JPH09316310A - ポリ乳酸樹脂組成物 - Google Patents
ポリ乳酸樹脂組成物Info
- Publication number
- JPH09316310A JPH09316310A JP15624796A JP15624796A JPH09316310A JP H09316310 A JPH09316310 A JP H09316310A JP 15624796 A JP15624796 A JP 15624796A JP 15624796 A JP15624796 A JP 15624796A JP H09316310 A JPH09316310 A JP H09316310A
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- Japan
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- polylactic acid
- resin composition
- olefin
- acid resin
- acid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的とするところは、強度、耐衝撃性
に優れ、かつ生分解性を制御することのできるポリ乳酸
樹脂組成物を提供することにある。 【解決手段】ポリ乳酸（Ａ）と変性オレフィン化合物
（Ｂ）からなり、これらの重量比（Ａ／Ｂ）が９９．５
／０．５〜４０／６０であることを特徴とする組成物。
に優れ、かつ生分解性を制御することのできるポリ乳酸
樹脂組成物を提供することにある。 【解決手段】ポリ乳酸（Ａ）と変性オレフィン化合物
（Ｂ）からなり、これらの重量比（Ａ／Ｂ）が９９．５
／０．５〜４０／６０であることを特徴とする組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、強度、耐衝撃性に
優れ、かつ微生物による分解速度を制御することのでき
るポリ乳酸樹脂組成物に関するものである。
優れ、かつ微生物による分解速度を制御することのでき
るポリ乳酸樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、繊維や成形材料としてポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等
が用いられており、消費量が年々増加している。それに
伴い、使用後の廃棄物の量も増加している。これら廃棄
物は現在焼却あるいは土中埋設により処理されている。
しかし、これらは微生物分解性（以後、生分解性と記
す）がなく、放置された状態では残存する。今後の消費
量から考慮すると、現在の処理方法では限界があり、新
しい処理方法の開発が急務である。
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等
が用いられており、消費量が年々増加している。それに
伴い、使用後の廃棄物の量も増加している。これら廃棄
物は現在焼却あるいは土中埋設により処理されている。
しかし、これらは微生物分解性（以後、生分解性と記
す）がなく、放置された状態では残存する。今後の消費
量から考慮すると、現在の処理方法では限界があり、新
しい処理方法の開発が急務である。
【０００３】新しい処理方法の１つとして、リサイクル
可能な樹脂を回収し、分別後再利用する方法がある。し
かし、現実的には回収が困難な上、樹脂を分離するには
高度な技術と高価な設備を必要とする。そして、それら
を再利用するためには、用途が限定されるという欠点を
持っている。そこで最近では環境保護の見地から、土
中、水中に存在する微生物の作用により自然環境下で樹
脂を分解させる種々の生分解性ポリマーが開発されてい
る。これら生分解性ポリマーの中で溶融成形が可能な生
分解性ポリマーとして、たとえばポリヒドロキシブチレ
ートやポリカプロラクトン、コハク酸やアジピン酸など
の脂肪族ジカルボン酸成分とエチレングリコールやブタ
ンジオールなどのグリコール成分とからなる脂肪族ポリ
エステル、ポリ乳酸等が知られている。
可能な樹脂を回収し、分別後再利用する方法がある。し
かし、現実的には回収が困難な上、樹脂を分離するには
高度な技術と高価な設備を必要とする。そして、それら
を再利用するためには、用途が限定されるという欠点を
持っている。そこで最近では環境保護の見地から、土
中、水中に存在する微生物の作用により自然環境下で樹
脂を分解させる種々の生分解性ポリマーが開発されてい
る。これら生分解性ポリマーの中で溶融成形が可能な生
分解性ポリマーとして、たとえばポリヒドロキシブチレ
ートやポリカプロラクトン、コハク酸やアジピン酸など
の脂肪族ジカルボン酸成分とエチレングリコールやブタ
ンジオールなどのグリコール成分とからなる脂肪族ポリ
エステル、ポリ乳酸等が知られている。
【０００４】その中でもポリ乳酸系生分解性ポリマー
は、他の生分解性ポリマーに比べ、耐熱性が高く、強度
が高い等の優れた特徴を持っている。しかし、物性面で
耐衝撃性が低い、柔軟性が小さい、生分解中に急激に物
性が低下する等の欠点を持っている。
