JP5338891B2

JP5338891B2 - 樹脂組成物および樹脂成形体

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Publication number: JP5338891B2
Application number: JP2011275505A
Authority: JP
Inventors: 雅也生野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-11-13
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Also published as: US8901215B2; CN103160083A; JP2013124355A; US20130158175A1

Description

本発明は、樹脂組成物および樹脂成形体に関する。

従来、電気製品や電子・電気機器の部品には、ポリスチレン、ポリスチレン−ＡＢＳ樹脂共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール等の高分子材料が、耐熱性、機械強度、特に、電子・電気機器の部品の場合には、環境変動に対する機械強度の維持性に優れることから用いられてきた。

一方、近年では、環境問題の観点から、上述の高分子材料に代えて、植物由来の材料であり、ＣＯ₂排出量が少なく、枯渇資源である石油の使用量が少なく、環境負荷が少ないポリ乳酸系樹脂材料を用いる検討がなされている。

例えば、特許文献１には、少なくとも（Ａ）ポリ乳酸と（Ｂ）ホスファゼン化合物と、（Ｃ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーとを含む樹脂組成物が開示されている。

特許文献２には、少なくとも（Ａ）ポリ乳酸と（Ｂ）ホスファゼン化合物と、（Ｃ）結晶核剤とを含む樹脂組成物が記載されている。

また、ポリ乳酸に難燃性を付与するには、従来、リン系や無機水酸化物系などの難燃剤を付与する技術が知られている。

特開２０１１−１７８９３２号公報特開２０１１−１９０３８０号公報

本発明の課題は、本構成を有しない場合に比べ、成形体にしたとき、耐熱性を維持しつつ耐変形性が向上する樹脂組成物を提供することにある。

本発明の樹脂組成物および樹脂成形体は、以下の特徴を有する。

（１）樹脂組成物全量に対して３０質量％以上８０質量％以下であるポリ乳酸と、樹脂組成物全量に対して１０質量％以上４０質量％以下であり、構造中にリン酸基、硫酸基、亜硫酸基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基を有する固体の難燃剤と、樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上５質量％以下であるカルボジイミド基を有する二官能性化合物と、樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上２０質量％以下である結晶核剤と、を含み、前記難燃剤がポリリン酸アンモニウムおよび硫酸メラミンのうち少なくとも１つである樹脂組成物である。

（２）前記難燃剤がポリリン酸アンモニウムである、上記（１）に記載の樹脂組成物である。

（３）更に、樹脂組成物全量に対して１質量％以上２０質量％以下であるゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを含む、上記（１）または（２）に記載の樹脂組成物である。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体である。

請求項１に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、成形体にしたとき、耐熱性を維持しつつ耐変形性が向上する。

請求項２に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、より耐熱性が向上する。

請求項３に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、より弾力性が向上する。

請求項４に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、耐熱性を維持しつつ耐変形性に優れる樹脂成形体が得られる。

スナップフィット試験に供する試験片の一例を示す平面図である。図１に示す試験片のＩ−Ｉ線における断面図である。スナップフィット試験の一例を説明する図である。高温高湿下耐湿熱性の試験方法の一例を説明する図である。

以下、本発明における樹脂組成物および樹脂成形体の実施の形態を説明する。なお、本実施形態は本発明を実施するための一例であり、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

［樹脂組成物］
本実施の形態における樹脂組成物は、樹脂組成物全量に対して３０質量％以上８０質量％以下であるポリ乳酸と、樹脂組成物全量に対して１０質量％以上４０質量％以下であり、構造中にリン酸基、硫酸基、亜硫酸基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基を有する固体の難燃剤と、樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上５質量％以下であるカルボジイミド基を有する二官能性化合物と、樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上２０質量％以下である結晶核剤と、を含む樹脂組成物である。

本実施の形態の樹脂組成物は、ポリ乳酸を主原料とする樹脂材料において、従来技術では難しかった、高難燃性を維持したまま、この構成で予測できなかったレベルまで、後述する耐変形性が改善される。この理由は定かではないが、（Ｂ）難燃剤における構造中のリン酸基、硫酸基、亜硫酸基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基と、（Ａ）ポリ乳酸のカルボン酸基とが、（Ｃ）二官能性化合物のカルボジイミド基を介して結合されることで、弾力性や機械的強度が向上するためであると考えられる。

