abstraction from methylene (in the α-position) adjacent to the carboxyl group of PCL and subsequent β-cleavage to the resulting PCL terminal chain. Has been shown to occur by the addition of maleic anhydride and subsequent recombination. Hydrogen abstraction from the methylene group here is
Compared to that from the methyl group, it clearly requires more energy and is relatively unlikely to occur. Further, when the amount of the C component exceeds 30% by weight, further mechanical strength cannot be obtained and it tends to be rather brittle. The amount of the radical generator is not particularly limited, and is 0.01 to 2% by weight with respect to 100 parts by weight of the component A.

【0028】本発明の製造方法について、加熱混練する
方法は、従来公知の方法、例えば、ハンバリーミキサ
ー、ヘンシェルミキサーなどの混合機や、複数のロール
を備えたロールミル、ニ一ダー、各種押し出機(エクス
トルダー)を用い、A成分の融点以上の温度、好ましく
は120〜240℃、より好ましくは140〜200℃
の温度にて、5〜60分間、好ましくは10〜40分間
行う。B成分が焼け焦げるほどの高い温度は避けるべき
である。また、この際のニ一ダー等の回転数は、通常、
20〜200rpm、好ましくは30〜150rpmである。
なお、加熱、混練に際しては上記の成分を加える順序
は、特に制限されない。一般には、予め全ての成分をよ
く混合したのち加えるか、或いは、A成分が溶融された
状態のところへ、B成分及びC成分などが加えられるこ
とが好ましい。また、この加熱混練に際しては、系外か
ら水分や酸素(空気)が入らないように、不活性ガス雰
囲気下で行うことが好ましく、不活性ガスで置換しなが
ら、又は、不活性ガスでバブリングしながら行ってもよ
い。
In the manufacturing method of the present invention, the method of heating and kneading is a conventionally known method, for example, a mixer such as a Humberley mixer or a Henschel mixer, a roll mill equipped with a plurality of rolls, a kneader, and various extruders. Using an (extruder), a temperature equal to or higher than the melting point of the component A, preferably 120 to 240 ° C, more preferably 140 to 200 ° C.
At a temperature of 5 to 60 minutes, preferably 10 to 40 minutes. Temperatures high enough to burn the B component should be avoided. Also, the rotation speed of the kneader etc. at this time is usually
20 to 200 rpm, preferably 30 to 150 rpm.
The order of adding the above components during heating and kneading is not particularly limited. Generally, it is preferable to add all components in advance after mixing them well, or to add the components B and C to the molten state of the component A. Further, during this heating and kneading, it is preferable to carry out in an inert gas atmosphere so that moisture and oxygen (air) do not enter from the outside of the system, while substituting with an inert gas or bubbling with an inert gas. You can go while.

【0029】本発明のもう一つの製造方法は、ラジカル
発生剤の存在下、脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)
と不飽和カルボン酸又はその誘導体(C成分)を加熱反
応させて変性した脂肪族芳香族ポリエステル(D成分)
を得、次いで、該変性した脂肪族芳香族ポリエステル樹
脂(D成分)又はこれに脂肪族芳香族ポリエステル樹脂
(A成分)を加えたもの(E成分)とバイオマス充填剤
(B成分)を加熱混練する方法である(二段法)。
Another production method of the present invention is the aliphatic aromatic polyester (component A) in the presence of a radical generator.
And an unsaturated carboxylic acid or its derivative (component C) are heated and reacted to modify an aliphatic aromatic polyester (component D)
And then kneading the modified aliphatic aromatic polyester resin (component D) or a mixture of the aliphatic aromatic polyester resin (component A) (component E) and the biomass filler (component B) with heating. Method (two-step method).

【0030】この場合、A成分に対するC成分の量、ラ
ジカル発生剤の量は、上述の一段法と同程度である。A
成分とC成分を反応させる方法も上述の加熱混練方法と
同じ方法で行うことが出来る。又、A成分とC成分を溶
媒の存在下に反応させることもできる。この場合、A成
分を溶解する高沸点の溶媒を用いることが好ましい。反
応温度は120〜240℃、好ましくは140〜200
℃で、反応時間は加熱混練法の場合は、5〜60分間、
好ましくは10〜40分間であり、溶媒を用いる方法の
場合30分〜5時間である。後者の場合、反応終了後、
溶媒を蒸留したり、再沈等の公知の方法により除去して
D成分を得る。
In this case, the amount of the component C and the amount of the radical generator with respect to the amount of the component A are the same as in the one-step method described above. A
The method of reacting the component with the C component can be performed by the same method as the above-mentioned heating and kneading method. Further, the A component and the C component can be reacted in the presence of a solvent. In this case, it is preferable to use a solvent having a high boiling point that dissolves the component A. The reaction temperature is 120 to 240 ° C., preferably 140 to 200.
In the case of the heating and kneading method, the reaction time is 5 to 60 minutes,
It is preferably 10 to 40 minutes, and 30 minutes to 5 hours in the case of using a solvent. In the latter case, after the reaction,
The solvent is removed by a known method such as distillation or reprecipitation to obtain the D component.

