樹脂組成物及び成形体
【課題】ポリ乳酸を含む樹脂組成物であって、成形体としたときに、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れる樹脂組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）ポリ乳酸と、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する樹脂組成物。更にクレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維から選択される充填剤、リン系、シリコーン系、窒素系、無機水酸化物系から選択される難燃剤を含む。組成物中の（Ａ）と（Ｂ）の含有量は、それぞれ２５質量％以上と１質量％以上１５質量％以下。
【解決手段】（Ａ）ポリ乳酸と、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する樹脂組成物。更にクレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維から選択される充填剤、リン系、シリコーン系、窒素系、無機水酸化物系から選択される難燃剤を含む。組成物中の（Ａ）と（Ｂ）の含有量は、それぞれ２５質量％以上と１質量％以上１５質量％以下。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物及び成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気製品や電子・電気機器の部品には、ポリスチレン、ポリスチレン−ＡＢＳ樹脂共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール等の高分子材料が、耐熱性、機械強度、特に、電子・電気機器の部品の場合には、環境変動に対する機械強度の維持性に優れることから用いられてきた。
【０００３】
近年では、環境問題の観点から、上述の高分子材料に代えて、植物由来の材料であり、ＣＯ２排出量が少なく、枯渇資源である石油の使用量が少なく、環境負荷が少ないポリ乳酸系樹脂材料を用いる検討がなされている。
ポリ乳酸を含む樹脂の耐衝撃性を向上することを目的として、ポリ乳酸と特定の熱可塑性樹脂とグラフト共重合体とからなる樹脂組成物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２０４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ポリ乳酸を含む樹脂組成物であって、成形体としたときに、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れる樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
（Ａ）ポリ乳酸と、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する樹脂組成物。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
更に、（Ｃ）クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含有する請求項１に記載の樹脂組成物。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
更に、（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種を含有する請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
前記（Ａ）ポリ乳酸の含有量が２５質量％以上であり、前記（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子の含有量が１質量％以上１５質量％以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１０】
請求項５に係る発明は、
前記（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種の含有量が２質量％以上２０質量％以下である請求項３又は請求項４に記載の樹脂組成物。
【００１１】
請求項６に係る発明は、
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形して得られた成形体。
【００１２】
請求項７に係る発明は、
前記ポリ乳酸の結晶化度が２０％以上である請求項６に記載の成形体。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、本構成を有しないポリ乳酸を含有する樹脂組成物と比較して、成形体としたときに、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項２に係る発明によれば、クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含まない場合と比較して、成形体としたときに、特に耐熱性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項３に係る発明によれば、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種を含まない場合と比較して、成形体としたときに、特に難燃性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項４に係る発明によれば、ポリ乳酸の含有量及びポリアリレートの含有量が本構成を有しない場合と比較して、成形体としたときに、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項５に係る発明によれば、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種の含有量が本構成を有しない場合と比較して、成形体としたときに、特に難燃性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しない樹脂組成物を用いて成形された成形体と比較して、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れた成形体が提供される。
請求項７に係る発明によれば、ポリ乳酸の結晶化度が２０％未満の場合と比較して、特に、より耐熱性に優れた成形体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の成形体を備える電子・電気機器の部品の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の樹脂組成物、成形体の実施形態について説明する。
≪樹脂組成物≫
本実施形態に係る樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸と、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する。
ポリ乳酸は、植物由来の材料であり、環境負荷ＣＯ２排出量が少なく、枯渇資源である石油の使用量が少なく、環境負荷が少ない材料として知られているが、耐熱性、難燃性、耐衝撃性が低いという問題がある。
一方ポリアリレートは耐熱性及び難燃性が高く、衝撃強度も高いが、溶融する温度が３００℃以上と高く、２５０℃で熱分解してしまうポリ乳酸と混合することは難しい。
そこで、ポリアリレートを繊維状にしてポリ乳酸中と混合する試みをしたが、両者の界面での接着性が悪いため、前記混合により得られた混合物は、耐熱性も難燃性も耐衝撃性もポリ乳酸単独の場合と変わらないものになってしまった。
本実施形態に係る樹脂組成物は、上記ポリアリレートを粉砕し、数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下にしてポリ乳酸中に分散したものであり、その結果上述した繊維状のポリアリレートを用いた場合からは予測できない程の、高い耐熱性、難燃性、耐衝撃性を実現することができたものである。
【００１６】
本実施形態に係る樹脂組成物を上記構成としたことにより、予測できなかったレベルまで耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性が向上した理由は定かではないが、以下の理由が推測される。但し、本実施形態は以下の理由に限定されることはない。
