(57)【要約】【課題】機械的強度や耐熱性（高い荷重たわみ温度）を有する生分解性プラスチック成形品を得るためのポリ乳酸系樹脂組成物、その製造法、および成形品を提供する。【解決手段】ポリ乳酸系樹脂、ガラス繊維、および平均粒径が０.１〜３μmのタルクを含有し、前記ガラス繊維が繊維強化ポリ乳酸系樹脂全量に対して５〜６０質量％、前記タルクが繊維強化ポリ乳酸系樹脂に対して５〜２５質量％含有することを特徴とする繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸系樹脂、ガラス繊維、および平均粒径が０.１〜３μmのタルクを含有し、前記ガラス繊維が繊維強化ポリ乳酸系樹脂全量に対して５〜６０質量％、前記タルクが繊維強化ポリ乳酸系樹脂に対して５〜２５質量％含有することを特徴とする繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
【請求項２】
前記タルクにエポキシ樹脂が付着している請求項１に記載の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
【請求項３】
前記タルクに付着したエポキシ樹脂がフェノールノボラック型エポキシ樹脂である請求項１または２に記載の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
【請求項４】
前記ガラス繊維にエポキシ樹脂が付着している請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
【請求項５】
前記ガラス繊維に付着したエポキシ樹脂がフェノールノボラック型エポキシ樹脂である請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
【請求項６】
ポリ乳酸系樹脂、ガラス繊維、および平均粒径が０.１〜３μmのタルクを含有し、前記ガラス繊維がポリ乳酸系樹脂１００質量部に対して５．５〜１５０質量部、前記タルクがポリ乳酸系樹脂１００質量部に対して５．５〜３３質量部を含有する混合物を混練して線状に押出し、該押出物を切断することを特徴とする繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品の機械的性能、耐熱性に優れるポリ乳酸系樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対して、自然環境の中で分解する生分解性プラスチックが着目されている。生分解性プラスチックのうち、ポリ乳酸系樹脂は、古くから知られた樹脂で安価に製造でき、土中への埋没試験でも微生物により分解されていることが確認されている。
【０００３】
しかしながら、ポリ乳酸系樹脂は通常結晶化速度が遅いため、射出成形等により成形する場合には、冷却固化させるのに長時間を要し、また、成形品が低温では柔らかく充分な機械的強度を有する成形品が得られていない。
【０００４】
これらの問題点を解決するために、特許文献１では、乳酸系ポリマー、ポリ−ε−カプロラクトンをＬ−乳酸比率が７５重量％以上となるように混合し、その組成物にＳｉＯ２５０％以上を含有する結晶性無機粉末を混合、溶融し、８５〜１２５℃に設定された成形機の金型に充填し、結晶化させながら成形することにより、耐熱性や耐衝撃性に優れた成形物を得ることが記載されている。また、特許文献２では、脂肪酸ポリエステル４０〜９５重量％およびガラス繊維５〜６０重量％からなり、且つ該脂肪酸ポリエステルが３−ヒドロキシ絡酸単位を含む樹脂を５０重量％以上含む生分解性成形材料が提案されている。
【０００５】
また、生分解性プラスチックの機械的強度の弱さを、ガラス繊維強化プラスチックとし、さらにガラス繊維の集束剤としてエポキシ樹脂を使用することで生分解性プラスチックの機械的強度を向上させることが特許文献３に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１９３１６５号公報
【特許文献２】特開平１１−３２３１１６号公報
【特許文献３】特開平１１−７９７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１〜３により得られる、生分解性プラスチックの成形品は、いまだに充分な機械的強度や耐熱性を有していない。即ち、ポリ乳酸系樹脂などの生分解性プラスチックの射出成形などによる成形品は、剛性には優れるが、耐衝撃性などの機械的強度や耐熱性（荷重たわみ温度−ＤＴＵＬ）が低い。これは、ポリ乳酸系樹脂などの生分解性プラスチックが一般的に結晶化速度が遅く、成形時の冷却アニール処理に基因すると思われる。
