JP5409403B2

JP5409403B2 - 樹脂組成物

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Publication number: JP5409403B2
Application number: JP2010001612A
Authority: JP
Inventors: 憲一川田; 佐知子國領
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 2010-01-07
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-01-07
Also published as: JP2011140553A

Description

本発明は、従来のポリオレフィン樹脂と同等の耐熱性および耐湿熱性を維持したまま、環境負荷が低く、十分なウェルド強度を備え、外観に優れる樹脂組成物を提供する。

一般に、プラスチック成形用の樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ポリアミド６やポリアミド６６などのポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの樹脂が用いられている。このような樹脂から製造された成形体は、耐熱性や耐湿熱性に優れているが、廃棄する際にゴミの量を増やすうえに、自然環境下で殆ど分解されないため、埋設処理しても半永久的に地中に残留するという問題がある。

一方、近年、環境保全の見地から、ポリ乳酸をはじめとする生分解性ポリエステル樹脂が注目されている。生分解性ポリエステル樹脂の中でも、ポリ乳酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートなどは、大量生産可能なためコストも安く、有用性が高いものである。特に、ポリ乳酸は既にトウモロコシやサツマイモ等の植物を原料として製造することが可能であり、使用後に焼却されても、これらの植物の生育時に吸収した二酸化炭素を考慮すると、炭素の収支として中立であることから、特に、地球環境への負荷が低い樹脂である。

しかしながら、ポリ乳酸樹脂そのものは、従来使用されている成形用樹脂と比較すると、耐熱性や耐湿熱性の点で劣っている。そのため、それらの改善のために、種々の添加剤を添加することによりポリ乳酸樹脂そのものを改質する方法や、従来使用されている各種樹脂と混合（アロイ化）することにより、低環境負荷性、耐熱性、耐湿熱性を両立させる方法が採用されている。

従来使用されている各種樹脂の中でも、ポリオレフィン樹脂は、コストが安く、各種物性性能に優れるため、各種分野で広く用いられている。したがって、ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂とをアロイ化させることによるポリ乳酸樹脂の改質は、大きな貢献となることが予想される。

しかしながら、ポリ乳酸樹脂とポリオレフィン樹脂は、本来、相溶性に乏しいものである。したがって、得られる樹脂組成物の外観や各種性能に劣り、両者のアロイ化は困難である。

この点に関して、相溶化剤を配合することによりポリ乳酸とポリオレフィン樹脂を十分に相溶させ、外観や各種物性に優れる樹脂組成物を得る方法が検討されている。しかしながら、両者をアロイして得られた樹脂組成物を射出成形する際に、溶融された樹脂の合流部（すなわち、ウェルド）が脆弱となる問題については、何ら検討がなされていないのが現状である。

例えば、特許文献１では、ポリ乳酸樹脂、ポリプロピレン樹脂および相溶化剤としてエポキシ基を有するエチレン系重合体を含む樹脂組成物が記載されている。特許文献２では、ポリ乳酸樹脂、ポリプロピレン樹脂および相溶化剤としてアミン変性エラストマーからなる樹脂組成物が記載されている。特許文献３、特許文献４、特許文献５においては、ポリ乳酸樹脂とポリプロピレン樹脂をアロイして得られた樹脂組成物が記載されている。

