JP2010070722A - ポリ乳酸樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ポリ乳酸樹脂、及び式(I):
[R1O(AO)nCH2COO]pM (I)
〔式中、R1は炭素数6〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、又は炭素数6〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、AOは炭素数2〜3のアルキレンオキシ基を示し、nはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す1〜20の数であり(但し、n個のAOは同一でも異なっていてもよい)、pは1又は2であり、pが1の場合、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム又はアルカノールアンモニウムであり、pが2の場合、Mはアルカリ土類金属を示す〕
で表される化合物によって表面処理が施された無機難燃剤を含有してなる、ポリ乳酸樹脂組成物。
【選択図】なし
Description
〔1〕 ポリ乳酸樹脂、及び式(I):
[R1O(AO)nCH2COO]pM (I)
〔式中、R1は炭素数6〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、又は炭素数6〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、AOは炭素数2〜3のアルキレンオキシ基を示し、nはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す1〜20の数であり(但し、n個のAOは同一でも異なっていてもよい)、pは1又は2であり、pが1の場合、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム又はアルカノールアンモニウムであり、pが2の場合、Mはアルカリ土類金属を示す〕
で表される化合物によって表面処理が施された無機難燃剤を含有してなる、ポリ乳酸樹脂組成物、ならびに
〔2〕 前記〔1〕記載のポリ乳酸樹脂組成物を成形してなるポリ乳酸樹脂成形体
に関する。
[R1O(AO)nCH2COO]pM (I)
〔式中、R1は炭素数6〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、又は炭素数6〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、AOは炭素数2〜3のアルキレンオキシ基を示し、nはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す1〜20の数であり(但し、n個のAOは同一でも異なっていてもよい)、pは1又は2であり、pが1の場合、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム又はアルカノールアンモニウムであり、pが2の場合、Mはアルカリ土類金属を示す〕
で表される化合物によって表面処理が施されている。以降、「式(I)で表される化合物」を「本発明における表面処理剤」、「式(I)で表される化合物によって表面処理が施された無機難燃剤」を「本発明における無機難燃剤」と記載することもある。
R1−OH (II)
〔式中、R1は前記と同じである〕
で表されるアルコールにエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイドを付加するか、あるいはそれらをランダム又はブロックで付加して、式(III):
R1O(AO)nH (III)
〔式中、R1、AO及びnは前記と同じである〕
で表される化合物を調製する。なお、アルキレンオキサイドの付加モル数は、反応器(オートクレーブ)に仕込む原料アルコールのモル数に対するアルキレンオキサイドのモル数を計算して仕込むことで調整することができる。
本発明のポリ乳酸樹脂成形体は、本発明のポリ乳酸樹脂組成物を成形することにより得られる。具体的には、例えば、押出し機等を用いてポリ乳酸樹脂、及び表面処理が施されている無機難燃剤を溶融させながら、必要により、可塑剤、有機結晶核剤や無機充填剤等を混合し、次に得られた溶融物を射出成形機等により金型に充填して成形する。
ポリ乳酸樹脂の融点は、JIS−K7121に基づく示差走査熱量測定(DSC)の昇温法による結晶融解吸熱ピーク温度より求められる。
