JP2007131795A - 乳酸系ポリマー組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐熱性、耐衝撃性に優れた乳酸系ポリマーを主成分とする乳酸系ポリマー組成物ならびにそれから得られる成形体を提供すること。
【解決手段】乳酸系ポリマー100重量部、ポリカーボネート樹脂1〜99重量部、衝撃改良材1〜20重量部を含んでなる乳酸系ポリマー組成物及びそれから得られる成形体が提供される。
【選択図】なし
【解決手段】乳酸系ポリマー100重量部、ポリカーボネート樹脂1〜99重量部、衝撃改良材1〜20重量部を含んでなる乳酸系ポリマー組成物及びそれから得られる成形体が提供される。
【選択図】なし
Description
本発明は、植物由来の樹脂を含んでなる、耐衝撃性に優れた樹脂組成物に関する。
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、ポリ乳酸を使用したOA・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。一般にこれらの用途では、高い耐衝撃性を必要とする場合が多く、耐衝撃性が非常に低いポリ乳酸を使用することは困難である。ポリ乳酸をこれら用途に使用する手段として、特許文献1には、芳香族ポリカーボネート、ポリ乳酸及び衝撃改良材からなる樹脂組成物が開示されているが、ポリ乳酸の含有量を増やした場合、衝撃改良材が十分に機能せず、耐衝撃性が著しく低下する問題点がある。また特許文献2には、ポリ乳酸、難燃剤及びポリ乳酸以外の樹脂からなる樹脂組成物が開示されているが、単純にこれらをブレンドするだけでは、耐衝撃性が低いという問題点がある。
特開2005−48067号公報
特開2004−190026号公報
本発明が解決しようとする課題は、乳酸系ポリマーとポリカーボネート樹脂を含んでなり、乳酸系ポリマーを主成分とする乳酸系ポリマー組成物の耐衝撃性を向上させることことである。
本発明は、乳酸系ポリマー100重量部に対して、ポリカーボネート樹脂1〜99重量部、衝撃改良材1〜20重量部を含んでなる乳酸系ポリマー組成物を提供する。
乳酸系ポリマー100重量部に対して、カルボジイミド化合物0.1〜5重量部および/または有機過酸化物0.1〜5重量部を含む前記乳酸系ポリマー組成物は本発明の好ましい態様である。
乳酸系ポリマー100重量部に対して、カルボジイミド化合物0.1〜5重量部および/または有機過酸化物0.1〜5重量部を含む前記乳酸系ポリマー組成物は本発明の好ましい態様である。
衝撃改良材が、極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体を含む前記乳酸系ポリマー組成物も本発明の好ましい態様である。
極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体が塩基性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体前記乳酸系ポリマー組成物も本発明の好ましい態様である。
極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体が、イミノ基で変性されたSBS(スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体)、イミノ基で変性されたSBBS(スチレン・ブタジエン・ブチレン・スチレン共重合体)、イミノ基で変性されたSEBS(スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体)から選択される少なくとも1種である前記乳酸系ポリマー組成物も本発明の好ましい態様である。
極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体が、イミノ基で変性されたSBS(スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体)、イミノ基で変性されたSBBS(スチレン・ブタジエン・ブチレン・スチレン共重合体)、イミノ基で変性されたSEBS(スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体)から選択される少なくとも1種である前記乳酸系ポリマー組成物も本発明の好ましい態様である。
乳酸系ポリマーの結晶化度が、0%〜40%である前記乳酸系ポリマー組成物も本発明の好ましい態様である。
本発明は前記乳酸系ポリマー組成物よりなる成形体も提供する。
本発明は前記乳酸系ポリマー組成物よりなる成形体も提供する。
本発明により、乳酸系ポリマーを主成分とし、耐熱性、耐衝撃性に優れた樹脂組成物及びその成形体を得ることができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
[乳酸系ポリマー]
本発明における乳酸系ポリマーとは、乳酸のみを構成成分とするポリ乳酸、乳酸と乳酸以外のモノマー成分を構成成分とするポリ乳酸共重合体、及びこれらの混合物を示す。
