WO2009130904A1 - 難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物およびそれを用いた成形体 - Google Patents

難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物およびそれを用いた成形体 Download PDF

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WO2009130904A1
WO2009130904A1 PCT/JP2009/001858 JP2009001858W WO2009130904A1 WO 2009130904 A1 WO2009130904 A1 WO 2009130904A1 JP 2009001858 W JP2009001858 W JP 2009001858W WO 2009130904 A1 WO2009130904 A1 WO 2009130904A1
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WO
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flame retardant
mass
polylactic acid
resin composition
acid resin
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PCT/JP2009/001858
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Inventor
川田憲一
上川泰生
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ユニチカ株式会社
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
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    • C08K5/5313Phosphinic compounds, e.g. R2=P(:O)OR'
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    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene

Definitions

  • the present invention relates to a flame retardant polylactic acid resin composition obtained by imparting flame retardancy to a biodegradable polylactic acid resin and a molded body using the same.
  • PP polypropylene
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene resin
  • PA6 polyamide
  • PET polyester
  • PC polycarbonate
  • molded articles produced from such resins are excellent in moldability and mechanical strength. However, when they are discarded, they increase the amount of waste and are hardly decomposed in the natural environment. Even if it remains in the ground semipermanently.
  • biodegradable polyester resins have attracted attention from the viewpoint of environmental conservation.
  • biodegradable polyester resins polylactic acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate and the like are inexpensive and have high utility because they can be mass-produced.
  • polylactic acid can already be produced using plants such as corn and sweet potato as raw materials.
  • polylactic acid is considered to be a resin with a particularly low impact on the global environment because it is neutral as a balance of carbon dioxide, considering the carbon dioxide absorbed during the growth of these plants. .
  • polylactic acid resin is insufficient in flame retardancy, and when it is used alone for a housing such as an electric product, there is a problem in safety due to its combustibility.
  • heat resistance that can withstand a high temperature environment exceeding 100 ° C. is required.
  • polylactic acid resin is required to have further impact resistance.
  • flame retardancy is improved by blending a flame retardant at a high ratio, and the heat resistance, particularly the deflection temperature under a heavy load (1.8 MPa), is obtained by using a reinforcing filler. Improvement by blending at a high ratio is easily inferred from known knowledge.
  • these flame retardants and fillers are blended at a high ratio, it is not preferable that the ratio of the polylactic acid resin in the entire composition is reduced because the usefulness to the environment is reduced.
  • the polylactic acid resin is required to satisfy the above-mentioned physical properties after occupying a majority of the whole composition.
  • JP2005-023260A an organic filler and a flame retardant are added to a polylactic acid resin, and injection molding is performed at a mold temperature of 90 ° C., so that flame retardancy of V-2 to V-0 and a certain degree of heat resistance are achieved. It is disclosed that it can be obtained.
  • JP2005-023260A does not consider the afterflame time after flame contact while satisfying the flame retardancy of V-0.
  • the afterflame time is long, there is a safety problem such as the possibility of ignition.
  • the heat resistance obtained in the flame retardant composition example described in JP2005-023260A is a low level of less than 110 ° C. even when the deflection temperature under load is a small load (0.45 MPa). This is insufficient for use in an electrical equipment housing or the like.
  • the Izod impact value is only less than 25 J / m.
  • JP2005-023260A heat resistance is improved by adding 20% or more of waste paper powder as an organic filler.
  • 20% or more of waste paper powder as an organic filler.
  • JP 2005-139441A discloses that the flame retardancy and a certain degree of heat resistance can be obtained by adding a surface-treated hydroxide to a polylactic acid resin.
  • the flame retardancy obtained in JP2005-139441A is V-2, which is still insufficient for use in such applications.
  • the present invention is intended to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flame retardant polylactic acid resin composition having excellent heat resistance and impact resistance.
  • the gist of the present invention is as follows.
  • the flame retardant (B) includes an organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1) and an ammonium polyphosphate flame retardant (B2), and the organic phosphinic metal salt flame retardant (B1) and ammonium polyphosphate.
  • the flame retardant polylactic acid resin according to any one of (1) to (3), wherein the mass ratio (B1 / B2) to the flame retardant (B2) is 1/1 to 1/20 Composition.
  • a crystal nucleating agent (X) is contained, and the content thereof is 0.03 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A). Any flame retardant polylactic acid resin composition up to 4).
  • a resin composition excellent in flame retardancy, heat resistance and impact resistance can be provided.
  • the use range of the polylactic acid resin, which is a low environmental load material, can be greatly expanded by using this resin composition for a housing of an electrical product. Therefore, this resin composition has very high industrial utility value.
  • the flame retardant polylactic acid resin composition of the present invention contains a polylactic acid resin (A) and a flame retardant (B).
  • polylactic acid resin (A) poly (L-lactic acid), poly (D-lactic acid), and a mixture or copolymer thereof can be used from the viewpoints of heat resistance and moldability.
  • poly (L-lactic acid) is the main component from the viewpoint of biodegradability and molding processability.
  • the melting point of the polylactic acid resin (A) mainly composed of poly (L-lactic acid) varies depending on its optical purity. In the present invention, the melting point is preferably 160 ° C. or higher in consideration of the mechanical properties and heat resistance of the molded body.
  • the ratio of the D-lactic acid component may be less than about 3 mol% in order to make the melting point 160 ° C. or higher. From the viewpoint of moldability and heat resistance of the resin composition, in the polylactic acid resin (A) mainly composed of poly (L-lactic acid), the proportion of the D-lactic acid component is 0.6 mol% or less. Particularly preferred.
  • polylactic acid resins examples include polylactic acid resins “S-09”, “S-12”, and “S-17” manufactured by Toyota.
  • the melt flow rate of the polylactic acid resin (A) at 190 ° C. and a load of 21.2 N is usually 0.1 to 50 g / 10 minutes, preferably It is 0.2 to 20 g / 10 minutes, and optimally 0.5 to 10 g / 10 minutes.
  • the melt flow rate exceeds 50 g / 10 min, the melt viscosity is too low, and the mechanical properties and heat resistance of the molded product may be inferior.
  • the melt flow rate is less than 0.1 g / 10 minutes, the load at the time of the molding process becomes high, and the operability may be lowered.
  • the polylactic acid resin (A) is produced by a known melt polymerization method or by further using a solid phase polymerization method.
  • a method for adjusting the melt flow rate to a predetermined range when the melt flow rate is too large, a resin is used by using a small amount of a chain extender such as a diisocyanate compound, a bisoxazoline compound, an epoxy compound, or an acid anhydride.
  • a method of increasing the molecular weight of when the melt flow rate is too small, a method of mixing with a polyester resin or a low molecular weight compound having a high melt flow rate can be used.
  • the flame-retardant polylactic acid-based resin composition of the present invention contains a polylactic acid resin (A) and a flame retardant (B) described later, and more preferably an anti-drip agent (C), glass fiber (D), and the like. Containing.
  • the content of the polylactic acid resin (A) is preferably 50% by mass or more. If the content of the polylactic acid resin (A) is less than 50% by mass, the effect of reducing the environmental load tends to be insufficient. However, depending on the use of the resin composition or the molded product, extremely high flame retardancy, rigidity, or impact resistance may be required. In that case, since the blending ratio of the flame retardant, the glass fiber, or the impact resistance improver depends on these, the ratio of polylactic acid may decrease as a result.
  • the flame retardant (B) is blended for the purpose of suppressing the flammability of the resin composition and imparting a certain flame retardancy.
  • the organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1) as the flame retardant (B) even when a large amount of highly flammable polylactic acid resin is blended, the combustion can be effectively continued. It is possible to suppress.
  • Any known organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1) can be used.
  • a substituent bonded to phosphorus an alkyl group is preferable, and as a metal, aluminum, magnesium, calcium and the like are preferable.
  • Examples of commercially available products include the “Exorit OP” series manufactured by Clariant.
  • the content of the flame retardant (B) needs to be 10 to 33% by mass, more preferably 15 to 33% by mass, and 18 to 31% by mass. More preferably.
  • the flame retardant (B) is less than 10% by mass, necessary flame retardancy cannot be obtained, and when it exceeds 33% by mass, the operability during kneading is inferior, and the impact resistance and durability are inferior. .
  • an ammonium polyphosphate flame retardant (B2) for the purpose of promoting the flame retardant effect of the organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1).
  • Combustion suppression of organic phosphinic acid metal group salt flame retardant (B1) by using ammonium polyphosphate flame retardant (B2) as flame retardant (B) in combination with organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1) It is possible to significantly improve the effect and reduce the combustion duration to a very short time.
