JP2008239645A - ポリ乳酸系樹脂組成物及びその製造方法、並びに成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】耐衝撃性に優れ、結晶化速度が速いポリ乳酸系樹脂組成物及びその製造方法、並びに該樹脂組成物を成形して得られる成形品を提供する。
【解決手段】本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含有し、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が３０〜８０質量％である原料組成物を加熱混練することにより得られる。
【選択図】なし

Description

本発明は、耐衝撃性に優れ、結晶化速度が速いポリ乳酸系樹脂組成物及びその製造方法、並びに該樹脂組成物を成形して得られる成形品に関する。

今日、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、及び塩化ビニル等のプラスチック製品が使用されている。これらのプラスチック製品は、化学的安定性が極めて高く、耐久性があり、軽量であり、優れた強度を有する。よって、上記プラスチック製品は、様々な分野で広く使用されている。

しかし、上記プラスチック製品は、化学的安定性が極めて高く、微生物等による分解が殆ど起こらない。よって、上記プラスチック製品を環境中に廃棄すると、環境中で半永久的に残存するおそれがある。その結果、景観を損なう等の問題が生じるおそれがある。また、従来より、上記プラスチック製品は、焼却により処分されている。しかし、例えば、ポリエチレン等は燃焼カロリーが高いため、ポリエチレン等を焼却処分すると、焼却炉を傷めることがある。更に、ポリ塩化ビニル等を焼却処分すると、有害ガスが発生するおそれがある。更に、従来のプラスチック製品は、石油を原料として製造される。石油は化石資源であり、その埋蔵量にも限界がある。従って、プラスチック製品の価格及び供給は、石油の価格及び埋蔵量により左右されるおそれがある。

この状況から、現在、石油以外の原料から得ることができ、自然環境下で分解する樹脂の開発が進められている。この条件を満たす樹脂として、現在、天然物由来の生分解性樹脂が注目されている。生分解性樹脂は、自然環境下で加水分解や生分解により、徐々に分解が進行し、最終的に無害な分解物となることが知られている。上記生分解性樹脂の具体例として、例えば、微生物が産生する生分解性樹脂（ポリヒドロキシブチレート等）、化学合成により得られる生分解性樹脂（ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、及びポリエチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール並びにポリアミノ酸等）、及び天然物由来の生分解性樹脂（キトサン、デンプン、酢酸セルロース等）等が挙げられる。

上記生分解性樹脂の中でも特に、ポリ乳酸が注目されている。ポリ乳酸は、トウモロコシ及び砂糖キビ等の植物等から合成される乳酸を原料として合成することができる。ポリ乳酸は、融点が高く、強靭である。よって、ポリ乳酸は、石油資源を使用しない植物由来の樹脂として、石油由来の樹脂が使用されていた用途へ利用が進みつつある。更に、ポリ乳酸は、他の生分解性樹脂と比べて、透明性を有するという特徴がある。よって、ポリ乳酸は、透明性を生かしてフィルム及び各種シートに使用されている。

従来より、ポリ乳酸の物性を改善するために、ポリ乳酸に他の成分を添加したポリ乳酸系樹脂組成物が知られている。例えば、特許文献１には、ポリ乳酸、ポリカーボネート、及びラジカル反応開始剤を窒素雰囲気下、溶融混合して得られる樹脂組成物が記載されている。特許文献２には、ポリ乳酸及びＥＰＤＭを含む熱可塑性エラストマーを含むポリ乳酸系組成物が記載されている。特許文献３には、ポリ乳酸系樹脂及び特定の物性のポリエステルを含有する樹脂組成物からなるシートを予備結晶化させた生分解性シートが記載されている。

特許文献４には、ポリ乳酸、ポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステル、及びラジカル反応開始剤を窒素雰囲気下、溶融混合して得られる樹脂組成物が記載されている。特許文献５には、ポリ乳酸に脂肪族エステル及び有機過酸化物を混合し、溶融混練したポリ乳酸系樹脂組成物が記載されている。

特許文献６には、ポリ乳酸、特定の物性の脂肪族−芳香族共重合ポリエステル、オキシ酸エステル系可塑剤、及び無機質充填材を含むフィルムが記載されている。また、特許文献６には、製膜時の溶融張力の低下抑制のため、必要に応じて有機過酸化物等の架橋剤を添加できることが記載されている。

非特許文献１には、ポリ乳酸とポリブチレンアジペートテレフタレートとを含む樹脂組成物が記載されている。非特許文献２には、ポリ乳酸及びポリブチレンアジペートテレフタレートに少量の相溶化剤が添加された材料が記載されている。