乳酸系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2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2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の飽和及び/又は不飽和脂肪族ジカルボン酸が好ましく、飽和脂肪族ジカルボン酸の具体例としてはシュウ酸、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−フェニレンジ酢酸等を挙げることができ、不飽和脂肪族ジカルボン酸の具体例としてはフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸等を挙げることができる。これらは、単独で又は二種以上の組合せて使用することができる。
[乳酸系ポリマー]
本発明における乳酸系ポリマーとは、乳酸のみを構成成分とするポリ乳酸、乳酸と乳酸以外のモノマー成分を構成成分とするポリ乳酸共重合体、及びこれらの混合物を示す。
乳酸系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2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2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の飽和及び/又は不飽和脂肪族ジカルボン酸が好ましく、飽和脂肪族ジカルボン酸の具体例としてはシュウ酸、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−フェニレンジ酢酸等を挙げることができ、不飽和脂肪族ジカルボン酸の具体例としてはフマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸等を挙げることができる。これらは、単独で又は二種以上の組合せて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、単独で又は二種以上の組合せて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、種々の組み合わせで使用することができる。本発明において乳酸系ポリマーとしては特にポリ乳酸が好ましい。
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、種々の組み合わせで使用することができる。本発明において乳酸系ポリマーとしては特にポリ乳酸が好ましい。
乳酸系ポリマーは、上記原料を直接脱水重縮合する方法、または上記乳類やヒドロキシカルボン酸類の環状2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を、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が得られる。
乳酸系ポリマーの重量平均分子量は、成形性が可能な範囲で高分子量のものが好ましく、10万以上50万が好ましく、15万以上40万以下がより好ましく、18万以上30万以下の乳酸系ポリマーが最も好ましい。また、乳酸系ポリマーの相対粘度は、2.0以上4.5以下が好ましく、3.0以上4.3以下が好ましく、3.3以上4.2以下が最も好ましい。
本発明で用いられる乳酸系ポリマーとしては、結晶性の低いポリマー、又は非晶質のポリマーが好ましく用いられる。乳酸系ポリマーの結晶化度は、40%以下が好ましく、30%以下がより好ましく、20%以下が最も好ましい。
乳酸系ポリマーがポリ乳酸の場合、低い結晶性もしくは非晶性とする為に、その光学純度は0%〜97%が好まく、0〜95%がより好ましく、0〜90%が最も好ましい。
本発明における相対粘度は、試料を溶解したクロロホルム溶液をウベローデ粘度計に採り、30℃に保った恒温槽内に静置して試験温度にした後、一定容量の試料が毛管内を流下する時間を測定し、その時間とクロロホルムの流下時間の比により求めることができる。
相対粘度 RV=t1/t0
t1:試料溶液の流下時間(s)
t0:ブランク(クロロホルム)の流下時間(s)
相対粘度 RV=t1/t0
t1:試料溶液の流下時間(s)
t0:ブランク(クロロホルム)の流下時間(s)
本発明における乳酸系ポリマーの結晶化度は、乳酸系ポリマーを100℃で4時間加熱した乳酸系ポリマーの示差走査熱量測定(DSC)を測定した場合に現れる融解熱量を、当該乳酸系ポリマーの理論結晶融解熱量で除した数値をいう。乳酸系ポリマーがポリ乳酸の場合、100℃で4時間加熱したポリ乳酸の示差走査熱量測定(DSC)を測定した場合に現れる融解熱量を、ポリ乳酸の理論結晶融解熱量である93J/gで除したものである。すなわち、乳酸系ポリマーがポリ乳酸の場合 結晶化度=(融解熱量/93)×100で表される数値である。本発明の場合、DSCの測定条件は10℃/minである。
