(57)【要約】【課題】耐熱性・耐衝撃性に優れた樹脂組成物を提供する。【解決手段】ポリＬ−乳酸と、結晶化促進剤と、柔軟性付与剤と、相溶化剤と、ポリビニルアルコール繊維等のポリ乳酸の融点（１８０℃以上）で安定でありかつ生分解性のある化学合成繊維とを含有し、結晶化促進剤としてＤ−乳酸−デンプン共重合樹脂を、柔軟性付与剤としてポリカプロラクトンを、相溶化剤としてポリＬ−乳酸−ポリブチレンサクシネートブロック共重合樹脂をそれぞれ含有することが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリＬ−乳酸と、結晶化促進剤と、柔軟性付与剤と、相溶化剤と、ポリ乳酸の融点（１８０℃以上）で安定でありかつ生分解性のある化学合成繊維とを含む樹脂組成物。
【請求項２】
化学合成繊維がポリビニルアルコールまたは４ナイロンである請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】
結晶化促進剤がポリ−Ｄ乳酸またはＤ−乳酸−デンプン共重合樹脂からなるＡ成分と、融点または軟化点がポリ乳酸の融点または軟化点以下である生分解樹脂からなるＢ成分とのブロック重合体である請求項１または２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
柔軟性付与剤がポリカプロラクトンである請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項５】
相溶化剤がポリＬ−乳酸−ポリブチレンサクシネートブロック共重合樹脂である請求項１〜４のいずれかにに記載の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物に関し、詳細には、耐熱性・耐衝撃性に優れた樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、（生分解性）樹脂組成物の材料としてポリ乳酸が用いられている。しかし、ポリ乳酸は一般に固く、耐衝撃性に劣るという性質を有しているため、その用途が限られてしまう傾向があった。
これに対して、例えば、特許文献１には、乳酸単位とポリエステル単位とからなる耐衝撃性付与剤をポリヒドロキシカルボン酸に付与することで、ブリードアウトを起こしにくく、柔軟性および透明性を維持しつつ、耐衝撃性を有するポリエステル組成物を得る技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３５６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記技術では、ポリヒドロキシカルボン酸と混合される耐衝撃性付与剤の相溶性が不十分であり、低比率時の硬化が低いため、充分な耐衝撃性の改善効果を得るためには、ポリエステル組成物における耐衝撃性付与剤の混合比率を上げる必要がある。一方、耐衝撃性付与剤は柔軟性が高いため耐衝撃性付与剤の混合比率を上げると柔軟性の向上に伴い軟化温度が低下してしまい、耐熱性に劣るという問題がある。
本発明は、上記課題を解決する為になされたものであり、耐熱性、耐衝撃性に優れた樹脂組成物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】
【０００５】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、以下の構成を採用することによって、上記目的が達成され、本発明を成すに至った。
即ち本発明は、以下の通りである。
（１）ポリＬ−乳酸と、結晶化促進剤と、柔軟性付与剤と、相溶化剤と、ポリ乳酸の融点（１８０℃以上）で安定でありかつ生分解性のある化学合成繊維とを含む樹脂組成物。
（２）化学合成繊維がポリビニルアルコールまたは４ナイロンである前記（１）に記載の樹脂組成物。
（３）結晶化促進剤がポリ−Ｄ乳酸またはＤ−乳酸−デンプン共重合樹脂からなるＡ成分と、融点または軟化点がポリ乳酸の融点または軟化点以下である生分解樹脂からなるＢ成分とのブロック重合体である前記（１）または（２）に記載の樹脂組成物。
（４）柔軟性付与剤がポリカプロラクトンである前記（１）〜（３）のいずれかに記載の樹脂組成物。
（５）相溶化剤がポリＬ−乳酸−ポリブチレンサクシネートブロック共重合樹脂である前
記（１）〜（４）のいずれかに記載の樹脂組成物。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の樹脂組成物は、ポリＬ−乳酸と、結晶化促進剤と、柔軟性付与剤と、相溶化剤と、ポリビニルアルコール繊維（ＰＶＡ繊維）等のポリ乳酸の融点（１８０℃以上）で安定でありかつ生分解性のある化学合成繊維とを含むことにより、耐熱性、耐衝撃性に優れたものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の樹脂組成物について詳細に説明する。
本発明に係る樹脂組成物は、ポリＬ−乳酸と、結晶化促進剤と、柔軟性付与剤と、相溶化剤と、ＰＶＡ繊維等のポリ乳酸の融点（１８０℃以上）で安定でありかつ生分解性のある化学合成繊維とを含むことを特徴としている。