また、本実施の形態における他の樹脂組成物は、前記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）成分に加え、（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを含む。

本実施の形態における他の樹脂組成物は、ポリ乳酸を主原料とする樹脂材料において、従来技術では難しかった、高難燃性を維持したまま、この構成で予測できなかったレベルまで、後述する耐変形性および高温高湿下における機械的な強度が、（Ｅ）成分を含まない場合に比べより改善される。この理由は定かではないが、（Ｂ）難燃剤における構造中のリン酸基、硫酸基、亜硫酸基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基と、（Ａ）ポリ乳酸のカルボン酸基と、（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーの官能基とが、（Ｃ）二官能性化合物のカルボジイミド基を介してそれぞれ結合されることで、（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを含まない場合に比べ、より弾力性が向上し、また経時的な機械的強度が向上すると考えられる。

例えば、前記の（Ｂ）難燃剤としてポリリン酸アンモニウムを用い、また、前記の（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーとしてアクリル系のゴム及び／又はアクリル系の熱可塑性エラストマーを用いた場合、ポリリン酸アンモニウムの反応部位（または官能基）と、（Ａ）ポリ乳酸のカルボン酸基と、アクリル系のゴム及び／又はアクリル系の熱可塑性エラストマーの反応基（または官能基）とが、（Ｃ）二官能性化合物のカルボジイミド基を介してそれぞれ結合されることで、（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを含まない場合に比べ、より弾力性が向上し、また高温高湿下における機械的強度が向上すると考えられる。

＜（Ａ）ポリ乳酸＞
ポリ乳酸は、植物由来であり、環境負荷の低減、具体的にはＣＯ₂の排出量削減、石油使用量の削減効果がある。ポリ乳酸としては、乳酸の縮合体であれば、特に限定されるものではなく、ポリ−Ｌ−乳酸（以下「ＰＬＬＡ」ともいう）であっても、ポリ−Ｄ−乳酸（以下「ＰＤＬＡ」ともいう）であっても、それらが共重合やブレンドにより交じり合ったものでもよく、さらに、ポリ−Ｌ−乳酸とポリ−Ｄ−乳酸とを混合したものであり、これらのらせん構造がうまく噛み合った耐熱性の高い、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸（以下「ＳＣ−ＰＬＡ」ともいう）であってもよい。また、ポリ乳酸は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、ユニチカ（株）製の「テラマックＴＥ４０００」、「テラマックＴＥ２０００」、「テラマックＴＥ７０００」、三井化学（株）製の「レイシアＨ１００」等が挙げられる。なお、「テラマックＴＥ７０００」には結晶核剤として、ポリ乳酸１００質量部に対してクレイが１質量部含有されている。また、ポリ乳酸は、１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。なお、本実施形態において、ポリ乳酸は樹脂組成物の主成分として含まれる。ここで「主成分」とは、樹脂組成物全量に対して５０質量％を超えることを意味する。

本実施の形態における（Ａ）ポリ乳酸は、樹脂組成物全量に対して３０質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、また、樹脂組成物全量に対して５０質量％以上７０質量％以下であることがより好ましい。（Ａ）ポリ乳酸が、樹脂組成物全量に対して３０質量％未満では、環境負荷が大きく、一方、樹脂組成物全量に対して８０質量％を超えると、後述するスナップフィット試験において、スナップフィット部の伸張された根元部分に白化が生じ、機械的に脆くなる。

ポリ乳酸の分子量は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ポリ乳酸の重量平均分子量は、８，０００以上、２００，０００以下であり、１５，０００以上、１２０，０００以下が好ましい。ポリ乳酸の重量平均分子量が８，０００未満の場合、樹脂組成物の燃焼速度が速くなり、低温での機械的強度が低下する傾向があり、一方、ポリ乳酸の重量平均分子量が２００，０００を越える場合には、柔軟性が低下し、樹脂組成物のドリップ自消性が低下し、いずれの場合も難燃性が低下する傾向にある。なお、「ドリップ自消性」とは、樹脂組成物が熱によりたれて消失することを意味する。

