JP2005220171A

JP2005220171A - 乳酸系ポリマー組成物

Info

Publication number: JP2005220171A
Application number: JP2004027018A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Takehara; 明宣竹原; Takashi Arai; 隆荒井; Toshihide Nakanishi; 利秀中西; Takayuki Watanabe; 孝行渡辺; Masahiro Sugi; 正浩杉
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】成形性に優れ、耐熱性と耐衝撃性を両立する乳酸系ポリマー組成物を提供する。
【解決手段】乳酸系ポリマー組成物を金型内で結晶化しながら成形する場合における成形不良（成形品の離型不良や取り出し時の変形）を防ぐ為に繊維状（針状）フィラーを添加し、更に耐衝撃性を向上させる為に衝撃改良材を添加する。
【選択図】なし

Description

本発明は、成形性に優れ、耐熱性と耐衝撃性を両立する乳酸系ポリマー組成物に関する。

一般にポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリアクリレート系、ポリカーボネート系、ポリイミド系などに代表される高分子材料は、様々な産業用資材として有効に利用されている。これらの汎用高分子材料は、耐熱性や耐衝撃性等の機械物性には優れているが、廃棄する際その処理方法を誤るとゴミの量を増すうえに、自然環境下では殆ど分解しないため、埋設処理すると、半永久的に地中に残留する。一方、熱可塑性樹脂で生分解性のあるポリマーとして、ポリ乳酸または乳酸とその他のヒドロキシカルボン酸のコポリマーが開発されている。これらのポリマーは、動物の体内で数カ月から１年以内に１００％生分解し、また土壌や海水中に置かれた場合、湿った環境下では数週間で分解を始め、約１年から数年で消滅し、さらに分解生成物は、人体に無害な乳酸と二酸化炭素と水になるという特性を有している。

近年、これら乳酸系ポリマーを使用した家電製品筐体、自動車部品、ボトル、フィルム、シート、食器等の開発が進められている。これら用途では一般に耐熱性と耐衝撃性の両立が要求されるが、乳酸系ポリマーの耐熱性や耐衝撃性は汎用高分子材料に比べると劣っており、それらの向上が望まれている。

乳酸系ポリマーの耐熱性を向上させる技術として、特許文献１には、ポリ乳酸樹脂にポリアセタール樹脂及び強化材をブレンドすることにより、機械特性及び耐熱性に優れた樹脂組成物が得られることが記載されている。また特許文献２には、乳酸系ポリマーにウィスカーをブレンドすることにより引張弾性率や曲げ弾性率を向上させた、成形性に優れた乳酸形ポリマー組成物を得られることが記載されている。これらの技術では、耐熱性は向上させることができているものの、耐衝撃性については向上が見られず、特許文献１の実施例２に記載されているアイゾット衝撃強度６８Ｊ／ｍが最大となっている。この値は、一般に電化製品筐体や自動車部品に使用されている樹脂（ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等）の衝撃強度に比べると不十分であり、落下衝撃テスト等の実用評価において破損する場合があった。

乳酸系ポリマーの耐衝撃性を向上させる技術として、特許文献３には、乳酸系ポリマー、ポリ−ε−カプロラクトン及び結晶性無機粉末を混合、溶融し、８５〜１２５℃に設定された成形機の金型に充填し、結晶化させながら成形することで耐熱性と耐衝撃性に優れた成形物が得られることが記載されている。しかし、実施例１に記載の金型温度１００℃で成形した場合、金型から成形品を取り出す際に、成形品が金型から離型し難く、さらに取り出し時に容易に変形してしまう等の問題があった。
特開２００３−２８６４０２号公報特開２００３−２３１７９９号公報特開平０８−１９３１６５号公報

解決しようとする問題点は、乳酸系ポリマー組成物を金型内で結晶化しながら成形する場合における成形不良（成形品の離型不良や取り出し時の変形）、及び耐熱性と耐衝撃性の不足である。

本発明は、乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）０．１〜２５重量部、衝撃改良材（Ｃ）１〜３０重量部を含有する乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）を提供する。