即ち、理由の一つとして、ポリアリレート自身が非常に耐熱性も難燃性も耐衝撃強度も高いという点が挙げられる。しかし、繊維状のポリアリレートはポリ乳酸との界面接着性が弱いため、ポリ乳酸中に分散させることは困難である。
繊維状のポリアリレートを用いた場合に対し、粉砕した平均粒径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のアリレート粒子を用いることで高い効果が現れた理由は、繊維化ではなく粉砕することで表面積が大きくなり、ポリ乳酸との接着性が向上したためと考えられる。また、繊維状のポリアリレートは分子鎖が密に存在するため低温で溶融しないが、粉砕したポリアリレートでは分子鎖間の平均距離が大きくなり、比較的溶融し易くなり、通常では困難だったポリ乳酸中へのポリアリレートの分散が促進されたのではないかと考えられる。
更に、本実施形態に係る樹脂組成物によれば、ポリアリレート粒子が有するアリレート結合に関わるＣ＝Ｏの極性基が、ポリ乳酸（及び必要に応じて用いられる難燃剤や添加粒子）の末端ＯＨと相互作用することで、マトリックスとなるポリ乳酸との結合を強くし、結果として、ポリ乳酸中へポリアリレート粒子が均一性良く分散されると考えられる。
以上の理由により、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性の全てにおいて優れた効果が得られるものと推測される。
【００１７】
以下、本実施形態の樹脂組成物に含まれる各成分について説明する。
＜（Ａ）ポリ乳酸＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸を含有する。
本実施形態におけるポリ乳酸は、植物由来であり、環境負荷の低減、具体的にはＣＯ２の排出量削減、石油使用量の削減効果がある。
本実施形態におけるポリ乳酸としては、乳酸の縮合体であれば、特に限定されるものではなく、Ｌ乳酸であっても、Ｄ乳酸であっても、それらが共重合やブレンドにより交じり合ったものでもよい。
【００１８】
本実施形態におけるポリ乳酸の分子量も特に限定されるものではないが、重量平均分子量で８０００以上２０００００以下が好ましく、１５０００以上１２００００以下がより好ましい。重量平均分子量が８０００未満であると低温機械強度が低下する傾向にあり、２０００００を越えると柔軟性が低下する傾向にある。
【００１９】
本実施形態におけるポリ乳酸は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、ユニチカ（株）製のテラマックＴＥ４０００、三井化学（株）製のレイシアＨ１００等が挙げられる。
【００２０】
本実施形態においてポリ乳酸は１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
本実施形態におけるポリ乳酸の含有量（２種以上併用する場合には総含有量）には特に限定はないが、環境負荷を低減する観点からは、樹脂組成物の全量に対し、２５質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以上９０質量％以下であることが特に好ましい。
【００２１】
＜（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子（以下、「（Ｂ）成分」ともいう）を含有する。
前記（Ｂ）成分としては特に限定はないが、数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下の粉砕ポリアリレート粒子が好ましい。
【００２２】
前記数平均粒子径は、１０ｎｍ以上３００μｍ以下であることが必要であり、５０ｎｍ以上１００μｍ以下が好ましい。１０ｎｍ未満だと充填剤としてはサイズが小さすぎて耐衝撃強度や耐熱性向上効果が小さくなる傾向にある。一方３００μｍを越えると分散不良を起こし、やはり耐衝撃強度や耐熱性が不十分になる傾向がある。
ここで、数平均粒子径は、日機装（株）マイクロトラック粒度分布測定装置ＭＴ３０００ＩＩを用いて測定された値を指す。
【００２３】
前記（Ｂ）成分としてのポリアリレートの構造についても特に限定されるものではないが、ビスフェノールと芳香族ジカルボン酸の組合せが好ましい。
具体例を挙げると、ビスフェノールＡ／テレフタル酸タイプ、ビスフェノールＡ／ナフタレンジカルボン酸タイプ、ビスフェノールＡ／ビフェニルジカルボン酸タイプ、ビスフェノールＳ／テレフタル酸タイプ、ビスフェノールＣ／テレフタル酸タイプなどが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
【００２４】
前記（Ｂ）成分としてのポリアリレートの分子量は特に限定されるものではないが、ポリスチレン換算の重量平均分子量で５０００以上１０００００以下が好ましく、１００００以上７００００以下が特に好ましい。５０００未満になると強度が不十分になり、耐衝撃強度、耐熱性の向上効果が小さくなる傾向にあり、逆に１０００００を越えると、粉砕加工が難しくなる傾向がある。
【００２５】
前記（Ｂ）成分としてのポリアリレートは、例えば、ペレット状のポリアリレートや、再沈殿により得られた塊状のポリアリレート、又は繊維状のポリアリレートを、粉砕ミルやボールミルなど公知の粉砕方法を用いて粉砕し、メッシュなどで篩い分けして粒径を揃える。
前記ペレット状のポリアリレート、前記塊状のポリアリレート、前記繊維状のポリアリレートとしては、合成したものを用いてもよいし市販品を用いてもよい。
前記市販品としては、例えば、ユニチカ（株）製のＵポリマーＵ１００、Ｐ−１１０１、Ｕ−８０００、ＡＸ−１５００等が挙げられる。
【００２６】
本実施形態において前記（Ｂ）成分は１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
本実施形態における前記（Ｂ）成分の含有量（２種以上併用する場合には総含有量）には特に限定はないが、耐衝撃強度、難燃性の観点からは、樹脂組成物の全量に対し、１質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、３質量％以上１２質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上１０質量％以下であることが特に好ましい。
また、本実施形態における前記（Ａ）成分の含有量と前記（Ｂ）成分の含有量との組み合わせとしては、耐衝撃強度、耐熱性、難燃性の観点から、前記（Ａ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、２５質量％以上（より好ましくは３０質量％以上９５質量％以下）であって、
前記（Ｂ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、１質量％以上１５質量％以下（より好ましくは３質量％以上１２質量％以下）である組み合わせが好ましい。
【００２７】
＜（Ｃ）クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｃ）クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種（以下、「（Ｃ）成分」ともいう）を含有してもよい。
前記（Ｃ）成分は、更に、メラミン含有粒子、フォスフェート粒子、酸化チタンを含有してもよい。
【００２８】
前記「クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群」は、粒子又は繊維の形態の群である。
前記粒子の粒子径は数平均粒子径で０．０１μｍ以上５μｍ以下が好ましく、０．０５μｍ以上２μｍ以下がより好ましい。０．０１μｍ未満であると充填効果が不十分になる場合があり、逆に５μｍを超えると分散が悪くなる場合があり、いずれも耐熱性向上効果が低下する傾向にある。
前記繊維の平均繊維径は０．５μｍ以上２５μｍ以下が好ましい。また、前記繊維の平均繊維長は２ｍｍ以上８ｍｍ以下が好ましい。
【００２９】
前記（Ｃ）成分としては合成したものを用いてもよいし市販品を用いてもよい。
クレイの市販品としては、ナノコア社製のナノクレイＭＸ等が挙げられる。
タルクの市販品としては、日本タルク社製のマイクロエースＰ８等が挙げられる。