樹脂組成物中におけるポリ乳酸の重量平均分子量は、樹脂組成物を液体窒素雰囲気下で冷却してその表面から測定用試料を削り取り、測定用試料を重水素化クロロホルムに０．１質量％の濃度で溶解させ、ゲルパーミッションクロマトグラフにて、分離されたポリ乳酸について測定した重量平均分子量を意味する。また、測定には、ゲルパーミッションクロマトグラフとして、東ソー社製「ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ」が用いられる。

＜（Ｂ）難燃剤＞
本実施の形態に用いられる難燃剤は、２００℃で固体である難燃剤であって、上述したように、構造中にリン酸基、硫酸基、亜硫酸基、からなる群から選択される少なくとも１つの官能基を有する。例えば、構造中に官能基としてリン酸基を有する固体の難燃剤としては、ポリリン酸アンモニウムが挙げられ、例えば、「ＥｘｏｌｉｔＡＰ４２２」（クラリアントＧｍｂＨ製、商品名）、「ＥｘｏｌｉｔＡＰ４６２」（クラリアントＧｍｂＨ製、商品名）、「ＦＲＣＲＯＳ４８４」（ブーテンハイム・イベリカ社製、商品名）、「テラージュＳ１０」（チッソ株式会社製、商品名）などが挙げられる。

ここで、「ＥｘｏｌｉｔＡＰ４２２」（商品名）は、式（ＮＨ₄ＰＯ₃）ｎ（式中、ｎは２００から１０００）であり、自動流動性の粉末状で且つ水に対する溶解性が低いポリリン酸アンモニウムである。また、「ＥｘｏｌｉｔＡＰ４６２」（商品名）は、「ＥｘｏｌｉｔＡＰ４２２」をメラミン樹脂を用いてマイクロカプセル化されたものである。また、「ＦＲＣＲＯＳ４８４」（商品名）は、平均粒子径（ｄ５０）が１８μｍのポリリン酸アンモニウム（ＩＩ型）であり、ポリリン酸アンモニウム（ＩＩ型）とは、多くの架橋や分岐を持つ重合度１０００以上の高分子ポリリン酸アンモニウムで、高い分解温度と低い水溶性を合わせ持つ。「テラージュＳ１０」（商品名）は、上述のＩＩ型ポリリン酸アンモニウムである。

また、構造中に官能基として硫酸基を有する固体の難燃剤としては、例えば、硫酸メラミンからなる「アピノン９０１」（株式会社三和ケミカル製、商品名）、硫酸グアニジン、硫酸、硫酸エチルアミン、硫酸ピリジン等が挙げられる。

また、構造中に官能基として亜硫酸基を有する固体の難燃剤としては、亜硫酸アミン系の化合物が挙げられる。

本実施の形態における（Ｂ）難燃剤は、樹脂組成物全量に対して１０質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、また、樹脂組成物全量に対して２０質量％以上３５質量％以下であることがより好ましい。（Ｂ）難燃剤が、樹脂組成物全量に対して１０質量％未満の場合、樹脂組成物の難燃性が低下し、後述する高温高湿下耐力試験において荷重に負けてスナップフィット部分に変形や割れが生じ、後述するスナップフィット試験において、スナップフィット部の伸張された根元部分に白化が生じ、機械的に脆くなる。一方、（Ｂ）難燃剤が、樹脂組成物全量に対して４０質量％を超えると、後述するスナップフィット試験において、スナップフィット部の伸張された根元部分に白化が生じ、機械的に脆くなる。

＜（Ｃ）カルボジイミド基を有する二官能性化合物＞
本実施の形態に用いられる二官性反応物は、分子中に「−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−」で表されるカルボジイミド基を有するカルボジイミド基を有し、（Ａ）ポリ乳酸の末端基（例えば、カルボキシル基、水酸基等）や（Ｂ）難燃剤の上述した官能基と反応する官能基を２つ持つ化合物である。

