JP2013043959A - ポリ乳酸樹脂組成物、および成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、ホスファゼン化合物(B)およびリン酸メラミン類(C)を合計で5〜25質量部含有し、かつホスファゼン化合物(B)とリン酸メラミン類(C)の含有比率が、質量比で、(ホスファゼン化合物)/(リン酸メラミン類)=90/10〜50/50であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
すなわち本発明の要旨は、下記の通りである。
(1)ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、ホスファゼン化合物(B)およびリン酸メラミン類(C)を合計で5〜25質量部含有し、かつホスファゼン化合物(B)とリン酸メラミン類(C)の含有比率が、質量比で、(ホスファゼン化合物)/(リン酸メラミン類)=90/10〜50/50であることを特徴とするポリ乳酸樹脂組成物。
(2)ホスファゼン化合物(B)が式(1)で表される環状ホスファゼン化合物、および/または式(2)で表される鎖状ホスファゼン化合物であることを特徴とする(1)のポリ乳酸樹脂組成物。
また、式中、Yは、−N=P(OC6H5)3、または−N=P(O)OC6H5を表し、Zは−P(OC6H5)4、または、−P(O)(OC6H5)2を表す。
(3)ポリ乳酸樹脂(A)中のD体含有量が1.0モル%以下であるか、または99.0モル%以上であることを特徴とする(1)または(2)のポリ乳酸樹脂組成物。
(4)ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、さらに、有機系結晶核剤(D)として有機アミド化合物、有機ヒドラジド化合物、カルボン酸エステル系化合物、有機スルホン酸塩および有機ホスホン酸塩のうち少なくとも1種を、合計で0.1〜5質量部含むことを特徴とする(1)〜(3)のいずれかのポリ乳酸樹脂組成物。
(5)(1)〜(4)のポリ乳酸樹脂組成物を成形してなる成形体。
本発明のポリ乳酸樹脂組成物(本明細書においては、単に「樹脂組成物」と称する場合がある)は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対し、ホスファゼン化合物(B)およびリン酸メラミン類(C)を合計で5〜25質量部含有し、かつホスファゼン化合物(B)とリン酸メラミン類(C)の含有比率が、質量比で、(ホスファゼン化合物)/(リン酸メラミン類)=90/10〜50/50である。
ポリ乳酸樹脂(A)とは、ポリ(L乳酸)、ポリ(D乳酸)、これらの混合物または共重合体のことをいう。
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物などが例示される。
強化繊維としては、例えば、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、液晶ポリマー繊維などの有機強化繊維などが挙げられる。
滑剤としては、各種カルボン酸系化合物を用いることができ、なかでも、各種脂肪酸金属塩、特に、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどが好ましい。
耐衝撃改良剤としては、特に限定されず、コアシェル型構造を有する(メタ)アクリル酸エステル系耐衝撃剤など、種々のものを用いることができる。
実施例および比較例で得られた樹脂組成物の評価に用いた測定法は次の通りである。
得られた樹脂組成物より取り出したポリ乳酸樹脂を0.3g秤量し、1N−水酸化カリウム/メタノール溶液6mLに加え、65℃にて充分撹拌した。次いで、硫酸450μLを加えて、65℃にて撹拌し、ポリ乳酸を分解させ、サンプルとして5mLを計り取った。このサンプルに純水3mL、および、塩化メチレン13mLを混合して振り混ぜた。静置分離後、下部の有機層を約1.5mL採取し、孔径0.45μmのHPLC用ディスクフィルターでろ過後、HP−6890SeriesGCsystem(HewletPackard社製)を用いてガスクロマトグラフィー測定した。乳酸メチルエステルの全ピーク面積に占めるD乳酸メチルエステルのピーク面積の割合(%)を算出し、これをポリ乳酸樹脂のD体含有量(モル%)とした。
JIS K 7210(試験条件D)に従い、190℃、荷重21.1Nで測定した。
得られた樹脂組成物のペレットを70℃で24時間真空乾燥したのち、射出成形機(東芝機械社製、「IS−80G型」)を用いて、金型表面温度を105℃に調整しながら、ISO準拠の試験片を作製した。
得られた試験片を用い、ISO178に従って測定した。曲げ強度は65MPa以上であることが好ましい。
(3)と同様にして得られた試験片を用い、ISO178に従って測定した。曲げ弾性率は3.0GPa以上であることが好ましい。
(3)と同様にして得られた試験片を用い、ISO75−1に従って、荷重0.45MPaで荷重たわみ温度(DTUL)を測定した。荷重たわみ温度は80℃以上であることが好ましい。
(3)に記載した試験片の作製方法と同様の条件で、厚み1/16インチ(約1.6mm)の試験片を作製した。この試験片を用い、UL94(米国におけるUnder Writers Laboratories Inc.で定められた規格)の方法に従って測定した。難燃性はV−1あるいはV−0であることが好ましく、このため、V−1あるいはV−0とならなかったものは難燃性に劣るものと判断し、「×」とした。
