JP2007112859A - Aliphatic polyester resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、脂肪族ポリエステル樹脂組成物に係り、更に詳細には、例えば自動車用内装部品として好適に使用することができる成形性、機械強度、耐衝撃性、耐熱性及び寸法安定性に優れた脂肪族ポリエステル樹脂組成物及び樹脂成形部品に関する。 The present invention relates to an aliphatic polyester resin composition. More specifically, the present invention is excellent in moldability, mechanical strength, impact resistance, heat resistance and dimensional stability, which can be suitably used as, for example, an automobile interior part. The present invention relates to an aliphatic polyester resin composition and a resin molded part.
従来から、ドアトリム基材やピラーガーニッシュ等の自動車用内装部品の射出成形体には、耐熱性を向上させるために、充填材として無機フィラーを含有させた複合構造のものが使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an injection molded body of an automobile interior part such as a door trim base material or a pillar garnish has a composite structure containing an inorganic filler as a filler in order to improve heat resistance.
具体的には、自動車用内装部品の樹脂母材として、部品重量低減効果、耐光性及び耐薬品性などに優れ、更にコスト的に有利であることなどから、ポリオレフィン系樹脂が使用されており、また、無機フィラーとして、耐熱性を向上させるためにタルクやガラス繊維などを配合したものが知られている。 Specifically, as a resin base material for automobile interior parts, polyolefin resin is used because it is excellent in parts weight reduction effect, light resistance and chemical resistance, etc., and more advantageous in cost. Moreover, what mixed talc, glass fiber, etc. in order to improve heat resistance is known as an inorganic filler.
このようにポリオレフィン系樹脂を使用した自動車用内装部品は、取り扱い易く安価であるため、ドアトリムやピラーガーニッシュなどだけでなく様々な部分に多用されている。
そして、その利便性の良さゆえに、主に使い捨てにされることが多かった。
As described above, automobile interior parts using polyolefin-based resins are easy to handle and inexpensive, and thus are widely used not only for door trims and pillar garnishes but also for various parts.
And because of its convenience, it was often thrown away mainly.
これらは焼却すると紙ゴミなどよりも焼却熱量が高く、焼却炉を傷めてしまうおそれがある一方、埋め立て処理すると自然環境下での分解速度が極めて遅く半永久的に地中に残存するため、地球環境を破壊するという問題がある。
更に、原料が石油由来のものであるため、焼却すると、大気中の二酸化炭素(CO2)量が増加し、地球温暖化を招く可能性がある。
When incinerated, the amount of heat incinerated is higher than that of paper waste and may injure the incinerator. On the other hand, when landfilled, the decomposition rate in the natural environment is extremely slow, and it remains semipermanently in the ground. There is a problem of destroying.
Furthermore, since the raw material is derived from petroleum, incineration increases the amount of carbon dioxide (CO 2 ) in the atmosphere, which may cause global warming.
そこで、近年、植物由来の材料を利用した樹脂製部品が注目されている。
植物由来の樹脂は、焼却しても通常のプラスチックより燃焼熱量が低く、埋め立て処理しても、自然環境下において炭酸ガスと水とに分解されるため、環境に無害な樹脂である。
更に、原料が植物であることから、焼却時に発生するCO2が少なくなる利点がある。
Therefore, in recent years, resin parts using plant-derived materials have attracted attention.
Plant-derived resins are harmless to the environment because they have a lower calorific value than ordinary plastics even when incinerated, and are decomposed into carbon dioxide and water in the natural environment even when landfilled.
Furthermore, since the raw material is a plant, there is an advantage that CO 2 generated during incineration is reduced.
このような植物由来の樹脂を適用したものとして、ポリ乳酸又は乳酸とヒドロキシカルボン酸のコポリマーを主成分とする熱可塑性ポリマー組成物からなる部品が提案されている(特許文献1参照。)。 As an application of such a plant-derived resin, a part made of a thermoplastic polymer composition mainly composed of polylactic acid or a copolymer of lactic acid and hydroxycarboxylic acid has been proposed (see Patent Document 1).
また、植物由来の樹脂の結晶化を促進させることを目的とした開発についても報告がなされている。
具体的には、結晶化促進として成形後に部品を高温槽内でアニールする方法が提案されている(特許文献2参照。)。
There have also been reports on development aimed at promoting crystallization of plant-derived resins.
Specifically, a method of annealing a part in a high-temperature tank after molding has been proposed as an acceleration of crystallization (see Patent Document 2).
更に、植物由来の樹脂の強度を向上させることを目的とした開発についても報告がなされている。
例えば、強度を上げるためには、強化材と樹脂の密着強度を向上させる技術が一般的であり、具体的には、樹脂又は強化材を変性し官能基を持たせることにより、樹脂と強化材の間に水素結合を付与する技術が提案されている(特許文献3参照。)。
Furthermore, developments aimed at improving the strength of plant-derived resins have been reported.
For example, in order to increase the strength, a technique for improving the adhesion strength between the reinforcing material and the resin is generally used. Specifically, the resin and the reinforcing material are modified by modifying the resin or the reinforcing material to have a functional group. A technique for providing a hydrogen bond between the two has been proposed (see Patent Document 3).
一方、一般的にポリヒドロキシアルカノエート樹脂は微生物合成法により製造される。近年では菌体内の遺伝子を操作することにより、新規のポリヒドロキシアルカノエート樹脂の作製が進んでいる(特許文献4参照。)。
しかしながら、上記特許文献1に記載の熱可塑性ポリマー組成物は、従来のオレフィン系樹脂と比較すると、結晶化度が劣り、十分な耐熱性を有するものではないという問題点があった。
また、耐衝撃性が劣るため、所望の部品性能を発現させるためには、天然繊維などによる補強などが挙げられるが、その場合には、射出成形の用途に適さず、生産性の観点において効率的でない。
更に、石油系エラストマーを配合することにより、期待する衝撃強度に達することが知られているが、従来のオレフィン系樹脂と比較して、CO2削減効果が少なく、また部品重量が増加するため、効果的ではない。
However, the thermoplastic polymer composition described in Patent Document 1 has a problem in that the degree of crystallinity is inferior as compared with conventional olefin-based resins, and it does not have sufficient heat resistance.
In addition, since the impact resistance is inferior, in order to express desired part performance, reinforcement with natural fibers, etc. can be mentioned, but in that case, it is not suitable for use in injection molding, and it is efficient from the viewpoint of productivity. Not right.
