JP2009270087A - ポリ乳酸樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリ乳酸樹脂と、イソシアネート系シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物とを含有し、金属水和物中のアルカリ金属系物質の含有量が0.2質量%以下であるポリ乳酸樹脂組成物、並びにこのポリ乳酸樹脂組成物を成形してなるポリ乳酸樹脂成形体。
【選択図】 なし
Description
本発明に用いられるポリ乳酸樹脂は、ポリ乳酸、又は乳酸とヒドロキシカルボン酸とのコポリマーである。ヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシヘプタン酸等が挙げられ、グリコール酸、ヒドロキシカプロン酸が好ましい。好ましいポリ乳酸の分子構造は、例えばL−乳酸又はD−乳酸いずれかの単位20〜100モル%とそれぞれの対掌体の乳酸単位0〜80モル%からなるものである。
本発明に用いられるイソシアネート系シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物としては、イソシアネート系シランカップリング剤と金属水和物とを、イソシアネート系シランカップリング剤/金属水和物(質量比)=0.1/99.9〜5/95の割合で処理したものが、本発明の効果を得る観点から好ましく、0.3/99.7〜3/97の割合で処理したものがより好ましく、0.5/99.5〜2/98の割合で処理したものが更に好ましい。
本発明のポリ乳酸樹脂組成物は更に可塑剤を含有することが好ましい。
本発明のポリ乳酸樹脂組成物は更に有機結晶核剤を含有することが好ましい。
本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂と、イソシアネート系シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物とを含有するものであり、更に、可塑剤や有機結晶核剤を含有することが好ましい。
本発明のポリ乳酸樹脂組成物には、難燃性、曲げ破断歪み、耐衝撃性、及び耐熱性を向上させる観点から、難燃化剤を含有することが好ましい。難燃化剤としては公知のものが使用できるが、リン系難燃化剤が好ましく、環状フォスフォニトリル酸フェニルエステル(環状フェノキシフォスファゼン)がより好ましい。難燃化剤の含有量は、難燃化剤の効果を確認しながら決められるが、難燃性、曲げ破断歪み、耐衝撃性、及び耐熱性の両立の観点から、ポリ乳酸樹脂100重量部に対して、0.5〜20重量部が好ましく、1〜15重量部がより好ましい。
本発明のポリ乳酸樹脂成形体は、本発明のポリ乳酸樹脂組成物を成形することにより得られる。具体的には、例えば、押出し機等を用いてポリ乳酸樹脂を溶融させながら、イソシアネート系シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物、必要により可塑剤、有機結晶核剤等を混合し、次に得られた溶融物を射出成形機等により金型に充填して成形する。金型温度は、特に限定されないが、作業性を向上させる観点から、110℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましく、80℃以下が更に好ましい。またポリ乳酸樹脂組成物の結晶化速度を向上させる観点から、30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、60℃以上が更に好ましい。かかる観点から、金型温度は30〜110℃が好ましく、40〜90℃がより好ましく、60〜80℃が更に好ましい。
ポリ乳酸樹脂組成物として、表1に示す本発明品(A〜S)及び比較品(a〜c)を、2軸押出機((株)池貝製 PCM-45)にて190℃で溶融混練し、ストランドカットを行い、ポリ乳酸樹脂組成物のペレットを得た。
得られたペレットは、70℃減圧下で1日乾燥し、水分量を500ppm以下とした。
*1:ポリ乳酸樹脂(三井化学(株)製、LACEA H−400)
*2:イソシアネート系シランカップリング剤(3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、信越化学(株)製、KBE−9007)/水酸化アルミニウム(日本軽金属(株)製、BE033、平均粒径2μm、アルカリ金属系物質の含有量0.01質量%)(質量比)=1/99の割合で処理した(この処理を処理11という)イソシアネート系シランカップリング剤処理水酸化アルミニウム
*3:イソシアネート系シランカップリング剤(3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、信越化学(株)製、KBE−9007)/水酸化アルミニウム(日本軽金属(株)製、BE033、平均粒径2μm、アルカリ金属系物質の含有量0.01質量%)(質量比)=1.5/98.5の割合で処理した(この処理を処理12という)イソシアネート系シランカップリング剤処理水酸化アルミニウム
*4:コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル
*5:1,3,6−ヘキサントリカルボン酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのトリエステル
*6:グリセリンにエチレンオキサイドを6モル付加させたトリアセテート
*7:アジピン酸ジエステル(大八化学(株)製、DAIFATTY-101)
*8:エチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド(日本化成(株)製、スリパックス H)