本発明に含まれるポリＬ−乳酸としては、特に限定されないが、９０％発酵乳酸とデンプンの混合物中に重合触媒を添加し、脱水重合を行ったものを使用するか、市販のポリ乳酸（三井化学（株）製  レイシアＨ−１００Ｊなど）または耐熱性のナノコンポジット充填剤入りのポリ乳酸など、いずれを用いてもよい。
【０００８】
本発明に含まれる結晶化促進剤としては、特に限定されないが、ポリ−Ｄ乳酸またはＤ−乳酸−デンプン共重合樹脂からなるＡ成分と、融点または軟化点がポリ乳酸の融点または軟化点以下である生分解樹脂からなるＢ成分とのブロック重合体であり、ブロック共重合方式は、特に限定されないが、Ａ−Ｂ型、Ａ−Ｂ−Ａ型、Ｂ−Ａ−Ｂ型のいずれを用いてもよい。
本発明に用いられる結晶化促進剤のＢ成分である、融点または軟化点がポリ乳酸の融点または軟化点以下の生分解樹脂としては、特に限定されないが、市販のポリカプロラクトン、カプロラクトン・ブチレンサクシレート、ポリブチレンアジペート・テレフタレート、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変性樹脂、ポリブチレンサクシネートカーボネート変性樹脂、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレートなどが挙げられ、いずれを用いても良い。
本発明に用いられる結晶化促進剤の分子量は、１，０００〜２，０００，０００の範囲が好ましい。１，０００未満の場合、共晶を形成し、結晶加速度は大となるが，樹脂が蜂蜜状で取り扱いにくくなることがあり、２，０００，０００を超えると溶融粘度が大となり、重合終了時に取出しにくくなることがある。
本発明に用いられる結晶化促進剤を樹脂組成物に用いる際の添加量は、特に限定されないが、ベース樹脂１００重量部に対し、１〜１００重量部が好ましい。１重量部未満の場合、顕著な結晶化促進効果が得られず、樹脂組成物の耐熱性が向上しない。１００重量部を超えて添加すると、耐熱性は改善されるものの、現状では、樹脂のコストが大となることがある。
【０００９】
本発明に用いられる柔軟性付与剤としては、特に限定されないが、市販のポリカプロラクトン、カプロラクトン・ブチレンサクシレート、ポリブチレンアジペート・テレフタレート、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変性樹脂、ポリブチレンサクシネートカーボネート変性樹脂、ポリエチレンテレフタレートサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリヒドロキシブチレートなど、融点または軟化点がポリ乳酸の融点または軟化点以下の生分解樹脂であれば、いずれを用いても良い。
また柔軟性付与剤は、樹脂組成物の用途目的に応じて適宜添加量を選択することができる。
柔軟性付与剤の添加量は、特に限定されないが、ポリ乳酸１００重量部に対し、１〜１００重量部が好ましい。１重量部未満の場合、顕著なポリ乳酸の耐衝撃性改善効果がないことがある。１００重量部を超えて添加すると、樹脂組成物中の海島構造が逆転し耐衝撃性は改善されるものの、耐熱性が低下することがある。
【００１０】
本発明に用いられる相溶化剤としては、特に限定されないが、Ｄ−またはＬ−ポリ乳酸、Ｄ−またはＬ−乳酸−デンプン共重合樹脂とポリカプロラクトン、ポリブチレンアジペート・テレフタレート、ポリブチレンサクシネートアジペート変性樹脂など、融点または軟化点がポリ乳酸の融点または軟化点以下の生分解樹脂をブロック共重合させたものが好ましい。共重合の手法は、樹脂どうしを減圧条件下で加熱溶融する脱水縮合反応や、２個以上のイソシアネート基やエポキシ基をもつ化合物を用いる架橋反応などが用いられる。
相溶化剤の添加量は、特に限定されないが、ポリ乳酸１００重量部に対し１〜３０重量部が好ましい。１重量部未満の場合、顕著なポリ乳酸の対衝撃性改善効果がないことがある。３０重量部を超えて添加しても、耐衝撃性の改善効果は頭打ちとなることがある。また、引張強度と耐熱性が低下することもある。
【００１１】
本発明に用いられる、ポリ乳酸の融点（１８０℃以上）で安定でありかつ生分解性のある化学合成繊維、特に限定されないが、ＰＶＡや４ナイロンが挙げられる。ＰＶＡ繊維としては、特に限定されないが、市販のポリビニルアルコール繊維であればいずれを用いてもよく、成形品の耐湿性向上のためには部分ケン化品またはアルデヒド処理品が好ましい。また、繊維長ならびに繊維径も特に限定されないが、長さ２０ｍｍ未満のものが樹脂と均一混合しやすく好ましい。
ＰＶＡ繊維の添加量は、特に限定されないが、１〜１００重量部が好ましい。１重量部未満の場合、著しい耐熱性・耐衝撃性改善効果がなく、１００重量部を超えて添加すると、樹脂の流動性が悪くなることがある。
なお、化学合成繊維には、炭素繊維やアラミド繊維もあるが、生分解性がない。
【００１２】
本発明の樹脂組成物には、必要に応じて架橋剤を添加してもよい。
本発明に用いられる架橋剤としては、特に限定されないが、ポリ乳酸の融点で蒸発しないものであれば、エポキシ系、シラン系、イソシアネート系など、いずれを用いてもよい。
架橋剤の添加量は、特に限定されないが、ポリ乳酸１００重量部に対し０．０１〜１０重量部が好ましい。０．０１重量部未満の場合、顕著なポリ乳酸の耐衝撃性改善効果がなく、１０重量部を超えて添加するとかえって耐熱性・耐衝撃性が低下することがある。