【0031】得られたD成分はそのままB成分と加熱、
混練してもよいが、B成分とD成分の混合比を考慮し
て、必要に応じ、D成分を未変性のA成分により希釈し
た混合物(E成分)を用いてもよい。すなわち、A成分
を0〜95重量%含むD成分とA成分の混合物(E成
分)を用いてもよい。D成分又はE成分とB成分を加熱
混練する方法も又、上記一段法と同じ方法で行うことが
出来る。この場合、D成分又はE成分とB成分との割合
はD成分又はE成分2.5〜95重量%、好ましくは5
〜90重量%である。ここで、D成分又はE成分の割合
が95重量%を超えると、B成分の割合が少なくなりす
ぎ、B成分による補強効果が低下し、好ましくない。一
方、通常、D成分又はE成分の割合が2.5重量%未満
であると、B成分の割合が多くなりすぎて、強度に問題
のある成形物が得られたり、光沢などの外見上の長所が
損なわれた成形物が得られるので好ましくない。
The obtained D component is heated as it is with the B component,
Although kneading may be performed, a mixture (E component) obtained by diluting the D component with the unmodified A component may be used, if necessary, in consideration of the mixing ratio of the B component and the D component. That is, a mixture of the D component and the A component (E component) containing 0 to 95% by weight of the A component may be used. The method of heating and kneading the component D or E and the component B can also be performed by the same method as the one-step method. In this case, the ratio of the D component or E component to the B component is 2.5 to 95% by weight of the D component or E component, preferably 5
Is about 90% by weight. Here, if the ratio of the D component or the E component exceeds 95% by weight, the ratio of the B component becomes too small, and the reinforcing effect of the B component decreases, which is not preferable. On the other hand, when the ratio of the D component or the E component is less than 2.5% by weight, the ratio of the B component becomes too large, so that a molded product having a problem in strength can be obtained, and the appearance such as gloss is apparent. This is not preferable because a molded product having the advantages thereof can be obtained.

【0032】本発明の複合樹脂組成物の製造方法及び後
述する各種成形方法において、必要に応じて適宜、滑
剤、酸化防止剤、着色剤、帯電防止剤、可塑剤等の各種
添加剤を加えることができる。この様にして得られた複
合樹脂組成物は成形加工時の機械的強度、熱流動加工性
に優れ、しかも生分解性を備え、平滑性、光沢性、風合
い等に優れた成型品を与える。
In the method for producing the composite resin composition of the present invention and various molding methods described later, various additives such as a lubricant, an antioxidant, a colorant, an antistatic agent and a plasticizer are appropriately added if necessary. You can The composite resin composition thus obtained is excellent in mechanical strength during molding and heat fluid processability, has biodegradability, and gives a molded article excellent in smoothness, gloss, and texture.

【0033】本発明の複合樹脂組成物は、脂肪族芳香族
ポリエステル樹脂(A成分)の少なくとも一部と、バイ
オマス充填剤(B成分)の少なくとも一部が、不飽和カ
ルボン酸又はその誘導体(C成分)を介して共有結合し
たもの、及びバイオマス充填剤(B成分)の少なくとも
一部が不飽和カルボン酸又はその誘導体(C成分)と有
意量エステル結合して可塑化されたものとなるが、それ
らの存在が、上記種々の特性をもたらし、特に、本発明
の複合樹脂組成物を成形物に加工した場合の、引張強度
の増強や熱流動加工性の改善に寄与する。
In the composite resin composition of the present invention, at least a part of the aliphatic aromatic polyester resin (component A) and at least a part of the biomass filler (component B) are unsaturated carboxylic acid or its derivative (C). Component), and at least a part of the biomass filler (B component) is plasticized by a significant amount of ester bond with the unsaturated carboxylic acid or its derivative (C component). The presence of them contributes to the above-mentioned various properties, and particularly contributes to enhancement of tensile strength and improvement of heat fluid processability when the composite resin composition of the present invention is processed into a molded product.

【0034】本発明の複合樹脂組成物は、加圧成形、フ
イルム成形、真空成形、押出成形、射出成形等の手段に
より、適宜、所望の形状に成形して各種成形品を製造す
ることが出来る。従って、本発明に係る複合樹脂組成物
の産業上の利用性は、極めて高い。すなわち、本発明に
よれば、各種特性に優れ、製品の使用を終えた後の最終
的廃棄処理過程をも考慮に入れた場合、埋め立て時に
は、分解して環境に残存せず、焼却時には、有害物質を
環境に排出しない、成形加工品、人工木材、フイルム、
シート、発泡体、トレイ、容器等を提供することが出来
る。
The composite resin composition of the present invention can be appropriately molded into desired shapes by various means such as pressure molding, film molding, vacuum molding, extrusion molding and injection molding to produce various molded products. . Therefore, the industrial applicability of the composite resin composition according to the present invention is extremely high. That is, according to the present invention, when various properties are excellent and the final disposal process after the end of use of the product is taken into consideration, it does not decompose and does not remain in the environment at the time of landfill, and it is harmful when incinerated. Molded products, artificial wood, films, which do not release substances into the environment
Sheets, foams, trays, containers, etc. can be provided.

【0035】本発明に係る複合樹脂組成物は、各種のフ
イルム、シート材料、ディスポーザブル成形加工品(例
えば、容器、パイプ、角材、棒材、人工木材、トレイ、
コンクリートパネル、発泡体等)、家具、建材、自動車
内装材、自動車外装材、家電製品のハウジング、土木建
築資材、農業・酪農業・水産業用資材、リクリエーショ
ン用資材、スポーツ用資材などの素材として有効に用い
ることが出来る。このように、これまで利用付加価値の
低かったバイオマス材料を高度利用できるのみならず、
強度特性に優れ、しかも、高い成形加工性と生分解性を
備えた複合樹脂組成物を、工業的に容易かつ、相対的に
安価に提供することができる。
The composite resin composition according to the present invention is used in various films, sheet materials, and disposable molded products (for example, containers, pipes, squares, bars, artificial wood, trays,
Materials such as concrete panels, foam, etc.), furniture, building materials, automobile interior materials, automobile exterior materials, housings for home appliances, civil engineering and construction materials, agricultural / dairy agriculture / fishery materials, recreation materials, sports materials, etc. Can be effectively used as. In this way, not only is it possible to make advanced use of biomass materials that have been low in added value until now,
A composite resin composition having excellent strength properties and high moldability and biodegradability can be provided industrially easily and at a relatively low cost.