は、他の生分解性ポリマーに比べ、耐熱性が高く、強度
が高い等の優れた特徴を持っている。しかし、物性面で
耐衝撃性が低い、柔軟性が小さい、生分解中に急激に物
性が低下する等の欠点を持っている。
【０００５】ポリエチレンテレフタレートやポリブチレ
ンテレフタレートなどのようなジカルボン酸あるいはそ
のエステル形成性誘導体とジオール（グリコール）ある
いはそのエステル形成性誘導体とを主成分とする縮合反
応によって得られる重合体もしくは共重合体である熱可
塑性芳香族ポリエステルに対して、耐衝撃性を向上させ
るために、特開昭６３−３１２３１３号公報ではエポキ
シ基含有のオレフィン共重合体をブレンドする方法が、
特開平７−２４２８０３号公報では不飽和カルボン酸を
グラフト反応させた変性オレフィン系共重合体をブレン
ドする方法が提案されている。しかしこれらはジカルボ
ン酸あるいはそのエステル形成性誘導体とジオール（グ
リコール）あるいはそのエステル形成性誘導体からなる
骨格を主体とするポリエステル重合体に対して変性オレ
フィン共重合体をブレンドしたものであり、ポリ乳酸や
ポリカプロラクトン等モノマーの開環重合によって得ら
れる重合体については記載されていない。従って開環重
合体によるポリエステルについての効果は不明で提案さ
れていない。またポリカプロラクトンなど脂肪族ポリエ
ステルは一般に強度は低いが、耐衝撃性が高いのに比
べ、ポリ乳酸は強度は高いが耐衝撃性は低く、ポリ乳酸
の耐衝撃性が改善されたものはあまり提案されていない
のが現状である。またポリ乳酸は生分解、加水分解が速
く、また分解中の強度が著しく低下するため、場合によ
っては分解を制御する必要がある。
ンテレフタレートなどのようなジカルボン酸あるいはそ
のエステル形成性誘導体とジオール（グリコール）ある
いはそのエステル形成性誘導体とを主成分とする縮合反
応によって得られる重合体もしくは共重合体である熱可
塑性芳香族ポリエステルに対して、耐衝撃性を向上させ
るために、特開昭６３−３１２３１３号公報ではエポキ
シ基含有のオレフィン共重合体をブレンドする方法が、
特開平７−２４２８０３号公報では不飽和カルボン酸を
グラフト反応させた変性オレフィン系共重合体をブレン
ドする方法が提案されている。しかしこれらはジカルボ
ン酸あるいはそのエステル形成性誘導体とジオール（グ
リコール）あるいはそのエステル形成性誘導体からなる
骨格を主体とするポリエステル重合体に対して変性オレ
フィン共重合体をブレンドしたものであり、ポリ乳酸や
ポリカプロラクトン等モノマーの開環重合によって得ら
れる重合体については記載されていない。従って開環重
合体によるポリエステルについての効果は不明で提案さ
れていない。またポリカプロラクトンなど脂肪族ポリエ
ステルは一般に強度は低いが、耐衝撃性が高いのに比
べ、ポリ乳酸は強度は高いが耐衝撃性は低く、ポリ乳酸
の耐衝撃性が改善されたものはあまり提案されていない
のが現状である。またポリ乳酸は生分解、加水分解が速
く、また分解中の強度が著しく低下するため、場合によ
っては分解を制御する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、強度、
耐衝撃性に優れ、かつ微生物による分解速度を制御する
ことのできるポリ乳酸樹脂組成物について鋭意検討した
結果、本発明に到達した。
耐衝撃性に優れ、かつ微生物による分解速度を制御する
ことのできるポリ乳酸樹脂組成物について鋭意検討した
結果、本発明に到達した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明はポリ乳
酸系生分解性ポリマー（Ａ）と、変性オレフィン化合物
（Ｂ）からなり、これらの重量比（Ａ／Ｂ）が９９．５
／０．５〜４０／６０であることを特徴とするポリ乳酸
樹脂組成物によって達成される。
酸系生分解性ポリマー（Ａ）と、変性オレフィン化合物
（Ｂ）からなり、これらの重量比（Ａ／Ｂ）が９９．５
／０．５〜４０／６０であることを特徴とするポリ乳酸
樹脂組成物によって達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の樹脂組成物に適用される
化合物（Ａ）はポリ乳酸であり、乳酸を直接脱水重縮合
する方法、あるいはラクチドを開環重合する方法等公知
の手段で得ることができる。ポリ乳酸にはＬ体、Ｄ体、
ＤＬ（ラセミ）体の３種の光学異性体が存在するが、そ
れらのいずれでも良く、またそれら光学異性体の共重合
体も本発明共重合物の成分として用いられる。光学純度
が低い場合にはポリマーの結晶性は低くなりポリマーの
耐熱性、力学的特性が低下する。従って物性の面から考
慮するとＬ体の含有率は９５％以上であるものが好まし
い。
化合物（Ａ）はポリ乳酸であり、乳酸を直接脱水重縮合
する方法、あるいはラクチドを開環重合する方法等公知
の手段で得ることができる。ポリ乳酸にはＬ体、Ｄ体、
ＤＬ（ラセミ）体の３種の光学異性体が存在するが、そ
れらのいずれでも良く、またそれら光学異性体の共重合
体も本発明共重合物の成分として用いられる。光学純度
が低い場合にはポリマーの結晶性は低くなりポリマーの
耐熱性、力学的特性が低下する。従って物性の面から考