特開２００２−３７１１７２号公報 特開２００２−３７９８７号公報 特開２００３−１４７１７７号公報 特開２００１−６４３７９号公報 特開２００１−２６６５８号公報 特開２００４−５７０１６号公報 Biomacromolecules, 7(1), 199-207, 2006 MATERIAL STAGE Vol.6, No.8, 2006

上記のように、樹脂は様々な分野、用途で使用されている。その中には、食事関連器具類、ＯＡ機器、及び家電機器等、更に高い耐衝撃性が要求される用途もある。このような用途に用いるために、生分解性樹脂は、更に耐衝撃性に優れていることが必要である。そこで、従来のポリ乳酸系樹脂組成物と比べて、更に耐衝撃性に優れたポリ乳酸系樹脂組成物の開発が望まれている。

また、ポリ乳酸は結晶化速度が遅いことが知られている。樹脂の結晶化速度が遅いと、例えば、最も汎用的な方法である射出成形で結晶化させて製品化する場合、成形サイクルが長くなる及び成形後に熱処理が必要になる等の問題がある。そこで、結晶化速度が速いポリ乳酸系樹脂組成物の開発が望まれている。

本発明は、耐衝撃性に優れ、結晶化速度が速いポリ乳酸系樹脂組成物及びその製造方法、並びに該樹脂組成物を成形して得られる成形品を提供することを目的とする。

第１の本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含有し、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が３０〜８０質量％であることを特徴とする。

第２の本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含み、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が３０〜８０質量％である原料組成物を加熱混練することにより得られることを特徴とする。

本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法は、（Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含み、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が３０〜８０質量％である原料組成物を加熱して混練することを特徴とする。

本発明の成形品は、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物を成形して得られることを特徴とする。

本発明のポリ乳酸系樹脂組成物及び成形品は、上記構成を有することにより、耐衝撃性に優れ、結晶化速度が速い。本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法は、上記構成を有することにより、耐衝撃性に優れ、結晶化速度が速いポリ乳酸系樹脂組成物を得ることができる。

（１）ポリ乳酸系樹脂組成物
第１の本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含有し、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が５０〜８０質量％であることを特徴とする。

第２の本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含有し、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が５０〜８０質量％である原料組成物を加熱混練することにより得られることを特徴とする。

尚、以下では、第１の本発明のポリ乳酸系樹脂組成物を「第１の本発明の樹脂組成物」、第２の本発明のポリ乳酸系樹脂組成物を「第２の本発明の樹脂組成物」という。また、この両者を総称して、「本発明の樹脂組成物」という。また、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）ポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物をそれぞれ、「（Ａ）成分」、「（Ｂ）成分」、及び「（Ｃ）成分」という。

（Ａ）ポリ乳酸系重合体
上記（Ａ）成分は、単量体単位として乳酸単位又は乳酸単位及び他の単量体単位を含む重合体である。即ち、上記（Ａ）成分は、ポリ乳酸及び乳酸共重合体のいずれも用いることができる。上記（Ａ）成分は、ポリ乳酸及び乳酸共重合体のいずれか一方のみを用いてもよく、両方とも用いてもよい。更に、上記（Ａ）成分は、重量平均分子量等が異なる２種以上のポリ乳酸を用いてもよい。また、上記（Ａ）成分は、重量平均分子量、他の単量体の種類及び構造、並びに乳酸単位の割合等が異なる２種以上の乳酸共重合体を用いてもよい。

ポリ乳酸系重合体には、結晶性及び非結晶性の両者が存在する。上記（Ａ）成分としては、結晶性ポリ乳酸が好適である。また、上記（Ａ）成分としては、結晶性ポリ乳酸系重合体及び非結晶性ポリ乳酸系重合体の両方を用いてもよい。

上記（Ａ）成分の重量平均分子量に特に限定はない。本発明では、必要に応じて様々な重量平均分子量のポリ乳酸系重合体を用いることができる。上記（Ａ）成分の重量平均分子量は、通常５万〜５０万、更に好ましくは８万〜３０万、より好ましくは１０万〜２５万である。この重量平均分子量の範囲は、結晶性のポリ乳酸系重合体及び非結晶性のポリ乳酸系重合体のいずれにも妥当する。上記（Ａ）成分の重量平均分子量が上記範囲であると、本発明の樹脂組成物の耐衝撃性及び成形加工性を高めることができるので好ましい。