しかしながら、上記いずれの特許文献に記載された樹脂組成物においても、ウェルドの脆弱性の改善については、不十分なものである。

特開２００７−２７７４４４号公報特開２００８−１１１０４３号公報特開２００７−１７７０３８号公報特開２００７−１４５９１２号公報特開２００７−００９００８号公報

本発明は、上記の問題点を解決しようとするものであり、従来のポリオレフィン樹脂と同等の耐熱性および耐湿熱性を維持したまま、環境負荷が低く、十分なウェルド強度を備え、外観に優れる樹脂組成物を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリ乳酸樹脂（Ａ）、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）、および２種の相溶化剤（Ｄ）を含有する樹脂組成物によって、前記課題が解決されることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、上記問題を解決するための手段は、下記の通りである。
（１）ポリ乳酸樹脂（Ａ）、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）、および相溶化剤（Ｄ）として下記の（Ｄ−１）と（Ｄ−２）を含有する樹脂組成物であって、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）の含有量が０．０５〜１０質量％、かつ（Ｄ−１）と（Ｄ−２）の合計の含有量が０．１〜１０質量％であることを特徴とする樹脂組成物。
（Ｄ−１）：オレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、グラフト共重合体ではないエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
（Ｄ−２）：オレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、さらにビニル系ポリマーを側鎖として有するグラフト共重合体であるエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
（２）以下の（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）および（ＩＶ）のパラメータを同時に満たすことを特徴とする（１）の樹脂組成物。
（Ｉ）ウェルド曲げ強度が３０〜２００ＭＰａである。
（ＩＩ）ウェルド曲げ強度保持率が６０〜９９％である。
（ＩＩＩ）０．４５ＭＰａでの荷重たわみ温度が７０〜２００℃である。
（ＩＶ）温度６０℃、相対湿度９５％の環境下における１０００時間経過後の曲げ強度保持率が７０〜９９％である。

本発明によれば、従来のポリオレフィン樹脂と同等の耐熱性および耐湿熱性を維持したまま、環境負荷が低く、十分なウェルド強度を備え、外観に優れる樹脂組成物を提供することができる。この樹脂組成物を各種用途に用いることで、低環境負荷材料であるポリ乳酸樹脂の使用範囲を大きく広げることができ、産業上の利用価値はきわめて高い。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂（Ａ）、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）、および２種の相溶化剤（Ｄ−１）と（Ｄ−２）を含有する樹脂組成物である。

ポリ乳酸樹脂（Ａ）としては、耐熱性、成形性の面からポリ（Ｌ−乳酸）、ポリ（Ｄ−乳酸）、およびこれらの混合物、または共重合体を用いることができる。なかでも、生分解性、および成形加工性の観点からは、ポリ（Ｌ−乳酸）を主体とすることが好ましい。

また、ポリ（Ｌ−乳酸）を主体とするポリ乳酸樹脂の融点は、光学純度によって異なるが、本発明においては、成形体の機械的特性や耐熱性を考慮すると、融点を１６０℃以上とすることが好ましい。ポリ（Ｌ−乳酸）を主体とするポリ乳酸樹脂において、融点を１６０℃以上とするためには、Ｄ−乳酸成分の割合を約３モル％未満とすればよい。

さらに、樹脂組成物の成形性および耐熱性の観点から、ポリ（Ｌ−乳酸）を主体とするポリ乳酸樹脂においては、Ｄ−乳酸成分の割合が０．６モル％以下であることが特に好ましい。

ポリ乳酸樹脂（Ａ）の温度１９０℃、荷重２１．２Ｎにおけるメルトフローレートが、０．１〜５０ｇ／１０分であることが好ましく、０．２〜２０ｇ／１０分であることがさらに好ましく、０．５〜１０ｇ／１０分であることがより好ましい。メルトフローレートが０．１ｇ／１０分未満であると、粘度が高すぎて、成形加工時の負荷が高くなりすぎ、操業性が低下する場合がある。一方、メルトフローレートが５０ｇ／１０分を超える場合は、粘度が低すぎるため、得られる樹脂組成物を成形体としたときに機械的特性や耐熱性が劣る場合がある。
上述のメルトフローレートは、ＪＩＳＫ−７２１０（試験条件Ｄ）により測定した値である。

ポリ乳酸樹脂（Ａ）は公知の溶融重合法で、あるいは、さらに固相重合法を併用して製造される。また、ポリ乳酸樹脂（Ａ）のメルトフローレートを所定の範囲に制御する方法として、メルトフローレートが大きすぎる場合には、少量の鎖長延長剤、例えば、ジイソシアネート化合物、ビスオキサゾリン化合物、エポキシ化合物、酸無水物等などを用いて樹脂の分子量を増大させる方法が挙げられる。逆に、メルトフローレートが小さすぎる場合には、メルトフローレートの大きなポリエステル樹脂や低分子量化合物と混合する方法があげられる。

