(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリ乳酸系樹脂と、
（Ｂ）リン酸系難燃剤化合物と、
（Ｃ）乳酸アンモニウムと、
を、前記（Ａ）成分のポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、前記（Ｂ）成分のリン酸系難燃剤化合物を２．５重量部以上４８重量部以下、前記（Ｃ）成分の乳酸アンモニウムを０．３重量部以上５５重量部以下の割合で含むことを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物。
【請求項２】
前記（Ｂ）成分のリン酸系難燃剤化合物は、ポリリン酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系樹脂組成物。
【請求項３】
ポリ乳酸系樹脂とリン酸系難燃剤化合物と乳酸アンモニウムとを、当該ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、当該リン酸系難燃剤化合物２．５重量部以上４８重量部以下、当該乳酸アンモニウム０．３重量部以上５５重量部以下の割合で溶融混練することを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法。
【請求項４】
前記リン酸系難燃剤化合物としてポリリン酸アンモニウムを溶融混練することを特徴とする請求項３記載のポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法。
【請求項５】
（Ａ）ポリ乳酸系樹脂と、
（Ｂ）リン酸系難燃剤化合物と、
（Ｃ）乳酸アンモニウムと、
を、前記（Ａ）成分のポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、前記（Ｂ）成分のリン酸系難燃剤化合物２．５重量部以上４８重量部以下、前記（Ｃ）成分の乳酸アンモニウム０．３重量部以上５５重量部以下の割合で含むことを特徴とするポリ乳酸系樹脂成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸系樹脂組成物、ポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法及びポリ乳酸系樹脂成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、生分解性樹脂を用いた樹脂成形体が多くの用途で検討されている。その中でも、電気製品の筺体等の分野では、樹脂成形体に難燃性が要求される。例えば、特許文献１には、生分解性樹脂中に尿素、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、及びグアニジン系の化合物から選択される化学物質を少なくとも１種類含む難燃性生分解性樹脂組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０２７０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、多量の難燃系添加剤を配合することなく、ポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、（Ａ）ポリ乳酸系樹脂と、（Ｂ）リン酸系難燃剤化合物と、（Ｃ）乳酸アンモニウムと、を、前記（Ａ）成分のポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、前記（Ｂ）成分のリン酸系難燃剤化合物を２．５重量部以上４８重量部以下、前記（Ｃ）成分の乳酸アンモニウムを０．３重量部以上５５重量部以下の割合で含むことを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物である。
請求項２に係る発明は、前記（Ｂ）成分のリン酸系難燃剤化合物は、ポリリン酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１記載のポリ乳酸系樹脂組成物である。
【０００６】
請求項３に係る発明は、ポリ乳酸系樹脂とリン酸系難燃剤化合物と乳酸アンモニウムとを、当該ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、当該リン酸系難燃剤化合物２．５重量部以上４８重量部以下、当該乳酸アンモニウム０．３重量部以上５５重量部以下の割合で溶融混練することを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法である。
請求項４に係る発明は、前記リン酸系難燃剤化合物としてポリリン酸アンモニウムを溶融混練することを特徴とする請求項３記載のポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法である。
【０００７】
