WO2024048402A1 - 生分解性樹脂を含有する樹脂組成物 - Google Patents

生分解性樹脂を含有する樹脂組成物 Download PDF

Info

Publication number
WO2024048402A1
WO2024048402A1 PCT/JP2023/030409 JP2023030409W WO2024048402A1 WO 2024048402 A1 WO2024048402 A1 WO 2024048402A1 JP 2023030409 W JP2023030409 W JP 2023030409W WO 2024048402 A1 WO2024048402 A1 WO 2024048402A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin composition
resin
cellulose
aliphatic
acid
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/030409
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和規 町田
純己 福田
Original Assignee
三菱ケミカル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱ケミカル株式会社 filed Critical 三菱ケミカル株式会社
Publication of WO2024048402A1 publication Critical patent/WO2024048402A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/16Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02W90/10Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition containing a biodegradable resin.
  • the present invention relates to a resin composition that contains a biodegradable resin and cellulose, has good moldability, and is capable of producing a molded article with good appearance and mechanical properties.
  • biodegradable resins for example, polylactic acid, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polybutylene adipate terephthalate, etc. are known.
  • Patent Document 1 describes a material containing polybutylene succinate or polybutylene succinate adipate, which is a biodegradable resin, and pulp fibers.
  • a molding composition has been proposed, and it is disclosed that a molded article obtained using the molding composition has both rigidity and impact resistance.
  • molded bodies obtained using a composition containing pulp fibers such as the molding composition described in Patent Document 1
  • a composition containing pulp fibers such as the molding composition described in Patent Document 1
  • the resin composition described in Patent Document 1 has room for improvement in moldability and mechanical properties of the resulting molded product.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a resin composition that is biodegradable, has good moldability, and can yield a molded article with good appearance and mechanical properties.
  • the present inventors focused on the fiber diameter distribution of cellulose blended into a resin composition for molding.
  • the fiber diameter distribution of cellulose contained in the resin composition could be adjusted within a specific range. It was discovered that by controlling the conditions, a molded product with a good appearance can be obtained, and furthermore, resin pressure increases during resin extrusion are less likely to occur, the molded product has excellent moldability, and the resulting molded product has good mechanical properties. Ta.
  • the biodegradable resin (A) is an aliphatic polyester resin whose main repeating units are aliphatic diol units and aliphatic dicarboxylic acid units, according to any one of [1] to [3].
  • Resin composition. [5] The resin composition according to [4], wherein the biodegradable resin (A) further contains an aliphatic aromatic polyester resin.
  • the pellet according to any one of [12] to [14], wherein the biodegradable resin (A) is an aliphatic polyester resin.
  • the biodegradable resin (A) is an aliphatic polyester resin whose main repeating units are aliphatic diol units and aliphatic dicarboxylic acid units, according to any one of [12] to [15].
  • pellet [17] The pellet according to [16], wherein the biodegradable resin (A) further contains an aliphatic aromatic polyester resin.
  • the present invention provides the following [20] to [24].
  • [20] A pellet made of the resin composition according to any one of [1] to [9], wherein the pellet has a surface roughness R a of 43 ⁇ m or less.
  • [21] A pellet made of the resin composition according to any one of [1] to [9], wherein the pellet has a surface roughness R a of 30 ⁇ m or less.
  • the ratio (D90/D10) of the 90% cumulative average fiber diameter (D90) to the 10% cumulative average fiber diameter (D10) of the cellulose (B) is 5.5 or less, [12] to [19] Pellets as described in any of the above. [24] The ratio (D90/D10) of the 90% cumulative average fiber diameter (D90) to the 10% cumulative average fiber diameter (D10) of the cellulose (B) is less than 4.2, [12] to [19] Pellets as described in any of the above.
  • the resin composition of the present invention it is possible to obtain a molded article that is biodegradable, has good moldability, and has good appearance and mechanical properties.
  • a resin composition according to an embodiment of the present invention contains (A) a biodegradable resin and (B) cellulose, and the resin composition of the (B) cellulose contains It is characterized in that the ratio (D90/D10) of the 90% cumulative average fiber diameter (D90) to the 10% cumulative average fiber diameter (D10) is 5.5 or less.
  • the ratio (D90/D10) of the 90% cumulative average fiber diameter (D90) to the 10% cumulative average fiber diameter (D10) in cellulose (B) used in this resin composition is determined by the moldability, appearance and mechanical properties of the molded product. From the viewpoint of improving the ratio, it is important to control the ratio to 5.5 or less, which is a smaller value than the ratio in conventional resin compositions. From the viewpoint of further improving the appearance etc. of the molded article, the ratio (D90/D10) is preferably 5.25 or less, more preferably 5.0 or less, even more preferably 4.8 or less, and particularly preferably It is less than 4.2, particularly preferably 4.0 or less.
  • the lower limit of the ratio (D90/D10) is not particularly limited, but is, for example, 3.0 or more, preferably 3.2 or more.
  • the resin composition is The pressure can be appropriately reduced, and a molded article with a good appearance can be provided.
  • the fluidity of the resin can be improved, moldability is improved.
  • the mechanical properties of the obtained molded article are improved. If the ratio (D90/D10) is outside the above range, the resin pressure during molding cannot be sufficiently reduced, the moldability is insufficient, and it is difficult to obtain a molded product with good appearance and mechanical properties. It tends to be difficult.
  • the 90% cumulative average fiber diameter (D90) and the 10% cumulative average fiber diameter (D10) are measured by a known measuring method based on a volume cumulative distribution curve. That is, the 90% cumulative average fiber diameter (D90) means the particle diameter at the point of cumulative 90% on a volume basis when the particle size distribution is measured by dry measurement using a laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device, The 10% cumulative average fiber diameter (D10) means the particle diameter at the time of 10% cumulative fiber diameter on a volume basis.
  • the biodegradable resin (A) used in the present resin composition is not particularly limited as long as it is biodegradable. Specifically, examples thereof include aliphatic polyester resins, polyvinyl alcohol resins, naturally derived biodegradable resins, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, aliphatic polyester resins are preferred.
  • the aliphatic polyester resin is not particularly limited as long as it is a polyester resin in which the molar ratio of the aliphatic structure (including an alicyclic structure) is the maximum with respect to the overall structure; for example, in addition to the aliphatic structure, It may also be an aliphatic aromatic polyester resin having a partially aromatic structure.
  • an aliphatic polyester resin having an aliphatic diol unit and an aliphatic dicarboxylic acid unit as main constituent units examples include polyester resins; (a3) aliphatic aromatic polyester resins having an aliphatic diol unit, an aliphatic dicarboxylic acid unit, and an aromatic dicarboxylic acid unit as main constituent units; and mixtures thereof. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, (a1) an aliphatic polyester resin having an aliphatic diol unit and an aliphatic dicarboxylic acid unit as main structural units is preferred.
  • the "unit” means a structural unit contained in the aliphatic polyester resin derived from the monomer component used in the production of the aliphatic polyester resin, and the "main structural unit” It means that the aliphatic polyester resin contains 50 mol% or more of structural units derived from the target monomer component in all structural units of the aliphatic polyester resin.
  • the content of structural units derived from the target monomer is preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and still more preferably 80 to 100 mol%.
  • the aliphatic diol and aliphatic dicarboxylic acid component are contained in the total monomer components used in the polymerization reaction of the aliphatic polyester resin at 50 mol% or more, preferably 60 mol% or more, more preferably 70 mol% or more. It is preferably produced by polymerizing raw materials containing 80 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%.
  • Component (a1) is, for example, an aliphatic polyester resin having as main structural units an aliphatic diol unit represented by the following formula (1) and an aliphatic dicarboxylic acid unit represented by the following formula (2).
  • R 11 represents a divalent chain aliphatic hydrocarbon group which may have an oxygen atom in the chain, and is not limited to one type when copolymerized.
  • R 21 represents a direct bond or represents a divalent chain aliphatic hydrocarbon group, and is not limited to one type when copolymerized.
  • the aliphatic diol providing the diol unit of formula (1) is not particularly limited, but for example, an aliphatic diol having 2 to 10 carbon atoms is preferable, and an aliphatic diol having 4 to 6 carbon atoms is more preferable.
  • Examples include diol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, and the like.
  • 1,4-butanediol is preferred.
  • the aliphatic diols may be used alone or in combination of two or more.
  • the aliphatic dicarboxylic acid component that provides the aliphatic dicarboxylic acid unit of formula (2) is an aliphatic dicarboxylic acid or an aliphatic dicarboxylic acid derivative such as an alkyl ester thereof, and the aliphatic dicarboxylic acid is not particularly limited, but For example, aliphatic dicarboxylic acids having 2 to 40 carbon atoms are preferred, and aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 10 carbon atoms are more preferred. Specific examples include succinic acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, and the like.
  • succinic acid, adipic acid, and sebacic acid are preferred, succinic acid and adipic acid are more preferred, and succinic acid is particularly preferred.
  • the aforementioned aliphatic dicarboxylic acid components may be used alone or in combination of two or more.
  • component (a1) include, for example, aliphatic polyester resins containing 1,4-butanediol and succinic acid, aliphatic polyester resins containing 1,4-butanediol, adipic acid, and succinic acid, etc. can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of further improving the moldability of the resin composition, one or more selected from the group consisting of polybutylene succinate adipate and polybutylene succinate is preferred, and polybutylene succinate is more preferred. .
  • the proportion of structural units derived from succinic acid in the total dicarboxylic acid units of the aliphatic polyester resin is usually 50 to 100 mol%, preferably 80 to 100 mol%, more preferably is 90 to 100 mol%.
  • the proportion of structural units derived from succinic acid in the total dicarboxylic acid units of the aliphatic polyester resin is usually 50 to 95 mol%, preferably 60 to 93 mol%. mol%, more preferably 70 to 90 mol%, and the proportion of adipic acid-derived structural units in all dicarboxylic acid units is usually 5 to 50 mol%, preferably 7 to 40 mol%, more preferably 10 to 40 mol%. It is 30 mol%.
  • the melt flow rate (MFR) of component (a1) is preferably 1 to 150 g/10 minutes, more preferably 3 to 125 g/10 minutes when measured at 190°C and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210. , even more preferably 4 to 100 g/10 minutes, particularly preferably 5 to 50 g/10 minutes.