ポリ乳酸樹脂（Ａ）の含有量は、樹脂組成物全体に対して、２０〜７０質量％であることが好ましく、２５〜６５質量％であることがより好ましい。２０質量％未満では環境への貢献が小さく、７０質量％を超えて含有させると、耐熱性や耐衝撃性、成形性が低下する場合があるため好ましくない。

ポリ乳酸樹脂（Ａ）としては、市販品も好適に使用することができ、たとえば、トヨタ社製ポリ乳酸樹脂「Ｓ−０９」「Ｓ−１２」「Ｓ−１７」、カーギルダウ社製「３００１Ｄ」などが挙げられる。

本発明で用いられるポリオレフィン樹脂（Ｂ）としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリブテン、ポリイソブチレン、シクロオレフィン、またはこれらの混合物や共重合体などを挙げることができる。なかでも、価格や成形性の観点から、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂が好ましく、ポリプロピレン樹脂が最も好ましい。なお、耐熱性、耐久性（耐湿熱性）の観点からは、アイソタクチックポリプロピレンが好ましい。ポリプロピレン樹脂は有機化過酸化物などで三次元架橋されていてもよいし、一部が塩素化されていてもよい。また、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）としては、酢酸ビニル、アクリル酸、メタアクリル酸、無水マレイン酸などとの共重合体でもよい。

本発明において、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）の含有量は、樹脂組成物全体に対して、２０〜７０質量％が好ましく、３５〜６５質量％であることがより好ましい。含有量が２０質量％未満であると、耐熱性や耐衝撃性などポリオレフィン樹脂が本来有する性能を十分発揮できない場合がある。一方、７０質量％を超えて含有させると、他の成分の配合量が大きく制約され、ポリ乳酸による低環境負荷性を十分に発揮することが困難となる場合がある。

上記ポリオレフィン樹脂（Ｂ）のうち、ポリプロピレン樹脂としては、市販品も使用でき、例えば、日本ポリプロ社製商品名「ノバテック」シリーズなどが挙げられる。
本発明において、加水分解抑制剤（Ｃ）は、樹脂組成物の耐久性を向上させ、該樹脂組成物の難燃性、耐熱性および耐湿熱性を長期間安定的に維持することを目的として配合されるものであり、カルボジイミド化合物を主成分とするものである。なお、本発明においては、主成分とするとは、加水分解抑制剤（Ｃ）全量に対して、カルボジイミド化合物が５０質量％以上含有されていることをいう。

カルボジイミド化合物としては、種々のものを用いることができ、分子中に１個以上のカルボジイミド基を有するものであれば特に限定されない。例えば、脂肪族モノカルボジイミド、脂肪族ポリカルボジイミド、脂環族モノカルボジイミド、脂環族ポリカルボジイミド、芳香族モノカルボジイミド、あるいは、芳香族ポリカルボジイミドなどが挙げられる。さらに、分子中に各種複素環、各種官能基を有するものであってもよい。

カルボジイミド化合物としては、イソシアネート基を分子内に有するカルボジイミド化合物、およびイソシアネート基を分子内に有していないカルボジイミド化合物のどちらも区別無く用いることができる。

カルボジイミド化合物のカルボジイミド骨格としては、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ−トリイルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジオクチルデシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ−トリイル−Ｎ´−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ−トリイル−Ｎ´−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ−トリイル−Ｎ´−フェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ニトロフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−トリイルカルボジイミド、ｐ−フェニレン−ビス−ジ−ｏ−トリイルカルボジイミド、４，４´−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド、テトラメチルキシリレンカルボジイミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、などが挙げられる。

カルボジイミド化合物の具体例としては、以下のものが挙げられる。脂環族モノカルボジイミドとしては、ジシクロヘキシルカルボジイミドなどが挙げられる。
脂環族ポリカルボジイミドとしては、４，４´−ジシクロへキシルメタンジイソシアネートに由来するポリカルボジイミドなどが挙げられる。

芳香族モノカルボジイミドとしては、Ｎ，−Ｎ´−ジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミドなどが挙げられる。
芳香族ポリカルボジイミドとしては、フェニレン−ｐ−ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミド、１，３，５−トリイソピロピル−フェニレン−２，４−ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミドなどが挙げられる。