ポリ乳酸樹脂のガラス転移点は、動的粘弾性測定における損失弾性率(E'')のピーク温度より求められる値であり、動的粘弾性測定は、JIS−K7198記載のA法に基づき、振動周波数10Hz、-50〜150℃の温度範囲を2℃/minの速度で昇温して測定を行う。
無機難燃剤の平均粒径は、体積中位粒径を意味し、回折・散乱法に従って、コールター社製レーザー回折・光散乱法粒度測定装置LS230を用いて体積基準のメジアン径を測定することにより算出できる。
平均分子量は、JIS K0070に記載の方法で鹸化価を求め、次式より計算で求める。
平均分子量=56,108×(エステル基の数)/鹸化価
融点は、DSC装置(パーキンエルマー社製、ダイアモンドDSC)を用い、昇温速度10℃/分で20℃から500℃まで昇温して測定を行う。
有機溶剤(アセトン)200gに、ポリオキシエチレン4.5モル付加ラウリルエーテル酢酸2.5g(後述の無機難燃剤100重量部に対して0.5重量部)を溶解させ、そこに無機難燃剤として、水酸化アルミニウム(日本軽金属社製、B703、平均粒径2μm)500gを入れ、ミキサーで攪拌し、その後有機溶剤を除去し、乾燥して、無機難燃剤Aを得た。
ポリオキシエチレン4.5モル付加ラウリルエーテル酢酸2.5gを使用する代わりに、ポリオキシエチレン4.5モル付加ラウリルエーテル酢酸5g(無機難燃剤100重量部に対して1.0重量部)を使用する以外は、製造例1と同様にして、無機難燃剤Bを得た。
ポリオキシエチレン4.5モル付加ラウリルエーテル酢酸2.5gを使用する代わりに、ポリオキシエチレン10モル付加ラウリルエーテル酢酸2.5g(無機難燃剤100重量部に対して0.5重量部)を使用する以外は、製造例1と同様にして、無機難燃剤Cを得た。
ポリオキシエチレン4.5モル付加ラウリルエーテル酢酸2.5gを使用する代わりに、ポリオキシエチレン4.0モル付加ラウリルエーテル酢酸2.5g(無機難燃剤100重量部に対して0.5重量部)を使用する以外は、製造例1と同様にして、無機難燃剤Dを得た。
ポリオキシエチレン4.5モル付加ラウリルエーテル酢酸2.5gを使用する代わりに、エポキシ系シランカップリング剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学社製、KBM−403)5g(無機難燃剤100重量部に対して1.0重量部)を使用する以外は、製造例1と同様にして、無機難燃剤Eを得た。
ポリオキシエチレン4.5モル付加ラウリルエーテル酢酸2.5gを使用する代わりに、ステアリン酸(花王社製、ルナックS−40)5g(無機難燃剤100重量部に対して1.0重量部)を使用する以外は、製造例1と同様にして、無機難燃剤Fを得た。
攪拌機、温度計、脱水管を備えた3Lフラスコに、無水コハク酸500g、トリエチレングリコールモノメチルエーテル2463g、パラトルエンスルホン酸一水和物9.5gを仕込み、空間部に窒素(500mL/分)を吹き込みながら、減圧下(4〜10.7kPa)、110℃で15時間反応させた。反応液の酸価は1.6(KOHmg/g)であった。反応液に吸着剤キョーワード500SH(協和化学工業社製)27gを添加して80℃、2.7kPaで45分間攪拌してろ過した後、液温115〜200℃、圧力0.03kPaでトリエチレングリコールモノメチルエーテルを留去し、80℃に冷却後、残液を減圧ろ過して、ろ液として、コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステルを得た。得られたジエステルは、酸価0.2(KOHmg/g)、鹸化価276(KOHmg/g)、水酸基価1以下(KOHmg/g)、色相APHA200であった。
トリエチレングリコールモノメチルエーテル、1,3,6−ヘキサントリカルボン酸、及び触媒としてパラトルエンスルホン酸一水和物を、トリエチレングリコールモノメチルエーテル/1,3,6−ヘキサントリカルボン酸/パラトルエンスルホン酸一水和物(モル比)=4/1/0.02になるように反応容器に仕込み、減圧下で、温度120℃で脱水を行うことにより、1,3,6−ヘキサントリカルボン酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのトリエステルを得た。
