JP2005281678A - 脂肪族ポリエステル系樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガラス転移温度が0℃以下で190℃、2.16kg荷重で測定したMFRが10g/10分以下の、下記脂肪族ポリエステル系樹脂(A)と、ガラス転移温度が30℃以上で190℃、2.16kg荷重で測定したMFRが、上記脂肪族ポリエステル系樹脂(A)のMFRの1.2倍以上である、下記脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)とを含む樹脂組成物であって、(A)100重量部に対し(B)を1〜50重量部含有してなる脂肪族ポリエステル系樹脂組成物。
[脂肪族ポリエステル系樹脂(A)]
脂肪族及び/又は脂環式ジオール単位、並びに脂肪族及び/又は脂環式ジカルボン酸単位を必須成分とする脂肪族ポリエステル系樹脂
[脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)]
脂肪族オキシカルボン酸単位を必須成分とする脂肪族オキシカルボン酸系樹脂
Description
脂肪族及び/又は脂環式ジオール単位、並びに脂肪族及び/又は脂環式ジカルボン酸単位を必須成分とする脂肪族ポリエステル系樹脂
[脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)]
脂肪族オキシカルボン酸単位を必須成分とする脂肪族オキシカルボン酸系樹脂
<脂肪族ポリエステル系樹脂(A)>
脂肪族ポリエステル系樹脂(A)は、脂肪族及び/又は脂環式ジオール単位、並びに脂肪族及び/又は脂環式ジカルボン酸単位を必須成分とし、ガラス転移温度が0℃以下で、190℃、2.16kg荷重で測定したMFRが10g/10分以下のものである。好ましくは、脂肪族ポリエステル系樹脂(A)は、下記式(1)で表される脂肪族及び/又は脂環式ジオール単位、並びに下記式(2)で表される脂肪族及び/又は脂環式ジカルボン酸単位を必須成分とするものである。
−O−R1−O− (1)
−OC−R2−CO− (2)
(上記式(1),(2)中、R1は2価の脂肪族炭化水素基又は2価の脂環式炭化水素基を、R2は直接結合、2価の脂肪族炭化水素基又は2価の脂環式炭化水素基を表す。)
脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)は、脂肪族オキシカルボン酸単位を必須成分とするものであり、ガラス転移温度が30℃以上で、190℃、2.16kg荷重で測定したMFRが、上記脂肪族ポリエステル系樹脂(A)のMFRの1.2倍以上であるのものである。その脂肪族オキシカルボン酸単位は、下記式(3)で表されることが好ましい。
−O−R3−CO− (3)
(上記式(3)中、R3は2価の脂肪族炭化水素基又は2価の脂環式炭化水素基を表す。)
例えば、脂肪族ポリエステル系樹脂(A)として、MFRがMa−1g/10分の脂肪族ポリエステル系樹脂(A−1)をx重量%と、MFRがMa−2g/10分の脂肪族ポリエステル系樹脂(A−2)y重量%とを合計で100重量%混合して用いる場合、見掛け上のMFRは
log[MFR]=
(x/100)×log[Ma−1]+(y/100)×log[Ma−2]
で計算により求めることができる。脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)についても同様である。従って、このようにして計算により求められた見掛け上のMFRについて上記係数が1.2倍以上となるように、用いる樹脂を選択することが好ましい。
本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂組成物には、主に大気中の水分などによる加水分解を抑制する目的において、カルボジイミド化合物(C)を好適に配合することができる。
本発明では、樹脂組成物の流動性と結晶化速度の改良によるフィルム成形時の安定化、フィルム機械物性の異方向性の低減といった観点から、充填材(E)を配合することができる。
本発明では、衝撃強度等のフィルム機械物性の改良といった観点から、可塑剤(E)を配合することができる。
脂肪族ポリエステル系樹脂(A)と脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)とを含む本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂組成物中における脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)の含有割合は、(A)100重量部に対し、下限が1重量部以上、好ましくは2重量部以上、より好ましくは3重量部以上で、上限が50重量部以下、好ましくは40重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。この範囲よりも脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)の量が少なすぎても多すぎても、フィルムの衝撃強度等の力学特性改良効果が低くなる傾向があり好ましくない。
本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂組成物は、脂肪族ポリエステル系樹脂(A)と、脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)、更に必要に応じて用いられるカルボジイミド化合物(C)、充填材(D)、可塑剤(E)以外に、本発明の効果を阻害しない範囲で他の生分解性樹脂、例えば、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、セルロースエステル、芳香族−脂肪族共重合ポリエステル系樹脂等や、澱粉、セルロース、紙、木粉、キチン・キトサン質、椰子殻粉末、クルミ殻粉末等の動物/植物物質微粉末、或いはこれらの混合物を配合することができる。更に、成形体の物性や加工性を調整する目的で、熱安定剤、滑剤、ブロッキング防止剤、核剤、着色剤、顔料、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤、改質剤、架橋剤等を添加することも可能である。
本発明の脂肪族ポリエステル系樹脂組成物の製造方法は、特に限定されないが、ブレンドした脂肪族ポリエステル系樹脂(A)と脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)の原料チップを同一の押出機で溶融混合する方法、各々別々の押出機で溶融させた後に混合する方法等が挙げられる。また、各々の原料チップを直接成形機に供給して樹脂組成物を調製すると同時に、その成形体を得ることも可能である。