  • Any known polyphosphate ammonium flame retardant (B2) can be used.
  • Examples of commercially available products include the “Exorit AP” series manufactured by Clariant.
  • the mass ratio (B1 / B2) between the organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1) and the ammonium polyphosphate flame retardant (B2) is 1/1 to 1/20 in order to obtain a combustion suppression effect efficiently.
  • the ratio is 1/1 to 1/18, more preferably 1/1 to 1/15.
  • an anti-drip agent It is preferable to blend C) and / or glass fiber (D).
  • anti-drip agent (C) various materials including a fluororesin-based anti-drip agent can be used.
  • fluororesin-based anti-drip agents include “Polyflon FA500C” manufactured by Daikin, “Metabrene A3700” and “Metabrene A3800” manufactured by Mitsubishi Rayon.
  • the content of the anti-drip agent (C) is preferably 0.1 to 2% by mass. If the content is less than 0.1% by mass, the required combustion particle dripping suppressing effect cannot be obtained. On the contrary, when the content exceeds 2% by mass, the effect is saturated.
  • the fastness of the resin composition can be increased and the deflection temperature under load of the resin composition can be increased by blending the glass fiber (D).
  • the glass fiber (D) any shape can be used.
  • the glass fiber (D) content is preferably 5 to 50% by mass. If the content is less than 5% by mass, it is difficult to obtain the desired combustion particle dripping suppressing effect and load deflection suppressing effect. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the kneading operability may be adversely affected.
  • the flame retardant polylactic acid resin composition of the present invention is preferably subjected to a crystallization promoting formulation. Thereby, crystallization of a resin composition is accelerated
  • a crystallization promotion prescription a prescription containing 0.03 to 5 parts by mass of the crystal nucleating agent (X) with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A) or 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A).
  • a polylactic acid resin obtained by melt-kneading together a polylactic acid resin (A), a (meth) acrylic acid ester compound (Y), and a peroxide (Z) is cross-linked polylactic acid resin (A ′).
  • the crystal nucleating agent (X) is blended for the purpose of promoting crystallization of the resin composition and improving its heat resistance.
  • organic amide compound organic hydrazide compound, carboxylic acid ester compound, organic sulfonate, phthalocyanine compound, melamine compound, organic phosphonate, etc.
  • organic amide compound organic hydrazide compound
  • carboxylic acid ester compound organic sulfonate
  • phthalocyanine compound organic sulfonate
  • melamine compound organic phosphonate, etc.
  • organic amide compound compounds represented by the following general formulas (i) and (ii) are preferable.
  • R 1 represents a saturated or unsaturated aliphatic chain having 2 to 30 carbon atoms, a saturated or unsaturated alicyclic ring, or an aromatic ring.
  • R 2 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group or cycloalkenyl group having 3 to 12 carbon atoms, a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, or the following formula: Represents a group represented by any one of (a) to (d); In R 2 , one or more hydrogen atoms may be substituted with a hydroxyl group. a represents an integer of 2 to 6. ]
  • R 9 - (NHCO-R 10 ) f (ii) [Wherein R 9 represents a saturated or unsaturated aliphatic chain having 2 to 30 carbon atoms, an unsaturated aliphatic ring, or an aromatic ring. R 10 has the same meaning as R 2 described above. f represents an integer of 2 to 6. ] As the organic hydrazide compound, a compound represented by the following general formula (iii) is preferable.
  • R 11 - (CONHNHCO-R 12 ) h (iii) [Wherein R 11 represents a saturated or unsaturated fatty chain having 2 to 30 carbon atoms, an unsaturated aliphatic ring, or an aromatic ring. R 12 has the same meaning as R 2 described above. h represents an integer of 2 to 6. ] Specific compounds represented by the general formulas (i) to (iii) include, for example, hexamethylene bis-9, 10-dihydroxystearic acid bisamide, p-xylylene bis-9, 10 dihydroxystearic acid amide, decanedicarboxylic acid.
  • N, N ′, N ′′ -tricyclohexyltrimesic acid amide, N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide, and octanedicarboxylic acid are preferred in view of dispersibility in the resin and heat resistance.
  • Dibenzoylhydrazide is preferable, and N, N ′, N ′′ -tricyclohexyltrimesic acid amide and N, N′-ethylenebis (12-hydroxystearic acid) amide are particularly preferable.
  • carboxylic acid ester compound which is the crystal nucleating agent (X) various compounds can be used. Of these, for example, aliphatic bishydroxycarboxylic acid esters and the like are preferable.
  • organic sulfonate as the crystal nucleating agent (X), various compounds such as sulfoisophthalate can be used. Of these, dimethyl 5-sulfoisophthalic acid metal salt is preferable from the viewpoint of the effect of promoting crystallization. Furthermore, barium salt, calcium salt, strontium salt, potassium salt, rubidium salt, sodium salt and the like are preferable.
  • phthalocyanine compounds can be used. It is preferable to use a transition metal complex, and among these, copper phthalocyanine is preferable from the viewpoint of the crystallization promoting effect.
  • melamine compounds can be used.
  • melamine cyanurate is preferable from the viewpoint of the effect of promoting crystallization.
  • phenyl phosphonate is preferred from the viewpoint of the effect of promoting crystallization.
  • zinc phenylphosphonate is particularly preferred.
  • crystal nucleating agent (X) these can be used alone or in combination of two or more. Note that various inorganic crystal nucleating agents may be used in combination with these organic crystal nucleating agents.
  • the content of the crystal nucleating agent (X) is preferably 0.03 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A). If the content is less than 0.03 parts by mass, the desired heat resistance cannot be obtained. Conversely, if the content exceeds 5 parts by mass, the operability during kneading is lowered.
  • crystal nucleating agent (X) examples include, for example, N, N′-ethylenebis-12-hydroxystearic acid amide manufactured by Ito Oil Co., Ltd. N, N ', N "-tricyclohexyltrimesic acid amide), etc.
  • a nucleating agent masterbatch KX238B "(organic sulfonate salt manufactured by Toyota) A nucleating agent containing 10%).
  • the (meth) acrylic acid ester compound (Y) used in this case is blended for the purpose of promoting crystallization of the resin composition and improving its heat resistance.
  • the (meth) acrylic acid ester compound (Y) the reactivity with the polylactic acid resin (A) is high, the monomer hardly remains, the toxicity is low, and the resin is less colored.
  • a compound having the above (meth) acryl group or having one or more (meth) acryl groups and one or more glycidyl groups or vinyl groups is preferred.
  • Such compounds include glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, glycerol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, allyloxypolyethylene glycol monoacrylate, allyloxy (poly) ethylene glycol monomethacrylate, (poly ) Ethylene glycol dimethacrylate, (poly) ethylene glycol diacrylate, (poly) propylene glycol dimethacrylate, (poly) propylene glycol diacrylate, (poly) tetramethylene glycol dimethacrylate, and these alkylene glycol moieties have various lengths Other alkylene copolymers, butanediol methacrylate, butanediol acrylate, etc. That.
  • the addition amount of the (meth) acrylic acid ester compound (Y) is preferably 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A). If the addition amount is less than 0.01 parts by mass, the desired heat resistance cannot be obtained. Conversely, if the addition amount exceeds 10 parts by mass, the operability during kneading may be reduced.
  • the peroxide (Z) is blended for the purpose of improving the heat resistance by promoting the reaction between the (meth) acrylic ester compound (Y) and the polylactic acid resin (A).
  • peroxides (Z) include, for example, benzoyl peroxide, bis (butylperoxy) trimethylcyclohexane, bis (butylperoxy) cyclododecane, butylbis (butylperoxy) valerate, dicumyl peroxide, butylperoxide Examples thereof include oxybenzoate, dibutyl peroxide, bis (butylperoxy) diisopropylbenzene, dimethyldi (butylperoxy) hexane, dimethyldi (butylperoxy) hexyne, and butylperoxycumene.
  • the amount of peroxide (Z) added is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polylactic acid resin (A). If the addition amount is less than 0.1 parts by mass, the desired heat resistance cannot be obtained. Conversely, if the addition amount exceeds 10 parts by mass, the operability during kneading may be reduced.
  • the heat-resistant polylactic acid resin composition of the present invention preferably contains a hydrolysis inhibitor (E).
  • a hydrolysis inhibitor (E) As a hydrolysis inhibitor (E), various things including a carbodiimide compound can be used.
