(57)【要約】【課題】成形時の結晶化速度が速く、成形時間の短いポリ乳酸系樹脂組成物を提供し、これを用いて成形した耐久性に優れた成形品を提供する。【解決手段】ポリ乳酸樹脂及びアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂を必須成分とするポリ乳酸系樹脂組成物であって、アクリル系樹脂をポリ乳酸に対して５０〜１００質量％、ノボラック型エポキシ樹脂をポリ乳酸に対して４〜５０質量％の範囲で配合することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸樹脂及びアクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂を必須成分とするポリ乳酸系樹脂組成物であって、アクリル系樹脂をポリ乳酸に対して５０〜１００質量％、ノボラック型エポキシ樹脂をポリ乳酸に対して４〜５０質量％の範囲で配合することを特徴とするポリ乳酸系樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のポリ乳酸系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物由来樹脂であるポリ乳酸樹脂を用いたポリ乳酸系樹脂組成物及び、これを用いて成形した成形品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリ乳酸樹脂は、一般に植物を出発原料とし、優れた透明性及び生分解性等を有することから環境調和型の成形用樹脂として注目されている。
【０００３】
一方、ポリ乳酸樹脂は、結晶化速度が遅く成形に時間がかかるといった欠点を有しており、成形品はガラス転移温度が低く、耐熱性、耐衝撃性、耐久性の点で問題があった。
【０００４】
これに対し、ポリ乳酸樹脂の耐衝撃性等を改善するため、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（以下、ＡＢＳ樹脂と略称する）、ポリプロピレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂等の、他の樹脂とブレンドした成形材料が数多く提案されている。
【０００５】
また、結晶化速度が遅いという問題に対し、結晶化速度の促進を目的として、結晶化の核となる無機系造核剤や、有機系造核剤の添加等が提案されている。一般に無機系造核を添加した場合には、樹脂の流動性が悪くなり成形性が悪化するという問題があった。また、有機系造核剤を添加した場合には成形物の耐熱性、耐衝撃性が低下するという問題があった。これに対し、有機系造核剤、可塑剤、安定剤を配合し、結晶化速度、耐熱性、耐衝撃性を改善させる提案がなされている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
これらのものは成形品の成形性、物性の改善はなされるが、成形品の寸法安定性、耐久性の点では問題があった。
【０００７】
また、ポリ乳酸樹脂は分子構造的に加水分解されやすいという特性を有するため、成形時に容易に分子量が低下する等の熱劣化を起こすため、耐候性や耐湿性の点で問題となっていた。このような加水分解による分子量の低下を補填する方法として、カルボジイミド変性イソシアネートやエポキシ樹脂を添加する方法等が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００８】
これら提案によれば、耐候性、耐湿性の改善はなされているが、ポリ乳酸樹脂のその他の問題となる特性、例えば、結晶化速度の促進等の点ではバランスのとれたものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３２８１６３号公報
【特許文献２】特開２００６−３４２３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来の問題点を解消した、成形時の結晶化速度が速く、成形時間の短いポリ乳酸系樹脂組成物を提供し、これを用いて成形した耐久性に優れた成形品を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１２】
第１に、ポリ乳酸樹脂及びＡＢＳ樹脂を必須成分とするポリ乳酸系樹脂組成物であって、アクリル系樹脂をポリ乳酸に対して５０〜１００質量％、ノボラック型エポキシ樹脂をポリ乳酸に対して４〜５０質量％の範囲で配合する。
【００１３】
第２に、上記第１に記載のポリ乳酸系樹脂組成物を成形してなる成形品である。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１の発明によれば、ポリ乳酸系樹脂組成物として、ポリ乳酸樹脂及びＡＢＳ樹脂を必須成分とし、アクリル系樹脂をポリ乳酸に対して特定量配合しているので、ポリ乳酸の結晶性をコントロールすることができ、成形品の寸法安定化を図ることができる。
【００１５】
また、ノボラック型エポキシ樹脂をポリ乳酸に対して特定量配合しているので、ポリ乳酸の加水分解による劣化を補完し、成形品の耐久性を向上させることができる。
【００１６】
第２の発明によれば、上記第１の発明のポリ乳酸系樹脂組成物を用いて成形されているので、寸法安定性、耐久性に優れた成形品を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
本発明で用いられる必須成分としてのポリ乳酸樹脂としては、樹脂の乳酸成分がＬ体、Ｄ体、またはこれらが混在するものを用いることができる。また、前記Ｌ体、Ｄ体それぞれを重合させ、混合したものを用いることもできる。
【００１９】
本発明で用いられる必須成分としてのＡＢＳ樹脂としては、通常一般に用いられるＡＢＳ樹脂を用いることができる。ＡＢＳ樹脂の配合量はポリ乳酸系樹脂組成物全体に対して５〜９５質量％、好ましくは２３〜５３質量％の範囲である。
【００２０】
配合量が５質量％未満であるとＡＢＳ樹脂による耐衝撃性向上効果が期待できず、配合量が９５質量％を超えるとポリ乳酸樹脂比率が著しく低くなり、本発明による加水分解補填効果が明確に現れなくなる。
【００２１】