請求項５に係る発明は、（Ａ）ポリ乳酸系樹脂と、（Ｂ）リン酸系難燃剤化合物と、（Ｃ）乳酸アンモニウムと、を、前記（Ａ）成分のポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、前記（Ｂ）成分のリン酸系難燃剤化合物２．５重量部以上４８重量部以下、前記（Ｃ）成分の乳酸アンモニウム０．３重量部以上５５重量部以下の割合で含むことを特徴とするポリ乳酸系樹脂成形体である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、本発明を採用しない場合と比較して、多量の難燃系添加剤を配合することなく、ポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性を向上させる。
請求項２の発明によれば、本発明を採用しない場合と比較して、よりポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性を向上させる。
【０００９】
請求項３の発明によれば、本発明を採用しない場合と比較して、多量の難燃系添加剤を配合することなく、ポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性を向上させるポリ乳酸系樹脂組成物が製造できる。
請求項４の発明によれば、本発明を採用しない場合と比較して、よりポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性を向上させるポリ乳酸系樹脂組成物が製造できる。
【００１０】
請求項５の発明によれば、本発明を採用しない場合と比較して、同程度の難燃系化合物の添加量により、難燃性が向上する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１２】
＜ポリ乳酸系樹脂組成物＞
（Ａ）ポリ乳酸系樹脂
本実施の形態で使用する（Ａ）成分のポリ乳酸系樹脂としては、ポリ乳酸、ポリ乳酸と他の脂肪族ポリエステルとの共重合体、ポリ乳酸と他の脂肪族ポリエステルとのブレンド又はアロイが挙げられる。共重合体、ブレンド又はアロイである場合、含まれる乳酸成分の量は５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、更に好ましくは７０重量％以上である。
これらの中でも、ポリ乳酸、ポリ乳酸と他の脂肪族ポリエステルとの共重合体が好ましく、ポリ乳酸がより好ましい。ポリ乳酸としては、乳酸単位が繰り返されるポリマーであれば特に限定されず、公知のポリ乳酸を用いることができる。また、ポリ乳酸の乳酸成分は、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、または双方が含まれてもよい。柔軟性の観点から、ポリ乳酸の乳酸成分のうち、Ｌ−乳酸の含有量が８０質量％以上、若しくはＤ−乳酸の含有量が８０質量％以上であることが好ましい。また、ポリ乳酸は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、乳酸以外の他の共重合成分を含んでいてもよい。他の共重合成分としては、例えば、ヒドロキシ酪酸類、ヒドロキシバレン酸類、クエン酸類等が挙げられる。
【００１３】
ポリ乳酸、ポリ乳酸と他の脂肪族ポリエステルとの共重合体の製造方法としては、従来公知の製造方法が挙げられ、特に限定されない。例えば、（１）乳酸又は乳酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸の混合物を原料として、直接脱水重縮合する方法（例えば、ＵＳＰ５，３１０，８６５）、（２）乳酸の環状二量体（ラクタイド）を溶融重合する開環重合法（例えば、ＵＳＰ２，７５８，９８７）、（３）乳酸と脂肪族ヒドロキシカルボン酸の環状２量体、例えば、ラクタイドやグリコライドとε−カプロラクトンを、触媒の存在下、溶融重合する開環重合法（例えば、ＵＳＰ４，０５７，５３７）、（４）乳酸、脂肪族二価アルコールと脂肪族二塩基酸の混合物を、直接脱水重縮合する方法（例えば、ＵＳＰ５，４２８，１２６）、（５）ポリ乳酸と、脂肪族二価アルコールと脂肪族二塩基酸とのポリマーを、有機溶媒存在下に縮合する方法（例えば、ＥＰ０７１２８８０／Ａ２）、（６）乳酸を触媒の存在下、脱水重縮合反応を行うことによりポリエステル重合体を製造するに際し、少なくとも一部の工程で、固相重合を行う方法等が挙げられる。
【００１４】
本実施の形態で使用するポリ乳酸系樹脂は、必要に応じてポリ乳酸と脂肪族ポリエステルのブレンドやアロイであっても差し支えない。脂肪族ポリエステルは、乳酸以外の脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族二価アルコール及び脂肪族二塩基酸を種々組み合わせて製造できるポリマーが挙げられる。脂肪族ポリエステルの製造方法としては、ポリ乳酸やポリ乳酸と脂肪族ポリエステルの共重合体の製造方法と同様な方法を用いることもできるが、その方法は限定されない。
【００１５】