ポリ乳酸の末端基と反応する官能基を持つ二官能性化合物としては、ジカルボン酸化合物が挙げられ、ジカルボジイミド化合物としては、例えば、脂肪族ジカルボジイミド、芳香族ジカルボジイミドなどが挙げられる。

上述したジカルボジイミド化合物は、１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。また、ジカルボジイミド化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、「スタバクゾール１−ＬＦ」（ＲｈｅｉｎＣｈｅｍｉｅ社製、商品名）などが挙げられる。ここで、「スタバクゾール１−ＬＦ」（商品名）はＮ，Ｎ’−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドである。

本実施の形態における（Ｃ）カルボジイミド基を有する二官能性化合物は、樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、また、樹脂組成物全量に対して０．５質量％以上３質量％以下であることがより好ましい。（Ｃ）カルボジイミド基を有する二官能性化合物が、樹脂組成物全量に対して０．１質量％未満の場合、後述するスナップフィット試験において、スナップフィット部の伸張された根元部分に白化が生じ、機械的に脆くなり、また、後述する高温高湿下耐力試験において荷重に負けてスナップフィット部分に変形や割れが生じる。一方、（Ｃ）カルボジイミド基を有する二官能性化合物が、樹脂組成物全量に対して５質量％を超えると、樹脂組成物の難燃性が低下する。

＜（Ｄ）結晶核剤＞
本実施の形態で使用する結晶核剤としては、一般にポリマーの結晶核剤として用いられるものを特に制限なく用いることができ、無機系結晶核剤および有機系結晶核剤のいずれをも使用することができる。無機系結晶核剤の具体例としては、タルク、カオリナイト、モンモリロナイト、合成マイカ、クレー、ゼオライト、シリカ、グラファイト、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、硫化カルシウム、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ネオジウムおよびフェニルホスホネートの金属塩などを挙げることができる。これらの無機系結晶核剤は、組成物中での分散性を高めるために、有機物で修飾されていることが好ましい。

また、有機系結晶核剤の具体例としては、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸カルシウム、安息香酸マグネシウム、安息香酸バリウム、テレフタル酸リチウム、テレフタル酸ナトリウム、テレフタル酸カリウム、シュウ酸カルシウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、ミリスチン酸カルシウム、オクタコサン酸ナトリウム、オクタコサン酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、トルイル酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム、サリチル酸亜鉛、アルミニウムジベンゾエート、カリウムジベンゾエート、リチウムジベンゾエート、ナトリウムβ‐ナフタレート、ナトリウムシクロヘキサンカルボキシレートなどの有機カルボン酸金属塩、ｐ‐トルエンスルホン酸ナトリウム、スルホイソフタル酸ナトリウムなどの有機スルホン酸塩、ステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、トリメシン酸トリス（ｔ‐ブチルアミド）などのカルボン酸アミド、ベンジリデンソルビトールおよびその誘導体、ナトリウム‐２，２’‐メチレンビス（４，６‐ジ‐ｔ‐ブチルフェニル）フォスフェートなどのリン化合物金属塩、および２，２‐メチルビス（４，６‐ジ‐ｔ‐ブチルフェニル）ナトリウムなどを挙げることができる。

本実施の形態で使用する結晶核剤としては、上記に例示したもののなかでも、特にタルク、有機カルボン酸金属塩、カルボン酸アミドから選択された少なくとも１種が好ましい。本発明で使用する結晶核剤は、１種のみでもよくまた２種以上の併用を行ってもよい。なお、ポリ乳酸１００質量部に予めクレイ１質量部が添加された、例えば、ユニチカ（株）社製の「テラマックＴＥ７０００」を適用してもよい。

本実施の形態における（Ｄ）結晶核剤は、樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上１０質量％以下であることがより好ましい。なお、（Ｄ）結晶核剤が、樹脂組成物全量に対して０．１質量％未満であると、後述する高温高湿下耐力試験において荷重に負けてスナップフィット部分に変形が生じ、一方、樹脂組成物全量に対して１０質量％を超えると、後述するスナップフィット試験において、スナップフィット部の伸張された根元部分に白化が生じ、機械的に脆くなる。