なお、ポリカルボジイミドにおいては、その分子の両端あるいは分子中の任意の部分が、イソシアネート基等の官能基を有するものであったり、あるいは、分子鎖が分岐していたりなど、他の部位と異なる分子構造となっていてもよい。

カルボジイミド化合物を製造する方法としては、特に限定されず、イソシアネート化合物を原料にする方法など、多くの方法が挙げられる。
カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）の含有量は、樹脂組成物全量に対して、０．０５〜１０質量％であることが必要であり、好ましくは、０．１〜５質量％である。含有量が０．０５質量％未満では目的とする耐久性が得られないという問題がある。一方、含有量が１０質量％を超えると、得られる樹脂組成物の色調が大きく損なわれるという問題があり、またコスト的にも不利である。

本発明においては、相溶化剤（Ｄ）として、下記の（Ｄ−１）と（Ｄ−２）の２種を含有する必要がある。
（Ｄ−１）：オレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合されたグラフト共重合体ではないエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤［以下、単に（Ｄ−１）と称する場合がある］
（Ｄ−２）：オレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、さらにビニル系ポリマーを側鎖として有するグラフト共重合体であるエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤［以下、単に（Ｄ−２）と称する場合がある］
相溶化剤（Ｄ）として分子構造の異なる２種のエポキシ基含有ポリオレフィン系相溶化剤（Ｄ−１）および（Ｄ−２）を同時に用いることで、ウェルド形成時に、効果的な融着促進を図ることができ、ウェルド強度の向上が発現する。また、相溶化剤の含有量が少量であっても、ポリ乳酸樹脂（Ａ）とポリオレフィン樹脂（Ｂ）との相溶性が向上し、十分な効果を発現することが可能である。

本発明において、（Ｄ−１）のみを用いた場合には、ウェルド強度不足という問題が起こるため好ましくない。また、（Ｄ−２）のみを用いた場合にも、同様にウェルド強度不足という問題が起こるため好ましくない。

（Ｄ−１）はエポキシ基を含有するポリオレフィン系相溶化剤である。特に、相溶性改善の観点からは、エポキシ基が、グリシジル基であるものが好ましい。なお、（Ｄ−１）は、ウェルド融着性の観点から、グラフト重合体でないものであることが必要である。

本発明においては、（Ｄ−１）の含有量が、樹脂組成物全量に対して、０．０３〜８．０質量％であることが好ましく、より好ましくは０．０５〜８．０質量％であり、いっそう好ましくは０．０５〜７．５質量％である。上記含有量が０．０３質量％未満であると、ウェルドの融着に十分な効果を発現することができず、８．０質量％を超えると、過剰となった（Ｄ−１）がウェルド部分に析出し、ウェルド融着を阻害するという問題がある。

（Ｄ−１）の具体例としては、エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体などを挙げることができる。（Ｄ−１）は、市販品も好適に使用することができ、例えば、住友化学社製「ボンドファースト」シリーズなどが挙げられる。

（Ｄ−２）も、エポキシ基を含有するポリオレフィン系相溶化剤である。特に、相溶性改善の観点からは、エポキシ基が、グリシジル基であるものが好ましい。さらに、（Ｄ−２）は、ウェルド融着性の観点から、側鎖にビニル系ポリマーを有するグラフト共重合体であることが必要である。ビニル系ポリマーとしては、ポリ乳酸樹脂（Ａ）との親和性の観点から、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などが好ましい。

本発明においては、（Ｄ−２）の含有量が、樹脂組成物全量に対して、０．０３〜８．０質量％であることが好ましく、より好ましくは０．０５〜８．０質量％であり、いっそう好ましくは０．０５〜７．５質量％である。上記含有量が０．０３質量％未満であると、ウェルドの融着に十分な効果を発現することができず、８．０質量％を超えると、過剰となった（Ｄ−２）がウェルド部分に析出し、ウェルド融着を阻害するという問題がある。