【0036】[0036]

【実施例】以下に本発明における実施例を記載する。こ
の実施例で用いられた物性値測定法は、以下のとおりで
ある。 1)引張強度(破断)、引張破断伸度、引張弾性率(ヤ
ング率)…JISK−6732に準拠、(株)島津製作
所製オートグラフで測定。 2)溶融粘度、溶融温度…(株)島津製作所製フローテ
スターCFF−Cにより測定。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. The methods for measuring physical properties used in this example are as follows. 1) Tensile strength (breaking), tensile breaking elongation, tensile elastic modulus (Young's modulus) ... Measured by an autograph manufactured by Shimadzu Corporation according to JISK-6732. 2) Melt viscosity, melting temperature ... Measured with a flow tester CFF-C manufactured by Shimadzu Corporation.

【0037】製造例1 脂肪族芳香族ポリエステル(1,4-ブタンジオールと
ジカルボン酸(アジピン酸及びテレフタル酸)を組み合
わせたコポリエステル;Eastman Chemical 社(米)製
Eastar Bio GPコポリエステル)23g、無水マレイ
ン酸 2.3g及びジクミルパーオキサイド 0.08g
をビーカーに秤取り、よく混ぜ合わせた後、160℃に
調温され、30rpmで撹枠ブレードが互いに逆方向に回
転している東洋精機(株)製ラボ・ブラストミルの 3
0ml 容混練ダイ中に素早く全量を投入した。投入後、
直ちに、撹枠ブレード回転数を 70rpm に上げ、16
0℃で15分間混練反応した。反応終了後、直ちに、内容
物を取り出し、冷却した。充分冷却後、一度薄膜シート
状に熱圧成形した上で、細片化し、以後の実験に、無水
マレイン酸変性脂肪族芳香族コポリエステル(MEB−
1)として供試した。得られたMEB−1の一部を取
り、クロロホルムに溶解、大過剰のn-ペンタン中に投
入沈殿させるという操作、及び、その後の濾集、乾燥に
より精製した上で、赤外吸収分光分析(FTIR)及び
核磁気共鳴分析(NMR)行い、脂肪族芳香族コポリェ
ステル樹脂への無水マレイン酸の付加を確認した。得ら
れた混練物(MEB−1)を180℃で0.5分間かけ
て加圧変形して、0.4mmの厚みのフイルムを調製し
た。このフイルムより、80mm×5mmの短冊形試片を切
り出し、力学特性と熱流動特性の評価を行ったところ、
引張り強度19.2MPa、ヤング率33.6MPa、破断伸
長率987.6%、180℃、50kgf/cm2荷重下での
溶融粘度2180 poise、熱流動温度123.1℃であ
った。なお、未処理脂肪族芳香族コポリエステル樹脂
(コントロール)の引張り強度は20.8MPa、ヤング
率34.6MPa、破断伸長率1154.4%、180
℃、50kgf/cm2荷重下での溶融粘度 2205 pois
e、熱流動温度124.5℃であった。
Production Example 1 Aliphatic Aromatic Polyester (Copolyester Combining 1,4-Butanediol and Dicarboxylic Acid (Adipic Acid and Terephthalic Acid); Eastman Chemical Company (US))
Eastar Bio GP copolyester) 23 g, maleic anhydride 2.3 g and dicumyl peroxide 0.08 g
Are weighed in a beaker and mixed well, then the temperature is adjusted to 160 ° C, and the stirrer blades rotate in opposite directions at 30 rpm. Toyo Seiki Co., Ltd. Lab Blast Mill 3
The entire amount was quickly charged into a 0 ml kneading die. After input,
Immediately, increase the rotating speed of the stirrer blade to 70 rpm, and
Kneading reaction was carried out at 0 ° C. for 15 minutes. Immediately after completion of the reaction, the contents were taken out and cooled. After being sufficiently cooled, it was once hot-press molded into a thin-film sheet and then made into pieces. In subsequent experiments, maleic anhydride-modified aliphatic aromatic copolyester (MEB-
It was tested as 1). After taking a part of the obtained MEB-1 and dissolving it in chloroform and adding and precipitating it in a large excess of n-pentane, and then purifying by filtration and drying, infrared absorption spectroscopy ( FTIR) and nuclear magnetic resonance analysis (NMR) were performed to confirm the addition of maleic anhydride to the aliphatic aromatic copolyester resin. The obtained kneaded material (MEB-1) was deformed under pressure at 180 ° C. for 0.5 minutes to prepare a film having a thickness of 0.4 mm. 80 mm x 5 mm strip specimens were cut out from this film and evaluated for mechanical properties and thermal fluid properties.
The tensile strength was 19.2 MPa, the Young's modulus was 33.6 MPa, the elongation at break was 987.6%, the temperature was 180 ° C., the melt viscosity under a load of 50 kgf / cm 2 was 2180 poise, and the heat flow temperature was 123.1 ° C. The untreated aliphatic aromatic copolyester resin (control) had a tensile strength of 20.8 MPa, a Young's modulus of 34.6 MPa, and a breaking elongation of 1154.4%, 180.
Melt viscosity under load of 50 kgf / cm 2 at ℃ 2205 pois
e, the heat flow temperature was 124.5 ° C.

