JPH1087976A - 樹脂組成物及びその成形加工品 - Google Patents
樹脂組成物及びその成形加工品Info
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- JPH1087976A JPH1087976A JP9196006A JP19600697A JPH1087976A JP H1087976 A JPH1087976 A JP H1087976A JP 9196006 A JP9196006 A JP 9196006A JP 19600697 A JP19600697 A JP 19600697A JP H1087976 A JPH1087976 A JP H1087976A
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Abstract
転移温度)以下、又は、室温近傍(0〜60℃)で射出
成形可能であり、成形加工直後には、成形加工品の結
晶化速度が早く、結晶化度も充分であり、したがって、
優れた耐熱性を有し、成形加工品の使用時には、成形
加工品中の高分子成分が劣化しにくく、成形加工品も脆
化しにくい、という機能を発揮する、耐熱性樹脂組成物
の提供。 【解決手段】 高分子組成物成分(A)として、(a
1)ポリ乳酸75〜25重量%、及び、(a2)ポリ乳
酸以外の融点が100〜250℃の脂肪族ポリエステル
25〜75重量%を含有するもの、並びに、結晶性無機
充填剤成分(B)として、結晶性SiO2 を10重量%
以上を含有するものを含み、かつ、成分(A)100重
量部に対して、成分(B)0.1〜70重量部である、
耐熱性樹脂組成物。
Description
物及びその成形加工品に関する。さらに詳しくは耐熱性
及び耐衝撃性更には成形性に優れ、使用後、自然環境下
で分解する耐熱性を有するポリ乳酸樹脂組成物及びその
成形加工品に関する。
性が優れている容器の原料としてポリプロピレン、結晶
性ポリエチレンテレフタレート(以下、PETとい
う。)等の樹脂が挙げられる。しかしながら、これらの
樹脂は使用後廃棄する際、ゴミの量を増すうえに、自然
環境下で殆ど分解されないために、埋設処理しても、半
永久的に地中に残留する。また投棄されたプラスチック
類により、景観が損なわれ海洋生物の生活環境が破壊さ
れるなどの問題が起こっている。
し、熱可塑性樹脂で生分解性を有するポリマーとして、
ポリ乳酸及びポリ乳酸と他の脂肪族ポリエステルとのコ
ポリマー(以下、ポリ乳酸という。)、脂肪族多価アル
コールと脂肪族多価カルボン酸から誘導されるポリエス
テル等が開発されている。これらのポリマーの中には、
動物の体内で数カ月から1年以内に100%生分解し、
又は、土壌や海水中に置かれた場合、湿った環境下では
数週間で分解を始め、約1年から数年で消滅するものが
ある。さらに、分解生成物は、人体に無害な乳酸と二酸
化炭素と水になるという特性を有している。
リ乳酸は、 原料のL一乳酸が発酵法により大量に、かつ、安価
に製造されるようになってきたこと、 ポリ乳酸は、剛性が強いという優れた特徴を有する
こと、等により、その利用分野の拡大が期待されてい
る。しかしながら、ポリ乳酸を、通常の射出成形等によ
り成形加工することにより得られた容器や包装材は、剛
性に優れてはいるものの、耐熱性が低くいという難点が
あった。そのため、ポリ乳酸は、例えば、熱湯を注ぎ込
むための容器や、電子レンジで使用するための容器等、
高温で使用する用途には適していなかった。
の成形加工技術]ポリ乳酸に耐熱性を付与するための従
来の技術の具体例としては、例えば、 通常の成形加工技術とは異なり、成形加工後に金型
から製品を直ちに取り出さずに、成形加工時に金型内に
製品を入れたまま、長い時間をかけてTc(結晶化温
度)近傍の温度に保持することにより、ポリ乳酸成形品
を高度に結晶化する技術、 通常の成形加工技術により成形加工した後に、成形
品をアニール処理(熱処理)することにより、ポリ乳酸
成形品を高度に後結晶化する技術、等が挙げられる。
の成形加工技術の問題点]ポリ乳酸に耐熱性を付与する
ための従来の成形加工技術では、例えば、以下のような
問題があった。 通常の成形加工技術とは異なり、成形加工後に金型
から製品を直ちに取り出さずに、成形加工後に金型内に
製品を入れたまま、長い時間をかけてTc(結晶化温
度)近傍の温度に保持することにより、ポリ乳酸成形品
を高度に結晶化する技術においては、結晶化が必ずしも
充分でない場合があり、問題があった。 通常の成形加工技術により成形加工した後に、成形
品をアニール処理(熱処理)することにより、ポリ乳酸
成形品を高度に後結晶化する技術においては、成形品が
結晶化する過程で変形する場合があり、問題があった。
上記の技術のような、ポリ乳酸に耐熱性を付与するため
の従来の成形加工技術は、一般的な成形加工技術の場合
と比較し、工程に特殊な条件を必要としたり、工程に極
めて長時間を要するために製造コストが高くなり、必ず
しも実用的なものではなかった。
景]汎用高分子材料の結晶化速度を上げる技術の具体例
としては、例えば、特開昭60−86156号に開示さ
れている技術を挙げることができる。この技術は、PE
Tの結晶化を促進するために、核剤(結晶化を促進させ
るための添加剤、結晶化核剤)としてテレフタル酸とレ
ゾルシンを主な構成単位とする全芳香族ポリエステル微
粉末を添加する技術が開示されている。
背景]分解性高分子材料への耐熱性付与技術として、汎
用高分子材料の場合と同様に、核剤を添加する技術が知
られている。その具体例としては、例えば、特表平4−
504731号、米国特許5,180,765号、特表
平6−504799号、特開平4−220456号等に
開示されている技術が挙げられる。
0/01521号) 特表平4−504731号公報(WO 90/0152
1号)には、ラクチド熱可塑性プラスチックに、シリ
カ、カオリナイトのような無機化合物の充填剤を添加す
ることにより、硬度、強度、温度抵抗性の性質を変える
技術が開示されている。その実施例には、L,DL−ラ
クチド共重合体に、核剤として、乳酸カルシウム5重量
%を添加し、170℃の加熱ロールで5分間ブレンドす
ることにより、結晶化度が上昇したシートを製造する技
術が開示されている。この高結晶性シートは、剛性や強
度に優れているが、透明度が低く曇っていると開示され
ている。そこで、本発明者らは、この技術を実際にポリ
乳酸に応用してみた。すなわち、ポリ乳酸に、核剤とし
て、シリカ、カオリナイト、タルクを添加して射出成形
を試みた。しかしながら、少なくとも、以下の2点で問
題があり、実用に耐え得る成形加工品を得ることができ
なかった。 i) 結晶化速度が遅く、結晶化度も不充分であった。 ii) 高分子成分が劣化し、成形加工品が脆くなった。
2/04413号) 特表平6−504799号(WO 92/04413
号)には、分解性高分子に、核剤として、乳酸塩や安息
香酸塩を添加する技術が開示されている。その実施例に
は、ポリラクチドコポリマーに、核剤として、1%の乳
酸カルシウムを配合し、2分間の滞留時間で、約85℃
に保持した型で射出成形し、さらに、その後、型中で約
110〜135℃でアニーリングする技術が開示されて
いる。そこで、本発明者らは、この技術を実際にポリ乳
酸に応用してみた。すなわち、ポリ乳酸に、核剤とし
