(57)【要約】【課題】機械的強度を維持しつつ、難燃性を向上させた樹脂組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を含有することを特徴とする樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を含有することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ａ）生分解性樹脂が、少なくとも、ポリ乳酸、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシ吉草酸との共重合体、ポリブチレンサクシネートから選択される１種であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記（Ｃ）加水分解抑制剤が、カルボジイミド化合物、及びイソシアネート系化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ｄ）酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤、から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を含有することを特徴とする樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物及び樹脂成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生分解性樹脂を含有する樹脂組成物、及び該樹脂組成物を用いた成形品としては、分解性樹脂からなるバインダー繊維と、天然繊維とを混合してなる繊維複合材において、天然繊維表面上に加水分解防止剤、望ましくはカルボジイミドを被覆し、耐加水分解性を効果的に高めた生分解性樹脂繊維と天然繊維の複合材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、生分解性を有する有機高分子化合物と、植物繊維と、生分解性を有する有機高分子化合物の加水分解抑制剤とを含有する複合組成物、及びこれを用いた成形品が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
更に、優れた機械的強度と耐熱性とを有し、成形性と成形品の色相とが優れたポリ乳酸樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３２１５３号公報
【特許文献２】特開２００６−６３１８７号公報
【特許文献３】特開２００８−１５０５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、機械的強度を維持しつつ、難燃性を向上させた樹脂組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決された。
即ち、請求項１に係る発明は、
（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を含有することを特徴とする樹脂組成物である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
前記（Ａ）生分解性樹脂が、少なくとも、ポリ乳酸、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシ吉草酸との共重合体、ポリブチレンサクシネートから選択される１種であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
前記（Ｃ）加水分解抑制剤が、カルボジイミド化合物、及びイソシアネート系化合物から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
前記（Ｄ）酸化防止剤が、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤、から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の樹脂組成物である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、
（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を含有することを特徴とする樹脂成形品である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、２、３、及び４に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、機械的強度を維持しつつ、難燃性を向上させた樹脂組成物が提供される。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、機械的強度を維持しつつ、難燃性を向上させた樹脂成形品が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜樹脂組成物＞
本実施形態に係る樹脂組成物は、（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を含有することを特徴とする。
樹脂材料の難燃化のためには、従来、ハロゲン系、リン系、無機金属系の難燃材などを混合する必要があったが、この場合機械物性が低下する。特に生分解性樹脂は、分解温度が低く、難燃化の要求が高かった。前記特許文献１乃至３の提案は、機械物性の向上を目的としたものであるが、難燃性については改善の余地がある（特に事務機器部品などに使用する場合には）。
【００１３】