  • carbodiimide compounds can be used. In detail, it is not particularly limited as long as it has one or more carbodiimide groups in the molecule.
  • aliphatic monocarbodiimide, aliphatic polycarbodiimide, alicyclic monocarbodiimide, alicyclic polycarbodiimide, aromatic Anything in this range such as monocarbodiimide or aromatic polycarbodiimide can be used. It may have various heterocyclic rings or various functional groups in the molecule.
  • the method for producing the carbodiimide compound is not particularly limited, and there are many methods such as a method for producing an isocyanate compound as a raw material.
  • any of a carbodiimide compound having an isocyanate group in the molecule and a carbodiimide compound having no isocyanate group in the molecule can be used without distinction.
  • Examples of the carbodiimide skeleton of the carbodiimide compound include N, N′-di-o-triylcarbodiimide, N, N′-dioctyldecylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-dimethylphenylcarbodiimide, and N-triyl-N.
  • examples of the alicyclic monocarbodiimide of the classification include dicyclohexylcarbodiimide
  • examples of the alicyclic polycarbodiimide of the classification include polycarbodiimide derived from 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, and the like.
  • Examples of the class of aromatic monocarbodiimides include N, N′-diphenylcarbodiimide, N, N′-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide, and the class of aromatic polycarbodiimides includes phenylene-p- Examples thereof include polycarbodiimide derived from diisocyanate and polycarbodiimide derived from 1,3,5-triisopropyl-phenylene-2,4-diisocyanate.
  • Polycarbodiimide may have a molecular structure different from other parts such as both ends of the molecule or any part of the molecule having a functional group such as an isocyanate group or a branched molecular chain. .
  • the content of the hydrolysis inhibitor (E) is preferably 0.05 to 8% by mass, and more preferably 0.1 to 5% by mass. If the content is less than 0.05% by mass, the intended durability may not be obtained. Conversely, if the content exceeds 8% by mass, the color tone may be greatly impaired.
  • the flame retardant polylactic acid resin composition of the present invention preferably contains a rubber-based impact resistance improver (F).
  • a rubber-based impact resistance improver (F) When the rubber-based impact resistance improver (F) is contained, the impact resistance of the resin composition can be further improved.
  • the rubber-based impact resistance improver (F) various products including those marketed as resin improvers can be used. In detail, for example, “Metablene” series manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. can be mentioned.
  • the content of the rubber-based impact resistance improver (F) is preferably 0.5 to 30% by mass, and more preferably 1 to 25% by mass. If the content is less than 0.5% by mass, the intended impact resistance may not be obtained. Conversely, if the content exceeds 30% by mass, the flame retardancy may be reduced.
  • the means for mixing the improver (F), the crystal nucleating agent (X), the (meth) acrylic acid ester compound (Y), and the peroxide (Z) is not particularly limited.
  • a melt kneading method using a uniaxial or biaxial extruder can be mentioned. In order to improve the kneading state, it is preferable to use a twin screw extruder.
  • the kneading temperature is preferably in the range of (melting point of polylactic acid resin (A) + 5 ° C.) to (melting point of polylactic acid resin (A) + 100 ° C.), and the kneading time is preferably 20 seconds to 30 minutes. If the temperature is lower or shorter than this range, kneading or reaction may be insufficient, and conversely, if the temperature is higher or longer, the resin may be decomposed or colored.
  • the polylactic acid resin (A), the (meth) acrylic acid ester compound (Y), and the peroxide (Z) are melt-kneaded under the above conditions to obtain a crosslinked polylactic acid resin ( After obtaining A ′), a flame retardant (B) or the like may be added thereto, followed by melt kneading to produce a resin composition.
  • the flame-retardant polylactic acid resin composition of the present invention as long as its properties are not significantly impaired, pigments, heat stabilizers, antioxidants, weathering agents, plasticizers, lubricants, mold release agents, antistatic agents, An inorganic filler or the like can be added.
  • heat stabilizers and antioxidants include hindered phenols, hindered amines, sulfur compounds, copper compounds, and alkali metal halides.
  • the method for mixing these with the resin composition of the present invention is not particularly limited.
  • the resin composition of the present invention can be formed into various molded bodies by injection molding, blow molding, extrusion molding, inflation molding, and molding methods such as vacuum molding, pressure molding, and vacuum / pressure molding after sheet processing.
  • injection molding method in addition to a general injection molding method, a gas injection molding method, an injection press molding method, or the like can be employed.
  • the cylinder temperature is set to the melting point or flow start temperature of the resin composition or higher, preferably 170 to 250 ° C., optimally 170 to 230 ° C., Further, it is appropriate that the mold temperature is not higher than (melting point-20 ° C.) of the resin composition.
  • the molding temperature is too low, the operability becomes unstable, such as a short circuit occurring in the molded product, and it tends to be overloaded.
  • the molding temperature is too high, the resin composition is decomposed, and problems such as reduction in strength and coloration of the obtained molded body are likely to occur.
  • the resin composition of the present invention can further increase its heat resistance by promoting crystallization during molding.
  • a method for this for example, there is a method of promoting crystallization in a mold at the time of injection molding. In that case, (glass transition temperature of the resin composition + 20 ° C.) or more and (melting point of the resin composition) A method in which the molded product is held for a certain period of time in a mold kept at ⁇ 20 ° C. or lower and then taken out from the mold is preferred. Even for a molded product taken out from the mold without taking such a method, crystallization can be promoted by heat treatment again at a temperature higher than the glass transition temperature and lower than (melting point ⁇ 20 ° C.). .
  • the molded body using the resin composition of the present invention include resin parts for electrical appliances such as personal computer casing parts and casings, mobile phone casing parts and casings, and other OA equipment casing parts;
  • resin parts for automobiles such as bumpers, instrument panels, console boxes, garnishes, door trims, ceilings, floors, and panels around the engine.
  • it can also be set as a film, a sheet
  • the flame retardancy Measured according to UL94. A test piece having a thickness of 1.5 mm was used. The flame retardancy is required to be V-0 or V-1. For those having flame retardancy of V-0 or V-1, the average of afterflame time (first flame contact + second flame contact) in each test piece during the combustion test was also calculated. The average afterflame time is preferably 20 seconds or less, more preferably 8 seconds or less, and particularly preferably 2 seconds or less.
  • the heat distortion temperature under heavy load is preferably higher than 100 ° C, more preferably higher than 120 ° C.
  • Disturbance occurred in supply and discharge from time to time.
  • Flame retardant (B) Organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1): “OP930”, “OP1230”, “OP1312” manufactured by Clariant -Ammonium polyphosphate flame retardant (B2): “AP422” and “AP760” manufactured by Clariant ⁇ Aromatic condensed phosphate ester flame retardant: “PX200” manufactured by Daihachi Chemical.
  • Anti-drip agent (C) ⁇ Daikin PTFE anti-drip agent "Polyflon FA500C” ⁇ Mitsubishi Rayon PMMA modified PTFE anti-drip agent "A3700”
  • STX-P Rhein Chemie
  • Crystal nucleating agent (X): ⁇ Toyota nucleating agent master batch “KX238B” (crystal nucleating agent / polylactic acid 10/90 (mass ratio)) ⁇ Tricyclohexyl trimesic acid amide “TF-1” manufactured by Nippon Nippon Chemical Co., Ltd.
  • the obtained pellets were vacuum dried at 70 ° C. for 24 hours, and then a test piece for measuring general physical properties while adjusting the mold surface temperature to 105 ° C. using an IS-80G type injection molding machine manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. A plurality of (ASTM type) was molded. This test piece was used for various measurements.
  • Example 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 The amount and type of polylactic acid resin (A), the same crosslinked polylactic acid resin (A ′), flame retardant (B), anti-drip agent (C) and glass fiber (D) used in Example 1 1 was changed. Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the resin composition pellet and the test piece.
  • Example 6 Using a twin screw extruder (TEM37BS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), 56 parts by mass of “3001D” which is polylactic acid resin (A), 30 parts by mass of “OP1312” which is an organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1), drip Inhibitor (C) 0.8 part by mass of “A3700” is dry blended and supplied from the root supply port of the extruder, and is vented under conditions of barrel temperature 180 ° C., screw rotation speed 150 rpm, discharge rate 15 kg / h. Extrusion was carried out while applying effect.
  • TEM37BS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.
  • Example 7 Compared to Example 6, the composition was changed as shown in Table 1. Other than that was carried out similarly to Example 6, and obtained the resin composition pellet and the test piece.
  • Table 1 summarizes the evaluation results of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 4.
