JP4130696B2 - 生分解性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
結晶核剤(2):フェニルホスホン酸金属塩から選ばれる少なくとも1種
本発明で使用される生分解性樹脂としては、JIS K6953(ISO14855)「制御された好気的コンポスト条件の好気的かつ究極的な生分解度及び崩壊度試験」に基づいた生分解性を有するポリエステル樹脂が好ましい。
尚、生分解性樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用い、溶媒にクロロホルム、カラムに東ソー(株)製高温SECカラム(GMHHR−Hシリーズ)、流量1.0mL/min、カラム温度40℃、検出器に示差屈折率検出器(RI)、リファレンスとして既知の分子量を有するスチレンを用いて換算して求めることができる。
本発明に用いられる可塑剤は、可塑化効率の観点から、分子中に2個以上のエステル基を有し、エステルを構成するアルコール成分の少なくとも1種が水酸基1個当たり炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを平均0.5〜5モル付加した化合物であり、分子中に2個以上のエステル基を有し、エステルを構成するアルコール成分の水酸基1個当たり炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを平均0.5〜5モル付加した化合物が好ましく、分子中に2個以上のエステル基を有する多価アルコールエステル又は多価カルボン酸エーテルエステルで、エステルを構成するアルコール成分の水酸基1個当たりエチレンオキサイドを平均0.5〜5モル付加した化合物がより好ましい。エステルを構成するアルコール成分は、生分解性樹脂との相溶性と可塑化効率、耐揮発性の観点から、好ましくは炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを平均1〜4モル、さらに好ましくは2〜3モル付加した化合物である。また、可塑化効率の観点からアルキレンオキサイドはエチレンオキサイドが好ましい。可塑剤に含まれるアルキル基、アルキレン基等の炭化水素基の炭素数、例えばエステル化合物を構成する多価アルコールや多価カルボン酸の炭化水素基の炭素数は、相溶性の観点から1〜8が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましい。また可塑剤のエステル化合物を構成するモノカルボン酸、モノアルコールの炭素数は、相溶性の観点から1〜8が好ましく、1〜6がより好ましく、1〜4がさらに好ましく、1〜2がさらにより好ましい。
平均分子量=56108×(エステル基の数)/鹸化価
本発明の結晶核剤は、前記結晶核剤(1)と前記結晶核剤(2)の混合物である。本発明において結晶核剤(1)としては、結晶化速度及び生分解性樹脂との相溶性を向上させる観点から、脂肪酸の炭素数が12〜22のヒドロキシ脂肪酸エステルが好ましく、分子中に水酸基を2つ以上有し、エステル基を2つ以上有するヒドロキシ脂肪酸エステルがより好ましい。また、結晶核剤(1)の融点は、結晶化速度向上の観点から、65℃以上が好ましく、70℃〜200℃がより好ましい。尚、ヒドロキシ脂肪酸エステルの融点は、JIS−K7121に基づく示差走査熱量測定(DSC)の昇温法による結晶融解吸熱ピーク温度より求められる。
本発明の生分解性樹脂組成物は、生分解性樹脂、分子中に2個以上のエステル基を有し、エステルを構成するアルコール成分の少なくとも1種が水酸基1個当たり炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを平均0.5〜5モル付加した化合物、好ましくは分子中に2個以上のエステル基を有する多価アルコールエステル又は多価カルボン酸エーテルエステルで、エステルを構成するアルコール成分の水酸基1個当たりエチレンオキサイドを平均0.5〜5モル付加した化合物、より好ましくは分子中に2個以上のエステル基を有し、エチレンオキサイドの平均付加モル数が3〜9の化合物からなる可塑剤、および上記結晶核剤(1)と結晶核剤(2)との混合物からなる結晶核剤を含有するものである。本発明の生分解性樹脂組成物における生分解性樹脂、可塑剤、結晶核剤の特に好ましい組合せとしては、生分解性樹脂がポリ乳酸樹脂、可塑剤が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エステル、結晶核剤が12−ヒドロキシステアリン酸トリグリセライドとフェニルホスホン酸亜鉛塩との混合物である。
