(57)【要約】【課題】生分解性樹脂であるポリエステル系の重合体ないし樹脂、特にポリブチレンサクシネート等に対する帯電防止法であり、高い帯電防止能とその持続性を有し、ブレードを抑制でき、且つ安全性が高く環境負荷の小さい生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法並びにフィルム、シート及び成形品を提供する。【解決手段】生分解性を有するポリエステル樹脂にジグリセリン脂肪酸エステルを含有せしめた生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法において、前記ジグリセリン脂肪酸エステルの構成脂肪酸が炭素数１６〜１８であり、且つ前記ジグリセリン脂肪酸エステルのＨＬＢが４〜８の範囲であり、しかも前記ジグリセリン脂肪酸の含有量が０．２重量％以上２．０重量％未満であることを特徴とする生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性を有するポリエステル樹脂にジグリセリン脂肪酸エステルを含有せしめた生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法において、前記ジグリセリン脂肪酸エステルの構成脂肪酸が炭素数１６〜１８であり、且つ前記ジグリセリン脂肪酸エステルのＨＬＢが４〜８の範囲であり、しかも前記ジグリセリン脂肪酸の含有量が０．２重量％以上２．０重量％未満であることを特徴とする生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法。
【請求項２】
ポリエステル樹脂がポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペートもしくはポリブチレンサクシネートアジペートであることを特徴とする請求項１に記載の生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の生分解性ポリエステル樹脂組成物から成形されたことを特徴とするの帯電防止能を有するフィルム、シート及び成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法並びにフィルム、シート及び成形品に関し、詳しくは、生分解性ポリエステル樹脂に対する帯電防止能の付与を特徴とするの生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法並びにフィルム、シート及び成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン或いはポリ塩化ビニルなどのプラスチック製品は、食品包装、建材材料或いは家電製品などの様々な広い分野で利用され、日常生活で不可欠な物となっている。しかしながら、これらプラスチック製品は耐久性という特徴を有するがために、使用後、廃棄物となった場合には、自然界での分解性に劣り、残存したプラスチックが生物の生態系に影響を及ぼすなど、環境破壊の原因となるというマイナスの反面を持っている。
【０００３】
プラスチックの持つそのような欠点を克服するために注目を集めているのが、生分解性プラスチックである。生分解性プラスチックは使用中は従来のプラスチックと同様の性能を示すが、使用後は環境中に生息する微生物が産出する酵素の働きにより短期間で低分子化合物に分解され、最終的には水や二酸化炭素などに分解される。
【０００４】
近年の環境問題への問題意識の昂まりによってプラスチック製品のリサイクルが法規化され、リサイクル、リユースと共に環境中で容易に分解される所謂生分解性プラスチックが注目され、官民共にその研究・開発に力を注いでいる。その用途としては特に環境中で使用される農業用資材（例えば、根菜類育成用ハウスに用いるシートないしフィルムなど）や回収が困難である食品包装分野に用いられる資材（例えば、食品包装フィルムないしシート或いはプレートなど）などでの利用が期待されている。
【０００５】
それら生分解性プラスチックは大きく分けて微生物産出系、天然物利用系或いは化学合成系があるが、現在実用化され始めている生分解性プラスチックとしては脂肪族ポリエステル系、変性ポリビニルアルコール、或いはでんぷん変性体およびこれらのブレンド体などに大別される。
【０００６】