マイカの市販品としては、日本マイカ製作所製のマイカパウダー、山口雲母工業ＳＪ−００５、ＳＹＡ２１−ＲＳ、等が挙げられる。
また、天然繊維としては、例えば、天然ジュート（黄麻）を用いる。
天然繊維の市販品としては、ケナフ繊維、竹繊維、セルロースウイスカー等が挙げられる。
【００３０】
本実施形態における前記（Ｃ）成分の含有量には特に限定はないが、耐熱性、難燃性の観点からは、樹脂組成物の全量に対し、１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。
【００３１】
＜（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種（以下、「（Ｄ）成分」ともいう）を含有してもよい。
前記（Ｄ）成分としては合成したものを用いてもよいし市販品を用いてもよい。
リン系難燃剤の市販品としては、大八化学製のＰＸ−２００、ＰＸ−２０２、ブーテンハイム製のＴＥＲＲＡＪＵ Ｃ８０、クラリアント製のＥＸＯＬＩＴ ＡＰ４２２、ＥＸＯＬＩＴ ＯＰ９３０、等が挙げられる。
シリコーン系難燃剤の市販品としては、東レダウシリコーン製のＤＣ４−７０８１等が挙げられる。
窒素系難燃剤の市販品としては、三和ケミカル製のアピノン９０１、下関三井化学製のピロリンサンメラミン、ＡＤＥＫＡ製のＦＰ２１００、等が挙げられる。
無機水酸化物系難燃剤の市販品としては、堺化学工業製ＭＧＺ３００、日本軽金属製Ｂ１０３ＳＴ、等が挙げられる。
【００３２】
本実施形態における前記（Ｄ）成分の含有量には特に限定はないが、難燃性と耐衝撃強度の観点からは、樹脂組成物の全量に対し、２質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。
また、本実施形態における前記（Ａ）成分の含有量と前記（Ｂ）成分の含有量と前記（Ｄ）成分の含有量の組み合わせとしては、耐衝撃強度、耐熱性、及び難燃性のバランスの観点から、
前記（Ａ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、２５質量％以上（より好ましくは３０質量％以上９０質量％以下）であって、前記（Ｂ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、１質量％以上１５質量％以下（より好ましくは３質量％以上１０質量％以下）であって、前記（Ｄ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、２質量％以上２０質量％以下（より好ましくは５質量％以上１５質量％以下）である組み合わせが特に好ましい。
【００３３】
＜その他の成分＞
本実施形態の樹脂組成物は、前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分、前記（Ｃ）成分、及び前記（Ｄ）成分以外にも、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、離型剤、耐候剤、耐光剤、着色剤、等が挙げられる。
【００３４】
以上で説明した本実施形態の樹脂組成物は、少なくとも前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分（及び、必要に応じ、前記（Ｃ）成分や前記（Ｄ）成分等のその他の成分）を、公知の方法にて混練して作製される。
前記混練は、例えば、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）、簡易ニーダー（東洋精機製、ラボプラストミル）等の公知の混練装置を用いて行う。
前記混練は、シリンダ温度としては、ポリ乳酸の分解抑制などの観点から、１６０℃以上２４０℃以下が好ましく、１７０℃以上２１０℃以下がより好ましい。
【００３５】
≪成形体≫
本実施形態の成形体は、上述した本実施形態の樹脂組成物を成形することにより得ることができる。例えば、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、熱プレス成形などの成形方法により成形して、本実施形態に係る樹脂成形体を得ることができる。本実施形態においては、成形体におけるポリアリレートの分散性の理由から、前述の本実施形態の樹脂組成物を射出成形して得られたものであることが好ましい。
前記射出成形は、例えば、日精樹脂工業製ＮＥＸ１５０、日精樹脂工業製ＮＥＸ７００００、東芝機械製ＳＥ５０Ｄ等の市販の装置を用いて行う。
この際、シリンダ温度としては、ポリ乳酸の分解抑制などの観点から、１６０℃以上２４０℃以下とすることが好ましく、１７０℃以上２１０℃以下とすることがより好ましい。
また、金型温度としては、生産性の観点から、３０℃以上１２０℃以下とすることが好ましく、３０℃以上６０℃以下とすることがより好ましい。
【００３６】
また、本実施形態の成形体中における、（Ａ）ポリ乳酸の結晶化度は２０％以上が好ましい。前記結晶化度が２０％未満だと耐熱性が低下する傾向にある。
ここで、結晶化度は、密度勾配管法により測定した値を指す。具体的には、結晶化度１００％と０％の標準試験片を、２種類のアルコールの混合系で作った密度勾配管中に浮遊させる。これら２種類の標準試験片の浮遊位置から密度を決めることができ、密度と結晶化度の検量線を作成する。次に、この密度勾配管中に、結晶化度を測定したいサンプルの試験片（標準試験片と同体積のもの）を浮遊させ、浮遊位置から密度を求め、検量線から結晶化度を求めた値を指す。
【００３７】
≪電子・電気機器の部品≫
前述の本実施形態の成形体は、機械的強度（耐衝撃性及び柔軟性）、耐熱性及び難燃性に優れたものになり得るため、電子・電気機器、家電製品、容器、自動車内装材などの用途に好適に用いることができる。より具体的には、家電製品や電子・電気機器などの筐体、各種部品など、ラッピングフィルム、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの収納ケース、食器類、食品トレイ、飲料ボトル、薬品ラップ材などであり、中でも、電子・電気機器の部品に好適である。電子・電気機器の部品は、複雑な形状を有しているものが多く、また重量物であるので極めて高い耐衝撃強度及び面衝撃強度が要求されるが、本実施形態の樹脂成形体によれば、このような要求特性を十分満足させることができる。
【００３８】
図１は、本実施形態の成形体を備える電子・電気機器の部品の一例である画像形成装置を、前側から見た外観斜視図である。
図１の画像形成装置１００は、本体装置１１０の前面にフロントカバー１２０ａ，１２０ｂを備えている。これらのフロントカバー１２０ａ，１２０ｂは、操作者が装置内を操作するよう開閉自在となっている。これにより、操作者は、トナーが消耗したときにトナーを補充したり、消耗したプロセスカートリッジを交換したり、装置内で紙詰まりが発生したときに詰まった用紙を取り除いたりする。図１には、フロントカバー１２０ａ，１２０ｂが開かれた状態の装置が示されている。
【００３９】
本体装置１１０の上面には、用紙サイズや部数等の画像形成に関わる諸条件が操作者からの操作によって入力される操作パネル１３０、及び、読み取られる原稿が配置されるコピーガラス１３２が設けられている。また、本体装置１１０は、その上部に、コピーガラス１３２上に原稿を搬送する自動原稿搬送装置１３４を備えている。更に、本体装置１１０は、コピーガラス１３２上に配置された原稿画像を走査して、その原稿画像を表わす画像データを得る画像読取装置を備えている。この画像読取装置によって得られた画像データは、制御部を介して画像形成ユニットに送られる。なお、画像読取装置及び制御部は、本体装置１１０の一部を構成する筐体１５０の内部に収容されている。また、画像形成ユニットは、着脱自在なプロセスカートリッジ１４２として筐体１５０に備えられている。プロセスカートリッジ１４２の着脱は、操作レバー１４４を回すことによって行われる。
【００４０】
本体装置１１０の筐体１５０には、トナー収容部１４６が取り付けられており、トナー供給口１４８からトナーが補充される。トナー収容部１４６に収容されたトナーは現像装置に供給されるようになっている。
【００４１】
一方、本体装置１１０の下部には、用紙収納カセット１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃが備えられている。また、本体装置１１０には、一対のローラで構成される搬送ローラが装置内に複数個配列されることによって、用紙収納カセットの用紙が上部にある画像形成ユニットまで搬送される搬送経路が形成されている。なお、各用紙収納カセットの用紙は、搬送経路の端部近傍に配置された用紙取出し機構によって１枚ずつ取り出されて、搬送経路へと送り出される。また、本体装置１１０の側面には、手差しの用紙供給部１３６が備えられており、ここからも用紙が供給される。