乳酸以外の脂肪族ヒドロキシカルボン酸の具体例としては、例えば、グリコール酸、３−ヒドロキシ酪酸、４−ヒドロキシ酪酸、３−ヒドロキシ吉草酸、４−ヒドロキシ吉草酸、６−ヒドロキシカプロン酸等が挙げられる。また、脂肪族ヒドロキシカルボン酸の環状エステル、例えば、グリコール酸の２量体であるグリコライドや６−ヒドロキシカプロン酸の環状エステルであるε−カプロラクトンが挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組合せて使用することができる。
【００１６】
脂肪族二価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、１，９−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組合せて使用することができる。
【００１７】
脂肪族二塩基酸の具体例としては、例えば、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等が挙げられる。これらは、単独又は２種以上を組合せて使用することができる。
【００１８】
本実施の形態で使用するポリ乳酸系樹脂の平均分子量は、通常、重量平均分子量として、１０，０００以上、好ましくは２０，０００以上であり、２００，０００以下、好ましくは１５０，０００以下である。ポリ乳酸系樹脂の平均分子量が過度に小さいと、架橋による網目の形成が不十分となる傾向がある。また、ポリ乳酸系樹脂の平均分子量が過度に大きいと、架橋反応性が低下する傾向がある。
【００１９】
本実施の形態では、ポリ乳酸に結晶化促進剤を添加したものを使用することができる。結晶化促進剤としては、例えば、タルク、ガラス繊維等の無機フィラー；マイカ、トリメシン酸トリシクロヘキシルアミド、トリメシン酸トリス（２−メチルシクロヘキシルアミド）、トリメシン酸トリス（２，３−ジメチルシクロヘキシルアミド）等が挙げられる。結晶化促進剤の添加量は、通常、ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対して０．１〜３０重量部の範囲である。
【００２０】
（Ｂ）難燃系化合物
本実施の形態で成分（Ｂ）として使用する難燃系化合物としては、従来公知の添加剤を用いることができ、特に限定されない。このような難燃系化合物としては、例えば、リン系難燃化合物、ホウ酸系難燃化合物、無機系難燃化合物、チッソ系難燃化合物、ハロゲン系難燃化合物、有機系難燃化合物、コロイド系難燃化合物等が挙げられる。これらの難燃系化合物は、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
リン系難燃化合物としては、例えば、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アルミニウム、ポリリン酸メラミン、ピロリン酸メラミン、赤燐、リン酸エステル、トリス（クロロエチル）ホスフェート、トリス（モノクロロプロピル）ホスフェート、トリス（ジクロロプロピル）ホスフェート、トリアリルフォスフェート、トリス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフェート、トリス（トリブロモフェニル）ホスフェート、トリス−β−クロロプロピルホスフェート、トリス（ジブロモフェニル）ホスフェート、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェート、テトラキス（２−クロロエチル）エチレン・ジフォスフェート、ジメチルメチルフォスフェート、トリス（２−クロロエチル）オルトリン酸エステル、芳香族縮合リン酸エステル、含ハロゲン縮合有機リン酸エステル、エチレン・ビス・トリス（２−シアノエチル）ホスフォニウム・ブロミド、ポリリン酸アンモニウム、β−クロロエチルアッシドフォスフェート、ブチルピロフォスフェート、ブチルアッシドフォスフェート、ブトキシエチルアッシドフォスフェート、２−エチルヘキシルアッシドフォスフェート、メラミンリン酸塩、含ハロゲンフォスホネート、フェニル・フォスフォン酸等が挙げられる。
【００２２】
ホウ酸系難燃化合物としては、例えば、ホウ酸亜鉛水和物、メタホウ酸バリウム、ほう砂等のホウ酸を含有する化合物等が挙げられる。
無機系難燃化合物としては、例えば、硫酸亜鉛、硫酸水素カリウム、硫酸アルミニウム、硫酸アンチモン、硫酸エステル、硫酸カリウム、硫酸コバルト、硫酸水素ナトリウム、硫酸鉄、硫酸銅、硫酸ナトリウム、硫酸ニッケル、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム等の硫酸金属化合物；硫酸アンモニウム等のアンモン系難燃化合物；フェロセン等の酸化鉄系燃焼触媒；硝酸銅等の硝酸金属化合物；酸化チタン等のチタンを含有する化合物；スルファミン酸グアニジン等のグアニジン系化合物；炭酸カリウム等の炭酸塩化合物；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化金属；ジルコニウム系化合物、モリブデン系化合物、錫系化合物、モンモリロナイト等が挙げられる。
