(57)【要約】【課題】  本発明は、耐熱性、耐衝撃性、耐熱水性に優れたポリ乳酸含有熱可塑性樹脂組成物を提供すること。【解決手段】  本発明に係るポリ乳酸含有熱可塑性樹脂組成物は、ポリ乳酸１００重量部、およびＭＦＲ（２２０℃、１０ｋｇ荷重）が０．１〜１０ｇ／１０分の脂環式構造含有重合体１０〜３００重量部を含むことを特徴としている。ポリ乳酸としては、ＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）が３〜２５ｇ／１０分のポリ乳酸が好ましく用いられる。また、本発明のポリ乳酸含有熱可塑性樹脂組成物は、必要に応じ無機充填剤を含んでいても良い。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸１００重量部、およびメルトフローレート（ＭＦＲ：２２０℃、１０ｋｇ荷重）が０．１〜１０ｇ／１０分の脂環式構造含有重合体１０〜３００重量部を含む熱可塑性樹脂組成物。
【請求項２】
前記ポリ乳酸のメルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）が３〜２５ｇ／１０分である、請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリ乳酸および前記脂環式構造含有重合体の合計１００重量部、
ならびに無機充填剤５〜５０重量部を含む、請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項４】
前記無機充填剤が、アスペクト比が５〜３００の繊維状充填剤である、請求項３に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリ乳酸を含む熱可塑性樹脂組成物および該組成物を成形してなる成形品に関する。さらに詳しくは、耐熱性、耐衝撃性、耐熱水性の改善されたポリ乳酸含有熱可塑性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に熱可塑性樹脂からなる各種成形品は、原油などの埋蔵化石資源を原料に用いて合成されるものが多く、埋蔵化石資源の使用量抑制の観点から、近年、植物由来の原料を用いて合成される熱可塑性樹脂の利用が強く要求されてきている。
【０００３】
植物由来の原料を用いて合成される熱可塑性樹脂は、植物の成長過程で二酸化炭素を吸収しているため、たとえば、廃棄時に焼却された場合でも、環境中の二酸化炭素濃度が増大しないという性質も有している。そのため、植物由来の原料を用いて合成される熱可塑性樹脂は、埋蔵化石資源の使用量抑制という点に加えて、二酸化炭素発生量を削減でき、ひいては地球温暖化防止などの環境問題を解決し得るものとして期待されている。
【０００４】
このような植物由来の原料を用いて合成される熱可塑性樹脂として、ポリ乳酸が知られている。ポリ乳酸は、高い融点を持ち、また溶融成形が可能で、しかも、生分解性を有するため、植物由来の原料を用いて合成される熱可塑性樹脂として特に期待されている。しかしながら、ポリ乳酸は、耐熱性、耐衝撃性、耐熱水性が不充分であり、実際上、使用できる分野が限られていた。
【０００５】
耐熱性の改善のため、たとえば、特許文献１では、ポリ乳酸と、荷重たわみ温度が１２０℃以上である透明熱可塑性樹脂とをブレンドしたポリマーアロイが開示されている。特許文献１では、かかるポリマーアロイにより、透明性、耐熱性の高い光ディスク基板を得ている。ここで、透明熱可塑性樹脂として、ＭＦＲが２５ｇ／１０ｇ（「１０ｇ」は「１０分」の誤記と考えられる。なお、温度、荷重の記載なし。）の環状オレフィン系重合体（日本ゼオン社製、ＺＥＯＮＥＸ）が使用されている。特許文献１によれば、ポリマーアロイにおいては、ポリ乳酸中に環状オレフィン系重合体がドメインサイズ約６００ｎｍで分散されていると記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９６８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のように、荷重たわみ温度が１２０℃以上である透明熱可塑性樹脂を添加することで、ポリ乳酸含有樹脂組成物の耐熱性はある程度改善される。しかし、様々な用途への展開においては、耐熱性および耐衝撃性のさらなる向上が要望される。また、ポリ乳酸は易加水分解性であり、このため耐熱水性が充分ではなく、容器としての使用など多用途展開を図る上では、耐水性、特に耐熱水性の向上が要望される。
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、耐熱性、耐衝撃性、耐熱水性に優れたポリ乳酸含有熱可塑性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】
【０００８】
かかる課題を解決する本発明は、以下の事項を要旨として含む。