  • the melting point of component (a1) is preferably 70 to 250°C, more preferably 75 to 200°C, even more preferably 80 to 150°C. When there are multiple melting points, it is preferable that at least one melting point is within the above range.
  • the weight average molecular weight (Mw) of component (a1) is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 500,000, and still more preferably 50,000 to 400,000. Note that the weight average molecular weight (Mw) is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance.
  • the physical properties of the aliphatic polyester resin used in the present resin composition are [(a1) Aliphatic polyester resin having an aliphatic diol unit and an aliphatic dicarboxylic acid unit as main constituent units]
  • the physical properties are the same as those described in the section.
  • Aliphatic polyester resin having an aliphatic oxycarboxylic acid unit as a main structural unit Specific examples of the aliphatic oxycarboxylic acid component that provides the aliphatic oxycarboxylic acid unit of component (a2) include lactic acid, glycolic acid, 2-hydroxy-n-butyric acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, 2-hydroxycaproic acid, 6-hydroxycaproic acid, 2-hydroxy-3,3-dimethylbutyric acid, 2-hydroxy-3-methylbutyric acid, 2-hydroxyisocaproic acid, 3-hydroxyvaleric acid, malic acid, citric acid etc., or lower alkyl esters or intramolecular esters thereof.
  • lactone compounds such as ⁇ -caprolactone are also included in aliphatic oxycarboxylic acids. If these have optical isomers, they may be D-form, L-form or racemic, and the form may be solid, liquid or aqueous solution. Among these, lactic acid, glycolic acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, 6-hydroxycaproic acid, and 3-hydroxyvaleric acid are preferred. These aliphatic oxycarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
  • component (a2) include polylactic acid, polyglycolic acid, poly3-hydroxybutyrate, poly4-hydroxybutyrate, poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate), Examples include polycaprolactone. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the polylactic acid may be a copolymer of the above-mentioned polylactic acid and another oxycarboxylic acid, and may also contain a small amount of units derived from a chain extender.
  • Other oxycarboxylic acids include optical isomers of lactic acid (D-lactic acid for L-lactic acid, L-lactic acid for D-lactic acid), glycolic acid, 3-hydroxybutyric acid, 4-hydroxybutyric acid, Bifunctional aliphatic oxycarboxylic acids such as 2-hydroxy-n-butyric acid, 2-hydroxy-3,3-dimethylbutyric acid, 2-hydroxy-3-methylbutyric acid, 2-methyllactic acid, 2-hydroxycaproic acid, and caprolactone , butyrolactone, valerolactone, and other lactones.
  • Such units derived from other oxycarboxylic acids are preferably used in an amount of less than 15 mol% of the total constituent units of polylactic acid.
  • the weight average molecular weight (Mw) of component (a2) is preferably 60,000 to 700,000, more preferably 80,000 to 400,000, even more preferably 100,000 to 300,000. Note that the weight average molecular weight (Mw) is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance.
  • Component (a3) is, for example, an aliphatic aromatic polyester resin having an aliphatic diol unit, an aliphatic dicarboxylic acid unit, and an aromatic dicarboxylic acid unit as main constituent units, and is, for example, represented by the formula (1) above.
  • the essential components are an aliphatic diol unit represented by the above formula (2), an aliphatic dicarboxylic acid unit represented by the following formula (3), and an aromatic dicarboxylic acid unit represented by the following formula (3). Furthermore, it may have the above-mentioned oxycarboxylic acid unit.
  • R 31 represents a divalent aromatic hydrocarbon group, and is not limited to one type when copolymerized.
  • the aromatic dicarboxylic acid component that provides the aromatic dicarboxylic acid unit of formula (3) is not particularly limited, and examples thereof include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, and the like. These may be acid anhydrides. Further, examples of derivatives of aromatic dicarboxylic acids include lower alkyl esters of these aromatic dicarboxylic acids. Among these, terephthalic acid, isophthalic acid, or lower alkyl (eg, alkyl having 1 to 4 carbon atoms) ester derivatives thereof are preferred. These may be used alone or in combination of two or more.
  • terephthalic acid and/or methyl ester of terephthalic acid are particularly preferred, or mixtures containing terephthalic acid and/or methyl ester of terephthalic acid and isophthalic acid and/or methyl ester of isophthalic acid.
  • polybutylene alkylate terephthalate is preferable, polybutylene adipate terephthalate or polybutylene succinate terephthalate is more preferable, and polybutylene Particularly preferred is adipate terephthalate. These can be used alone or in combination of two or more.
  • aliphatic polyester resin only one type of aliphatic polyester resin may be used, or two or more types may be used in combination.
  • two or more types of aliphatic polyester resins having different diol units and dicarboxylic acid units may be mixed and used.
  • the content of the biodegradable resin is not particularly limited, but is, for example, 70% by mass or less, preferably 25 to 65% by mass, more preferably 30 to 60% by weight, even more preferably 35 to 58% by weight, particularly preferably 40 to 56% by weight, most preferably 45 to 55% by weight.
  • the content of the aliphatic polyester resin is, for example, 70% by mass or less based on the total amount of the resin composition (100% by mass), 25 to 65% by weight is preferred, more preferably 30 to 60% by weight, even more preferably 35 to 58% by weight, particularly preferably 40 to 56% by weight, most preferably 45 to 55% by weight.
  • component (a1) As the aliphatic polyester resin, the content of component (a1) is, for example, 1 to 100 parts with respect to the total amount (100 parts by mass) of the aliphatic polyester resin contained in the resin composition. It is preferably 10 to 95 parts by weight, still more preferably 25 to 95 parts by weight, even more preferably 30 to 95 parts by weight, particularly preferably 45 to 90 parts by weight, and particularly preferably is 65 to 85 parts by mass.
  • component (a2) As the aliphatic polyester resin, the content of component (a2) is, for example, 1 to 100 parts with respect to the total amount (100 parts by mass) of the aliphatic polyester resin contained in the resin composition. It is preferably 10 to 90 parts by weight, still more preferably 20 to 85 parts by weight, even more preferably 30 to 80 parts by weight, and particularly preferably 40 to 70 parts by weight.
  • the content of the component (a3) is, for example, 1 to 100 parts with respect to the total amount (100 parts by mass) of the aliphatic polyester resin contained in the resin composition. It is preferably 5 to 90 parts by weight, still more preferably 5 to 75 parts by weight, even more preferably 5 to 70 parts by weight, particularly preferably 10 to 55 parts by weight, and especially The amount is preferably 15 to 35 parts by mass.
  • the content of the component (a3) is the total amount of the aliphatic polyester resin contained in the resin composition. (100 parts by weight), for example, it is preferably 5 to 40 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight, and even more preferably 15 to 25 parts by weight.
  • the mass ratio of component (a3) to component (a1) and/or (a2) (“ (a3)/(a1)", “(a3)/(a2)", or "(a3)/[(a1)+(a2)]") is preferably 0.1 to 0.5, more preferably is from 0.15 to 0.45, even more preferably from 0.2 to 0.4.
  • the resin composition has a ratio (D90/D10) of 90% cumulative average fiber diameter (D90) to 10% cumulative average fiber diameter (D10) of cellulose (B) contained in the resin composition of 5.5 or less. By controlling it within a specific range, it is possible to provide a resin composition with good moldability and a molded article with good appearance and mechanical properties.
  • the 10% cumulative average fiber diameter (D10) of component (B) is not particularly limited, but from the viewpoint of improving moldability, appearance and mechanical properties of the molded product, it is preferably from 1 to 30 ⁇ m, more preferably from 2 to 20 ⁇ m. It is preferably 3 to 15 ⁇ m, even more preferably 5 to 10 ⁇ m.
  • the 90% cumulative average fiber diameter (D90) of component (B) is not particularly limited, but from the viewpoint of improving moldability, appearance and mechanical properties of the molded product, it is preferably 5 to 70 ⁇ m, more preferably 8 to 60 ⁇ m. It is preferably 10 to 50 ⁇ m, even more preferably 15 to 40 ⁇ m.
  • the 50% cumulative average fiber diameter (D50) of component (B) is not particularly limited, but from the viewpoint of improving moldability, appearance and mechanical properties of the molded product, it is preferably from 2 to 50 ⁇ m, more preferably from 4 to 40 ⁇ m. It is preferably 5 to 28 ⁇ m, even more preferably 7 to 20 ⁇ m or less.
  • the 90% cumulative average fiber diameter (D90), 10% cumulative average fiber diameter (D10), and 50% cumulative average fiber diameter (D50) of component (B) are measured by known measuring methods. Specifically, the particle size distribution is measured by dry measurement using a laser diffraction/scattering particle size distribution measuring device, and the particle size at the point of cumulative 10% on a volume basis is 10% Cumulative average fiber diameter (D10), volume basis The particle diameter at the time of 50% accumulation is the 50% cumulative average fiber diameter (D50), and the particle diameter at the time of 90% accumulation on a volume basis is the 90% cumulative average fiber diameter (D90).
  • the average fiber length of component (B) is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the appearance of the molded product, for example, it is preferably 150 ⁇ m or less, more preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 8 to 60 ⁇ m, and 10 to 30 ⁇ m is even more preferred, and 15 to 25 ⁇ m is particularly preferred.
  • the average fiber length of component (B) is outside the above range, the resin pressure cannot be sufficiently lowered, and the appearance and mechanical properties of the molded product tend to be poor.
  • the average fiber thickness of component (B) is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the appearance of the molded article, it is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 1 to 20 ⁇ m, and even more preferably 3 to 15 ⁇ m.
  • the average fiber diameter of component (B) is outside the above range, the resin pressure cannot be sufficiently lowered, and the molded product tends to have poor appearance and mechanical properties.
  • the average fiber length and average fiber thickness of component (B) are measured by a known measuring method. For example, it can be determined by measuring the length of a plurality of randomly selected cellulose fibers by image analysis of scanning electron micrographs, measuring the length of the cellulose fibers as the fiber length, measuring the short length of the fibers as the fiber thickness, and taking the arithmetic average of each. can. More specifically, it can be measured by the method described in Examples below.
  • the component (B) is produced using a known cellulose-containing raw material.
  • cellulose-containing raw materials include, for example, wood fibers such as wood pulp from conifers and hardwoods, cotton such as linters, seed wool fibers such as Bombax cotton and kapok, hemp, flax, jute, ramie, paper mulberry, and mitsumata.
