JP2005162872A - Resin composition, molded product, electrical product, and method for producing the resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生分解性を示す樹脂組成物、成形品、電気製品、樹脂組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to a biodegradable resin composition, molded article, electrical product, and method for producing a resin composition.
従来から各種の合成樹脂材料が開発、提供され、種々の産業分野における使用量は年々増加し、生産量は年間1000万トン近くに及ぶ。その結果として、合成樹脂の廃棄量も増大し、その処理が大きな社会問題となっている。廃棄された樹脂をそのまま焼却処理することは、有害ガスが発生したり、大きな燃焼熱により焼却炉の損傷を起こしたりすることがあり、環境へ大きな負荷を与えることとなっている。 Conventionally, various synthetic resin materials have been developed and provided, and the amount of use in various industrial fields increases year by year, and the production amount reaches nearly 10 million tons per year. As a result, the amount of synthetic resin discarded has increased, and its treatment has become a major social problem. If the discarded resin is incinerated as it is, harmful gas may be generated or the incinerator may be damaged by a large amount of combustion heat, which places a heavy load on the environment.
これまでに知られている廃棄樹脂の処理方法としては、例えば熱分解や化学分解により廃棄樹脂を低分子化したものを焼却したり、埋め立てたりする方法がある。しかし、焼却処理は二酸化炭素の排出を伴うために、地球温暖化を招くおそれがある。また、焼却樹脂中に硫黄、窒素又はハロゲン等が含有されている場合には、焼却処理することは有害排出ガスによる大気汚染の一因になる。一方、樹脂を埋め立てる場合、現在用いられているほとんどの樹脂は、長期間分解されずにそのままの状態で残存するため、土壌汚染の原因になる。 As a disposal method of the waste resin known so far, for example, there is a method of incinerating or landfilling a resin whose molecular weight is reduced by thermal decomposition or chemical decomposition. However, since the incineration process involves the discharge of carbon dioxide, there is a risk of causing global warming. In addition, when sulfur, nitrogen, halogen, or the like is contained in the incineration resin, incineration treatment contributes to air pollution due to harmful exhaust gas. On the other hand, when the resin is landfilled, most of the currently used resins remain as they are without being decomposed for a long time, which causes soil contamination.
そこで、このような問題に対応するために、天然素材系のバイオセルロースや澱粉主体のプラスチック、低置換度セルロース系エステル、微生物による天然ポリエステル、化学合成による脂肪族ポリエステル樹脂等が、生分解性のあるプラスチックとして、その製造、用途が検討されつつある。生分解性樹脂は、微生物等により生化学的に二酸化炭素及び水等に分解されるので、自然環境へ廃棄された場合においても容易に分解して低分子量化し、環境に対して無害な化合物に変化する。そのため、生分解性樹脂を使用することによって、廃棄に伴う地球環境に対する悪影響を低減させることができる。このような理由から、今までに日用雑貨品、衛生用品又は遊戯用品等を主とした使い捨て製品に対して実用化が進められている。 Therefore, in order to deal with such problems, bio-degradable natural materials such as biocellulose and starch-based plastics, low-substituted cellulose esters, natural polyesters by microorganisms, aliphatic polyester resins by chemical synthesis, etc. As a plastic, its manufacture and use are being studied. Since biodegradable resins are biochemically decomposed into carbon dioxide and water by microorganisms, etc., even when discarded into the natural environment, they are easily decomposed to lower molecular weight and become harmless to the environment. Change. Therefore, by using a biodegradable resin, it is possible to reduce adverse effects on the global environment due to disposal. For these reasons, practical use has been promoted for disposable products mainly made up of daily miscellaneous goods, sanitary goods, play goods and the like.
上記のように、従来の生分解性樹脂は、自然環境への安全性の面では優れているが、樹脂を実際に使用する際の安全性の一つとして要求の高まっている難燃性については、既存の生分解性樹脂は十分なものではない。特に電気製品については、筐体等を生分解性樹脂で形成することにより回収後の処理を容易にしたいという要望はあるものの、電気製品の筐体として使用するためには、日本工業規格(JIS)やUL(Underwriter Laboratory)規格に定められている難燃規格を満たす必要があり、既存の生分解性樹脂では前記難燃規格に対応できていない。 As mentioned above, conventional biodegradable resins are superior in terms of safety to the natural environment, but the flame retardance is increasing as one of the safety when actually using the resin The existing biodegradable resin is not enough. In particular, for electrical products, there is a desire to facilitate the post-recovery process by forming the housing etc. with a biodegradable resin. ) And UL (Underwriter Laboratory) standards, it is necessary to satisfy the flame retardant standard, and existing biodegradable resins cannot meet the flame retardant standard.