前記衝撃改良材（Ｃ）がアクリルゴム、シリコーン・アクリル複合ゴムから選ばれた少なくとも１種である乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）は本発明の好ましい形態である。

前記乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部中に、架橋構造を有する乳酸系ポリマー（Ａ１）１〜５０重量部を含有する乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）も本発明の好ましい形態である。

前記架橋構造を有する乳酸系ポリマー（Ａ１）が、乳酸系ポリマー（Ａ）を有機過酸化物により架橋させたものである乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）も本発明の好ましい形態である。

本発明は、乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、繊維状(針状フィラー)（Ｂ）０.２〜２５０重量部、衝撃性改良材（Ｃ）２〜３００重量部を含有する樹脂組成物（ＡＡＡ）を、乳酸系ポリマー（Ａ）によって希釈することによって乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）を製造する方法を提供する。

本発明はさらに、乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、繊維状（針状）フィラー０．２〜２５０重量部、衝撃改良材２〜３００（Ｃ）重量部を含有するマスターバッチに適した樹脂組成物（ＡＡＡ）を提供する。

また本発明は、荷重０．４５ＭＰａ条件下で測定した荷重たわみ温度が９０℃以上、かつ２３℃、５０％ＲＨ条件下で測定したノッチ付きアイゾット衝撃強度が７ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴とする乳酸系ポリマー組成物からなる成形品を提供する。

本発明により、金型内で結晶化しながら成形する場合においても良好な成形性を有し、耐熱性と耐衝撃性を両立することのできる乳酸系ポリマー組成物を得ることができる。

本発明において乳酸系ポリマー（Ａ）とは、乳酸を主成分とするポリエステルである。乳酸のホモポリマーであっても、コポリマーであっても、これらの混合物であってもよい。乳酸系ポリマー（Ａ）には、その構成成分として乳酸が５０％以上、好ましくは７５％以上含有されていることが望ましい。乳酸系ポリマーを構成するその他の成分としては、乳酸以外の脂肪族ヒドロキシカルボン酸類、脂肪族ジカルボン酸類、脂肪族ジオール類などを挙げることができる。また乳酸系ポリマーには、ポリマーの生分解性を損なわない範囲でテレフタル酸などの芳香族化合物が含有されていてもよい。

ポリマーの原料に用いられる乳酸としては、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸，ＤＬ−乳酸もしくはそれらの混合物または乳酸の環状二量体であるラクタイドなどの乳酸類から適宜選択されたものを使用することができる。また乳酸と併用できるヒドロキシカルボン酸類としては、炭素数２〜１０の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸類が好ましく、具体的にはグリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ吉草酸、５−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸などを好適に使用することができ、更にヒドロキシカルボン酸の環状エステル中間体、例えばグリコール酸の二量体であるグリコライドや６−ヒドロキシカプロン酸の環状エステルであるε−カプロラクトンも使用できる。

脂肪族ジカルボン酸類としては、炭素数２〜３０の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、具体的にはシュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、フェニルコハク酸、１，４−フェニレンジ酢酸などを挙げることができる。これらは、単独又は二種以上の組合せで使用することができる。

脂肪族ジオール類としては、炭素数２〜３０の脂肪族ジオールが好ましく、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノールなどが挙げられる。これらは、単独又は二種以上の組合せで使用することができる。

原料としての乳酸以外のヒドロキシカルボン酸類、脂肪族ジカルボン酸類、脂肪族ジオール類は、得られるコポリマーならびに混合物中の乳酸含有率が５０％以上になるように、種々の組合せで使用することができる。

乳酸系ポリマー（Ａ）は、上記原料を直接脱水重縮合する方法、または上記乳酸類やヒドロキシカルボン酸類の環状二量体、例えばラクタイドやグリコライド、あるいはε−カプロラクトンのような環状エステル中間体を開環重合させる方法により得られる。