（１）ポリ乳酸１００重量部、およびメルトフローレート（ＭＦＲ：２２０℃、１０ｋｇ荷重）が０．１〜１０ｇ／１０分の脂環式構造含有重合体１０〜３００重量部を含む熱可塑性樹脂組成物。
（２）前記ポリ乳酸のメルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）が３〜２５ｇ／１０分である、（１）に記載の熱可塑性樹脂組成物。
（３）前記ポリ乳酸および前記脂環式構造含有重合体の合計１００重量部、
ならびに無機充填剤５〜５０重量部を含む、（１）または（２）に記載の熱可塑性樹脂組成物。
（４）前記無機充填剤が、アスペクト比が５〜３００の繊維状充填剤である、（３）に記載の熱可塑性樹脂組成物。
（５）上記（１）〜（４）の何れかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐熱性、耐衝撃性、耐熱水性に優れたポリ乳酸含有熱可塑性樹脂組成物が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の熱可塑性樹脂組成物および該組成物を成形してなる成形品について説明する。
【００１１】
熱可塑性樹脂組成物 
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、ポリ乳酸および脂環式構造含有重合体を混合して得られる。
【００１２】
ポリ乳酸１００重量部に対して、脂環式構造含有重合体の配合量は、１０〜３００重量部であり、好ましくは２０〜２８０重量部、より好ましくは２５〜２５０重量部である。脂環式構造含有重合体の配合量が少なすぎると、耐熱性、耐熱水性に劣る場合があり、一方、脂環式構造含有重合体が多すぎると、ポリ乳酸を用いる利点（環境負荷の低減効果等）が小さくなり、また、剛性が悪化する場合がある。
まず、本発明で使用するポリ乳酸および脂環式構造含有重合体について、さらに具体的に説明する。
【００１３】
ポリ乳酸 
本発明で用いるポリ乳酸としては、乳酸の単独重合体である乳酸ホモポリマーの他、乳酸と他の化合物とを共重合させた乳酸コポリマー、さらには、これらをブレンドしたブレンドポリマーが挙げられる。
【００１４】
ポリ乳酸は、射出成形できる程度の加工性を有し、そのメルトフローレート（ＭＦＲ：１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）は、好ましくは３〜２５ｇ／１０分であり、さらに好ましくは５〜２０ｇ／１０分である。ポリ乳酸のＭＦＲが低すぎると、加工性が低下し、また脂環式構造含有重合体との混和性が低下するおそれがある。一方、ポリ乳酸のＭＦＲが高すぎると、得られる樹脂組成物の耐熱性、耐熱水性が低下するおそれがある。また、ポリ乳酸におけるＬ−乳酸単位とＤ−乳酸単位との構成重量比ＷＬ／ＷＤは、特に限定はされないが、融点を高くすることができるという点より、Ｌ−乳酸、Ｄ−乳酸のいずれか一方の単位を７５重量％以上含有していることが好ましく、９０重量％以上含有していることがより好ましい。本発明では、Ｌ−乳酸単位を、好ましくは７５重量％以上、特に、９０重量％以上含有するものが好ましい。
【００１５】
乳酸コポリマーは、乳酸モノマー、または乳酸モノマーより合成することができるラクチドと共重合可能な他の成分が、乳酸モノマーとともに共重合されたものである。このような共重合可能な他の成分としては、エステル結合を形成可能な官能基を２個以上有する化合物が挙げられ、たとえば、ジカルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトンなどや、これらを構成成分とする各種ポリエステル、各種ポリエーテルなどが挙げられる。
【００１６】
ポリ乳酸の製造方法は、特に限定されず、従来公知の方法で製造することができるが、たとえば、次の方法により製造することができる。
【００１７】
まず、原料となるサトウキビ、とうもろこし、芋類などから乳酸の濃縮・精製品を生成させる。具体的には、原料となるサトウキビ等を絞ることにより、粗糖溶液を採取し、得られた粗糖溶液を濃縮する。そして、濃縮した粗糖溶液に発酵菌体を投入し、発酵させて粗乳酸を生成させる。次いで、粗乳酸溶液から発酵菌体を取り除き、濃縮処理を行う。最後に、得られた濃縮処理液を、蒸発精製処理により再び濃縮することにより、乳酸の濃縮・精製品（液状）を得る。
【００１８】
次いで、上記にて得られた乳酸の濃縮・精製品を重合させ、ポリ乳酸を得る。  
具体的には、まず、乳酸の濃縮・精製品をさらに濃縮した後、脱水縮合反応させることによりオリゴマーを生成させる。次いで、得られたオリゴマーを反応させて粗ラクチドとし、得られた粗ラクチドを溶融晶析してラクチドを精製する。そして、得られたラクチドを開環重合させることにより、ポリ乳酸を得ることができる。
【００１９】
なお、ポリ乳酸を乳酸コポリマーとする場合には、乳酸モノマーからオリゴマーを生成させる際、オリゴマーから粗ラクチドを生成させる際、またはラクチドを開環重合させる際に、乳酸モノマーと共重合可能な他の成分を適宜添加すれば良い。
【００２０】
