JP6074995B2 - 樹脂組成物、および、該樹脂組成物を成形してなる成形品 - Google Patents
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[1]
ポリ乳酸系樹脂(A)と、脂肪族ジオール単位および脂肪族ジカルボン酸単位を有する脂肪族ポリエステル共重合体(B)と、を含有してなるとともに、前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)が以下の(1)乃至(3)を全て満たし、且つ前記ポリ乳酸系樹脂(A)および前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)の合計量を100質量%として、前記ポリ乳酸系樹脂(A)が55〜95質量%、前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)が45〜5質量%である樹脂組成物。
(1)前記脂肪族ジカルボン酸単位は2種類以上から構成される。
(2)前記脂肪族ジカルボン酸単位に最も多く含まれる第一の脂肪族ジカルボン酸単位の割合は、全脂肪族ジカルボン酸単位中55〜78モル%である。
(3)前記脂肪族ジカルボン酸単位に二番目に多く含まれる第二の脂肪族ジカルボン酸単位の割合は、全脂肪族ジカルボン酸単位中45〜22モル%である。
[2]
前記脂肪族ジオール単位を構成する脂肪族ジオールが、1,4−ブタンジオールであり、前記第一の脂肪族ジカルボン酸単位を構成する脂肪族ジカルボン酸がコハク酸、前記第二の脂肪族ジカルボン酸単位を構成する脂肪族ジカルボン酸がアジピン酸である[1]に記載の樹脂組成物。
[3]
[1]または[2]に記載の樹脂組成物を成形して得られる成形品。
本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸系樹脂(A)と、脂肪族ジオール単位および脂肪族ジカルボン酸単位を有する脂肪族ポリエステル共重合体(B)と、を含有してなるとともに、前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)が、以下の(1)乃至(3)を全て満たし、且つ前記ポリ乳酸系樹脂(A)および前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)の合計量を100質量%として、前記ポリ乳酸系樹脂(A)が55〜95質量%、前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)が45〜5質量%である。
(1)前記脂肪族ジカルボン酸単位は2種類以上から構成される。
(2)前記脂肪族ジカルボン酸単位に最も多く含まれる第一の脂肪族ジカルボン酸単位の割合は、全脂肪族ジカルボン酸単位中55〜78モル%である。
(3)前記脂肪族ジカルボン酸成分に二番目に多く含まれる第二の脂肪族ジカルボン酸単位の割合は、全脂肪族ジカルボン酸単位中45〜22モル%である。
本発明において用いられるポリ乳酸系樹脂(A)は、乳酸モノマーを必須成分として重合したものであればよい。例えば、構造単位がL−乳酸であるポリL−乳酸、構造単位がD−乳酸であるポリD−乳酸、構造単位がL−乳酸およびD−乳酸であるポリDL−乳酸、並びにこれらの混合体を主成分とする重合体であることができる。
本発明に用いられる脂肪族ポリエステル共重合体(B)は脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位とを有し、当該脂肪族ジカルボン酸単位は2種類以上から構成され、当該脂肪族ジカルボン酸単位に最も多く含まれる第一の脂肪族ジカルボン酸単位の割合は全脂肪族ジカルボン酸単位中55〜78モル%であり、当該脂肪族ジカルボン酸単位に二番目に多く含まれる第二の脂肪族ジカルボン酸単位の割合は全脂肪族ジカルボン酸単位中45〜22モル%である。
−OC−R2−CO− (2)
式(1)中、R1は、2価の脂肪族炭化水素基を表す。上記式(2)中、R2は、2価の脂肪族炭化水素基を表す。
