生分解性樹脂の改質
【課題】生分解性樹脂に柔軟性を与え、生分解性にあまり影響することなく、（１）汎用の成形加工機で、汎用樹脂の成形条件の範囲で経済的な生産が可能な生分解性樹脂組成物、及び、（２）硬質から半硬質、軟質製品まで広範囲の用途に適する生分解性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】生分解性樹脂１００重量部に対し炭素数４以上のアルキルアクリレート３０％以上を含むアクリルースチレン系共重合体３〜８０重量部及び樹脂用可塑剤３〜８０重量部よりなる樹脂組成物。樹脂用可塑剤が体積固有抵抗値及び／又は表面固有抵抗値が１０Ω・ｃｍ以下である導電性又は帯電防止性可塑剤。
【解決手段】生分解性樹脂１００重量部に対し炭素数４以上のアルキルアクリレート３０％以上を含むアクリルースチレン系共重合体３〜８０重量部及び樹脂用可塑剤３〜８０重量部よりなる樹脂組成物。樹脂用可塑剤が体積固有抵抗値及び／又は表面固有抵抗値が１０Ω・ｃｍ以下である導電性又は帯電防止性可塑剤。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【００１】
本発明は生分解性樹脂の成形加工性の改善及び用途拡大を目的とする改質に関する。
【背景技術】
【００２】
近年、樹脂による環境汚染問題、例えば海洋汚染や土壌汚染がクローズアップされてきた。その対策として、生分解性樹脂や自然崩壊性樹脂が提案され、市場の評価がなされてきた。しかし、品質、成形加工性の問題や使い勝手の悪さで普及が遅れているのが現状である。
品質、性能上の問題点としては
（１）成形加工幅が狭く、汎用の成形機では経済的な生産が難しい。
（２）品質上では柔軟性がなく、硬くて脆いので用途的に限定される。
（３）他樹脂等を多量に添加する改質は生分解性を損ねる。
等の問題が指摘されている。
【本発明が解決しようとする課題】
【００３】
本発明は生分解性樹脂に柔軟性を与え、生分解性にあまり影響することなく、
（１）汎用の成形加工機で、汎用樹脂の成形条件の範囲で経済的な生産が可能な生分解性樹脂組成物を提供すること。
（２）硬質から半硬質、軟質製品まで広範囲の用途に適する生分解性樹脂組成物を提供すること。
【問題を解決するための手段】
【００４】
本発明者は、本課題を達成するため多年にわたり研究の結果、生分解性樹脂に対し炭素数４以上のアルキルアクリレート３０％以上を含むアクリルースチレン系共重合体及び樹脂用可塑剤よりなる樹脂組成物が前記の課題を解決することを見出し、本発明を完成した。
本発明は以下の構成を有する。
（１）生分解性樹脂１００重量部に対し、炭素数４以上のアルキルアクリレート３０重量以上を含む％アクリルースチレン系共重合体３〜８０重量部好ましくは５〜５０重量部、樹脂用可塑剤３〜５０重量部好ましくは５〜５０重量部よりなる生分解樹脂組成物。
（２）生分解性樹脂がポリ乳酸であることを特徴とする（１）の樹脂組成物。
（３）樹脂用可塑剤が体積固有抵抗値及び／又は表面固有抵抗値が１０（Ω・ｃｍ）以下である導電性又は帯電防止用可塑剤であることを特徴とする（１）に記載の生分解性樹脂組成物。
【発明の効果】
【００５】
例えば、ポリ乳酸の場合、融点が通常１７０℃以上であり、成型加工条件としては１８０℃以上にしないと成型品が出来ない。しかし、本樹脂組成物では１５０℃で成形加工が可能となる。そのため、汎用の蒸気加熱、オイル加熱成形機でも十分成形可能である。また本組成物は可塑剤の量に応じて柔軟性を調整できるので、用途に応じて硬質製品、半硬質製品、軟質製品に展開可能である。
【発明を実施するための形態】
【００６】
本発明で用いる生分解性樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、脂肪族ポリエステルのような化学合成品、微生物多糖類のような微生物合成品、キトサン／セルロースのような天然高分子等々が用いられる。
【００７】
本発明に用いられる炭素数４以上のアルキルアクリレートを３０重量％以上含むアクリルースチレン系共重合体はアクリル酸又はメタクリル酸６０〜７０重量％、炭素数４以上のアルキルアクリル酸３０〜４０重量％、スチレン２〜５重量％よりなる。各成分がこの範囲を外れると可塑剤吸収性が著しく低下する。
【００８】