【0038】比較例1 脂肪族芳香族ポリエステル(1,4-ブタンジオールと
ジカルボン酸(アジピン酸及びテレフタル酸)を組み合
わせたコポリエステル;Eastman Chemical社(米)製 E
astar Bio GPコポリエステル)とセルロース繊維粉
(日本製紙(株)製KCF(ケー・シ・フロック)W−
100)とを、各13.0gずつビーカーに秤取り、ス
パーテルでよく混ぜ合わせた後、180℃に調温され、
撹枠ブレードが30rpm の回転数で互いに逆方向に回転
しているラボプラストミル(東洋精機(株)製)中に5
分間をかけて投入し、引き続き、回転数を70rpmに上
げて15分問混練を行った。次いで、得られた混練物
を、180℃で0.5分間をかけて加圧成形して0.4
mm厚のフイルムを調製した。このフイルムより、80mm
×5mmの短冊形試験片を切り出し、力学特性(引張り強
度特性)及び熱流動特性の評価を行った。結果は次の通
りであった。すなわち、引張強度14.1MPa、引張り
弾性率452.2MPa、破断伸長率13.8%、180
℃、50kgf/cm2荷重下での溶融粘度4731 poise、
熱流動温度125.7℃であった。
Comparative Example 1 Aliphatic Aromatic Polyester (Copolyester Combining 1,4-Butanediol and Dicarboxylic Acid (Adipic Acid and Terephthalic Acid); Eastman Chemical Company (US) E
astar Bio GP copolyester) and cellulose fiber powder (KCF (Kishi Flock) W-made by Nippon Paper Industries Co., Ltd.)
100) and 13.0 g each were weighed in a beaker, mixed well with a spatula, and then adjusted to 180 ° C.,
5 in a Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) in which the stirrer blades rotate in opposite directions at a rotation speed of 30 rpm.
The mixture was added over a period of time, and subsequently the number of revolutions was increased to 70 rpm and kneading was performed for 15 minutes. Then, the obtained kneaded product is subjected to pressure molding at 180 ° C. for 0.5 minutes to obtain 0.4.
A mm-thick film was prepared. 80mm from this film
A × 5 mm strip-shaped test piece was cut out and evaluated for its mechanical properties (tensile strength properties) and heat flow properties. The results were as follows. That is, tensile strength 14.1 MPa, tensile elastic modulus 452.2 MPa, elongation at break 13.8%, 180
℃, melt viscosity 4731 poise under 50kgf / cm 2 load,
The heat flow temperature was 125.7 ° C.

【0039】実施例1 脂肪族芳香族ポリエステル(1,4-ブタンジオールとジ
カルボン酸(アジピン酸及びテレフタル酸)を組み合わ
せた Eastman Chemical社(米)製 Eastar BioGPコポ
リエステル)11.7g、製造例1で調製した無水マレ
イン酸変性脂肪族芳香族コポリエステル(MEB-1)
1.3g、及びセルロース繊維粉(日本製紙(株)製K
CFW−100)13gをビーカーに秤取り、スパーテ
ルでよく混ぜ合わせた後、180℃に調温され、撹枠ブ
レードが30rpmの回転数で互いに逆方向に回転してい
るラボプラストミル(東洋精機(株)製)中に5分間を
かけて投入し、引き続き、回転数を70rpmに上げて1
5分間混練を行った。
Example 1 11.7 g of an aliphatic aromatic polyester (Eastar BioGP copolyester manufactured by Eastman Chemical Company (US) in which 1,4-butanediol and dicarboxylic acids (adipic acid and terephthalic acid) were combined), Production Example 1 Maleic anhydride-modified aliphatic aromatic copolyester prepared in (MEB-1)
1.3 g and cellulose fiber powder (K, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.)
CFW-100) (13 g) was weighed in a beaker, mixed well with a spatula, and then temperature-controlled at 180 ° C., and a stirring frame blade was rotated in opposite directions at a rotation speed of 30 rpm. Labo Plastomill (Toyo Seiki ( Co., Ltd.) for 5 minutes, and then the rotation speed is increased to 70 rpm to 1
Kneading was performed for 5 minutes.