本発明に係る樹脂組成物には、滑剤、フィラー(充填剤)、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、加水分解防止剤等の各種添加剤や、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、セルロースエステル等の合成樹脂や、澱粉、セルロース、紙、木粉、キチン・キトサン質、椰子殻粉末、クルミ殻粉末等の動物/植物物質微粉末、或いはこれらの混合物が「その他の成分」として含まれていてもよい。これらは、本発明の効果を損なわない範囲で任意に使用できる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して使用してもよい。これらその他成分の添加量は、通常、樹脂組成物の物性を損なわないように、混合する化合物の総量が、樹脂組成物の総量に対して、0.01重量%以上40重量%以下となるようにすることが好ましい。
例えば、本発明に係る樹脂組成物に滑剤を含ませると、樹脂組成物の成形性を向上させることができる。
本発明に係る樹脂組成物にフィラーを含ませると、樹脂組成物の剛性を向上させることができる。また、樹脂組成物をフィルムとした場合にはフィルム同士のブロッキングを防止することができる。或いは、フィルムを袋に成形した場合に袋の口を開き易くすることもできる。さらに、フィルムや袋を着色し、遮光性や光反射性を向上させることもできる。
尚、樹脂組成物の流れ性が悪い場合は、可塑剤を加えるとよい。特に、樹脂組成物にフィラーを含ませた場合には、樹脂組成物の粘度が上昇して樹脂組成物の流れ性が悪くなる場合があり、樹脂組成物に可塑剤を加えることによって、これを改善することができる。
また、本発明に係る樹脂組成物には帯電防止剤を含ませることもできる。帯電防止剤としては、本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを用いることができる。具体例としては、界面活性剤型のノニオン系、カチオン系、アニオン系が好ましい。
本発明の樹脂組成物は上記に記載した添加剤の他に、澱粉、耐光剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、末端封止剤などを含有させることもできる。
本発明に係る樹脂組成物の製造方法としては、公知の手法を適用することができる。例えば、ブレンドしたポリ乳酸系樹脂(A)と脂肪族ポリエステル共重合体(B)の原料ペレットを同一の押出機で溶融混合する方法、各々別々の押出機で溶融させた後に混合する方法等が挙げられる。押出機としては、単軸または2軸押出機が利用できる。また、ポリ乳酸系樹脂(A)と脂肪族ポリエステル共重合体(B)とを混合して加熱溶融させたところに、その他成分を添加して配合することもできる。この際、その他成分を均一に分散させる目的で、ブレンド用オイル等を使用することもできる。
本発明の樹脂組成物から成形品を得る方法は、特に限定されることはなく、通常熱可塑性樹脂に採用されている各種成形方法を適用することができ、射出成形、射出吹込成形、射出圧縮成形、発泡成形などの射出成形法;パイプ・チューブ、異型品、電線被覆、Tダイ法フィルム・シート、インフレーションフィルム、ラミネート加工、モノフィラメントなどの押出成形法;ブロー成形法、真空成形法、カレンダー成形法、圧縮成形法などを挙げることができる。中でも複雑な形状や精密な製品を短時間で安価に生産できるため、射出成形法が特に好ましい。
(MFR値の測定)
MFR値は、JIS K7210に基づき、メルトインデクサーを用いて190℃、荷重2.16kgにて測定した。
1H−NMRの測定では、試料約30mgを外径5mmのNMR試料管に量り取り、重クロロホルム0.75mLに加えて溶かした後に、Bruker社製AVANCE400分光計を用い、室温で1H−NMRスペクトルを測定した。化学シフトの基準は、テトラメチルシラン(TMS)を0.00ppmとした。
融点の測定は、パーキンエルマー(株)製示差走査熱量計,製品名:DSC7を用い、10mgのサンプルを流量50mL/分の窒素気流下で加熱溶融させた後、10℃/分の速度で冷却後、引き続き10℃/分の速度で昇温する際の融解ピーク温度を使用した。
ISO 178に準拠して、長さ80.0mm、幅10.0mm、厚さ4.0mmの試験片を使って、卓上型精密万能試験機(オートグラフAG−2000、島津製作所製)にて2.0mm/minの速度で曲げ特性の試験を行い、曲げ弾性率の値で剛性を判断した。曲げ弾性率の値が大きいほど剛性が高いことを表し、実用性から1000MPa以上を合格とした。
