(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乳酸を主成分とする脂肪族ポリエステル（Ａ）９９〜８５重量％と、シンジオタクティックポリプロピレン（Ｂ）１〜１５重量％とが混合されてなる自然分解性樹脂組成物。
【請求項２】
シンジオタクティックポリプロピレン（Ｂ）の混合率が２〜１０重量％であり、射出成形物のアイゾット衝撃値（強度）がそれを混合していない場合の１．１倍以上である請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載されている樹脂組成物を少なくとも一部に使用した成形物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自然分解性で改良された耐衝撃性、透明性、溶融流動性などを有する新規な高分子組成物及びその成形物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
石油を原料とする合成樹脂は優れた性能と低コストであるため広く使われているが、自然環境下での分解性が低く、又焼却時の発熱が大きい為に、環境保護の見地からの見直しが必要である。このため、脂肪族ポリエステルからなる自然分解性樹脂が開発されつつある。しかし脂肪族ポリエステルは様々な欠点を有しており、その改良が必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
脂肪族ポリエステルの中でも、ポリ乳酸は性能やコスト面に優れ、最も期待されているが、硬く脆く、耐衝撃性、溶融流動性などに劣るという欠点があり、その改良が望まれている。本発明の目的は、それらの欠点が改良されたポリ乳酸系組成物及びその成形物を提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は、乳酸を主成分とする脂肪族ポリエステル（Ａ）９９〜８５重量％と、シンジオタクティックポリプロピレン（Ｂ）１〜１５重量％とが混合されてなる自然分解性樹脂組成物及びその成形物によって達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
ここで乳酸を主成分とする脂肪族ポリエステル（Ａ）とは、Ｌ−乳酸及び／又はＤ−乳酸由来の成分を５０重量％以上含有するもので、ポリＬ−乳酸ホモポリマー、ポリＤ−乳酸ホモポリマー、ポリＬ／Ｄ−乳酸共重合物、及びそれらに他の成分を５０重量％以下共重合及び／又は混合したものを包含する。
【０００６】
共重合の形式は、ブロック共重合でもよくランダム共重合でもよく、又その両者が混在していてもよい。共重合する成分については特に限定されないが、脂肪族又は非芳香族のエステル結合形成成分及びその重合体が、分解性の見地から好ましい。
【０００７】
しかし、芳香族成分も融点をあまり上昇させない範囲（例えば融点２２０℃以下、好ましくは２００℃以下）で、応用することが出来る。好ましい共重合成分としては、（ａ）グリコール酸、ヒドロキシブチルカルボン酸のような脂肪族ヒドロキシ酸、（ｂ）グリコリド、ブチロラクトン、カプロラクトンなどの脂肪族ラクトン、（ｃ）エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオールなどの脂肪族ジオール、（ｄ）ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレン／プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジヒドロキシエトキシブタン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン／プロピレングリコールなどのポリアルキレンエーテルのオリゴマー及びポリマー、（ｅ）ポリプロピレンカーボネート、ポリブチレンカーボネート、ポリヘキサンカーボネートなどの脂肪族ポリカーボネートのオリゴマー及びポリマー、（ｆ）コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、などの脂肪族ポリエステル原料が挙げられる。
【０００８】
またテレフタル酸、イソフタル酸、ヒドロキシ安息香酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族成分も、少量なら（例えば１０重量％以下）応用することが出来る。そのような少量の芳香族成分を含む場合も、脂肪族ポリマーと見なす。
【０００９】
ポリ乳酸に他の成分を混合したり共重合したりする目的は、結晶性の低下、融点の低下（重合や加工温度の低下）、柔軟性や摩擦係数の変化、耐熱性や熱収縮性の変化、接着性、染色性、親水性やはっ水の変化、分解性の変化（改良）などを付与する為である。
【００１０】
本発明者らは、ポリ乳酸の上記欠点の改良のために研究を重ねた結果、シンジオタクティックポリプロピレン（以下ＳＰＰと記す）を混合することにより、それらが改良されることを見出し、本発明を完成したものである。ＳＰＰは、従来のアイソタクティックポリプロピレンが高結晶性（結晶化度約６０〜７０％）であるのに対し、低結晶性（結晶化度４０％以下）である。
【００１１】
本発明の組成物には、ＳＰＰを用いなければならない。通常の高結晶性ポリプロピレンを用いると、混合物が透明性を失うからである。ＳＰＰは、プロピレンをメタロセン触媒により重合することにより製造される。