Furthermore, it is known that the expected impact strength is reached by blending a petroleum-based elastomer, but compared with conventional olefin-based resins, the effect of reducing CO 2 is small and the weight of parts increases. Not effective.
また、上記特許文献2に記載の部品を高温槽内でアニールする方法では、部品局所における温度勾配が発生し、結晶構造が不均一になり、寸法安定性が損なわれるという問題点があった。
そして、タルクやマイカなどの無機フィラー、天然繊維などの結晶核剤を含有させることにより、結晶化速度を加速させることが可能であるが、所望する成形サイクルを達成させるためには不十分であった。
Further, the method of annealing the component described in Patent Document 2 has a problem that a temperature gradient is generated locally in the component, the crystal structure becomes non-uniform, and the dimensional stability is impaired.
By adding an inorganic filler such as talc or mica, or a crystal nucleating agent such as natural fiber, it is possible to accelerate the crystallization rate, but this is insufficient to achieve the desired molding cycle. It was.
更に、上記特許文献3に記載の変性により水素結合を付与する方法では、自動車用部品として所望する強度を達成することができないという問題点があった。 Furthermore, the method of imparting hydrogen bonds by modification described in Patent Document 3 has a problem that it is impossible to achieve the desired strength as an automotive part.
このように、成形サイクルや強度、衝撃強度、耐熱性、寸法安定性の面で現実性のある安価な自動車用内装部品に関する報告については見当たらないのが実情である。 As described above, there are no reports on inexpensive automotive interior parts that are realistic in terms of molding cycle, strength, impact strength, heat resistance, and dimensional stability.
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、成形性、機械強度、耐衝撃性、耐熱性及び寸法安定性に優れ、自動車用内装部品として好適に使用することができる脂肪族ポリエステル樹脂組成物及び樹脂成形部品を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is excellent in moldability, mechanical strength, impact resistance, heat resistance, and dimensional stability, and is used in automobile interiors. An object of the present invention is to provide an aliphatic polyester resin composition and a resin molded part that can be suitably used as parts.
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、所定の繰り返し単位を有するポリヒドロキシアルカノエートと、バクテリアセルロースとを含有した複合構成とすることなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor is able to achieve the above object by forming a composite structure containing polyhydroxyalkanoate having a predetermined repeating unit and bacterial cellulose. As a result, the present invention has been completed.
即ち、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物は、次の一般式(1) That is, the aliphatic polyester resin composition of the present invention has the following general formula (1):
(式中のR1及びR2は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は鎖状炭化水素(CkH2k+1)基及び水素原子又は鎖状炭化水素(ClH2l+1)基を示し、k及びlは、同一でも異なっていてもよく、それぞれ1〜18の自然数を示し、x1及びy1は、同一でも異なっていてもよく、重量平均分子量が10万〜500万となるような自然数を示し、2≦y1/x1<4.0の関係を満たす。)で表される少なくとも1種のポリヒドロキシアルカノエート−1と、次の一般式(2) (In the formula, R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a chain hydrocarbon (C k H 2k + 1 ) group and a hydrogen atom or a chain hydrocarbon (C l H 2l + 1 ) group. , K and l may be the same or different and each represents a natural number of 1 to 18, x 1 and y 1 may be the same or different, and the weight average molecular weight is 100,000 to 5,000,000. At least one polyhydroxyalkanoate-1 represented by the following general formula (2): 2 ≦ y 1 / x 1 <4.0
(式中のR3及びR4は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は鎖状炭化水素(CmH2m+1)基及び水素原子又は鎖状炭化水素(CnH2n+1)基を示し、m及びnは、同一でも異なっていてもよく、それぞれ1〜18の自然数を示し、5≦m<19及び/又は5≦n<19の関係を満たし、x2及びy2は同一でも異なっていてもよく、重量平均分子量が10万〜500万となるような自然数を示す。)で表される少なくとも1種のポリヒドロキシアルカノエート−2と、バクテリアセルロースと、を含有して成ることを特徴とする。 (In the formula, R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a chain hydrocarbon (C m H 2m + 1 ) group and a hydrogen atom or a chain hydrocarbon (C n H 2n + 1 ) group. , M and n may be the same or different and each represents a natural number of 1 to 18, satisfying the relationship of 5 ≦ m <19 and / or 5 ≦ n <19, and x 2 and y 2 are the same or different And a natural number having a weight average molecular weight of 100,000 to 5,000,000.) And at least one polyhydroxyalkanoate-2 represented by bacterial cellulose. Features.
また、本発明の樹脂成形部品は、上記本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物を用いたことを特徴とする。 The resin molded part of the present invention is characterized by using the aliphatic polyester resin composition of the present invention.
本発明によれば、所定の繰り返し単位を有するポリヒドロキシアルカノエートと、バクテリアセルロースとを含有した複合構成とすることなどとしたため、成形性、機械強度、耐衝撃性、耐熱性及び寸法安定性に優れ、自動車用内装部品として好適に使用することができる脂肪族ポリエステル樹脂組成物及び樹脂成形部品を提供することができる。 According to the present invention, since it has a composite structure containing polyhydroxyalkanoate having a predetermined repeating unit and bacterial cellulose, etc., it has excellent moldability, mechanical strength, impact resistance, heat resistance and dimensional stability. An aliphatic polyester resin composition and a resin molded part that are excellent and can be suitably used as interior parts for automobiles can be provided.
以下、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物について詳細に説明する。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「%」は特記しない限り質量百分率を表すものとする。 Hereinafter, the aliphatic polyester resin composition of the present invention will be described in detail. In the present specification and claims, “%” represents mass percentage unless otherwise specified.
上述の如く、本発明の脂肪族ポリエステルは、ポリヒドロキシアルカノエート‐1(PHA‐1)と、ポリヒドロキシアルカノエート‐2(PHA‐2)と、バクテリアセルロースを含有して成る。 As described above, the aliphatic polyester of the present invention comprises polyhydroxyalkanoate-1 (PHA-1), polyhydroxyalkanoate-2 (PHA-2), and bacterial cellulose.
上記のPHA‐1は、次の一般式(1) The above PHA-1 is represented by the following general formula (1)
(式中のR1及びR2は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は鎖状炭化水素(CkH2k+1)基及び水素原子又は鎖状炭化水素(ClH2l+1)基を示し、k及びlは、同一でも異なっていてもよく、それぞれ1〜18の自然数を示し、x1及びy1は、同一でも異なっていてもよく、重量平均分子量が10万〜500万となるような自然数を示し、2≦y1/x1<4.0の関係を満たす。)で表される少なくとも1種である。 (In the formula, R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a chain hydrocarbon (C k H 2k + 1 ) group and a hydrogen atom or a chain hydrocarbon (C l H 2l + 1 ) group. , K and l may be the same or different and each represents a natural number of 1 to 18, x 1 and y 1 may be the same or different, and the weight average molecular weight is 100,000 to 5,000,000. The natural number is 2 ≦ y 1 / x 1 <4.0.).