本実施形態に係る樹脂組成物は、（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を含有することにより、生分解性、及び機械的強度を維持しつつ、難燃性を向上させた樹脂組成物が提供される。これは（Ｄ）酸化防止剤を含有させることで、本実施形態に係る樹脂組成物が燃焼しても、熱分解により発生したラジカルを捕捉することで分解速度が抑制され、（Ｃ）加水分解抑制剤を含有させることで、分解した樹脂が再結合し、分解による可燃ガスの発生を抑え、（Ｂ）天然繊維を含有させることで、高いチャー形成及び熱吸収を行うことで、機械的強度を維持しつつ、難燃性を向上させた。（Ｂ）天然繊維は、燃焼した場合、効率よくすす（チャー）を生成し、発生する可燃性ガスの拡散を防ぎ、さらに断熱するという機能があり、難燃性の向上に寄与する。
【００１４】
以下、本実施形態に係る樹脂組成物の構成等について説明する。
（Ａ）生分解性樹脂
（Ａ）生分解性樹脂は、生分解性を有している樹脂であればよく、ポリ乳酸、ポリヒドロキシブチレート、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリ（ブチレンサクシネート／アジペート）、ポリ（ブチレンサクシネート／カーボネート）、ポリエチレンサクシネート、ポリビニルアルコール、酢酸セルロース、デンプン変性樹脂、セルロース変性樹脂等が用いられ、少なくとも、ポリ乳酸、３−ヒドロキシ酪酸と３−ヒドロキシ吉草酸との共重合体、ポリブチレンサクシネートから選択される１種であることが好ましく、この中でも入手が容易で成形性に優れるポリ乳酸がより好ましい。
【００１５】
（Ａ）生分解性樹脂は、本実施形態に係る樹脂組成物のマトリックス樹脂であり、樹脂組成物における含有量は、６０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、６５質量％以上８５質量％以下であることがより好ましく、７０質量％以上８０質量％以下であることが更に好ましい。前記（Ａ）生分解性樹脂の含有量が６０質量％未満であると、混練や成形時の加工性が悪化するとともに、燃焼時のすすの発生が速くなり難燃性を低下させる場合があり、９０質量％を超えると、機械的物性が低下し、難燃性も悪化する場合がある。
【００１６】
（Ｂ）天然繊維は、天然由来（植物由来等）の繊維であれば限定されず、麻（亜麻、ラミー、マニラ麻、サイザル麻、ケナフ、ジュート）、竹、綿、パルプ等が挙げられ、この中でも、引張強度などの機械的物性が高い点で、ラミー、ケナフ、竹が好ましい。
【００１７】
前記（Ｂ）天然繊維の樹脂組成物における含有量は、１０質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以上３５質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以上３０質量％以下であることが更に好ましい。前記（Ｂ）天然繊維の含有量が１０質量％未満であると、荷重たわみ温度や曲げ特性等の機械的物性が低下し、難燃性も悪化する場合があり、４０質量％を超えると、混練や成形時の加工性が悪化するとともに、燃焼時のすすの発生が速すぎて難燃性を低下させる場合がある。
【００１８】
（Ｃ）加水分解抑制剤は、カルボキシル末端、または水酸基をもつ末端と反応する材料であれば限定されず、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物が好ましく挙げられる。カルボジイミド化合物としては、例えば２，２，６，６−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド等が挙げられる。
【００１９】
また、イソシアネート化合物としては、例えば芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートやこれらの混合物等が挙げられる。
【００２０】
前記（Ｃ）加水分解抑制剤の樹脂組成物における含有量は、０．５質量％以上５質量％以下であることが好ましく、１質量％以上４質量％以下であることがより好ましく、２質量％以上３質量％以下であることが更に好ましい。前記（Ｃ）加水分解抑制剤の含有量が０．５質量％未満であると、耐久性が悪化し、さらに燃焼時の難燃性を低下させる場合があり、５質量％を超えると、機械的物性と難燃性が低下する場合がある。
【００２１】
前記（Ｄ）酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤を単独、或いはヒンダードフェノール系酸化防止剤とリン系酸化防止剤もしくはイオウ系酸化防止剤が挙げられ、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、及びリン系酸化防止剤が好ましく、これらのうちの複数を混合して用いることがより好ましい。また、前記（Ｄ）酸化防止剤としては、高分子量タイプのものが好ましく、分子量が５００以上２０００以下のものが好ましい。
【００２２】
前記（Ｄ）酸化防止剤の樹脂組成物における含有量は、０．０１質量％以上５質量％以下であることが好ましく、０．０５質量％以上３質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以上１質量％以下であることが更に好ましい。前記（Ｄ）酸化防止剤の含有量が０．０１質量％未満であると、加工中の材料の劣化による機械的物性の低下、燃焼時の難燃性の低下を引き起こす場合があり、５質量％を超えると、燃焼時の難燃性の低下を引き起こす場合がある。
【００２３】