＜（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマー＞
本実施の形態に用いられるゴム及び／又は熱可塑性エラストマーとしては、シリコーン・アクリル複合ゴム、アクリル系ゴム、ブタジエン系ゴム、天然ゴム等が挙げられる。中でもコアシェル型のゴムは、コアとシェルから構成される二重構造を有しており、コア部分は軟質なゴム状態であって、その表面のシェル部分は硬質な樹脂状態であり、ゴム自体としては粉末（粒子）状態である弾性体である。このコアシェル型のゴムは、例えばポリ乳酸樹脂と溶融混練した後も、その粒子状態は大部分が元の形態を保っている。配合されたゴムの大部分が元の形態を保っているので、ポリ乳酸樹脂組成物中への分散性がよく、表層での剥離などが起こりにくい。

コアシェル型のゴムとしては、商業的に入手可能なものとして、たとえば、「メタブレンＳＸ−００５」、「メタブレンＳＲＫ２００」、「メタブレンＷ６００Ａ」、「メタブレンＣ−２２３Ａ」（三菱レイヨン社製、商品名）、「ＭＲ−０１」、「ＭＲ−０２」（カネカ社製、商品名）、「パラロイドＥＸＬ−２６０３」（呉羽化学工業社製、商品名）、「ハイブレンＢ６２１」（日本ゼオン社製、商品名）、「パラロイドＫＭ３３０」（ローム＆ハース社製、商品名）等が挙げられる。

例えば、三菱レイヨン（株）製の「メタブレンＳＸ−００５」、「メタブレンＳＲＫ２００」、「メタブレンＳ−２００１」、「メタブレンＣ−２２３Ａ」は、粒子状のゴムの外部にグラフト層を持ったコアシェル構造であって、「メタブレンＳＲＫ２００」、「メタブレンＳ−２００１」は、コアがブラジエン系ゴムで、グラフト層がポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ）、アクリル樹脂（ＭＭＡ）からなり、「メタブレンＳＸ−００５」は、上記同様のコアで、更にグラフト層にポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）を含む。また、「メタブレンＣ−２２３Ａ」はコアがシリコーン・アクリル複合ゴムで、グラフト層がＰＣ，ＰＢＴ，ＰＡ，ＰＳ，ＰＶＣである。

本実施の形態における（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーは、樹脂組成物全量に対して１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、また、樹脂組成物全量に対して５質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーが、樹脂組成物全量に対して１質量％未満の場合、後述するスナップフィット試験において、スナップフィット部の伸張された根元部分に白化が生じ、機械的に脆くなり、一方、樹脂組成物全量に対して２０質量％を超えると、樹脂組成物の難燃性が低下する。

＜その他成分＞
本実施の形態における樹脂組成物は、その他、酸化防止剤、安定剤、紫外線吸収剤、ドリップ防止剤を含有してもよい。

酸化防止剤としては、例えば、フェノール系、アミン系、リン系、イオウ系、ヒドロキノン系、キノリン系酸化防止剤等が挙げられる。

安定剤としては、例えば、ポリアミド、ポリ−β−アラニン共重合体、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、メラミン、シアノグアニジン、メラミン−ホルムアルデヒド縮合体等の塩基性窒素含有化合物等の窒素含有化合物；有機カルボン酸金属塩（ステアリン酸カルシウム、１２−ヒドロキシステアリン酸カルシウム等）、金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム等）、金属水酸化物（水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等）、金属炭酸塩等のアルカリまたはアルカリ土類金属含有化合物；ゼオライト；ハイドロタルサイト等が挙げられる。

紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、サリチレート系、シュウ酸アニリド系等が挙げられる。

ドリップ防止剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンが用いられ、ポリテトラフルオロエチレンとしては、例えば、旭硝子株式会社製の「ＦｌｕｏｎＰＴＦＥファインパウダー」（「Ｆｌｕｏｎ」は登録商標）を用いることができ、「ＦｌｕｏｎＰＴＦＥファインパウダー」には、低リダクション比（低ＲＲ）ポリマーズである「ＣＤ１シリーズ」と、高リダクション比（高ＲＲ）コポリマーズである「ＣＤ０シリーズ」とがあり、本実施の形態のドロップ防止剤として、後段の実施例では「ＣＤ１４５」を用いている。