  • Example 1 in addition to the organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1), an ammonium polyphosphate flame retardant (B2) was used, and the ratio between the two was appropriate, so the flame retardancy was particularly excellent. Results were obtained.
  • Example 1 a cross-linked polylactic acid resin (A ′) is used, and in Examples 6 and 7, (meth) acrylic is used during the melt mixing of the polylactic acid resin (A) and the flame retardant (B). Acid ester compound (Y) and peroxide (Z) were added. That is, in each case, the crystallization promoting formulation was applied to the polylactic acid resin. For this reason, compared with Example 5 which did not give this prescription, the resin composition excellent in especially heat resistance was obtained. In Example 7, since the amount of peroxide (Z) was excessive, a decrease in operability was observed.
  • Comparative Examples 1 to 4 did not use the organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1), resulting in poor flame retardancy.
  • Comparative Examples 1 to 3 did not use the organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1). Instead, the compounding amount was increased by using an ammonium polyphosphate flame retardant (B2), but there was a disadvantage that the flame retardancy was small and it was difficult to achieve both sufficient flame retardancy and operability. Particularly, in Comparative Example 2, the flame retardancy of V-1 was somehow obtained because it was blended in excess of 33% by mass, but a large amount of the flame retardant made the strands during extrusion fragile, resulting in operability. It became inferior result.
  • Example 8 Using a twin-screw extruder (TEM 37BS manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.), 54 parts by mass of the same crosslinked polylactic acid resin (A ′) used in Example 1, an organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1) (OP1312) 30 Dry blend of parts by mass, 0.8 parts by mass of anti-drip agent (C) (A3700), 1.3 parts by mass of hydrolysis inhibitor (E) (LA-1) and 1.3 parts by mass of (EN160) It was supplied from the root supply port of the extruder. Extrusion was performed while venting was performed under the conditions of a barrel temperature of 180 ° C., a screw rotation speed of 150 rpm, and a discharge rate of 20 kg / h. Further, 13 parts by mass of glass fiber (D) was supplied into the cylinder in the vicinity of the extrusion nozzle. The resin discharged from the tip of the extruder was cut into pellets to obtain resin composition pellets.
  • B1 organic phosphinic acid metal salt flame
  • the obtained pellets were vacuum dried at 70 ° C. for 24 hours, and then a test piece for measuring general physical properties while adjusting the mold surface temperature to 105 ° C. using an IS-80G type injection molding machine manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. A plurality of (ASTM type) was molded.
  • the amount and type of the system impact resistance improver (F) and the crystal nucleating agent (X) were changed. Other than that was carried out similarly to Example 8, and obtained the resin composition pellet and the test piece.
  • Table 2 summarizes the evaluation results of Examples 8 to 22 and Comparative Examples 5 to 6.
  • the cross-linked polylactic acid resin (A ′) is used, and in Examples 9 to 14 and 16 to 22, the resin composition contains the crystal nucleating agent (X). Was subjected to a crystallization promoting formulation. For this reason, compared with Example 15 which did not use these, the resin composition excellent in especially heat resistance was obtained.
  • Comparative Examples 5 and 6 did not use the organic phosphinic acid metal salt flame retardant (B1). Instead, the compounding amount was increased by using an ammonium polyphosphate flame retardant (B2), but there was a disadvantage that the flame retardant effect was small and it was difficult to achieve both sufficient flame retardancy and operability. Particularly, in Comparative Example 5, although the flame retardancy of V-1 was somehow obtained because it was blended in excess of 35% by mass, a large amount of the flame retardant made the strands during extrusion fragile, resulting in operability. It became inferior result.

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Abstract

 ポリ乳酸樹脂(A)を主成分とする樹脂組成物である。難燃剤(B)を10~33質量%含有する。難燃剤(B)は、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)を含む。ドリップ防止剤(C)を0.1~2質量%含有することと、ガラス繊維(D)を5~50質量%含有することとが好適である。難燃剤(B)が有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)とポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)とを含み、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)とポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)との質量比(B1/B2)が、1/1~1/20であることが好適である。

Description

難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物およびそれを用いた成形体
 本発明は、生分解性を有するポリ乳酸樹脂に難燃性を付与した難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物およびそれを用いた成形体に関するものである。
 一般に、樹脂製の成形体を成形するための原料としては、ポリプロピレン(PP)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS)、ポリアミド(PA6、PA66など)、ポリエステル(PET、PBTなど)、ポリカーボネート(PC)等の樹脂が使用されている。しかしながら、このような樹脂から製造された成形体は、成形性、機械的強度に優れているが、廃棄する際に、ゴミの量を増すうえに、自然環境下で殆ど分解されないために埋設処理しても半永久的に地中に残留する。
 一方、近年、環境保全の見地から生分解性ポリエステル樹脂が注目されている。生分解性ポリエステル樹脂の中でも、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートなどは、大量生産可能なためコストが安く、有用性が高い。そのうち、ポリ乳酸は、既にトウモロコシやサツマイモ等の植物を原料として製造可能となっている。またポリ乳酸は、使用後に焼却されても、これらの植物の生育時に吸収した二酸化炭素を考慮すると、二酸化炭素の収支として中立であることから、特に地球環境への負荷の低い樹脂とされている。