（Ｄ−２）は市販品も好適に使用することができ、例えば、日本油脂社製「モディパー」シリーズのＡ４２００、Ａ４４００などが挙げられる。

本発明においては、（Ｄ−１）と（Ｄ−２）の合計の含有量が、樹脂組成物全量に対して、０．１〜１０質量％であることが必要であり、好ましくは０．３〜４．５質量％であり、より好ましくは０．４〜３質量％である。上記含有量が０．１質量％未満であると、ウェルドの融着に十分な効果を発現することができず、１０質量％を超えると、過剰となった相溶化剤（Ｄ）がウェルド部分に析出し、ウェルド融着を阻害するという問題がある。

本発明の樹脂組成物においては、ウェルド曲げ強度が３０〜２００ＭＰａであることが好ましく、４０〜２００ＭＰａであることがより好ましい。ウェルド曲げ強度が３０ＭＰａ未満であると、使用時に破断する場合があり、一方、２００ＭＰａを超えると、破断時の衝撃が大きく、使用時に危険となる場合がある。

本発明の樹脂組成物においては、ウェルド曲げ強度保持率が６０％〜９９％であることが好ましく、７０〜９９％であることがより好ましい。ウェルド曲げ強度保持率が６０％未満であると、使用時に破断する場合があり、一方、９９％を超えると、成形品の各部位ごとの強度調整が困難になるなどの悪影響を与える場合がある。

本発明の樹脂組成物においては、０．４５ＭＰａでの荷重たわみ温度が７０〜２００℃であることが好ましく、８０〜２００℃であることがより好ましい。上記荷重たわみ温度が７０℃未満であると、使用時に熱変形する場合があり、一方、２００℃を超えると廃棄時などに支障となる場合がある。

本発明の樹脂組成物においては、温度６０℃、相対湿度９５％の環境下における１０００時間経過後の曲げ強度保持率が７０〜９９％であることが好ましく、８０〜９９％であることがより好ましい。上記曲げ強度保持率が７０％未満であると、劣化により破壊する場合があり、一方、９９％を超えると廃棄時などに支障となる場合がある。

本発明においては、２種類の相溶化剤（Ｄ−１）と（Ｄ−２）を特定の含有量で用いているため、ウェルド曲げ強度とウェルド曲げ強度保持率を、上記の範囲に制御することが可能である。

また、本発明においては、加水分解抑制剤（Ｃ）を特定の含有量で用いているため、０．４５ＭＰａでの荷重たわみ温度と、温度６０℃、相対湿度９５％の環境下における１０００時間経過後の曲げ強度保持率を、上記の範囲に制御することが可能である。

本発明においては、ポリ乳酸樹脂（Ａ）、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）および相溶化剤（Ｄ）を溶融混合し、樹脂組成物とすることができる。溶融混合する際には、ポリ乳酸樹脂（Ａ）の１９０℃におけるメルトフローインデックス（ＭＩ_Ｅ）と、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）の１９０℃におけるメルトフローインデックス（ＭＩ_ＰＯ）との比（ＭＩ_Ｅ／ＭＩ_ＰＯ）が、０．１〜１０の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、０．２〜８の範囲である。なお、メルトフローインデックスの設定温度として、１９０℃における値を採用するのは、メルトフローインデックスにはこの測定温度が一般的に用いられていること、および本発明の樹脂組成物の製造時におけるポリ乳酸樹脂（Ａ）とポリオレフィン樹脂（Ｂ）とを後述のように溶融混練する場合に、その溶融混練温度に近いことが理由として挙げられる。

ポリ乳酸樹脂（Ａ）、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）および相溶化剤（Ｄ）を混合する方法は、特に限定されないが、一軸あるいは二軸の押出機を用いて溶融混練する方法を挙げることができる。混練状態を良好にする観点から、二軸の押出機を使用することが好ましい。混練温度は、（ポリ乳酸樹脂の融点＋５）℃〜（ポリ乳酸樹脂の融点＋１００）℃の範囲が好ましい。また、混練時間は２０秒〜３０分が好ましい。上記の範囲より低温や短時間であると混練や反応が不十分となり、逆に高温や長時間であると樹脂の分解や着色が起きる場合があり、ともに好ましくない。