  • leaf fibers such as ginskin fiber, Manila hemp, and New Zealand hemp. These can be used alone or in combination of two or more.
  • component (B) Commercially available products can be suitably used as component (B). Examples include “ARBOCEL UFC100” and “ARBOCEL BE600-10TG” which are powdered cellulose manufactured by Rettenmeyer.
  • the content of component (B) is not particularly limited, but is 30% by mass or more based on the total amount of the resin composition (100% by mass) from the viewpoint of increasing biodegradability and improving the appearance of the molded product. It is preferable. Within this range, the content of component (B) is preferably 30 to 70% by mass, more preferably 35 to 65% by mass, from the viewpoint of achieving both the biodegradability of the resin composition and the appearance of the molded product. %, even more preferably 40 to 60% by weight.
  • the present resin composition may contain a (C) filler (hereinafter sometimes referred to as the (C) component) from the viewpoint of moldability of the resin composition.
  • a (C) filler hereinafter sometimes referred to as the (C) component
  • the component (C) for example, commonly used, well-known inorganic fillers and organic fillers can be used.
  • the shape is not particularly limited, and for example, fibrous, spherical, plate-like, or needle-like inorganic fillers can be used.
  • component (C) include talc, anhydrous silica, mica, titanium oxide, calcium carbonate, diatomaceous earth, allophane, bentonite, potassium titanate, zeolite, sepiolite, smectite, kaolin, kaolinite, glass, Limestone, carbon, wollastenite, calcined pearlite, calcium silicate, sodium silicate, aluminum silicate, aluminum oxide, magnesium carbonate, calcium hydroxide, ferric carbonate, zinc oxide, iron oxide, aluminum phosphate, barium sulfate, etc. . These may be used alone or in combination of two or more. Among these, talc is preferred.
  • the average particle diameter of component (C) is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 30 ⁇ m, more preferably 0.6 to 20 ⁇ m, even more preferably 0.7 to 10 ⁇ m, particularly preferably 1 to 5 ⁇ m.
  • the average particle diameter of component (C) is the median diameter (d50) corresponding to 50% of the integrated particle diameter distribution on a volume basis, and is measured using a laser scattering/diffraction particle size distribution measuring device (for example, product number LA -950V2, manufactured by Horiba, Ltd.).
  • the specific surface area of component (C) is not particularly limited, but is usually 1 to 200 m 2 /g, preferably 3 to 150 m 2 /g, more preferably 5 to 100 m 2 /g, and even more preferably 10 to 50 m 2 /g. 2 /g. Note that the specific surface area of component (C) can be measured by a known method, for example, by the BET method.
  • the content of component (C) is not particularly limited, but from the viewpoint of moldability of the resin composition, it is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 15% by mass based on the total amount of the resin composition (100% by mass). 1 to 10% by weight, even more preferably 1.5 to 8% by weight.
  • the present resin composition can also contain components (other components) commonly used in resin compositions within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • components include, but are not limited to, resins other than biodegradable resins, plasticizers, lubricants, antistatic agents, antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, dyes, pigments, hydrolysis inhibitors, crystal nucleating agents, Anti-blocking agents, light stabilizers, heat stabilizers, flame retardants, mold release agents, antifogging agents, surface wetting agents, incineration aids, dispersion aids, various surfactants, slip agents, freshness-preserving agents, antibacterial agents, etc.
  • the content of the other components is not particularly limited, but is, for example, less than 15% by mass, less than 10% by mass, and less than 8% by mass based on the total amount of the resin composition (100% by mass). .
  • plasticizer examples include aliphatic dibasic acid ester plasticizers such as adipic acid ester plasticizers, sebacic acid ester plasticizers, and azelaic acid ester plasticizers, phthalic acid ester plasticizers, and phosphate ester plasticizers.
  • plasticizers citric acid ester plasticizers, glycolic acid ester plasticizers, trimellitic acid ester plasticizers, ricinoleic acid ester plasticizers, benzoate ester plasticizers, acetate ester plasticizers, etc.
  • plasticizers having ester bonds These can be used alone or in combination of two or more.
  • the present resin composition is produced by melt-kneading the above-mentioned components using a single-screw or twin-screw extruder, a Banbury mixer, a mixing roll, etc., in the same way as known methods for producing various resin compositions. Ru.
  • This resin composition is a type 1A test piece prepared in accordance with JIS K7139:2009, and the strain at break is measured in accordance with JIS K7161-1:2014 (ISO 527-1:2012). From the viewpoint of mechanical properties, the content is preferably 0.1 to 30%, more preferably 0.5 to 25%, and even more preferably 1 to 20%.
  • This resin composition is a type 1A test piece prepared in accordance with JIS K7139:2009, and the maximum point stress when measured in accordance with JIS K7161-1:2014 (ISO 527-1:2012) is From the viewpoint of mechanical properties, it is preferably 1 to 30 MPa, more preferably 3 to 25 MPa, and even more preferably 5 to 20 MPa.
  • the present resin composition is suitable for molding applications (molding composition) because it allows a molded article with a good appearance to be obtained.
  • the molded product according to an embodiment of the present invention (main molded product) can be produced using various known methods such as extrusion molding, vacuum forming, injection molding, compression molding, lamination molding, and blow molding. Manufactured.
  • the present molded body is a molded body made of a resin composition containing (A) a biodegradable resin and (B) cellulose, from the viewpoint of providing a molded body such as a pellet with a good appearance, and the molded body is It is preferable that the surface roughness R a (arithmetic mean roughness) is 43 ⁇ m or less.
  • molded products made of the resin composition described above can provide molded products such as pellets with particularly good appearance and molded products with good mechanical properties.
  • the surface roughness R a of the molded article is preferably 43 ⁇ m or less, more preferably 40 ⁇ m or less, even more preferably 35 ⁇ m or less, particularly preferably 30 ⁇ m or less.
  • the lower limit is not particularly limited, it is, for example, about 20 ⁇ m.
  • the surface roughness R Z of the molded article is preferably 400 ⁇ m or less, more preferably 390 ⁇ m or less, still more preferably 350 ⁇ m or less. Although the lower limit is not particularly limited, it is, for example, about 100 ⁇ m.
  • the pellets related to the present molded product are granules of the present resin composition. More specifically, a resin composition containing at least components (A) and (B) is melt-kneaded using an extruder or the like, and the resulting melt-kneaded product is melt-kneaded using a strand cutter, underwater cutter, hot cutter, etc. It was obtained by cutting.
  • the shape of the pellet related to the present molded product is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical shape (including an elliptical cylindrical shape), a spherical shape, an oval shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, and the like.
  • the size of a cylindrical pellet is, for example, a length of 0.5 to 5.0 mm, preferably 1.5 to 3.5 mm, and a diameter of 1.0 to 3.0 mm, preferably 1.5 to 3.0 mm. It is 5 to 2.5 mm.
  • Applications of molded products made from this resin composition include, for example, various sheets, foams, boards, fibers, containers, etc. More specifically, the applications include food films, fresh food trays, and fast food products. Containers, outdoor leisure products, fishing lines, fishing nets, vegetation nets, water retention sheets, coating materials, agricultural mulch films, coating materials for fertilizers, striped tapes, split yarns, composite fibers, shopping bags, garbage bags, compost bags, cosmetic containers It can be used for applications such as detergent containers, bleach containers, ropes, binding materials, surgical threads, sanitary cover stock materials, cold boxes, cushioning materials, and synthetic paper.
  • ⁇ (A) component The following was prepared as the biodegradable resin (A).
  • ⁇ Polybutylene succinate “BiOPBS (FZ71PM)” manufactured by PTT MCC Biochem, melt flow rate (MFR) 22 g/10 minutes (190°C, load 2.16kg), melting point 115°C]
  • ⁇ Polybutylene adipate terephthalate “ecoflex” manufactured by BASF, melt flow rate (MFR) 3 g/10 minutes (190°C, load 2.16kg), melting point 120°C]
  • ⁇ (B) component> The following was prepared as cellulose (B).
  • ⁇ Cellulose (b1) [“ARBOCEL UFC100” manufactured by Rettenmeyer]
  • ⁇ Cellulose (b2) [“ARBOCEL BE600-10TG” manufactured by Rettenmeyer]
  • ⁇ Cellulose (b') ["ARBOCEL B600” manufactured by Rettenmayer]
  • ⁇ Cellulose (b'') [“KC Flock (W-400G)” manufactured
  • D50 (median diameter), D10, and D90 of cellulose> D50 (median diameter) of cellulose (b3, b4, b5, b', b'') was measured by dry method using a laser scattering/diffraction particle size distribution measuring device (manufactured by Horiba, Ltd., LA-950V2) according to the following conditions. , D90, and D10 were measured to determine D90/D10. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 A resin composition containing (A) 44 parts by mass of polybutylene succinate and 11 parts by mass of polybutylene adipate terephthalate as a biodegradable resin, and 45 parts by mass of cellulose (b3) as (B) cellulose was prepared, and the following Pellets were produced according to the molding conditions.
  • ⁇ Molding condition ⁇ ⁇ Twin screw extruder: KZW15-45/60MG, manufactured by Technovel ⁇ Screw shape: Full flight ⁇ Screw rotation speed: 200 rpm ⁇ Vent: Fully closed ⁇ Temperature conditions: C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D1/D2 80°C/120°C/130°C/140°C/140°C/140°C/140°C/140°C/140°C/140°C/140°C/140°C/140°C/140°C ⁇ Screen mesh: None ⁇ Discharge rate: 1.1 kg/hour ⁇ Strand: Air cooling
  • Example 2 Pellets were produced under the same conditions as in Example 1 using a resin composition prepared in the same manner as in Example 1 except that cellulose (b3) was changed to cellulose (b4).
  • Example 3 Pellets were produced under the same conditions as in Example 1 using a resin composition prepared in the same manner as in Example 1 except that cellulose (b3) was changed to cellulose (b5).
  • Example 4 Pellets were produced under the same conditions as in Example 2 using a resin composition prepared in the same manner as in Example 2 except that 55 parts by mass of polybutylene succinate and no polybutylene adipate terephthalate were blended.