【0040】次いで得られた混練物を、180℃で0.
5分をかけて加圧成形して、0.4mm厚のフイルムを調
製した。このフイルムより80mm×5mmの短冊形試験片
を切り出し、力学特性(引張強度特性)及び熱流動特性
の評価を行った。結果は、引張強度16.0MPa、引張
弾性率237.8MPa、破断伸長率26.5%、180
℃、50kgf/cm2荷重下での溶融粘度3565 poise、
熱流動温度124.8℃であった。これらの結果を比較
例1のコポリエステルとセルロ一ス繊維粉を変性コポリ
エテルの添加なしに直接混練複合化したものの対応する
値と比べると、引張弾性率が小さくなっていることが最
も目を引く。無水マレイン酸変性コポリエステルは製造
例1に示したように作られ、精製はせずにそのまま用い
ているものであるが、未反応の無水マレイン酸残存物が
有意量残存していることが知られている。低分子量可塑
剤として働く区分の存在、及び本実施例の混練時にセル
ロ一ス充填剤をエステル化してその表面相であるにせよ
可塑化する効果が考えられ複合体のエラストマー性を高
めているものといえる。結果的に破断伸長率は比較例1
で13.8%であったものが、26.5%とほぼ倍増し
ている。溶融粘度も低下している。それにも拘わらず引
張強度が比較例1で14.1MPaであったものが、1
6.0MPaと増大しているが、無水マレイン酸変性コポ
リエステルが、セルロース充填剤表面水酸基サイトと化
学結合し、前者の後者へのグラフト重合(変性)による
それら界面での接着性の増大に基づく複合体強度増強作
用が認められたということになる。これらの議論を裏ず
けるため、次の実施例2の実験、更には、実施例4の実
験を行った。
Then, the kneaded material thus obtained was dried at 180.degree.
The film was pressure molded for 5 minutes to prepare a film having a thickness of 0.4 mm. 80 mm × 5 mm strip-shaped test pieces were cut out from this film and evaluated for mechanical properties (tensile strength properties) and heat flow properties. The results are as follows: tensile strength 16.0 MPa, tensile elastic modulus 237.8 MPa, elongation at break 26.5%, 180
℃, melt viscosity under load of 50kgf / cm 2 3565 poise,
The heat flow temperature was 124.8 ° C. Comparing these results with the corresponding values of the copolyester and cellulose fiber powder of Comparative Example 1 directly kneaded and complexed without addition of the modified copolyether, the most noticeable result is that the tensile elastic modulus is small. . The maleic anhydride-modified copolyester was produced as shown in Production Example 1 and used as it was without purification, but it was known that a significant amount of unreacted maleic anhydride residue remained. Has been. The presence of a section acting as a low molecular weight plasticizer, and the effect of esterifying the cellulose filler at the time of kneading in this example to plasticize it even if it is its surface phase is considered to enhance the elastomeric property of the composite. Can be said. As a result, the elongation at break is in Comparative Example 1
, Which was 13.8%, doubled to 26.5%. The melt viscosity is also decreasing. Nevertheless, the tensile strength of Comparative Example 1 was 14.1 MPa, but
Based on the increase of 6.0 MPa, the maleic anhydride-modified copolyester is chemically bonded to the hydroxyl group on the surface of the cellulose filler, and the adhesiveness at their interface is increased by the graft polymerization (modification) of the former to the latter. This means that the composite strength enhancing action was recognized. In order to substantiate these arguments, the following experiment of Example 2 and further experiment of Example 4 were performed.

【0041】実施例2 脂肪族芳香族ポリエステル( Eastar Bio GPコポリェス
テル)とその無水マレイン酸変性物を、それぞれ、1
0.4g及び2.6gとする以外は実施例1と同様に複
合樹脂組成物を調製し、物性を測定した。その結果引張
強度は18.2MPa、引張弾性率211.2MPa、破断伸
長率30.8%、180℃、50kgf/cm2荷重下での溶
融粘度3107.0 poise、熱流動温度123.8℃とい
う値が得られているが、前出の議論、考察にそったもの
となっている。
Example 2 Aliphatic aromatic polyester (Eastar Bio GP Copolyester) and its maleic anhydride-modified product were each added to 1
A composite resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amounts were 0.4 g and 2.6 g, and the physical properties were measured. As a result, the tensile strength was 18.2 MPa, the tensile elastic modulus was 211.2 MPa, the elongation at break was 30.8%, 180 ° C., the melt viscosity under load of 50 kgf / cm 2 was 3107.0 poise, and the heat flow temperature was 123.8 ° C. Although the value is obtained, it is in accordance with the above discussion and consideration.

【0042】実施例3 充填剤として、セルロース繊維粉の変わりにコーンデン
プンを用いる以外は実施例1と同様に複合樹脂組成物を
調製し、物性を測定した。その結果、引張強度15.3
MPa、引張弾性率203.6MPa、破断伸長率20.4
%、180℃、50kgf/cm2荷重下での溶融粘度262
1.0 poise、熱流動温度123.7℃の特性値が得ら
れた。
Example 3 A composite resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that corn starch was used as the filler instead of the cellulose fiber powder, and the physical properties were measured. As a result, the tensile strength was 15.3.
MPa, tensile elastic modulus 203.6 MPa, elongation at break 20.4
%, 180 ° C, melt viscosity 262 under load of 50 kgf / cm 2
Characteristic values of 1.0 poise and a heat flow temperature of 123.7 ° C. were obtained.