【０００８】
本発明は、機械的強度や、耐熱性（高い荷重たわみ温度）を有する生分解性プラスチック成形品を得るための樹脂組成物、その製造法、および成形品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を達成するため鋭意研究を進めたところ、成形品の機械的強度、耐熱性に優れる生分解性プラスチックである、ポリ乳酸系樹脂組成物を見出し、本発明に至った。
【００１０】
即ち、本発明は、ポリ乳酸系樹脂前に対してガラス繊維の特定量と、特定の平均粒径を有するタルクの特定量を含有させたポリ乳酸系樹脂組成物を開発することにより、耐熱性（高い荷重たわみ温度）を有し、かつ耐衝撃性などの機械的強度が大きい生分解性プラスチック成形品に到達したものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、下記の特徴を要旨とするものである。
（１）ポリ乳酸系樹脂、ガラス繊維、および平均粒径が０.１〜３μmのタルクを含有し、前記ガラス繊維が繊維強化ポリ乳酸系樹脂全量に対して５〜６０質量％、前記タルクが繊維強化ポリ乳酸系樹脂に対して５〜２５質量％含有することを特徴とする繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
（２）前記タルクにエポキシ樹脂が付着している上記（１）に記載の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
（３）前記タルクに付着したエポキシ樹脂がフェノールノボラック型エポキシ樹脂である上記（１）または（２）に記載の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
（４）前記ガラス繊維にエポキシ樹脂が付着している上記（１）〜（３）のいずれかに記載の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
（５）前記ガラス繊維に付着したエポキシ樹脂がフェノールノボラック型エポキシ樹脂である上記（１）〜（４）のいずれかに記載の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物。
（６）ポリ乳酸系樹脂、ガラス繊維、および平均粒径が０.１〜３μmのタルクを含有し、前記ガラス繊維がポリ乳酸系樹脂１００質量部に対して５．５〜１５０質量部、前記タルクがポリ乳酸系樹脂に対して５．５〜３３質量部を含有する混合物を混練して線状に押出し、該押出物を切断することを特徴とする繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、新規な繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物が提供され、該ポリ乳酸系樹脂組成物は射出成形などにより成形することにより、耐熱性（高い荷重たわみ温度）かつ耐衝撃性などが大きい機械的強度を有する生分解性プラスチック成形品が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明で使用するポリ乳酸系樹脂は、乳酸単独重合体樹脂、乳酸共重合体樹脂、これらの乳酸樹脂を含むブレンド樹脂等である。乳酸樹脂の原料である乳酸成分としては特に限定されるものではないが、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、ＤＬ−乳酸またはこれらの混合物、または乳酸環状２量体であるＬ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、meso−ラクチド、またはこれらの混合物を使用できる。
【００１４】
乳酸としてはＬ体とＤ体の構成モル比（Ｌ／Ｄ）は特に限定されるものではないが高い融点を得るためには総乳酸中のＬ体を８０モル％以上、好ましくは９０モル％以上含むことが好ましい。またラクチドについても総ラクチド中、Ｌ体を８０モル％以上、好ましくは９０モル以上含むことが好ましい。ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は一般に５万から５０万、好ましくは１０万から２５万である。重量平均分子量が５万未満では実用上必要な物性が得られない。一方重量平均分子量が５０万を越えると成形性が悪化しやすい。