  • Example 5 A resin composition prepared in the same manner as in Example 2 was used, except that polybutylene succinate was changed to 27.5 parts by mass and polybutylene adipate terephthalate was changed to 27.5 parts by mass, and under the same conditions as in Example 2. , a pellet was prepared.
  • Example 6 Pellets were produced under the same conditions as Example 2 using a resin composition prepared in the same manner as in Example 2, except that polybutylene succinate was changed to 11 parts by mass and polybutylene adipate terephthalate was changed to 44 parts by mass. did.
  • Example 7 Pellets were produced under the same conditions as Example 2 using a resin composition prepared in the same manner as in Example 2, except that polybutylene succinate was not blended and polybutylene adipate terephthalate was changed to 55 parts by mass. did.
  • Example 1 A resin composition containing 39.2 parts by mass of polybutylene succinate, 9.8 parts by mass of polybutylene adipate terephthalate, 45.9 parts by mass of cellulose (b'), and 5.1 parts by mass of talc was prepared, and Example 1 Pellets were produced under the same conditions as above.
  • Example 2 A resin composition containing 39.2 parts by mass of polybutylene succinate, 9.8 parts by mass of polybutylene adipate terephthalate, 45.9 parts by mass of cellulose (b''), and 5.1 parts by mass of talc was prepared, and Example 1 Pellets were produced under the same conditions as above.
  • the surface roughness (R a , R Z ) of the pellets was measured in accordance with JIS B0601 (2001). Specifically, a cutoff value ( ⁇ c ) was taken as 0.8 mm, 10 microscopic images (1.5 mm in height x 1.5 mm in width) were taken, and 10 lines were drawn in the horizontal direction for each image at 150 ⁇ m intervals to determine the arithmetic average roughness of the side surface of the pellet. The roughness (R a ) and maximum height roughness (R Z ) were measured for each 10 data images. 100 (10 microscopic images x 10 data) values of R a and R Z were obtained, and the average value of each was calculated. The results are shown in Table 2.
  • a dumbbell test piece (type A1) with a total length of 170 mm was produced by injection molding in accordance with JIS K7139:2009. Specifically, the pellets obtained above were put into an injection molding machine (Electric injection molding machine NEX30IV-3EG, manufactured by Nissei Jushi Kogyo Co., Ltd.) and placed into a mold with a mold temperature of 35°C for an injection time of 8 seconds.
  • a dumbbell test piece (type A1) conforming to JIS K7139:2009 was prepared by injection at a screw rotation speed of 100 to 150 rpm, a holding pressure of 50 to 80 MPa, and a back pressure of 4 to 6 MPa. At this time, moldability was evaluated based on the following criteria.
  • the ratio (D90/D10) of 90% cumulative average fiber diameter (D90) to 10% cumulative average fiber diameter (D10) of cellulose contained in the resin composition is 5.5 or less. It was confirmed that the surface smoothness of the pellets in Examples 1 to 7 was higher than that in Comparative Examples 1 and 2, in which the ratio (D90/D10) exceeded 5.5. Furthermore, as shown in Table 2, Examples 1 to 7 had low resin pressure during pellet molding, excellent injection moldability, and excellent mechanical properties. Therefore, it was confirmed that according to the present invention, a resin composition with excellent moldability can be obtained, and a molded article with good appearance and mechanical properties can be obtained.
  • aliphatic polyester resins containing aliphatic diol units and aliphatic dicarboxylic acid units as main repeating units are preferable as biodegradable resins. It was done. Furthermore, from a comparison of Examples 1 to 7, it is more preferable to contain a predetermined amount or more of an aliphatic polyester resin whose main repeating units are aliphatic diol units such as polybutylene succinate and aliphatic dicarboxylic acid units. was also confirmed.
  • the ratio (D90/D10) of cellulose contained in the resin composition is determined by, for example, extracting only cellulose using a solvent that dissolves components other than cellulose in the resin composition, and then sufficiently drying the cellulose.
  • the cellulose extracted in this way can also be measured using the above-mentioned "method for measuring D50 (median diameter), D90, and D10 of cellulose".
  • the molded article made of the resin composition of the present invention is biodegradable, has good moldability, and has good appearance and mechanical properties, so it can be widely and effectively used as a raw material for various molded products. , the environmental burden can be further reduced.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

生分解性を有すると共に、成形性が良好で、外観及び機械物性が良好な成形体を得ることができる樹脂組成物を提供する。 (A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物であって、前記(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が5.5以下である、樹脂組成物。

Description

生分解性樹脂を含有する樹脂組成物
 本発明は、生分解性樹脂を含有する樹脂組成物に関する。詳細には、生分解性樹脂及びセルロースを含有し、成形性が良好であり、外観及び機械物性が良好な成形体を得ることができる樹脂組成物に関する。
 近年、環境負荷の軽減要請を背景に、各種の生分解性樹脂に関する研究開発が進んでいる。生分解性樹脂としては、例えば、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリブチレンアジペートテレフタレート等が知られている。
 また、生分解性に特に優れる材料としてパルプ繊維等が注目されており、例えば、特許文献1には、生分解性樹脂であるポリブチレンサクシネート又はポリブチレンサクシネートアジペート、及びパルプ繊維を含有する成形用組成物が提案されており、当該成形用組成物を用いて得られた成形体は、剛性及び耐衝撃性を兼ね備えたものであることが開示されている。
特開2021-161337号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の成形用組成物のように、パルプ繊維を含有する組成物を用いて得られた成形体は、成形体の表面形状が粗くなる傾向があり、良好な外観を有する成形体を得ることが困難であるため、未だ改善の余地がある。また、特許文献1に記載の樹脂組成物は、成形性や、得られる成形体の機械的物性についても改善の余地があった。
 本発明は、前記課題に鑑みなされたものであり、生分解性を有すると共に、良好な成形性を有し、外観及び機械物性が良好な成形体を得ることができる樹脂組成物を提供する。
 本発明者らは、かかる事情に鑑み研究を重ねる過程において、成形用の樹脂組成物に配合されるセルロースの繊維径分布に着目した。本発明者らは、セルロースの繊維径分布が成形体の外観、特に表面平滑性に与える影響について鋭意研究を重ねた結果、意外にも、樹脂組成物に含まれるセルロースの繊維径分布を特定範囲に制御することにより、良好な外観を有する成形体が得られること、更に、樹脂押出し時の樹脂圧上昇が起こりにくく、成形性に優れ、得られる成形体の機械物性が良好となることを見出した。
 すなわち、本発明は、以下の[1]~[19]を提供する。
[1](A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物であって、前記(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が5.5以下である、樹脂組成物。
[2](A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物であって、前記(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が4.2未満である、樹脂組成物。
[3]前記(A)生分解性樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂である、[1]又は[2]記載の樹脂組成物。