また、上記のPHA‐2は、次の一般式(2) The above PHA-2 is represented by the following general formula (2)
(式中のR3及びR4は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は鎖状炭化水素(CmH2m+1)基及び水素原子又は鎖状炭化水素(CnH2n+1)基を示し、m及びnは、同一でも異なっていてもよく、それぞれ1〜18の自然数を示し、5≦m<19及び5≦n<19のいずれか一方又は双方の関係を満たし、x2及びy2は同一でも異なっていてもよく、重量平均分子量が10万〜500万となるような自然数を示す。)で表される少なくとも1種である。 (In the formula, R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a chain hydrocarbon (C m H 2m + 1 ) group and a hydrogen atom or a chain hydrocarbon (C n H 2n + 1 ) group. , M and n may be the same or different and each represents a natural number of 1 to 18, satisfying one or both of 5 ≦ m <19 and 5 ≦ n <19, and x 2 and y 2 May be the same or different and represents a natural number such that the weight average molecular weight is 100,000 to 5,000,000.
このような、複合構成とすることにより、より具体的には、上述したような繰り返し単位が規定されたPHA‐1及びPHA‐2と、詳しくは後述するバクテリアセルロースとの複合構成とすることにより、用いるバクテリアセルロースに存在する水酸基とPHA‐1及びPHA‐2(特にPHA‐1)に存在するカルボニル基との間に発現する密着強度(水素結合エネルギーの和)を著しく向上させることができ、成形性、機械強度、耐衝撃性、耐熱性及び寸法安定性に優れた、自動車用内装部品として好適に使用することができる脂肪族ポリエステル樹脂組成物を得ることができる。
なお、PHA‐1とPHA‐2とバクテリアセルロースを含有して成ると記載しているが、PHA‐1、PHA‐2及びバクテリアセルロースのみを含有して成る脂肪族ポリエステル樹脂組成物が本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
By using such a composite configuration, more specifically, by using a composite configuration of PHA-1 and PHA-2 in which the above-described repeating units are defined, and bacterial cellulose described later in detail. , The adhesion strength (sum of hydrogen bond energy) expressed between the hydroxyl group present in the bacterial cellulose used and the carbonyl group present in PHA-1 and PHA-2 (particularly PHA-1) can be significantly improved. An aliphatic polyester resin composition that is excellent in moldability, mechanical strength, impact resistance, heat resistance, and dimensional stability and can be suitably used as an automobile interior part can be obtained.
Although described as containing PHA-1, PHA-2 and bacterial cellulose, an aliphatic polyester resin composition containing only PHA-1, PHA-2 and bacterial cellulose is used in the present invention. Needless to say, it is included in the range.
まず、用いるPHA‐1について説明する。
かかるPHA‐1においては、2≦y1/x1<4.0の関係を満足することが必要である。y1/x1が2未満の場合やy1/x1が4以上の場合には、後述する充填材であるバクテリアセルロースとの密着強度が得られず、機械強度が十分なものとならないからである。
First, PHA-1 to be used will be described.
In such PHA-1, it is necessary to satisfy the relationship of 2 ≦ y 1 / x 1 <4.0. When y 1 / x 1 is less than 2 or when y 1 / x 1 is 4 or more, the adhesion strength with bacterial cellulose, which will be described later, is not obtained, and the mechanical strength is not sufficient. It is.
また、かかるPHA‐1においては、得られる脂肪族ポリエステル樹脂組成物が所望する性能を満足すれば、その構造について特に限定されるものではない。 In addition, the structure of the PHA-1 is not particularly limited as long as the resulting aliphatic polyester resin composition satisfies the desired performance.
例えば、R1及びR2については、水素原子でも鎖状炭化水素基であってもよく、その場合の炭化水素基は、k及びlがそれぞれ自然数1〜18であって、CkH2k+1基やClH2l+1基と表されるものである。
代表的には、直鎖状炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ペプタデシル基、オクタデシル基などを挙げることができる。
また、分枝鎖状炭化水素基でもよく、例えばイソプロピル基又はイソブチル基などを挙げることもできる。
For example, R 1 and R 2 may be a hydrogen atom or a chain hydrocarbon group, in which case k and l are natural numbers 1 to 18, respectively, and C k H 2k + 1 group Or C 1 H 2l + 1 group.
Typically, it is a linear hydrocarbon group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, A tridecyl group, a tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a peptadecyl group, an octadecyl group, and the like can be given.
Further, it may be a branched chain hydrocarbon group such as isopropyl group or isobutyl group.
更に、PHA‐1の末端についても、得られる脂肪族ポリエステル樹脂組成物が所望する性能を満足すれば、その構造について特に限定されるものではないが、例えば、代表的な末端基処理剤であるジメチルホルムアミドやエステル結合を形成するアルコール、カルボン酸類などの有機残基、水素原子、ナトリウムなどの金属原子が結合しており、場合によっては他の成分と末端で架橋している場合もある。 Furthermore, the structure of the terminal of PHA-1 is not particularly limited as long as the resulting aliphatic polyester resin composition satisfies the desired performance. For example, it is a typical end group treating agent. Organic residues such as dimethylformamide, alcohols that form ester bonds, carboxylic acids, and metal atoms such as hydrogen atoms and sodium are bonded, and in some cases, they may be cross-linked with other components at the terminal.
次に、用いるPHA‐2について説明する。
かかるPHA‐2においては、5≦m<19及び5≦n<19のいずれか一方又は双方の関係を満足することが必要である。
m及びnの双方が5未満の場合や19以上の場合、更には、mが5未満でありnが19以上の場合、mが19以上でありnが5未満の場合には、衝撃強度が十分なものとならない場合があり、耐熱性の面においても十分なものとならない場合があるからである。
具体的には、mやnが5未満の場合には衝撃強度が劣るものとなる一方、mやnが19以上の場合には耐熱性が劣るものとなる。
また、5≦m,n<19の関係を満足することが好ましい。
Next, PHA-2 to be used will be described.
In such PHA-2, it is necessary to satisfy the relationship of either one or both of 5 ≦ m <19 and 5 ≦ n <19.
