JP2015147861A

JP2015147861A - 脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物及びそれを用いた成形体

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Publication number: JP2015147861A
Application number: JP2014021120A
Authority: JP
Inventors: 聖司西岡; Seiji Nishioka; 信貴藤本; Nobutaka Fujimoto
Original assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2015-08-20
Anticipated expiration: 2034-02-06
Also published as: JP6301146B2

Abstract

【課題】機械的強度に優れた脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物を提供すること。【解決手段】脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂を含有してなる脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物であって、前記脂肪族ポリカーボネート樹脂が、分子鎖末端のヒドロキシル基が封止された脂肪族ポリカーボネート樹脂であり、前記芳香族ポリエステル樹脂の含有量が、脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂の総量中、1質量％以上である、脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物、及びそれを用いた成形体。【選択図】なし

Description

本発明は、脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物及びそれを用いた成形体に関する。

近年、二酸化炭素を原料の一つとする脂肪族ポリカーボネート樹脂が注目されている。しかし、脂肪族ポリカーボネート樹脂のなかで最もよく研究されているポリプロピレンカーボネートは、ガラス転移温度が30〜40℃と低く、また、機械的強度が低いため、成形体として用いることは困難である。そこで、脂肪族ポリカーボネート樹脂と他の樹脂とをブレンドすることにより、機械的強度を高めることが検討されている。中でも、ポリエステル樹脂とのブレンドがよく検討されており、特許文献１にはポリプロピレンカーボネートとポリ乳酸のブレンドが、特許文献２にはポリプロピレンカーボネートとポリ乳酸とポリヒドロキシブチレートのブレンドが示されている。また、非特許文献１にはポリプロピレンカーボネートとポリブチレンサクシネートのブレンドが示されている。

一方、脂肪族ポリカーボネートは熱分解温度が低く成形加工できる温度が低いため、耐熱性を向上させる方法が検討されている。例えば、特許文献３には脂肪族ポリカーボネートの末端水酸基とイソシアネート化合物を反応させることで熱分解温度が向上することが示されている。

特開２００７−１３１７５６号公報特表２００９−５３４５０９号公報米国特許第４０６６６３０号明細書

M. Z. Pang, J. J. Qiao, J. Jiao, S. J. Wang, M. Xiao, Y. Z. Meng Journal of Applied Polymer Science, Vol. 107, 2854-2860 (2008)

芳香族ポリエステル樹脂は、高い機械強度や、優れた耐熱性をもつため、広く使用されているものの、自然環境下での分解性に乏しく、廃棄時の環境への負荷が大きい。そのため、モノマーへ分解して廃棄する方法や生分解性樹脂とのブレンドが検討されている。

これに対し、脂肪族ポリカーボネート樹脂は、生分解性があり、環境への負荷の小さい樹脂であるが、強度が低く、単独で使うことは難しい。そのため、複数の成分とブレンドし、強度を高めて使用される。しかしながら、脂肪族ポリカーボネート樹脂の機械的強度を向上させるためには、相手樹脂を多量にブレンドしなければならず、しかも、相手樹脂の機械的強度と比較すると劣ってしまうという問題がある。

本発明の課題は、機械的強度に優れた脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために検討した結果、末端ヒドロキシ基を封止することにより熱分解温度を向上させた脂肪族ポリカーボネート樹脂に、少量の芳香族ポリエステル樹脂をブレンドすることで、機械的強度、特に引張強度を高めることができ、さらに芳香族ポリエステル樹脂と同等の機械的強度を持たせることができることを見出し、本発明に至った。

本発明は、
〔１〕脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂を含有してなる脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物であって、前記脂肪族ポリカーボネート樹脂が、分子鎖末端のヒドロキシル基が封止された脂肪族ポリカーボネート樹脂であり、前記芳香族ポリエステル樹脂の含有量が、脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂の総量中、1質量％以上である、脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物、並びに
〔２〕前記〔１〕記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物を成形して得られる成形体
に関する。

本発明によれば、少量の芳香族ポリエステル樹脂であってもブレンドすることにより、芳香族ポリエステル樹脂と同等まで機械的強度が高められた脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形体を提供することができる。

脂肪族ポリカーボネート樹脂の製造例で得られたポリプロピレンカーボネートＡを窒素雰囲気下で加熱したときの熱重量曲線である。脂肪族ポリカーボネート樹脂の製造例で得られたポリプロピレンカーボネートＡ及びＢを窒素雰囲気下、一定温度で保持したときの熱重量曲線である。実施例７で得られた樹脂組成物の電子顕微鏡写真である。

脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂を含有した本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物は、脂肪族ポリカーボネート樹脂が、混練時の熱分解を防止するために、分子鎖末端のヒドロキシル基が封止された樹脂である点に１つの特徴を有している。

脂肪族ポリカーボネート樹脂は、200℃以上に加熱されると、末端ヒドロキシ基がカーボネート基に求核攻撃することにより解重合が起こり、250℃以上に加熱されると、ラジカル解裂によるランダムな分解が起こることが知られている。そのため従来は、脂肪族ポリカーボネート樹脂を用いる場合は加工温度を低く設定する必要があり、ブレンド可能な樹脂が限られていた。末端ヒドロキシ基を封止することにより、熱分解開始温度を向上させる技術は知られているが、それによって得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂と他の樹脂とのブレンドについて検討した例はない。本発明者らは、末端封止した脂肪族ポリカーボネート樹脂の耐熱性を詳細に検討したところ、220℃から250℃の温度範囲では、10分近く保持しても、ほとんど分解が起こらないことを見出し、従来は検討の候補に挙がらなかった、融点の高い芳香族ポリエステル樹脂をブレンドすることが可能となった。

分子鎖末端のヒドロキシル基が封止される前の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、二酸化炭素とエポキシドとの共重合により得られるものが好ましく、式(1)：

（式中、Ｒ¹及びＲ²はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜10の置換もしくは無置換の炭化水素基、炭素数1〜10の置換もしくは無置換のアルコキシ基、又は置換もしくは無置換の芳香族炭化水素基であるか、Ｒ¹とＲ²が炭素数2以上の置換又は無置換の炭化水素鎖で互いに結合して環を形成しており、ｎは正の整数である）
で表される樹脂がより好ましい。

式(1)で表される脂肪族ポリカーボネート樹脂としては、例えば、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、ポリブチレンカーボネート、ポリスチレンカーボネート、ポリシクロペンテンカーボネート、ポリシクロヘキセンカーボネート、ポリインデンカーボネート、ポリリモネンカーボネート、ポリエピクロロヒドリンカーボネート、ポリメチルグリシジルカーボネート、ポリフェニルグリシジルカーボネート等が挙げられる。なかでも、製造が容易である観点から、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート及びポリブチレンカーボネートが好ましく、ポリプロピレンカーボネートがより好ましい。

エポキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、スチレンオキシド、cis-2,3-ブチレンオキシド、trans-2,3-ブチレンオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、インデンオキシド、リモネンオキシド、エピクロロヒドリン、フェニルグリシジルエーテル等が挙げられ、高い反応性の観点から、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドが好ましい。これらのエポキシドは、単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。

二酸化炭素とエポキシドの共重合は、触媒の存在下で行われることが好ましく、かかる触媒としては、ジエチル亜鉛−水、ジエチル亜鉛−ピロガロール、グルタル酸亜鉛、アジピン酸亜鉛、亜鉛β−ジケトナート錯体、アルミニウムポルフィリン錯体−有機オニウム塩、アルミニウムサレン錯体−有機オニウム塩、クロムポルフィリン錯体、クロムサレン錯体−有機オニウム塩、コバルトポルフィリン錯体−有機オニウム塩、コバルトサレン錯体−有機オニウム塩、コバルトケトイミナト錯体−有機オニウム塩等が挙げられる。触媒の使用量は、エポキシド1モルに対して、0.00001〜0.01モル程度が好ましい。

エポキシドと二酸化炭素の共重合は、加圧可能な公知の重合反応装置、例えばオートクレーブを用いて行うことができる。共重合の反応温度は、副生成物である環状カルボナートの生成反応を抑制する観点、及び反応時間を短縮する観点から、0〜100℃が好ましく、10〜90℃がより好ましく、20〜80℃がさらに好ましい。反応時間は、反応条件により異なるが、通常、1〜100時間である。

二酸化炭素の使用量は、エポキシド1モルに対して、1〜10モルが好ましく、1〜5モルがより好ましく、1〜3モルがさらに好ましい。

共重合は無溶媒で行ってもよく、必要に応じて溶媒を使用して行ってもよい。用いられる溶媒としては、使用されるエポキシド、二酸化炭素、触媒と反応しないものであれば特に制限はなく、例えば、炭化水素類、エーテル類、エステル類、ケトン類、ハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。