本実施形態に係る樹脂組成物には、通常配合される安定剤などを配合させてもよい。これらは特に限定されるものではないが、例えば、橋掛け剤、橋掛け促進剤、橋掛け促進助剤、活性剤、橋掛け抑制剤、老化防止剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、補強剤、強化剤、発砲剤、発泡助剤、安定剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、変性剤、着色剤、カップリング剤、防腐剤、防カビ剤、改質剤、接着剤、付香剤、重合触媒、重合開始剤、重合禁止剤、重合抑制剤、重合調整剤、結晶核剤、相溶化剤、分散剤、消泡剤などが挙げられる。
これらは、単独もしくは２つ以上で複合して使用してもよい。
【００２４】
本実施形態に係る樹脂組成物は、以上述べた（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤、及び必要に応じて安定剤などを混合し、これを混練機で混練することにより得られる。
上記混練機としては、特に制限されないが、３本ロールや２本ロールを用い、せん断応力と位置交換の繰り返しによって、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を分散させる方法、及びニーダー、バンバリーミキサー、インターミックス、１軸押出機、２軸押出機を用い、分散機壁面の衝突力やせん断力によって分散させる方法が、高い分散性を得る観点から好ましく用いられる。
【００２５】
＜樹脂成形品＞
本実施形態に係る樹脂成形品は、（Ａ）生分解性樹脂、（Ｂ）天然繊維、（Ｃ）加水分解抑制剤、及び（Ｄ）酸化防止剤を含有することを特徴とする。
本実施形態に係る樹脂成形品は、既述した本実施形態に係る樹脂組成物を成形機により成形することで得られる。
【００２６】
本実施形態に係る樹脂成形品を成形する成形機としては、プレス成形機、射出成形機、モールド成形機、ブロー成形機、押出成形機、及び紡糸成形機のうちから選択される１以上の成形機が用いられる。したがって、これらの１つにより成形を行ってもよいし、１つの成形機により成形を行った後、他の成形機により続けて成形を行ってもよい。本実施形態においては、射出成形機を用いることが、生分解性及び機械的強度を維持しつつ、難燃性を向上させたという効果が発揮される成形品が得られる点で好ましい。
【００２７】
射出成形機を用いて本実施形態に係る樹脂成形品を成形する場合の成形条件（シリンダー温度、金型温度等）は、マトリックス樹脂である（Ａ）生分解性樹脂の一般的な条件で構わない。
【００２８】
成形された本実施形態に係る樹脂成形品の形状は、シート状、棒状、糸状など特に限定されるものではなく、また、その大きさも制限されるものではない。
【００２９】
本実施形態に係る樹脂成形品は、例えばシート状成形物として包装材及び建材などに、また構造物状の成形物として複写機及びプリンターなどの筐体、内部部品等のＯＡ機器部品などに用いてもよい。
【実施例】
【００３０】
以下、本実施形態について実施例により具体的に説明する。但し、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。
＜実施例１乃至７、比較例１乃至７＞
表１に示す組成（単位は質量部）の化合物を２軸混練装置（東洋精機、ラボプラストミル）にて、表１に示すシリンダ温度で混練して、それをペレタイザー（東洋精機、ＰＥＴＥ−Ｃ型）によりカットすることにより、樹脂組成物ペレットを得た。
得られたペレットを射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ５０）にて、表１に示すシリンダ温度、金型温度で、ＩＳＯ多目的ダンベル試験片、ＵＬ試験片（厚み２ｍｍ）を成形した。得られた試験片を用いて以下の評価を実施した。その結果を表２に示す。
【００３１】
尚、表１に示す組成に記載の化合物の詳細は以下の通りである。
（Ａ）生分解性樹脂
・ＰＬＡ−Ａ
ポリ乳酸、テラマックＴＥ２０００（ユニチカ社製）
・ＰＬＡ−Ｂ
ポリ乳酸、テラマックＴＥ７０００（ユニチカ社製）
・ＰＨＢＶ
３−ヒドロキシ酪酸（ＨＢ）と３−ヒドロキシ吉草酸（ＨＶ）との共重合体、バイオポール（日本モンサント社製）
・ＰＢＳ
ポリブチレンサクシネート、ＧＳＰｌａ（三菱化学社製）
【００３２】
（Ｂ）天然繊維
・ケナフ（自社作製）
・ラミー（自社作製）
・竹（自社作製）
【００３３】
（Ｃ）加水分解抑制剤
・カルボジライト
カルボジライトＬＡ−１（日清紡社製）
・カルボジイミド変性ジイソシアネート
ミリオネートＭＴＬ（日本ポリウレタン社製）
【００３４】
（Ｄ）酸化防止剤
・フェノール系Ａ
ｉｒｇａｎｏｘ２４５（チバジャパン社製）
・フェノール系Ｂ
ｉｒｇａｎｏｘ１０１０（チバジャパン社製）
・リン系
ｉｒｇａｎｏｘ１６８（チバジャパン社製）
【００３５】
【表１】
2010229343.tif 000002
【００３６】
（評価）
［難燃性評価］
ＵＬ試験片を用いて、ＵＬ９４規定に従いＶ試験を実施した。その結果を表２に示す。
【００３７】
［耐熱性評価］
ＩＳＯ多目的ダンベル試験片を用いて、ＩＳＯ７５に従い、ＤＴＵＬ測定装置（東洋精機製、ＨＤＴ−３）にて１．８０ＭＰａ荷重時の荷重たわみ温度（ＤＴＵＬ）を測定した。その結果を表２に示す。
【００３８】
［曲げ弾性率評価］
ＩＳＯ多目的ダンベル試験片を用いて、ＩＳＯ１７８に従い、曲げ特性評価装置（島津製作所製、精密万能試験機オートグラフＡＧ−ＩＳ  ５ｋＮ）にて、ＩＳＯ多目的ダンベル試験片が破壊又は１０％以上のたわみに達するまで２ｍｍ／ｍｉｎ．の速度でたわませ、その間の試験片に負荷される荷重を測定した。その結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
2010229343.tif 000003