得られた樹脂組成物のペレットを用い、射出成形機(東芝機械社製、「IS−80G」)でISOダンベル型試験片を作製した。具体的には、成形温度190℃で溶融し、金型温度95℃の金型に溶融樹脂を充填した。成形サイクルは、樹脂組成物が金型内に射出(充填、保圧)、冷却された後、成形体が金型に固着、または、抵抗なく取り出すことができ、突き出しピンによる変形がなく、良好に離型できるまでの所要時間(秒)とした。成形サイクルは60秒以下であることが好ましい。
(3)で得られた試験片を2本用意し、1本は上記(3)と同様の方法で曲げ強度を測定した(未処理の曲げ強度とする)。もう1本を60℃、95%RHの恒温恒湿条件にて300時間保存処理を行った後、上記(3)と同様の方法で曲げ強度を測定した(処理後の曲げ強度とする)。そして、以下の式により、曲げ強度保持率を算出した。
曲げ強度保持率(%)=〔(処理後の曲げ強度)/(未処理の曲げ強度)〕×100
曲げ強度保持率に基づき、以下の基準で評価した。
◎:曲げ強度保持率が90%以上である。
○:曲げ強度保持率が80%以上90%未満である。
△:曲げ強度保持率が80%未満である。
・PLA−1
Nature Works社製、商品名「Nature Works 3001D」(MFR:10g/10分、融点:168℃、D体含有率1.4モル%)
・PLA−2
トヨタ自動車社製 S−12 (MFR=8g/10分、融点:178℃、D体含有量=0.1モル% 残存ラクチド量=1100ppm。)
・PLA−3
PLA−2に以下のようにアセトン処理を施し、PLA−3を得た。
PLA−2とアセトンの質量比が1:2になるよう計測し、PLA−2にアセトンを加え、室温条件下で1時間、150rpmで攪拌した。その後、ろ過して70℃×24時間真空乾燥(Yamato Vacuum dry DP61を使用)することでアセトンの除去を行い、ポリ乳酸(PLA−3)を得た。得られたPLA−3の残存ラクチド量は400ppmであった。
・伏見製薬社製、商品名「ラビトルFP−110」(融点110℃)(以下、「FP−110」と称する)
なお、FP−110は、式(1)で表される環状ホスファゼン化合物である。そして、式(1)中、X1およびX2がフェニル基を示し、n=3であるものを主成分とするものである。
・チバ・スペシャリティーケミカル社製、商品名「Melapur200/70」(平均粒径:8μm)(以下、「Melapur」と称する)
・日産化学社製品、商品名「Phosmel−200」(平均粒径7μm)(以下、「Phosmel」と称する)
・三和ケミカル社製、商品名「アピノンMPP−B」(平均粒径:12μm)(以下、「MPP」と称する)
・水酸化アルミニウム
日本軽金属社製、商品名「B1403T」
(有機系結晶核剤)
・日産化学社製、商品名「エコプロモート−NP」(フェニルホスホン酸亜鉛)(以下、「NP」と称する)
・竹本油脂社製 商品名「LAK−403」(スルホン酸バリウム塩)(以下、「LAK」と称する)
・日本タルク社製、商品名「MICRO ACE K−1」(平均粒子系7.4μm)(以下、「K−1」と称する)
・松本油脂社製、商品名「EN−160」
二軸押出機(東芝機械社製 「TEM37BS型」)を用い、ポリ乳酸樹脂(A)、ホスファゼン化合物(B)、リン酸メラミン類(C)およびその他の添加剤として、表1に示す種類のものを用い、表1に示す含有量となるようにドライブレンドして押出機に根元供給口から供給した。バレル温度190℃、スクリュー回転数200rpm、吐出量15kg/hの条件で、ベントを効かせながら溶融押出を実施した。押出機先端から吐出された溶融樹脂をストランド状に引き取り、冷却水を満たしたバットを通過させて冷却した後、ペレット状にカッティングして、樹脂組成物のペレットを得た。
ポリ乳酸樹脂(A)、ホスファゼン化合物(B)、リン酸メラミン類(C)、その他の添加剤、およびそれらの含有量を表1〜4に示したように変更し、実施例1と同様にして樹脂組成物のペレットを得た。実施例の評価結果を表1、表2および表3に、比較例の評価結果を表4に示す。
Claims (5)
- ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、ホスファゼン化合物(B)およびリン酸メラミン類(C)を合計で5〜25質量部含有し、かつホスファゼン化合物(B)とリン酸メラミン類(C)の含有比率が、質量比で、(ホスファゼン化合物)/(リン酸メラミン類)=90/10〜50/50であることを特徴とするポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂(A)中のD体含有量が1.0モル%以下であるか、または99.0モル%以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、さらに、有機系結晶核剤(D)として有機アミド化合物、有機ヒドラジド化合物、カルボン酸エステル系化合物、有機スルホン酸塩および有機ホスホン酸塩のうち少なくとも1種を、合計で0.1〜5質量部含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物を成形してなる成形体。
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