[脂肪族ポリエステル系樹脂(A1)]
攪拌装置、窒素導入口、加熱装置、温度計及び減圧口を備えた容量1m3の反応容器に、コハク酸76.9kg、アジピン酸24.8kg、1,4−ブタンジオール84.3リットル、DLリンゴ酸0.24kg、酸化ゲルマニウムを予め1重量%溶解させた90%DL乳酸水溶液5.4kgを仕込んだ。容器内容物を攪拌下、窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲気下120℃から反応を開始し、1時間40分かけて200℃まで昇温した。引き続き、1時間25分かけて230℃に昇温すると同時に1mmHg(133Pa)まで減圧し、230℃、1mmHg(133Pa)にて4時間重合を行い脂肪族ポリエステル系樹脂(A1)を得た。
攪拌装置、窒素導入口、加熱装置、温度計及び減圧口を備えた容量1m3の反応容器に、コハク酸134kg、1,4−ブタンジオール116リットル、DLリンゴ酸0.24kg、酸化ゲルマニウムを予め1重量%溶解させた90%DL乳酸水溶液7.21kgを仕込んだ。容器内容物を攪拌下、窒素ガスを導入し、窒素ガス雰囲気下120℃から反応を開始し、1時間40分かけて200℃まで昇温した。引き続き、1時間25分かけて230℃に昇温すると同時に1mmHg(133Pa)まで減圧し、230℃、1mmHg(133Pa)にて4時間20分重合を行い脂肪族ポリエステル系樹脂(A2)を得た。
[脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B1)]
MFR(190℃、2.16kg荷重)が30g/10分、ガラス転移温度が65℃のポリ乳酸を用いた。なお、DSC測定において融点は166℃であった。
[脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B2)]
MFR(190℃、2.16kg荷重)が20g/10分、ガラス転移温度が63℃のポリ乳酸を用いた。なお、DSC測定において融点は観測されなかった。
[脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B3)]
MFR(190℃、2.16kg荷重)が8.1g/10分、ガラス転移温度が65℃のポリ乳酸を用いた。なお、DSC測定において融点は166℃であった。
[脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B4)]
MFR(190℃、2.16kg荷重)が4.1g/10分、ガラス転移温度が65℃のポリ乳酸を用いた。なお、DSC測定において融点は165℃であった。
[脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B5)]
MFR(190℃、2.16kg荷重)が3.9g/10分、ガラス転移温度が63℃のポリ乳酸を用いた。なお、DSC測定において融点は観測されなかった。
ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートを縮合して得られたポリカルボジイミド(軟化温度70℃、熱分解温度340℃、重合度8〜12)を用いた。
富士タルク社製、タルク「MT−13」平均粒径4.1μmを用いた。
大八化学社製、アジピン酸エステル「DAIFATTY−101」を使用した。
脂肪族ポリエステル系樹脂(A1)、(A2)、脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B1)〜(B5)、カルボジイミド化合物(C)、充填材(D)、可塑剤(E)を表1,2に示した配合にて、190℃において二軸混練機にて混練し、175℃でインフレ成形し、25μm厚みのフィルムを得た。その際ブロー比は2.5とした。
<引っ張り特性(引っ張り降伏強度、引っ張り破断伸び)>
JIS K6781に準拠して測定した。
<エルメンドルフ引き裂き強度>
JIS K7128に準拠して測定した。
<打ち抜き衝撃強度>
東洋精機社製フィルムインパクトテスターを用い、直径50mmのフィルムの打ち抜き衝撃強度をJIS P8134に準じて測定した。なお、インパクトテスター打ち抜き部先端には直径25.4mmの半球状金属製治具を取り付けて評価を行った。
<生分解性>
圃場に埋設し、その生分解性を観察した。
○:2ヶ月後にフィルムに穴あきが認められる。もしくは消失している。
×:2ヶ月後に外観に変化がない。
Claims (6)
- ガラス転移温度が0℃以下で190℃、2.16kg荷重で測定したMFRが10g/10分以下の、下記脂肪族ポリエステル系樹脂(A)と、
ガラス転移温度が30℃以上で190℃、2.16kg荷重で測定したMFRが、上記脂肪族ポリエステル系樹脂(A)のMFRの1.2倍以上である、下記脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)とを含む樹脂組成物であって、
(A)100重量部に対し(B)を1〜50重量部含有してなることを特徴とする脂肪族ポリエステル系樹脂組成物。
[脂肪族ポリエステル系樹脂(A)]
脂肪族及び/又は脂環式ジオール単位、並びに脂肪族及び/又は脂環式ジカルボン酸単位を必須成分とする脂肪族ポリエステル系樹脂
[脂肪族オキシカルボン酸系樹脂(B)]
脂肪族オキシカルボン酸単位を必須成分とする脂肪族オキシカルボン酸系樹脂 - 脂肪族ポリエステル系樹脂(A)100重量部あたり、カルボジイミド化合物(C)が0.01〜10重量部配合されてなる、請求項1に記載の脂肪族ポリエステル系樹脂組成物。
- 脂肪族ポリエステル系樹脂(A)100重量部あたり、充填材(D)が1〜15重量部配合されてなる、請求項1又は2に記載の脂肪族ポリエステル系樹脂組成物。
- 脂肪族ポリエステル系樹脂(A)100重量部あたり、可塑剤(E)が0.1〜20重量部配合されてなる、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の脂肪族ポリエステル系樹脂組成物。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の脂肪族ポリエステル系樹脂組成物を成形してなる成形体。
- フィルムである、請求項5に記載の成形体。
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