また、生分解性樹脂を例えば電気製品、電子機器等の筐体等の実用品に応用する場合は、上記難燃性と共に保存特性(高温高湿条件での耐久性)が要求される。例えば、携帯型のオーディオ商品では、30℃、相対湿度80%の条件で3〜7年は強度等の物性が維持されることが必要である。 In addition, when the biodegradable resin is applied to a practical product such as a casing of, for example, an electric product or an electronic device, storage characteristics (durability under high temperature and high humidity conditions) are required in addition to the flame retardancy. For example, in a portable audio product, it is necessary to maintain physical properties such as strength for 3 to 7 years under conditions of 30 ° C. and 80% relative humidity.
そこで、生分解性樹脂に対して実用的な成形品に適した物性を持たせるため、さまざまな検討が行われている。例えば、生分解性ポリマーの代表例である脂肪族ポリエステル樹脂に対してガラス転移点が低いゴム的な性質を示す生分解性樹脂を適量ブレンドして生分解性及び成形性を向上する方法(例えば、特許文献1参照。)、脂肪族ポリエステル樹脂に対し炭酸カルシウム及び/又は炭酸マグネシウムを添加して機械的強度を向上する方法(例えば、特許文献2参照。)、ポリ−3−ヒドロキシ酪酸を溶融後、急冷固化し、結晶化度が50%未満の成形体とすることにより生分解性を向上させる方法(例えば、特許文献3参照。)等が提案されている。
しかしながら、上述の特許文献1〜3の生分解性樹脂からなる成形品は、主にフィルムや包装材料等に使用されることを想定しており、難燃性や保存特性等については充分でないという問題がある。 However, it is assumed that the molded article made of the biodegradable resin described in Patent Documents 1 to 3 described above is mainly used for a film, a packaging material, and the like, and the flame retardancy and storage characteristics are not sufficient. There's a problem.
そこで本発明はこのような従来の実状に鑑みて提案されたものであり、例えば電気製品の筐体材料に要求されるような高い難燃性と、保存特性とを両立することができる樹脂組成物及びその製造方法、樹脂組成物の成形品、並びにこの成形品を用いた電気製品を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed in view of such a conventional situation, for example, a resin composition that can achieve both high flame retardancy and storage characteristics required for a casing material of an electrical product, for example. It is an object of the present invention to provide a product, a method for producing the product, a molded product of the resin composition, and an electrical product using the molded product.
本発明者らは、生分解性樹脂の物性改善について様々な検討を行った結果、生分解性樹脂に対して、難燃系添加剤を配合することで難燃性を改善しうることを見出した。難燃系添加剤としてはハロゲン系の難燃系添加剤が代表的であるが、ハロゲン系難燃系添加剤を含む生分解性樹脂を焼却処理するとハロゲンガスが発生し、このハロゲンガスを人体に無害なものとするために複雑な処理を必要とするという不都合がある。 As a result of various studies on improving the physical properties of biodegradable resins, the present inventors have found that flame retardancy can be improved by adding flame retardant additives to biodegradable resins. It was. The flame retardant additive is typically a halogen flame retardant additive. However, when a biodegradable resin containing a halogen flame retardant additive is incinerated, a halogen gas is generated. There is an inconvenience that a complicated process is required to make it harmless.
そこで、新規な難燃系添加剤について鋭意検討した結果、本発明者らは、分子中にリン原子を有するリン含有化合物が、生分解性樹脂と組み合わせたときに優れた難燃系添加剤として作用し、且つ環境に配慮した難燃系添加剤として利用可能であり、さらに加水分解抑制剤を含有させることで保存特性の改善も可能であるとの知見を得、本発明を完成させるに至った。 Therefore, as a result of intensive studies on a novel flame retardant additive, the present inventors have found that a phosphorus-containing compound having a phosphorus atom in the molecule is an excellent flame retardant additive when combined with a biodegradable resin. It can be used as a flame retardant additive that acts on the environment and is environmentally friendly. Further, it has been found that the storage characteristics can be improved by adding a hydrolysis inhibitor, and the present invention has been completed. It was.
すなわち本発明に係る樹脂組成物は、少なくとも1種の生分解性を示す有機高分子化合物と、リン含有化合物を含有する難燃系添加剤と、少なくとも1種の上記有機高分子化合物の加水分解を抑制する加水分解抑制剤とを含有することを特徴とする。 That is, the resin composition according to the present invention includes at least one organic polymer compound exhibiting biodegradability, a flame retardant additive containing a phosphorus-containing compound, and hydrolysis of at least one organic polymer compound. It contains the hydrolysis inhibitor which suppresses.