【００１５】
本発明で使用する乳酸単独重合体樹脂はＬ−乳酸、Ｄ−乳酸、ＤＬ−乳酸またはこれらの混合物を直接脱水縮合するか、またはＬ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、meso−ラクチド、またはこれらの混合物等の開環重合によってえられる樹脂が挙げられる。また、乳酸共重合体樹脂は、乳酸モノマーまたはラクチドと、該モノマーと共重合可能な他の成分とが共重合された樹脂である。共重合可能な他の成分としては、分子内に２個以上のエステル結合形成性の官能基をもつジカルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトン等、およびこれらの種々の構成成分よりなる各種ポリエステル、各種ポリエーテル、各種ポリカーボネート等が挙げられる。
【００１６】
上記ジカルボン酸としてはコハク酸、アジピン酸、フタル酸、テレフタル酸等が、多価アルコールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール等の脂肪族多価アルコール、ビスフェノールにエチレンオキサイドを不可反応させた芳香族多価アルコール、ジエチレングリーコール、トリエチレングリコール等のエーテルグリコール等が挙げられる。
【００１７】
上記ヒドロキシカルボン酸としてはグリコール酸、ヒドロキシブチルカルボン酸等が上げられる。上記ラクトンとしてはグリコリド、ε−カプロラクトングリコリド、ε−カプロラクトン等が挙げられる。
【００１８】
上記の各種ポリエステル、各種ポリエーテル、各種ポリカーボネートとしては、乳酸共重合樹脂製造に従来から使用されているものであれば特に制限無く使用できる。
【００１９】
乳酸系単独重合体または共重合体は、従来公知の方法で合成されるものである。すなわち、特開平７−３３８６１号公報、特開昭５９−９６１２３号公報、高分子討論会予稿集第４４巻、３１９８−３１９９頁に記載のような乳酸モノマーからの直接脱水縮合、または乳酸環状二量体ラクチドの開環重合によって合成することができる。
【００２０】
直接脱水縮合を行う場合、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸、ＤＬ−乳酸、またはこれらの混合物のいずれの乳酸を用いても良い。また、開環重合を行う場合においても、Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、ＤＬ−ラクチド、ｍｅｓｏ−ラクチド、またはこれらの混合物のいずれのラクチドを用いても良い。
【００２１】
ラクチドの合成、精製および重合操作は、例えば米国特許４０５７５３７号明細書、公開欧州特許出願第２６１５７２号明細書、Polymer  Bulletin,  14,  491-495  (1985)、および  Makromol  Chem.,  187,  1611-1628  (1986)等の文献に種々記載されている。
【００２２】
乳酸モノマーまたはラクチドの重合反応に用いる触媒は、特に限定されるものではないが、公知の乳酸重合用触媒を用いることができる。例えば、乳酸スズ、酒石酸スズ、ジカプリル酸スズ、ジラウリル酸スズ、ジパルミチン酸スズ、ジステアリン酸スズ、ジオレイン酸スズ、α−ナフトエ酸スズ、β−ナフトエ酸スズ、オクチル酸スズ等のスズ系化合物、粉末スズ、酸化スズ；亜鉛粉末、ハロゲン化亜鉛、酸化亜鉛、有機亜鉛系化合物；テトラプロピルチタネート等のチタン系化合物；ジルコニウムイソプロポキシド等のジルコニウム系化合物；三酸化アンチモン等のアンチモン系化合物；酸化ビスマス(III)等のビスマス系化合物；酸化アルミニウム、アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニウム系化合物等を挙げることができる。
【００２３】
本発明において、乳酸樹脂を含むブレンド樹脂としては、乳酸単独重合体樹脂および／または乳酸共重合体樹脂と、好ましくは、乳酸以外のポリエステルとを混合、溶融して得られた混合物である。かかるポリエステルのブレンドにより成形品に柔軟性、耐衝撃性を付与することができる。ブレンドの割合は、通常、乳酸単独重合体樹脂および／または乳酸共重合樹脂１００重量部に対して、乳酸以外のポリエステル１０〜１００重量部程度である。ポリエステルは脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステルまたはそれらの混合物であり、特に、乳酸との混合性から脂肪族ポリエステルが好ましい。