脂肪族ポリカーボネート樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で、主鎖にカーボネート基以外に、エステル基、エーテル基、チオエステル基、チオエーテル基等を含んでいてもよい。これらの結合の含有量としては、カーボネート基に対して10モル％以下であることが好ましい。

分子末端のヒドロキシル基が封止される前の脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は、成形体の強度の観点から、10000〜300000が好ましく、30000〜150000がより好ましい。また、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）は、加工しやすさの観点から、1.0〜10.0が好ましく、1.1〜5.0がより好ましい。

また、分子末端のヒドロキシル基が封止される前の脂肪族ポリカーボネート樹脂の熱分解開始温度は、150〜250℃が好ましく、180〜230℃がより好ましい。

ヒドロキシル基の封止剤としては、例えば、無水酢酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸等の酸無水物、アセチルクロリド、プロピオン酸クロリド、安息香酸クロリド、p-トルエンスルホン酸クロリド、オキサリルクロリド、コハク酸ジクロリド、アジピン酸ジクロリド、テレフタル酸ジクロリド等の酸塩化物、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、フェニルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート等の有機シリケート化合物等が挙げられる。

脂肪族ポリカーボネート樹脂と封止剤とは、例えば、130〜200℃程度の温度で溶融混練することにより、反応させることができる。

脂肪族ポリカーボネート樹脂と封止剤との反応には、触媒を用いても、用いなくてもよい。封止剤との反応に用いられる触媒としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン等のアミン化合物、ピリジン、Ｎ−メチルイミダゾール等の含窒素複素環化合物、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の有機リン化合物、ジブチルスズ、オクタン酸スズ等の有機スズ化合物等が挙げられる。

ヒドロキシル基の封止（脂肪族ポリカーボネート樹脂と封止剤との反応）は、二酸化炭素とエポキシドとの共重合反応の後、反応を停止させることなく、連続で行ってもよく、反応を停止させ、脂肪族ポリカーボネート樹脂を単離した後に封止剤と反応させてもよい。

封止剤の使用量は、脂肪族ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、未反応のヒドロキシ基による脂肪族ポリカーボネート樹脂の熱分解を防止する観点から、0.5質量部以上が好ましく、過剰の封止剤の残留による脂肪族ポリカーボネート樹脂の物性低下を防止する観点から、10質量部以下が好ましい。これらの観点から、封止剤の添加量は、脂肪族ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、0.5〜10質量部が好ましく、1〜5質量部がより好ましい。

分子末端のヒドロキシル基を封止した脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は、10000〜300000が好ましく、30000〜150000がより好ましい。また、分子量分布（重量平均分子量／数平均分子量）は、1.0〜20.0が好ましく、1.1〜10.0がより好ましい。

また、分子末端のヒドロキシル基を封止した脂肪族ポリカーボネート樹脂の熱分解開始温度は、250〜350℃が好ましく、260〜300℃がより好ましい。

本発明における芳香族ポリエステル樹脂は、式(2)：

（式中、Ｒ³は置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキレン基又は置換もしくは無置換のアリーレン基であり、Ｒ⁴は置換又は無置換のアリーレン基であり、ｍは正の整数である）
で表される樹脂が好ましい。

芳香族ポリエステル樹脂の製造方法は特に限定されないが、例えば、芳香族ジカルボン酸化合物とジオールとの重縮合反応等が挙げられる。

芳香族ジカルボン酸化合物には、芳香族ジカルボン酸以外に、それらのエステル誘導体及び酸ハロゲン化物が含まれる。

芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、1,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ビフェニルジカルボン酸等が挙げられる。

芳香族ジカルボン酸のエステル誘導体としては、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、1,6-ナフタレンジカルボン酸ジメチル、2,7-ナフタレンジカルボン酸ジメチル、1,4-ナフタレンジカルボン酸ジメチル、4,4’-ビフェニルジカルボン酸ジメチル等の芳香族ジカルボン酸の炭素数1〜3のアルキルエステルが挙げられる。

芳香族ジカルボン酸の酸ハロゲン化物としては、テレフタル酸ジクロリド、イソフタル酸ジクロリド、2,6-ナフタレンジカルボン酸ジクロリド、1,6-ナフタレンジカルボン酸ジクロリド、2,7-ナフタレンジカルボン酸ジクロリド、1,4-ナフタレンジカルボン酸ジクロリド、4,4’-ビフェニルジカルボン酸ジクロリド等が挙げられる。