本発明における光学純度は、次式で表される。
(光学純度)=100×(|[L]−[D]|)/([L]+[D])
ここで、[L]は乳酸系ポリマー中の構成単位として含まれる乳酸単位中のL−乳酸のモル濃度、[D]はポリ乳酸中のD−乳酸のモル濃度を表わす。
(光学純度)=100×(|[L]−[D]|)/([L]+[D])
ここで、[L]は乳酸系ポリマー中の構成単位として含まれる乳酸単位中のL−乳酸のモル濃度、[D]はポリ乳酸中のD−乳酸のモル濃度を表わす。
[ポリカーボネート樹脂]
本発明におけるポリカーボネート樹脂は、カーボネート結合を有する樹脂であり、芳香環を有するものが好ましく用いられる。その製造方法としては、2価フェノールとカーボネート前駆体とを溶液法、溶融法などの公知の方法で反応させる方法が挙げられる。2価フェノールの代表的なものとしてはハイドロキノン、レゾルシノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)サルファイド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン等が挙げられる。特にビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン系が好適に使用されており、なかでも通常ビスフェノールAと称される2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが汎用的に用いられている。また、カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カルボニルエステルおよびハロホルメート等が挙げられ、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネート、2価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。ポリカーボネート樹脂の製造に際し、適当な分子量調節剤、分岐剤、その他の改質剤などの添加は差し支えない。また2価フェノール、カーボネート前駆体はいずれも単独あるいは2種以上で使用することができ、さらに得られたポリカーボネート樹脂を2種以上混合使用してもよい。
本発明におけるポリカーボネート樹脂は、カーボネート結合を有する樹脂であり、芳香環を有するものが好ましく用いられる。その製造方法としては、2価フェノールとカーボネート前駆体とを溶液法、溶融法などの公知の方法で反応させる方法が挙げられる。2価フェノールの代表的なものとしてはハイドロキノン、レゾルシノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)サルファイド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン等が挙げられる。特にビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン系が好適に使用されており、なかでも通常ビスフェノールAと称される2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが汎用的に用いられている。また、カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カルボニルエステルおよびハロホルメート等が挙げられ、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネート、2価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。ポリカーボネート樹脂の製造に際し、適当な分子量調節剤、分岐剤、その他の改質剤などの添加は差し支えない。また2価フェノール、カーボネート前駆体はいずれも単独あるいは2種以上で使用することができ、さらに得られたポリカーボネート樹脂を2種以上混合使用してもよい。
ポリカーボネート樹脂の添加量は、乳酸系ポリマー100重量部に対して1〜99重量部が好ましく、20〜99重量部がより好ましく、30〜99重量部が最も好ましい。
[衝撃改良材]
本発明における衝撃改良材は、耐衝撃性を向上させる為に用いられる弾性重合体であり、一般の熱可塑性樹脂に公知なものを使用することができる。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やこれらを極性官能基で変性したもの、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。
本発明における衝撃改良材は、耐衝撃性を向上させる為に用いられる弾性重合体であり、一般の熱可塑性樹脂に公知なものを使用することができる。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やこれらを極性官能基で変性したもの、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。