When both m and n are less than 5 or 19 or more, further, when m is less than 5 and n is 19 or more, when m is 19 or more and n is less than 5, the impact strength is This is because it may not be sufficient and may not be sufficient in terms of heat resistance.
Specifically, when m or n is less than 5, the impact strength is inferior, whereas when m or n is 19 or more, the heat resistance is inferior.
Moreover, it is preferable to satisfy the relationship of 5 ≦ m, n <19.
また、かかるPHA‐2においては、得られる脂肪族ポリエステル樹脂組成物が所望する性能を満足すれば、その構造について特に限定されるものではない。 In addition, the structure of the PHA-2 is not particularly limited as long as the resulting aliphatic polyester resin composition satisfies the desired performance.
例えば、R3及びR4については、上記の関係を満足すれば、水素原子でも鎖状炭化水素基であってもよく、その場合の炭化水素基は、m及びnがそれぞれ自然数1〜18であって、CmH2m+1基やCnH2n+1基と表されるものである。
代表的には、直鎖状炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ペプタデシル基、オクタデシル基などを挙げることができる。
また、分枝鎖状炭化水素基でもよく、例えばイソプロピル基又はイソブチル基などを挙げることもできる。
For example, R 3 and R 4 may be a hydrogen atom or a chain hydrocarbon group as long as the above relationship is satisfied. In this case, m and n are natural numbers 1 to 18 respectively. Thus, it is represented as a C m H 2m + 1 group or a C n H 2n + 1 group.
Typically, it is a linear hydrocarbon group, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, A tridecyl group, a tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a peptadecyl group, an octadecyl group, and the like can be given.
Further, it may be a branched chain hydrocarbon group such as isopropyl group or isobutyl group.
更に、PHA‐2の末端についても、得られる脂肪族ポリエステル樹脂組成物が所望する性能を満足すれば、その構造について特に限定されるものではないが、例えば、代表的な末端基処理剤であるジメチルホルムアミドやエステル結合を形成するアルコール、カルボン酸類などの有機残基、水素原子、ナトリウムなどの金属原子が結合しており、場合によっては他の成分と末端で架橋している場合もある。 Furthermore, the structure of the terminal of PHA-2 is not particularly limited as long as the resulting aliphatic polyester resin composition satisfies the desired performance. For example, it is a typical end group treating agent. Organic residues such as dimethylformamide, alcohols that form ester bonds, carboxylic acids, and metal atoms such as hydrogen atoms and sodium are bonded, and in some cases, they may be cross-linked with other components at the terminal.
また、本発明においては、機械強度をより向上させる観点から、用いるPHA‐1において、2.5≦y1/x1<3.5の関係を満足することが好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of further improving the mechanical strength, in PHA-1 to be used, it is preferable to satisfy the relation 2.5 ≦ y 1 / x 1 < 3.5.
更に、本発明においては、PHA‐1及びPHA‐2の含有比率が2.5:1〜5:1であることが好ましく、3:1〜4:1であることがより好ましい。
このような含有比率とすることにより、更に衝撃強度や耐熱性、機械強度などを向上させることができる。
Furthermore, in the present invention, the content ratio of PHA-1 and PHA-2 is preferably 2.5: 1 to 5: 1, and more preferably 3: 1 to 4: 1.
By setting it as such a content ratio, impact strength, heat resistance, mechanical strength, etc. can be improved further.
ここで、用いるPHAの代表的な製造方法について説明する。
かかる製造方法は、廃食用油を唯一の炭素源として、水素細菌と混ぜ、水素細菌の菌体内にPHAを産生させ、次に、菌体を回収し、回収した菌体と次亜塩素酸水溶液とを混合して溶菌し、その後、PHAを単離する方法である。
Here, a typical method for manufacturing the PHA used will be described.
This production method uses waste edible oil as a sole carbon source, mixes with hydrogen bacteria, produces PHA in the cells of hydrogen bacteria, then collects the cells, and the collected cells and hypochlorous acid aqueous solution Are mixed to lyse, and then PHA is isolated.
具体的には、まず、[1]Ralstonia eutropha、[2]Pseudomonas olecrorans、[3]Poputida、[4]P.aeruginosaなどの水素細菌を定法により培養し、炭素源及び窒素源を制限した培地に交換する。次に、大豆油などの廃食用油を添加し、30℃で所定時間好気性条件下で培養する。
また、単糖類(例えば、果糖など。)やアルキル鎖長の短い有機酸を炭素源として、窒素源を欠乏させた飢餓状態で培養したとき、生分解性プラスチックのPHAを産生することは公知である。
培養中、酸性度(pH)の上昇が観測されるが、特に制限装置(例えば、pHセンサなど。)を使用することなく、通常の回分式でPHAを効率良く産生することができる。
Specifically, first, [1] Ralstonia eutropha, [2] Pseudomonas olecrorans, [3] Poputida, [4] P.P. A hydrogen bacterium such as aeruginosa is cultured by a conventional method, and the medium is replaced with a medium limited to a carbon source and a nitrogen source. Next, waste edible oil such as soybean oil is added and cultured under aerobic conditions at 30 ° C. for a predetermined time.
It is also known to produce PHA as a biodegradable plastic when cultured in a starved state in which a monosaccharide (for example, fructose) or an organic acid having a short alkyl chain length is used as a carbon source and a nitrogen source is deficient. is there.
Although an increase in acidity (pH) is observed during the culture, PHA can be efficiently produced by a normal batch system without using a restriction device (for example, a pH sensor).
培養終了後、自然沈降、ろ過又は遠心分離により菌体を分離する。ろ過方法については重力ろ過、減圧ろ過、加圧ろ過等のろ過方式を挙げることができる。
次に、分離した菌体に次亜塩素酸水溶液を滴下し、菌体を溶菌させる。この際、次亜塩素酸水溶液に不溶のPHAのみが沈降し、他の菌体由来成分は水溶液中に溶解する。
After completion of the culture, the cells are separated by natural sedimentation, filtration or centrifugation. Examples of the filtration method include filtration methods such as gravity filtration, vacuum filtration, and pressure filtration.
Next, a hypochlorous acid aqueous solution is dropped into the separated cells to lyse the cells. At this time, only PHA insoluble in the hypochlorous acid aqueous solution settles, and other bacterial cell-derived components dissolve in the aqueous solution.
得られたPHAは、自然沈降、ろ過又は遠心分離により単離する。このようにして得られたPHAは、水(蒸留水)やエタノールにより洗浄することによって精製することができる。 The obtained PHA is isolated by natural sedimentation, filtration or centrifugation. The PHA thus obtained can be purified by washing with water (distilled water) or ethanol.
