JP5042526B2 - ポリ乳酸/ポリオレフィン系組成物 - Google Patents
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Description
本発明において、ポリ乳酸樹脂としては、トウモロコシ、ジャガイモ、サツマイモ等の植物デンプンを乳酸化、重合化された樹脂で、その構造はL−乳酸及び/又はD−乳酸由来のモノマー単位のみで構成されているポリマーを指す。
(1)α−オレフィンとアクリル酸エステルの共重合体に(メタ)アクリル酸エステルもしくはスチレンをグラフト反応させた共重合体
(2)α−オレフィンと酢酸ビニル共重合体に(メタ)アクリル酸エステルもしくはスチレンをグラフと反応させた共重合体
(3)α− オレフィンとエチレン性不飽和結合を有するグリシル基含有単量体との共重合体
(4)α−オレフィンとエチレンとアクリル酸エステル及び酸無水物をグラフト反応させた共重合体
(5)α−オレフィンとエチレン−プロピレン共重合体にマレイン酸がグラフト重合した共重合体
(6)エチレンとエチレン以外のα−オレフィンからなるエチレン系共重合体不飽和カルボン酸またはその誘導体をグラフト重合させた共重合体
上述した共重合体におけるα−オレフィンとしては、エチレン、ピロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、4−メチルブテン−1、4−メチルペンテン−1が挙げられるが、エチレン、ピロピレンが好ましい。
(1)(エチレン+無水マレイン酸)グラフト共重合体(商品名:アドマー、三井化学(株)製)
(2)α−エチレン−プロピレン共重合体(商品名:タフマー、三井化学(株)製))
(3)エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体グラフト化PMMA(商品名:モディバーA4200、日本油脂(株)製)
(4)エチレン−エチルアクリレート共重合体グラフト化PMMA(商品名:モディバーA5200、日本油脂(株)製)
(5)エチレン−酢酸ビニル共重合体グラフト化PMMA(商品名:モディバーA6200、日本油脂(株)製)
(6)エチレン−エチルアクリレート−無水マレイン酸共重合体化PMMA(商品名:モディバーA8200、日本油脂(株)製)
前記変性オレフィン系化合物の添加量は6.75〜45質量部であることが必須であるが、より好ましくは、フィルム表面の樹脂ムラや光沢性に寄与する点から15〜30質量部である。更に詳しくは、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン化合物が1.5倍以上の質量部で構成されていることが好ましい。
可塑剤としては、ポリ乳酸や変性ポリオレフィン等全てに対する相溶性及び可塑化能の点から、脂肪族二塩基酸エステル系、フタル酸エステル系、アジピン酸エステル系、ヒドロキシ多価カルボン酸エステル系、ギリコール酸誘導体、エーテルエステル誘導体、グリセリン誘導体、アルキル燐酸エステル系、ジアルキレーテル系、ジエステル系、トリカルボン酸エステル系、ポリエステル系、エポキシ系、スルホン酸アミド系、エーテルエステル系、ソベンソエート系、ポリグリコールジエステル、アルキルアルキレーテルジエステル、脂肪酸エステル、アルキレーテルモノエステル、クエン酸エステル可塑剤からなる群から選ばれた少なくとも1種類以上からなることが好ましい。
(1)2種類以上のペレットを所定比率で混合し、そのままインフレーション法、Tダイ法、二軸延伸フィルム等の押出成形機のホッパー内に樹脂を投入し、溶融させ、直ちに成形する方法。
(2)夫々の樹脂を2軸押出機の成形機にて溶融混合した後、一旦ペレット化し、このペレットをインフレーション法、Tダイ法、二軸延伸フィルム等の押出機のホッパー内に投入し、溶融させ、成形する方法。
(比較例1)
ポリ乳酸(商品名:Eco plastic U’z B−2、トヨタ自動車(株)製)例えばPLA 10重量%、オレフィン系樹脂(商品名:エボリューSP2520、日本ポリエチレン(株)例えばメタルセン−中密度ポリエチレン(以後、メタルセンLLDPEと呼ぶ)90重量%をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。このときの成形温度は150〜200℃、室内温度は25℃で一定に保持した。
ポリ乳酸(商品名:Eco plastic U’z B−2、トヨタ自動車(株)製)例えばPLA 2.5重量%、オレフィン系樹脂(商品名:エボリューSP2520、日本ポリエチレン(株)例えばメタルセンLLDPE 93.75重量%、及び変性ポリオレフィン(商品名:アドマーLB548、三井化学(株)製)例えばEEDCA 3.75重量%をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。このときの成形温度は150〜200℃、室内温度は25℃で一定に保持した。
ポリ乳酸(商品名:Eco plastic U’z B−2、トヨタ自動車(株)製)例えばPLA 4.5重量%、オレフィン系樹脂(商品名:エボリューSP2520、日本ポリエチレン(株)例えばメタルセンLLDPE 88.75重量%、及び変性ポリオレフィン(商品名:アドマーLB548、三井化学(株)製)例えばEEDCA 6.75重量%をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。このときの成形温度は150〜200℃、室内温度は25℃で一定に保持した。
ポリ乳酸(商品名:Eco plastic U’z B−2、トヨタ自動車(株)製)例えばPLA 10重量%、オレフィン系樹脂(商品名:エボリューSP2520、日本ポリエチレン(株)例えばメタルセンLLDPE 80重量%、及び変性ポリオレフィン(商品名:アドマーLB548、三井化学(株)製)例えばEEDCA 10重量%をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。このときの成形温度は150〜200℃、室内温度は25℃で一定に保持した。