これらの芳香族ジカルボン酸、それらのエステル誘導体及び酸ハロゲン化物は単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。

ジオールとしては、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、プロピレングリコール、2,2-ジメチルプロパンジオール、1,4-ベンゼンジメタノール等が挙げられる。これらのジオールは単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。

本発明において、脂肪族ポリカーボネート樹脂とブレンドする芳香族ポリエステル樹脂は、半芳香族ポリエステル樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂のいずれであってもよい。本発明では、芳香族ジヒドロキシ化合物と芳香族カルボン酸又は芳香族ヒドロキシカルボン酸からなる原料モノマーを用いて得られるポリエステルを全芳香族ポリエステルと呼ぶのに対して、脂肪族グリコール及び／又は脂肪族ジカルボン酸化合物と芳香族ジオール及び／又は芳香族ジカルボン酸化合物とを含む原料モノマーを用いて得られるポリエステルを半芳香族ポリエステルとする。

本発明においては、これらの芳香族ポリエステル樹脂のうち、混練時の脂肪族ポリカーボネート樹脂の熱劣化との兼ね合いから、融点が250℃以下、好ましくは200〜250℃の半芳香族ポリエステル樹脂が好ましい。融点が250℃を超えると、加工温度を250℃よりも高く設定する必要があり、その場合、脂肪族ポリカーボネート樹脂は主鎖のランダムな開裂による分解が顕著に進行し、成形加工に耐えることができなくなるおそれがある。

前記式(2)で表される樹脂においては、Ｒ³が置換もしくは無置換の炭素数1〜10のアルキレン基である半芳香族ポリエステル樹脂が好ましく、半芳香族ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリ-1,4-シクロヘキサンジメタノールテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリヘキサメチレンナフタレート、ポリ-1,4-シクロヘキサンジメタノールナフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリトリメチレンイソフタレート、ポリブチレンイソフタレート、ポリヘキサメチレンイソフタレート、ポリ-1,4-シクロヘキサンジメタノールイソフタレート等が挙げられる。これらの中でも、加工温度の観点からポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートが好ましく、ポリブチレンテレフタレートがより好ましい。

本発明で用いる芳香族ポリエステル樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で、アミド結合やチオエステル結合、エーテル結合等を含んでいてもよい。これらの結合の割合は、脂肪族ポリカーボネート樹脂との相溶性の観点から、エステル結合に対して10モル％以下であることが好ましい。

また、本発明に用いる芳香族ポリエステル樹脂は、2種以上の芳香族ポリエステル樹脂をブレンドしたものでもよい。

本発明の樹脂組成物中の芳香族ポリエステル樹脂の含有量は、脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂の総量中、1質量％以上であり、芳香族ポリエステル樹脂の含有量が1質量％より少ないと、本発明の効果は得られない。一方、上限は特に限定されないが、脂肪族ポリカーボネート樹脂の配合量を考慮して、芳香族ポリエステル樹脂の含有量は、60質量％以下が好ましく、50質量％以下がより好ましい。また、10質量％を超えても、得られる効果は10質量％の場合と同程度であり、脂肪族ポリカーボネート樹脂の特性をより顕著に生かす観点からは、10質量％以下が好ましい。

脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂の総量は、本発明の樹脂組成物中、50質量％以上が好ましく、60質量％以上がより好ましく、70質量％以上がさらに好ましい。

本発明の樹脂組成物には、本発明の特徴及び効果を損なわない範囲で、他の添加剤、例えば、酸化防止剤、可塑剤、加工安定剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、加水分解防止剤、架橋剤、耐衝撃性付与剤、結晶核剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、アンチブロッキング剤、着色剤等が配合されていてもよい。また、ガラスファイバー、ガラスフレーク、ガラスビーズ、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、ナノダイヤモンド、シリカ、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、クレイ、セルロースファイバー等の無機又は有機の充填剤や補強剤を添加してもよい。これらの添加剤の含有量は、脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂の総量100質量部に対して、100質量部以下であることが好ましい。

本発明において、樹脂組成物は、公知の方法により製造することができる。例えば、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂及び必要に応じて用いる添加剤を、ヘンシェルミキサー、ブレンダー等で均一混合した後、ロール、押出機、バンバリーミキサー、プラストミル、ブラベンダー等の混練機を用いて溶融混練する方法が挙げられる。

このようにして得られる樹脂組成物の形状は、特に限定されず、ストランド状、フィルム状、平板状、ペレット状等任意の形状が可能である。

本発明の樹脂組成物を用い、射出成形法、圧縮成形法、押出成形法、インフレーション成形法、ブロー成形法、カレンダー成形法等の公知の方法により、成形体を得ることができる。