 しかしながら、ポリ乳酸樹脂は難燃性が不充分であり、これを単体で電気製品等の筺体に利用する場合には、その燃焼性により、安全上問題がある。加えて、それらの用途では、多くの場合、少なくとも100℃を上回る高温環境にも耐えうる耐熱性が必要である。ポリ乳酸樹脂には、このように、難燃性と耐熱性とに加えて、さらに耐衝撃性を兼ね備えたものが求められている。
 なお、これらの特性のうち、難燃性は難燃剤を高比率で配合することにより改善され、また、耐熱性、特に大荷重(1.8MPa)での荷重たわみ温度は、強化用充填剤を高比率で配合することにより改善されることは、公知の知見より容易に推考される。しかしながら、これら難燃剤や充填剤を高比率で配合することにより、組成物全体に占めるポリ乳酸樹脂の比率が小さくなることは、環境への有用性を低減させるため好ましくない。当然ながら、ポリ乳酸樹脂が組成物全体のうちの過半を占めた上で、前記各物性を満足することが要求されている。
 JP2005-023260Aには、ポリ乳酸樹脂に有機充填剤および難燃剤を添加し、金型温度90℃で射出成形することにより、V-2~V-0の難燃性、およびある程度の耐熱性が得られることが開示されている。
 しかしながら、JP2005-023260Aにおいては、V-0の難燃性を満たすうちでの、接炎後の残炎時間については考慮されていない。電気製品等の筺体として利用する場合には、残炎時間が長いと、引火の恐れがあるなど、安全上問題がある。
 また、JP2005-023260Aに記載された難燃組成例で得られている耐熱性は、荷重たわみ温度が小荷重(0.45MPa)である場合でも110℃未満という低いレベルのものである。これでは、電気機器筺体などへの使用に供するためには不充分である。JP2005-023260Aでは、加えて、アイゾット衝撃値も25J/m未満の値しか得られていない。
 さらに、JP2005-023260Aでは、有機充填剤として古紙粉末を20%以上添加することで耐熱性を向上させている。しかし、そのようなものでは、混錬や成形の際の溶融時に熱により変色することが免れず、色調の調整が難しい。
 JP2005-139441Aには、表面処理を施した水酸化物をポリ乳酸樹脂に添加することで、その難燃性、およびある程度の耐熱性が得られることが開示されている。しかしながら、JP2005-139441Aにおいて得られた難燃性はV-2であり、前記のような用途への使用にはまだ不充分なレベルである。
 本発明は、前記の問題点を解決しようとするものであり、耐熱性、耐衝撃性に優れた難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリ乳酸樹脂と有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤とを含有する樹脂組成物によって前記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
 本発明の要旨は、下記の通りである。
 (1)ポリ乳酸樹脂(A)を成分に含む樹脂組成物であって、難燃剤(B)を10~33質量%含有し、難燃剤(B)が有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)を含むものであることを特徴とする難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
 (2)ドリップ防止剤(C)を0.1~2質量%含有することを特徴とする(1)の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
 (3)ガラス繊維(D)を5~50質量%含有することを特徴とする(1)または(2)の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
 (4)難燃剤(B)が、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)とポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)とを含み、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)とポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)との質量比(B1/B2)が、1/1~1/20であることを特徴とする(1)から(3)までのいずれかの難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
 (5)結晶核剤(X)を含有し、その含有量が、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、0.03~5質量部であることを特徴とする(1)から(4)までのいずれかの難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
 (6)ポリ乳酸樹脂(A)100質量部と(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)0.01~10質量部と、過酸化物(Z)0.1~10質量部とがともに溶融混練されたものであることを特徴とする(1)から(5)までのいずれかの難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
 (7)加水分解抑制剤(E)を0.05~8質量%含有することを特徴とする(1)から(6)までのいずれかの難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
 (8)ゴム系耐衝撃改良剤(F)を0.5~30質量%含有することを特徴とする(1)から(7)までのいずれかの難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
 (9)上記(1)から(8)までのいずれかの難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物を成形したものであることを特徴とする成形体。
 本発明によれば、難燃性、耐熱性、および耐衝撃性に優れた樹脂組成物を提供することができる。この樹脂組成物を電気製品の筐体などに用いることで、低環境負荷材料であるポリ乳酸樹脂の使用範囲を大きく広げることができる。よって、この樹脂組成物は産業上の利用価値がきわめて高い。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 本発明の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)と難燃剤(B)とを含有する。
 ポリ乳酸樹脂(A)としては、耐熱性、成形性の面から、ポリ(L-乳酸)、ポリ(D-乳酸)、およびこれらの混合物または共重合体を用いることができる。なかでも、生分解性および成形加工性の観点から、ポリ(L-乳酸)を主体としたものであることが好ましい。
 ポリ(L-乳酸)を主体とするポリ乳酸樹脂(A)の融点は、その光学純度によって異なる。本発明においては、成形体の機械的特性や耐熱性を考慮すると、融点が160℃以上であることが好ましい。ポリ(L-乳酸)を主体とするポリ乳酸樹脂(A)において、その融点を160℃以上とするためには、D-乳酸成分の割合を約3モル%未満とすればよい。樹脂組成物の成形性および耐熱性の点から、ポリ(L-乳酸)を主体とするポリ乳酸樹脂(A)においては、D-乳酸成分の割合が0.6モル%以下であることが、特に好ましい。
 市販のポリ乳酸樹脂としては、たとえば、トヨタ社製のポリ乳酸樹脂『S-09』、『S-12』、『S-17』などが挙げられる。
 ポリ乳酸樹脂(A)の、190℃、荷重21.2Nにおけるメルトフローレート(例えば、JIS規格K-7210(試験条件4)による値)は、通常は0.1~50g/10分、好ましくは0.2~20g/10分、最適には0.5~10g/10分である。メルトフローレートが50g/10分を超える場合は、溶融粘度が低すぎて成形物の機械的特性や耐熱性が劣る場合がある。また、メルトフローレートが0.1g/10分未満の場合は、成形加工時の負荷が高くなって、操業性が低下する場合がある。
 ポリ乳酸樹脂(A)は、公知の溶融重合法で、あるいは、さらに固相重合法を併用して、製造される。そのメルトフローレートを所定の範囲に調節する方法として、メルトフローレートが大きすぎる場合は、少量の鎖長延長剤、例えば、ジイソシアネート化合物、ビスオキサゾリン化合物、エポキシ化合物、酸無水物等を用いて樹脂の分子量を増大させる方法が挙げられる。逆に、メルトフローレートが小さすぎる場合は、メルトフローレートの大きなポリエステル樹脂や低分子量化合物と混合する方法が挙げられる。
 本発明の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)と後述する難燃剤(B)とを含有し、さらに好ましくは、ドリップ防止剤(C)、ガラス繊維(D)などを含有する。
 本発明の樹脂組成物において、ポリ乳酸樹脂(A)の含有量は、50質量%以上であることが好ましい。ポリ乳酸樹脂(A)の含有量が50質量%未満であると、環境負荷を低減する効果が不充分となりやすい。ただし、樹脂組成物や成形体の用途によっては、極めて高い難燃性、剛性、あるいは、耐衝撃性を要求される場合もある。その場合は、これらに応じて難燃剤、ガラス繊維、あるいは、耐衝撃改良剤の配合比率が左右される為、結果としてポリ乳酸の比率が小さくなってしまうことも起こり得る。
 本発明において、難燃剤(B)は、樹脂組成物の燃焼性を抑制し、一定の難燃性を付与することを目的として配合されるものである。本発明においては、難燃剤(B)として有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)を配合することにより、燃焼性の高いポリ乳酸樹脂が多く配合されている場合でも、効果的に燃焼継続を抑制することが可能である。
 有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)としては、公知のあらゆるものを用いることができる。リンに結合する置換基としてはアルキル基が好ましく、金属としては、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムなどが好ましい。市販のものとしては、たとえば、クラリアント社製の『エクソリットОP』シリーズなどが挙げられる。
 本発明の樹脂組成物において、難燃剤(B)の含有量は、10~33質量%であることが必要であり、15~33質量%であることがより好ましく、18~31質量%であることがさらに好ましい。難燃剤(B)が10質量%未満であると、必要な難燃性が得られず、33質量%を超えて配合すると、混練時の操業性に劣る他、耐衝撃性、耐久性に劣る。
 本発明においては、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)の難燃効果を促進することを目的として、ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)を配合することが好ましい。ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)を、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)と併せて難燃剤(B)として用いることにより、有機ホスフィン酸金属族塩系難燃剤(B1)の燃焼抑制効果を著しく向上させて、燃焼継続時間をきわめて短時間に減縮させることが可能である。
 ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)としては公知のあらゆるものを用いることができる。市販のものとしては、たとえば、クラリアント社製の『エクソリットAP』シリーズなどが挙げられる。
 有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)とポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)との質量比(B1/B2)は、燃焼抑制効果を効率的に得るために、1/1~1/20であることが好ましく、1/1~1/18であることがより好ましく、1/1~1/15であることがさらに好ましい。