て、乳酸カルシウムや安息香酸ナトリウムを添加して射
出成形を試みた。しかしながら、少なくとも、以下の2
点で問題があり、実用に耐え得る成形加工品を得ること
ができなかった。 i) 結晶化速度が遅く、結晶化度も不充分であった。 ii) 高分子成分が劣化し、成形加工品が脆くなった。
に、核剤として、ポリグリコール酸及びその誘導体を添
加し、射出成形時の冷却金型温度をTg(ここで、「T
g」とは、ガラス転移温度、又は、ガラス転移点を意味
する。以下同様。)以上に上げることにより、結晶化速
度を上げ、成形サイクル時間を短縮させ、かつ、優れた
力学的性質を有する成形物を製造する技術が開示されて
いる。その射出成形の実施例として、冷却時間60秒に
おいて、核剤非添加の場合の結晶化度は、22.6%で
あるのに対し、核剤添加の場合には、45.5%である
と開示されている。そこで、本発明者らは、この技術を
実際にポリ乳酸に応用してみた。すなわち、ポリ乳酸
に、核剤として、ポリグリコール酸を添加し、射出成形
時の冷却金型温度をTg以上に上げることにより、射出
成形を試みた。しかしながら、金型温度がTg点以上の
条件では、成形することができなかった。
公開661346号) 本発明者らは、すでに、特開平8−193165号(欧
州特許公開661346号)において、ポリ乳酸に、核
剤として、結晶性SiO2を50%以上含有する結晶性
無機粉末を混合して溶融し、結晶化させながら成形する
技術を開示している。この技術は、耐熱性を付与した成
形物を提供するものであり、極めて有意義な技術であ
る。しかるに、この技術においては、85〜125℃と
いう高い金型温度で成形する必要があった。本発明者ら
は、この技術の生産性をさらに向上させる必要があると
思料した。
耐熱性付与に関する従来の技術の問題点 以上のように、ポリ乳酸へ耐熱性を付与しようとする場
合において、通常の成形加工技術(射出成形、ブロー成
形、圧縮成形等)に、通常の核剤(タルク、シリカ等の
無機物、有機カルボン酸塩、ポリマー等)を、単に応用
した従来の技術によったのでは、高い結晶性を有し、高
い耐熱性(100℃以上)を有する成形加工品を得るこ
とができない点で問題があった。
本来的に有している優れた分解性に加え、優れた耐熱性
及び成形性を具備した、ポリ乳酸系耐熱性樹脂組成物及
びその成形加工品を提供することを課題とする。本発明
は、生産性の高い通常の成形加工技術に適用することが
でき、かつ、それにより優れた耐熱性及び成形性を具備
した成形加工品を製造することができる、ポリ乳酸系耐
熱性樹脂組成物を提供することを課題とする。
術に適用した場合であっても、少なくとも、 成形加工時には、金型温度がTg以下又は室温近傍
(ここで「室温近傍」とは、例えば、0〜60℃の温度
範囲を包含する。以下同様。)で射出成形可能であり、 成形加工時には、成形加工品の結晶化速度が早く、
結晶化度も充分であり、したがって、得られた成形加工
品は、優れた耐熱性を有し、 成形加工品の使用時には、成形加工品中の高分子成
分が劣化しにくく、成形加工品も脆化しにくい、という
機能を発揮する、ポリ乳酸系耐熱性樹脂組成物を提供す
ることを課題とする。
術」とは、「高い金型温度で長時間の成形サイクルを要
する金型内熱処理を施すような特殊な生産性の低い成形
加工技術」ではなく、通常の金型温度で短時間の成形サ
イクルですむ生産性の高い通常の成形加工技術を意味す
る。また、「生産性の高い通常の成形加工技術」とは、
金型内でアニール処理(熱処理)というような特別な手
法を用いることなしに、通常の成形機で、汎用樹脂と同
等の成形サイクル(例えば、ポリプロピレン樹脂と同等
の成形サイクル)で成形加工する技術も意味する。
品が、100〜130℃の耐熱温度を有することを意味
する。また、「優れた耐熱性」とは、成形加工品が、例
えば、熱湯を注ぎ込むための容器等、高温で使用する用
途に適することも意味する。また、「優れた耐熱性」と
は、成形加工品が、高い結晶化度を有することも意味す
る。
明が解決しようとする課題」を解決すべく、鋭意検討を
推進した結果、ポリ乳酸に融点が100〜250℃の脂
肪族ポリエステルと結晶性無機充填剤を混合した樹脂組
成物を、金型温度をTg以下又は室温近傍の温度で射出
成形しても、成形加工時の成形加工品の結晶化速度が速
く、結晶化度も充分であり、したがって、優れた耐熱性
を有する成形加工品が得られることを見出し本発明を完
成するに至った。本出願に係る発明は、以下の[1]〜
[13]に記載した発明である。
(a1) ポリ乳酸75〜25重量%、及び、(a2)
ポリ乳酸以外の融点が100〜250℃の脂肪族ポリ
エステル25〜75重量%を含有するもの、並びに、結
晶性無機充填剤成分(B)として、結晶性SiO2 を1
0重量%以上を含有するものを含み、かつ、成分(A)
100重量部に対して、成分(B)0.1〜70重量部
である、耐熱性樹脂組成物。
ホモポリマーである、[1]に記載した耐熱性樹脂組成
物。
1−1) 乳酸ホモポリマー、(a1−2) 50重量
%以上の乳酸と、50重量%以下の乳酸以外のヒドロキ
シカルボン酸から生成したコポリ乳酸、(a1−3)
50重量%以上の乳酸と、50重量%以下の脂肪族多価
アルコールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸、
及び、(a1−4) 50重量%以上の乳酸と、50重
量%以下の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸及び脂肪族
多価アルコールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳
酸、からなる群から選択された少なくとも1種である、
[1]に記載した耐熱性樹脂組成物。
の乳酸と、50重量%以下の乳酸以外のヒドロキシカル
ボン酸から生成したコポリ乳酸、(a1−3) 50重
量%以上の乳酸と、50重量%以下の脂肪族多価アルコ
ールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸、及び、
(a1−4) 50重量%以上の乳酸と、50重量%以
下の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸及び脂肪族多価ア
ルコールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸」
が、ブロック共重合体である、[3]に記載した耐熱性
樹脂組成物。
の乳酸と、50重量%以下の乳酸以外のヒドロキシカル
ボン酸から生成したコポリ乳酸」の「乳酸以外のヒドロ
キシカルボン酸」が、カプロン酸である、[3]又は
[4]に記載した耐熱性樹脂組成物。
の乳酸と、50重量%以下の脂肪族多価アルコールと脂
肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸」の「脂肪族多価
アルコールと脂肪族多塩基酸」が、「1,4−ブタンジ
オールとこはく酸」である、[3]乃至[5]の何れか
に記載した耐熱性樹脂組成物。
の乳酸と、50重量%以下の乳酸以外のヒドロキシカル
ボン酸から生成したコポリ乳酸」が、「(a1−2)
50重量%以上のポリ乳酸セグメントと、50重量%以
下のポリカプロン酸セグメントからなるブロック共重合
体」である、[4]に記載した耐熱性樹脂組成物。