上記（Ａ）成分中の上記乳酸単位の割合は、本発明の樹脂組成物の生分解性及び耐衝撃性等の機械特性に影響を与える。上記乳酸単位の割合は、本発明の樹脂組成物に要求される性質に応じて適宜調節することができる。上記（Ａ）成分中の上記乳酸単位の割合は、通常は４０〜１００モル％、好ましくは５０〜１００モル％、更に好ましくは６０〜１００モル％、より好ましくは８０〜１００モル％である。尚、上記（Ａ）成分が共重合体の場合、上記乳酸単位の割合の上限は通常９０モル％、好ましくは９５モル％、更に好ましくは９９モル％である。

上記（Ａ）成分を得る方法には特に限定はない。上記（Ａ）成分を得る方法としては、例えば、環状ジエステルであるラクチド（低分子量ポリ乳酸）の開環重合、及び乳酸からの直接脱水縮合重合等が挙げられる。これらの重合において、必要に応じて上記他の単量体を加えることにより、乳酸単位及び他の単量体単位を含むポリ乳酸系重合体を得ることができる。

上記乳酸は、例えば、トウモロコシ、砂糖大根、及び砂糖キビ等の植物並びに古米から得ることができる。また、上記乳酸は、生ゴミ等から乳酸発酵法により得ることができる。上記乳酸は、Ｌ−乳酸及びＤ−乳酸のいずれか一方でもよく、両方でもよい。例えば、直接脱水縮合により重合を行なう場合、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、ＤＬ−乳酸、又はこれらの混合物のいずれの乳酸を用いてもよい。上記乳酸単位に含まれるＬ−乳酸単位及びＤ−乳酸単位の構成モル比Ｌ／Ｄは、必要に応じて適宜の範囲とすることができる。上記Ｌ／Ｄは、通常、上記（Ａ）成分が結晶性を有する範囲である。上記Ｌ／Ｄとして好ましくは１００／０〜８０／２０である。

上記ラクチドは通常、低分子量ポリ乳酸を解重合することにより合成することができる。上記ラクチドとして、Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、ＤＬ−ラクチド、メソ−ラクチド又はこれらの混合物のいずれを用いてもよい。

上記他の単量体は、乳酸又はラクチドと共重合可能な単量体であれば、その種類及び構造に特に限定はない。上記他の単量体としては、例えば、２個以上のエステル結合形成性の官能基を持つジカルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、及びラクトン、並びにこれらの誘導体（エステル等）が挙げられる。上記他の単量体は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記ジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、及びフマル酸等の脂肪族ジカルボン酸、並びにテレフタル酸及びイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸の１種又は２種以上が挙げられる。

上記多価アルコールとしては、例えば、脂肪族多価アルコール、エーテルグリコール、及び芳香族多価アルコールの１種又は２種以上が挙げられる。上記脂肪族多価アルコールとしてより具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、グリセリン、及びソルビタンの１種又は２種以上が挙げられる。また、上記エーテルグリコールとしてより具体的には、例えば、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、及びポリプロピレングリコールの１種又は２種以上が挙げられる。

上記ヒドロキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシ吉草酸、及び６−ヒドロキシカプロン酸の１種又は２種以上が挙げられる。

上記ラクトンとしては、例えば、グリコリド、ε−カプロラクトングリコリド、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、δ−ブチロラクトン、β−又はγ−ブチロラクトン、ピバロラクトン、及びδ−バレロラクトンの１種又は２種以上が挙げられる。

上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の全量を１００質量％とした場合、上記（Ａ）成分の含有量は３０〜８０質量％、好ましくは３５〜７５質量％、好ましくは４０〜７０質量％、更に好ましくは４０〜６５質量％、より好ましくは４０〜６０質量％である。上記（Ａ）成分の含有量が上記範囲を超えると、本発明の樹脂組成物の耐衝撃性の向上が認められないため好ましくない。また、上記（Ａ）成分の含有量が上記範囲未満であると、本発明の樹脂組成物の耐熱性が著しく低下するため好ましくない。

（Ｂ）ポリエステル
上記（Ｂ）成分は、単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステルである。上記（Ｂ）成分は、通常、芳香族ジカルボン酸（又はその誘導体）及び二価アルコールを縮合重合することにより得ることができる。上記（Ｂ）成分は１種単独でもよく、２種以上を用いてもよい。

上記（Ｂ）成分の物性には特に限定はない。上記（Ｂ）ポリエステルのガラス転移点は通常０℃以下、好ましくは−１０℃以下、更に好ましくは−２０℃以下とすることができる。尚、該ガラス転移温度の下限値には特に限定はないが、下限値は通常−１２０℃、好ましくは−１００℃である。上記（Ｂ）ポリエステルの融点（ＤＳＣにて測定）は通常８０℃以上、好ましくは９０℃以上、更に好ましくは１００℃以上である。尚、該融点の上限値には特に限定はないが、上限値は通常２００℃、好ましくは１８０℃である。上記（Ｂ）成分が２種以上含まれている場合、上記範囲内の物性を有する上記（Ｂ）を少なくとも１種含んでいればよい。