【００２３】
チッソ系難燃化合物としては、例えば、トリアジン環を有するシアヌレート化合物等が挙げられる。
ハロゲン系難燃化合物としては、例えば、塩素化パラフィン、パークロロシクロペンタデカン、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモジフェニルオキシド、ビス（トリブロモフェノキシ）エタン、エチレンビス・ジブロモノルボルナンジカルボキシイミド、エチレンビス・テトラブロモフタルイミド、ジブロモエチル・ジブロモシクロヘキサン、ジブロモネオペンチルグリコール、２，４，６−トリブロモフェノール、トリブロモフェニルアリルエーテル、テトラブロモ・ビスフェノールＡ誘導体、テトラブロモ・ビスフェノールＳ誘導体、テトラデカブロモ・ジフェノキシベンゼン、トリス−（２，３−ジブロモプロピル）−イソシアヌレート、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、ポリ（ペンタブロモベンジルアクリレート）、トリブロモスチレン、トリブロモフェニルマレイニド、トリブロモネオペンチル・アルコール、テトラブロモジペンタエリスリトール、ペンタブロモベンジルアクリレート、ペンタブロモフェノール、ペンタブロモトルエン、ペンタブロモジフェニルオキシド、ヘキサブロモシクロドデカン、ヘキサブロモジフェニルエーテル、オクタブロモフェノールエーテル、オクタジブロモジフェニルエーテル、オクタブロモジフェニルオキシド、マグネシウムヒドロキシド、ジブロモネオペンチルグリコールテトラカルボナート、ビス（トリブロモフェニル）フマルアミド、Ｎ−メチルヘキサブロモジフェニルアミン、臭化スチレン、ジアリルクロレンデート等が挙げられる。
【００２４】
有機系難燃化合物としては、例えば、シリコーンオイル、二酸化ケイ素、低融点ガラス、オルガノシロキサン等のシリカ系化合物；ビスフェノールＡを含有する化合物；グリシジルエーテル等のグリシジル化合物；ジエチレングリコール、ペンタエリスリトール等の多価アルコール；変性カルバミド、無水クロレンド酸、無水フタル酸等が挙げられる。
【００２５】
コロイド系難燃化合物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物；アルミン酸化カルシウム、２水和石膏、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ砂、カオリンクレー等の水和物；硝酸ナトリウム等の硝酸化合物；モリブデン化合物、ジルコニウム化合物、アンチモン化合物、ドーソナイト、またはプロゴパイト等のコロイド等が挙げられる。
【００２６】
これらの中でも、リン系難燃化合物が好ましく、中でも、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アルミニウム、ポリリン酸メラミン、芳香族縮合リン酸エステル等が好ましく、さらに、ポリリン酸アンモニウムが特に好ましい。
【００２７】
本実施の形態において、（Ａ）成分のポリ乳酸系樹脂に対する（Ｂ）成分の難燃系化合物の配合量は、特に限定されないが、通常、（Ａ）成分のポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）成分の難燃系化合物５重量部以上を配合する。さらに、（Ｂ）成分の配合量は、１０重量部以上が好ましく、１５重量部以上がさらに好ましい。但し、（Ｂ）成分の配合量は、通常、４０重量部以下であり、３０重量部以下が好ましく、２５重量部以下がさらに好ましい。（Ｂ）成分の配合量が過度に少ないと、難燃性が低下する傾向があり、過度に多いと、難燃性の長期維持性が低下する傾向がある。
【００２８】
（Ｃ）有機酸アンモニウム化合物
本実施の形態で（Ｃ）成分として使用する有機酸アンモニウム化合物としては、ヒドロキシカルボン酸アンモニウム化合物、脂肪族カルボン酸アンモニウム化合物、芳香族酸カルボン酸アンモニウム化合物等が挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸アンモニウム化合物としては、例えば、乳酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、３−ヒドロキシプロピオン酸アンモニウム、３−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸アンモニウム、３−ヒドロキシブタン酸アンモニウム、３−ヒドロキシ−２−メチルブタン酸アンモニウム、３−ヒドロキシ−２−メチルペンタン酸アンモニウム、３−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸アンモニウム、２，３−ジメチル−３−ヒドロキシブタン酸アンモニウム、３−ヒドロキシ−３−フェニルプロピオン酸アンモニウム等が挙げられる。
【００２９】