これらの内、特に極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体、またはコア−シェル型のグラフト共重合体が好ましく用いられる。
本発明で用いられる極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体は、芳香族ビニルから導かれるブロック共重合体と共役ジエンから導かれるブロック共重合体からなる芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体を極性官能基で変性されたものである。極性官能基としては、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基等が好ましく、塩基性官能基がより好ましく用いられる。塩基性官能基としてはアミノ基やイミノ基が好ましく、イミノ基がより好ましい。具体的には、イミノ基で変性されたSBS(スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体)、イミノ基で変性されたSBBS(スチレン・ブタジエン・ブチレン・スチレン共重合体)、イミノ基で変性されたSEBS(スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体)が好ましく用いられる。また、これらの残存した脂肪族二重結合に水素を付加させた、水添ブロック共重合体も好ましく用いられる。これらは、単独または二種以上を組み合わせて使用することができる。本発明で用いられる極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体及びその製造方法は、例えば特開2003-313255号公報に記載されている。
本発明で用いられるコア−シェル型のグラフト共重合体は、公知のものを使用することができるが、弾性重合体は、ゴム成分を40%以上含有するものが好ましく、60%以上含有するものがさらに好ましい。コア−シェル型のグラフト共重合体中のゴム成分としては、ブタジエンゴム、ブタジエン−アクリル複合ゴム、アクリルゴム、アクリル-シリコーン複合ゴム、イソブチレン−シリコーン複合ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ニトリルゴム、エチレン−アクリルゴム、シリコーンゴム、およびこれらの不飽和結合部分に水素が添加されたものを挙げることができる。
ゴム成分に共重合するビニル化合物としては、芳香族ビニル、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステルが挙げられる。具体的には、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、アルコキシスチレン、ハロゲン化スチレン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸オクチル等が挙げられる。これらの内、メタクリル酸エステルを含有するものが特に好ましい。
コア−シェル型のグラフト共重合体は既に製品化されており、容易に入手することができる。例えば鐘淵化学工業(株)のカネエースBシリーズ(B−56など)、三菱レイヨン(株)のメタブレンCシリーズ(C−223Aなど)、Sシリーズ(S−2001、SRK200など)Wシリーズ(W−450Aなど)、呉羽化学工業(株)のパラロイドEXLシリーズ(EXL−2602など)、HIAシリーズ(HIA−15など)、BTAシリーズ(BTA−IIIなど)、KCAシリーズ、ローム・アンド・ハース社のパラロイドEXLシリーズ、KMシリーズ(KM−336P、KM−357Pなど)が挙げられる。
衝撃改良材の添加量は、乳酸系ポリマー100重量部に対して1〜20重量部が好ましく、3〜20重量部がより好ましく、5〜20重量部が最も好ましい。
[カルボジイミド化合物]
本発明におけるカルボジイミド化合物とは、分子内に少なくとも一つの(−N=C=N−)で表されるカルボジイミド基を有する化合物であって、カルボジイミド基を一つ有するモノカルボジイミド化合物、カルボジイミド基を単一分子内に複数有するポリカルボジイミド化合物共にいずれも好適に用いることができる。これらは単独で使用しても良いし、二種以上を複合して使用しても良い。モノカルボジイミド化合物の具体例としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、t−ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジ−t−ブチルカルボジイミド、ジ−β−ナフチルカルボジイミド等のモノカルボジイミドが挙げられ、これらの中では、特に工業的に入手が容易であるという面から、ジシクロヘキシルカルボジイミド或いはジイソプロピルカルボジイミドが好適である。