【００１２】
ポリ乳酸とＳＰＰは優れた相溶性を有するが、ＳＰＰのブレンド量が１５重量％を超えると透明性が低下するため、ブレンド量は高々１５重量％である。混合物の透明性はＳＰＰの混合率１５重量％以下でかなり優れており、混合率１０重量％以下が特に優れる。また混合物の耐衝撃性や溶融流動性は、ＳＰＰの混合率が１重量％以上で認められ、２〜１０重量％でかなり優れ、透明性を含めてこの範囲が、本発明の目的に対して最も好ましい。
【００１３】
本発明に用いるＳＰＰの分子量は特に限定されないが、５万以上が好ましく、７万〜５０万の範囲が特に好ましいことが多い。なおＳＰＰは低結晶性であるため、従来の高結晶性ポリプロピレンよりも、自然環境下での分解速度がやや早い傾向があり、ＳＰＰを混合した本発明の組成物は、環境保護の見地からも好ましい。
【００１４】
本発明に用いるポリ乳酸又はその共重合物や混合物は、結晶性でもよく非結晶性でもよいが、耐熱性や耐久性の見地からは、結晶性のものが好ましい。結晶の融点は１３０℃以上が好ましく、１５０℃以上が特に好ましく、１６０℃以上が最も好ましい。結晶の融点は、走査型示差熱量計（以下ＤＳＣと記す）を用い、試料１０ｍｇ、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定したときの、結晶の溶融による吸熱量のピーク値の温度で示す。
【００１５】
ポリ乳酸とＳＰＰとの混合方法は、特に限定されないが、溶融状態で混合することが効率的で好ましい。例えば、両ポリマーのペレットや粉末同士を混合し、１軸又は多軸の押出機で溶融混合してもよく、両ポリマーを別々にそれぞれスクリュー押出機で溶融し、１軸又は２軸押出機で混合してもよい。
【００１６】
同様に流れの分割と合流を多段的に行う静止混合器を用いてもよく、静止混合器と機械的攪拌装置を併用してもよい。また、ポリ乳酸などの重合時、たとえばラクチドの重合時に、ＳＰＰを混合することも出来る。両ポリマーの相溶性を改善し、混合物の透明性や耐衝撃性などを更に改善するために、親油基と極性基とを持つ界面活性剤や相溶化剤を応用することも出来る。
【００１７】
本発明の組成物には、乳酸を主成分とするポリマーとＳＰＰとの他に、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、顔料、染料、離型剤、抗菌剤、流動性改善剤その他の添加剤、無機化合物，金属などの粒子、繊維、各種フィラーなどを必要に応じ、適宜混合することが出来る。
【００１８】
【実施例】
以下の実施例において、％、部は特に断らない限り重量比である。組成物の衝撃強度測定は、ＡＳＴＭ−Ｄ２５６に準じ、溶融射出成形により、太さ（幅）６．３ｍｍ、厚み１０．１６ｍｍ、長さ６３．５ｍｍ、ノッチ付きの試験片を作成し、アイゾット衝撃値を測定した。同じく曲げ弾性率は、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍ、長さ８０ｍｍの試験片を用い、ＪＩＳ  Ｋ７２０３に準じて測定した。
【００１９】
実施例１
Ｌ−ラクチドに対しオクチル酸錫を１００ｐｐｍ混合し、窒素雰囲気中１８８℃で８分間、２軸混練押出機中で重合し、冷却チップ化後、１４０℃の窒素雰囲気中で処理（固相重合）してポリＬ−乳酸ホモポリマーＰ１を得た。Ｐ１の融点は１７７℃、分子量は１５．５万であった。Ｐ１に対して、２軸押出機を用い、分子量１２．８万のシンジオタクティックポリプロピレン（ＳＰＰ）７．０％を１８５℃で４分間混合し、ポリ乳酸／ＳＰＰ混合ポリマーＰ２を得た。両ポリマーの曲げ弾性率及び衝撃強度を表１に示す。
【００２０】
【表１】
0003666172.tif 000002
【００２１】
表からわかるように、本発明の組成物Ｐ２は、柔軟性及び耐衝撃性がかなり改善されている。なお両ポリマーの射出成形品はともに透明性が優れていた。
【００２２】
実施例２
Ｌ−ラクチド９５部に対し、分子量８０００、両末端が水酸基のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）５部、チバガイギー社の酸化防止剤イルガノックス１０１０を０．１部混合し、以下実施例のポリマーＰ１と同様にして、ポリ乳酸／ＰＥＧのブロック共重合体Ｐ３を得た。Ｐ３に対して、実施例１の混合ポリマーＰ２と同様にしてＳＰＰを７％混合し、混合ポリマーＰ４を得た。ポリマーＰ３及びＰ４の曲げ弾性率及び衝撃強度を表２に示す。
【００２３】
【表２】
0003666172.tif 000003
【００２４】
表からわかるように、本発明の組成物Ｐ４は、柔軟性及び耐衝撃性がかなり改善されている。なお両ポリマーの射出成形品はともに透明性が優れていた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によって、自然分解性であり環境汚染することが少なく、柔軟性、耐衝撃性、透明性に優れた組成物が提供され、繊維、糸、ロープ、ひも、編物、織物、不織布などの繊維構造物、フィルム、シート、繊維を含む複合材料、射出成形品、押出成形品、容器、ボトル、袋、棒、チューブ、各種部品などの成形物に好ましく用いられる。また本発明組成物は、比較的低コストで容易に製造可能で、しかも溶融流動性や成形性に優れ、実用性が高いという特徴を持っている。