脂肪族ポリエステルとしてはポリブチレンサクシネートやポリヒドロキシブチレートなどがあり、なかでも、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はポリエチレン並の弾性率を示す軟質な樹脂であり、そのためにフィルムやシートなどの幅広い分野への応用が期待できる。
【０００７】
しかし、一般に高分子化合物は摩擦などにより帯電しやすく、ごみやホコリが付着して外観を損ねる。そのため、帯電防止能を付与する必要がある。
【０００８】
高分子化合物に帯電防止能をもたせるには、帯電防止剤を使用する方法がよく用いられており、帯電防止剤の種類としては、塗布型と練り込み型の２種類がある。生分解性ポリエステルを主成分とする樹脂の帯電防止剤の例として、塗布型のものとしてはショ糖ラウリン酸エステルと水溶性ポリマーからなるもの（例えば、特許文献１参照）、分子内にパーフルオロアルキル基およびパーフルオロアルケニル基をもつフッ素系化合物（例えば、特許文献２参照）、特定のアニオン系界面活性剤と特定の非イオン界面活性剤（例えば、特許文献３参照）などがある。しかし、塗布型のものは持続性が悪かったり、フィルムのべとつきやフィルム同士のブロッキングが起こりやすいなどの問題がある。
【０００９】
練り込み型の帯電防止剤としては、一般的な界面活性剤、例えば脂肪族アミン系、アルキルサルフェート系などのアニオン系界面活性剤、第四級アンモニウム塩などのカチオン系界面活性剤、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステルなどの非イオン系界面活性剤、アルキルベタイン系などの両性界面活性剤などが挙げられる（例えば、非特許文献１参照）。
【００１０】
特に、アルキル硫酸金属塩やアルキルベンゼンスルホン酸金属塩などのアニオン系界面活性剤はポリエチレンテレフタレートなどの芳香族系ポリエステル樹脂の帯電防止剤としては有効である（例えば、特許文献４、５参照）。しかし、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤および両性界面活性剤は、生分解性脂肪族ポリエステル樹脂への着色が見られたり、成形品の物性を損なうなど、悪影響が大きい。
【００１１】
非イオン界面活性剤のなかでも一般的に用いられているグリセリン脂肪酸エステルはポリオレフィンなど幅広く用いられている。ポリ乳酸などの生分解性ポリエステルについても、効果は確認されているが、樹脂に対して３．５〜７．５部程度配合しないと帯電防止の効果が出ず、また、配合量が多いため、成形品の物性を低下させてしまうし、さらに、帯電防止能の持続性にもかける（例えば、特許文献６参照）。
【００１２】
また、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ソルビトール等の多価アルコール脂肪酸エステルはポリ乳酸に対しては効果的であるが（例えば、特許文献７、８参照）、ポリブチレンサクシネートなどの生分解性脂肪族ポリエステルには効果が少ない。
【００１３】
【非特許文献１】「帯電防止剤の最新技術と応用展開」株式会社シーエムシー、１９９６年４月１５日、第６９〜７７頁
【特許文献１】特開２０００−２８０４１０公報（第１〜５頁）
【特許文献２】特開平１０−８６３０７公報（第１〜１３頁）
【特許文献３】特開２００２−１２６８７公報（第１〜５頁）
【特許文献４】特開平５−２２２３５７公報（第１〜７頁）
【特許文献５】特開２００２−１５５１５２公報（第１〜１３頁）
【特許文献６】特開平１０−３６６５０公報（第１〜１４頁）
【特許文献７】特開平９−２２１５８７公報（第１〜８頁）
【特許文献８】特開２００２−１１４９００公報（第１〜６頁）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、生分解性樹脂であるポリエステル系の重合体ないし樹脂、特にポリブチレンサクシネート等に対する帯電防止法であり、高い帯電防止能とその持続性を有し、ブレードを抑制でき、且つ安全性が高く環境負荷の小さい生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法並びにフィルム、シート及び成形品を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成する本発明は以下の構成を有する。
