JP2021050286A - 樹脂組成物およびその利用 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物(以下、「本樹脂組成物」と称する。)は、脂肪族ポリエステル系樹脂と脂肪酸エステルとを含み、前記脂肪族ポリエステル系樹脂が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂またはポリブチレンサクシネート系樹脂(但し、乳酸骨格を含む樹脂を除く。)である。
本樹脂組成物は、脂肪族ポリエステル系樹脂であるポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂またはポリブチレンサクシネート系樹脂を含む。また、本樹脂組成物は、脂肪酸エステルを含む。
本樹脂組成物に含まれるポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂は、微生物から生産され得る脂肪族ポリエステル樹脂であって、3−ヒドロキシブチレートを繰り返し単位とするポリエステル樹脂である。当該ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂は、3−ヒドロキシブチレートのみを繰り返し単位とするポリ(3−ヒドロキシブチレート)であってもよいし、3−ヒドロキシブチレートと他のヒドロキシアルカノエートとの共重合体であってもよい。また、前記ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂は、単独重合体と1種または2種以上の共重合体の混合物、または、2種以上の共重合体の混合物であってもよい。
本樹脂組成物は、ポリブチレンサクシネート系樹脂を含む。本明細書において、「ポリブチレンサクシネート系樹脂」は、1,4−ブタンジオールとコハク酸とを構造単位に有する脂肪族ポリエステル重合体である。
本樹脂組成物は、帯電防止剤として、脂肪酸エステルを含む。本樹脂組成物が脂肪酸エステルを含むことにより、帯電防止性を有する成形体を製造することができる。
(結晶核剤)
本樹脂組成物は、結晶核剤を含んでいてもよい。結晶核剤としては、例えば、脂肪酸アミド、多価アルコール等が好適に用いられる。脂肪酸アミドの例としては、ベヘン酸アミド等が挙げられ、多価アルコールの例としては、ペンタエリスリトール、ガラクチトール、マンニトール等が挙げられる。結晶核剤は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。結晶核剤の含有量は、適宜設定することができ、特に限定されない。
本樹脂組成物は、外滑剤を含んでいてもよい。外滑剤としては、例えば、エルカ酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド等が挙げられる。外滑剤は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる。外滑剤の含有量は、適宜設定することができ、特に限定されない。
本樹脂組成物は、P3HB系樹脂以外の樹脂(以下、「他の樹脂」と称する場合がある。)を含んでいてもよい。他の樹脂としては、本発明の効果を奏する限り特に限定されないが、本樹脂組成物の成形により得られる成形体がP3HB系樹脂の特徴である生分解性が要求される用途に用いられる場合には、生分解性樹脂であることが好ましい。他の樹脂としては、例えば、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂およびポリブチレンサクシネート系樹脂以外の、脂肪族ジオールおよび脂肪族ジカルボン酸が重縮合した構造からなる脂肪族ポリエステルや、脂肪族化合物と芳香族化合物との両方をモノマーとする脂肪族芳香族ポリエステル等が挙げられる。前者の例としては、ポリエチレンサクシネート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリブチレンサクシネートアジペート(PBSA)、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンセバケート等が挙げられる。後者の例としては、ポリ(ブチレンアジペート−co−ブチレンテレフタレート)(PBAT)、ポリ(ブチレンセバケート−co−ブチレンテレフタレート)、ポリ(ブチレンアゼレート−co−ブチレンテレフタレート)、ポリ(ブチレンサクシネート−co−ブチレンテレフタレート)(PBST)等が挙げられる。なお、他の樹脂は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
本樹脂組成物は、上記以外のその他の成分を含んでいてもよい。例えば、本発明の効果を阻害しない範囲で、有機系または無機系フィラー等を含んでいてもよい。中でも、得られるフィルムの生分解性およびカーボンニュートラルの観点から、例えば、木屑、木粉、オガ屑等の木質系材料、米殻、米粉、澱粉、コーンスターチ、稲わら、麦わら、天然ゴム等の天然由来の材料が好ましい。当該有機系または無機系フィラーの含有量は、適宜設定することができ、特に限定されない。有機系または無機系フィラーは、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組み合わせて使用することもできる