直接脱水重縮合して製造する場合、原料である乳酸類又は乳酸類とヒドロキシカルボン酸類と、脂肪族ジカルボン酸類及び脂肪族ジオ−ル類を好ましくは有機溶媒、特にフェニルエーテル系溶媒の存在下で共沸脱水縮合し、特に好ましくは共沸により留出した溶媒から水を除き実質的に無水の状態にした溶媒を反応系に戻す方法によって重合することにより、本発明に適した強度を持つ高分子量の乳酸系ポリマー（Ａ）が得られる。乳酸系ポリマー（Ａ）の重量平均分子量は、成形が可能な範囲で高分子量のものが好ましく、３万以上５００万以下がより好ましく、更に好ましくは７万以上３００万が好ましく、特に好ましくは１０万以上１５０万以下が好ましい。

本発明では、乳酸系ポリマー（Ａ）中に、架橋構造を有する乳酸系ポリマー（Ａ１）を含有することが好ましい。架橋構造を有する乳酸系ポリマー（Ａ１）を含有することで、乳酸系ポリマー組成物の結晶化速度を速めることができ、その結果、より高い耐熱性の成形品を得ることができる。本発明における架橋構造を有する乳酸系ポリマー（Ａ１）とは、化学架橋や放射線架橋等の公知の架橋方法を経た乳酸系ポリマーを示す。この中でも、簡便性から化学架橋が好ましく適用される。一般に、化学架橋では有機過酸化物が使用され、使用される有機過酸化物としては、ケトンパーオキサイド系、ハイドロパーオキサイド系、ジアシルパーオキサイド系、ジアルキルパーオキサイド系、パーオキシケタール系、パーオキシエステル系、パーオキシカーボネート系等が挙げられる。有機過酸化物による架橋の方法は、乳酸系ポリマーと有機過酸化物をブレンドし、一軸押出機や二軸押出機で溶融混練させる方法等の公知の方法が適用できる。架橋構造を有する乳酸系ポリマー（Ａ１）の添加量は、乳酸系ポリマー１００重量部中に、１〜５０重量部が好ましく、３〜４０重量部がより好ましく、５〜２０重量部が最も好ましい。前記範囲内においては、良好な流動性を有し、結晶化速度の速い乳酸系ポリマー組成物を得ることができる。

本発明では、乳酸系ポリマー（Ａ）に繊維状（針状）フィラー（Ｂ）を添加することによって、金型内で結晶化しながら成形する際の、成形品の離型不良や取り出し時の変形等の成形不良を防止することができる。

フィラーは、ＡＳＴＭにおいて「強度や各種物性を改良するために、あるいはコスト低減のためにプラスチックに添加される比較的不活性な物質」として定義されている。一般的なフィラーの役割としては、コスト低減、物性又は性質の改善、機能付与、加工性改善等が挙げられる。

フィラーの分類には幾つかの方法があるが、通常、組成別、形状別、用途（機能）別の分類法が良く使われる。組成別分類はフィラーの性質が化学組成からある程度判別できるのでフィラーの選定には便利な分類法である。また、形状別分類はフィラーの機能や充填効果が形状によって支配される場合が多いので重要な分類である。フィラーの用途別分類は一番広く利用されている方法で、フィラーの用途や機能を知る点で重要な分類である。

フィラーを形状別で分類すると、粒状（球状、不定形状）フィラー、板状フィラー、繊維状（針状）フィラーに分類することができる。粒状フィラーとは、アスペクト比（長さ／直径、直径／厚さ）が１に近いフィラーを示す場合が多く、その具体例としては、炭酸カルシウム、シリカ、クレー、各種鉱石粉砕品、各種ビーズ、各種バルーン等が挙げられる。板状フィラーは、粒状フィラーに比較して衝撃強度は劣るものの、粒状フィラーよりも高いアスペクト比を有する為、剛性の改良効果が大きく、かつ寸法安定性に優れる等の利点を有している。その具体例としては、タルク、マイカ、セリサイト、ガラスフレーク、各種金属箔、黒鉛、板状炭酸カルシウム、板状水酸化アルミニウム等が挙げられる。繊維状（針状）フィラーは、最もアスペクト比が高く、複合材料の機械的特性を大幅に向上させることができる。その具体例としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、マグネシウム系ウィスカー、珪素系ウィスカー、ウオラストナイト、セピオライト、アスベスト、スラグ繊維、ゾノライト、エレスタダイト、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化硼素繊維及び硼素繊維等の無機繊維状、針状フィラー、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、セルロース繊維、アセテート繊維、アラミド繊維、ケナフ繊維、ラミ−、木綿、ジュート、麻、サイザル、亜麻、リネン、絹、マニラ麻、木材パルプ、古紙、ウール等の有機繊維状フィラーが挙げられる。