の乳酸と、50重量%以下の脂肪族多価アルコールと脂
肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸」が、「(a1−
3) 50重量%以上のポリ乳酸セグメントと、50重
量%以下のポリブチレンサクシネートセグメントからな
るブロック共重合体」である、[4]に記載した耐熱性
樹脂組成物。
が100〜250℃の脂肪族ポリエステル」が、(a2
−1) ポリエチレンオキサレート、(a2−2) ポ
リブチレンオキサレート、(a2−3) ポリネオペン
チルグリコールオキサレート、(a2−4) ポリエチ
レンサクシネート、(a2−5) ポリブチレンサクシ
ネート、(a2−6) ポリグリコール酸、(a2−
7) ポリヒドロキシブチリックアシッド、及び、(a
2−8) β−ヒドロキシ酪酸とβ−ヒドロキシ吉草酸
との共重合体からなる群から選択された少なくとも1種
である、[1]乃至[8]の何れかに記載した耐熱性樹
脂組成物。
点が100〜250℃の脂肪族ポリエステル」が、ポリ
ブチレンサクシネートである、[1]乃至[8]の何れ
かに記載した耐熱性樹脂組成物。
(a1−1) 乳酸ホモポリマー、(a1−2) 50
重量%以上の乳酸と、50重量%以下の6−ヒドロキシ
カプロン酸から生成したコポリ乳酸、及び、(a1−
3) 50重量%以上の乳酸と、50重量%以下の1,
4−ブタンジオールとこはく酸から生成したコポリ乳酸
からなる群から選択された少なくとも1種である、
[1]に記載した耐熱性樹脂組成物。
分として、結晶性SiO2 を10重量%以上を含有する
もの」が、タルク、カオリン、クレー及びカオリナイト
からなる群から選択された少なくとも1種である、
[1]乃至[11]の何れかに記載した耐熱性樹脂組成
物。
記載した耐熱性樹脂組成物から得られる、耐熱温度が1
00〜130℃の成形加工品。
用した場合は、特に説明をしている場合を除き、それら
の記載は全て、引用文献及び引用範囲を明示したことに
より本出願明細書の開示の一部とし、明示した引用範囲
を参照することにより、本出願明細書に記載した事項又
は開示からみて、当業者が直接的かつ一義的に導き出せ
る事項又は開示とする。
(A)は、(a1) ポリ乳酸75〜25重量%、及
び、(a2) ポリ乳酸以外の脂肪族ポリエステル25
〜75重量%を含有するものである。
るポリ乳酸成分(a1)には、ポリ乳酸、乳酸−ヒドロ
キシカルボン酸共重合体や乳酸−脂肪族多価アルコール
−脂肪族多塩基酸共重合体等のコポリ乳酸、及び、ポリ
乳酸及び乳酸−ヒドロキシカルボン酸共重合体や乳酸−
脂肪族多価アルコール−脂肪族多塩基酸共重合体の混合
物等のポリマーブレンドやポリマーアロイ等が包含され
る。
おいて用いる「ポリ乳酸」なる語の概念には、ポリ乳
酸、乳酸−ヒドロキシカルボン酸共重合体や乳酸−脂肪
族多価アルコール−脂肪族多塩基酸共重合体等のコポリ
乳酸、及び、ポリ乳酸及び乳酸−ヒドロキシカルボン酸
共重合体や乳酸−脂肪族多価アルコール−脂肪族多塩基
酸共重合体の混合物等のポリマーブレンドやポリマーア
ロイを包含する。ポリ乳酸の原料としては、乳酸類及び
ヒドロキシカルボン酸類、脂肪族多価アルコール類、脂
肪族多塩基酸類等が用いられる。
ば、L−乳酸、D−乳酸、DL−乳酸又はそれらの混合
物、又は、乳酸の環状2量体であるラクタイドを挙げる
ことができる。
併用できるヒドロキシカルボン酸類の具体例としては、
グリコール酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪
酸、4−ヒドロキシ吉草酸、5ーヒドロキシ吉草酸、6
−ヒドロキシカルボン酸を挙げることができ、さらに、
ヒドロキシカルボン酸の環状エステル中間体、例えば、
グリコール酸の2量体であるグリコライドや6−ヒドロ
キシカプロン酸の環状エステルであるε−カプロラクト
ンを挙げることができる。これらは、単独で又は二種以
上の組合せで、使用することができる。
コールの具体例としては、例えば、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4
−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−へキサンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレング
リコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,
4−ベンゼンジメタノール等が挙げられる。これらは、
単独で又は二種以上の組合せで、使用することができ
る。
例としては、例えば、コハク酸、シュウ酸、マロン酸、
グルタル酸、アジビン酸、ビメリン酸、スベリン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸ドデカン二
酸、フェニルコハク酸、1,4−フェニレノンジ酢酸等
が挙げられる。これらは、単独で又は二種以上の組合せ
で、使用することができる。
用されるポリ乳酸の製造方法の具体例としては、例え
ば、 乳酸又は乳酸類とヒドロキシカルボン酸類の混合物
を原料として、直接脱水重縮合する方法(例えば、特開
平6−65360号に開示されている製造方法)、 乳酸の環状二量体(ラクタイド)を溶融重合する間
接重合法(例えば、米国特許第2,758,987号に
開示されている製造方法)、 上記乳酸類やヒドロキシカルボン酸類の環状2量
体、例えば、ラクタイドやグリコライド、あるいはε−
カプロラクトンのような環状エステル中間体を、触媒の
存在下、溶融重合する開環重合法(米国特許第4,05
7,537号)、用いて開環重合させる方法、等を挙げ
ることができる。本発明において使用されるポリ乳酸の
製造方法は、特に限定されない。また、グリセリンのよ
うな脂肪族多価アルコール、ブタンテトラカルボン酸の
ような脂肪族多塩基酸、多糖類等のような多価アルコー
ル類と、一部、共重合させても、ジイソシアネート等の
ような結合剤(高分子鎖延長剤)を用いて分子量を上げ
てもよい。
製造する場合、原料である乳酸類又は乳酸類とヒドロキ
シカルボン酸類を好ましくは有機溶媒、特にフェニルエ
ーテル系溶媒の存在下で共沸脱水縮合し、特に好ましく
は共沸により留出した溶媒から水を除き実質的に無水の
状態にした溶媒を反応系に戻す方法によって重合するこ
とにより、本発明に適した強度を持つ高分子量のポリ乳
酸が得られる。
分子量(Mw)や分子量分布は、実質的に、成形加工が
可能であれば特に制限されない。本発明で使用するポリ
乳酸の分子量は、実質的に充分な機械物性を示すもので
あれば特に制限されないが、一般的には、重量平均分子
量(Mw)として、1〜50万が好ましく、3〜40万
がより好ましく、5〜30万がさらに好ましい。一般的
には、重量平均分子量(Mw)が1万より小さい場合、
機械物性が充分でなかったり、逆に分子量が50万を越
える場合、取扱困難となったり、不経済となったりする
場合がある。
いることができるポリ乳酸の態様としては、以下の〜
のようなものが挙げられる。 乳酸ホモポリマー。 50重量%以上の乳酸と、50重量%以下の乳酸以
外のヒドロキシカルボン酸から生成したコポリ乳酸。 50重量%以上の乳酸と、50重量%以下の脂肪族
多価アルコールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳
酸。 50重量%以上の乳酸と、50重量%以下の乳酸以
外のヒドロキシカルボン酸及び脂肪族多価アルコールと
脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸。 ここで、コポリ乳酸は、ランダム共重合体であっても、
ブロック重合体であっても、両者の混合物であってもよ
い。
好ましく用いることができるコポリ乳酸の態様は、例え
ば、以下のようなものが挙げられる。
以下のカプロン酸から生成した乳酸ブロック共重合体。
以下の1,4−ブタンジオールとこはく酸から生成した
乳酸ブロック共重合体。
と、50重量%以下のポリカプロン酸セグメントからな
るブロック共重合体。
と、50重量%以下のポリブチレンサクシネートセグメ
ントからなるブロック共重合体。 本発明において、ポリ乳酸としては、乳酸ホモポリマ
ー、ポリ乳酸セグメントとポリブチレンサクシネートセ
グメント及び/又はポリカプロン酸セグメントを有する
ブロックコポリマーを、特に好適に用いることができ
る。これらの態様のポリ乳酸は、単独で用いることもで
きるし、任意の2種類以上の組合せで用いることもでき
る。本発明においては、ポリ乳酸を重合する際の単量体
系における乳酸成分の含有量は、50重量%以上であ
り、60重量%以上が好ましく、70重量%以上がより
好ましく、80重量%以上がさらに好ましい。
明において用いる脂肪族ポリエステル成分(a2)の具
体例としては、例えば、前記の脂肪族ヒドロキシカルボ
ン酸の縮合物、脂肪族二価アルコール等の脂肪族多価ア
ルコール及び脂肪族二塩基酸等の脂肪族多塩基酸を種々
組み合わせた脱水縮合物が挙げられ、100〜250℃
の融点を有する脂肪族ポリエステルであれば特に制限さ
れない。通常、結晶性を有し、生分解性を有するものが
特に好ましい。例えば、脂肪族多価アルコールと脂肪族
多塩基酸との脱水縮合物やヒドロキシカルボン酸の縮合
物等が挙げられる。本発明において用いる脂肪族ポリエ
ステル成分(a2)のより詳細な具体例としては、例え
ば、ポリエチレンオキサレート、ポリエチレンサクシネ
ート、ポリブチレンオキサレート、ポリネオペンチレン
グリコールオキサレート、ポリエチレンサクシネート、
ポリブチレンサクシネート、ポリグリコール酸、ポリヒ
ドロキシ酪酸、及び、β−ヒドロキシ酪酸とβ−ヒドロ
キシ吉草酸とのコポリマー等が挙げられ、これらの中で
は、ポリエチレンサクシネート、及び、ポリブチレンオ
キサレートが特に好ましい。これら脂肪族ポリエステル
成分(a2)の製造方法としては、前記したポリ乳酸の
製造方法を採用することができる。これら脂肪族ポリエ
ステル成分(a2)の重量平均分子量(Mw)は、通
常、1〜100万、好ましくは3万〜50万、更に好ま
しくは5万〜30万が好ましい。又これらのポリエステ
ルには、ジイソシアネート等の結合剤によってポリマー
鎖が延長されたものでもよい。
明に係る樹脂組成物において、後述する結晶性無機充填
剤とともに、高分子組成物成分(A)を、金型温度をT
g以下、又は、室温近傍として、成形する場合におい
て、結晶化を促進する役割を果たすものであり、100
℃より低い融点を有する脂肪族ポリエステルは、その効
果を有しないか、又は、その効果を有していても金型温
度がTg以下、又は、室温近傍での射出成形時では、そ
の効果が充分でない場合がある。また、得られた成形物
の耐熱温度が100℃より低くなり、本発明の目的を達
し得ない場合がある。
族ポリエステル成分(a2)は、高分子組成物成分
(A)中、25〜75重量%含まれていることが重要で
ある。その含有量が、25%未満である場合には、射出
成形時の冷却時間が長くなり、そのため成形サイクルが
長くなり生産性が悪くなったり、通常の成形条件では、
結晶化速度が遅く、充分な耐熱性を発現できなくなる場
合がある。
子組成物成分(A)は、乳酸成分25〜75重量%含ま
れていることが重要である。乳酸成分が、75重量%を
超える場合には、射出成形時の冷却時間が長くなり、そ
のため成形サイクルが長くなり生産性が悪くなる場合が
ある。さらに得られた成形加工品は、耐熱性が低く(ビ
カット軟化点は、約60℃)、本発明の目的とする耐熱
性に優れた成形加工品を得ることが困難となる。逆に、
乳酸成分が、25重量%未満である場合には、例えば、
食器やトレーといった食品と接触するような成形加工品
にしたとき、得られた成形加工品のカビ抵抗性等の衛生
面での性能が低下することがあり、さらに、コンポスト
中での生分解性も低下することがある。
は、成形時の成形サイクル短縮及び結晶化速度を促進さ
せる目的で、結晶性無機充填剤を添加する。結晶性無機
充填剤成分(B)は、(b1) 結晶性SiO2 を10
重量%以上、及び、(b2) 結晶性SiO2 以外の結
晶性無機充填剤を90重量%以下を含有するものを含む
ものである。結晶性無機充填剤成分(B)は、(b1)
結晶性SiO2 を10重量%以上、及び、(b2)
結晶性SiO2 以外の結晶性無機充填剤を90重量%以
下を含有する条件を満たす、タルク、カオリン、クレー
及びカオリナイトであってもよい。これらは、単独で又
は組み合わせて使用することができる。結晶性無機充填
剤成分中のSiO2 含有量は、10重量%以上が好まし
く、20重量%以上がより好ましく、30重量%以上が
さらに好ましく、40重量%以上がさらに好ましく、5
0重量%以上がさらに好ましい。結晶性無機充填剤成分
のpHは、特に限定されないが、ポリ乳酸の加工時の熱
劣化による分子量低下やそれに伴う強度低下を防止する
ために、一般的には、3.0〜10.0の範囲が好まし
く、3.5〜9.0の範囲がより好ましく、4.0〜
8.0の範囲がさらに好ましい。
分の重量比]本発明に係る耐熱性樹脂組成物において、
成分(A)と成分(B)の重量比は、成分(A)100
重量部に対して、成分(B)0.1〜70重量部であ
り、5〜65重量部が好ましく、10〜60重量部がよ
り好ましく、20〜50重量部がさらに好ましい。結晶
性無機充填剤成分が少ないと、添加した効果(結晶化速
度の促進効果)が低く、逆に多いと、成形が困難になっ
たり、高分子組成物成分の分子量の低下を招来し、その
結果、短期及び長期機械物性の安定性に好ましくない結
果を与える場合がある。
造方法は、特に制限されず、通常、熱可塑性樹脂におい
て用いられている公知の方法を採用することができる。
高分子組成物成分(A)、結晶性無機充填剤成分
(B)、及び、場合により、第三成分(C)を、高速撹
拌機または低速攪拌機などを用いて均一混合した後、充
分な混練能力のある一軸あるいは多軸の押出機で溶融混
練する方法を採用することができる。また、本発明にお
いて、高分子組成物成分(A)の製造は、公知の混練技
術、例えば、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダー等
で各原料を固体状で混合させたり、さらに押出機等を用
いてポリマーを溶融させながら混練させる方法を用いる
こともできる。本発明に係る樹脂組成物には、目的に応
じて、各種安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、内部離型
剤、滑剤、可塑剤、無機フィラーなどを添加することが
できる。特に、本発明の目的の一つである成形性をさら
に向上させる目的で、内部離型剤を添加することが推奨