ポリ乳酸(商品名:Eco plastic U’z B−2、トヨタ自動車(株)製)例えばPLA 10重量%、オレフィン系樹脂(商品名:エボリューSP2520、日本ポリエチレン(株)例えばメタルセンLLDPE 75重量%、及び変性ポリオレフィン(商品名:アドマーLB548、三井化学(株)製)例えばEEDCA 15重量%をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。このときの成形温度は150〜200℃、室内温度は25℃で一定に保持した。
ポリ乳酸(商品名:Eco plastic U’z B−2、トヨタ自動車(株)製)例えばPLA 30重量%、オレフィン系樹脂(商品名:エボリューSP2520、日本ポリエチレン(株)例えばメタルセンLLDPE 25重量%、及び変性ポリオレフィン(商品名:アドマーLB548、三井化学(株)製)例えばEEDCA 45重量%をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。このときの成形温度は150〜200℃、室内温度は25℃で一定に保持した。
ポリ乳酸(商品名:Eco plastic U’z B−2、トヨタ自動車(株)製)例えばPLA 35重量%、オレフィン系樹脂(商品名:エボリューSP2520、日本ポリエチレン(株)例えばメタルセンLLDPE 12.5重量%、及び変性ポリオレフィン(商品名:アドマーLB548、三井化学(株)製)例えばEEDCA 52.5重量%をドライブレンド法にて混合し、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。このときの成形温度は150〜200℃、室内温度は25℃で一定に保持した。
オレフィン系樹脂(商品名:ノバテックUF421、日本ポリエチレン(株)製)例えばLLDPE 100重量%を、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。
オレフィン系樹脂(商品名:ノバテックUF421、日本ポリエチレン(株)製)例えば低密度ポリエチレン(以後、LDPEと呼ぶ) 100重量%を、インフレーション成形機を用いてブロー比2.5倍、厚み25μmのフィルムを製膜した。
(1)加工性
加工性は、実施例に基づいて成形を行う、相溶性、連続成形における吐出、製膜性、フロストラインの安定性、巻取り安定性、並びにフィルム開口性やシワや透明性の成形品状態を確認した。
(2)比重
比重は、JIS−K−7112記載のプラスチックの密度と比重の測定方法に準拠して測定を行った。
融点は、JIS−K−7121記載の熱分析測定法に準拠した示差熱分析装置((株)島津製作所製のDSC−50型)で測定を行った。
(4)引張破断強度及び破断伸度
引張破断強度及び破断伸度は、JIS−K−1702記載の引張試験法に準拠して測定を行った。試験片はJIS−K−7127に記載されている4号形試験片形状を用いた。
引裂強度は、JIS−K−7128C法(直角形引裂法)記載の引裂試験法に準拠して測定を行った。
(6)ヒートシール強度
ヒートシール強度は、JIS−Z−1711記載のヒートシール強度測定法に準拠して測定を行った。一般的な製袋機にて温度200℃、ショット数50枚/minの条件で製袋加工した袋のシール部を測定した。
任意の大きさの袋状に製袋加工した後、全容積量の1/2容量の水を入れ、上下に激しく震動させて底抜けや袋本体からの裂け性等の状態を確認した。
検討に使用した原材料の燃焼カロリー、ポリ乳酸19kJ/g、ポリエチレン46kJ/g、変性ポリオレフィン46kJ/gより、理論的に下記の式より算出した。
燃焼カロリー(kJ/g)=19×X+46×Y+46×Z/100
但し、X:ポリ乳酸樹脂の質量部、Y:オレフィン系樹脂の質量部、
Z:変性ポリオレフィン化合物の質量部
(9)燃焼時のCO2発生量
燃焼時のCO2発生量は、実施例、比較例で成形したフィルム1kg当りのCO2発生量を算出した。算出方法は、「Health Digest.14(1).1(1999、小原仁実著)」より、「プラスチックが酸化分解時に発生するCO2量(化学構造由来分)」に記載されているCO2発生量の計算法に基づき算出した。計算法は次の通りである。
CO2発生量(kg−CO2/kg−Resin)
=(化石資源由来の成分量)×3kg/CO2+(バイオマス由来の成分量)×2kg/CO2
更に、「Health Digest.14(1).1(1999、小原仁実著)」の「プラスチックが酸化分解時に発生するCO2量(化学構造由来分)」によれば、LLDPE,LDPE等のポリエチレンの燃焼時のCO2発生量は、1kg当りに対して3.0kgであることから、実施例1,3,4、参考例、比較例1〜4で得られた成形品の1Kg当りのCO 2 発生削減率(%)を、次の計算式より算出した。
CO2発生削減率(%)
=100−{(実施例、比較例組成のCO2発生/3.0kg/CO2)×100}
上記表1は、実施例1,3,4、参考例、比較例1〜5におけるポリ乳酸/ポリオレフィン系組成物の組成及びその組成比、ブロー比等の条件、並びに相溶性、吐出安定性、製膜安定性等の成形状況と成形品の機械的特性等の結果を示す。
Claims (2)
- ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂と変性ポリオレフィン化合物の組み合わせによる3成分で構成され、ポリ乳酸樹脂を4.5〜30質量部、ポリオレフィン樹脂を25〜88.75質量部、変性ポリオレフィン化合物を6.75〜45質量部含有し、3成分の総量が100質量部であり、ポリ乳酸樹脂に対して変性ポリオレフィン化合物が1.5倍以上含有されていることを特徴とするポリ乳酸/ポリオレフィン系組成物。
- 前記ポリ乳酸樹脂は、植物デンプンを乳酸化、重合化して得られた樹脂であることを特徴とする請求項1記載のポリ乳酸/ポリオレフィン系組成物。
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