【0043】実施例4 脂肪族芳香族ポリエステル(1,4-ブタンジオールとジ
カルボン酸(アジピン酸及びテレフタル酸)を組み合わ
せたコポリエステル;Eastman Chemical社(米)製 Eas
tar Bio GPコポリエステル)13.0g、セルロース
繊維粉(日本製紙(株)製KCFW-100)13.0g、
無水マレイン酸1.3g及びジクミルパーオキシド0.
2gをビーカーに秤り取り、スパーテルでよく混ぜ合わ
せた後、180℃に調温され、撹絆ブレードが30rpm
の回転数で互いに逆方向に回転しているラボプラストミ
ル(東洋精機(株)製)中に5分間をかけて投入し、引
き続き回転数を70rpmに上げて15分間混練を行っ
た。次いで得られた混練物を180℃で0.5分かけて
加圧成形して、0.4mm厚のフイルムを調製した。この
フイルムより80mm×5mmの短冊形試験片を切り出し、
力学特性(引張強度特性)及び熱流動特性の評価を行っ
た。結果は、引張強度20.4MPa、引張弾性率14
8.5MPa、破断伸長率37.6%、180℃、50kgf
/cm2荷重下での溶融粘度2962.5 poise、熱流動
温度124.0℃であった。この結果も、一段法の場
合、無水マレイン酸による脂肪族、芳香族ポリエステル
の変性物の働きによる充填剤とマトリックス樹脂界面の
接着性増強、それに基づく強度の増大がより大きく認め
られると共に、無水マレイン酸によるセルロ一ス繊維粉
のエステル化(マレロイル化)とそれによる複合体の熱
可塑、成型加工性のより大きな増大の効果がはっきり認
められる。これまでのポリプロピレンやポリ乳酸をマト
リックス樹脂とし、セルロース或いはリグノセルロース
を充填剤とする同様な検討結果と比べて、特に複合体の
可塑化とそれに基づく成形加工性の増大がよりはっきり
と、有意なものとして認められたという結果になってい
る。
Example 4 Aliphatic Aromatic Polyester (Copolyester Combining 1,4-Butanediol and Dicarboxylic Acid (Adipic Acid and Terephthalic Acid); Eastman Chemical Company (USA) Eas
tar Bio GP copolyester) 13.0 g, cellulose fiber powder (Nippon Paper Industries KCFW-100) 13.0 g,
1.3 g of maleic anhydride and dicumyl peroxide.
Weigh 2g into a beaker, mix well with a spatula, and then adjust the temperature to 180 ° C with a stirring blade of 30 rpm.
The mixture was placed in a Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) rotating in opposite directions at a rotation speed of 5 minutes for 5 minutes, and then the rotation speed was increased to 70 rpm for 15 minutes of kneading. Then, the obtained kneaded product was pressure-molded at 180 ° C. for 0.5 minutes to prepare a film having a thickness of 0.4 mm. Cut a 80mm x 5mm strip test piece from this film,
The mechanical properties (tensile strength properties) and the heat flow properties were evaluated. The result is a tensile strength of 20.4 MPa and a tensile modulus of 14
8.5MPa, elongation at break 37.6%, 180 ℃, 50kgf
The melt viscosity under a load of / cm 2 was 2962.5 poise, and the heat flow temperature was 124.0 ° C. This result also shows that in the case of the one-step method, the adhesiveness between the filler and the matrix resin interface by the action of the modified product of the aliphatic or aromatic polyester by maleic anhydride is enhanced, and the increase in the strength based on it is further recognized. The effect of esterification (maleroylation) of cellulose fiber powder with acid and the greater increase in thermoplasticity and molding processability of the composite due to it is clearly recognized. Compared to the similar study results using polypropylene or polylactic acid as the matrix resin and cellulose or lignocellulose as the filler, the plasticization of the composite and the increase in the molding processability based on it are more distinct and significant. The result has been recognized as a thing.

【0044】以上の結果より、脂肪族芳香族コポリエス
テル(A成分)、セルロース繊維粉などバイオマス充填
剤(B成分)、無水マレイン酸(C成分)をラジカル開
始剤の存在下に加熱、混練することにより、特に強度特
性にすぐれた、成形加工性の良い複合樹脂組成物を得う
ることが知られた。その複合材料中では、まず、無水マ
レイン酸変性コポリエステルが、反応性相容化剤として
機能していることが指摘された。すなわち、無水マレイ
ン酸変性コポリエステル中のマレロイル基と、バイオマ
ス充填剤表面の水素基とが180℃で20分間混練する
うちに反応し、エステル結合により、バイオマス充填剤
表面にマレイン酸を介してコポリエステルがグラフトさ
れ最終成形物中でのバイオマス充填剤とマトリックス樹
脂コポリエステルとの界面の接着性を高める結果となっ
ている。他方、無水マレイン酸(C成分)は同時にバイ
オマス充填剤成分(B成分)をエステル化することも出
来、その熱可塑性を大きくし最終生成物のエラストマー
性を高めている。これが破断伸長率を大きくし、弾性率
を低下させ、溶融粘度を低下させることにつながってい
る。
From the above results, an aliphatic aromatic copolyester (component A), a biomass filler such as cellulose fiber powder (component B), and maleic anhydride (component C) are heated and kneaded in the presence of a radical initiator. It was thus known that a composite resin composition having particularly excellent strength characteristics and good moldability could be obtained. In the composite material, it was first pointed out that the maleic anhydride-modified copolyester functions as a reactive compatibilizer. That is, the maleroyl group in the maleic anhydride-modified copolyester and the hydrogen group on the surface of the biomass filler react while kneading at 180 ° C. for 20 minutes, and the ester bond causes the maleic acid to coexist on the surface of the biomass filler via maleic acid. The polyester is grafted resulting in increased adhesion at the interface between the biomass filler and the matrix resin copolyester in the final molding. On the other hand, maleic anhydride (component C) can simultaneously esterify the biomass filler component (component B), increasing its thermoplasticity and enhancing the elastomeric properties of the final product. This leads to an increase in elongation at break, a decrease in elastic modulus, and a decrease in melt viscosity.

【0045】本発明ではっきりと見出されたことは、A
成分が Eastar Bioタイプのコポリエステルの場合、後
者のバイオマス充填剤のエステル化が、PPやポリ乳酸
をA成分とする場合に比べて、はっきりと大きく進行す
るということであり、それがA成分からの水素ラジカル
の引き抜きがPPやポリ乳酸での場合に比べて、ここで
のコポリエステルの場合はより困難となり、それらへの
無水マレイン酸付加が抑制されるためであるとされた。
すなわち、前者はメチル基を持ち、それからの水素引抜
きが問題になるのに対し、後者のコポリエステルの場合
はメチレン基からの水素引き抜きを必要とすることとな
り、より大きなエネルギーを要し、同一条件ではその生
起が抑制されるためであるとされた。
What has been clearly found in the present invention is that
When the component is copolyester of Eastar Bio type, the esterification of the latter biomass filler progresses significantly more than when using PP or polylactic acid as the A component. It was considered that the hydrogen radical abstraction was more difficult in the case of the copolyester here than in the case of PP or polylactic acid, and the addition of maleic anhydride to them was suppressed.
That is, the former has a methyl group, and hydrogen abstraction from it becomes a problem, whereas the latter copolyester requires hydrogen abstraction from a methylene group, which requires more energy and requires the same conditions. Then, the occurrence was suppressed.