また、本発明に係る成形品は、少なくとも1種の生分解性を示す有機高分子化合物と、リン含有化合物を含有する難燃系添加剤と、少なくとも1種の上記有機高分子化合物の加水分解を抑制する加水分解抑制剤とを含有する樹脂組成物を成形してなることを特徴とする。 The molded product according to the present invention includes at least one organic polymer compound exhibiting biodegradability, a flame retardant additive containing a phosphorus-containing compound, and hydrolysis of at least one organic polymer compound. It is characterized by molding a resin composition containing a hydrolysis inhibitor that suppresses the above.
また、本発明に係る電気製品は、少なくとも1種の生分解性を示す有機高分子化合物と、リン含有化合物を含有する難燃系添加剤と、少なくとも1種の上記有機高分子化合物の加水分解を抑制する加水分解抑制剤とを含有する樹脂組成物を成形してなる成形品を、構成要素として含むことを特徴とする。 The electrical product according to the present invention includes at least one organic polymer compound exhibiting biodegradability, a flame retardant additive containing a phosphorus-containing compound, and hydrolysis of at least one organic polymer compound. A molded article formed by molding a resin composition containing a hydrolysis inhibitor that suppresses odor is included as a constituent element.
また、本発明に係る樹脂組成物の製造方法は、少なくとも1種の生分解性を示す有機高分子化合物と、リン含有化合物を含有する難燃系添加剤と、少なくとも1種の上記有機高分子化合物の加水分解を抑制する加水分解抑制剤とを複合することを特徴とする。 The method for producing a resin composition according to the present invention includes at least one organic polymer compound exhibiting biodegradability, a flame retardant additive containing a phosphorus-containing compound, and at least one organic polymer compound. It is characterized in that it is combined with a hydrolysis inhibitor that suppresses hydrolysis of the compound.
生分解性を示す有機高分子化合物に対してリン含有化合物を含有させることで、生分解性を示す有機高分子化合物に高熱が付与された場合に脱水作用とチャー生成による熱遮蔽効果とが相乗して機能し、生分解性を示す有機高分子化合物に対して高い難燃性を付与することができる。 By adding a phosphorus-containing compound to a biodegradable organic polymer compound, when high heat is applied to the biodegradable organic polymer compound, the dehydration action and the heat shielding effect due to char formation are synergistic. Thus, high flame retardancy can be imparted to an organic polymer compound that functions and exhibits biodegradability.
また、加水分解を抑制する加水分解抑制剤を添加することにより、生分解性を示す有機高分子化合物の加水分解速度が遅延され、その結果、加水分解抑制剤無添加の場合に比べて、長期間にわたって高い機械的強度を保持することができる。このように、本発明の樹脂組成物は、生分解性を示す有機高分子化合物に対して特定の難燃系添加剤(リン含有化合物)と加水分解抑制剤とを含むので、難燃性及び保存特性の両者を満足することができる。 In addition, by adding a hydrolysis inhibitor that suppresses hydrolysis, the hydrolysis rate of the organic polymer compound exhibiting biodegradability is delayed, and as a result, compared with the case where no hydrolysis inhibitor is added, High mechanical strength can be maintained over a period of time. Thus, since the resin composition of the present invention contains a specific flame retardant additive (phosphorus-containing compound) and a hydrolysis inhibitor with respect to the organic polymer compound exhibiting biodegradability, flame retardancy and Both storage characteristics can be satisfied.
本発明によれば、生分解性を示す有機高分子化合物と、これと組み合わせたときに高い難燃効果を発現するリン含有化合物と、加水分解抑制剤とを含むことにより、例えばUL規格のV−0からV−1の範囲を充足する極めて高い難燃性と、例えば電気製品の筐体として利用可能な程度の優れた保存特性とを両立し、しかも廃棄時の自然環境への悪影響が少ない樹脂組成物を提供することができる。 According to the present invention, by including an organic polymer compound exhibiting biodegradability, a phosphorus-containing compound that exhibits a high flame retardancy when combined with this, and a hydrolysis inhibitor, for example, UL-standard V It has both extremely high flame resistance satisfying the range of -0 to V-1 and excellent storage characteristics that can be used, for example, as a housing for electrical products, and has little adverse effect on the natural environment when discarded. A resin composition can be provided.