本発明におけるカルボジイミド化合物とは、分子内に少なくとも一つの(−N=C=N−)で表されるカルボジイミド基を有する化合物であって、カルボジイミド基を一つ有するモノカルボジイミド化合物、カルボジイミド基を単一分子内に複数有するポリカルボジイミド化合物共にいずれも好適に用いることができる。これらは単独で使用しても良いし、二種以上を複合して使用しても良い。モノカルボジイミド化合物の具体例としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、t−ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジ−t−ブチルカルボジイミド、ジ−β−ナフチルカルボジイミド等のモノカルボジイミドが挙げられ、これらの中では、特に工業的に入手が容易であるという面から、ジシクロヘキシルカルボジイミド或いはジイソプロピルカルボジイミドが好適である。
また、ポリカルボジイミド化合物としては、種々の方法で製造したものを使用することができる。例えば、従来のポリカルボジイミドの製造方法(米国特許第2941956号明細書、特公昭47−33279号公報、J.0rg.Chem.28, 2069−2075(1963)、Chemical Review l981,Vol.81 No.4、p619−621)により製造したもの、又は市販されているもの等を用いることができる。
また、本発明では市販されているポリカルボジイミド化合物を用いることもできる、例えば、カルボジライトLA−1やカルボジライトHMV−8CA(共に日清紡績(株)製)等が挙げられる。
カルボジイミド化合物の添加量は、乳酸系ポリマー100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、0.05〜3重量部がより好ましく、0.1〜1重量部が最も好ましい。
カルボジイミド化合物の添加方法は、あらかじめ乳酸系ポリマーと溶融混練した後にポリカーボネート樹脂や衝撃改良材と溶融混練する方法、ポリカーボネート樹脂や衝撃改良材と同時に溶融混練する方法のいずれも好適に用いることができる。
カルボジイミド化合物の添加量は、乳酸系ポリマー100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、0.05〜3重量部がより好ましく、0.1〜1重量部が最も好ましい。
カルボジイミド化合物の添加方法は、あらかじめ乳酸系ポリマーと溶融混練した後にポリカーボネート樹脂や衝撃改良材と溶融混練する方法、ポリカーボネート樹脂や衝撃改良材と同時に溶融混練する方法のいずれも好適に用いることができる。
[有機過酸化物]
有機過酸化物としては、ヒドロキシパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシモノカーボネート、ジアルキルパーオキサイド、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール等が挙げられる。これらはいずれも公知のものを用いることができる。
有機過酸化物の添加量は、乳酸系ポリマー100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、0.05〜3重量部がより好ましく、0.1〜1重量部が最も好ましい。
有機過酸化物としては、ヒドロキシパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル、パーオキシモノカーボネート、ジアルキルパーオキサイド、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール等が挙げられる。これらはいずれも公知のものを用いることができる。
有機過酸化物の添加量は、乳酸系ポリマー100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、0.05〜3重量部がより好ましく、0.1〜1重量部が最も好ましい。
有機過酸化物の添加方法は、あらかじめ乳酸系ポリマーと溶融混練した後にポリカーボネート樹脂や衝撃改良材と溶融混練する方法、ポリカーボネート樹脂や衝撃改良材と同時に溶融混練する方法のいずれも好適に用いることができる。
カルボジイミド化合物や有機過酸化物は、その添加によって、耐熱性を向上させることができるため、高い耐熱性を必要とする場合に好適に用いられる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に対しては、本発明の目的を損なわない範囲内で用途に応じて、乳酸系ポリマー、ポリカーボネート樹脂以外の樹脂、安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤など)、難燃剤(臭素系難燃剤、燐系難燃剤、メラミン化合物など)、滑剤、離形剤、帯電防止剤、表面ぬれ改善剤、染料や顔料を含む着色剤、核剤(有機カルボン酸金属塩など)および可塑剤、末端封鎖剤(エポキシ化合物、オキサゾリン化合物)、その他樹脂などを添加できる。これらの添加剤は1種または2種以上を含有させて使用することができる。