【００４２】
画像形成ユニットによって画像が形成された用紙は、本体装置１１０の一部を構成する筐体１５２によって支持された相互に接触する２個の定着ロールの間に順次移送された後、本体装置１１０の外部に排紙される。本体装置１１０には、用紙供給部１３６が設けられている側と反対側に用紙排出部１３８が複数備えられており、これらの用紙排出部に画像形成後の用紙が排出される。
【００４３】
画像形成装置１００において、例えば、フロントカバー１２０ａ，１２０ｂ、プロセスカートリッジ１４２の外装、筐体１５０、及び筐体１５２などの事務機器用部材は、耐熱性、耐衝撃性、及び難燃性の諸性能を備えることが要求される。
このため、本実施形態の樹脂組成物を用いて作製された成形体は、これらの電子・電気機器の部品として好適に用いられるものである。
【実施例】
【００４４】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００４５】
＜ポリアリレート粒子の作製＞
ポリアリレートペレット（ユニチカ社、Ｕポリマー・Ｕ１００）を粉砕機（ターボ工業社、ターボデイスクミル）にて乾式粉砕し、セミテック社製特注品、見開き１０ｎｍ、３０ｎｍ、５０μｍ、３００μｍ、４００μｍの各メッシュを用いて数平均粒子径の異なるグループ（ａ：８ｎｍ、ｂ：１５ｎｍ、ｃ：３０μｍ、ｄ：２８０μｍ、ｄ：３５０μｍ）に分けた。
数平均粒子径の測定は、日機装（株）マイクロトラック粒度分布測定装置ＭＴ３０００ＩＩを用いて行った。
【００４６】
〔実施例１乃至実施例１７〕
＜樹脂組成物の作製＞
表１に示す材料を、表１に示す組成比で、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）にて、シリンダ温度２３０℃の条件にて混練し、表１に記載の組成の樹脂組成物を得た。
【００４７】
＜成形体の作製、測定及び評価＞
以上で得られた樹脂組成物を用い、以下のようにして成形体の作製、測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表２に示す。
【００４８】
（ポリ乳酸の結晶化度の測定）
上記で得られた樹脂組成物を用い、射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ１５０）にて、表２に示すシリンダ温度、金型温度の条件にて、後述する標準試験片と同体積の結晶化度測定用試験片（１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍ）を射出成形した。
次に、結晶化度１００％と０％の標準試験片を、２種類のアルコールの混合系（メタノール／ブタノール＝１／９、２／８、３／７、４／６、５／５、６／４、７／３、８／２、９／１の各組成の混合系）で作った密度勾配管中に浮遊させた。これら結晶化度１００％と０％の標準試験片の浮遊位置から密度を決め、密度と結晶化度の検量線を作成した。
次に、この密度勾配管中に、前述の結晶化度測定用試験片を浮遊させ、浮遊位置から密度を求め、前記検量線から結晶化度を求めた。
【００４９】
（シャルピー耐衝撃強度の測定）
上記で得られた樹脂組成物を用い、射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ１５０）にて、表２に示すシリンダ温度、金型温度の条件にて、ＩＳＯ多目的ダンベル試験片（ＩＳＯ５２７引張試験、ＩＳＯ１７８曲げ試験に対応、試験部厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ）を射出成形した。
得られたＩＳＯ多目的ダンベル試験片を加工して、ＩＳＯ１７９に従い耐衝撃試験装置（東洋精機製、ＤＧ−５）にてシャルピー耐衝撃強度を測定した。
シャルピー耐衝撃強度は、数値が大きい程、耐衝撃性に優れていることを示す。
【００５０】
（熱変形温度の測定）
上記で得られたＩＳＯ多目的ダンベル試験片を用い、ＩＳＯ７５に準拠して０．４５ＭＰａおよび１．８０ＭＰａ荷重時の熱変形温度を測定した。
熱変形温度は、温度が高い程、耐熱性に優れていることを示す。
【００５１】
（ＵＬ−Ｖテスト）
上記で得られた樹脂組成物を用い、射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ１５０）にて、表２に示すシリンダ温度、金型温度の条件にて、ＵＬ−９４におけるＶテスト用ＵＬ試験片（厚さ０．８ｍｍ）、及び、ＵＬ−９４におけるＶテスト用ＵＬ試験片（厚さ１．６ｍｍ）を、それぞれ射出成形した。
得られたＶテスト用ＵＬ試験片を用い、ＵＬ−９４の方法でＵＬ−Ｖテストを実施した。
ＵＬ−Ｖテストの結果は、Ｖ−１が最も難燃性が高く、Ｖ−２がＶ−１に次いで難燃性が高いことを示す。Ｖ−ｎｏｔは、Ｖ−２よりも難燃性に劣ることを示す。
【００５２】
（剛球落下試験）
上記で得られた樹脂組成物を、８０℃で８時間乾燥させ、乾燥後の樹脂組成物を用いて、射出成形機（日精樹脂工業、ＮＥＸ７００００）を用いて、表２に示すシリンダ温度、金型温度の条件で、厚さ２ｍｍ、１０×１０ｃｍの平板を射出成形した。この平板に対して１３００ｍの高さから直径５０ｍｍ、重さ５００ｇの鋼球を落下衝突させ、割れが発生するかどうかを調べた。
【００５３】
〔比較例１乃至比較例４〕
＜樹脂組成物の作製＞
表１に示す材料を、表１に示す組成比で、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）にて、シリンダ温度２３０℃の条件にて混練し、表１に記載の組成の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用い、実施例と同様にして成形体を作製し、実施例と同様の測定及び評価を行った。ただし、比較例２についてはポリアリレート樹脂が溶融しないため混練できなかった。測定及び評価の結果を下記表２に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
≪表１の説明≫
表１中の各成分の詳細を以下に示す。
・ポリ乳酸：ユニチカ（株）製のテラマックＴＥ４０００
・クレイ：ナノコア社製のナノクレイＭＸ
・タルク：日本タルク社製のマイクロエースＰ８
・マイカ：日本マイカ製作所製のマイカパウダー
・ジュート：天然ジュート（２０μｍΦ／６ｍｍ）
・リン系難燃剤：大八化学製のＰＸ−２００
・シリコーン系難燃剤：東レダウシリコーン製のＤＣ４−７０８１
・窒素系難燃剤：三和ケミカル製のアピノン９０１
・無機水酸化物系難燃剤：堺化学工業製ＭＧＺ３００
・ポリブチレンテレフタレート樹脂：三菱エンジニアリングプラスチック製ノバデユラン５０１０Ｒ３
・ポリアリレート樹脂：ユニチカ製ＵポリマーＵ１００（比較例２では、粉砕を行わず、長さ４ｍｍ、直径３ｍｍの円柱状のペレットの形態のまま用いた）
【００５６】
【表２】
【００５７】
表２に示すように、ポリ乳酸と、数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する樹脂組成物を用いた実施例１乃至実施例１７では、耐熱性、耐衝撃性、及び難燃性に優れていた。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 画像形成装置
１１０ 本体装置
１２０ａ、１２０ｂ フロントカバー
１３６ 用紙供給部
１３８ 用紙排出部
１４２ プロセスカートリッジ
１５０、１５２ 筐体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物及び成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気製品や電子・電気機器の部品には、ポリスチレン、ポリスチレン−ＡＢＳ樹脂共重合体、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセタール等の高分子材料が、耐熱性、機械強度、特に、電子・電気機器の部品の場合には、環境変動に対する機械強度の維持性に優れることから用いられてきた。
【０００３】
近年では、環境問題の観点から、上述の高分子材料に代えて、植物由来の材料であり、ＣＯ２排出量が少なく、枯渇資源である石油の使用量が少なく、環境負荷が少ないポリ乳酸系樹脂材料を用いる検討がなされている。