[4]前記(A)生分解性樹脂が、脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる繰り返し単位とする脂肪族ポリエステル系樹脂である、[1]~[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]前記(A)生分解性樹脂が、更に、脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂を含有する、[4]記載の樹脂組成物。
[6]前記(B)セルロースの平均繊維長が、150μm以下である、[1]~[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7]前記(B)セルロースの含有量が、前記樹脂組成物全量に対して、30質量%以上である、[1]~[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8]JIS K7161-1:2014(ISO 527-1:2012)準拠して測定した破断点歪みが0.1~30%である、[1]~[7]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[9]JIS K7161-1:2014(ISO 527-1:2012)に準拠して測定した最大点応力が1~30MPaである、[1]~[8]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[10][1]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物からなる成形体。
[11][1]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物からなる容器。
[12](A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物からなるペレットであって、前記ペレットの表面粗さRaが43μm以下である、ペレット。
[13](A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物からなるペレットであって、前記ペレットの表面粗さRaが30μm以下である、ペレット。
[14]前記ペレットの表面粗さRZが400μm以下である、[12]又は[13]記載のペレット。
[15]前記(A)生分解性樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂である、[12]~[14]のいずれかに記載のペレット。
[16]前記(A)生分解性樹脂が、脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる繰り返し単位とする脂肪族ポリエステル系樹脂である、[12]~[15]のいずれかに記載のペレット。
[17]前記(A)生分解性樹脂が、更に、脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂を含有する、[16]記載のペレット。
[18]前記(B)セルロースの平均繊維長が、150μm以下である、[12]~[17]のいずれかに記載のペレット。
[19]前記(B)セルロースの含有量が、前記樹脂組成物全量に対して、30質量%以上である、[12]~[18]のいずれかに記載のペレット。
 また、本発明は、以下の[20]~[24]を提供する。
[20][1]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物からなるペレットであって、前記ペレットの表面粗さRaが43μm以下である、ペレット。
[21][1]~[9]のいずれかに記載の樹脂組成物からなるペレットであって、前記ペレットの表面粗さRaが30μm以下である、ペレット。
[22]前記ペレットの表面粗さRZが400μm以下である、[20]又は[21]記載のペレット。
[23]前記(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が5.5以下である、[12]~[19]のいずれかに記載のペレット。
[24]前記(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が4.2未満である、[12]~[19]のいずれかに記載のペレット。
 本発明の樹脂組成物によれば、生分解性を有すると共に、成形性が良好であり、外観及び機械物性が良好な成形体を得ることができる。
 以下、本発明の実施形態に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
 なお、本明細書において「X~Y」(X,Yは任意の数字)と表現する場合、特に断らない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」又は「好ましくはYより小さい」の意も包含する。
 更に、本明細書において「X及び/又はY(X,Yは任意の構成)」とは、X及びYの少なくとも一方を意味するものであって、Xのみ、Yのみ、X及びY、の3通りを意味するものである。
 本発明の一実施形態に係る樹脂組成物(以下、「本樹脂組成物」という場合がある)は、(A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有し、前記(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が5.5以下である点に特徴がある。樹脂組成物に含まれるセルロースの累積平均繊維径の比(D90/D10)を前記範囲とすることにより、成形性が良好であり、外観及び機械物性が良好な成形体を得ることができる。
〔90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)〕
 本樹脂組成物で用いる(B)セルロースにおける90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)は、成形性や、成形体の外観及び機械物性を向上させる観点から、従来の樹脂組成物における当該比よりも小さな値である5.5以下に制御することが重要である。成形体の外観等を一層向上させる観点からは、当該比(D90/D10)は5.25以下が好ましく、より好ましくは5.0以下、更により好ましくは4.8以下であり、特に好ましくは4.2未満であり、殊に好ましくは4.0以下である。また、当該比(D90/D10)の下限値は特に限定されないが、例えば、3.0以上であり、3.2以上が好ましい。
 本樹脂組成物は、(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)を前記範囲に制御することによって、成形時の樹脂圧を適度に低減させることができ、良好な外観を有する成形体を提供できる。また、樹脂の流動性を向上させることができるため、成形性が良好となる。更に、得られる成形体の機械物性が良好となる。当該比(D90/D10)が前記範囲外の場合、成形時の樹脂圧を十分低減させることができず、成形性が不十分であり、良好な外観や機械物性を有する成形体を得ることが困難となる傾向がある。
 前記比(D90/D10)を5.5以下に制御するためには、(B)セルロースの種類や配合割合等の条件を適宜調整する。
 なお、前記90%累積平均繊維径(D90)及び10%累積平均繊維径(D10)は、体積累積分布曲線に基づく公知の測定法により測定されるものである。すなわち、90%累積平均繊維径(D90)とは、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置により乾式測定で粒度分布を測定し、体積基準で累積90%の時点での粒子径を意味し、10%累積平均繊維径(D10)は、体積基準で累積10%の時点での粒子径を意味するものである。
 次に、本樹脂組成物に用いられる各成分について説明する。
〔(A)生分解性樹脂〕
 本樹脂組成物に用いられる(A)生分解性樹脂としては、生分解性を有する樹脂であればよく、特に制限されない。具体的には、例えば、脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、天然由来の生分解性樹脂等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのなかでも、脂肪族ポリエステル系樹脂が好ましい。
 脂肪族ポリエステル系樹脂としては、脂肪族構造(脂環構造を含む)のモル比率が全体構造に対して最大比率となるポリエステル系樹脂であれば特に限定されず、例えば、脂肪族構造以外に、部分的に芳香族構造を有する脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂であってもよい。より具体的には、例えば、(a1)脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族ポリエステル系樹脂;(a2)脂肪族オキシカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族ポリエステル系樹脂;(a3)脂肪族ジオール単位、脂肪族ジカルボン酸単位、及び芳香族ジカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂;及びそれらの混合物が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。これらのなかでも、(a1)脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族ポリエステル系樹脂が好ましい。
 ここで、「単位」とは、脂肪族ポリエステル系樹脂の製造に用いた単量体成分に由来して脂肪族ポリエステル系樹脂中に含まれる構成単位を意味し、「主たる構成単位」とは、対象とする単量体成分に由来する構成単位を、脂肪族ポリエステル系樹脂の全構成単位中に50モル%以上含むことを意味する。この対象とする単量体に由来する構成単位の含有量は、好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは80~100モル%である。例えば、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸成分とを、脂肪族ポリエステル系樹脂の重合反応に用いる全単量体成分中に50モル%以上、好ましくは60モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは80~100モル%含む原料を重合反応して製造されたものであることが好ましい。
[(a1)脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族ポリエステル系樹脂]
 (a1)成分は、例えば、下記式(1)で表される脂肪族ジオール単位及び下記式(2)で表される脂肪族ジカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族ポリエステル系樹脂である。
 -O-R11-O-   (1)
[式(1)中、R11は、鎖中に酸素原子を有していてもよい2価の鎖状脂肪族炭化水素基を示し、共重合されている場合には1種に限定されない。]
 -OC-R21-CO-   (2)
[式(2)中、R21は、直接結合を示すか、2価の鎖状脂肪族炭化水素基を示し、共重合されている場合には1種に限定されない。]
 式(1)のジオール単位を与える脂肪族ジオールとしては、特に限定されないが、例えば、炭素数2~10の脂肪族ジオールが好ましく、より好ましくは炭素数4~6の脂肪族ジオールである。具体的には、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。なかでも、1,4-ブタンジオールが好ましい。前記脂肪族ジオールは、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 式(2)の脂肪族ジカルボン酸単位を与える脂肪族ジカルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸或いはそのアルキルエステル等の脂肪族ジカルボン酸誘導体であり、その脂肪族ジカルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、炭素数2~40の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、より好ましくは炭素数4~10の脂肪族ジカルボン酸である。具体的には、例えば、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。なかでも、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸が好ましく、コハク酸とアジピン酸がより好ましく、コハク酸が特に好ましい。前記の脂肪族ジカルボン酸成分は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 (a1)成分の具体例としては、例えば、1,4-ブタンジオールとコハク酸を含む脂肪族ポリエステル系樹脂、1,4-ブタンジオール、アジピン酸、及びコハク酸を含む脂肪族ポリエステル系樹脂等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。これらのなかでも、樹脂組成物の成形性をより向上させる観点から、ポリブチレンサクシネートアジペート及びポリブチレンサクシネートからなる群より選択される1種以上が好ましく、より好ましくはポリブチレンサクシネートである。
 脂肪族ジカルボン酸がコハク酸である場合、脂肪族ポリエステル系樹脂の全ジカルボン酸単位中のコハク酸由来の構成単位の割合は、通常50~100モル%、好ましくは80~100モル%、より好ましくは90~100モル%である。
 また、脂肪族ジカルボン酸がコハク酸とアジピン酸である場合、脂肪族ポリエステル系樹脂の全ジカルボン酸単位中のコハク酸由来の構成単位の割合は、通常50~95モル%、好ましくは60~93モル%、より好ましくは70~90モル%であり、全ジカルボン酸単位中のアジピン酸由来の構成単位の割合は、通常5~50モル%、好ましくは7~40モル%、より好ましくは10~30モル%である。