難燃性を必要とする用途に対しては、公知の難燃剤を配合することで、任意の難燃レベルを付与することが可能である。難燃剤の例としては、トリフェニルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、レゾルシノールビス(ジフェニル)フォスフェート、芳香族リン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル、ポリリン酸アンモニウム等のリン系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、モリブデン化合物、スズ酸亜鉛、シリコーン化合物、ホスファゼン化合物等の無機系難燃剤が挙げられる。
成形時に流動性、スリップ性、離型性を必要とする場合、公知の滑剤を配合することで、良好な流動性、スリップ、離型性性を付与することができる。滑剤の例としては、ポリエチレンワックス、アクリル系高分子滑材、アミド化合物、ビスアミド化合物、脂肪酸エステル等が挙げられる。また、本発明における衝撃改良剤や、ABSやPS等の汎用樹脂を流動性向上の目的で用いることができる。
本発明の樹脂組成物の製造方法については公知の方法を用いることができる。たとえば、乳酸系ポリマー、ポリカーボネート樹脂、衝撃改良材、必要に応じてカルボジイミド化合物、有機過酸化物、添加剤等をあらかじめブレンドした後、1軸または2軸押出機を用いて均一に溶融混練する方法を挙げることができる。特に、分散性を向上させるために二軸押出機を用いることが好ましい。
本発明の樹脂組成物は、射出成形、押出成形、カレンダー成形、ブロー成形、回転成形等の公知公用の各種成形方法に好適に供することができる。
本発明によって得られた乳酸系ポリマー組成物を用いて得られる射出成形品の好ましい物性は、荷重たわみ温度が70℃以上130℃以下、シャルピー衝撃強度が10kJ/m2以上100kJ/m2以下である。
なお、本発明で示すたわみ温度とは、ISO75−1に準じ、厚み4mmの荷重たわみ温度(HDT)を0.45MPa荷重、フラットワイズ法の条件下で測定したものを示し、シャルピー衝撃強度とは、
ISO179に準じ、厚み4mmのシャルピー衝撃強度を23℃、ノッチ付きで測定したものを示す。
本発明によって得られた乳酸系ポリマー組成物は各種成形体に好適に用いることができる。例えばパソコン、複写機、携帯電話、デジタルカメラ、テレビ、プリンター等の各種OA機器及び各種家電の外装材や、これらの各種部材に利用することができる。
ISO179に準じ、厚み4mmのシャルピー衝撃強度を23℃、ノッチ付きで測定したものを示す。
本発明によって得られた乳酸系ポリマー組成物は各種成形体に好適に用いることができる。例えばパソコン、複写機、携帯電話、デジタルカメラ、テレビ、プリンター等の各種OA機器及び各種家電の外装材や、これらの各種部材に利用することができる。
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)耐熱性
ISO75−1に準じ、厚み4mmの荷重たわみ温度(HDT)を0.45MPa荷重、フラットワイズ法の条件下で測定した。
(2)シャルピー衝撃強度
ISO179に準じ、厚み4mmのシャルピー衝撃強度を23℃、ノッチ付きで測定した。
(3)相対粘度
相対粘度は、試料を溶解したクロロホルム溶液をウベローデ粘度計に採り、30℃に保った恒温槽内に静置して試験温度にした後、一定容量の試料が毛管内を流下する時間を測定し、その時間とクロロホルムの流下時間の比により求めた。
相対粘度 RV=t1/t0
t1:試料溶液の流下時間(s)
t0:ブランク(クロロホルム)の流下時間(s)
(4)結晶化度
結晶化度は、100℃で4時間加熱したポリ乳酸の示差走査熱量測定(DSC)を測定した場合に現れる融解熱量を、ポリ乳酸の理論結晶融解熱量である93J/gで除することで求めた。尚、DSCの測定条件は10℃/minである。
結晶化度=(融解熱量/93)×100
(1)耐熱性
ISO75−1に準じ、厚み4mmの荷重たわみ温度(HDT)を0.45MPa荷重、フラットワイズ法の条件下で測定した。
(2)シャルピー衝撃強度
ISO179に準じ、厚み4mmのシャルピー衝撃強度を23℃、ノッチ付きで測定した。
(3)相対粘度
相対粘度は、試料を溶解したクロロホルム溶液をウベローデ粘度計に採り、30℃に保った恒温槽内に静置して試験温度にした後、一定容量の試料が毛管内を流下する時間を測定し、その時間とクロロホルムの流下時間の比により求めた。
相対粘度 RV=t1/t0
t1:試料溶液の流下時間(s)
t0:ブランク(クロロホルム)の流下時間(s)
(4)結晶化度
結晶化度は、100℃で4時間加熱したポリ乳酸の示差走査熱量測定(DSC)を測定した場合に現れる融解熱量を、ポリ乳酸の理論結晶融解熱量である93J/gで除することで求めた。尚、DSCの測定条件は10℃/minである。
結晶化度=(融解熱量/93)×100
(実施例1)