これらフィラーの中でも、特に繊維状（針状）フィラーは他の形状のフィラーに比べ、乳酸系ポリマーに添加することで耐熱性、成形性を向上させる効果が高いため、本発明において好適に使用される。

本発明における繊維状（針状）フィラー（Ｂ）とは、通常樹脂の補強に用いられる繊維状（針状）フィラーである。特に乳酸系ポリマー（Ａ）に対して結晶化促進効果のある繊維状（針状）フィラーが好ましく、具体例として各種ウィスカーやケナフが挙げられ、更に環境負荷を考慮すると有機繊維状フィラーであるケナフ繊維が最も好適に使用される。これらは単独で使用しても良いし、二種以上を混合して使用しても良い。

繊維状（針状）フィラー（Ｂ）の添加量は、乳酸系ポリマー１００（Ａ）重量部に対し、０．１〜２５重量部が好ましく、０．５〜１５重量部がより好ましく、１〜１０重量部が最も好ましい。前記範囲内においては、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）による耐熱性向上の効果に優れ、耐衝撃性とのバランスに優れた乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）を得ることができる。

本発明における繊維状（針状）フィラー（Ｂ）は、乳酸系ポリマー（Ａ）との相溶性、親和性を向上させるために、公知の表面処理を行うことができる。表面処理方法の例としては、熱処理、アルカリ処理、アセチル化処理、シアノエチル化処理、シランカップリング剤処理等を挙げることができる。

本発明において衝撃改良材（Ｃ）とは、乳酸系ポリマー（Ａ）とブレンドすることで乳酸系ポリマー（Ａ）の耐衝撃性を向上せしめる高分子材料を示す。その具体例としては、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素ゴム系等の各種熱可塑性エラストマー、ジエン系、オレフィン系、アクリル系、エチレンアクリル系、シリコーン系、フッ素化合物系、ウレタン系、ポリエーテル系等の各種ゴム、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンテレフタレートアジペート等の軟質生分解性樹脂等が挙げられる。

これらの中でも、乳酸系ポリマーとの相溶性に優れるものが好ましく、特に、一般に使用される二軸押出機で乳酸系ポリマーと溶融混練した場合に、乳酸系ポリマーの海相中に島相として分散し、その分散径が１μｍ以下となるものが好適に使用される。このような条件を満たす衝撃改良剤としてはアクリル系ゴムやシリコーン・アクリル複合系ゴム等が挙げられ、それらの具体例としては、三菱レイヨン（株）製のＳ−２００１、ＳＲＫ−２００、ＳＸ−００５、ＳＸ−００６、Ｗ−３００Ａ、Ｗ−４５０Ａ等が挙げられる。これらは単独で使用しても良いし、二種以上を混合して使用しても良い。

衝撃改良材（Ｃ）の添加量は、乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、１〜３０重量部が好ましく、３〜２５重量部がより好ましく、５〜２０重量部が最も好ましい。前記範囲内においては、衝撃改良材による耐衝撃性向上の効果が高く、耐熱性とのバランスに優れた乳酸系ポリマー組成物を得ることができる。