 本発明の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物には、燃焼時の燃焼粒の滴下を防止し、燃焼テストの際の綿着火による難燃性評価のバラツキを低減する観点から、ドリップ防止剤(C)および/またはガラス繊維(D)を配合することが好ましい。
 ドリップ防止剤(C)としては、フッ素樹脂系ドリップ防止剤を含め、種々のものを用いることができる。フッ素樹脂系ドリップ防止剤のうち市販のものとしては、ダイキン社製の『ポリフロンFA500C』、三菱レイヨン社製の『メタブレンA3700』や『メタブレンA3800』などが挙げられる。
 ドリップ防止剤(C)の含有量は、0.1~2質量%であることが好ましい。含有量が0.1質量%未満では必要な燃焼粒滴下抑制効果を得ることができない。反対に含有量が2質量%を超えるとその効果が飽和する。
 本発明においては、ガラス繊維(D)の配合により、樹脂組成物の堅牢性を増加させ、また樹脂組成物の荷重たわみ温度を上昇させることもできる。ガラス繊維(D)としては、あらゆる形状のものを用いることができる。
 ガラス繊維(D)の含有量は、5~50質量%であることが好ましい。含有量が5質量%未満では、所期の燃焼粒滴下抑制効果や荷重たわみ抑制効果を得ることが困難である。反対に50質量%を超えて配合すると、混練操業性に悪影響を与えることがある。
 本発明の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物は、結晶化促進処方が施されていることが好ましい。これにより、樹脂組成物の結晶化が促進されて、耐熱性を改善することができる。結晶化促進処方としては、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、結晶核剤(X)を0.03~5質量部含有させる処方や、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)0.01~10質量部と、過酸化物(Z)0.1~10質量部とをともに溶融混練してポリ乳酸樹脂を架橋させる処方などが挙げられる。本明細書において、ポリ乳酸樹脂(A)と、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)と、過酸化物(Z)とをともに溶融混練して得られるポリ乳酸樹脂を架橋ポリ乳酸樹脂(A′)と称する。
 結晶核剤(X)は、樹脂組成物の結晶化を促進してその耐熱性を改善することを目的として配合されるものである。
 結晶核剤(X)としては、その結晶化促進効果の点から、有機アミド化合物、有機ヒドラジド化合物、カルボン酸エステル系化合物、有機スルホン酸塩、フタロシアニン系化合物、メラミン系化合物、有機ホスホン酸塩などを挙げることができる。これらから選ばれる1種以上を用いることが好ましい。
 有機アミド化合物としては、下記の一般式(i)、(ii)で表される化合物が好ましい。
   R-(CONH-R     (i)
[式中、Rは、炭素数2~30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、飽和あるいは不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。Rは、炭素数1~18のアルキル基、炭素数2~18のアルケニル基、炭素数3~12のシクロアルキル基あるいはシクロアルケニル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、あるいは、下記の式(a)~(d)のいずれかで表される基を表す。Rにおいては、1つ以上の水素原子がヒドロキシル基で置換されてもよい。aは2~6の整数を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
   R-(NHCO-R10     (ii)
[式中、Rは、炭素数2~30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。R10は前記のRと同義である。fは2~6の整数を表す。]
 有機ヒドラジド化合物としては、下記の一般式(iii)で表される化合物が好ましい。
   R11-(CONHNHCO-R12   (iii)
[式中、R11は炭素数2~30の飽和あるいは不飽和の脂肪鎖、不飽和の脂肪環、あるいは、芳香環を表す。R12は前記のRと同義である。hは2~6の整数を表す。]
 一般式(i)~(iii)で表される具体的な化合物としては、例えば、ヘキサメチレンビス-9、10-ジヒドロキシステアリン酸ビスアミド、p-キシリレンビス-9、10ジヒドロキシステアリン酸アミド、デカンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、ヘキサンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジド、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、2,6-ナフタレンジカルボン酸ジアニリド、N,N′,N″-トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、トリメシン酸トリス(t-ブチルアミド)、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸ジアニリド、2,6-ナフタレンジカルボン酸ジシクロヘキシルアミド、N,N′-ジベンゾイル-1,4-ジアミノシクロヘキサン、N,N′-ジシクロヘキサンカルボニル-1,5-ジアミノナフタレン、エチレンビスステアリン酸アミド、N,N′-エチレンビス(12-ヒドロキシステアリン酸)アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジドなどがあげられる。
 このうち、樹脂中への分散性および耐熱性の面から、N,N′,N″-トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、N,N′-エチレンビス(12-ヒドロキシステアリン酸)アミド、オクタンジカルボン酸ジベンゾイルヒドラジドが好ましく、さらに、N,N′,N″-トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド、N,N′-エチレンビス(12-ヒドロキシステアリン酸)アミドが特に好ましい。
 結晶核剤(X)であるカルボン酸エステル系化合物としては、種々のものを用いることができる。なかでも、例えば、脂肪族ビスヒドロキシカルボン酸エステル等が好ましい。
 結晶核剤(X)である有機スルホン酸塩としては、スルホイソフタル酸塩など、種々のものを用いることができる。中でも、5-スルホイソフタル酸ジメチル金属塩が、結晶化促進効果の点から好ましい。さらに、バリウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、ナトリウム塩などが好ましい。
 フタロシアニン系化合物としては、種々のものを用いることができる。遷移金属錯体を用いることが好ましく、中でも、銅フタロシアニンが結晶化促進効果の点から好ましい。
 メラミン系化合物としては、種々のものを用いることができる。なかでも、結晶化促進効果の点から、メラミンシアヌレートが好ましい。
 有機ホスホン酸塩としては、フェニルホスホン酸塩が、結晶化促進効果の点から好ましい。そのうち、特にフェニルホスホン酸亜鉛が好ましい。
 結晶核剤(X)としては、これらのものを単独で、あるいは2種以上を併用して、配合することができる。なお、これら有機系の結晶核剤に対して、無機系の各種結晶核剤を併用しても構わない。
 結晶核剤(X)の含有量は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、0.03~5質量部であることが好ましい。含有量が0.03質量部未満では、目的とする耐熱性が得られず、反対に5質量部を超えて添加すると、混練時の操業性が低下する。
 結晶核剤(X)の具体的な市販品としては、例えば、伊藤製油社製のN,N′-エチレンビス-12-ヒドロキシステアリン酸アミドや、新日本理化社製の『TF-1』(N,N′,N″-トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド)などを挙げることができる。ポリ乳酸樹脂ベースのマスターバッチの市販品として、トヨタ社製の核剤マスターバッチ『KX238B』(有機スルホン酸塩系核剤を10%含有)を挙げることができる。
 ポリ乳酸樹脂(A)と、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)と、過酸化物(Z)とをともに溶融混練して、架橋ポリ乳酸樹脂(A′)を得ることについて説明する。この場合に用いられる(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)は、樹脂組成物の結晶化を促進してその耐熱性を改善することを目的として配合されるものである。(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)としては、ポリ乳酸樹脂(A)との反応性が高く、モノマーが残りにくく、かつ、毒性が少なく、樹脂の着色も少ないことから、分子内に2個以上の(メタ)アクリル基を有するか、または、1個以上の(メタ)アクリル基と1個以上のグリシジル基もしくはビニル基を有する化合物が好ましい。このような化合物の具体例としては、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリセロールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリロキシポリエチレングリコールモノアクリレート、アリロキシ(ポリ)エチレングリコールモノメタクリレート、(ポリ)エチレングリコールジメタクリレート、(ポリ)エチレングリコールジアクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジメタクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジアクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジメタクリレート、また、これらのアルキレングリコール部が様々な長さのアルキレンの共重合体、ブタンジオールメタクリレート、ブタンジオールアクリレート等が挙げられる。
 (メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)の添加量は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、0.01~10質量部であることが好ましい。添加量が0.01質量部未満では、目的とする耐熱性が得られず、反対に10質量部を超えて添加すると、混練時の操業性が低下することがある。
 過酸化物(Z)は、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)とポリ乳酸樹脂(A)との反応を促進することで、耐熱性を改善することを目的として配合される。過酸化物(Z)の例としては、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ビス(ブチルパーオキシ)トリメチルシクロヘキサン、ビス(ブチルパーオキシ)シクロドデカン、ブチルビス(ブチルパーオキシ)バレレート、ジクミルパーオキサイド、ブチルパーオキシベンゾエート、ジブチルパーオキサイド、ビス(ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジメチルジ(ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジメチルジ(ブチルパーオキシ)ヘキシン、ブチルパーオキシクメンなどが挙げられる。
 過酸化物(Z)の添加量は、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、0.1~10質量部であることが好ましい。添加量が0.1質量部未満では、目的とする耐熱性が得られず、反対に10質量部を超えて添加すると、混練時の操業性が低下することがある。
 本発明の耐熱性ポリ乳酸系樹脂組成物は、加水分解抑制剤(E)を含有することが好ましい。加水分解抑制剤(E)を含有すると、樹脂組成物の耐久性を向上させて、その難燃性および耐熱性を長期間にわたって安定に維持することができる。加水分解抑制剤(E)としては、カルボジイミド化合物をはじめ、種々のものを用いることができる。