次に、用いるバクテリアセルロースについて説明する。
一般的に、異物は結晶核剤としての効果があり、結晶化速度はその単位体積当たりの個数に比例する。
用いるバクテリアセルロースは、そのナノサイズの微細構造(代表的には径が10〜50nm程度である。)から、同構成のパルプなどのセルロース繊維を樹脂中に同量混入させた場合と比較して、単位体積当たり108〜1010倍の個数となるために結晶化速度が著しく向上する。
そして、上述したような繰り返し単位が規定されたPHA‐1及びPHA‐2との複合構成とすることにより、用いるバクテリアセルロースに存在する水酸基とPHA‐1及びPHA‐2(特にPHA‐1)に存在するカルボニル基との間に発現する密着強度(水素結合エネルギーの和)を著しく向上させることができる。
Next, the bacterial cellulose to be used will be described.
In general, the foreign substance has an effect as a crystal nucleating agent, and the crystallization rate is proportional to the number per unit volume.
The bacterial cellulose used has a nano-sized microstructure (typically about 10 to 50 nm in diameter), compared to the case where cellulose fibers such as pulp having the same composition are mixed in the resin in the same amount. In addition, since the number is 10 8 to 10 10 times per unit volume, the crystallization speed is remarkably improved.
And by making it the composite structure with PHA-1 and PHA-2 in which the repeating unit as described above is defined, the hydroxyl group and PHA-1 and PHA-2 (especially PHA-1) present in the bacterial cellulose used are used. The adhesion strength (sum of hydrogen bond energies) expressed with the existing carbonyl group can be remarkably improved.
また、本発明においては、バクテリアセルロースの含有率を0.1%以上〜50%未満とすることが好ましく、1%以上〜20%未満とすることがより好ましく、5%以上〜15%未満とすることが更に好ましい。
バクテリアセルロースの含有率が0.1%未満の場合には、十分な結晶化速度が得られないばかりでなく、十分な機械強度を達成することができない可能性がある。また、含有率が50%以上の場合には、所望する機械強度が十分に確保できないばかりでなく、流動性低下などの製造面において好ましくない。
In the present invention, the content of bacterial cellulose is preferably 0.1% to less than 50%, more preferably 1% to less than 20%, and more preferably 5% to less than 15%. More preferably.
When the content of bacterial cellulose is less than 0.1%, not only a sufficient crystallization rate cannot be obtained, but also sufficient mechanical strength may not be achieved. Further, when the content is 50% or more, not only the desired mechanical strength cannot be ensured sufficiently, but also in terms of production such as a decrease in fluidity.
更に、本発明においては、用いるバクテリアセルロースの繊維直径が1nm以上〜1000nm未満であることが好ましく、5nm以上〜100nm未満であることがより好ましい。
バクテリアセルロースの繊維直径が1nm未満や1000nm以上のものは充填材を効率良く製造できず好ましくない。
また、5nm以上〜100nm未満とすると機械強度や耐熱性などの機械物性をより向上させることができ、結晶化速度を向上させるために十分なバクテリアセルロース数を確保することができ、成形性をより向上させることができる。
Furthermore, in this invention, it is preferable that the fiber diameter of bacterial cellulose to be used is 1 nm or more and less than 1000 nm, and it is more preferable that it is 5 nm or more and less than 100 nm.
Bacterial cellulose fibers having a fiber diameter of less than 1 nm or more than 1000 nm are not preferable because the filler cannot be produced efficiently.
Further, when the thickness is 5 nm or more and less than 100 nm, mechanical properties such as mechanical strength and heat resistance can be further improved, a sufficient number of bacterial celluloses can be secured to improve the crystallization speed, and the moldability is further improved. Can be improved.
更にまた、本発明においては、用いるバクテリアセルロースのアスペクト比が1以上〜1000未満であることが好ましい。
バクテリアセルロースのアスペクト比が1未満であると、十分な機械強度が確保できない可能性がある。また、1000以上であると、成形性に問題が生じる可能性があり好ましくない。
ここで、「アスペクト比」とは、バクテリアセルロースにおける(繊維長)/(繊維径)のことである。
Furthermore, in the present invention, the bacterial cellulose used preferably has an aspect ratio of 1 or more and less than 1000.
If the aspect ratio of bacterial cellulose is less than 1, sufficient mechanical strength may not be ensured. On the other hand, if it is 1000 or more, there may be a problem in moldability, which is not preferable.
Here, the “aspect ratio” is (fiber length) / (fiber diameter) in bacterial cellulose.
ここで、用いるバクテリアセルロースの代表的な製造方法について説明する。
このようなバクテリアセルロースを産生する微生物は特に限定されないが、アセトバクター・アセチ・サブスピーシス・キシリナム(Acetobacter aceti subsp・xylinum)ATCC10821又は同パストウリアヌス(A・pasteurianus)、同ランセンス(A・rancens)、サルシナ・ベントリクリ(Sarcina vntriculi)、バクテリウム・キシロイデス(Bacterium xyloides)、シュードモナス属細菌、アグロバクテリウム属細菌等でバクテリアセルロースを産生するものを利用することができる。
Here, a typical method for producing bacterial cellulose to be used will be described.
Microorganisms that produce such bacterial cellulose are not particularly limited, but include Acetobacter acetic subspis xylinum ATCC 10821 or A. pasteurianus, A. rancens, Sarcina ventriculi, Bacterium xyloides, Pseudomonas bacteria, Agrobacterium bacteria, etc. that produce bacterial cellulose can be used.
これらの微生物を培養してバクテリアセルロースを生成蓄積させる方法は細菌を培養する一般方法に従えばよい。
即ち、炭素源、窒素源、無機塩類、その他必要に応じてアミノ酸、ビタミン等の有機微量栄養素を含有する通常の栄養培地に微生物を接種し、静置又はゆるやかに通気撹拌を行なう。
炭素源としては、グルコース、シュクロース、マルトース、澱粉加水分解物、糖蜜等が利用されるが、エタノール、酢酸、クエン酸等も単独又は上記の糖と併用して利用することができる。
窒素源としては、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸塩、尿素、ペプトン等の有機又は無機の窒素源が利用される。
無機塩類としては、リン酸塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、鉄塩、マンガン塩等が利用される。
有機微量栄養素としては、アミノ酸、ビタミン、脂肪酸、核酸、更にはこれらの栄養素を含むペプトン、カザミノ酸、酵母エキス、大豆蛋白加水分解物等が利用され、生育にアミノ酸等を要求する栄養要求性変異株を用いる場合には、要求される栄養素を更に補添する必要がある。
培養条件も通常でよく、pHを5ないし9そして温度を20ないし40℃に制御しつつ1ないし30日間培養すれば表層にバクテリアセルロースがゲル状に蓄積される。
A method for culturing these microorganisms to produce and accumulate bacterial cellulose may be in accordance with a general method for culturing bacteria.