される。本発明で使用する離型剤としては、通常の高級
脂肪酸及びその塩やエステル油、シリコーン油、ポリビ
ニルアルコール、ポリアルキルグリコール、低分子量ポ
リオレフィン等の離型剤が挙げられるが、特に、シリコ
ーン油が好ましい。シリコーン油の具体例としては、例
えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェ
ンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイ
ル、環状ジメチルシリコーンオイル等のストレートシリ
コーン油、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチル
スチリル変性変性シリコーンオイル、アルキル変性シリ
コーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイ
ル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有
シリコーンオイル等の変性シリコーン油が挙げられ、特
に安全性の点で、ジメチルシリコーンオイル、メチルフ
ェニルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイ
ルが好ましい。本発明に係る樹脂組成物の形状は、通
常、ペレット、棒状、粉末等が好ましい。本発明に係る
樹脂組成物を混合機で均一にして、通常の成形条件で射
出成形、ブロー成形、圧縮成形等に供することができ
る。
射出成形、押出成形、カレンダー成形、ブロー成形、バ
ルーン成形等の成形加工に好適な材料である。本発明に
係る樹脂組成物は、金型内でアニール処理(熱処理)と
いうような特別な手法を用いることなしに、通常の成形
機で、汎用樹脂と同等の成形サイクルで(例えばポリプ
ロピレン樹脂と同等)、容易に成形加工品が得られる。
出成形、ブロー成形、真空成形、真空圧空成形、カレン
ダー成形、バルーン成形等の成形加工に好適な材料であ
る。本発明に係る樹脂組成物は、金型内でアニール処理
(熱処理)というような特別な手法を用いることなし
に、通常の成形機で、汎用樹脂と同等の成形サイクルで
(例えば、ポリプロピレン樹脂と同等の成形サイクル
で)、容易に成形加工品が得られる。以下に、本発明に
係る耐熱性を有する成形加工品の製造方法を説明する。
トを溶融軟化させて、室温(0〜60℃)に保持した金
型に充填して、成形サイクル20〜35秒で成形物が得
られる。得られた成形物は、ビカット軟化点が、100
〜130℃であり、優れた耐熱性を有する。 押出成形 押出成形においては、本発明に係る樹脂組成物を、一般
的なTダイ押出成形機で成形することにより、耐熱性を
有するフィルムやシートを成形することができる。
ロー成形、ダイレクトブロー成形) 例えば、射出ブロー成形においては、本発明に係る樹脂
組成物のペレットを、一般的な射出ブロー成形機で溶融
して金型に充填することにより、予備成形体を得る。得
られた予備成形体をオーブン(加熱炉)中で再加熱した
後に、室温(0〜60℃)に保持された金型内に入れ
て、圧力空気を送出してブローすることにより、本発明
の目的とする耐熱性を有するブローボトルを成形するこ
とができる。
を、予備成形体とする。得られた予備成形体を加熱し
て、一旦、軟化させた後、一般的な真空成形機を用い
て、室温(0〜60℃)に保持された金型内で、真空成
形、又は、真空圧空成形することにより、本発明の目的
とする耐熱性を有する成形物を成形することができる。
明出願前に公知・公用であった医療用途、食料品包装用
途や汎用に使用されている樹脂の代替物として好適に使
用することができる。また、本発明に係る樹脂組成物か
らなる成形加工品の耐熱温度は、100〜130℃であ
るので、耐熱容器(例えば、滅菌容器、熱湯を注ぐよう
な容器、レトルト用容器等)にも好適に使用できる。ま
た、本発明に係る樹脂組成物は、例えば、ボールペン・
シャープペン・鉛筆等の筆記用具の部材、ステーショナ
リーの部材、ゴルフ用ティー、始球式用発煙ゴルフボー
ル用部材、経口医薬品用カプセル、肛門・膣用座薬用担
体、皮膚・粘膜用貼付剤用担体、農薬用カプセル、肥料
用カプセル、種苗用カプセル、コンポスト、釣り糸用糸
巻き、釣り用浮き、漁業用擬餌、ルアー、漁業用ブイ、
狩猟用デコイ、狩猟用散弾カプセル、食器等のキャンプ
用品、釘、杭、結束材、ぬかるみ・雪道用滑り止め材、
ブロック等としても好適に使用することができる。本発
明に係る樹脂組成物は、適当な成形加工法により、例え
ば、弁当箱、食器、コンビニエンスストアで販売される
ような弁当や惣菜の容器、箸、割り箸、フォーク、スプ
ーン、串、つまようじ、カップラーメンのカップ、飲料
の自動販売機で使用されるようなカップ、鮮魚・精肉・
青果・豆腐・惣菜等の食料品用の容器やトレイ、鮮魚市
場で使用されるようなトロバコ、牛乳・ヨーグルト・乳
酸菌飲料等の乳製品用のボトルや缶、炭酸飲料・清涼飲
料等のソフトドリンク用のボトルや缶、ビール・ウィス
キー等の酒類ドリンク用のボトルや缶、シャンプーや液
状石鹸用のポンプ付き又はポンプなしのボトル、歯磨き
粉用チューブ、化粧品容器、洗剤容器、漂白剤容器、保
冷箱、植木鉢、浄水器カートリッジのケーシング、人工
腎臓や人工肝臓等のケーシング、注射筒の部材、テレビ
やステレオ等の家庭電化製品の輸送時に使用するための
緩衝材、コンピューター・プリンター・時計等の精密機
械の輸送時に使用するための緩衝材、カメラ・眼鏡・顕
微鏡・望遠鏡等の光学機械の輸送時に使用するための緩
衝材、ガラス・陶磁器等の窯業製品の輸送時に使用する
ための緩衝材としても好適に使用することができる。
いて用いる「樹脂」なる語の概念は、「合成樹脂」、
「プラスチック」、「塑性又は可塑性を有する高分子物
質」、又は「繊維、ゴム以外の高分子物質」なる語が意
味する概念を包含する。
おいて用いる「高分子」なる語の概念は、「重合体」、
「ポリマー」、「巨大分子」又は「マクロモレキュー
ル」なる語と相互に等価であり、ホモポリマー及びコポ
リマーを包含する。本出願の明細書において用いる「コ
ポリマー」なる語の概念は、「共重合体」なる語と相互
に等価である。コポリマー(共重合体)の配列の様式
は、ランダム共重合体、交替共重合体、ブロック共重合
体、グラフト共重合体等のいずれでもよい。高分子は、
線状、大環状、分岐状、星形、梯子状、三次元網目状等
のいずれでもよい。
書において用いる「樹脂組成物」なる語の概念は、高分
子組成物成分とそれ以外の物質の成分を含有する組成物
を包含する。本出願の明細書において用いる「樹脂組成
物」なる語の概念は、(A)高分子組成物成分と(B)
結晶性無機充填剤成分、さらには、場合により、第三成
分(C)を含有する組成物を包含する。
細書において用いる「高分子組成物」なる語の概念は、
1種類以上の高分子と1種類以上の低分子化合物を含む
組成物を包含する。本出願の明細書において用いる「高
分子組成物」なる語の概念は、2種類以上の高分子を含
む組成物を包含する。本出願の明細書において用いる
「高分子組成物」なる語の概念は、2種類以上の高分子
と1種類以上の低分子化合物を含む組成物を包含する。
本出願の明細書において用いる「高分子組成物」なる語
の概念は、2種類以上の高分子を含む、高分子混合物、
ポリマーアロイ、ポリマーブレンドを包含する。本出願
の明細書において用いる「高分子組成物」なる語の概念