ISO 179−1に準拠して、長さ80.0mm、幅10.0mm、厚さ4.0mmの試験片にタイプAのノッチを入れて、デジタル衝撃試験機(東洋精機製)にてシャルピー衝撃強さを測定し、該衝撃強さの値で耐衝撃性を判断した。衝撃強さの値が大きいほど耐衝撃性が高いことを表し、実用上から9kJ/m2以上を合格とした。
樹脂ペレットを180℃でプレス成形して厚さ100μmのフィルムを作成し、ISO 527−3に記載されている「試験片タイプ2」の試験片を打ち抜き刃で打ち抜いて、水分量を20重量%に調整した三菱化学(株)四日市事業所内の土中に該フィルムを埋没させた。生分解試験の温度条件は40℃で、埋設期間は7日、14日、21日、28日で、該フィルムを土中から取り出して外観を観察して、以下の基準に従って生分解性の程度を評価した。△が14日〜28日の間に現れるものを合格とした。
○:フィルムの外観に変化がなかった。
△:フィルムの外観に亀裂や細孔などの変化があった。
×:フィルムが元の形状を留めないほど大きく変化していた。
撹拌装置付きのガラス製ナス型フラスコに酢酸マグネシウム・4水和物を100重量部入れ、さらに400重量部の無水エタノール(純度99重量%以上)を加えた。さらにエチルアシッドホスフェート(モノエステル体とジエステル体の混合重量比は45:55)を65.3重量部加え、23℃で撹拌を行った。15分後に酢酸マグネシウムが完全に溶解したことを確認後、テトラ−n−ブチルチタネートを122.2重量部添加した。さらに10分間撹拌を継続し、均一混合溶液を得た。この混合溶液を、ナス型フラスコに移し、60℃のオイルバス中でエバポレーターによって減圧下で濃縮を行った。1時間後に殆どのエタノールが留去され、半透明の粘稠な液体が残った。オイルバスの温度をさらに80℃まで上昇させ、5Torrの減圧下でさらに濃縮を行った。粘稠な液体は表面から粉体状へと徐々に変化し、2時間後には完全に粉体化した。さらに、粉体状の触媒を1,4−ブタンジオールに溶解させ、チタン原子として10、000ppmとなるように調製した。
製造例1
攪拌装置、窒素導入口、加熱装置、温度計および減圧用排気口を備えた反応容器に、原料としてコハク酸100重量部、アジピン酸43.6重量部、1,4−ブタンジオール155重量部、リンゴ酸0.382重量部を仕込み、窒素−減圧置換によって系内を窒素雰囲気下にした。
製造例1において、アジピン酸31.0重量部、1,4−ブタンジオール143重量部、リンゴ酸0.345重量部とした以外は製造例1と同様に重合を行い、ポリエステル系樹脂を得た。以下、このポリエステル系樹脂を「樹脂2」と呼ぶことがある。
製造例1および製造例2で製造した樹脂1、樹脂2と、ポリ乳酸系樹脂(A)である「レイシアH−100」(ポリ乳酸、三井化学社製)を用いて、下記表1に記載された組成比となるように配合し、200℃において二軸混練機(池貝鉄鋼社製PCM30)にて混練して樹脂ペレットを得て、該樹脂ペレットをシリンダーの設定温度180℃、金型設定温度40℃でISO 294−1に準拠して試験片を作成した。
Claims (2)
- ポリ乳酸系樹脂(A)と、脂肪族ジオール単位および脂肪族ジカルボン酸単位を有する脂肪族ポリエステル共重合体(B)と、を含有してなるとともに、
前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)が以下の(1)乃至(3)を全て満たし、且つ、前記ポリ乳酸系樹脂(A)および前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)の合計を100質量%として、前記ポリ乳酸系樹脂(A)が55〜95質量%、前記脂肪族ポリエステル共重合体(B)が45〜5質量%であり、
前記脂肪族ジオール単位を構成する脂肪族ジオールが1,4−ブタンジオールであり、前記第一の脂肪族ジカルボン酸単位を構成する脂肪族ジカルボン酸がコハク酸、前記第二の脂肪族ジカルボン酸単位を構成する脂肪族ジカルボン酸がアジピン酸である、樹脂組成物。
(1)前記脂肪族ジカルボン酸単位は2種類以上から構成される。
(2)前記脂肪族ジカルボン酸単位に最も多く含まれる第一の脂肪族ジカルボン酸単位の割合は、全脂肪族ジカルボン酸単位中55〜74モル%である。
(3)前記脂肪族ジカルボン酸単位に二番目に多く含まれる第二の脂肪族ジカルボン酸単位の割合は、全脂肪族ジカルボン酸単位中45〜26モル%である。 - 請求項1に記載の樹脂組成物を成形して得られる成形品。
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