生分解性樹脂組成物として、表1に示す本発明品(A〜B)及び表2に示す比較品(a〜b)を、ニーダー((株)森山製作所製 DS3-20MWB-E)にて180℃、10分間溶融混練し、その後直ちに80℃の8インチロール(日本ロール製造(株)製)で約5mmの厚さに引き延ばし、縦×横=8cm×8cm程度の大きさに裁断した後、40℃以下で粉砕機(ダイコー精機(株)製 S-20)にて粉砕し、生分解性樹脂組成物の粉砕品を得た。
*2: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(合成品)
*3:12−ヒドロキシステアリン酸トリグリセライド(花王(株)製、カオーワックス85P)
*4: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)
*5:カルボジライトLA−1(日清紡績(株)製)
表3及び表4に示す金型温度において、各テストピースの変形がなく、取り出しが容易と判断されるまでに有する時間を、離型に必要な金型保持時間とした。金型保持時間が240秒以上必要とされる場合、離型不可と評価した。
尚、金型内部及びランナー部分でテストピースの溶融結晶化速度が速いほど、離型に必要な金型保持時間は短くなる。
射出成形後の平板(70mm×40mm×3mm)について、50℃/80%Rhの高温高湿度下で3ヶ月放置し、その表面における可塑剤のブリードの有無を肉眼で観察した。
生分解性樹脂組成物として前記表1に示す本発明品(A〜B)及び前記表2に示す比較品(a〜b)を用い、実施例1と同様にして生分解性樹脂組成物の粉砕品を得た。
○:非常に離れ易い(テストピースの変形がなく、取り出しが容易。)
△:若干離れ難い(テストピースの変形が若干あり、取り出しが困難。)
×:離れない(テストピースの変形が大きく、ランナー部から離れない。)
尚、金型離型性は、金型内部及びランナー部分でテストピースの溶融結晶化速度が速いほど成形性が良好となる。
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0.45MPaにおいて0.025mmたわむときの温度を測定した。
射出成形後の平板(70mm×40mm×3mm)について、テストピースを広角X線回折測定装置(理学電機製 RINT2500VPC,光源CuKα,管電圧40kV,管電流120mA)を使用し、2θ=5〜30°の範囲の非晶及び結晶のピーク面積を解析して結晶化度を求めた。
Claims (5)
- ポリ乳酸樹脂、可塑剤及び結晶核剤を含有するポリ乳酸樹脂組成物であって、可塑剤が分子中に2個以上のエステル基を有し、エステルを構成するアルコール成分の少なくとも1種が水酸基1個当たり炭素数2〜3のアルキレンオキサイドを平均0.5〜5モル付加した化合物であり、結晶核剤が、次の結晶核剤(1)と結晶核剤(2)の混合物であるポリ乳酸樹脂組成物。
結晶核剤(1):ヒドロキシ脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも1種
結晶核剤(2):フェニルホスホン酸金属塩から選ばれる少なくとも1種 - 結晶核剤(1)と結晶核剤(2)との割合が、結晶核剤(1)/結晶核剤(2)(重量比)=20/80〜80/20である、請求項1記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 結晶核剤(1)が、12−ヒドロキシステアリン酸トリグリセライドである請求項1又は2記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 可塑剤が、コハク酸又はアジピン酸とポリエチレングリコールモノメチルエーテルとのエステル、及び酢酸とグリセリン又はエチレングリコールのエチレンオキサイド付加物とのエステルからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3いずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- ポリ乳酸樹脂100重量部に対し、可塑剤の含有量が5〜30重量部、結晶核剤(1)の含有量が0.1〜3重量部、結晶核剤(2)の含有量が0.1〜3重量部である、請求項1〜4いずれかに記載のポリ乳酸樹脂組成物。
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