脂肪族カルボン酸アンモニウム化合物としては、例えば、ぎ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、吉草酸アンモニウム、ヘプタン酸アンモニウム、ラウリン酸アンモニウム、パルミチン酸アンモニウム、ステアリン酸アンモニウム、アクリル酸アンモニウム、クロトン酸アンモニウム、メタクリル酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、マロン酸アンモニウム、マレイン酸アンモニウム、フマル酸アンモニウム、コハク酸アンモニウム、アジピン酸アンモニウム、アゼライン酸アンモニウム、セバシン酸アンモニウム、クエン酸三アンモニウム、クエン酸二アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム等が挙げられる。
芳香族酸カルボン酸アンモニウム化合物としては、例えば、安息香酸アンモニウム、トルイル酸アンモニウム、フタル酸アンモニウム、トリメリット酸アンモニウム、ピロメリット酸アンモニウム等が挙げられる。
【００３０】
本実施の形態で使用する（Ｃ）有機酸アンモニウム化合物としては、ヒドロキシカルボン酸アンモニウム化合物が好ましく、中でも、乳酸アンモニウムが特に好ましい。
【００３１】
本実施の形態では、上述した（Ｃ）有機酸アンモニウム化合物とともに、無機酸アンモニウム化合物を添加してもよい。無機酸アンモニウム化合物としては、例えば、オキソ酸アンモニウム、水素酸アンモニウム、ペルオキソ酸アンモニウムのアンモニウム塩が挙げられる。具体的には、例えば、ホウ酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、亜リン酸アンモニウム、次亜リン酸アンモニウム、トリポリリン酸アンモニウム、亜硫酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩素酸アンモニウム、次亜塩素酸アンモニウム、過塩素酸アンモニウム、ヨウ素酸アンモニウム、ペルオキソリン酸アンモニウム、ペルオキソ２リン酸アンモニウム、ペルオキソ硫酸アンモニウム、ペルオキソ２硫酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム等が挙げられる。
【００３２】
本実施の形態において、（Ａ）ポリ乳酸系樹脂に対する（Ｃ）有機酸アンモニウム化合物の配合量は、特に限定されないが、通常、（Ａ）ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、（Ｃ）有機酸アンモニウム化合物０．２重量部以上を配合する。さらに、（Ｃ）成分の配合量は、０．５重量部以上が好ましく、１重量部以上がさらに好ましい。但し、（Ｃ）成分の配合量は、通常、５０重量部以下であり、２０重量部以下が好ましく、１５重量部以下がさらに好ましい。（Ｃ）成分の配合量が過度に少ないと、難燃性が低下する傾向があり、過度に多いと、難燃性の長期維持性が低下する傾向がある。
【００３３】
（加水分解抑制剤）
本実施の形態が適用されるポリ乳酸系樹脂組成物には、さらに、（Ｄ）成分として加水分解抑制剤を添加することができる。（Ｄ）加水分解抑制剤を添加することにより、樹脂成形体の難燃性に影響を与えることなく、ポリ乳酸系樹脂の加水分解が抑制されるとともに、樹脂組成物により得られる樹脂成形体の柔軟性の低下が抑制される傾向がある。
（Ｄ）加水分解抑制剤としては、例えば、分子中にカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、水酸基（−ＯＨ）等を有する高分子化合物の加水分解を抑制する添加剤として従来公知の化合物が挙げられ、特に限定されない。このような化合物としては、例えば、カルボジイミド化合物、オキソゾリン系化合物が挙げられる。
【００３４】
カルボジイミド化合物としては、例えば、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、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ナフチルカルボジイミド等が挙げられる。
【００３５】
オキサゾリン系化合物としては、例えば、２，２’−ｏ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２，２’−ｍ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（２−オキサゾリン）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（４−メチル−２−オキサゾリン）、２，２’−ｍ−フェニレンビス（４−メチル−２−オキサゾリン）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（４，４’−ジメチル−２−オキサゾリン）、２，２’−ｍ−フェニレンビス（４，４’−ジメチル−２−オキサゾリン）、２，２’−エチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２’−テトラメチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２’−ヘキサメチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２’−オクタメチレンビス（２−オキサゾリン）、２，２’−エチレンビス（４−メチル−２−オキサゾリン）、または２，２’−ジフェニレンビス（２−オキサゾリン）等が挙げられる。これらの加水分解抑制剤は、単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３６】