 カルボジイミド化合物としては、種々のものを用いることができる。詳細には、分子中に1個以上のカルボジイミド基を持つものであれば特に限定されず、例えば、脂肪族モノカルボジイミド、脂肪族ポリカルボジイミド、脂環族モノカルボジイミド、脂環族ポリカルボジイミド、芳香族モノカルボジイミド、あるいは、芳香族ポリカルボジイミドなど、この範囲の全てのものを用いることができる。分子内に各種複素環あるいは各種官能基を持つものであっても構わない。
 カルボジイミド化合物を製造する方法としては、特に限定されず、イソシアネート化合物を原料に製造する方法など、多くの方法が挙げられる。
 カルボジイミド化合物としては、イソシアネート基を分子内に有するカルボジイミド化合物、およびイソシアネート基を分子内に有していないカルボジイミド化合物のどちらも、区別無く用いることができる。
 カルボジイミド化合物のカルボジイミド骨格としては、N,N′-ジ-o-トリイルカルボジイミド、N,N′-ジオクチルデシルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,6-ジメチルフェニルカルボジイミド、N-トリイル-N′-シクロヘキシルカルボジイミド、N-トリイル-N′-フェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-ニトロフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-ヒドロキシフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-シクロヘキシルカルボジイミド、N,N′-ジ-p-トリイルカルボジイミド、p-フェニレン-ビス-ジ-o-トリイルカルボジイミド、4,4′-ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、テトラメチルキシリレンカルボジイミド、N,N-ジメチルフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,6-ジイソプロピルフェニルカルボジイミドなど、多くのカルボジイミド骨格が挙げられる。
 カルボジイミド化合物の詳しい例として、多くのものが挙げられる。たとえば、前記分類の脂環族モノカルボジイミドとしては、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどが挙げられ、前記分類の脂環族ポリカルボジイミドとしては、4,4′-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートに由来するポリカルボジイミドなどが挙げられ、前記分類の芳香族モノカルボジイミドとしては、N,N′-ジフェニルカルボジイミド、N,N′-ジ-2,6-ジイソプロピルフェニルカルボジイミドなどが挙げられ、前記分類の芳香族ポリカルボジイミドとしては、フェニレン-p-ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミド、1,3,5-トリイソプロピル-フェニレン-2,4-ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミドなどが挙げられる。
 ポリカルボジイミドは、その分子の両端あるいは分子中の任意の部位が、イソシアネート基等の官能基を有する、あるいは分子鎖が分岐しているなど、他の部位と異なる分子構造となっていても構わない。
 加水分解抑制剤(E)の含有量は、0.05~8質量%であることが好ましく、0.1~5質量%であることがより好ましい。含有量が0.05質量%未満では、目的とする耐久性が得られない場合があり、反対に8質量%を超えて添加すると、色調が大きく損なわれる場合がある。
 本発明の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物は、ゴム系耐衝撃改良剤(F)を含有することが好ましい。ゴム系耐衝撃改良剤(F)を含有すると、樹脂組成物の耐衝撃性をさらに改善することができる。ゴム系耐衝撃改良剤(F)としては、樹脂改良剤として市販されているものをはじめ、種々のものを用いることができる。詳細には、たとえば三菱レイヨン社製の『メタブレン』シリーズなどを挙げることができる。
 ゴム系耐衝撃改良剤(F)の含有量は、0.5~30質量%であることが好ましく、1~25質量%であることがより好ましい。含有量が0.5質量%未満では、目的とする耐衝撃性が得られない場合があり、反対に30質量%を超えて添加すると、難燃性が低下する場合がある。
 本発明において、ポリ乳酸樹脂(A)と難燃剤(B)とを混合する手段や、これらとドリップ防止剤(C)、ガラス繊維(D)、加水分解抑制剤(E)、ゴム系耐衝撃改良剤(F)、結晶核剤(X)、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)、過酸化物(Z)とを混合する手段は、特に限定されない。たとえば、一軸あるいは二軸の押出機を用いて溶融混練する方法を挙げることができる。混練状態をよくする意味で、二軸の押出機を使用することが好ましい。混練温度は、(ポリ乳酸樹脂(A)の融点+5℃)~(ポリ乳酸樹脂(A)の融点+100℃)の範囲が、また、混練時間は20秒~30分が、それぞれ好ましい。この範囲より低温や短時間であると、混練や反応が不充分となる場合があり、逆に、高温や長時間であると樹脂の分解や着色が起きる場合がある。
 なお、本発明においては、ポリ乳酸樹脂(A)と、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)と、過酸化物(Z)との溶融混練を上記の条件で行なって予め架橋ポリ乳酸樹脂(A′)を得たのち、これに、難燃剤(B)等を添加して、さらに溶融混練を行って樹脂組成物を製造してもよい。
 本発明の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物には、その特性を大きく損なわない限りにおいて、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、無機充填材等を添加することができる。熱安定剤や酸化防止剤としては、たとえばヒンダードフェノール類、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物が挙げられる。本発明の樹脂組成物にこれらを混合する方法は、特に限定されない。
 本発明の樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション成形、および、シート加工後の真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の成形方法により、各種成形体とすることができる。とりわけ、射出成形法を採ることが好ましい。射出成形法としては、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形法、射出プレス成形法等も採用できる。本発明の樹脂組成物に適した射出成形条件の一例を挙げれば、シリンダ温度を樹脂組成物の融点または流動開始温度以上、好ましくは170~250℃、最適には170~230℃の範囲とし、また、金型温度は樹脂組成物の(融点-20℃)以下とするのが適当である。成形温度が低すぎると、成形品にショートが発生するなど操業性が不安定になったり、過負荷に陥りやすくなる。逆に、成形温度が高すぎると、樹脂組成物が分解して、得られる成形体の強度が低下したり、着色したりする等の問題が発生しやすい。
 本発明の樹脂組成物は、成形の際に結晶化を促進させることにより、その耐熱性をさらに高めることができる。このための方法としては、例えば、射出成形時に金型内で結晶化を促進させる方法があり、その場合には、(樹脂組成物のガラス転移温度+20℃)以上、かつ(樹脂組成物の融点-20℃)以下に保たれた金型内で、一定時間、成形品を保持した後、金型より取り出す方法が好適である。このような方法をとらずに金型より取り出された成形品であっても、あらためて、ガラス転移温度以上、かつ(融点-20℃)以下で熱処理することにより、結晶化を促進することができる。
 本発明の樹脂組成物を用いた成形体の具体例としては、パソコン筐体部品および筐体、携帯電話筐体部品および筐体、その他のOA機器筐体部品等の電化製品用樹脂部品や;バンパー、インストルメントパネル、コンソールボックス、ガーニッシュ、ドアトリム、天井、フロア、エンジン周りのパネル等の自動車用樹脂部品等が挙げられる。また、フィルム、シート、中空成形品などとすることもできる。
 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
 下記の実施例および比較例の樹脂組成物の評価に用いた方法は、次のとおりである。
 (1)難燃性:
 UL94に準拠して測定した。試験片は1.5mm厚のものを用いた。難燃性は、V-0、または、V-1であることが求められる。なお、V-0またはV-1の難燃性が得られたものについては、燃焼テストの際の各試験片における残炎時間(接炎1回目+接炎2回目)の平均も算出した。残炎時間の平均は20秒以下であることが好ましく、8秒以下であることがより好ましく、2秒以下であることが特に好ましい。
 (2)耐衝撃性:
 ASTM D256に準拠して測定したアイゾット衝撃強度を用いて評価した。アイゾット衝撃強度は45J/mを上回ることが好ましく、70J/mを上回ることがより好ましい。
 (3)耐熱性:
 ISO 75に準拠し、荷重1.8MPa(=大荷重)で熱変形温度を測定した。大荷重での熱変形温度は100℃を上回ることが好ましく、120℃を上回ることがより好ましい。
 (4)耐湿熱性:
 試験片を60℃、95%RHの高温高湿環境下に20日間曝した後、ISO178に準拠して曲げ強度を測定し、高温高湿環境下に曝す前の曲げ強度を基準にして、曲げ強度の保持率を算出した。保持率が60%を超えるものを○、50%を超え60%以下のものを△、50%以下のものを×と評価した。
 (5)操業性:
 混練押出の際における樹脂の供給・吐出状態について、下記のとおり評価した。
  ○:樹脂の供給・吐出状態が安定し、ほとんど途切れなかった。
  △:時々供給や吐出に乱れが生じた。
  ×:供給部の詰まりや吐出樹脂の乱れが頻発した。
 (6)色調
 JIS K7105に準拠した方法で試験片の表面を測定した。そして、黄色度(Y1)が10以下のものを○、10を超え15以下のものを△、15を超えるものを×と評価した。
 下記の実施例、比較例に用いた各種原料は次の通りである。
 (1)ポリ乳酸樹脂(A):
 ・カーギルダウ社製『3001D』(D-乳酸含量1.4モル%、メルトフローレート(190℃、21.2N)10g/10分)
 ・トヨタ社製『S-12』(D-乳酸含量0.1モル%、メルトフローレート(190℃、21.2N)8g/10分)
 (2)難燃剤(B)
 ・有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1):
 クラリアント社製『OP930』、『OP1230』、『OP1312』
 ・ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2):
 クラリアント社製『AP422』、『AP760』
 ・芳香族系縮合リン酸エステル系難燃剤:
 大八化学社製『PX200』。
 (3)ドリップ防止剤(C):
 ・ダイキン社製 PTFE系ドリップ防止剤『ポリフロンFA500C』
 ・三菱レイヨン社製 PMMA変性PTFE系ドリップ防止剤『A3700』
 (4)ガラス繊維(D):
 ・オーエンスコーニング社製『FT592』(アルミナ硼珪酸ガラス製チョップドストランド(表面処理剤2質量%未満))
 (5)加水分解抑制剤(E):
 ・日清紡社製 イソシアネート変性カルボジイミド『LA-1』(イソシアネート基含有率1~3%)
 ・松本油脂社製 カルボジイミド『EN160』
 ・ラインケミー社製 カルボジイミド『スタバックゾールP』(以下、「STX-P」と称す。)
 (6)ゴム系耐衝撃改良剤(F):
 ・三菱レイヨン社製 シリコーン・アクリル複合ゴム『メタブレンS2001』
 (7)結晶核剤(X):
 ・トヨタ社製 核剤マスターバッチ『KX238B』(結晶核剤/ポリ乳酸=10/90(質量比))
 ・新日本理化社製 トリシクロヘキシルトリメシン酸アミド『TF-1』