脂環式構造含有重合体
本発明で使用する脂環式構造含有重合体は、射出成形できる程度の加工性を有し、そのメルトフローレート（ＭＦＲ：２２０℃、１０ｋｇ荷重）は、０．１〜１０ｇ／１０分であり、好ましくは１〜９ｇ／１０分である。脂環式構造含有重合体のＭＦＲが低すぎると、加工性が低下し、またポリ乳酸との混和性が低下するおそれがある。一方、脂環式構造含有重合体のＭＦＲが高すぎると、得られる樹脂組成物の耐熱性、耐熱水性が低下するおそれがある。
本発明に使用可能な脂環式構造含有重合体は、主鎖及び／または側鎖に脂環式構造を有するものであり、機械強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものが好ましい。
【００２１】
脂環式構造としては、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造が好ましい。
【００２２】
脂環式構造を構成する炭素原子数は、機械強度、耐熱性、成形加工性の観点から、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲である。
【００２３】
脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは９０重量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあることが透明性および耐熱性の観点から好ましい。
【００２４】
こうした脂環構造含有重合体の具体例としては、例えば、ノルボルネン系重合体、単環の脂環式構造含有重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、ノルボルネン系重合体、環状共役ジエン系重合体及びその水素添加物などが好ましく、ノルボルネン系重合体が耐熱性、機械強度の点からより好ましい。
【００２５】
ノルボルネン系重合体は、例えば、特開平３−１４８８２号公報や、特開平３−１２２１３７号公報などに開示されている公知の重合体であり、具体的には、ノルボルネン系モノマーの開環重合体及びその水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとビニル化合物の付加共重合体などが挙げられる。
【００２６】
ノルボルネン系モノマーとしては、例えば、ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン（慣用名：ノルボルネン）、５−メチル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５，５−ジメチル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−エチル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−ブチル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−ヘキシル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−オクチル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−オクタデシル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−エチリデン−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−メチリデン−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−ビニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−プロペニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−メトキシ−カルボニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−シアノ−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−メチル−５−メトキシカルボニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−メトキシカルボニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−エトキシカルボニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−メチル−５−エトキシカルボニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、
ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−５−エニル−２−メチルプロピオネイト、ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−５−エニル−２−メチルオクタネイト、ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸無水物、５−ヒドロキシメチル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５，６−ジ（ヒドロキシメチル）−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−ヒドロキシ−ｉ−プロピル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５，６−ジカルボキシ−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸イミド、５−シクロペンチル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−シクロヘキシル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−シクロヘキセニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、５−フェニル−ビシクロ［２．２．１］−ヘプト−２−エン、
トリシクロ［４．３．０．１２，５  ］−デカ−３，７−ジエン（慣用名ジシクロペンタジエン）、トリシクロ［４．３．０．１２，５  ］−デカ−３−エン、トリシクロ［４．４．０．１２，５  ］−ウンデカ−３，７−ジエン若しくはトリシクロ［４．４．０．１２，５  ］−ウンデカ−３，８−ジエン、トリシクロ［４．４．０．１２，５  ］−ウンデカ−３−エン、テトラシクロ［７．４．０．１１０，１３  ．０２，７  ］−トリデカ−２，４，６−１１−テトラエン（１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレンともいう）、テトラシクロ［８．４．０．１１１，１４  ．０３，８  ］−テトラデカ−３，５，７，１２−１１−テトラエン（１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，１０，１０ａ−ヘキサヒドロアントラセンともいう）などのノルボルナン環を有しないノルボルネン系モノマー；
テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン（単にテトラシクロドデセンともいう）、８−メチル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−エチル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−メチリデン−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−エチリデン−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−ビニル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−プロペニル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−メトキシカルボニル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−メチル−８−メトキシカルボニル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−ヒドロキシメチル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−カルボキシ−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−シクロペンチル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−シクロヘキシル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−シクロヘキセニル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、８−フェニル−テトラシクロ［４．４．０．１２，５  ．１７，１０］−ドデカ−３−エン、ペンタシクロ［６．５．１．１３，６  ．０２，７  ．０９，１３］−ペンタデカ−３，１０−ジエン、ペンタシクロ［７．４．０．１３，６  ．１１０，１３  ．０２，７  ］−ペンタデカ−４，１１−ジエンなどのノルボルナン環を有するノルボルネン系モノマーが、それぞれ挙げられる。
【００２７】
これらのノルボルネン系モノマーは、それぞれ単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２８】