*9:無置換のフェニルホスホン酸亜鉛塩(日産化学工業(株)製、PPA−Zn)
*10:ポリ乳酸樹脂(トヨタ自動車(株)製、U’z S−17)
*11:水酸化アルミニウム(日本軽金属(株)製、BE033、平均粒径2μm、アルカリ金属系物質の含有量0.01質量%)
*12:エポキシ系シランカップリング剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学(株)製、KBM−403)/水酸化アルミニウム(日本軽金属(株)製、BE033、平均粒径2μm、アルカリ金属系物質の含有量0.01質量%)(質量比)=1/99の割合で処理した(この処理を処理2という)エポキシ系シランカップリング剤処理水酸化アルミニウム
*13:ビニル系シランカップリング剤(ビニルトリメトキシシラン、信越化学(株)製、KBM1003)/水酸化アルミニウム(日本軽金属(株)製、BE033、平均粒径2μm、アルカリ金属系物質の含有量0.01質量%)(質量比)=1/99の割合で処理した(この処理を処理3という)ビニル系シランカップリング剤処理水酸化アルミニウム
*14:ガラス繊維(1)(日本電気硝子(株)製、T187、Φ12μm)
*15:ガラス繊維(2)(オーウェンス・コーニング(株)製、03JAFT792、Φ10μm)
*16:ガラス繊維(3)(オーウェンス・コーニング(株)製、03DEFT792、Φ6μm)
*17:環状フェノキシフォスファゼン(大塚化学(株)製、SPS−100)
*18:ジイソプロピルフェニルカルボジイミド(ラインケミー(株)製、スタバクゾール1−LF)
*19:ポリジイソプロピルフェニルカルボジイミド(ラインケミー(株)製、スタバクゾールP)
角柱状試験片(125mm×12mm×6mm)について、JIS K7203に基づいて、テンシロン(オリエンテック製テンシロン万能試験機RTC−1210A)を用いて曲げ試験を行い、曲げ破断歪みを求めた。クロスヘッド速度は3mm/min。
この曲げ破断歪みが高い方が可撓性に優れていることを示す。
角柱状試験片(63mm×12mm×5mm)について、JIS-K7110に基づいて、衝撃試験機(株式会社上島製作所製 863型)を使用して、Izod衝撃強度を測定した。
この強度が高い方が耐衝撃性に優れていることを示す。
角柱状試験片(125mm×12mm×6mm)について、JIS-K7191に基づいて、熱変形温度測定機(東洋精機製作所製 B-32)を使用して、荷重1.81MPaにおいて0.25mmたわむときの温度を測定した。この温度が高い方が耐熱性に優れていることを示す。
また、加水分解抑制剤、難燃化剤を含有した本発明のポリ乳酸樹脂組成物(実施例12〜19)は、さらに曲げ破断歪み及び耐衝撃性に優れ、ガラス繊維をさらに含有している本発明のポリ乳酸樹脂組成物(実施例16〜19)では、熱変形温度もさらに向上している。
Claims (9)
- ポリ乳酸樹脂と、イソシアネート系シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物とを含有し、金属水和物中のアルカリ金属系物質の含有量が0.2質量%以下であるポリ乳酸樹脂組成物。
- イソシアネート系シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物が、イソシアネート系シランカップリング剤と金属水和物とを、イソシアネート系シランカップリング剤/金属水和物(質量比)=0.1/99.9〜5/95の割合で処理したものである、請求項1記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂と、イソシアネート系シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物との質量比が、ポリ乳酸樹脂/イソシアネート系シランカップリング剤によって表面処理された金属水和物=30/70〜70/30である、請求項1又は2記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 金属水和物が、平均粒径10μm以下の粒状体からなるものである請求項1〜3いずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- イソシアネート系シランカップリング剤が、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン及び3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜4いずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 金属水和物が、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及び水酸化カルシウムから選ばれる少なくとも1種である請求項1〜5いずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 更に可塑剤を含有する、請求項1〜6いずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 更に有機結晶核剤を含有する、請求項1〜7いずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 請求項1〜8いずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物を成形してなるポリ乳酸樹脂成形体。
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