上記芳香族ジカルボン酸の種類及び構造には特に限定はない。上記芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、及びナフタレンジカルボン酸が挙げられる。上記芳香族ジカルボン酸として好ましくはテレフタル酸である。また、上記芳香族ジカルボン酸は１種単独で用いてもよく、２種以上を用いてもよい。

上記二価アルコールの種類及び構造には特に限定はない。上記二価アルコールとしては、例えば、炭素数３〜１２、好ましくは４〜１０、更に好ましくは４〜８の二価アルコールが挙げられる。また、上記二価アルコールは１種単独で用いてもよく、２種以上を用いてもよい。

上記二価アルコールとしては、例えば、脂肪族二価アルコール、エーテルグリコール、及び芳香族二価アルコールの１種又は２種以上が挙げられる。上記脂肪族二価アルコールとして具体的には、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−ブチレングリコール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、及び１，４−シクロヘキサンジメタノールの１種又は２種以上が挙げられる。また、上記エーテルグリコールとして具体的には、例えば、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、及びポリプロピレングリコールの１種又は２種以上が挙げられる。

上記（Ｂ）成分は、単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有する限り、具体的な構造及び種類に特に限定はない。上記（Ｂ）成分として具体的には、例えば、芳香族ジカルボン酸単位及び炭素数３〜１２の二価アルコール単位を含むポリエステルが挙げられる。

また、上記（Ｂ）成分は、更に、単量体単位として、芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位以外の他の単量体単位を１種又は２種以上含んでいてもよい。該他の単量体単位として、例えば、三価以上の多価アルコール単位、三価以上の芳香族カルボン酸単位、及び脂肪族多価カルボン酸単位の１種又は２種以上が挙げられる。

上記脂肪族多価カルボン酸の種類及び構造には特に限定はない。上記脂肪族多価カルボン酸は二価のカルボン酸（脂肪族ジカルボン酸）でもよく、三価以上のカルボン酸でもよい。上記脂肪族多価カルボン酸の炭素数は通常３〜１２、好ましくは４〜１２、更に好ましくは５〜１０である。上記脂肪族多価カルボン酸として具体的には、例えば、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、及びドデカン酸が挙げられる。

上記（Ｂ）成分としては、例えば、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族多価カルボン酸（脂肪族ジカルボン酸等）単位、及び二価アルコール単位を含むポリエステルが挙げられる。上記（Ｂ）成分として具体的には、例えば、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族多価カルボン酸単位、及び二価アルコール単位からなるポリエステルが挙げられる。上記（Ｂ）成分としてより具体的には、例えば、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族ジカルボン酸単位、及び二価アルコール単位からなるポリエステルが挙げられる。上記（Ｂ）成分として更に具体的には、例えば、テレフタル酸、ブタンジオール、及びアジピン酸を重合して得られるポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）が挙げられる。

（Ｃ）過酸化物
上記（Ｃ）成分の種類及び構造には特に限定はない。上記（Ｃ）成分は、有機過酸化物でもよく、無機過酸化物でもよい。通常は有機過酸化物が用いられる。また、上記（Ｃ）成分は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記無機過酸化物としては、例えば、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウムが挙げられる。上記有機過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキシド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキシド、ジアルキルパーオキシド、ジアシルパーオキシド、アルキルパーエステル、パーカーボネートが挙げられる。上記有機過酸化物としては、通常、ジアルキルパーオキシドが用いられる。

上記（Ｃ）成分の配合量には特に限定はない。上記（Ｃ）成分の配合量は、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の含有量の合計１００質量部に対して、通常０．１〜１０質量部、好ましくは０．２〜５質量部、更に好ましくは０．２〜３質量部、より好ましくは０．３〜２質量部である。

（Ｄ）その他
本発明の樹脂組成物は、その作用効果を著しく損なわない範囲で、他の成分を含んでいてもよい。該他の成分としては例えば、他の樹脂及び他の添加剤が挙げられる。

上記他の樹脂としては、例えば、他の生分解性樹脂等が挙げられる。上記生分解性樹脂の具体例として、例えば、微生物が産生する生分解性樹脂（ポリヒドロキシブチレート等）、化学合成により得られる生分解性樹脂（ポリグリコール酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、及びポリエチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール並びにポリアミノ酸等）、及び天然物由来の生分解性樹脂（キトサン、デンプン、酢酸セルロース等）等が挙げられる。尚、上記他の樹脂は、１種単独でもよく、２種以上併用してもよい。尚、上記他の樹脂を配合する場合、相溶化剤を併用してもよい。