ポリ乳酸を含む樹脂の耐衝撃性を向上することを目的として、ポリ乳酸と特定の熱可塑性樹脂とグラフト共重合体とからなる樹脂組成物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２０４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、ポリ乳酸を含む樹脂組成物であって、成形体としたときに、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れる樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
（Ａ）ポリ乳酸と、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する樹脂組成物。
【０００７】
請求項２に係る発明は、
更に、（Ｃ）クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含有する請求項１に記載の樹脂組成物。
【０００８】
請求項３に係る発明は、
更に、（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種を含有する請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【０００９】
請求項４に係る発明は、
前記（Ａ）ポリ乳酸の含有量が２５質量％以上であり、前記（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子の含有量が１質量％以上１５質量％以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【００１０】
請求項５に係る発明は、
前記（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種の含有量が２質量％以上２０質量％以下である請求項３又は請求項４に記載の樹脂組成物。
【００１１】
請求項６に係る発明は、
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形して得られた成形体。
【００１２】
請求項７に係る発明は、
前記ポリ乳酸の結晶化度が２０％以上である請求項６に記載の成形体。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、本構成を有しないポリ乳酸を含有する樹脂組成物と比較して、成形体としたときに、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項２に係る発明によれば、クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含まない場合と比較して、成形体としたときに、特に耐熱性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項３に係る発明によれば、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種を含まない場合と比較して、成形体としたときに、特に難燃性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項４に係る発明によれば、ポリ乳酸の含有量及びポリアリレートの含有量が本構成を有しない場合と比較して、成形体としたときに、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項５に係る発明によれば、リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種の含有量が本構成を有しない場合と比較して、成形体としたときに、特に難燃性に優れる樹脂組成物が提供される。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有しない樹脂組成物を用いて成形された成形体と比較して、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性に優れた成形体が提供される。
請求項７に係る発明によれば、ポリ乳酸の結晶化度が２０％未満の場合と比較して、特に、より耐熱性に優れた成形体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の成形体を備える電子・電気機器の部品の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の樹脂組成物、成形体の実施形態について説明する。
≪樹脂組成物≫
本実施形態に係る樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸と、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する。
ポリ乳酸は、植物由来の材料であり、環境負荷ＣＯ２排出量が少なく、枯渇資源である石油の使用量が少なく、環境負荷が少ない材料として知られているが、耐熱性、難燃性、耐衝撃性が低いという問題がある。
一方ポリアリレートは耐熱性及び難燃性が高く、衝撃強度も高いが、溶融する温度が３００℃以上と高く、２５０℃で熱分解してしまうポリ乳酸と混合することは難しい。
そこで、ポリアリレートを繊維状にしてポリ乳酸中と混合する試みをしたが、両者の界面での接着性が悪いため、前記混合により得られた混合物は、耐熱性も難燃性も耐衝撃性もポリ乳酸単独の場合と変わらないものになってしまった。
本実施形態に係る樹脂組成物は、上記ポリアリレートを粉砕し、数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下にしてポリ乳酸中に分散したものであり、その結果上述した繊維状のポリアリレートを用いた場合からは予測できない程の、高い耐熱性、難燃性、耐衝撃性を実現することができたものである。
【００１６】
本実施形態に係る樹脂組成物を上記構成としたことにより、予測できなかったレベルまで耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性が向上した理由は定かではないが、以下の理由が推測される。但し、本実施形態は以下の理由に限定されることはない。
即ち、理由の一つとして、ポリアリレート自身が非常に耐熱性も難燃性も耐衝撃強度も高いという点が挙げられる。しかし、繊維状のポリアリレートはポリ乳酸との界面接着性が弱いため、ポリ乳酸中に分散させることは困難である。
繊維状のポリアリレートを用いた場合に対し、粉砕した平均粒径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のアリレート粒子を用いることで高い効果が現れた理由は、繊維化ではなく粉砕することで表面積が大きくなり、ポリ乳酸との接着性が向上したためと考えられる。また、繊維状のポリアリレートは分子鎖が密に存在するため低温で溶融しないが、粉砕したポリアリレートでは分子鎖間の平均距離が大きくなり、比較的溶融し易くなり、通常では困難だったポリ乳酸中へのポリアリレートの分散が促進されたのではないかと考えられる。
更に、本実施形態に係る樹脂組成物によれば、ポリアリレート粒子が有するアリレート結合に関わるＣ＝Ｏの極性基が、ポリ乳酸（及び必要に応じて用いられる難燃剤や添加粒子）の末端ＯＨと相互作用することで、マトリックスとなるポリ乳酸との結合を強くし、結果として、ポリ乳酸中へポリアリレート粒子が均一性良く分散されると考えられる。
以上の理由により、耐熱性、難燃性、及び耐衝撃性の全てにおいて優れた効果が得られるものと推測される。
【００１７】
以下、本実施形態の樹脂組成物に含まれる各成分について説明する。
＜（Ａ）ポリ乳酸＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ａ）ポリ乳酸を含有する。
本実施形態におけるポリ乳酸は、植物由来であり、環境負荷の低減、具体的にはＣＯ２の排出量削減、石油使用量の削減効果がある。
本実施形態におけるポリ乳酸としては、乳酸の縮合体であれば、特に限定されるものではなく、Ｌ乳酸であっても、Ｄ乳酸であっても、それらが共重合やブレンドにより交じり合ったものでもよい。
【００１８】