That is, a microorganism is inoculated into a normal nutrient medium containing a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, and other organic micronutrients such as amino acids and vitamins as required, and the mixture is allowed to stand or gently aerated and stirred.
As the carbon source, glucose, sucrose, maltose, starch hydrolyzate, molasses and the like are used, but ethanol, acetic acid, citric acid and the like can be used alone or in combination with the above sugar.
As the nitrogen source, organic or inorganic nitrogen sources such as ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride, and ammonium phosphate, nitrates, urea, and peptone are used.
As the inorganic salts, phosphates, magnesium salts, calcium salts, iron salts, manganese salts and the like are used.
Organic micronutrients include amino acids, vitamins, fatty acids, nucleic acids, and peptone, casamino acids, yeast extracts, soy protein hydrolysates containing these nutrients, etc., and auxotrophic mutations that require amino acids for growth When using a strain, it is necessary to further supplement the required nutrients.
The culture conditions may be normal, and bacterial cellulose accumulates in a gel form on the surface layer when cultured for 1 to 30 days while controlling the pH at 5 to 9 and the temperature at 20 to 40 ° C.
本発明で使用するバクテリアセルロースは、微生物の培養物から単離された精製品のほか、用途に応じて、ある程度不純物を含むものであってもよい。
例えば、培養液中の残糖、塩類、酵母エキス等が微生物セルロースに残留していても差し支えない。また、菌体がある程度含まれていてもよい。
得られたゲルを取り出して必要により水洗する。この水洗水には目的に応じて殺菌剤、前処理剤などの薬剤を添加することができる。
The bacterial cellulose used in the present invention may contain impurities to some extent, depending on the intended use, in addition to a purified product isolated from a culture of microorganisms.
For example, residual sugar, salts, yeast extract, etc. in the culture solution may remain in the microbial cellulose. Moreover, the microbial cell may be contained to some extent.
The obtained gel is taken out and washed with water if necessary. A chemical such as a bactericide or a pretreatment agent can be added to the washing water depending on the purpose.
なお、本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物には、所望する性能を維持すれば、顔料や酸化防止剤などを適宜添加してもよい。 In addition, you may add a pigment, antioxidant, etc. to the aliphatic polyester resin composition of this invention suitably, as long as the desired performance is maintained.
次に、本発明の樹脂成形部品について詳細に説明する。
上述の如く、本発明の樹脂成形部品は、上記本発明の脂肪族ポリエステル樹脂組成物を用いたものである。
例えばドアトリム基材やピラーガーニッシュなどの自動車用内装部品として好適に使用することができるが、これに限定されるものではない。
また、使用態様に応じて、適宜表皮材を付加したり、塗装を施すこともできる。
Next, the resin molded part of the present invention will be described in detail.
As described above, the resin molded part of the present invention uses the aliphatic polyester resin composition of the present invention.
For example, it can be suitably used as an automotive interior part such as a door trim base material or a pillar garnish, but is not limited thereto.
Moreover, according to a use aspect, a skin material can be added suitably or can also be painted.
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
(PHA‐1の作製)
LB培地で前培養した水素細菌(Ralstonia eutropha)を遠心分離により集菌し、500mlのさかぐちフラスコに300mgの菌体と炭素源及び窒素源を欠いた培地を加え、微量塩類を添加した。更に、唯一の炭素源として、大豆油の廃油を1ml加えて、30℃で3日間振とう培養を行った。
培養終了後、遠心分離によって菌体を分離し、10mlの30%次亜塩素酸水溶液を滴下した。30℃で90分間溶菌させた後、重力ろ過によってPHA‐1を分離した。このようにして得られたPHA‐1を蒸留水とエタノールで洗浄し、減圧乾燥によって精製した。
(Production of PHA-1)
Hydrogen bacteria (Ralstonia eutropha) pre-cultured in LB medium were collected by centrifugation, 300 mg of microbial cells and a medium lacking a carbon source and a nitrogen source were added to a 500 ml fish flask, and trace salts were added. Further, 1 ml of soybean oil waste oil was added as a sole carbon source, and the mixture was cultured with shaking at 30 ° C. for 3 days.
After completion of the culture, the cells were separated by centrifugation, and 10 ml of 30% hypochlorous acid aqueous solution was dropped. After lysis at 30 ° C. for 90 minutes, PHA-1 was separated by gravity filtration. The PHA-1 thus obtained was washed with distilled water and ethanol and purified by drying under reduced pressure.
得られたPHA‐1を核磁気共鳴(1H‐NMR)、フーリエ変換赤外線吸収スペクトル(FT−IR)及びサイズ排除クロマトグラフィー(GPC)によって、同定した。 The obtained PHA-1 was identified by nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR), Fourier transform infrared absorption spectrum (FT-IR) and size exclusion chromatography (GPC).
その結果、次式(I) As a result, the following formula (I)
(式中において、y1/x1は3であり、重量平均分子量(Mw)は100万である。)のPHA‐1が得られた。 (In the formula, y 1 / x 1 is 3, and the weight average molecular weight (Mw) is 1,000,000.) PHA-1 was obtained.
(PHA‐2の作製)
LB培地で前培養した水素細菌(Pseudomonas olecrorans)を遠心分離により集菌し、500mlのさかぐちフラスコに300mgの菌体と炭素源及び窒素源を欠いた培地を加え、微量塩類を添加した。更に、唯一の炭素源として、大豆油の廃油を1ml加えて、30℃で3日間振とう培養を行った。
培養終了後、遠心分離によって菌体を分離し、10mlの30%次亜塩素酸水溶液を滴下した。30℃で90分間溶菌させた後、重力ろ過によってPHA‐2を分離した。このようにして得られたPHA‐2を蒸留水とエタノールで洗浄し、減圧乾燥によって精製した。
(Production of PHA-2)
Hydrogen bacteria (Pseudomonas olecrorans) pre-cultured in LB medium were collected by centrifugation, 300 mg of a cell culture medium lacking a cell body, a carbon source, and a nitrogen source were added to a 500 ml saccharose flask, and trace salts were added. Further, 1 ml of soybean oil waste oil was added as a sole carbon source, and the mixture was cultured with shaking at 30 ° C. for 3 days.