本発明の成形体の用途としては、例えば、食品用フィルム、農業用資材、包装材、生活雑貨等が挙げられる。

以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。

樹脂等の物性は、以下の方法により測定した。

〔脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量及び重量平均分子量(Mw)〕
日本ウォーターズ製のWaters 2695 セパレーションモジュールを用い、LiBr-DMF溶液(0.03M)を移動相、測定温度40℃、流速0.5mL/minで測定し、ポリスチレン換算で算出する。

〔脂肪族ポリカーボネート樹脂の熱分解温度〕
Seiko Instruments製のTG/DTA220Uを用いて、窒素雰囲気下、10℃／分の昇温速度で30〜500℃まで加熱し、測定する。

〔芳香族ポリエステル樹脂の融点〕
エスアイアイ・ナノテクノロジー製のDSC7020を用いて窒素雰囲気下、10℃/分の速度で-20℃〜270℃まで加熱し、次いで10℃/分で270℃〜-20℃まで冷却し、測定する。

コバルト(III)サレン錯体の製造例
特開２０１０−２７０２７８号公報に記載の合成例Ａの方法に従って、コバルト(III)サレン錯体（コバルト(III)錯体）を調製した。
即ち、3-tert-ブチル-5-[(クロロメチル)ジメチルシリル]サリチルアルデヒド(808.9mg、2.17mmol)、(1R,2R)-ジアミノシクロヘキサン(136mg、1.09mmol)を無水エタノール(20mL)中、室温で6時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮後、析出物をろ過し、冷ヘキサン5mLで洗浄しサレン化合物(770mg)を黄色粉末として得た（収率85％）。
アルゴン雰囲気下、得られたサレン化合物(770mg、0.92mmol)を脱水メタノール(5mL)、トルエン(1mL)に溶解させ、そこに無水酢酸コバルト(212mg、1.31mmol)を加え、室温で3時間攪拌した。生じた沈殿をろ過で集め、冷メタノール(5mL)で洗浄し、赤色粉末のコバルト(II)サレン錯体を得た。これを塩化メチレン(10mL)に溶解させ、ペンタフルオロ安息香酸(240mg、1.13mmol)を加え、空気下、15時間攪拌した。揮発分を減圧濃縮した後、残留物を冷ヘキサンで洗浄し、緑褐色固体のコバルト(III)サレン錯体(527mg)を得た（収率48％）。

脂肪族ポリカーボネート樹脂の製造例
(1) エポキシドと二酸化炭素の共重合
得られたコバルト(III)サレン錯体(335mg、0.28mmol)と共触媒としてビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムクロリド(161mg、0.28mmol)を用いて、プロピレンオキシド(200mL、2.84mol)と二酸化炭素(125g、2.84mol)とを40℃で6時間重合させ、ポリプロピレンカーボネートＡ(212g)を得た。得られた樹脂の数平均分子量は51100、分子量分布(Mw/Mn)は1.22、熱分解開始温度は224℃であった。

(2) 末端ヒドロキシル基の封止
ポリプロピレンカーボネートＡ 100質量部と、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート1質量部をドライブレンドした後、混練機（東洋精機製作所製、ラボプラストミル4C150）に投入し、混練温度175℃、回転数40r/minで5分間、溶融混練を行った。その後、ペレット化することで、分子鎖末端のヒドロキシル基を封止した、ポリプロピレンカーボネートＢを得た。数平均分子量は70000、分子量分布(Mw/Mn)は3.23、熱分解開始温度は284℃であった。

ポリプロピレンカーボネートＡ（PPC A）及びポリプロピレンカーボネートＢ（PPC B
）を窒素雰囲気下で、室温から450℃まで10℃/minで加熱したときの重量変化(TG, ％)をSeiko Instruments製のTG/DTA220Uにより測定した。得られた熱重量曲線を図１に示す。

ポリプロピレンカーボネートＡ（PPC A）を、窒素雰囲気下、210℃で10分間保持したときの重量変化をSeiko Instruments製のTG/DTA220Uにより測定した。また、ポリプロピレンカーボネートＢ（PPC B）を、窒素雰囲気下、220℃、230℃、240℃、250℃のそれぞれの温度条件下で保持したときの重量変化(TG, ％)を同様にして測定した。得られた熱重量曲線を図２に示す。

