JP5796577B2 - ポリ乳酸樹脂組成物およびその成形体 - Google Patents
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Description
しかしながら、本発明者らが検討した結果、主材であるポリ乳酸樹脂に対して所定量以上のリン酸エステル等のリン酸化合物の難燃剤を添加すると、これらを含む樹脂組成物から得られた成形体において、リン酸化合物が成形体表面にブリードアウトしてしまうことが判明した。
ポリ乳酸樹脂(A)と、
金属水酸化物(B)と、
リン化合物(C)と、
前記リン化合物(C)以外の揮発性化合物(D)と、を含み、
前記リン化合物(C)の含有量は、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、10質量部以下であり、
前記揮発性化合物(D)の含有量は、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、6質量部以上、50質量部以下であり、
前記金属水酸化物(B)と、前記リン化合物(C)と、前記揮発性化合物(D)との合計含有量が、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、30質量部以上150質量部以下であり、
前記金属水酸化物(B)の含有量が、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、20質量部以上、120質量部以下であり、
前記ポリ乳酸樹脂(A)の含有量が、当該ポリ乳酸樹脂組成物の合計値100質量部に対して、20質量部以上、60質量部以下であり、
前記揮発性化合物(D)が、メラミンシアヌレートまたはホスファフェナントレン誘導体である、ポリ乳酸樹脂組成物が提供される。
上記のホスファフェナントレン誘導体の分子量としては、好ましくは0.3万以上1.5万以下である。このような高分子量のホスファフェナントレン誘導体としては、三光株式会社のME−P8が例示できる。一方、特に良好な流動性を得る観点から、メラミンシアヌレートを使用することがより好ましい。
くわえて、本発明によれば、製造時や廃棄をする場合においても環境負荷を低減することができる成形体を得ることができる。
ポリ乳酸樹脂1:ユニチカ(株)製 テラマックTE−4000N(融点170℃)
金属水酸化物1:昭和電工(株)製 HP−350(平均粒径3μm)
使用したリン化合物をそれぞれ表1に示す。本発明のリン化合物(C)は、ホスファゼン誘導体および芳香族リン酸エステルのうちどれを用いても良い。
リン化合物2:(芳香族リン酸エステル)、大八化学製PX−200
リン化合物3:(芳香族リン酸エステル)、アデカスタブFP−800
使用した揮発性化合物をそれぞれ表2に示す。本発明の揮発性化合物(D)は、メラミンシアヌレートおよび高分子量のホスファフェナントレン誘導体のうちどちらを用いても良い。
揮発性化合物2:(メラミンシアヌレート)、日産化学製MC−4500、pH=5.3
揮発性化合物3:(ホスファフェナントレン誘導体:分子量1万)、三光製ME−P8
耐加水分解抑制剤1:Rhein Chemie社製 スタバクゾールP、芳香族ポリカルボジイミド
耐加水分解抑制剤2:Rhein Chemie社製 スタバクゾールI、ビス(ジプロピルフェニル)カルボジイミド主成分の混合物
ガラス繊維1:オーウェンスコーニングジャパン(株)製 03JAFT592、
繊維長3mm、繊維径10μmφ
含フッ素樹脂1:ダイキン工業(株)製 FA−500、PTFE
結晶核剤1:日産化学(株)製 エコプロモート、フェニルホスフォン酸亜鉛
結晶核剤2:伊藤製油(株)製 ITOWAX J−530、N,N'−エチレン−ビス−12−ヒドロキシステアリルアミド
可塑剤1:大八化学(株)製 DAIFATTY−101、ベンジル−2−(2−メトキシエトキシ)エチルアジペート
表1〜3に示す質量割合(表1〜3中の数値の単位は質量部である)でドライブレンドして得た混合物を、シリンダー温度が190℃に設定された連続混練押出機(ベルストルフ製,ZE40A×40D、L/D=40、スクリュー径φ40)のホッパー口から供給した。スクリューを150rpmで回転させ、溶融剪断下において混合撹拌した後、押出機のダイス口からストランド状に押出し、それを水中で冷却した後、ペレット状に切断し、ポリ乳酸樹脂組成物のペレットを得た。
上記の方法で作製した試験片について、Underwriter Laboratories社の安全基準UL94に基づいて燃焼試験を行った。難燃性が良好な順に、V−0、V−1、V−2、Notと判定した。試験結果を表1〜3に示す。
V−1:t1及びt2がともに30秒以内、t2+t3が60秒以内、Tが250秒以内、ドリップによる綿の着火無し、燃え尽き無し;
V−2:t1及びt2がともに30秒以内、t2+t3が60秒以内、Tが250秒以内、ドリップによる綿の着火有り、燃え尽き無し。
Not:V−0、V−1及びV2のいずれにも該当しない。
○:試験片の5つともにドリップによる綿の着火無し;
△:試験片の5つの内で1〜2つでドリップによる綿の着火有り;
×:試験片の5つの内で3〜5つでドリップによる綿の着火有り。
射出成形にて得られた各成形体を恒温恒湿機にて、高温高湿(60℃、95%RH)にて長時間(60時間)保持した後、取り出しサンプル表面の顕微鏡観察を行い、表面の滲み出し(ブリード)について、以下の基準で評価した。結果を表1〜3に示す。
○:表面の滲み出しが全くない。
△:表面への滲み出しがわずかである。