また、本発明によれば、生分解性を示す有機高分子化合物と、これと組み合わせたときに高い難燃効果を発現するリン含有化合物と、加水分解抑制剤とを含む樹脂組成物を成形することにより、例えばUL規格のV−0からV−1の範囲を充足する極めて高い難燃性と、例えば電気製品の筐体として利用可能な程度の優れた保存特性とを両立し、しかも廃棄時の自然環境への悪影響が少ない成形品を提供することができる。 Further, according to the present invention, a resin composition comprising an organic polymer compound exhibiting biodegradability, a phosphorus-containing compound that exhibits a high flame retardancy when combined therewith, and a hydrolysis inhibitor is molded. Thus, for example, both extremely high flame resistance satisfying the UL standard V-0 to V-1 range and excellent storage characteristics that can be used, for example, as a housing of an electric product, and at the time of disposal It is possible to provide a molded product with less adverse effects on the natural environment.
また、本発明によれば、生分解性を示す有機高分子化合物と、これと組み合わせたときに高い難燃効果を発現するリン含有化合物と、加水分解抑制剤とを含む成形品を構成要素の一部とすることにより、例えばUL規格のV−0からV−1の範囲を充足する極めて高い難燃性と、長期間にわたる優れた保存特性とを両立し、しかも廃棄時の自然環境への悪影響が少ない電気製品を提供することができる。 Further, according to the present invention, a molded article comprising an organic polymer compound exhibiting biodegradability, a phosphorus-containing compound that exhibits a high flame retardancy when combined therewith, and a hydrolysis inhibitor is used as a component. By making it a part, for example, it achieves both extremely high flame retardance satisfying the UL standard V-0 to V-1 range and excellent storage characteristics over a long period of time, and also to the natural environment at the time of disposal An electric product with few adverse effects can be provided.
また、本発明によれば、例えば電気製品の筐体材料に利用可能な程度の高い難燃性及び保存特性を示し、且つ廃棄時の自然環境への悪影響が少ない樹脂組成物の製造方法を提供することができる。 In addition, according to the present invention, there is provided a method for producing a resin composition that exhibits high flame retardancy and storage characteristics that can be used for, for example, a casing material of an electrical product, and that has little adverse effect on the natural environment when discarded. can do.
以下、本発明の樹脂組成物及びその製造方法、成形品並びに電気製品について詳細に説明する。 Hereinafter, the resin composition of the present invention, the production method thereof, the molded product, and the electric product will be described in detail.
本発明の樹脂組成物は、生分解性を示す有機高分子化合物と、難燃系添加剤として作用するリン含有化合物と、生分解性を示す有機高分子化合物の加水分解速度を調節する加水分解抑制剤とを含有するものである。ここで生分解性を示す有機高分子化合物(以下、「生分解性高分子化合物」と称することがある。)とは、使用後は自然界において微生物が関与して低分子化合物、すなわち最終的に水と二酸化炭素に分解する化合物(生分解性プラスチック研究会、ISO/TC−207/SC3)のことをいう。生分解性を示す有機高分子化合物としては、生分解性樹脂が好ましく、例えば生分解性を示す脂肪族ポリエステル樹脂、多糖類、ペプチド、ポリビニルアルコール、ポリアミド若しくはポリアルキレングリコール等のいずれか、又は前記化合物の少なくともいずれかの一つを含む共重合体等が挙げられる。生分解性を示す有機高分子化合物としては、これらをそれぞれ単独で用いてもよく、また、それぞれの利点を得るためにこれらを併用してもよい。 The resin composition of the present invention comprises a biodegradable organic polymer compound, a phosphorus-containing compound that acts as a flame retardant additive, and a hydrolysis that regulates the hydrolysis rate of the biodegradable organic polymer compound. It contains an inhibitor. Here, the organic polymer compound exhibiting biodegradability (hereinafter sometimes referred to as “biodegradable polymer compound”) refers to a low molecular compound, that is, a low molecular compound that is ultimately associated with microorganisms in nature after use. It refers to a compound that decomposes into water and carbon dioxide (Biodegradable Plastics Research Society, ISO / TC-207 / SC3). The organic polymer compound exhibiting biodegradability is preferably a biodegradable resin, such as an aliphatic polyester resin exhibiting biodegradability, a polysaccharide, a peptide, polyvinyl alcohol, polyamide, polyalkylene glycol, or the like, or Examples thereof include a copolymer containing at least one of the compounds. As the organic polymer compound exhibiting biodegradability, these may be used alone, or they may be used in combination in order to obtain respective advantages.