（Ｄ）加水分解抑制剤の添加量は、特に限定されないが、本実施の形態では、ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、通常、（Ｄ）加水分解抑制剤５重量部以下であり、好ましくは２重量部以下である。ポリ乳酸系樹脂に対する（Ｄ）加水分解抑制剤の添加量が過度に多いと、ゲル化を起こし成形性が低下する傾向がある。
【００３７】
（その他の添加剤）
本実施の形態が適用されるポリ乳酸系樹脂組成物には、公知の他の添加剤が含有されていてもよい。このような公知の他の添加剤としては、例えば、補強材、無機フィラー、有機フィラー、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、ワックス類、着色剤等が挙げられる。これらは、単独又は複数を組み合わせて用いてもかまわない。
【００３８】
補強材としては、例えば、ガラスマイクロビーズ、炭素繊維、チョーク、石英、アスベスト、長石、雲母、タルク、ウォラストナイト、カオリン等が挙げられる。無機フィラーとしては、例えば、炭素、二酸化珪素の他、アルミナ、シリカ、マグネシア、フェライト、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、フラーレン等が挙げられる。有機フィラーとしては、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらは、単独または２種以上を混合して使用してもかまわない。
【００３９】
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系、アミン系、リン系、イオウ系、ヒドロキノン系、キノリン系酸化防止剤等が挙げられる。
安定剤としては、例えば、ポリアミド、ポリ−β−アラニン共重合体、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、メラミン、シアノグアニジン、メラミン−ホルムアルデヒド縮合体等の塩基性窒素含有化合物等の窒素含有化合物；有機カルボン酸金属塩（ステアリン酸カルシウム、１２−ヒドロキシステアリン酸カルシウム等）、金属酸化物（酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム等）、金属水酸化物（水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等）、金属炭酸塩等のアルカリまたはアルカリ土類金属含有化合物；ゼオライト；ハイドロタルサイト等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、サリチレート系、シュウ酸アニリド系等が挙げられる。
【００４０】
滑剤としては、例えば、流動パラフィン等の石油系潤滑油；ハロゲン化炭化水素、ジエステル油、シリコン油、フッ素シリコン等の合成潤滑油；各種変性シリコン油（エポキシ変性、アミノ変性、アルキル変性、ポリエーテル変性等）；ポリオキシアルキレングリコール等の有機化合物とシリコンとの共重合体等のシリコン系潤滑性物質；シリコン共重合体；フルオロアルキル化合物等の各種フッ素系界面活性剤；トリフルオロ塩化メチレン低重合物等のフッ素系潤滑物質；パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等のワックス類；高級脂肪族アルコール、高級脂肪族アミド、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸塩、または二硫化モリブデン等が挙げられる。
【００４１】
ワックス類としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス等のオレフィン系ワックスやパラフィンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、ミクロクリスタリンワックス、モンタンワックス、脂肪酸アミド系ワックス、高級脂肪族アルコール系ワックス、高級脂肪酸系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、カルナウバワックス、ライスワックス等が挙げられる。
着色剤としては、無機顔料、有機顔料、染料等が挙げられる。