図１の結果から、分子末端のヒドロキシル基を封止することによりポリプロピレンカーボネートの熱分解開始温度が高くなっていることがわかる。また、図２の結果から、分子末端のヒドロキシル基を封止していないポリプロピレンカーボネートは高温条件下に置いた場合、210℃であっても分解が進行するのに対し、分子末端のヒドロキシル基を封止したポリプロピレンカーボネートは、250℃であってもほとんど分解が進行していないことが分かる。これらの結果より、分子末端のヒドロキシル基を封止したポリプロピレンカーボネートを用いることにより、従来よりも高い温度での加工が可能であることがわかる。

実施例１〜９及び比較例１、２
末端ヒドロキシル基を封止したポリプロピレンカーボネートＢとポリブチレンテレフタレート（東レ製、トレコン1401-X31、融点220℃）を表１に記載の質量比で均一にドライブレンドした後、混練機（東洋精機製作所製、ラボプラストミル4C150）に投入し、混練温度230℃、回転数40r/minで5分間、溶融混練を行い、樹脂組成物を得た。

比較例３
ポリプロピレンカーボネートＢの代わりに、末端ヒドロキシル基を封止する前のポリプロピレンカーボネートＡを使用した以外は、実施例７と同様にして溶融混練を行ったが、ポリプロピレンカーボネートが液状化し樹脂組成物が得られなかった。

〔機械的強度の評価〕
各実施例及び比較例で得られた樹脂組成物を、鉄板に挟み、230℃、10MPaで2分間プレスし、その後、30℃の冷却プレス機で2分間冷却し、100mm×100mm×0.6mmのシート状に成型した。このシートから、JIS K7162-5Bに準拠したダンベル試験片を作製した。

引張試験は、島津製作所製の万能試験機AGS-Jを用い、測定温度23℃、引張速度50mm/minで行い、各試験片の最大応力、破断応力及び破断伸びを測定した。結果を表１に示す。

また、ポリプロピレンカーボネートＢ又はポリブチレンテレフタレート（東レ製、トレコン1401-X31）を用いて、同様にしてダンベル試験片を作製し、機械的強度を評価した。それぞれを比較例１（ポリプロピレンカーボネートＢ）、参考例１（ポリブチレンテレフタレート）として、結果を表１に合わせて示す。

〔樹脂組成物の相溶性の評価〕
実施例７で得られた樹脂組成物について、液体窒素中で破断させ、その破断面に白金を真空蒸着し、日本電子製の電子顕微鏡を用いて観察した。得られた電子顕微鏡写真を図３に示す。

以上の結果から、実施例１〜９と比較例１、２の対比により、末端ヒドロキシル基を封止したポリプロピレンカーボネートに所定量のポリブチレンテレフタレートをブレンドした樹脂組成物を用いることによって、成形体の機械的強度が向上することがわかる。また、実施例７〜９の対比から、ポリブチレンテレフタレートの添加量が一定量以上になると、組成に関係なくポリブチレンテレフタレートと同等の機械的強度を示すことがわかる。これは、図３から、実施例７で得られた樹脂組成物は、ドメインサイズが1μｍ以下の、微細で均一な海島構造をとっており、そのため少量の添加であっても十分に強度を向上させることができているものと推測される。
また、比較例３のように、末端を封止していないポリプロピレンカーボネートでは、ポリブチレンテレフタレートとブレンドしても樹脂組成物は得られなかった。

本発明の樹脂組成物から得られる成形体は、食品用フィルム、農業用資材、包装材、生活雑貨等の様々な分野で用いることができる。

Claims

脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂を含有してなる脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物であって、前記脂肪族ポリカーボネート樹脂が、分子鎖末端のヒドロキシル基が封止された脂肪族ポリカーボネート樹脂であり、前記芳香族ポリエステル樹脂の含有量が、脂肪族ポリカーボネート樹脂と芳香族ポリエステル樹脂の総量中、1質量％以上である、脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物。
脂肪族ポリカーボネート樹脂が、二酸化炭素とエポキシドとの共重合により得られる脂肪族ポリカーボネート樹脂である、請求項１記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物。
芳香族ポリエステル樹脂が、融点が250℃以下の半芳香族ポリエステル樹脂である請求項１又は２記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物。
半芳香族ポリエステル樹脂が、ポリブチレンテレフタレートである、請求項３記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物。
請求項１〜４いずれか記載の脂肪族ポリカーボネート樹脂組成物を成形して得られる成形体。