脂環構造含有重合体においては、上記ノルボルネン系モノマー以外に、共重合可能なモノマーを用いることができる。共重合可能なモノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、３−エチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、４−エチル−１−ヘキセン、３−エチル−１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどの炭素数２〜２０個を有するα−オレフィン；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、３，４−ジメチルシクロペンテン、３−メチルシクロヘキセン、２−（２−メチルブチル）−１−シクロヘキセン、シクロオクテン、３ａ，５，６，７ａ−テトラヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデンなどのシクロオレフィン；１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエンなどの非共役ジエン；などが挙げられる。
【００２９】
これらの共重合可能なモノマーは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００３０】
上記モノマーの開環重合体は、開環重合触媒として、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金などの金属のハロゲン化物、硝酸塩もしくはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる触媒系、または、チタン、バナジウム、ジルコニウム、タングステン、モリブデンなどの金属のハロゲン化物もしくはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒系を用いて、溶媒中または無溶媒で、通常、−５０〜１００℃の重合温度、０〜５ＭＰａの重合圧力で開環重合させることにより得ることができる。
【００３１】
水素添加ノルボルネン系重合体は、常法に従って、開環（共）重合体を水素添加触媒の存在下に水素により水素化する方法により得ることができる。
【００３２】
ノルボルネン系モノマーと上記共重合可能なモノマーとの付加共重合体は、例えば、モノマー成分を、溶媒中または無溶媒で、チタン、ジルコニウム、またはバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒系の存在下で、通常、−５０〜１００℃の重合温度、０〜５ＭＰａの重合圧力で共重合させる方法により得ることができる。
【００３３】
単環の脂環式構造含有重合体としては、例えば、特開昭６４−６６２１６号公報に開示されているシクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系単量体の付加重合体などが挙げられる。
【００３４】
環状共役ジエン系重合体としては、例えば、特開平６−１３６０５７号公報や特開平７−２５８３１８号公報に開示されているシクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの環状共役ジエン系単量体を１，２−または１，４−付加重合した重合体及びその水素添加物などが挙げられる。
【００３５】
ビニル脂環式炭化水素系重合体としては、例えば、特開昭５１−５９９８９号公報に開示されているビニルシクロヘキセン、ビニルシクロヘキサンなどのビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びその水素添加物、特開昭６３−４３９１０号公報、特開昭６４−１７０６号公報などに開示されているスチレン、α−メチルスチレンなどのビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環部分の水素添加物などが挙げられる。また、これらビニル脂環式炭化水素系重合体の立体配置については、アタクティック、アイソタクティック、シンジオタクティックの何れでもよく、例えば、ダイアッド表示によるシンジオタクティシティーで、０〜１００％の何れのものも用いることができる。
【００３６】
本発明で使用可能な脂環式構造含有重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常５０〜３００℃、好ましくは６０〜２００℃、より好ましくは７０〜１８０℃である。
【００３７】
無機充填剤