その他難燃剤としては、合成したものを用いてもよいし市販品を用いてもよい。シリコーン系難燃剤の市販品としては、東レダウシリコーン製の「ＤＣ４−７０８１」等が挙げられる。窒素系難燃剤の市販品としては、下関三井化学製の「ピロリン酸メラミン」、ＡＤＥＫＡ製の「ＦＰ２１００」等が挙げられる。無機水酸化物系難燃剤の市販品としては、堺化学工業製「ＭＧＺ３００」、日本軽金属製「Ｂ１０３ＳＴ」等が挙げられる。

また、本実施の形態における樹脂組成物は、離型剤、耐候剤、耐光剤、着色剤等を含有してもよい。

＜樹脂組成物の製法＞
本実施の形態における樹脂組成物は、樹脂組成物全量に対して３０質量％以上８０質量％以下であるポリ乳酸と、樹脂組成物全量に対して１０質量％以上４０質量％以下であり、構造中にリン酸基、硫酸基、亜硫酸基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基を有する固体の難燃剤と、樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上５質量％以下であるカルボジイミド基を有する二官能性化合物と、樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上２０質量％以下である結晶核剤と、場合によっては樹脂組成物全量に対して１質量％以上２０質量％以下である（Ｅ）ゴム及び／又は熱可塑性エラストマーと、更に必要に応じてその他成分とを、混練して作製される。

前記混練は、例えば、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）、簡易ニーダー（東洋精機製、ラボプラストミル）等の公知の混練装置を用いて行う。ここで、混練の温度条件（シリンダ温度条件）としては、ポリ乳酸の分解温度未満であることが好ましく、１５０℃以上、２２０℃以下が好ましく、１６０℃以上、２００℃以下がより好ましい。

［成形体］
本実施の形態における成形体は、上述した本実施の形態における樹脂組成物を成形することにより得ることができる。例えば、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、熱プレス成形などの成形方法により成形して、本実施形態に係る成形体が得られる。本実施形態においては、成形体における成分の分散性の理由から、本実施形態の樹脂組成物を射出成形して得られたものであることが好ましい。

前記射出成形は、例えば、日精樹脂工業製「ＮＥＸ１５０」、日精樹脂工業製「ＮＥＸ７００００」、東芝機械製「ＳＥ５０Ｄ」等の市販の装置を用いて行う。この際、シリンダ温度としては、ポリ乳酸の分解抑制などの観点から、１６０℃以上、２４０℃以下とすることが好ましく、１７０℃以上、２１０℃以下とすることがより好ましい。また、金型温度としては、生産性の観点から、３０℃以上、１２０℃以下とすることが好ましく、３０℃以上、６０℃以下とすることがより好ましい。

＜電子・電気機器の部品＞
前述の本実施の形態における成形体は、機械的強度（耐衝撃性）、耐湿熱性及び難燃性に優れたものになり得るため、電子・電気機器、家電製品、容器、自動車内装材などの用途に好適に用いることができる。より具体的には、家電製品や電子・電気機器などの筐体、各種部品など、ラッピングフィルム、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの収納ケース、食器類、食品トレイ、飲料ボトル、薬品ラップ材などであり、中でも、電子・電気機器の部品に好適である。電子・電気機器の部品は、複雑な形状を有しているものが多く、また重量物であるので高い耐衝撃強度及び面衝撃強度が要求されるが、本実施形態の樹脂成形体によれば、このような要求特性を十分満足させることができる。

以下実施例及び比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１から実施例１９：
表１に示す実施例１から実施例１９に示す組成を、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）にて、シリンダ温度１８０℃で混練し、樹脂組成物（コンパウンド）を得た。得られた樹脂組成物を射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ１５０）にて、シリンダ温度１８０℃、金型温度１００℃で、図１に示す試験片を成形した。