上記他の添加剤としては、例えば、滑剤（ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸マグネシウム等の脂肪族金属塩等）、安定剤、加水分解防止剤、難燃助剤、カップリング剤、抗菌剤、防カビ剤、酸化防止剤、アンチブロッキング剤、紫外線吸収剤、耐候（耐光）剤、可塑剤、着色剤（顔料、染料等）、帯電防止剤、発泡剤、シリコーンオイル、及び木粉等が挙げられる。上記他の添加剤は、１種単独でもよく、２種以上併用してもよい。更に、上記他の添加剤として、ガラス繊維、炭素繊維、ワラストナイト、ガラスビーズ、ガラスフレーク、ミルドファイバー、タルク、クレー、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、及びチタン酸カリウムウィスカー等の充填材を、１種単独で又は２種以上併用することができる。これらの充填材を配合することで、剛性等を付与することができる。

また、本発明の樹脂組成物は、上記他の添加剤として、フェニルホスホン酸金属塩、メラミン誘導体、トリメシン酸トリアミド化合物、及び安息香酸金属塩等の結晶核剤の１種又は２種以上を含んでいてもよい。かかる成分を含むことにより、樹脂組成物の結晶化を更に促進することができる。その結果、本発明の樹脂組成物の曲げ強度及び耐熱性を向上させることができるので好ましい。

尚、本発明の樹脂組成物は、オキシ酸エステル（アセチルクエン酸トリブチル及びアセチルクエン酸トリエチル等）等の可塑剤を含まない組成物とすることができる。例えば、本発明の樹脂組成物は、オキシ酸エステル系可塑剤等の可塑剤を含めずに上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を混合することにより得ることができる。また、上記他の添加剤は、１つで複数の機能を有する添加剤でもよい。例えば、上記ステアリン酸カルシウムは、滑剤として機能する他、結晶核剤としての作用をも奏することができる。よって、上記他の添加剤として、上記ステアリン酸カルシウムを加えることにより、滑剤及び結晶核剤の両者を加えたのと同様の機能を発揮させることができる。

本発明の樹脂組成物は、射出成形、シート押出、真空成形、異形成形、発泡成形、インジェクションプレス、プレス成形、ブロー成形、及びシート・フィルム成形等の公知の成形方法により、各種成形品とすることができる。

本発明の樹脂組成物は、上記のように、耐衝撃性に優れる。また、本発明の樹脂組成物は、従来のポリ乳酸系樹脂組成物が有する耐熱性を維持することができる。より具体的には、本発明の樹脂組成物は、ＪＩＳ Ｋ７１１０に準じてノッチ付試験片を用いて測定したアイゾット衝撃強度を１０ｋＪ／ｍ^２以上、好ましくは３０ｋＪ／ｍ^２以上、更に好ましくは４０ｋＪ／ｍ^２以上、更に好ましくは５０ｋＪ／ｍ^２以上、より好ましくは６０ｋＪ／ｍ^２以上とすることができる。また、本発明の樹脂組成物は、ＪＩＳ Ｋ７１９１−２に準じて、荷重０．４５ＭＰａの条件下で測定した荷重たわみ温度を４５℃以上、好ましくは５０℃以上とすることができる。

上記のように、本発明の樹脂組成物は、耐衝撃性に優れる。より具体的には、本発明の樹脂組成物のアイゾット衝撃強度は、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分を含み、上記（Ｃ）成分を含まないポリ乳酸系樹脂組成物の１．４倍以上、好ましくは２倍以上、更に好ましくは３倍以上、より好ましくは４倍以上、特に好ましくは５倍以上の値とすることができる。

本発明の樹脂組成物の用途には特に限定はない。上記のように、本発明の樹脂組成物は耐衝撃性に優れる。よって、本発明の樹脂組成物は、例えば、包装資材、農業資材、土木建築資材、食事関連器具類、家電機器、ＯＡ機器、並びに玩具及び文房具等の日曜雑貨等に利用できる。

（２）ポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法
本発明の樹脂組成物の製造方法（以下、単に「本発明の製造方法」という。）は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含み、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）成分の含有量が５０〜８０質量％である原料組成物を加熱して混練することを特徴とする。