本発明で好適に使用される無機充填剤は、熱可塑性樹脂組成物に均一に分散可能なものがより好ましく、中でも珪酸鉱物、珪酸塩鉱物や種々の鉱物類を粉砕などの加工により微粉化した板状、針状、または粒状のものがさらに好ましく用いられる。無機充填剤の具体例としては、ベントナイト、ドロマイト、モンモリロナイト、バーライト、微粉ケイ酸、ケイ酸アルミニウム、酸化ケイ素、ドーソナイト、シラスバルーン、クレー、セリサイト、長石粉、カオリン、ゼオライト、合成ゼオライト、滑石、マイカ、合成マイカ、ウォラストナイト、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ハイドロタルサイトおよびシリカなどが挙げられる。無機充填剤は、脂肪酸、シランカップリング剤などの有機物で修飾されていても良い。これらは、単独で、あるいは２種類以上を併用して使用することができる。
【００３８】
無機充填剤の使用量は、前記ポリ乳酸および前記脂環式構造含有重合体の合計１００重量部に対して、通常、５〜５０重量部である。無機充填剤の使用量が少なすぎると、得られる成形体の荷重たわみ温度が低くなる場合があり、一方、多すぎると加工性が低下し、また、得られる成形体のＩｚｏｄ衝撃強度に劣る場合がある。
【００３９】
繊維状充填剤
上述した無機充填剤の中でも、以下に述べる繊維状充填剤が好ましい。
繊維状充填剤のアスペクト比は、通常、５〜３００であり、好ましくは５〜１００、さらに好ましくは１０〜５０、特に好ましくは１５〜３５である。アスペクト比が小さすぎると、得られる成形体の耐熱性、耐熱水性および耐衝撃性が不十分となる場合がある。一方、大きすぎると、射出成形を行う際に型内に注入するための注入ノズルが詰まる場合がある。
【００４０】
なお、本発明において、アスペクト比とは、平均長軸径と５０％体積累積径との比である。ここで、平均長軸径は光学顕微鏡写真で無作為に選んだ１００個の長軸径を測定し、その算術平均値として算出される個数平均長軸径である。また、５０％体積累積径は、Ｘ線透過法で粒度分布を測定することにより求められる値である。
【００４１】
繊維状充填材の５０％体積累積径は、好ましくは０．１〜５０μｍ、より好ましくは１〜３０μｍである。５０％体積累積径が大きすぎても小さすぎても、得られる成形体の耐熱性や耐衝撃性が不十分となる場合がある。
【００４２】
繊維状充填剤の具体例としては、ウォラストナイト、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、マグネシウム系ウイスカー、珪素系ウイスカー、スラグ繊維、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化硅素繊維およびホウ素繊維などの無機繊維状強化材などが好ましいものとして挙げられる。その中でも、ウォラストナイトおよびガラス繊維が特に好ましい。これらは、単独で、あるいは２種類以上を併用して使用することができる。
【００４３】
熱可塑性樹脂組成物の製造方法
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記したポリ乳酸、脂環式構造含有重合体、および所望により用いられる無機充填剤を混練、あるいは、溶剤に溶解あるいは分散させた後、混合して、その後、溶剤を除去することなどにより製造することができるが、混練により製造することが好ましい。
【００４４】
ポリ乳酸、脂環式構造含有重合体および所望により用いられる無機充填剤を混練する方法としては、特に限定されないが、混練機により、１８０〜３００℃、特には１９０〜２５０℃にて剪断を与えつつ混練する方法が好ましい。混練機としては、特に限定されないが、ブラベンダ、ラボプラストミルなどのバッチ式混練機；単軸押出機、二軸押出機などの連続式混練機；などを用いることができる。
【００４５】
これらの混練機を用いて混練する際には、予めポリ乳酸、脂環式構造含有重合体および所望により用いられる無機充填剤を、タンブラーミキサー等の乾式混合機を用いて混合しておき、混合品の状態で混練機に投入しても良い。また、連続式混練機を用いる場合には、これらを別々の供給機から連続的に供給する方法を採用しても良い。
【００４６】
得られる熱可塑性樹脂組成物では、ポリ乳酸と脂環式構造含有重合体とが相分離したマトリクスが形成される。非相溶系の樹脂混合物（ポリマーアロイ）では、各成分同士が微分散し、それぞれ連続相あるいは不連続相を形成する。本発明の熱可塑性樹脂組成物では、脂環式構造含有重合体が連続相を形成することで耐熱性、耐衝撃性および耐熱水性を向上させており、特に、ポリ乳酸が不連続相（島相）、脂環式構造含有重合体が連続相（海相）であるマトリクスを形成してなることが好ましい。このようなマトリクスを形成することで、熱可塑性樹脂組成物の耐熱性、耐衝撃性、耐熱水性が特に向上する。
【００４７】
上述のような、ポリ乳酸が不連続相（島相）、脂環式構造含有重合体が連続相（海相）であるマトリクスとなる海島構造とは、一方の樹脂成分が不連続相（島相）として、他方の樹脂成分からなる連続相（海相）中に分散する構造である。いずれの成分が連続相（海相）を形成し、また不連続相（島相）を形成するかは、樹脂の物性（極性、流動性）、配合割合、混練法等に依存する。
【００４８】