また、上述の有機系または無機系フィラーの他にも、本発明の効果を阻害しない範囲で、通常の添加剤として使用される顔料、染料等の着色剤、活性炭、ゼオライト等の臭気吸収剤、バニリン、デキストリン等の香料、酸化防止剤、抗酸化剤、耐候性改良剤、紫外線吸収剤、撥水剤、抗菌剤、しゅう動性改良剤、その他の副次的添加剤の一種または二種以上を含んでいてもよい。当該添加剤の含有量も、適宜設定することができる。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法(以下、「本製造方法」と称する。)は、脂肪族ポリエステル系樹脂と脂肪酸エステルとを押出機内で溶融混練する工程を含み、前記脂肪族ポリエステル系樹脂が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂またはポリブチレンサクシネート系樹脂(但し、乳酸骨格を含む樹脂を除く。)である。本製造方法により、成形性や生分解性を損なうことなく、成形時に帯電防止性を有する樹脂組成物を製造することができる。
本発明の一実施形態に係る成形体(以下、「本成形体」と称する。)は、本樹脂組成物から構成される。本成形体は、成形時に帯電防止性を有する樹脂組成物から構成されているため、帯電防止性が必要とされる種々の用途において利用され得る。
本発明の一実施形態において、フィルム、シート等の成形体を製造する場合、例えば、押出フィルム成形からなる成形方法によって製造することができる。例えば、上記脂肪族ポリエステル系樹脂(上記ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂または上記ポリブチレンサクシネート系樹脂)と上記脂肪酸エステルとを押出機内で溶融混練した後、押出機出口に接続されているTダイからフィルム形状に押出する工程、およびフィルム形状に押出された溶融樹脂をロールに当てることで冷却、固化させ、フィルムとして引き取る工程によって製造することができる。押出フィルム成形の具体的な条件は、常法に従って当業者が適宜設定することができる。
<1>脂肪族ポリエステル系樹脂と脂肪酸エステルとを含み、
前記脂肪族ポリエステル系樹脂が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂またはポリブチレンサクシネート系樹脂(但し、乳酸骨格を含む樹脂を除く。)である、樹脂組成物。
<2>前記脂肪酸エステルが、脂肪酸モノグリセライドまたはソルビタン脂肪酸エステルである、<1>に記載の樹脂組成物。
<3>前記脂肪酸エステルは、前記脂肪族ポリエステル系樹脂100重量部に対して、0.1〜5.0重量部含む、<1>または<2>に記載の樹脂組成物。
<4>前記ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−4−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシオクタノエート)およびポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシデカノエート)からなる群より選択される少なくとも1種である、<1>〜<3>のいずれかに記載の樹脂組成物。
<5><1>〜<4>のいずれかに記載の樹脂組成物から構成される成形体。
<6>脂肪族ポリエステル系樹脂と脂肪酸エステルとを押出機内で溶融混練する工程を含み、
前記脂肪族ポリエステル系樹脂が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂またはポリブチレンサクシネート系樹脂(但し、乳酸骨格を含む樹脂を除く。)である、樹脂組成物の製造方法。
<7>前記工程の前に、さらに、前記脂肪族ポリエステル系樹脂と前記脂肪酸エステルとをドライブレンドする工程を含む、<6>に記載の樹脂組成物の製造方法。
実施例および比較例において、以下の材料を使用した。
A−1:国際公開第2013/147139号公報に記載の方法に準じて得た、3−ヒドロキシヘキサノエート(3HH)組成が11.2モル%、GPCで測定される標準ポリスチレン換算の重量平均分子量が58万であるポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)(P3HB3HH)
A−2:国際公開第2008/010296号公報に記載の方法に準じて得た、3HH組成が5.4モル%、GPCで測定される標準ポリスチレン換算の重量平均分子量が62万であるP3HB3HH
A−3:Ecomann社製EM5400F[ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−4−ヒドロキシブチレート)(P3HB4HB)]
<ポリブチレンサクシネート系樹脂>
A−4:昭和電工社製ビオノーレ3001MD
<帯電防止剤>
B−1:リケマールS−100(グリセリンモノステアレート)(東邦化学工業社製)
B−2:リケマールL−250A(ソルビタンラウレート)(理研ビタミン社製)
B−3:アンステックスSA−35(アルキルジエタノールアミン)(東邦化学工業社製)
〔測定方法〕
実施例および比較例における測定を、以下の方法で行った。
アドバンテスト社製デジタル超高抵抗機R8340を用いて表面抵抗率を測定した。簡潔には、JIS K6911に沿って、100μmのフィルムを用いて行った。
安田精機製作所社製メルトフローインデックステスターを用いてメルトフローレイト(g/10min)を測定した。簡潔には、JIS K7210に沿って、A法、温度条件165℃、荷重5.0kgにて行った。
P3HB系樹脂(A−1)および帯電防止剤(B−1)を表1に示す配合比でドライブレンドした。得られた混合物を、同方向噛合型二軸押出機(東芝機械社製:TEM26ss)に投入し、設定温度120〜160℃、スクリュー回転数100rpmで溶融混錬し、ストランドカットすることでペレットを得た。