上記原料組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を含む。上記（Ａ）〜（Ｃ）成分には、本発明の樹脂組成物における上記（Ａ）〜（Ｃ）成分の説明が適用される。また、上記原料組成物は、必要に応じて他の樹脂及び他の添加剤等の他の成分の１種及び２種以上を含有してもよい。上記他の樹脂及び上記他の添加剤の種類等についても、本発明の樹脂組成物の上記説明が適用される。尚、上記原料組成物を構成する各成分は、そのまま用いてもよいが、必要に応じて真空乾燥等の乾燥により水分量を減少させる等の前処理を適宜行うことができる。

上記原料組成物の形態に特に限定はない。即ち、上記原料組成物は、単に上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を混合した混合物でもよい。また、上記原料組成物は、本発明の製造方法その他の方法により得られた本発明の樹脂組成物又は該樹脂組成物を含むペレットでもよい。

上記原料組成物は、通常、加熱混練する前に調製する。例えば、加熱混合前に予め上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を混合して上記原料組成物を調製することができる。勿論、更に上記他の樹脂及び上記他の添加剤を添加して混合してもよい。尚、上記原料組成物を構成する各成分の添加順序については特に限定はない。上記原料組成物を加熱混練する前に予め調製する場合、上記原料組成物に対して、必要に応じて真空乾燥等の乾燥により水分量を減少させる等の前処理を適宜行うことができる。

また、上記原料組成物は、加熱混練と同時に調製してもよい。上記原料組成物を加熱混練と同時に調製する方法としては、例えば、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分をそれぞれ押出機等に投入して加熱混練する方法、並びに上記（Ａ）〜（Ｃ）成分のうちの２種を含む組成物と、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分のうちの残りの成分とそれぞれ押出機等に投入して加熱混練する方法がある。後者の方法としては、例えば、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分を含む組成物を予め調製し、押出機等に投入し、次いで上記（Ｃ）成分を投入して加熱混練する方法が挙げられる。この方法では、通常、上記原料組成物の調製と、上記原料組成物の加熱混練が同時に進行する。勿論、更に上記他の樹脂及び上記他の添加剤を添加して混練してもよい。尚、上記原料組成物を構成する各成分の添加順序については特に限定はない。例えば、上記（Ａ）〜（Ｃ）を同時に添加して混練してもよく、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分を添加して混練した後、上記（Ｃ）成分を添加して混練してもよい。

本発明の製造方法において、上記原料組成物の混練の方法に特に限定はない。上記原料組成物の混練方法として通常は、上記原料組成物を溶融させて混練する溶融混練法が使用される。また、混練の際は、上記原料組成物をそのまま用いてもよいが、必要に応じて溶剤を使用することができる。更に、本発明の製造方法において、上記原料組成物を混練する際には、上記原料組成物又は上記各成分を一括して混練してもよく、数回に分けて添加して混練してもよい。

本発明の製造方法において、上記原料組成物の混練を行う装置に特に限定はない。上記原料組成物の混練に使用する装置としては、例えば、押出機（一軸スクリュー押出機及び二軸混練押出機等）、バンバリーミキサー、フィーダールーダー、ローラー、及びニーダー等が挙げられる。これらの装置は回分的又は連続的に運転することができる。

本発明の製造方法において、上記加熱の温度には特に限定はない。上記加熱の温度は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分の種類及び量等に応じて適宜調整することができる。上記のように、上記原料組成物は通常、溶融混練法によって混練される。よって、上記加熱の温度は、上記原料組成物が溶融又は軟化する温度以上であることが好ましい。また、上記原料組成物では通常、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分が主成分となる。よって、上記加熱の温度は、上記（Ａ）成分及び／又は上記（Ｂ）成分が溶融又は軟化する温度以上であることが好ましい。上記加熱の温度としてより具体的には、例えば、１３０〜３００℃、好ましくは１５０〜２５０℃、更に好ましくは１６０〜２００℃とすることができる。

上記混練の時間及び速度についても特に限定はない。上記混練の時間及び速度は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分の種類及び量等に応じて適宜調整することができる。上記混練の時間があまり長時間であると、場合によっては得られるポリ乳酸系樹脂組成物の劣化及び変質を招くおそれがある。よって、上記混練の時間は、短時間であることが好ましい。

（３）成形品
本発明の成形品は、本発明の樹脂組成物を成形して得られることを特徴とする。

本発明の成形品を得る方法には特に限定はない。本発明の成形品は、上記のように、公知の成形方法、例えば、射出成形、シート押出、真空成形、異形成形、発泡成形、インジェクションプレス、プレス成形、ブロー成形、及びシート・フィルム成形等の公知の成形方法により得ることができる。この中で、射出成形が好適である。射出成形により本発明の成形品を得る場合、通常、本発明の樹脂組成物の溶融混練物が用いられる。