本発明では、乳酸系ポリマー（Ａ）の結晶化速度を向上させるために、結晶核剤を添加することが好ましい。本発明における結晶核剤とは、添加することで乳酸系ポリマー（Ａ）の結晶化速度を速める物質を示す。結晶核剤としては公知のものを使用することができ、その具体例としては、タルク、シリカ、マイカ、窒化ホウ素、各種クレー等の無機結晶核剤やエチレンビスステアリン酸アマイド等の有機結晶核剤が挙げられる。これら結晶核剤は乳酸系ポリマー（Ａ）中にできるだけ微分散させることが好ましい。これらは単独で使用しても良いし、二種以上を混合して使用しても良い。結晶核剤の添加量は乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、０．１〜２０重量部が好ましく、１〜１０重量がより好ましく、１〜５重量部が最も好ましい。前記範囲内においては、機械物性を損なうことなく、結晶化速度を向上させた乳酸系ポリマー組成物を得ることができる。

本発明では、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）、衝撃改良剤（Ｃ）、結晶核剤等の添加剤を乳酸系ポリマー（Ａ）中に均一に微分散させる為に、分散剤を用いることができる。分散剤の種類に規定は無いが、乳酸系ポリマー（Ａ）の溶融粘度を向上させ得るものが好ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられ、この中でも高分子量のものが好適に使用される。具体的には、アクリル変性ポリテトラフルオロエチレン（メタブレンＡ−３０００、三菱レイヨン（株）製）や高分子量アクリル重合体（Ｐ−５７０Ａ、Ｐ−７００、Ｐ−５０１Ａ、Ｐ−５５０Ａ、Ｐ−５５１Ａ、Ｐ−５３０Ａ、Ｐ−５３１、いずれも三菱レイヨン（株）製）が挙げられる。

本発明で用いる乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）には、成形性、二次加工性、分解性、保存安定性、耐候性、スリップ性、耐摩耗性、柔軟性、機械強度、耐久性等を向上させるため、各種添加剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、熱安定剤、難燃剤、可塑剤、離形剤、帯電防止剤、表面ぬれ改善剤、焼却補助剤、顔料、天然物等を添加することができる。

乳酸系ポリマー（Ａ）、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）、衝撃改良材（Ｃ）等の混合には公知の混練技術を適用できる。本発明による乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）は通常、溶融混練後、造粒することにより、ペレット、棒状のものとして、成形に用いられる。

乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）の成形方法としては、公知の方法を用いることができる。通常、パウダー状あるいはペレット状の乳酸系ポリマー（Ａ）に繊維状（針状）フィラー（Ｂ）や衝撃改良材（Ｃ）をリボンブレンダーなどで混合した後、二軸押出機で組成物を押出し、ペレット化して成形に供せられる。例えば（１）前記方法にて得られたペレットを成形機に供給する方法、（２）乳酸系ポリマー（Ａ）のペレットを二軸押出機で溶融混練する際に繊維状（針状）フィラー（Ｂ）や衝撃改良材（Ｃ）を同時にフィードしながら溶融混練し、成形機に供給する方法、（３）繊維状（針状）フィラー（Ｂ）や衝撃改良材（Ｃ）を高濃度に含有した樹脂組成物（マスターバッチ、ＡＡＡ）を一旦製造し、この樹脂組成物（ＡＡＡ）を改質用のマスターバッチとして使用し、このマスターバッチを乳酸系ポリマー（Ａ）のペレットに希釈混合して成形機に供給する方法などが挙げられる。

上記（３）のマスターバッチ方式を採用する場合、改質用のマスターバッチの希釈倍率は、マスターバッチ中の繊維状（針状）フィラー（Ｂ）や衝撃改良材（Ｃ）の濃度によって変わるが、通常２〜５０倍、好ましくは３〜３０倍、より好ましくは５〜１０倍である。この範囲では繊維状（針状）フィラー（Ｂ）や衝撃改良材（Ｃ）が均一に分散するので好適に採用できる。マスターバッチは、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）のマスターバッチ、衝撃改良材（Ｃ）のマスターバッチ、あるいはそれらの混合物のマスターバッチとして用いてもよい。