×:表面への滲み出しが著しい。
以下、参考形態の例を付記する。
1.ポリ乳酸樹脂(A)と、
金属水酸化物(B)と、
リン化合物(C)と、
前記リン化合物(C)以外の揮発性化合物(D)と、を含み、
前記リン化合物(C)の含有量は、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、10質量部以下である、ポリ乳酸樹脂組成物。
2.前記揮発性化合物(D)の含有量は、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、6質量部以上、50質量部以下である、1.に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
3.前記揮発性化合物(D)が、メラミンシアヌレートまたはホスファフェナントレン誘導体である、1.または2.に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
4.前記金属水酸化物(B)が、水酸化アルミニウムである、1.から3.のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
5.前記リン化合物(C)が、ホスファゼン誘導体または芳香族リン酸エステルである、1.から4.のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
6.含フッ素樹脂をさらに含む、1.から5.のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
7.耐加水分解抑制剤をさらに含む、1.から6.のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
8.前記耐加水分解抑制剤がカルボジイミド化合物を含む、7.に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
9.前記揮発性化合物(D)が、下記の質量低減指数で表される、1.から8.のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
前記質量低減指数は、25℃の質量を基準として、前記質量が10質量%低下する温度範囲が、300℃以上500℃以下であることを示す。
10.1.から9.のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物から得られた成形体。
Claims (9)
- ポリ乳酸樹脂(A)と、
金属水酸化物(B)と、
リン化合物(C)と、
前記リン化合物(C)以外の揮発性化合物(D)と、を含み、
前記リン化合物(C)の含有量は、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、10質量部以下であり、
前記揮発性化合物(D)の含有量は、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、6質量部以上、50質量部以下であり、
前記金属水酸化物(B)と、前記リン化合物(C)と、前記揮発性化合物(D)との合計含有量が、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、30質量部以上150質量部以下であり、
前記金属水酸化物(B)の含有量が、前記ポリ乳酸樹脂(A)の合計値100質量部に対して、20質量部以上、120質量部以下であり、
前記ポリ乳酸樹脂(A)の含有量が、当該ポリ乳酸樹脂組成物の合計値100質量部に対して、20質量部以上、60質量部以下であり、
前記揮発性化合物(D)が、メラミンシアヌレートまたはホスファフェナントレン誘導体である、ポリ乳酸樹脂組成物。 - 前記金属水酸化物(B)が、水酸化アルミニウムである、請求項1に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 前記リン化合物(C)が、ホスファゼン誘導体または芳香族リン酸エステルである、請求項1または2に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 含フッ素樹脂をさらに含む、請求項1から3のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 耐加水分解抑制剤をさらに含む、請求項1から4のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 前記耐加水分解抑制剤がカルボジイミド化合物を含む、請求項5に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 前記耐加水分解抑制剤が脂肪族カルボジイミドと芳香族カルボジイミドとを含む、請求項5または6に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 前記揮発性化合物(D)が、下記の質量低減指数で表される、請求項1から7のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
前記質量低減指数は、25℃の質量を基準として、前記質量が10質量%低下する温度範囲が、300℃以上500℃以下であることを示す。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載のポリ乳酸樹脂組成物から得られた成形体。
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