慮するとＬ体の含有率は９５％以上であるものが好まし
い。
【０００９】ポリ乳酸としては、単独の重合体でも使用
できるが、単独では粘度が高く、かつ粘度の制御が困難
であるため成形が難しい。その対策として、例えばポリ
オール、グリコール、酸の添加でポリ乳酸の末端を封鎖
し、分子量を調整することが可能である。一例を示す
と、ポリエチレングリコールをポリ乳酸に０．５〜１０
重量％共重合することにより安定して成形することがで
きる。
できるが、単独では粘度が高く、かつ粘度の制御が困難
であるため成形が難しい。その対策として、例えばポリ
オール、グリコール、酸の添加でポリ乳酸の末端を封鎖
し、分子量を調整することが可能である。一例を示す
と、ポリエチレングリコールをポリ乳酸に０．５〜１０
重量％共重合することにより安定して成形することがで
きる。
【００１０】本発明の樹脂組成物に適用される化合物
（Ｂ）は変性オレフィン化合物である。一般のオレフィ
ンではポリ乳酸（Ａ）との相溶性が悪く、強度が低下し
好ましくない。本発明で用いられる変性オレフィン化合
物は、以下の、のいずれかの構造を持つものであ
る。 （ａ）α−オレフィン （ｂ）エチレン性不飽和結合を有するグリシジル基含有
単量体 （ｃ）（メタ）アクリル酸エステルもしくはスチレン からなるエポキシ基含有オレフィン系共重合体。 エチレンとエチレン以外のα−オレフィンからなるエ
チレン系共重合体に対し、不飽和カルボン酸またはその
誘導体をグラフト反応させた共重合体。
（Ｂ）は変性オレフィン化合物である。一般のオレフィ
ンではポリ乳酸（Ａ）との相溶性が悪く、強度が低下し
好ましくない。本発明で用いられる変性オレフィン化合
物は、以下の、のいずれかの構造を持つものであ
る。 （ａ）α−オレフィン （ｂ）エチレン性不飽和結合を有するグリシジル基含有
単量体 （ｃ）（メタ）アクリル酸エステルもしくはスチレン からなるエポキシ基含有オレフィン系共重合体。 エチレンとエチレン以外のα−オレフィンからなるエ
チレン系共重合体に対し、不飽和カルボン酸またはその
誘導体をグラフト反応させた共重合体。
【００１１】におけるα−オレフィンとしては、エチ
レン、プロピレン、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などが挙げら
れるが、エチレン、プロピレンが好ましい。また、エチ
レン性不飽和結合を有するグリシジル含有単量体として
は、アクリル酸ジグリシジル、メタクリル酸ジグリシジ
ル、イタコン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカ
ルボン酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸
モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグ
リシジルエステル等のグリシジルエステル類またはビニ
ルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グ
リシジルオキシエチルエーテル類などが挙げられるが、
特にメタクリル酸ジグリシジルが好ましい。また、（メ
タ）アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、
メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸
エチル等が挙げられるが、特に衝撃改質剤としての性質
からメタクリル酸メチルが好ましい。を満たす変性オ
レフィン化合物としては、たとえば日本油脂（株）から
市販されている商品名「モディパーＡ４１００」、「モ
ディパーＡ４２００」等がある。これは具体的にはエチ
レン−グリシジルメタクリレート共重合体とポリスチレ
ン、ポリメタクリル酸ジメチルなどとのグラフト共重合
体である。
レン、プロピレン、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などが挙げら
れるが、エチレン、プロピレンが好ましい。また、エチ
レン性不飽和結合を有するグリシジル含有単量体として
は、アクリル酸ジグリシジル、メタクリル酸ジグリシジ
ル、イタコン酸モノグリシジルエステル、ブテントリカ
ルボン酸ジグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸
モノグリシジルエステル、ブテントリカルボン酸トリグ
リシジルエステル等のグリシジルエステル類またはビニ
ルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グ
リシジルオキシエチルエーテル類などが挙げられるが、
特にメタクリル酸ジグリシジルが好ましい。また、（メ
タ）アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、
メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸
エチル等が挙げられるが、特に衝撃改質剤としての性質
からメタクリル酸メチルが好ましい。を満たす変性オ