After completion of the culture, the cells were separated by centrifugation, and 10 ml of 30% hypochlorous acid aqueous solution was dropped. After lysis at 30 ° C. for 90 minutes, PHA-2 was separated by gravity filtration. The PHA-2 thus obtained was washed with distilled water and ethanol and purified by drying under reduced pressure.
得られたPHA‐2を核磁気共鳴(1H‐NMR)、フーリエ変換赤外線吸収スペクトル(FT−IR)及びサイズ排除クロマトグラフィー(GPC)によって、同定した。 The obtained PHA-2 was identified by nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR), Fourier transform infrared absorption spectrum (FT-IR) and size exclusion chromatography (GPC).
その結果、次式(II) As a result, the following formula (II)
(式中において、y2/x2は0.15であり、重量平均分子量(Mw)は100万である。)のPHA‐2が得られた。 (In the formula, y 2 / x 2 is 0.15, and the weight average molecular weight (Mw) is 1,000,000.) PHA-2 was obtained.
(PHA‐3の作製)
LB培地で前培養した水素細菌(Ralstonia eutropha)を遠心分離により集菌し、500mlのさかぐちフラスコに300mgの菌体と炭素源及び窒素源を欠いた培地を加え、微量塩類を添加した。更に、唯一の炭素源として、ごま油の廃油を1ml加えて、30℃で3日間振とう培養を行った。
培養終了後、遠心分離によって菌体を分離し、10mlの30%次亜塩素酸水溶液を滴下した。30℃で90分間溶菌させた後、重力ろ過によってPHA‐3を分離した。このようにして得られたPHA‐3を蒸留水とエタノールで洗浄し、減圧乾燥によって精製した。
(Production of PHA-3)
Hydrogen bacteria (Ralstonia eutropha) pre-cultured in LB medium were collected by centrifugation, 300 mg of microbial cells and a medium lacking a carbon source and a nitrogen source were added to a 500 ml fish flask, and trace salts were added. Furthermore, 1 ml of sesame oil waste oil was added as a sole carbon source, and cultured with shaking at 30 ° C. for 3 days.
After completion of the culture, the cells were separated by centrifugation, and 10 ml of 30% hypochlorous acid aqueous solution was dropped. After lysis at 30 ° C. for 90 minutes, PHA-3 was separated by gravity filtration. The PHA-3 thus obtained was washed with distilled water and ethanol and purified by drying under reduced pressure.
得られたPHA‐3を核磁気共鳴(1H‐NMR)、フーリエ変換赤外線吸収スペクトル(FT−IR)及びサイズ排除クロマトグラフィー(GPC)によって、同定した。 The obtained PHA-3 was identified by nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR), Fourier transform infrared absorption spectrum (FT-IR) and size exclusion chromatography (GPC).
その結果、次式(III) As a result, the following formula (III)
(式中において、y1/x1は1であり、重量平均分子量(Mw)は100万である。)のPHA‐3が得られた。 PHA-3 (wherein y 1 / x 1 is 1 and the weight average molecular weight (Mw) is 1 million) was obtained.
(PHA‐4の作製)
LB培地で前培養した水素細菌(Pseudomonas olecrorans)を遠心分離により集菌し、500mlのさかぐちフラスコに300mgの菌体と炭素源及び窒素源を欠いた培地を加え、微量塩類を添加した。更に、唯一の炭素源として、ごま油の廃油を1ml加えて、30℃で3日間振とう培養を行った。
培養終了後、遠心分離によって菌体を分離し、10mlの30%次亜塩素酸水溶液を滴下した。30℃で90分間溶菌させた後、重力ろ過によってPHA‐4を分離した。このようにして得られたPHA‐4を蒸留水とエタノールで洗浄し、減圧乾燥によって精製した。
(Production of PHA-4)
Hydrogen bacteria (Pseudomonas olecrorans) pre-cultured in LB medium were collected by centrifugation, 300 mg of a cell culture medium lacking a cell body, a carbon source, and a nitrogen source were added to a 500 ml saccharose flask, and trace salts were added. Furthermore, 1 ml of waste oil of sesame oil was added as a sole carbon source, and cultured with shaking at 30 ° C. for 3 days.
After completion of the culture, the cells were separated by centrifugation, and 10 ml of 30% hypochlorous acid aqueous solution was dropped. After lysis at 30 ° C. for 90 minutes, PHA-4 was separated by gravity filtration. The PHA-4 thus obtained was washed with distilled water and ethanol and purified by drying under reduced pressure.
得られたPHA‐4を核磁気共鳴(1H‐NMR)、フーリエ変換赤外線吸収スペクトル(FT−IR)及びサイズ排除クロマトグラフィー(GPC)によって、同定した。 The obtained PHA-4 was identified by nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR), Fourier transform infrared absorption spectrum (FT-IR) and size exclusion chromatography (GPC).
その結果、次式(IV) As a result, the following formula (IV)
(式中において、y1/x1は0.15であり、重量平均分子量(Mw)は100万である。)のPHA‐4が得られた。 (In the formula, y 1 / x 1 is 0.15, and the weight average molecular weight (Mw) is 1 million.) PHA-4 was obtained.
(実施例1)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が79%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:50nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が1%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
Example 1
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 79% and the content of PHA-2 represented by the above formula (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 50 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 1%, injection molded, and an injection molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(実施例2)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:50nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Example 2)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-2 represented by the above formula (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 50 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(実施例3)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が60%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:50nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が20%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Example 3)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 60% and the content of PHA-2 represented by the above formula (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 50 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 20%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(実施例4)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:1nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
Example 4
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-2 represented by the above (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 1 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(実施例5)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:5nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Example 5)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-2 represented by the above (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 5 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(実施例6)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:50nm、充填材アスペクト比:1)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Example 6)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-2 represented by the above (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 50 nm, filler aspect ratio: 1) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(実施例7)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:50nm、充填材アスペクト比:1000)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Example 7)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-2 represented by the above (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 50 nm, filler aspect ratio: 1000) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(実施例8)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:100nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Example 8)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-2 represented by the above (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 100 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(実施例9)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:1000nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
Example 9
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-2 represented by the above (II) is 20%. Cellulose (filler diameter: 1000 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(比較例1)
樹脂組成物全量基準として、ポリ乳酸(PLA)(Cargill Daw社製、ポリ乳酸樹脂3001D)を含有率が90%と、バクテリアセルロース(充填材径:50nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Comparative Example 1)
Based on the total amount of the resin composition, polylactic acid (PLA) (manufactured by Cargill Daw, polylactic acid resin 3001D) has a content of 90% and bacterial cellulose (filler diameter: 50 nm, filler aspect ratio: 10) Was kneaded so as to be 10% and injection molded to obtain an injection molded product (ISO Type A multipurpose test piece) of the resin composition of this example.