１．生分解性を有するポリエステル樹脂にジグリセリン脂肪酸エステルを含有せしめた生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法において、前記ジグリセリン脂肪酸エステルの構成脂肪酸が炭素数１６〜１８であり、且つ前記ジグリセリン脂肪酸エステルのＨＬＢが４〜８の範囲であり、しかも前記ジグリセリン脂肪酸の含有量が０．２重量％以上２．０重量％未満であることを特徴とする生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法。
【００１６】
２．ポリエステル樹脂がポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペートもしくはポリブチレンサクシネートアジペートであることを特徴とする前記１に記載の生分解性ポリエステル樹脂組成物の帯電防止法。
【００１７】
３．前記１又は２に記載の生分解性ポリエステル樹脂組成物から成形されたことを特徴とするの帯電防止能を有するフィルム、シート及び成形品。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明について、さらに詳しく説明する。
本発明における生分解性ポリエステルはポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペートもしくはポリブチレンサクシネートアジペートを主たる対象とするものである。使用される生分解性ポリエステル樹脂はその重合度或いは品質を問わない。また、グリコール酸、ε−カプロラクトン、トリメチレンカーボネート或いはポリエチレングリコールなどの共重合体を併用してもよい。また、生分解性ポリエステル樹脂の物性を損なわない範囲において、酢酸セルロース、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレートとバリレートの共重合体、キチン、キトサン或いはでん粉など、他の生分解性高分子を配合しても構わない。
【００１９】
本発明に用いられるジグリセリン脂肪酸エステルは、ジグリセリンと脂肪酸とのエステル化反応などにより得られるものであるが、その方法は特に限定されるものではない。また、本発明に用いられるジグリセリン脂肪酸エステルのエステル化率はどのようなものでも構わないが、ＨＬＢが４〜８の範囲のものが好ましく、ジグリセリンモノ脂肪酸エステル、ジグリセリンジ脂肪酸エステルを主成分とするものが特に好ましい。ＨＬＢが４より低い場合はブリードが多く、成形品の外観に悪影響を与える。ＨＬＢが８より高い場合には、帯電防止効果の発現に時間がかかる。また、トリグリセリン脂肪酸エステルなどグリセリン鎖長が長くなった場合には、帯電防止効果が劣り好ましくない。
【００２０】
本発明に使用されるジグリセリン脂肪酸エステルの構成脂肪酸は炭素数１６〜１８のものが好ましい。炭素数１６より小さい場合には樹脂に練りこみ成形後、効果が発現するまでに時間がかかる。炭素数１８より大きい場合にはブリードが多く、成形品にべとつきが見られる。
【００２１】
本発明において、ジグリセリンモノ脂肪酸エステルの樹脂に対する含有量は、樹脂に対して０．２重量％以上２重量％未満であり、好ましくは０．４重量％以上１重量％以下の範囲内が、本発明の目的である帯電防止能、その持続性並びにブリード抑制の点から望ましい。かかる範囲を下回るときはその性能が不十分であり、上回るときは成形品の物性を損ねたり、帯電防止剤のブリードが見られる。
【００２２】
本発明におけるポリエステル樹脂組成物は、通常のプラスチックの成形に用いられる押出機、射出成形機などを用いて押出、射出等の熱成形が可能である。成形温度は１６０〜２２０℃が好ましい。ポリマーブレンドを行う場合には二軸押出機の方が好ましい。押出機中で溶融された樹脂組成物は、Ｔダイ、インフレーションなどによりシート或いはフィルムへ成形される。フィルムについては延伸、無延伸のいずれのものでも構わない。また、射出成形機などを用いてプレートなどの成形品が得られる。
【００２３】
また、これらの樹脂には可塑剤、安定剤、酸化防止剤、滑剤、スリップ剤、防曇剤などが併用されることがあるが、これらの添加剤は本発明の帯電防止能を阻害しない範囲で併用することは可能である。