このような繊維状（針状）フィラー（Ｂ）や衝撃改良材（Ｃ）を高濃度に含有した樹脂組成物（ＡＡＡ）としては、乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）０．２〜２５０重量部、衝撃改良材（Ｃ）２〜３００重量部を含有することが好ましく、乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）０．２〜１２５重量部、衝撃改良材（Ｃ）２〜１５０重量部を含有することがより好ましい。樹脂組成物（ＡＡＡ）と乳酸系ポリマー（Ａ）との混練にも公知の混練技術を適用することができる。

ペレットにした組成物は、加熱処理を行うことでペレット中のポリマーが結晶化することで、ペレットの耐熱性が向上し、ペレット同士の融着が防止されて押出安定性が向上する。

本発明における乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）を成形する際、耐熱性と耐衝撃性を向上させるために、成形品を成形中又は成形後に結晶化させることが望ましい。成形中に成形品を結晶化させる方法としては、成形時の金型温度を乳酸系ポリマー（Ａ）のガラス転移点〜融点の間に加熱し、金型内で結晶化させる方法が挙げられる。この場合、金型の温度は６０〜１５０℃が好ましく、７０〜１３０℃がより好ましく、８０〜１２０℃が最も好ましい。前記温度範囲では、結晶化が良好に進行する為、耐熱性と耐衝撃性の向上した成形品を得ることができる。成形サイクルに十分な余裕がある場合は、成形品が金型内で十分に結晶化した後、金型温度を乳酸系ポリマー（Ａ）のガラス転移点以下に冷却することで、成形品の取り出しをより容易に行うことができる。成形後に成形品を結晶化させる方法としては、成形時の金型温度を乳酸系ポリマー（Ａ）のガラス転移点以下で成形した非晶状態の成形品を、乳酸系ポリマー（Ａ）のガラス転移点〜融点の間に加熱して後結晶化させる方法が挙げられる。この場合、結晶化させる工程で成形品の収縮や変形が起こりやすい為、特定の治具で固定しながら結晶化する方法が好ましい。

前記方法により、荷重たわみ温度が９０℃以上であり、アイゾット衝撃強度が７ｋＪ／ｍ^２以上であり、曲げ強度が６０ＭＰａ以上、好ましくは7０ＭＰａ以上であり、かつ曲げ弾性率が２．５ＧＰａ以上、好ましくは３.５ＧＰａ以上の物性を示す結晶化された成形品が得られる。

以下に実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。

なお、本発明において各種物性は下記の方法で測定し評価した。
（１）荷重たわみ温度
ＡＳＴＭＤ６４８に準じて実施した。荷重０．４５ＭＰａ条件下で測定した。
耐熱性は下記基準によって評価した。
良好：荷重たわみ温度が９０℃以上。
不良：荷重たわみ温度が９０℃未満。
（２）アイゾット衝撃強度
ＡＳＴＭＤ２５６に準じて実施した。２３℃、５０％ＲＨ条件下でのノッチ付き試験片のアイゾット衝撃強度を測定した。
耐衝撃性は下記基準によって評価した。
良好：アイゾット衝撃強度が７ｋＪ／ｍ^２以上。
不良：アイゾット衝撃強度が７ｋＪ／ｍ^２未満。
（３）曲げ特性
ＡＳＴＭＤ７９０に準じて実施した。スパン間５０ｍｍ、試験速度１．５ｍｍ／ｍｉｎ、２３℃、５０％ＲＨ条件下での曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。
（４）成形性
射出成形において、金型からの成形品の離型性を目視で確認した。また、取り出し時の変形は、成形品が金型から離型された直後に７０ｃｍの高さから自由落下した後の成形品の変形の有無を目視で確認した。
成形性は下記基準によって評価した。
良好：成形品が金型から自動的に離型され、さらに自由落下後の成形品の変形が見られない。
不良：成形品が金型から自動的に離型されない、又は自由落下後に成形品の変形が見られる。