本実施形態におけるポリ乳酸の分子量も特に限定されるものではないが、重量平均分子量で８０００以上２０００００以下が好ましく、１５０００以上１２００００以下がより好ましい。重量平均分子量が８０００未満であると低温機械強度が低下する傾向にあり、２０００００を越えると柔軟性が低下する傾向にある。
【００１９】
本実施形態におけるポリ乳酸は、合成したものを用いてもよいし、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、ユニチカ（株）製のテラマックＴＥ４０００、三井化学（株）製のレイシアＨ１００等が挙げられる。
【００２０】
本実施形態においてポリ乳酸は１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
本実施形態におけるポリ乳酸の含有量（２種以上併用する場合には総含有量）には特に限定はないが、環境負荷を低減する観点からは、樹脂組成物の全量に対し、２５質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以上９０質量％以下であることが特に好ましい。
【００２１】
＜（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子（以下、「（Ｂ）成分」ともいう）を含有する。
前記（Ｂ）成分としては特に限定はないが、数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下の粉砕ポリアリレート粒子が好ましい。
【００２２】
前記数平均粒子径は、１０ｎｍ以上３００μｍ以下であることが必要であり、５０ｎｍ以上１００μｍ以下が好ましい。１０ｎｍ未満だと充填剤としてはサイズが小さすぎて耐衝撃強度や耐熱性向上効果が小さくなる傾向にある。一方３００μｍを越えると分散不良を起こし、やはり耐衝撃強度や耐熱性が不十分になる傾向がある。
ここで、数平均粒子径は、日機装（株）マイクロトラック粒度分布測定装置ＭＴ３０００ＩＩを用いて測定された値を指す。
【００２３】
前記（Ｂ）成分としてのポリアリレートの構造についても特に限定されるものではないが、ビスフェノールと芳香族ジカルボン酸の組合せが好ましい。
具体例を挙げると、ビスフェノールＡ／テレフタル酸タイプ、ビスフェノールＡ／ナフタレンジカルボン酸タイプ、ビスフェノールＡ／ビフェニルジカルボン酸タイプ、ビスフェノールＳ／テレフタル酸タイプ、ビスフェノールＣ／テレフタル酸タイプなどが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
【００２４】
前記（Ｂ）成分としてのポリアリレートの分子量は特に限定されるものではないが、ポリスチレン換算の重量平均分子量で５０００以上１０００００以下が好ましく、１００００以上７００００以下が特に好ましい。５０００未満になると強度が不十分になり、耐衝撃強度、耐熱性の向上効果が小さくなる傾向にあり、逆に１０００００を越えると、粉砕加工が難しくなる傾向がある。
【００２５】
前記（Ｂ）成分としてのポリアリレートは、例えば、ペレット状のポリアリレートや、再沈殿により得られた塊状のポリアリレート、又は繊維状のポリアリレートを、粉砕ミルやボールミルなど公知の粉砕方法を用いて粉砕し、メッシュなどで篩い分けして粒径を揃える。
前記ペレット状のポリアリレート、前記塊状のポリアリレート、前記繊維状のポリアリレートとしては、合成したものを用いてもよいし市販品を用いてもよい。
前記市販品としては、例えば、ユニチカ（株）製のＵポリマーＵ１００、Ｐ−１１０１、Ｕ−８０００、ＡＸ−１５００等が挙げられる。
【００２６】
本実施形態において前記（Ｂ）成分は１種単独で用いてもよいし２種以上を併用してもよい。
本実施形態における前記（Ｂ）成分の含有量（２種以上併用する場合には総含有量）には特に限定はないが、耐衝撃強度、難燃性の観点からは、樹脂組成物の全量に対し、１質量％以上１５質量％以下であることが好ましく、３質量％以上１２質量％以下であることがより好ましく、３質量％以上１０質量％以下であることが特に好ましい。
また、本実施形態における前記（Ａ）成分の含有量と前記（Ｂ）成分の含有量との組み合わせとしては、耐衝撃強度、耐熱性、難燃性の観点から、前記（Ａ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、２５質量％以上（より好ましくは３０質量％以上９５質量％以下）であって、
前記（Ｂ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、１質量％以上１５質量％以下（より好ましくは３質量％以上１２質量％以下）である組み合わせが好ましい。
【００２７】
＜（Ｃ）クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｃ）クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種（以下、「（Ｃ）成分」ともいう）を含有してもよい。
前記（Ｃ）成分は、更に、メラミン含有粒子、フォスフェート粒子、酸化チタンを含有してもよい。
【００２８】
前記「クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群」は、粒子又は繊維の形態の群である。
前記粒子の粒子径は数平均粒子径で０．０１μｍ以上５μｍ以下が好ましく、０．０５μｍ以上２μｍ以下がより好ましい。０．０１μｍ未満であると充填効果が不十分になる場合があり、逆に５μｍを超えると分散が悪くなる場合があり、いずれも耐熱性向上効果が低下する傾向にある。
前記繊維の平均繊維径は０．５μｍ以上２５μｍ以下が好ましい。また、前記繊維の平均繊維長は２ｍｍ以上８ｍｍ以下が好ましい。
【００２９】
前記（Ｃ）成分としては合成したものを用いてもよいし市販品を用いてもよい。
クレイの市販品としては、ナノコア社製のナノクレイＭＸ等が挙げられる。
タルクの市販品としては、日本タルク社製のマイクロエースＰ８等が挙げられる。
マイカの市販品としては、日本マイカ製作所製のマイカパウダー、山口雲母工業ＳＪ−００５、ＳＹＡ２１−ＲＳ、等が挙げられる。
また、天然繊維としては、例えば、天然ジュート（黄麻）を用いる。
天然繊維の市販品としては、ケナフ繊維、竹繊維、セルロースウイスカー等が挙げられる。
【００３０】
本実施形態における前記（Ｃ）成分の含有量には特に限定はないが、耐熱性、難燃性の観点からは、樹脂組成物の全量に対し、１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。
【００３１】
＜（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種＞
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種（以下、「（Ｄ）成分」ともいう）を含有してもよい。
前記（Ｄ）成分としては合成したものを用いてもよいし市販品を用いてもよい。
リン系難燃剤の市販品としては、大八化学製のＰＸ−２００、ＰＸ−２０２、ブーテンハイム製のＴＥＲＲＡＪＵ Ｃ８０、クラリアント製のＥＸＯＬＩＴ ＡＰ４２２、ＥＸＯＬＩＴ ＯＰ９３０、等が挙げられる。
シリコーン系難燃剤の市販品としては、東レダウシリコーン製のＤＣ４−７０８１等が挙げられる。
窒素系難燃剤の市販品としては、三和ケミカル製のアピノン９０１、下関三井化学製のピロリンサンメラミン、ＡＤＥＫＡ製のＦＰ２１００、等が挙げられる。
無機水酸化物系難燃剤の市販品としては、堺化学工業製ＭＧＺ３００、日本軽金属製Ｂ１０３ＳＴ、等が挙げられる。
【００３２】
本実施形態における前記（Ｄ）成分の含有量には特に限定はないが、難燃性と耐衝撃強度の観点からは、樹脂組成物の全量に対し、２質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１５質量％以下であることがより好ましい。
また、本実施形態における前記（Ａ）成分の含有量と前記（Ｂ）成分の含有量と前記（Ｄ）成分の含有量の組み合わせとしては、耐衝撃強度、耐熱性、及び難燃性のバランスの観点から、
前記（Ａ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、２５質量％以上（より好ましくは３０質量％以上９０質量％以下）であって、前記（Ｂ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、１質量％以上１５質量％以下（より好ましくは３質量％以上１０質量％以下）であって、前記（Ｄ）成分の含有量が、樹脂組成物の全量に対し、２質量％以上２０質量％以下（より好ましくは５質量％以上１５質量％以下）である組み合わせが特に好ましい。