また、表１に示す各成分の略称について、表２に商品名または化合物名、メーカー名を示す。

＜測定・評価＞
得られた試験片を用いて、下記各測定・評価を行った。表３に結果を示す。

（スナップフィット試験）
図１に示す試験片２０のＩ−Ｉ線における断面図が、図２に示されている。図２に示すスナップフィット部１０とリブ部１２との間が１．５ｍｍで形成され、スナップフィット部１０とリブ部１２の高さが１５ｍｍに形成されている。スナップフィット試験は、図３に示すように、スナップフィット部１０とリブ部１２との間に、厚みの異なる複数の隙間ゲージ１４を順次挟み込みながら、スナップフィット部１０の先端が隙間ゲージ１４に当たるまで倒した際の、スナップフィット部１０の伸張された根元部分（図３の破線で囲んだ部分）の白化度合い、および、隙間ゲージ１４をスナップフィット部１０とリブ部１２との間に挟み込むことなくスナップフィット部１０の先端がリブ部１２に当たるまで倒した際の、スナップフィット部１０の伸張された根元部分の白化度合いを目視観察した。なお、評価基準は、以下の通りであり、「△」以上を合格とした。
◎：隙間ゲージを挟むことなくスナップフィット部を倒した際に白化しない。
○：０．７ｍｍの厚みの隙間ゲージを挟み込みスナップフィット部を倒した際に白化しない。
△：１．０ｍｍの厚みの隙間ゲージを挟み込みスナップフィット部を倒した際に白化しない。
×：１．３ｍｍの厚みの隙間ゲージを挟み込みスナップフィット部を倒した際に白化する。

（難燃性の試験方法）
ＵＬ−９４におけるＶテスト用ＵＬ試験片（厚さ１．６ｍｍ）を用い、ＵＬ−９４の方法で、ＵＬ−Ｖテストを実施した。ＵＬ−Ｖテストの結果は、Ｖ−０が最も難燃性が高く、Ｖ−１がＶ−０についで、難燃性が高く、Ｖ−２がＶ−１に次いで難燃性が高いことを示す。ｎｏｔＶは、Ｖ−２よりも難燃性に劣ることを示す。ここで、Ｖ−２以上を合格とする。

（高温高湿下耐湿熱性の試験方法）
６０℃９０％湿度下中で試験片の４隅を固定し、図４に示すように、試験片の２つのスナップフィット部１０で、板を固定し、板に２ｋｇの重りを吊り下げた。そして、この状態で５０時間保持した後の、スナップフィット部の変形度合い（図４の破線で囲った部分の変形度合い）、および、スナップフィット部の割れについて目視で観察した。なお、評価基準は、以下の通りであり、「△」以上を合格とした。
◎：変形が見られない。
○：やや曲がりが見られるが部品としては問題なし。
△：変形が見られる。
×：変形および割れが発生した。

比較例１から比較例６：
表１に示す比較例１から比較例６に示す組成を、実施例と同様に樹脂組成物ペレットを得て、射出成形、特性評価を実施した。結果を表３に示す。

実施例では、比較例に比べ、耐熱性を維持しつつ耐変形性に優れることがわかる。

本発明の活用例として、電子・電気機器、家電製品、容器、自動車内装材などの樹脂成形体への適用がある。

１０スナップフィット部、１２リブ部、１４隙間ゲージ、２０試験片。

Claims

樹脂組成物全量に対して３０質量％以上８０質量％以下であるポリ乳酸と、
樹脂組成物全量に対して１０質量％以上４０質量％以下であり、構造中にリン酸基、硫酸基、亜硫酸基からなる群から選択される少なくとも１つの官能基を有する固体の難燃剤と、
樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上５質量％以下であるカルボジイミド基を有する二官能性化合物と、
樹脂組成物全量に対して０．１質量％以上２０質量％以下である結晶核剤と、
を含み、
前記難燃剤がポリリン酸アンモニウムおよび硫酸メラミンのうち少なくとも１つであることを特徴とする樹脂組成物。
前記難燃剤がポリリン酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
更に、樹脂組成物全量に対して１質量％以上２０質量％以下であるゴム及び／又は熱可塑性エラストマーを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂組成物。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体。