可塑剤は通常に用いられる樹脂用可塑剤である。例えば，ＤＯＰ，ＤＩＮＰ，ＴＯＴＭ等のフタル酸系可塑剤，ＤＯＡ，ＤＩＮＡ等の脂肪酸系可塑剤、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等の植物性油由来の可塑剤、ポリエステル系可塑剤、ＴＣＰ，ＴＰＰ等のホスファイト系の可塑剤が含まれる。
これら可塑剤は生分解性樹脂１００重量部に対して３〜８０重量部好ましくは５〜５０重量部添加される。３重量部以下では効果が少なく、８０重量部以上では品質上問題があり実用的ではない。
【００９】
これらの可塑剤の中でもが体積固有抵抗値及び／又は表面固有抵抗値が１０（Ω・ｃｍ）以下である導電性又は帯電防止用可塑剤は極めて生分解樹脂に対する親和性が大きく、可塑化効果が顕著である。このような導電性又は帯電防止用可塑剤としては、アジピン酸系、ポリエステル系、フタル酸系のものが市販されているが、いずれも上記の抵抗値を示すものであれば効果がある。しかし、抵抗値が低いものほど効果は大である。
【０１０】
本発明の樹脂組成物は通常の混合装置、例えばヘンシェルミキサー（商品名）、スーパーミキサー、リボンブレンダー等を用いて混合し、直接又は造粒してから射出成型法、押出成型法、ブロー成型法、カレンダー成型法等により目的とする成形品の製造に供される。
【０１１】
［比較例１，２］
ポリ乳酸（三井化学製レーシアＨ１００Ｊ）１００重量部に対して、アクリル樹脂系の加工助剤（三菱レーヨン製、メタブレンＰ５３０）を３重量部，及び炭素数４以上のアルキルアクリレートを３０重量％以上含むアクリルースチレン系共重合体（三菱レーヨン製）を３重量部、樹脂用可塑剤（ＤＯＰ）を各々３重量部および適量の酸化防止剤、滑剤を計量、混合し１６０〜１８０℃に温度設定した８インチロールにて混練し、約０．５ミリ厚のシートを作成した。このシートについてＪＩＳＡ硬度計にて硬度を、ショッパー式引張り試験機にて引張り強度及び伸びを測定した。結果を表１に示す。これから判るように、加工温度は１８０℃、樹脂温度は１７５℃であり、硬度（ＪＩＳＡ）は９５度以上と塩ビ樹脂でいうと硬質相当である。
【０１２】
［実施例１〜３］
比較例１，２で用いたポリ乳酸１００重量部、これまた比較例で用いたアクリルースチレン共重合体を１０〜４０重量部に対して、樹脂用可塑剤（ＤＯＰ）１０〜４０重量部、及びエポキシ化大豆油１０重量部及び適量の酸化防止剤、滑剤を計量、混合し１５０〜１７０℃に温度設定した８インチロールで比較例と同様に製膜した。このシートについて比較例と同様の測定を行った。結果を表１に示す。これから判るように、加工温度、樹脂温度は１０〜２０℃低下し、硬度（ＪＩＳＡ）も９０〜９５度と塩ビ樹脂で言うと半硬質相当にまで低下した。
【０１３】
［実施例４，５］
比較例１，２で用いたポリ乳酸１００重量部、これまた比較例で用いたアクリルースチレン共重合体を４０〜６０重量部に対して、導電性可塑剤（アデカ社製、ＬＶ８０８、体積固有抵抗値 ８．２×１０ ）４０〜８０重量部及び適量の酸化防止剤、滑剤を計量、混合し１５０〜１７０℃に温度設定した８インチロールで比較例と同様に製膜した。このシートについて比較例と同様の測定を行った。結果を表１に示す。これから判るように、加工温度、樹脂温度は１０〜２０℃低下し、硬度（ＪＩＳＡ）も８０〜８５度と塩ビ樹脂で言うと軟質相当にまで低下した。
【０１４】
［比較例３］
比較例１，２で用いたポリ乳酸１００重量部、これまた比較例で用いたアクリルースチレン共重合体を４０重量部に対して、実施例４，５で用いた導電性可塑剤を１００重量部及び適量の酸化防止剤、滑剤を計量、混合し１５０〜１６０℃に温度設定した８インチロールで比較例１，２と同様に製膜した。しかし、そのままではロール上の溶融物が柔らかすぎて、シートに引き出せなかった。そこで、ロール温度１４０℃迄落として製膜した。そして、同様の物性測定を行ったが、測定後室温で２〜３日放置していたら、可塑剤が表面に吹き出していた。結果を表１に示す。
【表１】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【００１】
本発明は生分解性樹脂の成形加工性の改善及び用途拡大を目的とする改質に関する。
【背景技術】
【００２】
近年、樹脂による環境汚染問題、例えば海洋汚染や土壌汚染がクローズアップされてきた。その対策として、生分解性樹脂や自然崩壊性樹脂が提案され、市場の評価がなされてきた。しかし、品質、成形加工性の問題や使い勝手の悪さで普及が遅れているのが現状である。
