[发明专利]脂肪族聚酯树脂组成物及成形体

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有优异热稳定性和成形加工性的脂肪族聚酯树脂组成物及其成形体。

背景技术

近年来，出于自然环境保护意识，人们都在追求在自然环境中分解的所谓生物分解性(biodegradability)聚合物及其成形体，其中，尤以脂肪族聚酯树脂等自然分解性树脂的研究进行得非常活跃。在自然分解性树脂中，最近又尤以聚乳酸作为生物塑料(bioplastic)倍受关注，因为它可以从玉米、甘蔗、红薯等来自植物的原料中获得。从这些植物原料中获得的材料，经燃烧(热分解)或生物降解，都很容易变成水和二氧化碳。而二氧化碳本来就是靠光合作用积蓄在植物之中的。由于生物塑料在其燃烧或生物降解之时，不增加大气中二氧化碳的浓度，因此是亲和环境(不破坏环境)的一类塑料。

在许多脂肪族聚酯树脂中，特别是聚乳酸，它与其他脂肪族聚酯树脂相比，具有熔点高、耐热性好的特长。但是，熔融状态的聚乳酸，由于其熔融粘度及熔融张力都低，例如在薄膜、薄片成形时，往往容易引起颈缩现象，造成薄膜的厚度及宽度不稳定，或在纤维成形时引起断丝等。另外，吹塑成形的冷冻线(frostline)变得不稳定，吹制成形的型坯(parison)产生收缩(draw down)，容易引起在成形体中壁厚不均等问题。

因此，作为提高熔融粘度及熔融张力的手段，以前一般都是在脂肪族聚酯树脂的聚合过程中，使用多功能聚合引发剂使之生成长链支化聚合物的组成物。通过引入这样的支链，熔融粘度及熔融张力都有所改善，不过，由于聚合时间长，操作繁杂，所以存在着缺乏实用性这样的问题。因此，有人提议采用可在聚合后续工序中导入交联结构和支化结构的树脂组成物。

例如，在专利文献1中，揭示了一种由生物分解性聚酯树脂和生物分解性脂肪族-芳香族共聚聚酯树脂和甲基丙烯酸酯化合物组成的生物分解性聚酯树脂组成物。在专利文献2中，揭示了一种在生物分解性树脂中，配入有特定的环氧化合物、耐水解性优异的生物分解性树脂制成的薄膜或薄片。在专利文献3中，揭示了一种由含有聚乳酸的生物分解性聚酯树脂和层状硅酸盐组成，还含有带环氧基的反应性化合物的生物分解性树脂组成物。

在专利文献4中，揭示了一种由聚乳酸、除聚乳酸之外的脂肪族聚酯和改性烯烃化合物组成的聚乳酸类树脂组成物。上述改性烯烃化合物，含有乙烯-甲基丙烯酸环氧丙酯共聚物。在专利文献5中，揭示了一种含有脂肪族聚酯及改性弹性体的组成物，经退火处理得到的结晶性生物分解性树脂组成物。脂肪族聚酯含有聚乳酸，改性橡胶含有丙烯酸类弹性体。

但是，专利文献1中记载的生物分解性聚酯树脂组成物，是在生物分解性聚酯树脂、生物分解性脂肪族-芳香族共聚聚酯树脂以及甲基丙烯酸酯化合物中，添加过氧化物，经熔融、混捏而制得的。在此情况下，通过使用含有环氧丙基等官能团的甲基丙烯酸酯化合物，可引起作为生物分解性聚酯树脂的聚乳酸树脂的脱氢反应和交联反应，并生成部分交联物，同时，容易产生泛黄(黄变)等着色现象。

在专利文献2及专利文献3组成物的情况下，因为通过聚乳酸分子末端的羟基、羧基和含有环氧基的聚合物的反应，可以生成长链支化聚合物，所以，其成形加工性的改进效果已得到认可。但是，因为每一分子的环氧基的数量太多(例如，在专利文献2中，使用甲基丙烯酸环氧丙酯的均聚物，在专利文献3的实施例3中，使用50％甲基丙烯酸环氧丙酯和50％苯乙烯的共聚体)，所以聚乳酸分子末端的羟基、羧基和环氧基的反应是局部的，控制很困难。其结果，在成形机内过度进行交联反应，导致树脂组成物成凝胶化状态，出现排料不稳定、所得成形体表面不均匀等不良现象。也就是说，上述树脂组成物存在着热稳定性差的问题。

在专利文献4记载的聚乳酸类树脂组成物的情况下，改性烯烃化合物的配合量，相对于脂肪族聚酯是在5重量％以上，在专利文献5记载的生物分解性树脂组成物的情况下，丙烯酸类橡胶的配合量，相对于聚乳酸等的脂肪族聚酯是在10重量％以上。因此，所得树脂组成物的强度、耐热性等物性得到提高，但存在着有引起过度交联反应的可能，还存在成形加工性差的情况。

专利文献1日本专利特开2004-67894号公报

专利文献2日本专利特开2004-10693号公报

专利文献3日本专利特开2003-261756号公报

专利文献4日本专利特开2001-123055号公报

专利文献5日本专利特开2004-35691号公报

发明内容