(比較例2)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、パルプ(αアセルロース含有量90%、平均繊維径25μm、平均繊維長1.8mmのセルロース繊維(日本製紙株式会社製、NDP−T)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Comparative Example 2)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70%, the content of PHA-2 represented by the above formula (II) is 20%, (A cellulose content of 90%, average fiber diameter of 25 μm, average fiber length of 1.8 mm cellulose fibers (NDP-T, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) were kneaded so as to have a content of 10% and injection molded. Thus, an injection molded article (ISO Type A multipurpose test piece) of the resin composition of this example was obtained.
(比較例3)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、タルク(林化成社製:5000SA、充填材径:1μm、充填材アスペクト比:2.5)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Comparative Example 3)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-2 represented by the above formula (II) is 20%. (Made by Hayashi Kasei Co., Ltd .: 5000 SA, filler diameter: 1 μm, filler aspect ratio: 2.5) is kneaded so that the content is 10%, injection molded, and injection molding of the resin composition of this example A body (ISO Type A multipurpose test piece) was obtained.
(比較例4)
樹脂組成物全量基準として、上記の(I)式で表されたPHA‐1を含有率が70%と、上記の(IV)式で表されたPHA‐4を含有率が20%と、バクテリアセルロース(充填材径:50nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
(Comparative Example 4)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-1 represented by the above formula (I) is 70% and the content of PHA-4 represented by the above (IV) is 20%. Cellulose (filler diameter: 50 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
(比較例5)
樹脂組成物全量基準として、上記の(II)式で表されたPHA‐2を含有率が20%と、上記の(III)式で表されたPHA‐3を含有率が70%と、バクテリアセルロース(充填材径:50nm、充填材アスペクト比:10)を含有率が10%となるように混練し、射出成形して、本例の樹脂組成物の射出成形体(ISO TypeA多目的試験片)を得た。
各例の仕様を表1に示す。
(Comparative Example 5)
Based on the total amount of the resin composition, the content of PHA-2 represented by the above formula (II) is 20% and the content of PHA-3 represented by the above formula (III) is 70%. Cellulose (filler diameter: 50 nm, filler aspect ratio: 10) is kneaded so as to have a content of 10%, injection-molded, and an injection-molded body of the resin composition of this example (ISO Type A multipurpose test piece) Got.
Table 1 shows the specifications of each example.
[性能評価]
(成形性評価)
上記各例の成形体の成形サイクル(冷却時間)、又はテストピース取得可否を評価した。
得られた結果を表1に併記する。なお、表1中の評価は、実施例2の結果を○(基準)として相対評価を行った。△は1.5倍以上〜3倍未満の時間を要するものであり、×は3倍以上の時間を要するもの、又はテストピース取得不可を示す。
[Performance evaluation]
(Formability evaluation)
The molding cycle (cooling time) of the molded body of each of the above examples, or the test piece acquisition possibility was evaluated.
The obtained results are also shown in Table 1. In addition, evaluation in Table 1 performed relative evaluation by making the result of Example 2 into (circle) (reference | standard). Δ indicates a time that is 1.5 times or more and less than 3 times, and × indicates that a time that is 3 times or more is required, or that a test piece cannot be obtained.
(機械強度評価)
上記各例の成形体を用い、ISO 527の引張り試験を行い、引張り強度を測定した。
得られた結果を表1に併記する。なお、表1中の評価は、実施例2の結果を○(基準)として相対評価を行った。△は10%以上〜30%未満引張り強度が低下したもの、×は30%以上引張り強度が低下したものを示す。
(Mechanical strength evaluation)
Using the molded body of each of the above examples, a tensile test of ISO 527 was performed, and the tensile strength was measured.
The obtained results are also shown in Table 1. In addition, evaluation in Table 1 performed relative evaluation by making the result of Example 2 into (circle) (reference | standard). Δ indicates that the tensile strength is reduced by 10% to less than 30%, and × indicates that the tensile strength is decreased by 30% or more.
(耐熱性評価)
上記各例の成形体を用い、ISO 75(0.45MPa)フラットワイズの荷重たわみ温度を測定した。
得られた結果を表1に併記する。なお、表1中の評価は、実施例2の結果を○(基準)として相対評価を行った。△は10℃以上〜30℃未満荷重たわみ温度が低下したもの、×は30℃以上荷重たわみ温度が低下したものを示す。
(Heat resistance evaluation)
Using the molded bodies of the above examples, the deflection temperature under load of ISO 75 (0.45 MPa) flatwise was measured.
The obtained results are also shown in Table 1. In addition, evaluation in Table 1 performed relative evaluation by making the result of Example 2 into (circle) (reference | standard). Δ indicates that the deflection temperature under load of 10 ° C. or more and less than 30 ° C. is decreased, and × indicates that the deflection temperature under load of 30 ° C. or more is decreased.
(衝撃強度評価)
上記各例の成形体を用い、ISO 180 ノッチ有り(ノッチr=0.25mm)のIZOD衝撃強度を測定した。
得られた結果を表1に併記する。なお、表1中の評価は、実施例2の結果を○(基準)として相対評価を行った。△は10%以上〜50%未満衝撃強度が低下したもの、×は50%以上衝撃強度が低下したものを示す。
(Evaluation of impact strength)
Using the molded body of each of the above examples, ISO 180 notch strength (notch r = 0.25 mm) was measured.
The obtained results are also shown in Table 1. In addition, evaluation in Table 1 performed relative evaluation by making the result of Example 2 into (circle) (reference | standard). Δ indicates that the impact strength is reduced by 10% to less than 50%, and × indicates that the impact strength is decreased by 50% or more.
表1より、本発明の範囲に属する実施例1〜9は、成形性、機械強度、耐衝撃性、耐熱性に優れていることが分かり、また、寸法安定性も優れている。 From Table 1, it can be seen that Examples 1 to 9 belonging to the scope of the present invention are excellent in moldability, mechanical strength, impact resistance, and heat resistance, and also have excellent dimensional stability.
Claims (7)
次の一般式(2)
バクテリアセルロースと、
を含有して成ることを特徴とする脂肪族ポリエステル樹脂組成物。 The following general formula (1)
The following general formula (2)
Bacterial cellulose,
An aliphatic polyester resin composition comprising:
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