本発明の樹脂組成物には、その特性を大きく損なわない限りにおいて、顔料、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、可塑剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤、難燃剤等を添加することができる。また、必要に応じて、上記（Ｄ−１）、（Ｄ−２）以外の相溶化剤を添加してもよい。

難燃剤としては、リン系難燃剤や水酸化金属などが挙げられる。
顔料としては、チタン、カーボンブラックなどが挙げられる。
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物などが例示される。

耐候剤としては、ベンゾトリアゾール、ベンズオキサジノンなどが挙げられる。
可塑剤としては、脂肪族多価カルボン酸エステル誘導体、脂肪族多価アルコールエステル誘導体などが挙げられる。

滑剤としては、各種カルボン酸系化合物を用いることができ、中でも、各種脂肪酸金属塩、特に、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウムなどが好ましい。
離型剤としては、各種カルボン酸系化合物、中でも、各種脂肪酸エステル、各種脂肪酸アミドなどが好適に用いられる。

帯電防止剤としては、アルキルスルホン酸塩、グリセリン脂肪酸エステルなどが挙げられる。
難燃剤としては、リン系難燃剤や水酸化金属などが挙げられる。
なお、本発明の樹脂組成物にこれらを添加する方法は、特に限定されない。

本発明の樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション成形、および、シート加工後の真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の成形方法により、各種成形体とすることができる。とりわけ、樹脂組成物の性能をより発揮する観点から、射出成形法を採ることが好ましく、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形、射出プレス成形等も採用できる。

本発明の樹脂組成物に適した射出成形条件の一例を挙げれば、シリンダ温度を樹脂組成物の融点または流動開始温度以上、例えば１９０〜２７０℃とすることが好ましい。また、金型温度は、（樹脂組成物の融点−２０）℃以下とすることが適当である。上記シリンダ温度や金型温度が低すぎると、成形品にショートが発生するなど操業性が不安定になったり、過負荷に陥りやすくなったりする場合がある。一方、シリンダ温度や成形温度が高すぎると樹脂組成物が分解し、得られる成形体の強度が低下したり、着色したりする等の問題が発生しやすく、ともに好ましくない場合がある。

本発明の樹脂組成物を用いた成形体の具体例としては、パソコン周辺の各種部品および筐体、携帯電話部品および筐体、その他ＯＡ機器部品等の電化製品用樹脂部品、バンパー、インストルメントパネル、コンソールボックス、ガーニッシュ、ドアトリム、天井、フロア、エンジン周りのパネル等の自動車用樹脂部品等が挙げられる。また、フィルム、シート、中空成形品などとすることもできる。

そのうち、十分なウェルド強度を必要とされる部品において、本発明の樹脂組成物は特に有用である。

次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。しかし、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、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定や各種物性の評価は、下記の方法により実施した。