【００２４】
本発明において、ブレンドされる脂肪族ポリエステルは、脂肪族カルボン酸成分と脂肪族アルコール成分とからなる樹脂や、ε−カプロラクトン等環状無水物を開環重合して得られた脂肪族ヒドロキシカルボン酸樹脂等が挙げられる。また脂肪族ポリエステルは、主として上記脂肪族モノマー成分を含んで構成される樹脂であれば、共重合体であってもよく、あるいは他樹脂との混合物であってもよい。
【００２５】
ブレンドに使用される脂肪族ポリエステルは、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとからなることが好ましい。脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン酸等の化合物、またはこれらの無水物や誘導体が挙げられる。一方、脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール系化合物、およびこれらの誘導体が一般的である。これらの脂肪族ジカルボン酸や脂肪族ジオールはいずれも、炭素数２〜１０のアルキレン基、シクロ環基またはシクロアルキレン基をもつモノマー化合物である。これら脂肪族ジカルボン酸および脂肪族ジオールの中から選択されたモノマー化合物の縮重合により脂肪族ポリエステルが製造される。カルボン酸成分或いはアルコール成分のいずれにおいても、２種以上用いても構わない。
【００２６】
また、ブレンドに使用される脂肪族ポリエステルは、溶融粘度の向上のためにポリマー中に分岐を設ける目的で、脂肪族ポリエステルの成分として、３官能以上の多官能のカルボン酸、アルコール或いはヒドロキシカルボン酸を用いても構わない。これらの成分は、多量に用いると得られるポリマーが架橋構造を持ち、熱可塑性でなくなったり、熱可塑性であっても部分的に高度に架橋構造をもったミクロゲルを生じる場合がある。従って、これら３官能以上の成分は、ポリマー中に含まれる割合はごくわずかで、ポリマーの化学的性質、物理的性質を大きく左右するものではない程度に含まれる。多官能成分としては、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸或いはペンタエリスリットやトリメチロールプロパン等を用いることができる。
【００２７】
脂肪族ポリエステルの製造方法のうち、直接重合法は、上記の化合物を選択して化合物中に含まれる、あるいは重合中に発生する水分を除去しながら高分子量物を得る方法である。また、間接重合法は、上記化合物を選択してオリゴマー程度に重合した後、分子量増大を目的として、少量の鎖延長剤、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物を使用して高分子量化する方法である。あるいはカーボネート化合物を用いて脂肪族ポリエステルカーボネートを得る方法がある。
【００２８】
本発明で乳酸樹脂組成物に含まれるタルクは、平均粒径が０.１〜３μmである粉末であることが必須である。平均粒径が０．１μm未満であると、混練中に凝集物を作り結果的に樹脂組成物中の分散性が劣り好ましくなく、前記値が３μmを超えると樹脂組成物中での分散状態が不均質になり好ましくない。なかでも、タルクの平均粒径は、０．５〜１．５μmであることがより好ましい。タルクの平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定し、平均面積径により求めることができる。
【００２９】
また、タルクは、成形品の耐熱性を向上させるため好ましいが、機械的強度に関しては、一般にタルクが配合されると弾性率は向上するものの、衝撃強度が低下する。しかし、本発明では、タルクにエポキシ樹脂が付着させることにより、成形品の衝撃強度等の機械的強度が向上する上に、さらに耐熱性が向上することが判明した。これは、タルクにエポキシ樹脂が付着させることでポリ乳酸系樹脂との密着性が向上すると考えられる。
【００３０】
エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂を含む前記タルク全量に対し、０.１〜５質量％付着していることが好ましい。より好ましくは０．５〜２質量％である。前記値が０.１質量％未満であると、ポリ乳酸系樹脂と衝撃強度および耐熱性が劣り好ましくなく、前記値が５質量％を超えると付着時に凝集体を作りやすく、混練時の分散性が劣り好ましくない。前記エポキシ樹脂が付着したタルクは、使用するタルク全量中に５０質量％以上含まれていることが好ましく１００質量％であることが特に好ましい。