本発明の成形品は、本発明の樹脂組成物から直ちに成形することにより得ることができる。また、本発明の成形品は、本発明の樹脂組成物を一旦ペレット化し、その後、必要に応じて該ペレットを溶融成形することにより得ることができる。上記ペレット化後に成形する方法によれば、本発明の樹脂組成物に含まれる各成分をより均一に混合することができるので好ましい。

尚、本発明の成形品は、必要に応じて更に他の添加剤の１種又は２種以上を含んでいてもよい。該他の添加剤としては、上述の添加剤が例示される。例えば、本発明の成形品は、更にステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、脂肪酸、脂肪酸エステル、及び脂肪酸アミド等の１種又は２種以上を含んでいてもよい。また、本発明の成形品は、フェニルホスホン酸金属塩、メラミン誘導体、トリメシン酸トリアミド化合物、及び安息香酸金属塩等の結晶核剤の１種又は２種以上を含んでいてもよい。該結晶核剤を含むことにより、結晶化が更に促進され、その結果、本発明の成形品の曲げ強度及び耐熱性を向上させることができるので好ましい。

本発明の成形品としては、例えば、包装資材、農業資材、土木建築資材、食事関連器具類、家電機器、ＯＡ機器、並びに玩具及び文房具等の日曜雑貨が挙げられる。特に、本発明の成形品を構成する本発明の樹脂組成物は、耐衝撃性に優れている。よって、本発明の成形品は、自動車部品、ＯＡ機器及び家電機器等に用いられる耐衝撃性成形品に好適に利用できる。

以下、本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。尚、本発明は、これらの実施例に何ら制約されない。本発明は、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施の形態とすることができる。

（１）ポリ乳酸系樹脂組成物の調製及び成形品の製造
上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体として、結晶性ポリ乳酸ペレット（トヨタ自動車株式会社製「Ｕ’ｚＳ−１７」 Ｍｗ；１２３０００、Ｄ；０．６％、ＭＦＲ；１３．５）を用いた。上記（Ｂ）ポリエステルとして、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＢＡＳＦ社製、商品名「エコフレックス」）を用いた。上記（Ｃ）過酸化物として、有機過酸化物
（日本油脂社製、商品名「パーヘキサ２５Ｂ」）を用いた。その他に、ポリブチレンサクシネート（昭和高分子社製、商品名「ビオノーレ＃１０１０」）及びＳＥＢＳ（アロン化成社製、商品名「エラストマーＡＲ」）を用いた。また、結晶核剤として、フェニルホスホン酸亜鉛塩（日産化学工業社製）を用いた。

上記結晶性ポリ乳酸ペレット及び他の上記各原料を表１に示す割合（単位は質量部）で配合し、二軸押出機（株式会社テクノベル製、φ；２０ｍｍ、Ｌ／Ｄ；３０）を用いて溶融混練した。続いて、混練物をペレタイザーでカッティングすることにより、ペレット状物を得た。溶融混練の温度は１８０〜２００℃であり、スクリュー回転速度は２５０ｒｐｍである。その後、該ペレット状物を熱プレスすることにより、実施例１〜３及び比較例１〜９のポリ乳酸系樹脂組成物を調製した。

（２）性能評価
上記実施例１〜３及び比較例１〜９のポリ乳酸系樹脂組成物の成形品について、以下に記載の方法により、性能評価を行った。その結果を以下の表１及び表２に示す。

（ａ）アイゾット衝撃強度（ｋＪ／ｍ^２）
ＪＩＳ Ｋ７１１０に準じてノッチ付試験片を用いて測定した。
（ｂ）荷重たわみ温度（℃）
ＪＩＳ Ｋ７１９１−２に準じて、荷重０．４５ＭＰａの条件下で測定した。
（ｃ）曲げ強度（ＭＰａ）
ＪＩＳ Ｋ７１７１に準じて、試験速度５ｍｍ／分で測定した。

（ｄ）結晶化開始温度（℃）及び結晶化完了温度（℃）
原料として、上記実施例１及び２並びに比較例１、４及び５のポリ乳酸系樹脂組成物及び上記ポリブチレンアジペートテレフタレートを用いた。ホットステージを装備した偏光顕微鏡の該ステージに試料をセットし、２００℃まで１００℃／ｍｉｎで昇温し、３分間保持した。次いで−１００℃／ｍｉｎで１６０℃まで冷却し、その後、−５℃／ｍｉｎで冷却した。冷却時、偏光顕微鏡にて試料を観察することにより、ステージ上で冷却時に結晶が出現し始める温度（結晶化開始温度）及び完全に結晶化が進行した温度（結晶化完了温度）を求めた。尚、これらの温度が高温側で観察されるほど、結晶化速度が速いとみなすことができる。