本発明の熱可塑性樹脂組成物によれば、上記したようにポリ乳酸および特定のＭＦＲを有する脂環式構造含有重合体を配合することで、ポリ乳酸が不連続相（島相）、脂環式構造含有重合体が連続相（海相）となるマトリクスが得られうる。このようなマトリクス構造では、耐熱性、耐衝撃性および耐熱水性の劣るポリ乳酸相が、耐熱性、耐熱水性に優れる脂環式構造含有重合体相に囲まれた構造を形成する。このため、樹脂組成物が高温、熱水に曝された場合であっても、マトリクス構造が維持される。この結果、優れた耐熱性、耐熱水性が発現される。また、連続相（海相）となる脂環式構造含有重合体を配合することで、耐衝撃性も改善される。
【００４９】
ＭＦＲ（２２０℃、１０ｋｇ荷重）が１０ｇ／１０分を超える脂環式構造含有重合体を使用した場合には、得られる成形体の耐熱性および耐熱水性に劣る。またＭＦＲ（２２０℃、１０ｋｇ荷重）が０．１ｇ／１０分未満の脂環式構造含有重合体を使用した場合には、上記のマトリクス構造が形成されず、ポリ乳酸が連続相（海相）、脂環式構造含有重合体が不連続相（島相）となる。このようなマトリクス構造では、熱可塑性樹脂組成物が高温または熱水に曝された場合に、ポリ乳酸相が溶融または溶解して、マトリクス構造が崩壊してしまう。
【００５０】
なお、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、老化防止剤；滑剤；ダスティング剤；などの、ゴムや樹脂に一般的に配合される配合剤を配合して用いてもよい。これらは必ずしも配合しなくても良いが、配合する場合における配合量は、ポリ乳酸および脂環式構造含有重合体の合計１００重量部に対し、０．０５〜５０重量部程度とする。
【００５１】
また、本発明の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリ乳酸および脂環式構造含有重合体以外の樹脂やゴムを配合しても良い。このような樹脂やゴムとしては、たとえば、アクリル共重合体ゴム；ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコールなどのポリエーテル；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル；ポリアクリロニトリル；スチレン−アクリロニトリル共重合体；などが挙げられる。これらは必ずしも配合しなくても良いが、配合する場合における配合量は、ポリ乳酸および脂環式構造含有重合体の合計１００重量部に対し、０．１〜５０重量部程度とする。
【００５２】
成形品
本発明の成形品は、上記のようにして製造した本発明の熱可塑性樹脂組成物を、成形することにより得ることができる。本発明の熱可塑性樹脂組成物を成形する方法としては、特に限定されず、通常の熱可塑性樹脂と同様に、押出成形、射出成形、トランスファー成形、圧縮成形、カレンダー成形などの方法が挙げられる。また、成形温度は、好ましくは１００〜３００℃、より好ましくは１２０〜２７０℃である。
【００５３】
こうして得られる本発明の成形品は、耐熱性、耐熱水性が良好であり、耐衝撃性が高く、しかも、優れた成形安定性を有している。そのため、各種用途に用いることができ、具体的には、電気・電子機器用部品、自動車用部品、各種容器、トレー、日用雑貨などとして好適に使用される。
【実施例】
【００５４】
以下に実施例、比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。これらの例中の〔部〕および〔％〕は、特に断わりのない限り重量基準である。ただし本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。なお、各特性の評価は下記の方法により行った。
【００５５】
メルトフローレート（ＭＦＲ）
樹脂成分のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定した。具体的には、ポリ乳酸に関しては、測定温度１９０℃、２．１６ｋｇ荷重にて測定し、脂環式構造含有重合体に関しては、測定温度２２０℃、１０ｋｇ荷重にて測定した。
【００５６】
Ｉｚｏｄ衝撃強度（耐衝撃性） 
熱可塑性樹脂組成物のＩｚｏｄ衝撃強度（耐衝撃性）は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１０に準拠して測定した。  
まず、Ｉｚｏｄ衝撃強度を測定するための評価用成形品を製造した。具体的には、熱可塑性樹脂組成物を、縦型射出成形機（株式会社山城精機製作所製、ＳＡＶ−６０−５２型）を用いて、ノズルおよびバレル設定温度を２００℃とし、幅１２．７ｍｍ、長さ１７０ｍｍ、厚み３ｍｍの短冊状成形品金型（金型温度４０℃）に射出・充填した。そして、金型に射出・充填された熱可塑性樹脂組成物を、４０秒間冷却して、評価用成形品を製造した。  
【００５７】