本発明で用いられるアクリル系樹脂としては、アクリル酸及びそのエステルを原料とする重合体や共重合体であるアクリル樹脂と、メタクリル酸及びそのエステルを原料とする重合体あるいは共重合体であるメタクリル樹脂の少なくとも一方を用いることができる。
【００２２】
アクリル樹脂及びメタクリル樹脂は特に制限なく用いることができ、アクリル樹脂としては、ポリアクリル酸メチル樹脂、ポリアクリル酸エチル樹脂、ポリアクリル酸ブチル樹脂、ポリアクリル酸２エチルヘキシル樹脂等、またメタクリル樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリメタクリル酸エチル樹脂、ポリメタクリル酸ブチル樹脂、ポリメタクリル酸２エチルヘキシル樹脂等を用いることができる。
【００２３】
これらの中でもポリメタクリル酸メチル樹脂が工業的にも容易に入手可能であり、透明性や耐候性も安定している点で、最も好ましく用いることができる。
【００２４】
アクリル系樹脂の配合量は、ポリ乳酸に対して５０〜１００質量％、好ましくは７０〜９０質量％の範囲で配合することができる。アクリル系樹脂の配合量がポリ乳酸に対して５０質量％未満であるとポリ乳酸樹脂の結晶化が進まず結晶化できない。アクリル系樹脂の配合量がポリ乳酸に対して１００質量％を超えるとＡＢＳ樹脂による耐衝撃性向上効果を阻害する要因となる。
【００２５】
本発明で用いられるノボラック型エポキシ樹脂としては、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂のいずれでも用いることができる。
【００２６】
ノボラック型エポキシ樹脂は、ポリ乳酸に対して４〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％の範囲で配合することができる。ノボラック型エポキシ樹脂の配合量がポリ乳酸に対して４質量％未満であると、ポリ乳酸樹脂の加水分解の補填効果が著しく低くなる。一方、ノボラック型エポキシ樹脂の配合量がポリ乳酸に対して５０質量％を超えるとコンパウンドや成形など加熱時に著しく増粘するおそれがある。
【００２７】
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で必要に応じて、他の成分、例えば、無機充填材、滑剤、着色剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防かび剤、抗菌剤、カップリング剤、離型剤、繊維等を配合することができる。
【００２８】
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法としては、例えば上記の各成分及び、必要に応じて他の成分を配合してミキサー、ブレンダー等を用いて十分均一に混合し、次いで熱ロールやニーダー等を用いて加熱状態にて溶融混合し、室温に冷却した後、粉砕することにより粉末タイプのポリ乳酸系樹脂組成物（ポリ乳酸系樹脂成形材料）を製造することができる。なお、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物は、取り扱いを容易にするために、成形条件に合うような寸法と質量を有するペレットタイプ、タブレットタイプ等としてもよい。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、本発明と比較するため、比較例も併せて記載した。
【００３０】
表１に示す配合成分として以下のものを使用した。なお、表１に示す配合量は質量％を表す。
＜使用樹脂＞
ポリ乳酸樹脂：ユニチカ（株）製  テラマックＴＰ−４０００ＣＮ（ポリ乳酸比率９５％）
ＡＢＳ樹脂：東レ（株）製  トヨラック１００
アクリル系樹脂（ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ樹脂））：三菱レイヨン（株）製  アクリペットＶＨ００１
ノボラック型エポキシ樹脂（クレゾールノボラック型エポキシ樹脂）：ＤＩＣ（株）製  エピクロンＮ−６９５
【００３１】
【表１】
2011111493.tif 000002
【００３２】
＜試料作製＞
２軸ニーダーを用い、上記＜使用樹脂＞を加熱混練し、押し出したものをアルミ製ローラーコンベア上で冷却し、切断して成形用ペレットとした。
【００３３】
試験片は上記成形用ペレットを射出成形して作製した。射出成形時の金型温度を４０℃、冷却時間を３０秒とした。
【００３４】
成形後、２４時間常態で保管したものを初期品、６０℃、９０％ＲＨ環境下に６７５時間放置したものを処理品とした。
＜評価項目＞
（１）結晶性評価（結晶化率）
示差走査熱量計（ＤＳＣ）分析［昇温速度１０℃／分］により、ポリ乳酸の結晶化発熱（６０〜１４０℃）及び融解吸熱（１７０℃付近）から、試験片の結晶化率を算出した。
【００３５】
また、ポリ乳酸結晶の融解吸熱（１７０℃付近）が観察されない試験片は、ポリ乳酸が結晶化できないものと判断した。
（２）曲げ強度
上記の射出成形により作製した試験片を用いて、ＪＩＳ  Ｋ７１７１に準拠して曲げ強さを測定した。
（３）引張り強度
ＪＩＳ  Ｋ７１１３に準じて行った。
（４）シャルピー衝撃強度
成形品のシャルピー衝撃強度は、ＪＩＳ  Ｋ７１１１−１に記載の方法に従って測定した。
【００３６】
評価の結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
2011111493.tif 000003
【００３８】
上記各測定結果から、メタクリル樹脂（ＰＭＭＭＡ樹脂）の添加による結晶化率については、ＰＭＭＡ樹脂を添加した実施例１〜３の結晶化率の結果に対して、ＰＭＭＡ樹脂を添加していない比較例２、４の結晶化率の結果が著しく低いことから、ＰＭＭＡ樹脂の添加による結晶化率の向上が確認された。また、ノボラック型エポキシ樹脂の添加による耐久性の向上については、曲げ強度、引っ張り強度、シャルピー衝撃強度の、各初期品と処理品の差を比較すると、ノボラック型エポキシ樹脂を添加した実施例１〜３は差が少ないく耐久性が向上しているのに対し、ノボラック型エポキシ樹脂を添加しない比較例１〜３は初期品に対する処理品の数値が減少しており耐久性の低下が確認された。
【００３９】
以上のことから、本発明のポリ乳酸系樹脂組成物に対するメタクリル樹脂の添加による結晶化率の向上及び、ノボラック型エポキシ樹脂の添加による耐久性の向上が確認された。