【0046】[0046]

【発明の効果】上記の如く本発明によれば、土中に廃棄
処分したときに実効のある速度で着実に分解して環境に
残存せず、焼却時にはダイオキシン等の有害物質を環境
に排出せず、燃焼発熱量も十分に低減された、生分解性
樹脂とバイオマス材料からなる樹脂組成物であって、成
形加工性および機械特性に優れ、殊にマトリックス樹脂
がポリ乳酸である場合の従来弊害を解消した脂肪族芳香
族ポリエステル系複合材を低コストで得ることが出来る
に至ったのである。
As described above, according to the present invention, when it is disposed of in the soil, it is steadily decomposed at an effective rate and does not remain in the environment, and when incinerated, harmful substances such as dioxins are discharged to the environment. , A resin composition consisting of a biodegradable resin and a biomass material with a sufficiently reduced combustion calorific value, which is excellent in moldability and mechanical properties, and is particularly harmful when the matrix resin is polylactic acid. Thus, it has become possible to obtain an aliphatic-aromatic polyester-based composite material that solves the above problem at low cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 502040052 株式会社ジーザックトレーディング 東京都渋谷区代々木2丁目21番10号 (72)発明者 白石 信夫 京都市左京区下鴨狗子田町13−3 Fターム(参考) 4F071 AA09 AA44 AA73 AC09 AF15 AF20 AF21 AH01 AH03 AH04 AH05 AH11 AH12 BA01 BB03 BB05 BB06 BC01 BC04 BC06 4J026 AA02 AA03 AA04 AB07 AC18 BA24 BA25 BA33 BA35 BB01 DB07 DB15 DB32 GA07 GA08 4J029 AA03 AB04 AB07 AE01 AE03 BA05 CA06 CB06A GA12 GA13 GA15 GA16 GA17 GA41 GA42 GA43 KD02 KH01 LA20   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (71) Applicant 502040052             Jesack Trading Co., Ltd.             2-21-10 Yoyogi, Shibuya-ku, Tokyo (72) Inventor Nobuo Shiraishi             13-3 Shimogamogucho Tamachi, Sakyo-ku, Kyoto F-term (reference) 4F071 AA09 AA44 AA73 AC09 AF15                       AF20 AF21 AH01 AH03 AH04                       AH05 AH11 AH12 BA01 BB03                       BB05 BB06 BC01 BC04 BC06                 4J026 AA02 AA03 AA04 AB07 AC18                       BA24 BA25 BA33 BA35 BB01                       DB07 DB15 DB32 GA07 GA08                 4J029 AA03 AB04 AB07 AE01 AE03                       BA05 CA06 CB06A GA12                       GA13 GA15 GA16 GA17 GA41                       GA42 GA43 KD02 KH01 LA20