【００３１】
タルクに付着されるエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノ一ルＡＤ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型若しくはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、それらの水添タイプ、またはエーテル変性物、およびフェノキシ樹脂等から一種類以上のものを選んで使用することができる。特に、前記効果を高く発現させるためにはノボラック型エポキシ樹脂を用いることが効果的である。
【００３２】
本発明で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を用いることがポリ乳酸系樹脂との密着性、耐熱性の点から好ましい。フェノールノボラック型エポキシ樹脂の分子量やエポキシ当量は特に限定はされないが、重量平均分子量が好ましくは約３００〜９００であり、エポキシ当量は１７２〜１８２が好ましく、取り扱いの観点からも好適である。
【００３３】
本発明でポリ乳酸系樹脂組成物に含まれるガラス繊維は、特に限定されないが、モノフィラメントの平均径が６〜２３μｍであることが好ましく、より好ましくは６〜１３μｍである。モノフィラメントの平均径が６μｍ未満の場合は、ガラス繊維製造工程でコストアップとなり、最終的なガラス繊維強化ポリ乳酸系樹脂ペレットとした場合にペレットがコスト高になる。２３μｍを超える場合は、結果として得られる成形品の機械的物性が劣るために好ましくない。また、集束本数が８００〜４０００本であることが好ましい。集束本数が８００本未満であるとガラス繊維を一定長にカットする工程でのカット効率が悪く、また、４０００本を越えるとガラス繊維を使用する際に計量器での流動性や混練時の分散性が劣り、好ましくない。
【００３４】
ガラス繊維として、後述するカットしたガラス繊維を用いる場合は、その長さは、混練する押出し機、供給装置により任意に選択できる。一般的には１．５〜６ｍｍが使用される。なかでも、供給装置での計量性、価格面から２．５〜４．５ｍｍであることがより好ましい。
【００３５】
本発明では、ガラス繊維には、好ましくは集束剤が付着され、該集束剤はエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノ一ルＡＤ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型若しくはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、それらの水添タイプまたはエーテル変性物、およびフェノキシ樹脂等から一種類以上のものを選んで使用することができる。特に、機械的強度、耐熱性の点からノボラック型エポキシ樹脂が含まれていることがより好ましい。
【００３６】
該ノボラック型エポキシ樹脂は、フェノールノボラック型エポキシ樹脂を用いることがポリ乳酸系樹脂との密着性、耐熱性の点から好ましい。フェノールノボラック型エポキシ樹脂の分子量やエポキシ当量は特に限定はしないが、重量平均分子量が好ましくは約３００〜９００であり、エポキシ当量は好ましくは１７２〜１８２のノボラック型エポキシ樹脂を用いることが取り扱いの観点からも好適である。
【００３７】
ガラス繊維に対する集束剤の付与量は、ガラス繊維に対して、固形分として好ましくは０．１〜２質量％、特には０．３〜１．２質量％が好ましい。付与量が０．１質量％未満であると繊維の集束性が不十分で毛羽立ち易く、また、繊維とマトリックス樹脂との接着が劣り好ましくなく、一方、付与量が２質量％を越えるとマトリックス樹脂の含浸時における繊維束の開繊が不十分となり、マトリックス樹脂中で未開繊の繊維束が存在することによる欠点を生じさせるため好ましくない。
【００３８】
集束剤としてエポキシ樹脂が使用される場合、その使用量は、集束剤中に固形分として、好ましくは２０質量％以上、特には５０質量％以上含まれることが好ましい。該値が２０％未満であると樹脂との密着性が劣り結果的に機械強度、耐熱性が劣るため好ましくない。エポキシ樹脂は、乳化または水溶化等させることにより、水に分散した状態や溶媒を用いた水溶液等として使用することができる。