[製造例]
ポリ乳酸（Ａ）（Ｈ−４００（三井化学（株）製）、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量２１万、Ｌ体／Ｄ体＝９８／２、融点１６７℃）１００重量部、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（パーヘキサ２５Ｂ（日本油脂（株）製））０．４重量部をヘンシェルミキサーでブレンドし、ＰＣＭ４５二軸押出機（（株）池貝製）に供給した。シリンダー温度１５０〜２３０℃で溶融混練し、架橋構造を有するポリ乳酸（ポリ乳酸（Ａ１））のペレットを得た。得られたポリ乳酸Ａ１のペレットを５０℃×２時間、８０℃×５時間除湿乾燥機で乾燥、結晶化した。
ＭＦＲ測定器（（株）東洋精機製作所製）を用い、ＪＩＳＫ７２１０に準じ、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆにおけるＭＦＲを、ポリ乳酸（Ａ）及びポリ乳酸（Ａ１）について測定した結果、ポリ乳酸（Ａ）のＭＦＲ２．０ｇ／１０ｍｉｎに対し、ポリ乳酸（Ａ１）のＭＦＲ０．４ｇ／１０ｍｉｎであり、ポリ乳酸（Ａ１）は分子量が上昇していることが確認された。また、示差走査熱量測定装置（（株）パーキンエルマージャパン製）を用い、速度１０℃／ｍｉｎで２０℃から２００℃まで加熱、２００℃において５分間保持、その後速度１０℃／ｍｉｎで２００℃から０℃に降温する際の結晶化のピーク温度（Ｔｃｃ）及び結晶化による発熱量（ΔＨ）を、ポリ乳酸（Ａ）及びポリ乳酸（Ａ１）について測定した結果、ポリ乳酸（Ａ）のＴｃｃ、ΔＨは計測されなかったが、ポリ乳酸（Ａ１）のＴｃｃは１２４℃、ΔＨは３７Ｊ／ｇであり、ポリ乳酸（Ａ１）は結晶化速度が向上していることが確認された。

[実施例１]
ポリ乳酸（Ａ）１００重量部、ケナフ繊維（（株）ネイチャートラスト製）５重量部、シリコーン・アクリル複合ゴム（ＳＲＫ２００、三菱レイヨン（株）製）１０重量部、タルク（ＬＭＳ３５０、富士タルク工業（株）製）５重量部をドライブレンドし、ＴＥＭ３５ＢＳ二軸押出機（東芝機械（株）製）で溶融混練、ペレット化し、乳酸系ポリマー組成物を得た。次にＴｉ−８０Ｇ２射出成形機（東洋機械金属（株）製）で、シリンダー設定温度１８０〜２２０℃、金型温度１００℃、金型内での成形品保持時間６０秒の条件にて射出成形し、厚み３．２ｍｍのＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の機械物性は表１に示す通り、良好な耐熱性と耐衝撃性を有していた。また、成形品は金型から良好に離型され、取り出し時に変形することなく、良好に成形することができた。

[実施例２]
シリコーン・アクリル複合ゴム（ＳＲＫ２００）の添加量を１７重量部とした他は実施例１と同様にしてＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の評価結果を表１に示す。

[実施例３]
シリコーン・アクリル複合ゴム（ＳＲＫ２００）の添加量を２５重量部とした他は実施例１と同様にしてＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の評価結果を表１に示す。

[実施例４]
シリコーン・アクリル複合ゴムとしてＳ２００１（三菱レイヨン（株）製）を用いた他は実施例１と同様にしてＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の評価結果を表１に示す。

[実施例５]
シリコーン・アクリル複合ゴムとしてＳ２００１を用い、添加量を２５重量部とした他は実施例１と同様にしてＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の評価結果を表１に示す。

[実施例６]
ポリ乳酸（Ａ）８０重量部、ポリ乳酸（Ａ１）２０重量部、ケナフ繊維（（株）ネイチャートラスト製）５重量部、シリコン・アクリル複合ゴム（ＳＲＫ２００、三菱レイヨン（株）製）１０重量部、タルク（ＬＭＳ３５０、富士タルク工業（株）製）５重量部をドライブレンドし、ＴＥＭ３５ＢＳ二軸押出機（東芝機械（株）製）で溶融混練、ペレット化し、乳酸系ポリマー組成物を得た。次にＴｉ−８０Ｇ２射出成形機（東洋機械金属（株）製）で、シリンダー設定温度１８０〜２２０℃、金型温度１００℃、金型内での成形品保持時間６０秒の条件にて射出成形し、厚み３．２ｍｍのＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の機械物性は表１に示す通り、実施例１よりも高い耐熱性を有していた。また、成形品は金型から良好に離型され、取り出し時に変形することなく、良好に成形することができた。