帯電防止剤の添加量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表1に示す。
帯電防止剤の種類および添加量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表1に示す。
P3HB系樹脂の種類、ならびに帯電防止剤の種類および添加量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表1に示す。
P3HB系樹脂の種類、ならびに帯電防止剤の種類および添加量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表1に示す。
P3HB系樹脂をPBS系樹脂に変更し、帯電防止剤の種類および量を表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表1に示す。
帯電防止剤を添加しないこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表2に示す。
帯電防止剤を添加せず、P3HB系樹脂の種類を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表2に示す。
帯電防止剤を添加せず、P3HB系樹脂の種類を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表2に示す。
帯電防止剤を添加せず、P3HB系樹脂をPBS系樹脂に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表2に示す。
P3HB系樹脂の種類、ならびに帯電防止剤の種類および量を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表2に示す。フィルム(シート)は、メルトフローレイトが高すぎるために成形できず、表面抵抗率の測定は不可であった。
P3HB系樹脂の種類、ならびに帯電防止剤の種類および量を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表2に示す。フィルム(シート)は、メルトフローレイトが高すぎるために成形できず、表面抵抗率の測定は不可であった。
P3HB系樹脂の種類、ならびに帯電防止剤の種類および量を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表2に示す。フィルム(シート)は、メルトフローレイトが高すぎるために成形できず、表面抵抗率の測定は不可であった。
P3HB系樹脂をPBS系樹脂に変更し、帯電防止剤の種類および量を表2に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、ペレットおよびフィルムを製造した。また、実施例1と同様の方法により、得られたペレットのメルトフローレイトおよび得られたフィルムの表面抵抗率を測定した。結果を表2に示す。フィルム(シート)は、メルトフローレイトが高すぎるために成形できず、表面抵抗率の測定は不可であった。
表1および2より、実施例では、比較例に比して、表面抵抗率が低い結果となった。また、実施例では、メルトフローレイトの結果で示されるように、シート成形が可能な程度の適度な粘度を示した。
Claims (7)
- 脂肪族ポリエステル系樹脂と脂肪酸エステルとを含み、
前記脂肪族ポリエステル系樹脂が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂またはポリブチレンサクシネート系樹脂(但し、乳酸骨格を含む樹脂を除く。)である、樹脂組成物。 - 前記脂肪酸エステルが、脂肪酸モノグリセライドまたはソルビタン脂肪酸エステルである、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記脂肪酸エステルは、前記脂肪族ポリエステル系樹脂100重量部に対して、0.1〜5.0重量部含む、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシバレレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−4−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシオクタノエート)およびポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシデカノエート)からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物から構成される成形体。
- 脂肪族ポリエステル系樹脂と脂肪酸エステルとを押出機内で溶融混練する工程を含み、
前記脂肪族ポリエステル系樹脂が、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)系樹脂またはポリブチレンサクシネート系樹脂(但し、乳酸骨格を含む樹脂を除く。)である、樹脂組成物の製造方法。 - 前記工程の前に、さらに、前記脂肪族ポリエステル系樹脂と前記脂肪酸エステルとをドライブレンドする工程を含む、請求項6に記載の樹脂組成物の製造方法。
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