乳酸系ポリマーとしてポリ乳酸(レイシアH−440、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量=21万、相対粘度RV=4.15、結晶化度=30%、三井化学(株))100重量部に対して、ポリカーボネート樹脂としてタフロン(#1700、MVR=27cm3/10min、出光興産(株))90重量部、衝撃改良材として塩基性極性官能基で変性した芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体(N503、230℃測定MFR:20g/10分、比重:0.91、スチレン含量:30wt%、旭化成ケミカルズ(株))10重量部をブレンドした後、TEM35BS二軸押出機(東芝機械(株))を用いて温度220〜250℃で溶融混練を行い、樹脂組成物のペレットを得た。次にTi−80G2射出成形機(東洋機械金属(株))を用いて、シリンダー設定温度220〜250℃、金型温度40℃、冷却時間30秒の条件にて射出成形し、厚み4mmのISO標準試験片を得た。得られた試験片の荷重たわみ温度(HDT)とノッチ付きシャルピー衝撃強度を測定した結果を表1に示す。
乳酸系ポリマーとしてポリ乳酸(レイシアH−440、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量=21万、相対粘度RV=4.15、結晶化度=30%、三井化学(株))100重量部に対して、ポリカーボネート樹脂としてタフロン(#1700、MVR=27cm3/10min、出光興産(株))90重量部、衝撃改良材として塩基性極性官能基で変性した芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体(N503、230℃測定MFR:20g/10分、比重:0.91、スチレン含量:30wt%、旭化成ケミカルズ(株))10重量部をブレンドした後、TEM35BS二軸押出機(東芝機械(株))を用いて温度220〜250℃で溶融混練を行い、樹脂組成物のペレットを得た。次にTi−80G2射出成形機(東洋機械金属(株))を用いて、シリンダー設定温度220〜250℃、金型温度40℃、冷却時間30秒の条件にて射出成形し、厚み4mmのISO標準試験片を得た。得られた試験片の荷重たわみ温度(HDT)とノッチ付きシャルピー衝撃強度を測定した結果を表1に示す。
(実施例2〜4、比較例1〜2)
表1に示す組成物を実施例1と同様に成形し評価した。評価結果を表1に示す。
表1に示す組成物を実施例1と同様に成形し評価した。評価結果を表1に示す。
本発明によって得られた乳酸系ポリマー組成物及びそれから得られる成形体は、耐衝撃性、耐熱性に優れ、各種成形体に好適に用いることができ、OA機器や家電製品の外装材として利用することができ、例えばパソコン、複写機、携帯電話、デジタルカメラ、テレビ、プリンター等の各種OA機器及び各種家電の外装材や、これらの各種部材に利用することができる。
Claims (7)
- 乳酸系ポリマー100重量部に対して、ポリカーボネート樹脂1〜99重量部、衝撃改良材1〜20重量部を含んでなる乳酸系ポリマー組成物。
- 乳酸系ポリマー100重量部に対して、カルボジイミド化合物0.1〜5重量部および/または有機過酸化物0.1〜5重量部を含むことを特徴とする請求項1に記載の乳酸系ポリマー組成物。
- 衝撃改良材が、極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体を含むことを特徴とする請求項1〜2のいずれか1項に記載の乳酸系ポリマー組成物。
- 極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体が塩基性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の乳酸系ポリマー組成物。
- 極性官能基で変性された芳香族ビニル・共役ジエンブロック共重合体が、イミノ基で変性されたSBS(スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体)、イミノ基で変性されたSBBS(スチレン・ブタジエン・ブチレン・スチレン共重合体)、イミノ基で変性されたSEBS(スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体)から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の乳酸系ポリマー組成物。
- 乳酸系ポリマーの結晶化度が、0%〜40%であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の乳酸系ポリマー組成物。
- 請求項1〜6に記載の乳酸系ポリマー組成物よりなる成形体。
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- 2005-11-14 JP JP2005328228A patent/JP2007131795A/ja active Pending
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