は、2種類以上の高分子の相溶性を実現するために、相
溶性剤を含んだものも包含する。
おいて用いる「分解性」なる語の概念には、有機材料に
関し、特定の目的に使用している期間は、目的に合致し
た材料特性を保持し、目的終了後又は廃棄後に、自然環
境下又は生体内環境下において、脆弱化及び無害化する
ような機能をも包含する。本出願の明細書において用い
る「分解性」なる語の概念には、例えば、「新版高分子
辞典(高分子学会編、朝倉書店、東京、1988年)」
・424頁右欄〜425頁左欄の「崩壊性高分子」の項
に記載されている「崩壊性」の概念をも包含する。本出
願の明細書において用いる「分解性」なる語の概念に
は、例えば、「新版高分子辞典(高分子学会編、朝倉書
店、東京、1988年)」・369頁左欄の「光崩壊
性」の項に記載されている「光崩壊性」の概念をも包含
する。本出願の明細書において用いる「分解性」なる語
の概念には、例えば、「MARUZEN高分子大辞典−
Concise Encyclopedia of P
olymer Science and Engine
ering(Kroschwitz編、三田 達監訳、
丸善、東京、1994年)」・539左欄〜540頁右
欄の「生分解性ポリマー」の項に記載されている「生分
解性」の概念をも包含する。本出願の明細書において用
いる「分解性」なる語の概念には、「コンポスタブル
(compostable、土壌回帰性)」の概念をも
包含する。「分解性」の評価は、例えば、土壌中への埋
め込み試験、培養微生物による分解試験、酵素標品によ
る分解試験、血清中でのイン−ビトロ分解試験、生体内
埋植によるイン−ビボ分解試験、光照射試験等によって
評価することができ、より具体的には、例えば、AST
M D5209−91(生分解性試験)やASTMD
5338−92(コンポスタビリティー(土壌回帰性
能)試験)によっても評価することができる。
なる語の概念には、「生分解性」なる語の概念を包含す
る。本出願の明細書において用いる「生分解性」なる語
の概念には、自然環境下(土壌中、海洋中、河川中等の
環境下)で、自然に分解される性質を包含する。
おいて、「耐熱性」とは、成形加工品が、100〜13
0℃の耐熱温度を有することを包含する。また、「耐熱
性」とは、成形加工品が、例えば、熱湯を注ぎ込むため
の容器等、高温で使用する用途に適することも包含す
る。また、「耐熱性」とは、成形加工品が、高い結晶化
度を有することも意味する。本発明に係る樹脂組成物
を、各成形機に適用して得られた成形加工品は、(A)
高分子組成物成分、(B)結晶性無機充填剤成分、
(C)第三成分(各種改質剤等)の種類や、添加量等に
よって異なるが、一般に、100〜130℃の耐熱温度
を有する。本発明において耐熱温度とは、「ビカット軟
化点」のことをいう。「ビカット軟化点」の評価方法
は、ASTM−D1525に開示されている。この評価
方法は、サンプルの上に直径1mmφの円柱状の針を、
荷重1kg負荷した状態で温度を上げていったときに、
針がサンプルヘ1mm進入したときの温度をいう。本発
明に係る樹脂組成物は、汎用樹脂であるポリプロピレン
樹脂等を成形する汎用成形機で効率よく成形可能であ
り、得られた成形加工品は日用品から雑貨品にいたる各
種の用途に好適に使用でき、特に耐熱性に優れるので、
例えば、熱湯を注ぎ込むための容器等にも好適に使用で
きる。
において用いる「相溶化剤」なる語の概念は、「相容化
剤」又は「コンパティビライザー」なる語の概念と相互
に等価であり、例えば、「新版高分子辞典(高分子学会
編、朝倉書店、東京、1988年)」・437頁左欄〜
438頁右欄の「ポリマーブレンド」の項に記載されて
いる「相溶化剤」又は「相容化剤」の概念を包含し、非
相溶性又は低相溶性の高分子多相系に少量添加すること
により、相溶性を改善し、著しい材料物性の向上を可能
とする第三成分をも意味する。本出願の明細書において
用いる「相溶化剤」なる語の概念には、例えば、「ポリ
マーアロイ−基礎と応用−(高分子学会編、東京化学同
人、東京、1981年)」に記載されている「相溶化
剤」、「相容化剤」又は「コンパティビライザー」の概
念をも包含する。
の明細書において用いる「ポリマーブレンド」なる語の
概念には、例えば、「新版高分子辞典(高分子学会編、
朝倉書店、東京、1988年)」・437頁左欄〜43
8頁右欄の「ポリマーブレンド」の項や、「ポリマーア
ロイ−基礎と応用−(高分子学会編、東京化学同人、東
京、1981年)」に記載されているポリマーブレンド
の概念をも包含し、種類の異なる高分子を混合してつく
る高分子材料をも意味する。
明細書において用いる「ポリマーアロイ」なる語の概念
には、例えば、「新版高分子辞典(高分子学会編、朝倉
書店、東京、1988年)」・435頁の「ポリマーア
ロイ」の項や、「ポリマーアロイ−基礎と応用−(高分
子学会編、東京化学同人、東京、1981年)」に記載
されているポリマーアロイの概念を包含し、ブロック共
重合体、グラフト共重合体、物理的ポリマーブレンド
(溶融ブレンド、溶媒キャストブレンド、ラテックスブ
レンド等)、ポリマーコンプレックス(イオノマー、ポ
リイオンコンプレックス等)、化学的ポリマーブレンド
(溶液グラフト、IPN等)の高分子多成分系を包含す
る。
明する。ポリ乳酸の重量平均分子量(Mw)及び耐熱性
(ビカット軟化点)の測定法は、以下に示す方法により
測定した。 重量平均分子量(Mw) ポリスチレンを標準としてゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー(GPC、カラム温度40℃、クロロホル
ム溶媒)により測定した。 ビカット軟化点 成形加工品の耐熱性の指標として、ビカット軟化温度
(ビカット軟化点)(ASTM−D1525)を荷重1
kgの条件で、成形後の試験片を測定した。
置き、下記の供試菌の胞子懸濁液をスプレー接種し、3
0℃の恒温槽内で6ヶ月間培養し、カビの生育状況を観
察評価した。 〈供試菌〉 Aspergillus niger Rhizopus oryzae Penicillium citrinium Cladosporium cladosporioi
des Chaetomium globosum 〈培地〉 無機塩寒天培地(JIS Z−2911により調製し
た。) 硝酸アンモニウム 3.0g 燐酸カリウム 1.0g 硫酸マグネシウム 0.5g 塩化カリウム 0.25g 硫酸第一鉄 0.002g 寒天 25g 精製水 1,000ml 〈評価〉培養終了後に、カビの生育を、以下の○〜×で
評価した。 ○:カビの生育が認められない。 △:カビの生育面積が1/3以下。 ×:カビの生育面積が1/3超。
成し、これを温度58℃、水分量60重量%の堆肥(成
分;籾殻、生ゴミ、鶏糞、屎尿等)中に埋設し、経時変
化を観察した。 ◎;7日以内に分解消滅。 ○;7〜14日で分解消滅。 △;15〜25日で分解消滅。 ×;26〜40日で分解消滅。
びオクタン酸第一スズ0.04gと、ラウリルアルコー
ル0.12gを、撹拌機を備えた肉厚の円筒型ステンレ
ス製重合容器へ封入し、真空で2時間脱気した後窒素ガ
スで置換した後、200℃/10mmHgで2時間加熱
攪拌した。反応終了後、下部取り出し口からポリ乳酸の
溶融物を抜き出し、空冷し、ペレタイザ−にてカットし
た。得られたポリ乳酸は、収量340g、収率85%、