 (a1)成分のメルトフローレート(MFR)は、JIS K7210に準拠して、190℃、荷重2.16kgで測定した場合、好ましくは1~150g/10分、より好ましくは3~125g/10分、更により好ましくは4~100g/10分、特に好ましくは5~50g/10分である。
 (a1)成分の融点は、好ましくは70~250℃、より好ましくは75~200℃、更により好ましく80~150℃である。融点が複数存在する場合には、少なくとも1つの融点が前記範囲内にあることが好ましい。
 (a1)成分の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは10,000~1,000,000、より好ましくは20,000~500,000、更に好ましくは50,000~400,000である。
 なお、前記重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレンを標準物質として測定した値である。
 また、本樹脂組成物で用いる脂肪族ポリエステル系樹脂の物性は、特段の記載がない場合、[(a1)脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族ポリエステル系樹脂]の項に記載された前記物性と同様である。
[(a2)脂肪族オキシカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族ポリエステル系樹脂]
 (a2)成分の脂肪族オキシカルボン酸単位を与える脂肪族オキシカルボン酸成分の具体例としては、例えば、乳酸、グリコール酸、2-ヒドロキシ-n-酪酸、3-ヒドロキシ酪酸、4-ヒドロキシ酪酸、2-ヒドロキシカプロン酸、6-ヒドロキシカプロン酸、2-ヒドロキシ-3,3-ジメチル酪酸、2-ヒドロキシ-3-メチル酪酸、2-ヒドロキシイソカプロン酸、3-ヒドロキシ吉草酸、リンゴ酸、クエン酸等、又はこれらの低級アルキルエステル若しくは分子内エステル等が挙げられる。また、ε-カプロラクトン等のラクトン化合物も脂肪族オキシカルボン酸に包含される。これらに光学異性体が存在する場合には、D体、L体又はラセミ体のいずれでもよく、形態としては固体、液体又は水溶液であってもよい。これらのなかでも、乳酸、グリコール酸、3-ヒドロキシ酪酸、4-ヒドロキシ酪酸、6-ヒドロキシカプロン酸、3-ヒドロキシ吉草酸が好ましい。これら脂肪族オキシカルボン酸は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 (a2)成分の具体例としては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ3-ヒドロキシブチレート、ポリ4-ヒドロキシブチレート、ポリ(3-ヒドロキシブチレート-co-3-ヒドロキシバレエート)、ポリカプロラクトン等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
 ポリ乳酸に含まれる乳酸の構成としては、モル比で、D-乳酸:L-乳酸=100:0~85:15、又は、0:100~15:85であることが好ましい。また、D-乳酸とL-乳酸との構成割合が異なった他のポリ乳酸をブレンドすることも可能である。D-乳酸のみ、又は、L-乳酸のみを構成単位とするポリ乳酸は結晶性樹脂となり、融点が高く、耐熱性、機械的物性に優れる傾向にある。
 更には、ポリ乳酸は、前述のポリ乳酸と、他のオキシカルボン酸との共重合体であってもよく、また少量の鎖延長剤に由来する単位を含んでいてもよい。他のオキシカルボン酸としては、乳酸の光学異性体(L-乳酸に対してはD-乳酸、D-乳酸に対してはL-乳酸)、グリコール酸、3-ヒドロキシ酪酸、4-ヒドロキシ酪酸、2-ヒドロキシ-n-酪酸、2-ヒドロキシ-3,3-ジメチル酪酸、2-ヒドロキシ-3-メチル酪酸、2-メチル乳酸、2-ヒドロキシカプロン酸等の2官能脂肪族オキシカルボン酸類、及びカプロラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン等のラクトン類が挙げられる。このような他のオキシカルボン酸に由来する単位は、ポリ乳酸の全構成単位中15モル%未満で使用するのがよい。
 (a2)成分の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは60,000~700,000、より好ましくは80,000~400,000、更により好ましくは100,000~300,000である。
 なお、前記重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレンを標準物質として測定した値である。
[(a3)脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂]
 (a3)成分は、例えば、脂肪族ジオール単位、脂肪族ジカルボン酸単位、及び芳香族ジカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂であり、例えば、前記式(1)で表される脂肪族ジオ-ル単位、前記式(2)で表される脂肪族ジカルボン酸単位、及び、下記式(3)で表される芳香族ジカルボン酸単位を必須成分とするものである。更に前述のオキシカルボン酸単位を有していてもよい。
 -OC-R31-CO-   (3)
[式(3)中、R31は2価の芳香族炭化水素基を示し、共重合されている場合には1種に限定されない。]
 式(1)のジオール単位を与える脂肪族ジオール及び式(2)の脂肪族ジカルボン酸単位を与える脂肪族ジカルボン酸成分については、前記[(a1)脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる構成単位として有する脂肪族ポリエステル系樹脂]の説明で例示したものと同様であり、好ましいものも同様である。
 式(3)の芳香族ジカルボン酸単位を与える芳香族ジカルボン酸成分としては、特に限定されないが、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸等が挙げられる。これらは酸無水物であってもよい。また、芳香族ジカルボン酸の誘導体として、これらの芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステル等も挙げられる。これらのなかで、テレフタル酸、イソフタル酸、又はそれらの低級アルキル(例えば、炭素数1~4のアルキル)エステル誘導体が好ましい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して使用してもよい。特にテレフタル酸及び/又はテレフタル酸のメチルエステルか、テレフタル酸及び/又はテレフタル酸のメチルエステルとイソフタル酸及び/又はイソフタル酸のメチルエステルとを含有する混合物が好ましい。
 脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂の具体例としては、樹脂組成物の成形性をより向上させる観点から、ポリブチレンアルキレートテレフタレートが好ましく、ポリブチレンアジペートテレフタレート又はポリブチレンサクシネートテレフタレートがより好ましく、ポリブチレンアジペートテレフタレートが特に好ましい。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
 本樹脂組成物において、脂肪族ポリエステル系樹脂は、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。例えば、ジオール単位やジカルボン酸単位の異なる脂肪族ポリエステル系樹脂の2種以上を混合して用いてもよい。
 (A)生分解性樹脂の含有量は、特に制限されないが、例えば、樹脂組成物全量(100質量%)に対して、70質量%以下であり、25~65質量%が好ましく、より好ましくは30~60質量%、更により好ましくは35~58質量%、特に好ましくは40~56質量%、最も好ましくは45~55質量%である。
 (A)生分解性樹脂として、脂肪族ポリエステル系樹脂を用いる場合、脂肪族ポリエステル系樹脂の含有量は、樹脂組成物全量(100質量%)に対して、例えば、70質量%以下であり、25~65質量%が好ましく、より好ましくは30~60質量%、更により好ましくは35~58質量%、特に好ましくは40~56質量%、最も好ましくは45~55質量%である。
 脂肪族ポリエステル系樹脂として、(a1)成分を用いる場合、(a1)成分の含有量は、樹脂組成物に含まれる脂肪族ポリエステル系樹脂全量(100質量部)に対して、例えば、1~100質量部であることが好ましく、より好ましくは10~95質量部、更に好ましくは25~95質量部、より更に好ましくは30~95質量部、特に好ましくは45~90質量部であり、殊に好ましくは65~85質量部である。
 脂肪族ポリエステル系樹脂として、(a2)成分を用いる場合、(a2)成分の含有量は、樹脂組成物に含まれる脂肪族ポリエステル系樹脂全量(100質量部)に対して、例えば、1~100質量部であることが好ましく、より好ましくは10~90質量部、更に好ましくは20~85質量部であり、より更に好ましくは、30~80質量部、特に好ましくは40~70質量部である。
 脂肪族ポリエステル系樹脂として、(a3)成分を用いる場合、(a3)成分の含有量は、樹脂組成物に含まれる脂肪族ポリエステル系樹脂全量(100質量部)に対して、例えば、1~100質量部であることが好ましく、より好ましくは5~90質量部、更に好ましくは5~75質量部であり、より更に好ましくは5~70質量部、特に好ましくは10~55質量部であり、殊に好ましくは15~35質量部である。
 脂肪族ポリエステル系樹脂として、(a1)成分及び/又は(a2)成分と共に、(a3)成分を含む場合、当該(a3)成分の含有量は、樹脂組成物に含まれる脂肪族ポリエステル系樹脂全量(100質量部)に対して、例えば、5~40質量部であることが好ましく、より好ましくは10~30質量部、更により好ましくは15~25質量部である。
 脂肪族ポリエステル系樹脂として、(a1)成分及び/又は(a2)成分と(a3)成分とを併用する場合、(a1)成分及び/又は(a2)成分に対する(a3)成分の質量比(「(a3)/(a1)」、「(a3)/(a2)」、又は「(a3)/[(a1)+(a2)]」)は、0.1~0.5が好ましく、より好ましくは0.15~0.45、更により好ましくは0.2~0.4である。
〔(B)セルロース〕
 本樹脂組成物は、本樹脂組成物に含まれる(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)を5.5以下の特定範囲に制御することにより、良好な成形性を有する樹脂組成物、良好な外観及び機械物性を有する成形体を提供することができる。
 (B)成分の10%累積平均繊維径(D10)は、特に制限されないが、成形性、成形体の外観及び機械物性を向上させる観点から、例えば、1~30μmが好ましく、2~20μmがより好ましく、3~15μmが更により好ましく、5~10μmが特に好ましい。
 (B)成分の90%累積平均繊維径(D90)は、特に制限されないが、成形性、成形体の外観及び機械物性を向上させる観点から、例えば、5~70μmが好ましく、8~60μmがより好ましく、10~50μmが更により好ましく、15~40μmが特に好ましい。
 (B)成分の50%累積平均繊維径(D50)は、特に制限されないが、成形性、成形体の外観及び機械物性を向上させる観点から、例えば、2~50μmが好ましく、4~40μmがより好ましく、5~28μmが更により好ましく、7~20μm以下が特に好ましい。
 (B)成分の90%累積平均繊維径(D90)、10%累積平均繊維径(D10)、50%累積平均繊維径(D50)は公知の測定法により測定されるものである。具体的には、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置により乾式測定で粒度分布を測定し、体積基準で累積10%の時点での粒子径が10%累積平均繊維径(D10)、体積基準で累積50%の時点での粒子径が50%累積平均繊維径(D50)、体積基準で累積90%の時点での粒子径が90%累積平均繊維径(D90)である。
 (B)成分の平均繊維長は、特に制限されないが、成形体の外観を向上させる観点から、例えば、150μm以下が好ましく、より好ましくは5~100μmが好ましく、8~60μmがより好ましく、10~30μmが更により好ましく、15~25μmが特に好ましい。(B)成分の平均繊維長が前記範囲外の場合、樹脂圧を十分に低下させることができず、成形体の外観、機械物性が不良となる傾向がある。
 (B)成分の平均繊維厚みは、特に制限されないが、成形体の外観を向上させる観点から、例えば、30μm以下が好ましく、1~20μmがより好ましく、3~15μmが更により好ましい。(B)成分の平均繊維径が前記範囲外の場合、樹脂圧を十分に低下させることができず、成形体の外観、機械物性が不良となる傾向がある。
 (B)成分の平均繊維長及び平均繊維厚みは、公知の測定法により測定されるものである。例えば、走査型電子顕微鏡写真の画像解析により無作為に選んだ複数のセルロース系繊維の長手を繊維長として測定し、短手を繊維厚みとして測定し、これらを各々算術平均することにより求めることができる。より具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
 前記(B)成分は公知のセルロース含有原料を用いて製造されるものである。かかるセルロース含有原料としては、例えば、針葉樹、広葉樹等の木材パルプ等の木材繊維、リンター等の綿花、ボンバックス綿、カポック等の種子毛繊維、麻、亜麻、黄麻、ラミー、コウゾ、ミツマタ等のジン皮繊維、マニラ麻、ニュージーランド麻等の葉繊維等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
 (B)成分としては市販品を好適に用いることができる。例えば、レッテンマイヤー社製の粉末セルロースである「ARBOCEL UFC100」、「ARBOCEL BE600-10TG」等が挙げられる。