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1,4-ブタンジオールとジカルボン酸
(アジピン酸及びテレフタル酸)とを組合せて合成され
た脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)5〜95重量%
と、セルロース、リグノセルロース及びデンプンからな
る群から選ばれた少なくとも一種のバイオマス材料(B
成分)95〜5重量%(ただしA成分とB成分との合計
量は100重量部)、及びA成分とB成分の合計量10
0重量部に対して0.2〜30重量%の不飽和カルボン
酸またはその誘導体(C成分)との三者混合物をラジカ
ル発生剤(A成分とB成分の合計量100重量部に対し
て0.01〜2重量%)の存在下において、加熱、混練
することから成る複合樹脂組成物の製造方法。
1. An aliphatic aromatic polyester (component A) synthesized by combining 1,4-butanediol and a dicarboxylic acid (adipic acid and terephthalic acid) in an amount of 5 to 95% by weight.
And at least one biomass material selected from the group consisting of cellulose, lignocellulose and starch (B
Component) 95 to 5% by weight (however, the total amount of the A component and the B component is 100 parts by weight), and the total amount of the A component and the B component is 10
A ternary mixture of 0.2 to 30% by weight of an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof (component C) with respect to 0 parts by weight is used as a radical generator (0 with respect to 100 parts by weight of the total amount of the components A and B). 0.01 to 2% by weight) in the presence of heat and kneading.
【請求項2】 1,4-ブタンジオールとジカルボン酸
(アジピン酸及びテレフタル酸)とを組み合わせて合成
して得られた脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)10
0重量部と不飽和カルボン酸またはその誘導体(C成
分)0.2〜50重量%とを、ラジカル発生剤の存在下
に加熱反応させて変性脂肪族芳香族ポリエステル(D成
分)を得、次いでA成分0〜95重量%を含むD成分と
の混合物(E成分)を5〜95重量%と、セルロース、
リグノセルロース及びデンプンから成る群から選ばれた
少なくとも一種のバイオマス材料(B成分)95〜5重
量%(ただし、E成分とB成分の合計量は100重量
部)との混合物を加熱、混練することから成る複合樹脂
組成物の製造方法。
2. An aliphatic aromatic polyester (component A) 10 obtained by synthesizing a combination of 1,4-butanediol and a dicarboxylic acid (adipic acid and terephthalic acid).
0 part by weight and 0.2 to 50% by weight of an unsaturated carboxylic acid or its derivative (component C) are heated and reacted in the presence of a radical generator to obtain a modified aliphatic aromatic polyester (component D), 5 to 95 wt% of a mixture (E component) with D component containing 0 to 95 wt% of A component, cellulose,
Heating and kneading a mixture of 95 to 5% by weight of at least one biomass material (B component) selected from the group consisting of lignocellulose and starch (however, the total amount of E component and B component is 100 parts by weight). A method for producing a composite resin composition comprising:
【請求項3】 不飽和カルボン酸またはその誘導体(C
成分)がマレイン酸またはマレイン酸無水物(無水マレ
イン酸)である請求項1又は2記載の複合樹脂組成物の
製造方法。
3. An unsaturated carboxylic acid or its derivative (C
The method for producing a composite resin composition according to claim 1 or 2, wherein the component) is maleic acid or maleic anhydride (maleic anhydride).
【請求項4】 1,4-ブタンジオールとジカルボン酸
(アジピン酸及びテレフタル酸)を組み合わせて合成し
た脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)5−95重量%
と、セルロース、リグノセルロース及ぴデンプンから成
る群から選ばれた少なくとも一種のバイオマス材料(B
成分)95〜5重量%(ただしA成分とB成分の合計量
は100重量部)の混合物、及びA成分とB成分の合計
量100重量部に対して0.2〜30重量%の不飽和カ
ルボン酸又はその誘導体(C成分)との三者をラジカル
発生剤の存在下に加熱混練することにより調製される複
合樹脂組成物であって、A成分の少なくとも一部とB成
分の少なくとも一部がC成分を介して共有結合した物質
及びC成分により少なくとも部分的に誘導体化されたB
成分を含む複合樹脂組成物。
4. An aliphatic aromatic polyester (component A) synthesized by combining 1,4-butanediol and a dicarboxylic acid (adipic acid and terephthalic acid) 5-95% by weight
And at least one biomass material selected from the group consisting of cellulose, lignocellulose and starch (B
Component) A mixture of 95 to 5% by weight (however, the total amount of A component and B component is 100 parts by weight), and 0.2 to 30% by weight of unsaturation per 100 parts by weight of the total amount of A component and B component. A composite resin composition prepared by heating and kneading a carboxylic acid or a derivative thereof (component C) in the presence of a radical generator, the composite resin composition comprising at least part of component A and at least part of component B. A substance covalently bound via the C component and B at least partially derivatized with the C component
A composite resin composition containing components.
【請求項5】 1,4-ブタンジオールとジカルボン酸
(アジピン酸及びテレフタル酸)を組み合わせて合成し
て得られた脂肪族芳香族ポリエステル(A成分)100
%重量部と不飽和カルボン酸又はその誘導体(C成分)
0.2〜50重量%とを、ラジカル発生剤共存下に加熱
反応させて変性脂肪族芳香族ポリエステル(D成分)を
得、ついでA成分0〜95重量%を含むD成分との混合
物(E成分)を5〜95重量%と、セルロース、リグノ
セルロ一ス及びデンプンから選ばれた少なくとも一種の
バイオマス成分(B成分)95〜5重量%(ただしE成
分とB成分の合計量は100重量部)との混合物を加熱
混練することにより得られる複合樹脂組成物であって、
A成分の少なくとも一部とB成分の少なくとも一部が、
C成分を介して共有結合した物質及び反応組成条件によ
ってはC成分とB成分の少なくとも一部が共有結合した
物質を有意量含む、複合樹脂組成物。
5. An aliphatic aromatic polyester (component A) 100 obtained by combining 1,4-butanediol and dicarboxylic acid (adipic acid and terephthalic acid) in combination.
% By weight and unsaturated carboxylic acid or its derivative (component C)
0.2 to 50% by weight is heated and reacted in the presence of a radical generator to obtain a modified aliphatic aromatic polyester (D component), and then a mixture with a D component containing 0 to 95% by weight of the A component (E Component) 5 to 95% by weight and at least one biomass component (B component) selected from cellulose, lignocellulosic and starch 95 to 5% by weight (however, the total amount of E component and B component is 100 parts by weight). A composite resin composition obtained by heating and kneading a mixture of
At least a part of the A component and at least a part of the B component,
A composite resin composition comprising a substance covalently bound via a component C and a significant amount of a substance covalently bound to at least part of the component C and the component B depending on reaction composition conditions.
【請求項6】 不飽和カルボン酸又はその誘導体(C成
分)がマレイン酸無水物である請求項4又は5記載の複
合樹脂組成物。
6. The composite resin composition according to claim 4, wherein the unsaturated carboxylic acid or its derivative (component C) is maleic anhydride.
【請求項7】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物か
らなる成形加工品。
7. A molded product made of the composite resin composition according to claim 4.
【請求項8】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物を
射出成形してなる成形品。
8. A molded article obtained by injection molding the composite resin composition according to claim 4 or 5.
【請求項9】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物を
加熱押出し成形してなる成形品。
9. A molded product obtained by subjecting the composite resin composition according to claim 4 or 5 to heat extrusion molding.
【請求項10】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなる人工木材。
10. An artificial wood comprising the composite resin composition according to claim 4.
【請求項11】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなる板材。
11. A plate material comprising the composite resin composition according to claim 4.
【請求項12】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなる柱材。
12. A pillar material comprising the composite resin composition according to claim 4.
【請求項13】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなるフイルム。
13. A film comprising the composite resin composition according to claim 4.
【請求項14】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなるシート。
14. A sheet made of the composite resin composition according to claim 4 or 5.
【請求項15】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなる発泡体。
15. A foam comprising the composite resin composition according to claim 4.
【請求項16】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなる断熱材。
16. A heat insulating material comprising the composite resin composition according to claim 4 or 5.
【請求項17】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなる容器。
17. A container made of the composite resin composition according to claim 4 or 5.
【請求項18】 請求項4又は5記載の複合樹脂組成物
からなるトレイ。
18. A tray comprising the composite resin composition according to claim 4.
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