重量平均分子量(Mw)13.8万であった。
プを設置した反応器に、90%L−乳酸10kg、錫末
45gを装入し、150℃/50mmHgで3時間撹拌
しながら水を留出させた後、150℃/30mmHgで
さらに2時間撹拌してオリゴマー化した。このオリゴマ
ーにジフェニルエーテル21.1kgを加え、150℃
/35mmHg共沸脱水反応を行い、留出した水と溶媒
を水分離器で分離して溶媒のみを反応器に戻した。2時
間後、反応器に戻す有機溶媒を4.6kgモレキュラシ
ーブ3Aを充填したカラムに通してから反応器に戻るよ
うにして、150℃/35mmHgで40時間反応を行
い重量平均分子量(Mw)14.5万のポリ乳酸溶液を
得た。この溶液に脱水したジフェニルエーテル44kg
を加え、希釈した後40℃まで冷却して、析出した結晶
を瀘過し、10kgのn−へキサンで3回洗浄して60
℃/50mmHgで乾燥した。この粉末を0.5N−H
Cl・12kgとエタノール12kgを加え、35℃で
1時間撹拌した後瀘過し、60℃/50mmHgで乾燥
して、ポリ乳酸粉末6.1kg (収率85%) を得た。
この粉末を押出機で溶融しペレット化し、ポリ乳酸を得
た。このポリマーの重量平均分子量(Mw)は14.3
万であった。
プを設置した反応器に、1,4−ブタンジオール50.
5kgとコハク酸66.5kg、錫末45gを装入し、
100℃で3時間攪拌しながら水を留出させた後、15
0℃/50mmHgでさらに2時間撹拌してオリゴマー
化した。このオリゴマーにジフェニルエーテル385k
gを加え、150℃/35mmHg共沸脱水反応を行
い、留出した水と溶媒を水分離器で分離して溶媒のみを
反応器に戻した。2時間後、反応器に戻す有機溶媒を5
0kgモレキュラシーブ3Aを充填したカラムに通して
から反応器に戻るようにして、130℃/17mmHg
で15時間反応を行い重量平均分子量(Mw)14.0
万のポリブチレンサクシネート(以下、PSBとい
う。)溶液を得た。この溶液に脱水したジフェニルエー
テル160kgを加え、希釈した後40℃まで冷却し
て、析出した結晶を瀘過した。この結晶に、0.5N−
HCl・200kgとエタノール200kgを加え、2
5℃で1時間攪拌した後、濾過し、60℃/50mmH
gで乾燥し、PSB91.5kg(収率94.8%)を
得た。このポリマーの重量平均分子量(Mw)は13.
8万であった。
をモレキュラーシーブ3Aに通し始めてから1時間後、
得られた重量平均分子量(Mw)2.1万のポリ乳酸の
反応マス(ポリ乳酸750g、ジフェニルエーテル22
50.0g)に、前記重量平均分子量(Mw)13.8
万のポリブチレンサクシネート187.5gを装入し、
さらに130℃/17mmHgで20時間反応した。得
られた反応溶液にジフェニルエーテル3000gを加え
て希釈した後、40℃まで冷却して、析出した結晶を濾
過した。この結晶に、0.5N−HCl・2000gと
エタノール2000gを加え、25℃で1時間攪拌した
後、濾過し、60℃/50mmHgで乾燥し、ポリ乳酸
とPSBのブロック共重合体(乳酸成分80重量%)8
90g(収率94.9%)を得た。この共重合体の重量
平均分子量(Mw)は14.6万であった。
プを設置した反応器に、6−ヒドロキシカプロン酸11
1kg、錫末45gを装入し、100℃で3時間攪拌し
ながら水を留出させた後、150℃/50mmHgでさ
らに2時間撹拌してオリゴマー化した。このオリゴマー
にジフェニルエーテル385kgを加え、150℃/3
5mmHg共沸脱水反応を行い、留出した水と溶媒を水
分離器で分離して溶媒のみを反応器に戻した。2時間
後、反応器に戻す有機溶媒を50kgモレキュラシーブ
3Aを充填したカラムに通してから反応器に戻るように
して、130℃/17mmHgで15時間反応を行い重
量平均分子量(Mw)11.0万のポリカプロン酸(以
下、PCLという。)溶液を得た。この溶液に脱水した
ジフェニルエーテル160kgを加え、希釈した後40
℃まで冷却して、析出した結晶を瀘過した。この結晶
に、0.5N−HCl・200kgとエタノール200
kgを加え、25℃で1時間攪拌した後、濾過し、60
℃/50mmHgで乾燥し、PCL92.4kg(収率
96.0%)を得た。このポリマーの重量平均分子量
(Mw)は10.4万であった。
をモレキュラーシーブ3Aに通し始めてから1時間後、
得られた重量平均分子量(Mw)2.1万のポリ乳酸の
反応マス(ポリ乳酸750g、ジフェニルエーテル22
50.0g)に、前記重量平均分子量(Mw)10.4
万のポリカプロン酸187.5gを装入し、さらに13
0℃/17mmHgで20時間反応した。得られた反応
溶液にジフェニルエーテル3000gを加えて希釈した
後、40℃まで冷却して、析出した結晶を濾過した。こ
の結晶に、0.5N−HCl・2000gとエタノール
2000gを加え、25℃で1時間攪拌した後、濾過
し、60℃/50mmHgで乾燥し、ポリ乳酸とPCL
のブロック共重合体(乳酸成分80重量%)879.4
g(収率93.8%)を得た。この共重合体の重量平均
分子量(Mw)は13.2万であった。
用いて、本発明に係る耐熱性樹脂組成物の製造方法の実
施例について説明する。
たポリ乳酸(ポリ乳酸、ポリ乳酸とポリブチレンサクシ
ネートとのブロックコポリマー、ポリ乳酸とポリカプロ
ン酸とのブロックコポリマー)、ポリブチレンサクシネ
ート(融点=110℃)及び無機充填剤を表−1[表
1、及び、表2]に示す割合でへンシェルミキサーで混
合後、押出機シリンダー設定温度170〜210℃の条
件にてペレット化した。該ペレットを(株)日本製鋼所
製JSW−75射出成形機シリンダー設定温度180〜
200℃の条件にて溶融し、表に示す金型温度、冷却時
間でASTM物性用試験片を作成し、得られた試験片の
耐熱性評価を行った。結果を表−1[表1、及び、表
2]に示す。
ンサクシネート(融点=110℃)、無機充填剤を表−
2[表3〜5]に示す割合で、実施例と同様にして行っ
た。結果を表−2[表3〜5]に示す。
成形品の評価を示した。表−1(つづき)[表2]に
は、実施例6〜11の組成、成形条件、成形品の評価を
示した。表−2[表3]には、比較例1〜5の組成、成
形条件、成形品の評価を示した。表−2(つづき)[表
4]には、比較例6〜9の組成、成形条件、成形品の評
価を示した。表−2(つづき)[表5]には、比較例1
0〜12の組成、成形条件、成形品の評価を示した。
ている優れた分解性に加え、優れた耐熱性及び成形性を
具備した、ポリ乳酸系耐熱性樹脂組成物及びその成形加
工品を提供することができる。本発明により、生産性の
高い通常の成形加工技術に適用することができ、かつ、
それにより優れた耐熱性及び成形性を具備した成形加工
品を製造することができる、ポリ乳酸系耐熱性樹脂組成
物を提供することができる。本発明により、 成形加工時には、金型温度がTg(ガラス転移温
度)以下又は室温近傍で射出成形可能であり、 成形加工直後には、成形加工品の結晶化速度が早
く、結晶化度も充分であり、したがって、優れた耐熱性
を有し、 成形加工品の使用時には、成形加工品中の高分子成
分が劣化しにくく、成形加工品も脆化しにくい、という
機能を発揮する、耐熱性樹脂組成物を提供することがで
きる。
術」とは、「高い金型温度で長時間の成形サイクルを要
する金型内熱処理を施すような特殊な生産性の低い成形