レフィン化合物としては、たとえば日本油脂（株）から
市販されている商品名「モディパーＡ４１００」、「モ
ディパーＡ４２００」等がある。これは具体的にはエチ
レン−グリシジルメタクリレート共重合体とポリスチレ
ン、ポリメタクリル酸ジメチルなどとのグラフト共重合
体である。
【００１２】における不飽和カルボン酸またはその誘
導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル
酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、
シトラコン酸、ブテンジカルボン酸あるいはこれらの酸
のアルキルエステル、グリシジルエステル、酸無水物、
イミド等が挙げられる。これらの中では衝撃改質剤とし
ての性質からメタクリル酸ジグリシジル、無水マレイン
酸、マレイン酸イミドが特に好ましい。を満たす変性
オレフィン化合物としてたとえば三井石油化学（株）か
ら市販されている商品名「タフマー」がある。これは具
体的にはエチレンープロピレン共重合体にマレイン酸が
グラフト重合したものである。
導体としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル
酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、
シトラコン酸、ブテンジカルボン酸あるいはこれらの酸
のアルキルエステル、グリシジルエステル、酸無水物、
イミド等が挙げられる。これらの中では衝撃改質剤とし
ての性質からメタクリル酸ジグリシジル、無水マレイン
酸、マレイン酸イミドが特に好ましい。を満たす変性
オレフィン化合物としてたとえば三井石油化学（株）か
ら市販されている商品名「タフマー」がある。これは具
体的にはエチレンープロピレン共重合体にマレイン酸が
グラフト重合したものである。
【００１３】本発明においてポリ乳酸（Ａ）と前記変性
オレフィン化合物（Ｂ）（１種類以上の合計）の重量比
（Ａ／Ｂ）は、９９．５／０．５〜４０／６０であるこ
とが肝要であり、好ましくは９９／１〜４５／５５、さ
らに好ましくは、９８／２〜５０／５０である。変性オ
レフィン共重合体の含有量が０．５重量部未満である場
合は衝撃性が低くまた生分解性の制御も困難であり、６
０重量部を超える場合は生分解性がほとんどないという
問題を生じる。
オレフィン化合物（Ｂ）（１種類以上の合計）の重量比
（Ａ／Ｂ）は、９９．５／０．５〜４０／６０であるこ
とが肝要であり、好ましくは９９／１〜４５／５５、さ
らに好ましくは、９８／２〜５０／５０である。変性オ
レフィン共重合体の含有量が０．５重量部未満である場
合は衝撃性が低くまた生分解性の制御も困難であり、６
０重量部を超える場合は生分解性がほとんどないという
問題を生じる。
【００１４】本発明において、必要に応じて顔料、酸化
防止剤、可塑剤、帯電防止剤、艶消剤、劣化防止剤、蛍
光増白剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、滑り剤、結晶
核剤、金属粉、無機フィラー、カーボンブラック、増粘
剤、粘度安定剤等を任意の割合で添加することができる
防止剤、可塑剤、帯電防止剤、艶消剤、劣化防止剤、蛍
光増白剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、滑り剤、結晶
核剤、金属粉、無機フィラー、カーボンブラック、増粘
剤、粘度安定剤等を任意の割合で添加することができる
【００１５】本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、最終成形
品となるまで十分に練込み分散されていることが重要で
ある。このための方法としては、ポリ乳酸（Ａ）および
変性オレフィン化合物（Ｂ）を２軸混練押出機を用いて
混合した後、ペレット状にして、成形工程に供すればよ
い。
品となるまで十分に練込み分散されていることが重要で
ある。このための方法としては、ポリ乳酸（Ａ）および
変性オレフィン化合物（Ｂ）を２軸混練押出機を用いて
混合した後、ペレット状にして、成形工程に供すればよ
い。
【００１６】
【発明の効果】本発明のポリ乳酸樹脂組成物は、ポリ乳
酸の強度を低下させることなく耐衝撃性を向上し、かつ
生分解性を制御することのできる性能を有するため、各
種成形品、ボトル、シート、フイルム、マルチフィラメ
ント、モノフィラメント、ステープル等に成形した場
合、良好な物性を示す。
酸の強度を低下させることなく耐衝撃性を向上し、かつ
生分解性を制御することのできる性能を有するため、各
種成形品、ボトル、シート、フイルム、マルチフィラメ
ント、モノフィラメント、ステープル等に成形した場
合、良好な物性を示す。
【００１７】
【実施例】以下実施例により本発明を説明する。 樹脂組成物の評価方法 （１） 物性評価 引張強度と引張伸度はＪＩＳ Ｋ ７１１３で、衝撃強
度はＪＩＳ Ｋ ７１１０（アイゾット試験）で物性
を測定した。 （２） 生分解性評価 活性汚泥中に埋設し、埋設前と３ヶ月、６ヶ月、９ヶ
月、１２ヶ月埋設後の強度保持率を測定した。