 (8)(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y):
 ・日本油脂社製 エチレングリコールジメタクリレート『ブレンマーPDE-50』
 (9)過酸化物(Z):
 ・日本油脂社製 ジ-t-ブチルパーオキサイド『パーブチルD』
 実施例1
 二軸押出機(東芝機械社製TEM37BS)を用い、ポリ乳酸(A)である「3001D」100質量部を押出機の根元供給口から供給し、バレル温度180℃、スクリュー回転数150rpm、吐出15kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。さらに、(メタ)アクリル酸エステル化合物(日本油脂製エチレングリコールジメタクリレート「ブレンマーPDE-50」)0.10質量部、および、過酸化物(日本油脂製ジ-t-ブチルパーオキサイド「パーブチルD」)0.2質量部をシリンダ内に供給した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして、実施例1で用いる架橋ポリ乳酸樹脂(A′)のペレットを得た。
 二軸押出機(東芝機械社製 TEM37BS)を用い、架橋ポリ乳酸樹脂(A′)56質量部、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(OP1312)2質量部、ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(AP422)28質量部、ドリップ防止剤(A3700)0.8質量部をドライブレンドして押出機の根元供給口から供給した。そして、バレル温度180℃、スクリュー回転数150rpm、吐出量20kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。さらに、ガラス繊維(D)13質量部を、押出ノズル近傍においてシリンダ内に供給した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして、樹脂組成物のペレットを得た。
 得られたペレットを70℃で24時間にわたって真空乾燥したのち、東芝機械社製のIS-80G型射出成形機を用いて、金型表面温度を105℃に調整しながら、一般物性測定用試験片(ASTM型)を複数成形した。この試験片を、各種測定に供した。
 実施例2~5、比較例1~4
 ポリ乳酸樹脂(A)、実施例1で用いたのと同じ架橋ポリ乳酸樹脂(A′)、難燃剤(B)、ドリップ防止剤(C)、ガラス繊維(D)の量、種類を、表1に示すように変えた。それ以外は実施例1と同様にして樹脂組成物ペレットと試験片とを得た。
 実施例6
 二軸押出機(東芝機械社製 TEM37BS)を用い、ポリ乳酸樹脂(A)である「3001D」56質量部、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)である「OP1312」30質量部、ドリップ防止剤(C)である「A3700」0.8質量部をドライブレンドして押出機の根元供給口から供給し、バレル温度180℃、スクリュー回転数150rpm、吐出量15kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。さらに、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)である「ブレンマーPDE-50」0.10質量部と、過酸化物(Z)である「パーブチルD」0.2質量部とを、押出機のシリンダ内に供給した。さらに、ガラス繊維(D)である「FT592」13質量部を、押出ノズル近傍においてシリンダ内に供給した。そして、押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして、樹脂組成物のペレットと試験片とを得た。
 実施例7
 実施例6と比べて、表1に示される通りに組成を変更した。それ以外は実施例6と同様にして、樹脂組成物ペレットと試験片とを得た。
 実施例1~7、比較例1~4の評価結果をまとめて表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から明らかなように、実施例1~7においては、難燃性、耐衝撃性、および耐熱性に優れた樹脂組成物が得られた。
 実施例1においては、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)に加えて、ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)を用い、さらに両者の比率が適当であったため、難燃性において特に優れた結果が得られた。
 実施例1~4では架橋ポリ乳酸樹脂(A′)を使用し、また実施例6、7においてはポリ乳酸樹脂(A)と難燃剤(B)との溶融混合の際に、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)と過酸化物(Z)とを添加した。つまり、いずれもポリ乳酸樹脂に結晶化促進処方を施した。このため、この処方を施さなかった実施例5と比較して、特に耐熱性に優れた樹脂組成物が得られた。なお、実施例7においては、過酸化物(Z)の配合量が過大であったため、操業性の低下が見られた。
 一方、比較例1~4は、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)を用いていなかったため、難燃性に劣る結果となった。
 このうち、比較例1~比較例3は、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)を用いなかった。それに代えて、ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)を用いてその配合量を多くしたが、難燃効果が小さく、充分な難燃性と操業性の両立が困難という不都合があった。特に比較例2は、33質量%を超えて配合したという理由で、なんとかV-1の難燃性は得られたものの、多量の難燃剤が押し出し時のストランドを脆くしてしまって、操業性に劣る結果となった。
 比較例4は、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)に代えて芳香族系縮合リン酸エステル系難燃剤を用いたところ、耐熱性が低く、また混練時の操業性も著しく劣る状況であった。
 実施例8
 二軸押出機(東芝機械社製 TEM37BS)を用い、実施例1で用いたのと同じ架橋ポリ乳酸樹脂(A′)54質量部、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)(OP1312)30質量部、ドリップ防止剤(C)(A3700)0.8質量部、加水分解抑制剤(E)(LA-1)1.3質量部、同(EN160)1.3質量部をドライブレンドして押出機の根元供給口から供給した。そして、バレル温度180℃、スクリュー回転数150rpm、吐出量20kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出しを実施した。さらに、ガラス繊維(D)13質量部を、押出ノズル近傍においてシリンダ内に供給した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして、樹脂組成物のペレットを得た。
 得られたペレットを70℃で24時間にわたって真空乾燥したのち、東芝機械社製のIS-80G型射出成形機を用いて、金型表面温度を105℃に調整しながら、一般物性測定用試験片(ASTM型)を複数成形した。
 実施例9~22、比較例5~6
 実施例8に比べて、ポリ乳酸樹脂(A)、架橋ポリ乳酸(A′)、難燃剤(B)、ドリップ防止剤(C)、ガラス繊維(D)、加水分解抑制剤(E)、ゴム系耐衝撃改良剤(F)、結晶核剤(X)の量、種類を変えた。それ以外は実施例8と同様にして、樹脂組成物ペレットと、試験片とを得た。
 実施例8~22、比較例5~6の評価結果をまとめて表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2から明らかなように、実施例8~22においては、難燃性、耐衝撃性、耐熱性、および耐湿熱性に優れた樹脂組成物が得られた。
 実施例10、18~21においては、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)に加えて、ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)を用い、さらに両者の比率が適当であったため、難燃性において特に優れた結果が得られた。
 実施例8、22では、架橋ポリ乳酸樹脂(A′)を使用し、また実施例9~14、16~22では樹脂組成物に結晶核剤(X)を含有させて、いずれもポリ乳酸樹脂に結晶化促進処方を施した。このため、これらを用いなかった実施例15と比較して、特に耐熱性に優れた樹脂組成物が得られた。
 実施例8~12、15~22においては、加水分解抑制剤(E)の配合量が適当であったため、そうでなかった実施例13、14と比較して、色調あるいは耐湿熱性において特に優れた結果が得られた。
 実施例12、16~21においては、ゴム系耐衝撃改良剤(F)を配合したため、耐衝撃性において特に優れた結果が得られた。
 比較例5、6は、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)を用いなかった。それに代えて、ポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)を用いてその配合量を多くしたが、難燃効果が小さく、充分な難燃性と操業性の両立が困難という不都合があった。特に比較例5は、35質量%を超えて配合したという理由で、なんとかV-1の難燃性は得られたものの、多量の難燃剤が押し出し時のストランドを脆くしてしまって、操業性に劣る結果となった。

Claims (9)

  1.  ポリ乳酸樹脂(A)を成分に含む樹脂組成物であって、難燃剤(B)を10~33質量%含有し、難燃剤(B)が有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)を含むものであることを特徴とする難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
  2.  ドリップ防止剤(C)を0.1~2質量%含有することを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
  3.  ガラス繊維(D)を5~50質量%含有することを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
  4.  難燃剤(B)が、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)とポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)とを含み、有機ホスフィン酸金属塩系難燃剤(B1)とポリリン酸アンモニウム系難燃剤(B2)との質量比(B1/B2)が、1/1~1/20であることを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
  5.  結晶核剤(X)を含有し、その含有量が、ポリ乳酸樹脂(A)100質量部に対して、0.03~5質量部であることを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
  6.  ポリ乳酸樹脂(A)100質量部と、(メタ)アクリル酸エステル化合物(Y)0.01~10質量部と、過酸化物(Z)0.1~10質量部とがともに溶融混練されたものであることを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
  7.  加水分解抑制剤(E)を0.05~8質量%含有することを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
  8.  ゴム系耐衝撃改良剤(F)を0.5~30質量%含有することを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物。
  9.  請求項1から8までのいずれか1項に記載の難燃性ポリ乳酸系樹脂組成物を成形したものであることを特徴とする成形体。
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