生分解性を示す有機高分子化合物の中でも、混合性や量産性に優れている生分解性を示す脂肪族ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。脂肪族ポリエステル樹脂としては、ポリ−L−乳酸(PLLA)、L−乳酸とD−乳酸とのランダム共重合体等のポリ乳酸、又はそれらの誘導体がより好ましい。もちろんその他の脂肪族ポリエステルに分類される、例えばポリカプロラクトン、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンアジペート、ポリリンゴ酸、ポリグリコール酸、ポリコハク酸エステル、ポリシュウ酸エステル、ポリジグリコール酸ブチレン、ポリジオキサノン、微生物合成ポリエステル、これらのうち少なくとも1種を含む共重合体等も使用可能である。ここで、微生物合成ポリエステルとしては、3−ヒドロキシブチレート(3HB)、3−ヒドロキシバリレート(3HV)、又はその共重合体等が挙げられる。脂肪族ポリエステル樹脂としては、上述の化合物等を単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもかまわない。 Among organic polymer compounds exhibiting biodegradability, it is preferable to use an aliphatic polyester resin exhibiting biodegradability that is excellent in mixing property and mass productivity. As the aliphatic polyester resin, polylactic acid such as poly-L-lactic acid (PLLA), a random copolymer of L-lactic acid and D-lactic acid, or a derivative thereof is more preferable. Of course, other aliphatic polyesters, for example, polycaprolactone, polyhydroxybutyric acid, polyhydroxyvaleric acid, polyethylene succinate, polybutylene succinate, polybutylene adipate, polymalic acid, polyglycolic acid, polysuccinic acid ester, oxalic acid Esters, polybutylene diglycolates, polydioxanones, microbial synthetic polyesters, copolymers containing at least one of these, and the like can also be used. Here, examples of the microbial synthetic polyester include 3-hydroxybutyrate (3HB), 3-hydroxyvalerate (3HV), or a copolymer thereof. As the aliphatic polyester resin, the above-described compounds may be used alone or in combination of two or more.
また、生分解性を示す有機高分子化合物としては、脂肪族ポリエステル樹脂に比べて高い耐熱性を有する多糖類を用いることもできる。樹脂組成物に含まれる多糖類としては、セルロース、澱粉、キチン、キトサン、デキストラン若しくはそれら誘導体のいずれか、又はそれらのうち少なくとも一つを含む共重合体等を挙げることができる。多糖類としては、上述の化合物等を単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもかまわない。また多糖類へは、熱可塑性を付与するために種々の可塑剤を添加することも可能である。 In addition, as the organic polymer compound exhibiting biodegradability, polysaccharides having higher heat resistance than aliphatic polyester resins can be used. Examples of the polysaccharide contained in the resin composition include cellulose, starch, chitin, chitosan, dextran, or a derivative thereof, or a copolymer containing at least one of them. As the polysaccharide, the above-described compounds may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. In addition, various plasticizers can be added to the polysaccharide to impart thermoplasticity.
上記セルロースの誘導体としては例えばエステル化セルロースを例示でき、具体的なエステル化セルロースとしては、セルロースアセテート、セルロースブチレート、セルロースプロピオネート等の有機酸エステル、硝酸セルロース、硫酸セルロース、リン酸セルロース等の無機酸エステル、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートフタレート、硝酸酢酸セルロース等の混成エステル、及びポリカプロラクトングラフト化セルロースアセテート等のセルロースエステル誘導体等の少なくとも一つを含む共重合体等を例示できる。これらエステル化セルロースは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもかまわない。 Examples of the cellulose derivatives include esterified cellulose. Specific esterified celluloses include organic acid esters such as cellulose acetate, cellulose butyrate, and cellulose propionate, cellulose nitrate, cellulose sulfate, and cellulose phosphate. A copolymer containing at least one of inorganic acid ester, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate acetate, and the like, and cellulose ester derivatives such as polycaprolactone-grafted cellulose acetate Etc. can be illustrated. These esterified celluloses may be used alone or in combination of two or more.
本発明で用いられるエステル化セルロースは、公知の方法に従って製造することができる。エステル化セルロースは、セルロースを完全にアセチル化した後、部分ケン化することで製造することができる。さらに製造したエステル化セルロースには、成形加工性を上げるために可塑剤の添加を行う。可塑剤としては、生分解性が良好で可塑効果の優れた可塑剤であれば、特に限定されないが、低分子量のエステル系可塑剤が好ましく、リン酸エステル又はカルボン酸エステル等がより好ましい。 The esterified cellulose used in the present invention can be produced according to a known method. Esterified cellulose can be produced by completely acetylating cellulose and then partially saponifying it. Furthermore, a plasticizer is added to the produced esterified cellulose in order to improve moldability. The plasticizer is not particularly limited as long as it has good biodegradability and an excellent plasticizing effect, but is preferably a low molecular weight ester plasticizer, and more preferably a phosphate ester or a carboxylate ester.