品質、性能上の問題点としては
（１）成形加工幅が狭く、汎用の成形機では経済的な生産が難しい。
（２）品質上では柔軟性がなく、硬くて脆いので用途的に限定される。
（３）他樹脂等を多量に添加する改質は生分解性を損ねる。
等の問題が指摘されている。
【本発明が解決しようとする課題】
【００３】
本発明は生分解性樹脂に柔軟性を与え、生分解性にあまり影響することなく、
（１）汎用の成形加工機で、汎用樹脂の成形条件の範囲で経済的な生産が可能な生分解性樹脂組成物を提供すること。
（２）硬質から半硬質、軟質製品まで広範囲の用途に適する生分解性樹脂組成物を提供すること。
【問題を解決するための手段】
【００４】
本発明者は、本課題を達成するため多年にわたり研究の結果、生分解性樹脂に対し炭素数４以上のアルキルアクリレート３０％以上を含むアクリルースチレン系共重合体及び樹脂用可塑剤よりなる樹脂組成物が前記の課題を解決することを見出し、本発明を完成した。
本発明は以下の構成を有する。
（１）生分解性樹脂１００重量部に対し、炭素数４以上のアルキルアクリレート３０重量以上を含む％アクリルースチレン系共重合体３〜８０重量部好ましくは５〜５０重量部、樹脂用可塑剤３〜５０重量部好ましくは５〜５０重量部よりなる生分解樹脂組成物。
（２）生分解性樹脂がポリ乳酸であることを特徴とする（１）の樹脂組成物。
（３）樹脂用可塑剤が体積固有抵抗値及び／又は表面固有抵抗値が１０（Ω・ｃｍ）以下である導電性又は帯電防止用可塑剤であることを特徴とする（１）に記載の生分解性樹脂組成物。
【発明の効果】
【００５】
例えば、ポリ乳酸の場合、融点が通常１７０℃以上であり、成型加工条件としては１８０℃以上にしないと成型品が出来ない。しかし、本樹脂組成物では１５０℃で成形加工が可能となる。そのため、汎用の蒸気加熱、オイル加熱成形機でも十分成形可能である。また本組成物は可塑剤の量に応じて柔軟性を調整できるので、用途に応じて硬質製品、半硬質製品、軟質製品に展開可能である。
【発明を実施するための形態】
【００６】
本発明で用いる生分解性樹脂としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、脂肪族ポリエステルのような化学合成品、微生物多糖類のような微生物合成品、キトサン／セルロースのような天然高分子等々が用いられる。
【００７】
本発明に用いられる炭素数４以上のアルキルアクリレートを３０重量％以上含むアクリルースチレン系共重合体はアクリル酸又はメタクリル酸６０〜７０重量％、炭素数４以上のアルキルアクリル酸３０〜４０重量％、スチレン２〜５重量％よりなる。各成分がこの範囲を外れると可塑剤吸収性が著しく低下する。
【００８】
可塑剤は通常に用いられる樹脂用可塑剤である。例えば，ＤＯＰ，ＤＩＮＰ，ＴＯＴＭ等のフタル酸系可塑剤，ＤＯＡ，ＤＩＮＡ等の脂肪酸系可塑剤、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等の植物性油由来の可塑剤、ポリエステル系可塑剤、ＴＣＰ，ＴＰＰ等のホスファイト系の可塑剤が含まれる。
これら可塑剤は生分解性樹脂１００重量部に対して３〜８０重量部好ましくは５〜５０重量部添加される。３重量部以下では効果が少なく、８０重量部以上では品質上問題があり実用的ではない。
【００９】
これらの可塑剤の中でもが体積固有抵抗値及び／又は表面固有抵抗値が１０（Ω・ｃｍ）以下である導電性又は帯電防止用可塑剤は極めて生分解樹脂に対する親和性が大きく、可塑化効果が顕著である。このような導電性又は帯電防止用可塑剤としては、アジピン酸系、ポリエステル系、フタル酸系のものが市販されているが、いずれも上記の抵抗値を示すものであれば効果がある。しかし、抵抗値が低いものほど効果は大である。
【０１０】
本発明の樹脂組成物は通常の混合装置、例えばヘンシェルミキサー（商品名）、スーパーミキサー、リボンブレンダー等を用いて混合し、直接又は造粒してから射出成型法、押出成型法、ブロー成型法、カレンダー成型法等により目的とする成形品の製造に供される。
【０１１】
［比較例１，２］