オートクレーブに花王社製化粧品用濃グリセリン1モルに対しエチレンオキサイド6モルのモル比で規定量仕込み、1モル%のKOHを触媒として反応圧力0.3MPaの定圧付加し、圧力が一定になるまで150℃で反応した後、80℃まで冷却し、触媒未中和の生成物を得た。この生成物に触媒の吸着剤としてキョーワード600Sを触媒重量の8倍添加し、窒素微加圧下で80℃、1時間吸着処理をおこなった。さらに処理後の液をNo.2のろ紙にラジオライト#900をプレコートしたヌッツェで吸着剤を濾過し、グリセリンエチレンオキサイド6モル付加物(以下POE(6)グリセリンという)を得た。これを四つ口フラスコに仕込み、105℃に昇温して300r/minで攪拌し、無水酢酸をPOE(6)グリセリン1モルに対し3.6モルの比率で規定量を約1時間で滴下し反応させた。滴下後110℃で2時間熟成し、さらに120℃で1時間熟成した。熟成後、減圧下で未反応の無水酢酸及び副生の酢酸をトッピングし、さらにスチーミングして、POE(6)グリセリントリアセテートを得た。
表1に示すポリ乳酸樹脂、無機難燃剤、可塑剤、及び有機結晶核剤を、2軸押出機(池貝鉄工社製、PCM-45)にて190℃で溶融混練し、ストランドカットを行い、ポリ乳酸樹脂組成物A〜P及びa〜c(実施例1〜16及び比較例1〜3)のペレットを得た。なお、得られたペレットは、70℃減圧下で1日乾燥し、水分量を500ppm以下とした。
〔ポリ乳酸樹脂〕
LACEA H−400:三井化学社製、融点166℃、ガラス転移点62℃
〔可塑剤〕
(MeEO3)2SA:コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル化合物、平均分子量410
(MeEO3)3TA:1,3,6−ヘキサントリカルボン酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのトリエステル化合物、平均分子量657
POE(6)GlyAc:酢酸とグリセリンにエチレンオキサイドを6モル付加させたエチレンオキサイド付加物とのエステル化合物、平均分子量490
DAIFATY−101:アジピン酸と、ジエチレングリコールモノメチルエーテル/ベンジルアルコール(=1/1)との混合ジエステル(大八化学工業社製)、平均分子量338
〔有機結晶核剤〕
OHC18EB:エチレンビス12−ヒドロキシステアリン酸アミド(日本化成社製、スリパックスH、融点145℃)
PPA−Zn:無置換のフェニルホスホン酸亜鉛塩(日産化学工業社製、融点無し)
実施例1〜16及び比較例1〜3のペレットを、シリンダー温度を200℃とした射出成形機(日本製鋼所製 J75E-D)を用いて射出成形し、金型温度80℃、射出圧942kgf/cm2、射出速度68cm3/secにそれぞれ設定して、3mm厚のスパーラルフロー評価用の成形体を射出成形した。この成形体の長さをLmm、厚みをDmmとして、L/Dを求め、流動性の指標とした。L/Dが大きい樹脂組成物ほど、流動性が良好である。
Claims (5)
- ポリ乳酸樹脂、及び式(I):
[R1O(AO)nCH2COO]pM (I)
〔式中、R1は炭素数6〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、又は炭素数6〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、AOは炭素数2〜3のアルキレンオキシ基を示し、nはアルキレンオキサイドの平均付加モル数を示す1〜20の数であり(但し、n個のAOは同一でも異なっていてもよい)、pは1又は2であり、pが1の場合、Mは水素原子、アルカリ金属原子、アンモニウム又はアルカノールアンモニウムであり、pが2の場合、Mはアルカリ土類金属を示す〕
で表される化合物によって表面処理が施された無機難燃剤を含有してなる、ポリ乳酸樹脂組成物。 - 式(I)で表される化合物による無機難燃剤の処理量が、処理前の無機難燃剤100重量部に対して、0.1〜5重量部である、請求項1記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 表面処理が施された無機難燃剤の含有量が、ポリ乳酸樹脂100重量部に対して、30〜160重量部である、請求項1又は2記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 表面処理が施された無機難燃剤の平均粒径が10μm以下である、請求項1〜3いずれか記載のポリ乳酸樹脂組成物。
- 請求項1〜4いずれか記載のポリ乳酸樹脂組成物を成形してなるポリ乳酸樹脂成形体。
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