【００２４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれらに限定されない。
【００２５】
実施例１〜４、比較例１〜８
本実施例には生分解性脂肪族ポリエステル樹脂として昭和高分子社製「ビオノーレ」（グレード＃１００１、ポリブチレンサクシネート）を用い、加水分解による分子量の低下を防止するため、８０℃、６時間の加熱乾燥処理を施し水分を除去した後、樹脂に対して、実施例および比較例毎に、下記試験試料の所定量（表１に記載した）を配合し、二軸押出機を用いて２００℃で押出ペレットを作成した。このペレットを用い、それぞれの試験に記載した試験片を射出成形により試験片を作成し、表面固有抵抗、半減期、ブリード性を確認した。
【００２６】
［試験−１］表面固有抵抗
試験片は１００×１００ｍｍ、厚さ２ｍｍの成形品を使用した。室温２０℃、湿度６５％ＲＨで１週間エージングした試験片を、同条件で極超絶縁計ＳＥＭ−１０型（東亜電波工業社製）により表面固有抵抗を測定した。印加電圧は５００Ｖで１分後の値を読み取った。
【００２７】
［試験−２］帯電圧半減期
試験片は４５×４０ｍｍ、厚さ２ｍｍの成形品を使用した。室温２０℃、湿度６５％ＲＨで１週間エージングした試験片を、同条件でＳＴＡＴＩＣ  ＨＯＮＥＳＴＭＥＴＥＲ  Ｓ−５１０９型（シシド静電気社製）により測定した。印加電圧は９ＫＶ、印加時間１０秒、放電高さ１．５ｃｍ、受電高さ１．０ｃｍ、円盤回転数１０００ｒｐｍで行った。
【００２８】
［試験−３］ブリード性試験
視覚的に、表面にブリードが見られないものは○とし、ブリードが見られるものは×とした。
【００２９】
［試験試料−１］
ジグリセロールステアレート（リケマールＳ−７１−Ｄ：理研ビタミン社製、ＨＬＢ５．７）
［試験試料−２］
ジグリセロールステアレート（リケマールＤＳ−１００Ａ：理研ビタミン社製、ＨＬＢ７．７）
［試験試料−３］
ジグリセロールオレート（リケマールＤＸＯ−１００：理研ビタミン社製、ＨＬＢ７．０）
［試験試料−４］
ジグリセロールラウレート（リケマールＬ−７１−Ｄ：理研ビタミン社製、ＨＬＢ７．３）
【００３０】
［試験試料−５］
ジグリセロールベヘネート（ＨＬＢ６．０）
ジグリセリン１モルとベヘニン酸１モルとでエステル化反応を行い、ＨＬＢ約６．０のジグリセロールベヘネートを得た。
【００３１】
［試験試料−６］
ジグリセロールステアレート（ＨＬＢ２．４）
ジグリセリン１モルとステアリン酸３モルとでエステル化反応を行い、ＨＬＢ約２．４のジグリセロールステアレートを得た。
【００３２】
［試験試料−７］
ジグリセロールステアレート（ＨＬＢ１０．８）
ジグリセリン１モルとステアリン酸０．５モルとでエステル化反応を行い、ＨＬＢ約１０．８のジグリセロールステアレートを得た。
【００３３】
［試験試料−８］
グリセロールステアレート（リケマールＳ−１００：理研ビタミン社製、ＨＬＢ４．３）
【００３４】
［試験試料−９］
トリグリセロールステアレート（ＨＬＢ８．９）
トリグリセリン１モルとステアリン酸１モルとでエステル化反応を行い、ＨＬＢ約８．９のトリグリセロールステアレートを得た。
【００３５】
［試験試料−１０］
アルキルスルホン酸塩（アンステックスＨＴ−１００：東邦化学工業社製）
【００３６】
ＨＬＢ計算式
２０×（１−Ｓ／Ａ）
Ｓ：エステルのけん化値
Ａ：構成脂肪酸の中和価（酸価）
試験・評価結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2004262971.tif 000002
【００３８】
実施例５
実施例１の試料−１において、試料添加量を１．９重量％と、５．０重量％とに変化させ、成形品の機械強度評価の指標として、ＡＳＴＭ−Ｄ８８２の測定法に準じて、長さ１０ｃｍ、幅１０ｍｍの試験片について引張伸度（ＭＰａ）を測定したところ、１．９重量％添加のものについては、実施例１の試料−１と同等の引張伸度が得られたが、５．０重量％添加のものについては、２０％も劣化した。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、機械的強度等の物性を損なうことなく、高い帯電防止能とその持続性を有し、ブレードの発生を抑制でき、環境に優しい生分解性ポリエステル樹脂製品を供給することが可能になる。