【００４２】
＜ポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法＞
本実施の形態が適用されるポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法としては、ポリ乳酸系樹脂と難燃系化合物と有機酸アンモニウム化合物等とを、公知の混練機を用いて溶融混練する方法が挙げられる。また、予め、（ポリ乳酸系樹脂／難燃系化合物）と、（ポリ乳酸系樹脂／有機酸アンモニウム化合物等）とをそれぞれ混練し、その後、これらをまとめて溶融混練する方法も可能である。
このような溶融混練に用いられる混練機としては、公知の混練機が挙げられ、例えば、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、２軸スクリュー押出機、コニーダ、多軸スクリュー押出機等が挙げられる。これらの中でも、２軸スクリュー押出機または単軸スクリュー押出機が好適である。
具体的な溶融混練としては、押出機、好ましくは二軸押出し機を用い、例えば、シリンダ温度１６０℃〜２５０℃、好ましくは１７０℃〜２００℃程度の設定温度で、ポリ乳酸系樹脂と難燃系化合物と有機酸アンモニウム化合物等とを溶融混練し、押出しを経て、ストランドを裁断し、円柱状ペレットのマスターバッチとして調製される。また、ストランド引取りせずに、ホットカット法やアンダーウォーターカット法により丸粒子状に調製することもできる。
【００４３】
上述した溶融混練における（Ａ）ポリ乳酸系樹脂に対する（Ｂ）難燃系化合物の配合量は、通常、（Ａ）ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）難燃系化合物５重量部〜４０重量部である。また、（Ａ）ポリ乳酸系樹脂に対する（Ｃ）有機酸アンモニウム化合物の配合量は、（Ａ）ポリ乳酸系樹脂１００重量部に対し、（Ｃ）有機酸アンモニウム化合物０．２重量部〜５０重量部である。
【００４４】
＜ポリ乳酸系樹脂成形体＞
上述したポリ乳酸系樹脂組成物を用いて、ポリ乳酸系樹脂成形体（以下、単に「成形体」と記す。）が得られる。本実施の形態における成形体は、電子・電気機器、家電製品、容器、自動車内装材等の用途に好適に用いることができる。より具体的には、家電製品や電子・電気機器等の筐体、各種部品等、ラッピングフィルム、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等の収納ケース、食器類、食品トレイ、飲料ボトル、薬品ラップ材等であり、中でも、電子・電気機器の部品に好適である。
【００４５】
＜ポリ乳酸系樹脂成形体の製造方法＞
本実施の形態が適用されるポリ乳酸系樹脂成形体の製造方法としては、従来公知の成形方法が挙げられ、特に限定されない。公知の成形方法としては、例えば、フィルム成形、押出成形、射出成形等が挙げられ、これらの中でも射出成形が好ましい。具体的には、押出成形は、常法に従い、例えば、単軸押出機、多軸押出機、タンデム押出機等の公知の押出成形機を用いて行うことができる。また、射出成形は、常法に従い、例えば、インラインスクリュ式射出成形機、多層射出成形機、二頭式射出成形機等の公知の射出成形機にて行うことができる。
本実施の形態では、射出成形機のシリンダ温度が１６０℃〜２２０℃の条件で金型に射出成形することが好ましい。また、射出成形する際の金型の温度は、３０℃〜１５０℃の範囲であることが好ましい。
【００４６】
本実施の形態が適用される成形体は、有機酸アンモニウム化合物を添加しない場合と比較して、難燃性が向上する。従来、ポリ乳酸系樹脂に、ポリリン酸アンモニウム等の難燃系化合物を添加した難燃性の効果は十分なものではない。例えば、ＵＬ規格の難燃性試験では、難燃系化合物の添加量を増大すると、１．６ｍｍ厚さの試験片ではＶ−０を獲得できるが、０．８ｍｍ厚さの試験片ではＶ−０を獲得できない。
【００４７】
上述した成形体が、有機酸アンモニウム化合物を添加しない場合と比較して、難燃性が向上する理由は明確ではないが、例えば、以下のように考えられる。
すなわち、ポリリン酸アンモニウム等の難燃系化合物は、熱分解温度が比較的低いため、消炎効果は高いものの、チャー（炭化層）を形成する前に分解し易い。これに対し、熱分解温度が比較的高い乳酸アンモニウム等が存在することにより、チャー形成効果が向上し、このため、難燃性が向上すると推測される。
また、ポリ乳酸系樹脂に添加されたポリリン酸アンモニウム等の難燃系化合物は、長期間放置すると、成形体の表面から浸み出し（ブリード）、そのため、成形体の難燃性が低下する傾向がある。例えばポリリン酸アンモニウムは水溶性であるが、この成形体中に乳酸アンモニウム等が存在することにより、ポリリン酸アンモニウムの水への溶解が抑制され、このため、ポリリン酸アンモニウムのブリードが抑制されると考えられる。
【００４８】