具体的なリン酸エステルとしては、トリフェニルホスフェート(TPP)及びトリクレジルホスフェート(TCP)、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等をあげることができる。 Specific examples of the phosphate ester include triphenyl phosphate (TPP) and tricresyl phosphate (TCP), cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate, and the like.
また、具体的なカルボン酸エステルとしては、フタル酸エステル、クエン酸エステル等を代表なものとしてあげることができる。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート、(DPP)及びジエチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)、O−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)、クエン酸アセチルトリエチル、クエン酸アセチルトリブチル等が含まれる。 Specific examples of the carboxylic acid ester include phthalic acid esters and citric acid esters. Examples of phthalic acid esters include dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP) dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), diphenyl phthalate, (DPP) and diethyl hexyl phthalate (DEHP). Examples of the citrate ester include triethyl O-acetylcitrate (OACTE), tributyl O-acetylcitrate (OACTB), acetyltriethyl citrate, acetyltributyl citrate and the like.
その他、カルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル等、種々のトリメリットエステルが含まれる。 Other examples of the carboxylic acid ester include various trimellitic esters such as butyl oleate, methylacetyl ricinoleate, and dibutyl sebacate.
また、グリコール酸エステルも使用でき、具体的には、トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等がある。中でも、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、トリブチルホスフェート、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジエチルヘキシルフタレート、トリアセチン、エチルフタリルエチルグリコレート等が好ましい。これらの可塑剤は単独で又は2種以上併用してもかまわない。 Glycolic acid esters can also be used. Specific examples include triacetin, tributyrin, butyl phthalyl butyl glycolate, ethyl phthalyl ethyl glycolate, methyl phthalyl ethyl glycolate, and butyl phthalyl butyl glycolate. Of these, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, tributyl phosphate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, diethyl hexyl phthalate, triacetin, ethyl phthalyl ethyl glycolate and the like are preferable. These plasticizers may be used alone or in combination of two or more.
化工澱粉である澱粉置換誘導体は、公知の方法に従って製造することができる。化工澱粉である澱粉置換誘導体の基本的な製造方法としては、エステル化であり、それらの反応により製造された澱粉エステルは、低置換度の水系反応エステル化澱粉(澱粉エステル)として、以前より知られている。(「澱粉科学ハンドブック」(1997年7月20日)(株)朝倉書店p550)また、高置換度の澱粉エステルに関しては、酸無水物をピリジン中でジメチルアミノピリジンやアルカリ金属を触媒として反応させる方法("スターチケミストリー&テクノロジー"・ウィスラー著,Academic Press発行、p332〜336)、酸無水物中で、アルカリ金属水酸化物水溶液を触媒として、100℃以上の高温で反応される方法(特表平5−508185号公報、Die Starke1972 の3月号p73等参照)、更には、「ビニルエステルを使用して、非水有機溶媒中で反応させる方法」(特開平8−188601号公報参照)等が知られている。また、原料である澱粉に天然脂肪酸等を添加し、エーテル化、グラフト重合反応させ、化工澱粉である澱粉置換誘導体を得てもよい。さらに、これらの澱粉置換誘導体(澱粉エステル)に通常の熱可塑性プラスチック(熱可塑性樹脂)のような成形加工性(例えば、射出成形、押出し成形、延伸成形等)を持たせるために、可塑剤を添加してもよい。 The starch-substituted derivative which is a modified starch can be produced according to a known method. The basic method for producing a starch-substituted derivative, which is a modified starch, is esterification, and the starch ester produced by these reactions has been known as an aqueous reaction esterified starch (starch ester) having a low substitution degree. It has been. ("Starch Science Handbook" (July 20, 1997) Asakura Shoten Co., Ltd. p550) In addition, regarding starch esters with a high degree of substitution, acid anhydrides are reacted in pyridine using dimethylaminopyridine or an alkali metal as a catalyst. Method ("Starch Chemistry & Technology" by Whistler, published by Academic Press, p332-336), a method in which an alkali metal hydroxide aqueous solution is used as a catalyst in an acid anhydride at a high temperature of 100 ° C or higher (special table) No. 5-508185, Die Starke 1972, March p73, etc.) and “Method of reacting in vinyl organic ester in non-aqueous organic solvent” (see JP-A-8-188601), etc. It has been known. Further, a natural fatty acid or the like may be added to starch as a raw material, followed by etherification or graft polymerization reaction to obtain a starch substituted derivative as a modified starch. Furthermore, in order to give these starch substituted derivatives (starch esters) moldability (for example, injection molding, extrusion molding, stretch molding, etc.) like ordinary thermoplastics (thermoplastic resins), a plasticizer is added. It may be added.