【実施例】
【００１３】
以下本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
ａ．ポリ乳酸、結晶化促進剤、相溶化剤、ポリビニルアルコール繊維、柔軟性付与剤、架橋剤の混合
ポリＬ−乳酸（三井化学（株）製  レイシアＨ−１００Ｊ）  １００重量部、Ｄ−乳酸−０．１ｗ％−デンプン共重合樹脂（結晶化促進剤）  ５重量部、ポリＬ−乳酸−ポリブチレンサクシネートブロック共重合樹脂（相溶化剤）  ２０重量部、ポリビニルアルコール繊維（（株）クラレ製  ビニロンＲＭ−Ｓ１８２×６）（ＰＶＡ繊維１）  ３０重量部、ポリカプロラクトン（柔軟性付与剤）（ダイセル化学工業（株）製  プラクセル  Ｈ−７）  １０重量部、架橋剤（旭化成ケミカルズ（株）製  デュラネートＰ３０１−７５Ｅ）  ０．５重量部の各ペレットをそれぞれ計量後、ＰＥ製の袋の中で予備混合したのち、（株）クリモト製ＳＩＫＲニーダを用いて混練し、ストランド状に押し出し、コンベア上で冷却後、ペレット化した。
【００１４】
ｂ．混合樹脂の射出形成
ａで作成した混合ペレットを（株）山城精機製作所製  ＳＡＶ−３０を用いて、荷重たわみ測定用の棒状試験片（１２０ｍｍ×１２ｍｍ×４ｍｍ）を成形した。成形温度はスクリュウ上部、スクリュウ下部、ノズルの順番に、それぞれ１７０℃、１７５℃、１８０℃に設定した。また、金型温度（設定温度１２０℃で可動板側実測値）１１０℃、冷却時間１２０秒で実験を行った。
得られた試験片はＪＩＳ  Ｋ７１９１−２に準拠して熱変形温度を測定した。また、ＪＩＳ  Ｋ７１１０に準拠してＩｚｏｄ衝撃強度を測定した。結果を表１に示す。
【００１５】
実施例２
架橋剤を使用せず、ＰＶＡ繊維１を（株）クラレ製  ビニロンＲＭ−Ｓ１８２×６を０．５ｗ％デュラネートで表面処理した  ＰＶＡ繊維２  ３０重量部に変更した以外は実施例１と同様にして試験片を作成したのち、同様に熱変形温度と衝撃強度とを測定した。
結果を表１に表す。
【００１６】
比較例１
ポリＬ−乳酸  １００重量部のみを用い、また、金型温度を３０℃にした以外は実施例１〜４と同様にして試験片を作成し、同様に熱変形温度と衝撃強度とを測定した。
結果を表１に表す。
【００１７】
比較例２
組成を以下のようにした以外は実施例１、２と同様にして試験片を作成し、同様に熱変形温度と衝撃強度とを測定した。
ポリＬ−乳酸                                  １００重量部
Ｄ−乳酸−０．１ｗ％−デンプン共重合樹脂          ５重量部
結果を表１に表す。
【００１８】
比較例３
組成を以下のようにした以外は実施例１、２と同様にして試験片を作成し、同様に熱変形温度と衝撃強度とを測定した。
ポリＬ−乳酸                                              １００重量部
Ｄ−乳酸−０．１ｗ％−デンプン共重合樹脂                      ５重量部
ポリＬ−乳酸−ポリブチレンサクシネートブロック共重合樹脂    ２０重量部
結果を表１に表す。
【００１９】
比較例４
組成を以下のようにした以外は実施例１、２と同様にして試験片を作成し、同様に熱変形温度と衝撃強度とを測定した。
ポリＬ−乳酸                                              １００重量部
Ｄ−乳酸−０．１ｗ％−デンプン共重合樹脂                      ５重量部
ポリＬ−乳酸−ポリブチレンサクシネートブロック共重合樹脂    ２０重量部
ポリカプロラクトン                                            ５重量部
結果を表１に表す。
【００２０】
比較例５
組成を以下のようにした以外は実施例１、２と同様にして試験片を作成し、同様に熱変形温度と衝撃強度とを測定した。
ポリＬ−乳酸                                              １００重量部
Ｄ−乳酸−０．１ｗ％−デンプン共重合樹脂                      ５重量部
ポリＬ−乳酸−ポリブチレンサクシネートブロック共重合樹脂    ２０重量部
ポリカプロラクトン                                          １０重量部
結果を表１に表す。
【００２１】
【表１】
2007063516.tif 000002
【００２２】
表１から明らかなように、本発明に係る実施例１〜２は耐熱性・耐衝撃性に優れている。
【００２３】
比較例６〜８
ＰＶＡ繊維に代えて麻繊維を用いた比較例を下記表２に示す。   
【００２４】
【表２】
2007063516.tif 000003
【００２５】
表２から明らかなように、ＰＶＡ繊維に代えて麻繊維を用いた場合には、物性、特に衝撃強度が不十分であった。即ち、単に繊維を添加しただけでは、物性は不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の樹脂組成物から得られる成形品は、自動車部品、家電製品、一般産業資材として使用できる。