[実施例７]
ポリ乳酸（Ａ）１００重量部、ケナフ繊維（（株）ネイチャートラスト製）５０重量部、シリコン・アクリル複合ゴム（ＳＲＫ２００、三菱レイヨン（株））１００重量部、タルク（ＬＭＳ３５０、富士タルク工業（株）製）５０重量部をドライブレンドし、ＴＥＭ３５ＢＳ二軸押出機（東芝機械（株）製）で溶融混練、ペレット化し、乳酸系ポリマー組成物（マスターバッチ）を得た。次にポリ乳酸（Ａ）９０重量部と該マスターバッチ１０重量部をドライブレンドし、Ｔｉ−８０Ｇ２射出成形機（東洋機械金属（株）製）のホッパーに投入した。シリンダー設定温度１８０〜２２０℃、金型温度１００℃、金型保持時間６０秒の条件にて射出成形し、厚み３．２ｍｍのＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の機械物性は表１に示す通り、実施例１と同等の良好な耐熱性と耐衝撃性を有していた。また、成形品は金型から良好に離型され、取り出し時に変形することなく、良好に成形することができた。

[比較例１]
ケナフ繊維を添加しない他は実施例１と同様にしてＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の評価結果は表１に示す通り、耐熱性不良であった。成形品は金型から離型され難い場合が多く、また、取り出し時に容易に変形した。

[比較例２]
ケナフ繊維の添加量を３０重量部とした他は実施例１と同様にしてＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の評価結果は表１に示す通り、耐衝撃性不良であった。

[比較例３]
シリコン・アクリル複合ゴム（ＳＲＫ２００）の添加量を４０重量部とした他は実施例１と同様にしてＡＳＴＭ試験片を得た。得られた試験片の評価結果は表１に示す通り、耐熱性不良であった。また、成形品は金型からの取り出し時に容易に変形した。
は２５％であった。

家電製品筐体や自動車部品に使用されている汎用樹脂を、植物を原料とし、生分解性を有する乳酸系ポリマー組成物で代替することができる。

Claims

乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）０．１〜２５重量部、衝撃改良材（Ｃ）１〜３０重量部を含有する乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）。
衝撃改良材（Ｃ）がアクリルゴム、シリコーン・アクリル複合ゴムから選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）。
乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部中に、架橋構造を有する乳酸系ポリマー（Ａ１）１〜５０重量部を含有することを特徴とする請求項１〜２記載の乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）。
前記架橋構造を有する乳酸系ポリマー（Ａ１）が、乳酸系ポリマー（Ａ）を有機過酸化物により架橋させたものであることを特徴とする請求項１〜３記載の乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）。
乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）０．２〜２５０重量部、衝撃改良材（Ｃ）２〜３００重量部を含有する樹脂組成物（ＡＡＡ）を、乳酸系ポリマー（Ａ）で希釈することによって請求項１〜４に記載した乳酸系ポリマー組成物（ＡＡ）を製造する方法
乳酸系ポリマー（Ａ）１００重量部に対し、繊維状（針状）フィラー（Ｂ）０．２〜２５０重量部、衝撃改良材２〜３００（Ｃ）重量部を含有するマスターバッチに適した樹脂組成物（ＡＡＡ）。
荷重０．４５ＭＰａ条件下で測定した荷重たわみ温度が９０℃以上、かつ２３℃、５０％ＲＨ条件下で測定したノッチ付きアイゾット衝撃強度が７ｋＪ／ｍ^２以上であることを特徴とする乳酸系ポリマー組成物からなる成形品。