（３）結果
表１より、比較例４及び５（ＰＬＡ＋ＰＢＡＴ）と比べて、更に有機過酸化物を添加した実施例１及び２では、アイゾット衝撃値が著しく向上している。また、実施例１及び２は、比較例１（ＰＬＡ）と比べて曲げ強度が低いことから、柔軟性に優れていることが分かる。更に、実施例１及び２は、比較例１と比べて同程度の荷重たわみ温度であり、ポリ乳酸の有する耐熱性を維持していることが分かる。また、結晶核剤を添加した実施例３では、実施例２と比べて、アイゾット衝撃値が著しく向上し、且つ、荷重たわみ温度及び曲げ強度は実施例２よりも大きい。よって、結晶核剤を添加することにより、耐衝撃性を向上させつつ、耐熱性及び曲げ強度を向上させることができることが分かる。

一方、ＰＢＡＴの配合量が少ない比較例３は、比較例１及び２と比べて、アイゾット衝撃値、荷重たわみ温度、及び曲げ強度のいずれも同程度であった。

比較例６〜９は、本発明の（Ｂ）成分であるＰＢＡＴに代えて、他のポリエステル（ＰＢＴ）及び他のエラストマー（ＳＥＢＳ）を用いている。ＰＢＡＴの代わりに、単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位を含有しないポリエステルを用いた比較例７では、比較例６と比較して、有機過酸化物と併用しても、荷重たわみ温度及び曲げ強度が若干向上しているが、アイゾット衝撃値は低下している。同様の傾向は、比較例８及び９でも認められる。ＳＥＢＳは柔軟性を有することから、かかる成分を含有することにより、アイゾット衝撃値が上昇すると予測される。しかし、むしろアイゾット衝撃値は低下する傾向が認められた。この結果から、特定構造のポリエステルと過酸化物とを併用することが重要であることが分かる。

表２より、実施例１及び２（有機過酸化物を含む。）の方が、比較例４及び５（ＰＬＡ＋ＰＢＡＴ）と比べて、結晶化開始温度及び結晶化完了温度がいずれも高い。特に、結晶化完了温度は、実施例１及び２（有機過酸化物を含む。）の方が約３０℃高い。この結果から、本発明の樹脂組成物では、結晶化が促進されていることが分かる。

本発明の樹脂組成物は、耐衝撃性に優れ、結晶化速度が速い。本発明の樹脂組成物は、これまで石油由来の樹脂が使用されていた様々な用途へ利用できる。本発明の樹脂組成物は、例えば、包装資材、農業資材、食事関連器具類、家電機器、ＯＡ機器、並びに玩具及び文房具等の日曜雑貨に利用できる。

Claims (9)

1. （Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含有し、
   上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が３０〜８０質量％であることを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物。
2. （Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含有し、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が３０〜８０質量％である原料組成物を加熱混練することにより得られることを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物。
3. 上記（Ｂ）ポリエステルは、芳香族ジカルボン酸単位及び炭素数３〜１２の二価アルコール単位を含む請求項１又は２記載のポリ乳酸系樹脂組成物。
4. 上記（Ｂ）ポリエステルは、更に単量体単位として脂肪族ジカルボン酸単位を含有する請求項１乃至３のいずれかに記載のポリ乳酸系樹脂組成物。
5. 上記（Ｂ）ポリエステルは、ポリブチレンアジペートテレフタレートである請求項１乃至４のいずれかに記載のポリ乳酸系樹脂組成物。
6. 上記（Ｃ）過酸化物が、有機過酸化物である請求項１乃至５のいずれかに記載のポリ乳酸系樹脂組成物。
7. 上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量部に対して、上記（Ｃ）過酸化物の含有量が０．１〜１０質量部である請求項１乃至６のいずれかに記載のポリ乳酸系樹脂組成物。
8. （Ａ）ポリ乳酸系重合体、（Ｂ）単量体単位として芳香族ジカルボン酸単位及び二価アルコール単位を含有するポリエステル、及び（Ｃ）過酸化物を含み、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体及び上記（Ｂ）ポリエステルの含有量の合計１００質量％中、上記（Ａ）ポリ乳酸系重合体の含有量が３０〜８０質量％である原料組成物を加熱して混練することを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法。
9. 請求項１乃至７のいずれかに記載のポリ乳酸系樹脂組成物を成形して得られることを特徴とする成形品。