さらに、可塑剤を添加しないで、又は可塑剤少量使用で熱可塑化可能な澱粉置換誘導体(例えば、特開2000−159802号公報参照)であってもよい。上記内容は、同一澱粉分子上の反応性水酸基の水素が、炭素数6〜24の長鎖炭化水素含有基及び短鎖炭化水素含有基で置換されてなり(長鎖・短鎖炭化水素含有基がともにアシル基である場合を除く。)、長鎖炭化水素含有基及び短鎖炭化水素含有基の置換度が調整されて、生分解性を保持しながら自己熱可塑性を有する澱粉置換誘導体についてのものである。 Further, it may be a starch-substituted derivative (see, for example, JP 2000-159802 A) that can be thermoplasticized without adding a plasticizer or by using a small amount of plasticizer. The above contents are obtained by replacing the hydrogen of the reactive hydroxyl group on the same starch molecule with a long-chain hydrocarbon-containing group having 6 to 24 carbon atoms and a short-chain hydrocarbon-containing group (long-chain / short-chain hydrocarbon-containing group). ), And the substitution degree of the long-chain hydrocarbon-containing group and the short-chain hydrocarbon-containing group is adjusted, and the starch-substituted derivative having self-thermoplasticity while maintaining biodegradability. Is.
澱粉エステル等の澱粉に添加される可塑剤としては、澱粉エステルと相溶性の高い可塑剤が好ましく、下記各種可塑剤(主としてエステル型)を使用可能である。例えばフタル酸エステル系では、ジメチル・ジエチル・ジブチル等のフタル酸エステル、及び、エチルフタロイルエチルグリコレート、ブチルフタロイルブチルグリコレート等、脂肪族エステル系では、オレイン酸、アジピン酸、ステアリン酸のメチル・エチル・ブチル・イソプロピル等、多価アルコールエステル系では、スークロールアセテート、ジエチルグリコールベンゾエート、トリアセチン(トリアセチルグリセリン)、トリプロピオニン(トリプロピオニルグリセリン)、アセチルジグリセリン等、オキシ酸エステルでは、アセチルリシノール酸メチル、アセチルクエン酸トリエチル等、燐酸エステルでは、燐酸トリブチル、燐酸トリフェニル等、エポキシ可塑剤では、エポキシ化大豆油、エポキシ化ヒマシ油、アルキルエポキシステアレート等、高分子系可塑剤では、各種液状ゴム、テルペン類、リニアポリエステル等、これらの中で、特に、アセチルクエン酸トリエチル、エチルフタロイルエチルグリコレート、トリアセチン、トリプロピオニン等のエステル型可塑剤が好ましく使用される。 As a plasticizer added to starch such as starch ester, a plasticizer highly compatible with starch ester is preferable, and the following various plasticizers (mainly ester type) can be used. For example, phthalate esters such as phthalates such as dimethyl, diethyl, and dibutyl, and ethyl phthaloyl ethyl glycolate and butyl phthaloyl butyl glycolate, and aliphatic esters such as oleic acid, adipic acid, and stearic acid. In the case of polyhydric alcohol esters such as methyl, ethyl, butyl, and isopropyl, sultrol acetate, diethyl glycol benzoate, triacetin (triacetyl glycerin), tripropionin (tripropionyl glycerin), acetyl diglycerin, etc. Methyl acid, acetyl triethyl citrate, etc., phosphate ester, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, etc., epoxy plasticizer, epoxidized soybean oil, epoxidized castor oil, alkyl epoxy Among polymer plasticizers such as tearates, various liquid rubbers, terpenes, linear polyesters, etc. Among these, ester type plasticizers such as triethyl acetyl citrate, ethyl phthaloyl ethyl glycolate, triacetin, tripropionine, etc. Preferably used.
上記ペプチドとしては、コラーゲン、カゼイン、フィブリン、ゼラチン等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the peptide include, but are not limited to, collagen, casein, fibrin, gelatin and the like.
上記ポリアミドとしては、例えばナイロン4、ナイロン2/ナイロン6共重合体等が挙げられる。 Examples of the polyamide include nylon 4, nylon 2 / nylon 6 copolymer, and the like.