【００３３】
＜その他の成分＞
本実施形態の樹脂組成物は、前記（Ａ）成分、前記（Ｂ）成分、前記（Ｃ）成分、及び前記（Ｄ）成分以外にも、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、離型剤、耐候剤、耐光剤、着色剤、等が挙げられる。
【００３４】
以上で説明した本実施形態の樹脂組成物は、少なくとも前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分（及び、必要に応じ、前記（Ｃ）成分や前記（Ｄ）成分等のその他の成分）を、公知の方法にて混練して作製される。
前記混練は、例えば、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）、簡易ニーダー（東洋精機製、ラボプラストミル）等の公知の混練装置を用いて行う。
前記混練は、シリンダ温度としては、ポリ乳酸の分解抑制などの観点から、１６０℃以上２４０℃以下が好ましく、１７０℃以上２１０℃以下がより好ましい。
【００３５】
≪成形体≫
本実施形態の成形体は、上述した本実施形態の樹脂組成物を成形することにより得ることができる。例えば、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、熱プレス成形などの成形方法により成形して、本実施形態に係る樹脂成形体を得ることができる。本実施形態においては、成形体におけるポリアリレートの分散性の理由から、前述の本実施形態の樹脂組成物を射出成形して得られたものであることが好ましい。
前記射出成形は、例えば、日精樹脂工業製ＮＥＸ１５０、日精樹脂工業製ＮＥＸ７００００、東芝機械製ＳＥ５０Ｄ等の市販の装置を用いて行う。
この際、シリンダ温度としては、ポリ乳酸の分解抑制などの観点から、１６０℃以上２４０℃以下とすることが好ましく、１７０℃以上２１０℃以下とすることがより好ましい。
また、金型温度としては、生産性の観点から、３０℃以上１２０℃以下とすることが好ましく、３０℃以上６０℃以下とすることがより好ましい。
【００３６】
また、本実施形態の成形体中における、（Ａ）ポリ乳酸の結晶化度は２０％以上が好ましい。前記結晶化度が２０％未満だと耐熱性が低下する傾向にある。
ここで、結晶化度は、密度勾配管法により測定した値を指す。具体的には、結晶化度１００％と０％の標準試験片を、２種類のアルコールの混合系で作った密度勾配管中に浮遊させる。これら２種類の標準試験片の浮遊位置から密度を決めることができ、密度と結晶化度の検量線を作成する。次に、この密度勾配管中に、結晶化度を測定したいサンプルの試験片（標準試験片と同体積のもの）を浮遊させ、浮遊位置から密度を求め、検量線から結晶化度を求めた値を指す。
【００３７】
≪電子・電気機器の部品≫
前述の本実施形態の成形体は、機械的強度（耐衝撃性及び柔軟性）、耐熱性及び難燃性に優れたものになり得るため、電子・電気機器、家電製品、容器、自動車内装材などの用途に好適に用いることができる。より具体的には、家電製品や電子・電気機器などの筐体、各種部品など、ラッピングフィルム、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの収納ケース、食器類、食品トレイ、飲料ボトル、薬品ラップ材などであり、中でも、電子・電気機器の部品に好適である。電子・電気機器の部品は、複雑な形状を有しているものが多く、また重量物であるので極めて高い耐衝撃強度及び面衝撃強度が要求されるが、本実施形態の樹脂成形体によれば、このような要求特性を十分満足させることができる。
【００３８】
図１は、本実施形態の成形体を備える電子・電気機器の部品の一例である画像形成装置を、前側から見た外観斜視図である。
図１の画像形成装置１００は、本体装置１１０の前面にフロントカバー１２０ａ，１２０ｂを備えている。これらのフロントカバー１２０ａ，１２０ｂは、操作者が装置内を操作するよう開閉自在となっている。これにより、操作者は、トナーが消耗したときにトナーを補充したり、消耗したプロセスカートリッジを交換したり、装置内で紙詰まりが発生したときに詰まった用紙を取り除いたりする。図１には、フロントカバー１２０ａ，１２０ｂが開かれた状態の装置が示されている。
【００３９】
本体装置１１０の上面には、用紙サイズや部数等の画像形成に関わる諸条件が操作者からの操作によって入力される操作パネル１３０、及び、読み取られる原稿が配置されるコピーガラス１３２が設けられている。また、本体装置１１０は、その上部に、コピーガラス１３２上に原稿を搬送する自動原稿搬送装置１３４を備えている。更に、本体装置１１０は、コピーガラス１３２上に配置された原稿画像を走査して、その原稿画像を表わす画像データを得る画像読取装置を備えている。この画像読取装置によって得られた画像データは、制御部を介して画像形成ユニットに送られる。なお、画像読取装置及び制御部は、本体装置１１０の一部を構成する筐体１５０の内部に収容されている。また、画像形成ユニットは、着脱自在なプロセスカートリッジ１４２として筐体１５０に備えられている。プロセスカートリッジ１４２の着脱は、操作レバー１４４を回すことによって行われる。
【００４０】
本体装置１１０の筐体１５０には、トナー収容部１４６が取り付けられており、トナー供給口１４８からトナーが補充される。トナー収容部１４６に収容されたトナーは現像装置に供給されるようになっている。
【００４１】
一方、本体装置１１０の下部には、用紙収納カセット１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃが備えられている。また、本体装置１１０には、一対のローラで構成される搬送ローラが装置内に複数個配列されることによって、用紙収納カセットの用紙が上部にある画像形成ユニットまで搬送される搬送経路が形成されている。なお、各用紙収納カセットの用紙は、搬送経路の端部近傍に配置された用紙取出し機構によって１枚ずつ取り出されて、搬送経路へと送り出される。また、本体装置１１０の側面には、手差しの用紙供給部１３６が備えられており、ここからも用紙が供給される。
【００４２】
画像形成ユニットによって画像が形成された用紙は、本体装置１１０の一部を構成する筐体１５２によって支持された相互に接触する２個の定着ロールの間に順次移送された後、本体装置１１０の外部に排紙される。本体装置１１０には、用紙供給部１３６が設けられている側と反対側に用紙排出部１３８が複数備えられており、これらの用紙排出部に画像形成後の用紙が排出される。
【００４３】
画像形成装置１００において、例えば、フロントカバー１２０ａ，１２０ｂ、プロセスカートリッジ１４２の外装、筐体１５０、及び筐体１５２などの事務機器用部材は、耐熱性、耐衝撃性、及び難燃性の諸性能を備えることが要求される。
このため、本実施形態の樹脂組成物を用いて作製された成形体は、これらの電子・電気機器の部品として好適に用いられるものである。
【実施例】
【００４４】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００４５】
＜ポリアリレート粒子の作製＞
ポリアリレートペレット（ユニチカ社、Ｕポリマー・Ｕ１００）を粉砕機（ターボ工業社、ターボデイスクミル）にて乾式粉砕し、セミテック社製特注品、見開き１０ｎｍ、３０ｎｍ、５０μｍ、３００μｍ、４００μｍの各メッシュを用いて数平均粒子径の異なるグループ（ａ：８ｎｍ、ｂ：１５ｎｍ、ｃ：３０μｍ、ｄ：２８０μｍ、ｄ：３５０μｍ）に分けた。
数平均粒子径の測定は、日機装（株）マイクロトラック粒度分布測定装置ＭＴ３０００ＩＩを用いて行った。
【００４６】
〔実施例１乃至実施例１７〕
＜樹脂組成物の作製＞
表１に示す材料を、表１に示す組成比で、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）にて、シリンダ温度２３０℃の条件にて混練し、表１に記載の組成の樹脂組成物を得た。
【００４７】
＜成形体の作製、測定及び評価＞
以上で得られた樹脂組成物を用い、以下のようにして成形体の作製、測定及び評価を行った。測定及び評価の結果を下記表２に示す。
【００４８】
（ポリ乳酸の結晶化度の測定）