次いで、得られた評価用成形品から幅１２．７ｍｍ、長さ６４ｍｍ、厚み３ｍｍの試験片を切り出し、長手方向中央部に深さ２．５４ｍｍのノッチ（２号試験片用Ａノッチ）を、試験片の片側に付けた。そして、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１０にて規定された専用試験機の試料支持台に前記試験片を固定し、ノッチを形成した片側面をハンマーで打撃して、打撃、試験片破断時の吸収エネルギーから、Ｉｚｏｄ衝撃強度を求めた。
【００５８】
荷重たわみ温度（ＤＴＵＬ）
荷重たわみ温度（ＤＴＵＬ）は、上記にて製造した評価用成形品を用いて、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９１−２に準拠して、支点間距離６４ｍｍ、１．８２ＭＰａの荷重で測定した。
【００５９】
熱水浸漬試験
上記にて製造した評価用成形品を８０℃の熱水中に１００時間浸漬し、外観（作製した試験片の色および形状）を観察した。
外観に変化が無かったものを「良好」と、亀裂等が発生したものを「不良」と評価した。
【００６０】
また、実施例、比較例で熱可塑性樹脂組成物の製造に使用した成分を以下に示す。
（Ａ）ポリ乳酸
（Ａ１）ポリ乳酸（トヨタ自動車（株）製  エコプラスチックＵ’ｚ  品番Ｓ−１７）
ＭＦＲ（１９０℃、２．１６ｋｇ荷重）＝１１．２ｇ／１０分：ペレット状
【００６１】
（Ｂ）脂環式構造含有重合体
（Ｂ１）ゼオノア１０２０Ｒ（商品名、日本ゼオン（株）製、ＭＦＲ（２２０℃、１０ｋｇ荷重）：６．９ｇ／１０分）：ペレット状
（Ｂ２）ゼオネックス４８０Ｒ（商品名、日本ゼオン（株）製、ＭＦＲ（２２０℃、１０ｋｇ荷重）：２５ｇ／１０分）：ペレット状
【００６２】
（Ｃ）無機充填剤
（Ｃ１）ウォラストナイト（キンセイマテック社製  ＳＨ-４００  ５０％体積累積径：２０μｍ、アスペクト比：１８）
【００６３】
実施例１ 
ポリ乳酸（Ａ１）１００部と、該ポリ乳酸１００部に対して脂環式構造含有重合体（Ｂ１）４３部とをタンブラーミキサーにより乾式混合し、ペレット混合物を得た。そして、得られたペレット混合物を、フィーダー（ペレット供給機）に入れ、バレル内径４０ｍｍの二軸押出機（（株）プラスチック工学研究所製  ＢＴ−４０型）に供給することにより、熱可塑性樹脂組成物のペレットを作製した。具体的には、バレル内にて、ペレット混合物を２００℃に加熱し溶融・混練し、二軸押出機の先端に備え付けられたダイより溶融・混練物をストランド状で吐出させるとともに、水槽にて冷却して固化させ、ペレタイザーでストランド状の吐出物をカットすることにより、ペレットを作製した。
【００６４】
そして、得られたペレット状の熱可塑性樹脂組成物を用いて、上記した条件により評価用成形品を作製し、Ｉｚｏｄ衝撃強度、荷重たわみ温度、熱水浸漬試験の各評価を行った。結果を表１に示す。また、図１に実施例１で得た評価用成型品のレーザー顕微鏡写真を示す。写真中、連続相（海相）は脂環式構造含有重合体であり、不連続相（島相）はポリ乳酸である。
【００６５】
実施例２，３
熱可塑性樹脂組成物を調製する際に、ポリ乳酸（Ａ１）と、脂環式構造含有重合体（Ｂ１）との比率を、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、熱可塑性樹脂組成物を調製し、同様に評価を行った。結果を表１に示す。
【００６６】
実施例４
熱可塑性樹脂組成物を調製する際に、ポリ乳酸（Ａ１）と脂環式構造含有重合体（Ｂ１）との合計１００部に対して、さらに無機充填剤（Ｃ１）４３部を配合した以外は、実施例１と同様にして、熱可塑性樹脂組成物を調製し、同様に評価を行った。結果を表１に示す。
【００６７】
比較例１
脂環式構造含有重合体（Ｂ１）単独で用いた以外は、実施例１と同様にして、熱可塑性樹脂組成物を調製し、同様に評価を行った。結果を表１に示す。
【００６８】
比較例２
ポリ乳酸（Ａ１）単独で用いた以外は、実施例１と同様にして、熱可塑性樹脂組成物を調製し、同様に評価を行った。結果を表１に示す。
【００６９】
比較例３
熱可塑性樹脂組成物を調製する際に、脂環式構造含有重合体（Ｂ１）に代えて、脂環式構造含有重合体（Ｂ２）を用いた以外は、実施例１と同様にして、熱可塑性樹脂組成物を調製し、同様に評価を行った。結果を表１に示す。
【表１】
2009040949.tif 000002
【００７０】
表１より、次の点が確認できる。
ポリ乳酸単独（比較例２）に比べ、ＭＦＲ（２２０℃、１０ｋｇ荷重）が１〜１０ｇ／１０分の脂環式構造含有重合体を配合することで、耐熱性、耐熱水性が向上する（実施例１〜４）。
一方、脂環式構造含有重合体単独（比較例１）では耐熱性等には優れるが、生分解性はない。
また、ＭＦＲの値が本発明で規定する範囲外である脂環式構造含有重合体を配合した場合は、耐衝撃性、耐熱性および耐熱水性の全てにおいて劣る（比較例３）。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施例１で得られた成形品の光学顕微鏡写真である。
【図１】
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