度はＪＩＳ Ｋ ７１１０（アイゾット試験）で物性
を測定した。 （２） 生分解性評価 活性汚泥中に埋設し、埋設前と３ヶ月、６ヶ月、９ヶ
月、１２ヶ月埋設後の強度保持率を測定した。
【００１８】実施例１〜７および比較例１〜８ 表１に示す配合量でポリ乳酸（島津製作所製）および変
性ポリオレフィン化合物を２軸押出機で混練した後、ペ
レット状にした。これを成形し、物性を測定した。比較
例において実施例と異なる点を以下に記載する。比較例
１は変性ポリオレフィン成分を全く含まないので、生分
解性はあるが、衝撃強度は低くなった。比較例２および
比較例３はポリ乳酸成分を全く含まないので、衝撃強度
は高いが、生分解性はなかった。比較例４および比較例
５は変性ポリオレフィン成分が著しく少ないため、生分
解性はあるが、衝撃強度は低くなった。比較例６および
比較例７は変性ポリオレフィン成分が著しく多いため、
衝撃強度は高いが、生分解性はなかった。
性ポリオレフィン化合物を２軸押出機で混練した後、ペ
レット状にした。これを成形し、物性を測定した。比較
例において実施例と異なる点を以下に記載する。比較例
１は変性ポリオレフィン成分を全く含まないので、生分
解性はあるが、衝撃強度は低くなった。比較例２および
比較例３はポリ乳酸成分を全く含まないので、衝撃強度
は高いが、生分解性はなかった。比較例４および比較例
５は変性ポリオレフィン成分が著しく少ないため、生分
解性はあるが、衝撃強度は低くなった。比較例６および
比較例７は変性ポリオレフィン成分が著しく多いため、
衝撃強度は高いが、生分解性はなかった。
【００１９】
【表１】
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリ乳酸（Ａ）と、変性オレフィン化合
物（Ｂ）からなり、これらの重量比（Ａ／Ｂ）が９９．
５／０．５〜４０／６０であることを特徴とするポリ乳
酸樹脂組成物。 - 【請求項２】 変性オレフィン化合物（Ｂ）が、 （ａ）α−オレフィン （ｂ）エチレン性不飽和結合を有するグリシジル基含有
単量体 （ｃ）（メタ）アクリル酸エステルもしくはスチレン からなるエポキシ基含有オレフィン系共重合体である請
求項１に記載のポリ乳酸樹脂組成物。 - 【請求項３】 変性オレフィン化合物（Ｂ）が、二種以
上のα−オレフィンモノマーからなり成分のうち一種が
エチレンであるようなエチレン系共重合体に対し、不飽
和カルボン酸またはそのエステル結合形成性誘導体をグ
ラフト反応させた共重合体である請求項１に記載のポリ
乳酸樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項２及び請求項３の化合物から選ば
れた少なくとも１種以上の変性オレフィン化合物を含有
する請求項１に記載のポリ乳酸樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15624796A JP3693756B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ポリ乳酸樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15624796A JP3693756B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ポリ乳酸樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09316310A true JPH09316310A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3693756B2 JP3693756B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=15623606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15624796A Expired - Lifetime JP3693756B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | ポリ乳酸樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3693756B2 (ja) |
Cited By (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007514042A (ja) * | 2003-12-12 | 2007-05-31 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 強靱化ポリ（乳酸）組成物 |
| WO2007063973A1 (ja) | 2005-11-30 | 2007-06-07 | Mitsubishi Plastics, Inc. | ポリオレフィン系熱収縮性フィルム、並びに該フィルムを用いた成形品、熱収縮性ラベル及び容器 |
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