【００３９】
ガラス繊維に付着させる集束剤としては、他に、必要に応じてシランカップリング剤、ウレタン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリ乳酸系樹脂等を用いることができる。上記シランカップリング剤としては、アミノ基を有するものであれば特に限定されないが、アミノシランのアミノ基が１級および／または２級のアミノ基であることが好ましく、特に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−Ｎ’−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシランのようなアミノシランが好ましい。アミノシランは、ガラス繊維の集束性が向上し、また、樹脂との密着性を高め、機械的強度等が優れる点で好ましい。特に、γ−アミノプロピルトリエトキシシランを用いることがより好ましい。
【００４０】
本発明の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物は、繊維強化ポリ乳酸系樹脂に対して、ガラス繊維の含有量が５〜６０質量％であり、さらに１５〜３０質量％であることがより好ましい。タルクの含有量は、繊維強化ポリ乳酸系樹脂に対して５〜２５質量％、さらに７．５〜２０質量％であることがより好ましい。
【００４１】
本発明のポリ乳酸系樹脂組成物において、ガラス繊維含有量５質量％未満であると機械的強度が劣り好ましくなく、６０質量％を超えると成形流動性が劣り好ましくない。また、タルクの含有量が、繊維強化ポリ乳酸系樹脂に対して、５質量％未満であると、機械的強度、耐熱性が十分に発現せず、また、２５質量％を超えると  衝撃強度が著しく低下し、比重も大きくなり好ましくない。
【００４２】
また、本発明の樹脂組成物には、その目的および効果を大きく阻害しない範囲で他の熱可塑性樹脂の１種または２種以上を補助的に少量併用することも可能である。また、目的に応じ所望の特性を付与するため、一般に熱可塑性樹脂に添加される公知の物質、例えば、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤等の安定剤、帯電防止剤、難燃剤、難燃助剤、染料や顔料等の着色剤、潤滑剤、可塑剤、結晶化促進剤、結晶核剤等をさらに配合することも可能である。また、ガラスフレーク、マイカ、ガラス粉、ガラスビーズ、クレー、アルミナ、カーボンブラック、ウォラストナイト等の板状や粉粒状の無機化合物、ウィスカー等を併用してもよい。
【００４３】
本発明の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物を製造する場合、ポリ乳酸系樹脂、ガラス繊維、およびタルクを混合し、該混合物を混練し、好ましくはこれを線状に押出しこれを切断して、ペレットを得るものである。前記混合物には、ガラス繊維がポリ乳酸系樹脂１００質量部に対して、好ましくは５．５〜１５０質量部、前記タルクがポリ乳酸系樹脂１００質量部に対し、好ましくは５．５〜３３質量部の割合で含まれているのが好適である。混練は、好ましくは押出し機等で混練させる一般の溶融混練法を用いることができる。この場合、タルクを均一にポリ乳酸系樹脂中に分散させるため、あらかじめポリ乳酸系樹脂とドライブレンドして押出機に投入し、溶融状態の途中のフィード口より集束剤で処理したガラス繊維を投入する方法や、予めポリ乳酸系樹脂、ガラス繊維、およびタルクとをプリブレンド溶融混練させる方法が採用される。溶融混練温度は、１７０〜２５０℃とするのが好ましく、１８０〜２２０℃であることがより好ましい。集束剤で処理した繊維束の形態としては連続した繊維束でも使用できるが、予め、好ましくは１．５〜６ｍｍ、さらに好ましくは２．５〜４．５ｍｍに切断したチョップドストランドが用いることができる。
【００４４】
上記の如くして得られる本発明の樹脂組成物は、繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物であって、前記ガラス繊維が繊維強化ポリ乳酸系樹脂全量に対して５〜６０質量％、前記タルクが繊維強化ポリ乳酸系樹脂全量に対して５〜２５質量％含有するものであり、前記樹脂組成物の形状に制約はなく、ストランド状、シート状、平板状あるいはストランドを適当な長さに裁断したペレット状等の任意の形状が可能である。特に成形加工の容易な射出成形への適用のため、直径が好ましくは１．５〜４．５ｍｍ、長さが好ましくは２〜５０ｍｍの線材形態のペレット状組成物とするのが好ましい。また、かかる樹脂組成物を成形するにあたっては、これを成形した時、集束剤で処理した繊維が長く残存した状態で分散した成形品とするのが好ましく、これにより高度の機械的強度を保持した成形品とすることができる。