 (B)成分の含有量は、特に制限されないが、樹脂組成物全量(100質量%)に対して、生分解性を高めると共に成形体の外観等を向上させる観点から、30質量%以上であることが好ましい。かかる範囲のなかでも、樹脂組成物の生分解性と成形体の外観等とを両立させる観点から、(B)成分の含有量は、30~70質量%が好ましく、より好ましくは35~65質量%、更により好ましくは40~60質量%である。
〔(C)フィラー〕
 本樹脂組成物は、(A)成分及び(B)成分のほか、樹脂組成物の成形性の観点から、(C)フィラー(以下、(C)成分という場合がある)を含有させることができる。(C)成分としては、例えば、通常用いられる公知一般の無機フィラーや有機フィラーを用いることができる。その形状は特に制限されず、例えば、繊維状、球状、板状、針状の無機フィラーを用いることができる。
 (C)成分の具体例としては、例えば、タルク、無水シリカ、雲母、酸化チタン、炭酸カルシウム、ケイ藻土、アロフェン、ベントナイト、チタン酸カリウム、ゼオライト、セピオライト、スメクタイト、カオリン、カオリナイト、ガラス、石灰石、カーボン、ワラステナイト、焼成パーライト、珪酸カルシウム、珪酸ナトリウム、珪酸アルミニウム、酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸第二鉄、酸化亜鉛、酸化鉄、リン酸アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらのなかでも、タルクが好ましい。
 (C)成分の平均粒子径は、特に制限されないが、0.5~30μmが好ましく、より好ましくは0.6~20μm、更に好ましくは0.7~10μm、特に好ましくは1~5μmである。なお、(C)成分の平均粒子径は、体積基準で積算粒子径分布の値が50%に相当するメジアン径(d50)であり、例えば、レーザー散乱・回折粒度分布測定装置(例えば、品番LA-950V2、堀場製作所社製)で測定することができる。
 (C)成分の比表面積は、特に制限されないが、通常1~200m2/gであり、3~150m2/gが好ましく、より好ましくは5~100m2/g、更により好ましくは10~50m2/gである。なお、(C)成分の比表面積は、公知の方法により測定することができ、例えば、BET法により測定できる。
 (C)成分の含有量は、特に制限されないが、樹脂組成物の成形性の観点から、樹脂組成物全量(100質量%)に対して、0.5~15質量%が好ましく、より好ましくは1~10質量%、更により好ましくは1.5~8質量%である。
〔その他の成分〕
 本樹脂組成物には、前記(A)~(C)成分以外に、樹脂組成物に常用されている成分(その他の成分)を、本発明の効果を損なわない範囲で含有させることもできる。例えば、以下に限定されないが、生分解性樹脂以外の樹脂、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、染料、顔料、加水分解防止剤、結晶核剤、アンチブロッキング剤、耐光剤、熱安定剤、難燃剤、離型剤、防曇剤、表面ぬれ改善剤、焼却補助剤、分散助剤、各種界面活性剤、スリップ剤、鮮度保持剤、抗菌剤等を配合することもできる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。なお、前記その他の成分の含有量は、特に制限されないが、例えば、樹脂組成物全量(100質量%)に対して15質量%未満であり、10質量%未満であり、8質量%未満である。
 前記可塑剤としては、例えば、アジピン酸エステル系可塑剤、セバシン酸エステル系可塑剤、アゼライン酸エステル系可塑剤等の脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、グリコール酸エステル系可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤、リシノール酸エステル系可塑剤、安息香酸エステル系可塑剤、酢酸エステル系可塑剤等の分子内にエステル結合を有する可塑剤が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
〔本樹脂組成物の製造方法〕
 本樹脂組成物は、各種樹脂組成物の公知の製造方法と同様、例えば、単軸もしくは二軸押出機、バンバリーミキサー、ミキシングロール等を用いて、前記の各成分を溶融混練することにより製造される。
(本樹脂組成物の機械物性)
 本樹脂組成物は、JIS K7139:2009に準拠して作製されたタイプ1A試験片とし、JIS K7161-1:2014(ISO 527-1:2012)に準拠して測定した際の破断時歪みが、機械物性の観点から、0.1~30%であることが好ましく、0.5~25%であることがより好ましく、1~20%であることが更に好ましい。
 本樹脂組成物は、JIS K7139:2009に準拠して作製されたタイプ1A試験片とし、JIS K7161-1:2014(ISO 527-1:2012)に準拠して測定した際の最大点応力が、機械物性の観点から、1~30MPaであることが好ましく、3~25MPaであることがより好ましく、5~20MPaであることが更に好ましい。
〔本樹脂組成物の用途〕
 本樹脂組成物は、良好な外観を有する成形体を得られることから、成形用途(成形用組成物)として好適なものである。
〔樹脂組成物からなる成形体(ペレット等)〕
 本発明の一実施形態に係る成形体(本成形体)は、押出成形法、真空成形法、射出成形法、圧縮成形法、積層成形法、ブロー成形法等の各種の公知の方法を用いて製造される。
 本成形体は、良好な外観のペレット等の成形体を提供する観点から、(A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物からなる成形体であって、前記成形体の表面粗さRa(算術平均粗さ)が43μm以下であることが好ましい。なかでも、前述の本樹脂組成物からなる成形体であれば、特に良好な外観のペレット等の成形体、及び機械物性の良好な成形体が得られる。
[表面粗さRa(算術平均粗さ)]
 本成形体の表面粗さRaは、前記のとおり、43μm以下が好ましく、より好ましくは40μm以下であり、更により好ましくは35μm以下であり、特に好ましは30μm以下である。下限値は特に限定されないが、例えば、20μm程度である。
[表面粗さRZ(最大高さ粗さ)]
 本成形体の表面粗さRZは、400μm以下が好ましく、より好ましくは390μm以下、更に好ましくは350μm以下である。下限値は特に限定されないが、例えば、100μm程度である。
 なお、表面粗さRZ及び表面粗さRaの測定はJIS B0601(2001)に準拠するものとし、より詳細には後述の実施例に記載の方法により測定される。
 なお、本成形体に係るペレットは、本樹脂組成物の粒状物である。より具体的には、少なくとも(A)成分及び(B)成分を含有する樹脂組成物を押出機等によって溶融混練し、得られた溶融混練物を、ストランドカッター、アンダーウォーターカッター、ホットカッター等により裁断して得られたものである。
 本成形体に係るペレットの形状は特に限定されないが、例えば、円柱形(楕円柱形を含む)、球形、オーバル形、立方体形、直方体形等が挙げられる。円柱形のペレットの場合の大きさは、例えば、長さが0.5~5.0mm、好ましくは1.5~3.5mmであり、直径が1.0~3.0mm、好ましくは1.5~2.5mmである。
〔成形体の用途〕
 本樹脂組成物からなる成形体の用途としては、例えば、各種のシート、発泡体、板、繊維、容器等が挙げられ、より具体的には、食品用フィルム、生鮮食品のトレーやファーストフードの容器、野外レジャー製品、釣り糸、漁網、植生ネット、保水シート、コーティング資材、農業用マルチフィルム、肥料用コーティング材、筋付きテープ、スプリットヤーン、複合繊維、ショッピングバッグ、ゴミ袋、コンポスト袋、化粧品容器、洗剤容器、漂白剤容器、ロープ、結束材、手術糸、衛生用カバーストック材、保冷箱、クッション材及び合成紙等の用途に利用可能である。
 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中、「部」、「%」とあるのは、質量基準を意味する。
 まず、(A)~(C)成分として以下のものを用意した。
<(A)成分>
 生分解性樹脂(A)として、下記を用意した。
・ポリブチレンサクシネート〔PTT MCC Biochem社製の「BiOPBS(FZ71PM)」、メルトフローレート(MFR)22g/10分(190℃、荷重2.16kg)、融点115℃〕
・ポリブチレンアジペートテレフタレート〔BASF社製の「ecoflex」、メルトフローレート(MFR)3g/10分(190℃、荷重2.16kg)、融点120℃〕
<(B)成分>
 セルロース(B)として、下記を用意した。
・セルロース(b1)〔レッテンマイヤー社製の「ARBOCEL UFC100」〕
・セルロース(b2)〔レッテンマイヤー社製の「ARBOCEL BE600-10TG」〕
・セルロース(b3)〔セルロース(b1)とセルロース(b2)の混合物(比率b1:b2=2:8)〕
・セルロース(b4)〔セルロース(b1)とセルロース(b2)の混合物(比率b1:b2=5:5)〕
・セルロース(b5)〔セルロース(b1)とセルロース(b2)の混合物(比率b1:b2=8:2)〕
・セルロース(b')〔レッテンマイヤー社製の「ARBOCEL B600」〕
・セルロース(b")〔日本製紙社製の「KCフロック(W-400G)」〕
<(C)成分>
 フィラー(C)として、下記を用意した。
・タルク〔日本タルク社製の「SG-95」、平均粒子径:2.1μm〕
<セルロースのD50(メジアン径)、D10、D90の測定法>
 レーザー散乱・回折粒度分布測定装置(堀場製作所社製、LA-950V2)を用い、下記条件に従い、乾式測定にて、セルロース(b3、b4、b5、b’、b")のD50(メジアン径)、D90、D10を測定し、D90/D10を求めた。その結果を表1に示す。
[測定条件]
・測定回数(N数):10
・試料測定データ取り込み回数(LD):1000
・反復回数:15
・測定時間:1分(粒子径分布結果表示まで)
・測定方法:乾式測定(乾式専用ユニット使用)
・測定上限:3000μm
・測定下限:0.01μm
・アルゴリズムオプション:標準演算
<セルロースの平均繊維長、平均繊維厚みの測定法>
 デジタルマイクロスコープ(HiROX社製、RH-2000)及びレンズ(HiROX社製、MXB-5000REZ)を用いて、顕微鏡画像からセルロース(b3、b4、b5、b’、b")の平均繊維長及び平均繊維厚みを測定した。すなわち、10枚の画像をデジタルマイクロスコープにて撮影し、得られた画像1枚あたり10本ずつ独立した繊維を無作為に選び、その繊維長及び繊維厚みを目視で読み取る。なお、繊維の始点と終点が同じ画像内に収まっているもののみを対象とする。このようにして10本(繊維)×10枚(画像)=100本の繊維情報が得られ、これらを平均化することで平均繊維長・平均繊維厚みを算出した。その結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[実施例1]
 (A)生分解性樹脂として、ポリブチレンサクシネート44質量部、ポリブチレンアジペートテレフタレート11質量部、(B)セルロースとして、セルロース(b3)45質量部を含有する樹脂組成物を調製し、下記の成形条件に従ってペレットを作製した。
〔成形条件〕
・二軸押出機:KZW15-45/60MG、テクノベル社製
・スクリュ形状:フルフライト
・スクリュ回転数:200rpm
・ベント:全閉
・温度条件:
C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D1/D2=80℃/120℃/130℃/140℃/140℃/140℃/140℃/140℃/140℃/140℃
・スクリーンメッシュ:無
・吐出量:1.1kg/時
・ストランド:空冷
[実施例2]
 セルロース(b3)をセルロース(b4)に変更した以外は実施例1と同様にして調製した樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の条件により、ペレットを作製した。
[実施例3]
 セルロース(b3)をセルロース(b5)に変更した以外は実施例1と同様にして調製した樹脂組成物を用いて、実施例1と同様の条件により、ペレットを作製した。
[実施例4]
 ポリブチレンサクシネートを55質量部、ポリブチレンアジペートテレフタレートを配合しなかった以外は実施例2と同様にして調製した樹脂組成物を用いて、実施例2と同様の条件により、ペレットを作製した。
[実施例5]
 ポリブチレンサクシネートを27.5質量部、ポリブチレンアジペートテレフタレートを27.5質量部に変更した以外は実施例2と同様にして調製した樹脂組成物を用いて、実施例2と同様の条件により、ペレットを作製した。
[実施例6]
 ポリブチレンサクシネートを11質量部、ポリブチレンアジペートテレフタレートを44質量部に変更した以外は実施例2と同様にして調製した樹脂組成物を用いて、実施例2と同様の条件により、ペレットを作製した。
[実施例7]
 ポリブチレンサクシネートを配合せず、ポリブチレンアジペートテレフタレートを55質量部に変更した以外は実施例2と同様にして調製した樹脂組成物を用いて、実施例2と同様の条件により、ペレットを作製した。
[比較例1]
 ポリブチレンサクシネート39.2質量部、ポリブチレンアジペートテレフタレート9.8質量部、セルロース(b')45.9質量部、タルク5.1質量部を含有する樹脂組成物を調製し、実施例1と同様の条件により、ペレットを作製した。
[比較例2]
 ポリブチレンサクシネート39.2質量部、ポリブチレンアジペートテレフタレート9.8質量部、セルロース(b")45.9質量部、タルク5.1質量部を含有する樹脂組成物を調製し、実施例1と同様の条件により、ペレットを作製した。
<成形時における樹脂圧の測定法>
 ペレット成形時における樹脂圧を、二軸押出機のダイヘッドに取り付けた樹脂圧力計(ダイニスコ社製、NP463)にて測定した。その結果を表2に示す。
<ペレットの表面粗さ(Ra,RZ)の測定法>