ポリ乳酸（三井化学製レーシアＨ１００Ｊ）１００重量部に対して、アクリル樹脂系の加工助剤（三菱レーヨン製、メタブレンＰ５３０）を３重量部，及び炭素数４以上のアルキルアクリレートを３０重量％以上含むアクリルースチレン系共重合体（三菱レーヨン製）を３重量部、樹脂用可塑剤（ＤＯＰ）を各々３重量部および適量の酸化防止剤、滑剤を計量、混合し１６０〜１８０℃に温度設定した８インチロールにて混練し、約０．５ミリ厚のシートを作成した。このシートについてＪＩＳＡ硬度計にて硬度を、ショッパー式引張り試験機にて引張り強度及び伸びを測定した。結果を表１に示す。これから判るように、加工温度は１８０℃、樹脂温度は１７５℃であり、硬度（ＪＩＳＡ）は９５度以上と塩ビ樹脂でいうと硬質相当である。
【０１２】
［実施例１〜３］
比較例１，２で用いたポリ乳酸１００重量部、これまた比較例で用いたアクリルースチレン共重合体を１０〜４０重量部に対して、樹脂用可塑剤（ＤＯＰ）１０〜４０重量部、及びエポキシ化大豆油１０重量部及び適量の酸化防止剤、滑剤を計量、混合し１５０〜１７０℃に温度設定した８インチロールで比較例と同様に製膜した。このシートについて比較例と同様の測定を行った。結果を表１に示す。これから判るように、加工温度、樹脂温度は１０〜２０℃低下し、硬度（ＪＩＳＡ）も９０〜９５度と塩ビ樹脂で言うと半硬質相当にまで低下した。
【０１３】
［実施例４，５］
比較例１，２で用いたポリ乳酸１００重量部、これまた比較例で用いたアクリルースチレン共重合体を４０〜６０重量部に対して、導電性可塑剤（アデカ社製、ＬＶ８０８、体積固有抵抗値 ８．２×１０ ）４０〜８０重量部及び適量の酸化防止剤、滑剤を計量、混合し１５０〜１７０℃に温度設定した８インチロールで比較例と同様に製膜した。このシートについて比較例と同様の測定を行った。結果を表１に示す。これから判るように、加工温度、樹脂温度は１０〜２０℃低下し、硬度（ＪＩＳＡ）も８０〜８５度と塩ビ樹脂で言うと軟質相当にまで低下した。
【０１４】
［比較例３］
比較例１，２で用いたポリ乳酸１００重量部、これまた比較例で用いたアクリルースチレン共重合体を４０重量部に対して、実施例４，５で用いた導電性可塑剤を１００重量部及び適量の酸化防止剤、滑剤を計量、混合し１５０〜１６０℃に温度設定した８インチロールで比較例１，２と同様に製膜した。しかし、そのままではロール上の溶融物が柔らかすぎて、シートに引き出せなかった。そこで、ロール温度１４０℃迄落として製膜した。そして、同様の物性測定を行ったが、測定後室温で２〜３日放置していたら、可塑剤が表面に吹き出していた。結果を表１に示す。
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性樹脂１００重量部に対し、炭素数４以上のアルキルアクリレートを３０重量％以上含むアクリルースチレン系共重合体３〜８０重量部、樹脂用可塑剤３〜８０重量部よりなる生分解性樹脂組成物。
【請求項２】
生分解性樹脂がポリ乳酸であることを特徴とする請求項１に記載の生分解性樹脂組成物。
【請求項３】
樹脂用可塑剤が体積固有抵抗値及び／又は表面固有抵抗値が１０（Ω・ｃｍ）以下である導電性又は帯電防止用可塑剤であることを特徴とする請求項１に記載の生分解性樹脂組成物。
【請求項１】
生分解性樹脂１００重量部に対し、炭素数４以上のアルキルアクリレートを３０重量％以上含むアクリルースチレン系共重合体３〜８０重量部、樹脂用可塑剤３〜８０重量部よりなる生分解性樹脂組成物。
【請求項２】
生分解性樹脂がポリ乳酸であることを特徴とする請求項１に記載の生分解性樹脂組成物。
【請求項３】
樹脂用可塑剤が体積固有抵抗値及び／又は表面固有抵抗値が１０（Ω・ｃｍ）以下である導電性又は帯電防止用可塑剤であることを特徴とする請求項１に記載の生分解性樹脂組成物。
【公開番号】特開２０１１−８４７０４（Ｐ２０１１−８４７０４Ａ）
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５３４５５（Ｐ２００９−２５３４５５）
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（５０２２６９３５４）大同化成株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（５０２２６９３５４）大同化成株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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