さらに、本実施の形態において、組成物に添加された乳酸アンモニウム等の有機酸アンモニウム化合物は、ポリ乳酸系樹脂とポリリン酸アンモニウム等の難燃系化合物との相溶化剤的な作用を有すると考えられる。これにより、組成物中の難燃系化合物の分散性が向上し、有機酸アンモニウム化合物を添加しない場合と比較して、難燃系化合物の同程度の添加量により難燃性が向上すると考えられる。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明をさらに詳述する。但し、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００５０】
（実施例１〜実施例１４、比較例１〜比較例５）
２軸混練装置（東芝機械株式会社製ＴＥＭ５８ＳＳ）を用い、表１及び表２に示す組成とシリンダの温度条件で、ポリ乳酸系樹脂と、有機酸アンモニウムとしての乳酸アンモニウムと、難燃系化合物としてのポリリン酸アンモニウムと、加水分解抑制剤としてのカルボジイミドとを混練し、ポリ乳酸系樹脂組成物のペレットを調製した（実施例１〜実施例１４）。また、比較のため、表２に示す組成とシリンダの温度条件で、乳酸アンモニウムを含有しない樹脂組成物（比較例１〜比較例５）についてそれぞれペレットを調製した。尚、組成物の各成分の配合量の単位は重量部である。
【００５１】
次に、前述したポリ乳酸系樹脂組成物のペレットによりＩＳＯ多目的ダンベル試験片（厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ／ＩＳＯ５２７引張試験、ＩＳＯ１７８曲げ試験に対応）を成形し、以下の通り、ポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性試験を行った（実施例１〜実施例１４）。また、同様に、比較例１〜比較例５の樹脂組成物により試験片を成形し、各樹脂成形体の難燃性試験を行った。結果を表１及び表２に示す。
【００５２】
（１）ポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性試験
ポリ乳酸系樹脂組成物を用いて、射出成形機（日精樹脂工業製ＮＥＸ５０）により、表１及び表２に示すシリンダ温度、成形サイクル１分間の条件で、ＵＬ規格の２種類の厚さ（０．８ｍｍ、１．６ｍｍ）の試験片を射出成形し、ＵＬ規格９４の２０ｍｍ垂直燃焼試験を行った。ＵＬクラスは、「Ｖ０」はＶ−０合格を、「Ｖ１」はＶ−１合格を、「ＮｏｔＶ」は不合格を意味する。
ここで、Ｖ−０，Ｖ−１ともに５本の試験片を用いて判定する。具体的には、垂直に支持した短冊状の試験片の下端にバーナー炎をあて、１０秒間保った後、バーナー炎を試験片から離し、炎が消えれば直ちにバーナー炎を更に１０秒間あてた後バーナー炎を離す。
【００５３】
Ｖ０，Ｖ１の判定は、１回目と２回目の接炎終了後の有炎燃焼持続時間、２回目の接炎終了後の有炎燃焼持続時間及び無炎燃焼持続時間の合計、５本の試験片の有炎燃焼持続時間の合計、並びに燃焼滴下物（ドリップ）の有無で判定する。
１回目、２回目ともに、Ｖ−０は１０秒以内、Ｖ−１は３０秒以内に有炎燃焼を終えるか否かで判定する。更に、２回目の有炎燃焼持続時間と無炎燃焼持続時間との合計が、Ｖ−０は３０秒以内、Ｖ−１は６０秒以内で消えるか否かで判定する。
更に、５本の試験片の有炎燃焼持続時間の合計が、Ｖ−０は５０秒以内、Ｖ−１は２５０秒以内か否かで判定する。なお、すべての試験片は燃え尽きないことが必要である。
【００５４】
（２）ポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性長期維持性試験
前述したＵＬ規格の２種類の厚さ（０．８ｍｍ、１．６ｍｍ）の試験片を、それぞれ５５℃／８５％の環境下に１，０００ｈｒ静置した後、その試験片について、ＵＬ規格９４の２０ｍｍ垂直燃焼試験を行い、ポリ乳酸系樹脂成形体の難燃性長期維持性を測定した。
【００５５】
【表１】
0005493999.tif 000002
【００５６】
【表２】
0005493999.tif 000003
【００５７】
尚、表１及び表２に示すポリ乳酸系樹脂組成物の各成分は以下の通りである。
（＊）ポリ乳酸系樹脂
テラマックＴＥ−２０００：ポリ乳酸（ユニチカ株式会社製）
テラマックＴＥ−７０００：ポリ乳酸（ユニチカ株式会社製）
（＊＊）ポリリン酸アンモニウム
テラージュＣ６０：ポリリン酸アンモニウム／ブーデンハイム・イベリカ社製
エクソリットＡＰ４２２：ポリリン酸アンモニウム／クラリアントジャパン社製
（＊＊＊）カルボジイミド（加水分解抑制剤）：日清紡株式会社製／カルボジライトＬＡ１
【００５８】
表１及び表２から、（Ａ）ポリ乳酸系樹脂と（Ｂ）ポリリン酸アンモニウムと（Ｃ）乳酸アンモニウムとを含むポリ乳酸系樹脂組成物から得られたポリ乳酸系樹脂成形体は、難燃性試験の結果が良好であり、且つ、難燃性が長期間維持されることが分かる（実施例１〜実施例１４）。
これに対し、（Ｃ）成分の乳酸アンモニウムを添加しないポリ乳酸系樹脂組成物から得られたポリ乳酸系樹脂成形体は、実施例と同程度の量の難燃系化合物を添加しても、良好な難燃性が得られないことが分かる（比較例１〜比較例５）。