 JIS B0601(2001)に準拠して、ペレットの表面粗さ(Ra,RZ)を測定した。具体的には、円柱形のペレット(長さ:3.0mm、直径:2.4mm)に対して、レーザーマイクロスコープ(Lasertec社製、OPTELICS[非接触式])を用い、カットオフ値(λc)を0.8mmとして得た顕微鏡画像(縦1.5mm×横1.5mm)を10枚撮影し、画像ごとに横方向に10本の線を150μm間隔で引き、ペレットの側面の算術平均粗さ(Ra)及び最大高さ粗さ(RZ)を、画像ごとに10データずつ測定した。100個(顕微鏡画像数10個×データ数10個)のRa,RZの値を得て、それぞれ平均値を算出した。その結果を表2に示す。
<射出成形性の評価法>
 JIS K7139:2009に準拠して、射出成形により、全長170mmのダンベル試験片(タイプA1)を作製した。具体的には、前記で得られたペレットを射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、電気式射出成形機NEX30IV-3EG)に投入し、金型温度35℃の金型内へ、射出時間8s、スクリュ回転数100~150rpm、保圧50~80MPa、背圧4~6MPaにて射出することにより、JIS K7139:2009に準拠したダンベル試験片(タイプA1)を作製した。
 この際、下記の基準で成形性評価を行った。その結果を表2に示す。
A:最大圧力185MPa以下、ダンベル試験片連続作製可能、ダンベル試験片の表面荒れなし
A':最大圧力185超~200MPa以下、ダンベル試験片作製可能、ダンベル試験片の表面荒れなし
B:最大圧力200MPa超、ダンベル試験片作製可能、ダンベル試験片の表面荒れなし
B':最大圧力200MPa超、ダンベル試験片作製可能、ダンベル試験片の表面荒れあり
C:最大圧力200MPa超、ダンベル試験片作製不可
<機械物性の評価法>
 JIS K7161-1:2014(ISO 527-1:2012)に準拠して、引張試験機(島津製作所社製、オートグラフ AG-IS)を用いて、前記のとおり作製したダンベル状の試験片を使用して引張り試験を実施した。測定条件は、全長170mmのダンベル状の試験片をつかみ具間距離115mm、試験速度50mm/min、温度23℃、50%RHにて試験し、応力σ(MPa)-歪みε(%)曲線を得た。得られた応力σ(MPa)-歪みε(%)曲線から、破断点歪み、最大点応力を求めた。その結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1及び表2に示すとおり、樹脂組成物に含まれるセルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が5.5以下の実施例1~7は、当該比(D90/D10)が5.5を超える比較例1及び2に比して、ペレットの表面平滑性が高いことが確認された。また、表2に示すとおり、実施例1~7はペレット成形時の樹脂圧が低く、射出成形性に優れており、機械物性にも優れている。従って、本発明によれば、成形性に優れる樹脂組成物が得られ、良好な外観及び機械物性が良好な成形体を得られることが確認された。
 また、実施例1~7の対比から、生分解性樹脂としては、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる繰り返し単位とする脂肪族ポリエステル系樹脂を好ましいことが確認された。また、実施例1~7の対比から、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる繰り返し単位とする脂肪族ポリエステル系樹脂を、所定量以上含有することがより好ましいことも確認された。
 なお、樹脂組成物に含まれるセルロースの当該比(D90/D10)は、例えば、樹脂組成物中のセルロース以外の成分を溶解する溶剤等を用いてセルロースのみを抽出したのち、十分に乾燥させ、こうして抽出された当該セルロースについて、前記「セルロースのD50(メジアン径)、D90、D10の測定法」を用いて測定することもできる。
 前記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、前記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。当業者に明らかな様々な変形は、本発明の範囲内であることが企図されている。
 本発明の樹脂組成物からなる成形体は、生分解性を有すると共に、良好な成形性を有し、良好な外観及び機械物性を有するため、各種の成形品の原料として広く有効に活用できると共に、環境負荷をより一層軽減できる。

Claims (19)

  1.  (A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物であって、前記(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が5.5以下である、樹脂組成物。
  2.  (A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物であって、前記(B)セルロースの90%累積平均繊維径(D90)と10%累積平均繊維径(D10)の比(D90/D10)が4.2未満である、樹脂組成物。
  3.  前記(A)生分解性樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂である、請求項1又は2記載の樹脂組成物。
  4.  前記(A)生分解性樹脂が、脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる繰り返し単位とする脂肪族ポリエステル系樹脂である、請求項1又は2記載の樹脂組成物。
  5.  前記(A)生分解性樹脂が、更に、脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂を含有する、請求項4記載の樹脂組成物。
  6.  前記(B)セルロースの平均繊維長が、150μm以下である、請求項1又は2記載の樹脂組成物。
  7.  前記(B)セルロースの含有量が、前記樹脂組成物全量に対して、30質量%以上である、請求項1又は2記載の樹脂組成物。
  8.  JIS K7161-1:2014(ISO 527-1:2012)に準拠して測定した破断点歪みが0.1~30%である、請求項1又は2記載の樹脂組成物。
  9.  JIS K7161-1:2014(ISO 527-1:2012)に準拠して測定した最大点応力が1~30MPaである、請求項1又は2記載の樹脂組成物。
  10.  請求項1又は2記載の樹脂組成物からなる成形体。
  11.  請求項1又は2記載の樹脂組成物からなる容器。
  12.  (A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物からなるペレットであって、前記ペレットの表面粗さRaが43μm以下である、ペレット。
  13.  (A)生分解性樹脂、及び(B)セルロースを含有する樹脂組成物からなるペレットであって、前記ペレットの表面粗さRaが30μm以下である、ペレット。
  14.  前記ペレットの表面粗さRZが400μm以下である、請求項12又は13記載のペレット。
  15.  前記(A)生分解性樹脂が、脂肪族ポリエステル系樹脂である、請求項12又は13記載のペレット。
  16.  前記(A)生分解性樹脂が、脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位を主たる繰り返し単位とする脂肪族ポリエステル系樹脂である、請求項12又は13記載のペレット。
  17.  前記(A)生分解性樹脂が、更に、脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂を含有する、請求項16記載のペレット。
  18.  前記(B)セルロースの平均繊維長が、150μm以下である、請求項12又は13記載のペレット。
  19.  前記(B)セルロースの含有量が、前記樹脂組成物全量に対して、30質量%以上である、請求項12又は13記載のペレット。
PCT/JP2023/030409 2022-08-29 2023-08-24 生分解性樹脂を含有する樹脂組成物 WO2024048402A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022136029 2022-08-29
JP2022-136029 2022-08-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024048402A1 true WO2024048402A1 (ja) 2024-03-07

Family

ID=90099724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/030409 WO2024048402A1 (ja) 2022-08-29 2023-08-24 生分解性樹脂を含有する樹脂組成物

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024048402A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04202436A (ja) * 1990-11-30 1992-07-23 Agency Of Ind Science & Technol 生分解性フィルム
JP2001018335A (ja) * 1999-07-12 2001-01-23 Nisshinbo Ind Inc 被記録材
CN101503521A (zh) * 2009-03-05 2009-08-12 上海交通大学 一种高强高韧全生物降解复合材料的制备方法
JP2015509990A (ja) * 2011-12-20 2015-04-02 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・ルシェルシュ・シャンティフィクCentre National De La Recherche Scientifique ポリマー/生物学的要素アロイの製造方法
JP2023035363A (ja) * 2021-09-01 2023-03-13 日本製紙株式会社 成形用樹脂材料およびその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04202436A (ja) * 1990-11-30 1992-07-23 Agency Of Ind Science & Technol 生分解性フィルム
JP2001018335A (ja) * 1999-07-12 2001-01-23 Nisshinbo Ind Inc 被記録材
CN101503521A (zh) * 2009-03-05 2009-08-12 上海交通大学 一种高强高韧全生物降解复合材料的制备方法
JP2015509990A (ja) * 2011-12-20 2015-04-02 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・ルシェルシュ・シャンティフィクCentre National De La Recherche Scientifique ポリマー/生物学的要素アロイの製造方法
JP2023035363A (ja) * 2021-09-01 2023-03-13 日本製紙株式会社 成形用樹脂材料およびその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9206306B2 (en) Resin composition, film, bag product and production process of resin composition
ES2718635T3 (es) Combinaciones de polímeros con reología mejorada y resistencia al impacto sin entalla mejorada
JP4824579B2 (ja) 改善された熱的性質を有する高透明度フィルム
US8722774B2 (en) Biodegradable resin composition
WO2019189367A1 (ja) 成形体、シート及び容器、並びに管状体、ストロー、綿棒及び風船用スティック
US20110144241A1 (en) Biodegradable resin composition
JP5200208B2 (ja) 脂肪族芳香族ポリエステル及び樹脂組成物
US20220041823A1 (en) Polyhydroxyalkanoate resin composition, molded body of the same, and film or sheet of the same
JP2010518248A (ja) 生分解性ポリエステル混合物をベースとするフォーム層
JP2002327107A (ja) ポリ乳酸系フィルムおよびその製造方法
JP2007308650A (ja) 生分解性樹脂組成物
JP2019077823A (ja) ポリエステル系樹脂組成物およびその成形体
JP2020122131A (ja) 管状体、ストロー、綿棒及び風船用スティック
WO2014156952A1 (ja) フィルム
JP5167502B2 (ja) 脂肪族芳香族ポリエステル及びその樹脂組成物
JP5689375B2 (ja) ポリ乳酸樹脂組成物
WO2024048402A1 (ja) 生分解性樹脂を含有する樹脂組成物
JPH09291165A (ja) 生分解性多孔質フィルム
WO2024024667A1 (ja) 樹脂組成物及び樹脂組成物を用いた成形法
JP2022104869A (ja) 生分解性に優れた3次元造形用材料およびその造形物
JP2015083661A (ja) 多孔フィルム及びその製造方法
JP4870037B2 (ja) 生分解性樹脂組成物
JP7218650B2 (ja) ポリエステル系樹脂組成物及び成形品
WO2023171565A1 (ja) 樹脂組成物
JPH09291164A (ja) 生分解性多孔質フィルム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23860165

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1