（１）曲げ強度
ＩＳＯ１７８に従って、曲げ強度を測定した。以下の基準で評価した。
○：曲げ強度が３８ＭＰａ以上である。
×：曲げ強度が３８ＭＰａ未満である。
（２）ウェルド曲げ強度
ウェルド測定用試験片を作製し、ＩＳＯ１７８に従って、曲げ強度を測定した。以下の基準で評価した。
◎：曲げ強度が４０ＭＰａ以上である。
○：曲げ強度が３０ＭＰａ以上４０ＭＰａ未満である。
×：曲げ強度が３０ＭＰａ未満である。
本発明においては、○以上であるものを実用に耐え得るものとした。
（３）ウェルド曲げ強度保持率
下記式に基づいて、上記（１）で得られた曲げ強度と上記（２）で得られたウェルド曲げ強度を用いて、ウェルド曲げ強度保持率を算出した。
ウェルド曲げ強度保持率（％）＝（ウェルド曲げ強度）／［（１）で得られた曲げ強度］×１００
以下の基準で評価した。
◎：ウェルド曲げ強度保持率が７０％以上である。
○：ウェルド曲げ強度保持率が６０％以上７０％未満である。
×：ウェルド曲げ強度保持率が６０％未満である。
本発明においては、○以上であるものを実用に耐え得るものとした。
（４）耐熱性
ＩＳＯ７５に従って、荷重０．４５ＭＰａにおいて荷重たわみ温度を測定した。以下の基準で評価した。
◎：荷重たわみ温度が８０℃以上である。
○：荷重たわみ温度が７０℃以上８０℃未満である。
×：荷重たわみ温度が７０℃未満である。
本発明においては、○以上であるものを実用に耐え得るものであるとした。
（５）耐湿熱性
試験片を温度６０℃、相対湿度９５％の高温高湿度環境下に、１０００時間曝した。１０００時間経過後、ＩＳＯ１７８に従って、該試験片の曲げ強度を測定した。下記式に基づいて、上記（１）で得られた曲げ強度と、１０００時間経過後の曲げ強度を用いて、高温高湿度下における曲げ強度保持率を算出した。
高温高湿度下における曲げ強度保持率（％）＝（１０００時間経過後の曲げ強度）／（曲げ強度）×１００
以下の基準で評価した。
◎：高温高湿度下における曲げ強度保持率が８０％以上である。
○：高温高湿度下における曲げ強度保持率が７０％以上８０％未満である。
×：高温高湿度下における曲げ強度保持率が７０％未満である。
本発明においては、○以上であるものを実用に耐えうるものとした。
（６）外観
以下の基準で評価した。
○：試験片全体に剥離と着色のいずれもが見られない。
×：試験片の一部または全体に剥離と着色のいずれか一方、もしくはいずれもが見られる。

なお、実施例および比較例で用いた各種原料を下記に示す。
・ポリ乳酸樹脂（Ａ）
カーギルダウ社製商品名「３００１Ｄ」(Ｄ体：１．４％)（以下、「３００１Ｄ」と称する場合がある）
トヨタ自動車社製商品名「Ｓ−１２」(Ｄ体：０．１％)（以下「Ｓ−１２」と称する場合がある）
・ポリオレフィン樹脂（Ｂ）
ポリプロピレン樹脂
日本ポリプロ社製ブロックコポリマー商品名「ノバテックＰＰ−ＢＣ０３Ｃ」（ＭＦＲ：３０ｇ／１０分）（以下「ＢＣ０３Ｃ」と称する場合がある）
日本ポリプロ社製ホモポリマー商品名「ノバテックＰＰ−ＭＡ１Ｂ」（ＭＦＲ：２１ｇ／１０分）（以下「ＭＡ１Ｂ」と称する場合がある）
エチレン−α−オレフィン共重合樹脂（住友化学社製商品名「エクセレンＦＸ」）[α−オレフィン成分：−ＣＨ_２−ＣＨ（Ｃ_２Ｈ_５）−、および/または、−ＣＨ_２−ＣＨ（Ｃ_４Ｈ_９）−]（以下、「ＦＸ」と称する場合がある）
・加水分解抑制剤（Ｃ）
カルボジイミド化合物
松本油脂社製モノカルボジイミド商品名「ＥＮ１６０」（以下、「ＥＮ１６０」と称する場合がある）
日清紡社製ポリカルボジイミド商品名「カルボジライトＬＡ−１」（以下「ＬＡ−１」と称する場合がある）
エポキシ化合物
ナガセケムテックス社製エポキシ化合物商品名「デナコール」
・相溶化剤（Ｄ）
（Ｄ−１）：
住友化学社製エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体商品名「ボンドファーストＥ」［エチレン／グリシジルメタクリレート（質量比）＝８８／１２］（以下、「ボンドファーストＥ」と称する場合がある）
アルケマ社製エチレンーアクリリックエステル−グリシジルメタクリレート共重合体商品名「ロタダーＡＸ８９００」
（Ｄ−２）：
日本油脂社製ＰＭＭＡグラフトエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体商品名「モディパーＡ４２００」［ＰＭＭＡ／エチレン／グリシジルメタクリレート（質量比）＝３０／５９／１１］（以下、「Ａ４２００」と称する場合がある）
日本油脂社製ＡＳグラフトエチレンーグリシジルメタクリレート共重合体商品名「モディパーＡ４４００」［ＡＳ／エチレン／グリシジルメタクリレート（質量比）＝３０／５９／１１］（以下、「Ａ４４００」と称する場合がある）
（Ｄ−３）：
住友化学社製エチレン−無水マレイン酸―エチルアクリレート共重合体商品名「ボンダイン」
（実施例１）
二軸押出機（東芝機械社製商品名「ＴＥＭ３７ＢＳ型」）を用い、３００１Ｄを３１．９質量％、ＰＰ−ＢＣ０３Ｃを６５質量％、エクセレンＦＸを２質量％、ボンドファーストＥを２質量％、Ａ４２００を０．５質量％、ＥＮ１６０を０．１質量％の組成でドライブレンドして、押出機の根元供給口から供給し、バレル温度１８０℃、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ、吐出速度２０ｋｇ／ｈの条件で、ベントを効かせながら押出を実施した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングし、樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットを７０℃にて２４時間乾燥させ、次いで、射出成形機（東芝機械社製商品名「ＩＳ−８０Ｇ型」）を用いて、金型表面温度３０℃で、一般物性測定用試験片（ＡＳＴＭ型）および、ウェルド測定用試験片（ＡＳＴＭ型：両端から樹脂が充填され、中央部にてウェルドが形成されている）を作製し、これらの試験片を各種物性評価に供した。評価結果を表１に示す。