上記で得られた樹脂組成物を用い、射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ１５０）にて、表２に示すシリンダ温度、金型温度の条件にて、後述する標準試験片と同体積の結晶化度測定用試験片（１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍ）を射出成形した。
次に、結晶化度１００％と０％の標準試験片を、２種類のアルコールの混合系（メタノール／ブタノール＝１／９、２／８、３／７、４／６、５／５、６／４、７／３、８／２、９／１の各組成の混合系）で作った密度勾配管中に浮遊させた。これら結晶化度１００％と０％の標準試験片の浮遊位置から密度を決め、密度と結晶化度の検量線を作成した。
次に、この密度勾配管中に、前述の結晶化度測定用試験片を浮遊させ、浮遊位置から密度を求め、前記検量線から結晶化度を求めた。
【００４９】
（シャルピー耐衝撃強度の測定）
上記で得られた樹脂組成物を用い、射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ１５０）にて、表２に示すシリンダ温度、金型温度の条件にて、ＩＳＯ多目的ダンベル試験片（ＩＳＯ５２７引張試験、ＩＳＯ１７８曲げ試験に対応、試験部厚さ４ｍｍ、幅１０ｍｍ）を射出成形した。
得られたＩＳＯ多目的ダンベル試験片を加工して、ＩＳＯ１７９に従い耐衝撃試験装置（東洋精機製、ＤＧ−５）にてシャルピー耐衝撃強度を測定した。
シャルピー耐衝撃強度は、数値が大きい程、耐衝撃性に優れていることを示す。
【００５０】
（熱変形温度の測定）
上記で得られたＩＳＯ多目的ダンベル試験片を用い、ＩＳＯ７５に準拠して０．４５ＭＰａおよび１．８０ＭＰａ荷重時の熱変形温度を測定した。
熱変形温度は、温度が高い程、耐熱性に優れていることを示す。
【００５１】
（ＵＬ−Ｖテスト）
上記で得られた樹脂組成物を用い、射出成形機（日精樹脂工業製、ＮＥＸ１５０）にて、表２に示すシリンダ温度、金型温度の条件にて、ＵＬ−９４におけるＶテスト用ＵＬ試験片（厚さ０．８ｍｍ）、及び、ＵＬ−９４におけるＶテスト用ＵＬ試験片（厚さ１．６ｍｍ）を、それぞれ射出成形した。
得られたＶテスト用ＵＬ試験片を用い、ＵＬ−９４の方法でＵＬ−Ｖテストを実施した。
ＵＬ−Ｖテストの結果は、Ｖ−１が最も難燃性が高く、Ｖ−２がＶ−１に次いで難燃性が高いことを示す。Ｖ−ｎｏｔは、Ｖ−２よりも難燃性に劣ることを示す。
【００５２】
（剛球落下試験）
上記で得られた樹脂組成物を、８０℃で８時間乾燥させ、乾燥後の樹脂組成物を用いて、射出成形機（日精樹脂工業、ＮＥＸ７００００）を用いて、表２に示すシリンダ温度、金型温度の条件で、厚さ２ｍｍ、１０×１０ｃｍの平板を射出成形した。この平板に対して１３００ｍの高さから直径５０ｍｍ、重さ５００ｇの鋼球を落下衝突させ、割れが発生するかどうかを調べた。
【００５３】
〔比較例１乃至比較例４〕
＜樹脂組成物の作製＞
表１に示す材料を、表１に示す組成比で、２軸混練装置（東芝機械製、ＴＥＭ５８ＳＳ）にて、シリンダ温度２３０℃の条件にて混練し、表１に記載の組成の樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を用い、実施例と同様にして成形体を作製し、実施例と同様の測定及び評価を行った。ただし、比較例２についてはポリアリレート樹脂が溶融しないため混練できなかった。測定及び評価の結果を下記表２に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
≪表１の説明≫
表１中の各成分の詳細を以下に示す。
・ポリ乳酸：ユニチカ（株）製のテラマックＴＥ４０００
・クレイ：ナノコア社製のナノクレイＭＸ
・タルク：日本タルク社製のマイクロエースＰ８
・マイカ：日本マイカ製作所製のマイカパウダー
・ジュート：天然ジュート（２０μｍΦ／６ｍｍ）
・リン系難燃剤：大八化学製のＰＸ−２００
・シリコーン系難燃剤：東レダウシリコーン製のＤＣ４−７０８１
・窒素系難燃剤：三和ケミカル製のアピノン９０１
・無機水酸化物系難燃剤：堺化学工業製ＭＧＺ３００
・ポリブチレンテレフタレート樹脂：三菱エンジニアリングプラスチック製ノバデユラン５０１０Ｒ３
・ポリアリレート樹脂：ユニチカ製ＵポリマーＵ１００（比較例２では、粉砕を行わず、長さ４ｍｍ、直径３ｍｍの円柱状のペレットの形態のまま用いた）
【００５６】
【表２】
【００５７】
表２に示すように、ポリ乳酸と、数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する樹脂組成物を用いた実施例１乃至実施例１７では、耐熱性、耐衝撃性、及び難燃性に優れていた。
【符号の説明】
【００５８】
１００ 画像形成装置
１１０ 本体装置
１２０ａ、１２０ｂ フロントカバー
１３６ 用紙供給部
１３８ 用紙排出部
１４２ プロセスカートリッジ
１５０、１５２ 筐体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリ乳酸と、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する樹脂組成物。
【請求項２】
更に、（Ｃ）クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含有する請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
更に、（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種を含有する請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ａ）ポリ乳酸の含有量が２５質量％以上であり、前記（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子の含有量が１質量％以上１５質量％以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種の含有量が２質量％以上２０質量％以下である請求項３又は請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形して得られた成形体。
【請求項７】
前記ポリ乳酸の結晶化度が２０％以上である請求項６に記載の成形体。
【請求項１】
（Ａ）ポリ乳酸と、（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子と、を含有する樹脂組成物。
【請求項２】
更に、（Ｃ）クレイ、タルク、マイカ、及び天然繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含有する請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
更に、（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種を含有する請求項１又は請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記（Ａ）ポリ乳酸の含有量が２５質量％以上であり、前記（Ｂ）数平均粒子径１０ｎｍ以上３００μｍ以下のポリアリレート粒子の含有量が１質量％以上１５質量％以下である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記（Ｄ）リン系難燃剤、シリコーン系難燃剤、窒素系難燃剤、及び無機水酸化物系難燃剤からなる群から選択される少なくとも１種の含有量が２質量％以上２０質量％以下である請求項３又は請求項４に記載の樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の樹脂組成物を成形して得られた成形体。
【請求項７】
前記ポリ乳酸の結晶化度が２０％以上である請求項６に記載の成形体。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１７４０８８（Ｐ２０１０−１７４０８８Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６４９１（Ｐ２００９−１６４９１）
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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