加工技術」ではなく、通常の金型温度で短時間の成形サ
イクルですむ生産性の高い通常の成形加工技術を意味す
る。また、「生産性の高い通常の成形加工技術」とは、
金型内でアニール処理(熱処理)というような特別な手
法を用いることなしに、通常の成形機で、汎用樹脂と同
等の成形サイクル(例えば、ポリプロピレン樹脂と同等
の成形サイクル)で成形加工する技術も意味する。
品が、100〜130℃の耐熱温度を有することを意味
する。また、「優れた耐熱性」とは、成形加工品が、例
えば、熱湯を注ぎ込むための容器等、高温で使用する用
途に適することも意味する。また、「優れた耐熱性」と
は、成形加工品が、高い結晶化度を有することも意味す
る。
Claims (13)
- 【請求項1】 高分子組成物成分(A)として、(a
1) ポリ乳酸75〜25重量%、及び、(a2) ポ
リ乳酸以外の融点が100〜250℃の脂肪族ポリエス
テル25〜75重量%を含有するもの、並びに、結晶性
無機充填剤成分(B)として、結晶性SiO2 を10重
量%以上を含有するものを含み、かつ、成分(A)10
0重量部に対して、成分(B)0.1〜70重量部であ
る、耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項2】 「(a1) ポリ乳酸」が、乳酸ホモポ
リマーである、請求項1に記載した耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項3】 「(a1) ポリ乳酸」が、(a1−
1) 乳酸ホモポリマー、(a1−2) 50重量%以
上の乳酸と、50重量%以下の乳酸以外のヒドロキシカ
ルボン酸から生成したコポリ乳酸、(a1−3) 50
重量%以上の乳酸と、50重量%以下の脂肪族多価アル
コールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸、及
び、(a1−4) 50重量%以上の乳酸と、50重量
%以下の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸及び脂肪族多
価アルコールと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳
酸、からなる群から選択された少なくとも1種である、
請求項1に記載した耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項4】 「(a1−2) 50重量%以上の乳酸
と、50重量%以下の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸
から生成したコポリ乳酸、(a1−3) 50重量%以
上の乳酸と、50重量%以下の脂肪族多価アルコールと
脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸、及び、(a1
−4) 50重量%以上の乳酸と、50重量%以下の乳
酸以外のヒドロキシカルボン酸及び脂肪族多価アルコー
ルと脂肪族多塩基酸から生成したコポリ乳酸」が、ブロ
ック共重合体である、請求項3に記載した耐熱性樹脂組
成物。 - 【請求項5】 「(a1−2) 50重量%以上の乳酸
と、50重量%以下の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸
から生成したコポリ乳酸」の「乳酸以外のヒドロキシカ
ルボン酸」が、カプロン酸である、請求項3又は4に記
載した耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項6】 「(a1−3) 50重量%以上の乳酸
と、50重量%以下の脂肪族多価アルコールと脂肪族多
塩基酸から生成したコポリ乳酸」の「脂肪族多価アルコ
ールと脂肪族多塩基酸」が、「1,4−ブタンジオール
とこはく酸」である、請求項3乃至5の何れかに記載し
た耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項7】 「(a1−2) 50重量%以上の乳酸
と、50重量%以下の乳酸以外のヒドロキシカルボン酸
から生成したコポリ乳酸」が、「(a1−2) 50重
量%以上のポリ乳酸セグメントと、50重量%以下のポ
リカプロン酸セグメントからなるブロック共重合体」で
ある、請求項4に記載した耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項8】 「(a1−3) 50重量%以上の乳酸
と、50重量%以下の脂肪族多価アルコールと脂肪族多
塩基酸から生成したコポリ乳酸」が、「(a1−3)
50重量%以上のポリ乳酸セグメントと、50重量%以
下のポリブチレンサクシネートセグメントからなるブロ
ック共重合体」である、請求項4に記載した耐熱性樹脂
組成物。 - 【請求項9】 「(a2) ポリ乳酸以外の融点が10
0〜250℃の脂肪族ポリエステル」が、(a2−1)
ポリエチレンオキサレート、(a2−2) ポリブチ
レンオキサレート、(a2−3) ポリネオペンチルグ
リコールオキサレート、(a2−4) ポリエチレンサ
クシネート、(a2−5) ポリブチレンサクシネー
ト、(a2−6) ポリグリコール酸、(a2−7)
ポリヒドロキシブチリックアシッド、及び、(a2−
8) β−ヒドロキシ酪酸とβ−ヒドロキシ吉草酸との
共重合体からなる群から選択された少なくとも1種であ
る、請求項1乃至8の何れかに記載した耐熱性樹脂組成
物。 - 【請求項10】 「(a2) ポリ乳酸以外の融点が1
00〜250℃の脂肪族ポリエステル」が、ポリブチレ
ンサクシネートである、請求項1乃至8の何れかに記載
した耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項11】 「(a1) ポリ乳酸」が、(a1−
1) 乳酸ホモポリマー、(a1−2) 50重量%以
上の乳酸と、50重量%以下の6−ヒドロキシカプロン
酸から生成したコポリ乳酸、及び、(a1−3) 50
重量%以上の乳酸と、50重量%以下の1,4−ブタン
ジオールとこはく酸から生成したコポリ乳酸からなる群
から選択された少なくとも1種である、請求項1に記載
した耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項12】 「(B) 結晶性無機充填剤成分とし
て、結晶性SiO2を10重量%以上を含有するもの」
が、タルク、カオリン、クレー及びカオリナイトからな
る群から選択された少なくとも1種である、請求項1乃
至11の何れかに記載した耐熱性樹脂組成物。 - 【請求項13】 請求項1乃至12の何れかに記載した
耐熱性樹脂組成物から得られる、耐熱温度が100〜1
30℃の成形加工品。
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Citations (1)
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-
1997
- 1997-07-22 JP JP19600697A patent/JP3599533B2/ja not_active Expired - Fee Related
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