【実施例】
【００４５】
以下に本発明について実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、本発明はかかる実施例に限定して解釈されるべきでないことはもちろんである。
＜製造例＞
下記組成物を後記する「表１」の上段に示す組成にてドライブレンドし、シリンダーの温度設定が２１０℃の二軸押出機を用いて混練し、実施例１〜７、比較例１〜５の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物を作成した。得られたペレットを８０℃で５時間乾燥後、射出成形機を用いて、シリンダー温度２１０℃、金型温度８０℃にて成形し、試験片を得た。
【００４６】
得られた成形品の物性を「表１」に示した。なお、「表１」に示される、「ポリ乳酸系樹脂」、「タルク」、「ガラス繊維」は以下のとおりである。また、「表１」中、ＴＳ、ＦＳ、ＦＭ、ＩＺＯＤ、ＤＴＵＬは、以下に示すとおりである。
ポリ乳酸系樹脂：
三井化学製レイシア  Ｈ―１００Ｊ
タルク：
Ａ：  平均粒径１．０μｍのタルク（日本タルク製ＳＧ―２０００）、
Ｂ：  ＳＧ―２０００にエポキシ当量１８０フェノールノボラック型樹脂エマルジョンを塗布して乾燥させたフェノールノボラック樹脂の固形分が１８０質量％の付着したタルク
Ｃ：  平均粒径５．３μｍのタルク（日本タルク製Ｃ―３）を用いた。尚、平均粒径はレーザ回折式粒度分布測定装置  SALD-2000J  （株）島津製作所製で測定し、平均面積径から求めた。
チョップドストランド用ガラス繊維：
Ａ：  エポキシ当量１８０のフェノールノボラック型エポキシ樹脂エマルジョン固形分１００質量部、γ―アミノプロピルトリエトキシシランカップリング剤１５質量部、カチオン界面活性剤０．６質量部からなる集束剤をフィラメント径１０μｍ、集束本数２０００本のガラス繊維に塗布して乾燥させた集束剤付着量が１．０質量％のガラス繊維を既知の方法により３ｍｍにカットして用いた。
Ｂ：  Ａのガラス繊維のうち、フェノールノボラック型エポキシ樹脂エマルジョン固形分１００質量部をエポキシ当量５００のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エマルジョンに変えた以外はＡと同様のガラス繊維。
Ｃ：  Ａのガラス繊維のうちフェノールノボラック型エポキシ樹脂エマルジョン固形分１００質量部をウレタン樹脂エマルジョンに変えた以外はＡと同様のガラス繊維。
ＴＳ：定義および測定方法  引張り強度  （ＡＳＴＭ Ｄ−６３８）
ＦＳ：定義および測定方法  曲げ強度    （ＡＳＴＭ Ｄ−７９０）
ＦＭ：定義および測定方法  曲げ弾性率  （ＡＳＴＭ Ｄ−７９０）
ＩＺＯＤ：定義および測定方法  ノッチ付ＩＺＯＤ衝撃強度  （ＡＳＴＭ Ｄ−２５６）
ＤＴＵＬ：定義および測定方法  荷重たわみ温度（荷重1．８２Mp）（ASTM  D‐648）
【００４７】
【表１】
2005200517.tif 000002
「表１」に示したように、実施例の成形品は、比較例に比べて、ＤＴＵＬ（荷重たわみ温度）が高く、耐熱性に優れる成形品が得られる利点を有することが明らかである。
【００４８】
また、エポキシ樹脂を処理したタルクを使用する実施例１は、実施例３に比べて、機械的強度、ＤＴＵＬの高い成形品が得られた。これに対し、ガラス繊維またはタルクの量が少ない比較例１、２では機械的強度やＤＴＵＬが低い耐熱性に劣る成形品であった。
【００４９】
また、比較例３は、引張り強度、曲げ強度に優れ、かつＤＴＵＬが高いものの衝撃強度が劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の繊維強化ポリ乳酸系樹脂組成物による成形品は、耐熱性が大きくかつ機械的強度大きいため、自動車、家電、一般産業資材などの種々の分野に好適に使用できる。かつ、この成形品は、生分解性を有するために、燃焼処理などをせずに廃棄物として投棄された場合にも、自然環境下で比較的短期間で環境に無害な物資に分解する。