（実施例２〜７）、（比較例１〜８）
ポリ乳酸樹脂（Ａ）、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）、加水分解抑制剤（Ｃ）、相溶化剤（Ｄ）の有無、含有量、種類を表１に示すように変更し、実施例１と同様にして樹脂組成物のペレットを得た。該ペレットを実施例１と同様に射出成形に付し、各種物性評価に供した。評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１〜７においては、曲げ強度、ウェルド曲げ強度、ウェルド強度保持率、耐熱性、耐湿熱性、外観に優れていた。
比較例１および３においては、含有されているエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤が、（Ｄ−１）と（Ｄ−２）のうちいずれか一種類のみであったため、ウェルド強度に劣る結果となった。

比較例２では、２種類のエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤が含有されてはいるが、含有量が過多であったため、ウェルド強度に劣る結果となった。
比較例４では、加水分解抑制剤（Ｃ）が含有されていなかったため、耐湿熱性に劣る結果となった。

比較例５では、エポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤が２種類配合されているが、その含有量が過小であったため、ウェルド強度に劣る結果となった。また、試験片が一部剥離となり、外観にも劣る結果となった。

比較例６では、加水分解抑制剤の含有量が過多であったため、試験片が黄色に着色し、外観に劣る結果となった。
比較例７では、加水分解抑制剤（Ｃ）としてカルボジイミド化合物ではなくエポキシ化合物を用いたため、耐湿熱性に劣る結果となった。

比較例８では、変性ポリオレフィン系相溶化剤として、エポキシ基含有変性ポリオレフィン系以外の相溶化剤を用いたため、ウェルド強度に劣る結果となった。

Claims

ポリ乳酸樹脂（Ａ）、ポリオレフィン樹脂（Ｂ）、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）、および相溶化剤（Ｄ）として下記の（Ｄ−１）と（Ｄ−２）を含有する樹脂組成物であって、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤（Ｃ）の含有量が０．０５〜１０質量％、かつ（Ｄ−１）と（Ｄ−２）の合計の含有量が０．１〜１０質量％であることを特徴とする樹脂組成物。
（Ｄ−１）：オレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、グラフト共重合体ではないエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
（Ｄ−２）：オレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、さらにビニル系ポリマーを側鎖として有するグラフト共重合体であるエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
以下の（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）および（ＩＶ）のパラメータを同時に満たすことを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
（Ｉ）ウェルド曲げ強度が３０〜２００ＭＰａである。
（ＩＩ）ウェルド曲げ強度保持率が６０〜９９％である。
（ＩＩＩ）０．４５ＭＰａでの荷重たわみ温度が７０〜２００℃である。
（ＩＶ）温度６０℃、相対湿度９５％の環境下における１０００時間経過後の曲げ強度保持率が７０〜９９％である。