さらに、低分子量では生分解性があるが、高分子量では生分解性の低い有機高分子化合物であっても、上記に例示した生分解性高分子化合物とのグラフト共重合等により生分解性が得られるようになるものであれば、本発明においてこれを用いることができる。そのような高分子量では生分解性の低い有機高分子化合物として、具体的には、例えば、ポリエチレン、ポリアクリル酸誘導体、ポリプロピレン、ポリウレタン等が挙げられる。また、これらの樹脂の分子量や末端基については、機械的な強度が得られれば、特に制限はない。 In addition, organic polymer compounds that are biodegradable at low molecular weight but low biodegradability at high molecular weight can be biodegradable by graft copolymerization with the biodegradable polymer compounds exemplified above. If it comes to be obtained, this can be used in this invention. Specific examples of organic polymer compounds that are low in biodegradability at such high molecular weights include polyethylene, polyacrylic acid derivatives, polypropylene, and polyurethane. Further, the molecular weights and terminal groups of these resins are not particularly limited as long as mechanical strength can be obtained.
本発明で用いられる生分解性を示す有機高分子化合物は、公知の方法に従って製造することができる。例えば、生分解性を示す脂肪族ポリエステルは、ラクチド法、多価アルコールと多塩基酸との重縮合、又は分子内に水酸基とカルボキシル基とを有するヒドロキシカルボン酸の分子間重縮合等の方法により製造することができるが、これらに限定されない。 The organic polymer compound exhibiting biodegradability used in the present invention can be produced according to a known method. For example, biodegradable aliphatic polyester is obtained by a method such as lactide method, polycondensation of polyhydric alcohol and polybasic acid, or intermolecular polycondensation of hydroxycarboxylic acid having a hydroxyl group and a carboxyl group in the molecule. Although it can manufacture, it is not limited to these.
本発明では、分子中にリン原子を有するリン含有化合物を難燃系添加剤として用いる。分子中にリン原子を有するリン含有化合物は、樹脂等の高分子材料を主体として構成される添加対象材料に対して、混入や定着等により複合(添加)することができる。リン含有化合物を添加することにより、当該添加剤は難燃剤・安定剤・増量剤として機能し、本発明の添加対象材料である生分解性を示す有機高分子化合物に対して、例えば難燃性・安定性・増量性等を付与することができる。例えば添加対象材料に高熱(例えば500℃以上)が付与された場合、脱水作用と、チャー生成による熱遮蔽効果とが相乗して機能して、添加対象材料に対して高い難燃性を付与することができる。具体的には、例えばUL94燃焼性試験にて評価したときに、V−0からV−1の範囲を充足する高い難燃性能を付与することが可能となる。 In the present invention, a phosphorus-containing compound having a phosphorus atom in the molecule is used as a flame retardant additive. The phosphorus-containing compound having a phosphorus atom in the molecule can be combined (added) to the material to be added mainly composed of a polymer material such as a resin by mixing or fixing. By adding a phosphorus-containing compound, the additive functions as a flame retardant / stabilizer / bulking agent. For example, flame retardant for an organic polymer compound exhibiting biodegradability, which is an addition target material of the present invention.・ Stability and weight gain can be added. For example, when high heat (for example, 500 ° C. or higher) is applied to the material to be added, the dehydration action and the heat shielding effect by char generation function in synergy to impart high flame retardancy to the material to be added. be able to. Specifically, for example, when evaluated in a UL94 flammability test, it is possible to impart high flame retardancy performance that satisfies the range of V-0 to V-1.
リン含有化合物と生分解性高分子化合物とを組み合わせることにより、リン含有化合物と他の樹脂とを組み合わせた場合に比べてより高い難燃性を得ることができる。この理由としては、生分解性高分子化合物が分解する温度とリン含有化合物が難燃剤として作用する温度とが近く、生分解性高分子化合物とリン含有化合物とが混合しやすいためと考えられる。 By combining the phosphorus-containing compound and the biodegradable polymer compound, higher flame retardancy can be obtained as compared with the case where the phosphorus-containing compound and another resin are combined. The reason for this is considered to be that the temperature at which the biodegradable polymer compound is decomposed and the temperature at which the phosphorus-containing compound acts as a flame retardant are close, and the biodegradable polymer compound and the phosphorus-containing compound are easily mixed.
また、リン含有化合物は、生体の構成成分であるリンを含む化合物であるので、ハロゲン系難燃系添加剤等の既存の難燃系添加剤に比べて生態系へ与える影響も最小限で済むという利点もある。 In addition, since the phosphorus-containing compound is a compound containing phosphorus, which is a component of the living body, the impact on the ecosystem is minimal compared to existing flame retardant additives such as halogen flame retardant additives. There is also an advantage.
リン含有化合物としては、有機リン化合物、リン単体、無機リン化合物等を用いることができる。有機リン化合物には、モノマー型有機リン化合物、ポリマー型有機リン化合物等があり、モノマー型有機リン化合物には、有機ホスホン酸塩、有機ホスフィン酸塩、有機リン酸塩、リン酸エステル、亜リン酸エステル、ホスフィンオキシド、アルキル基及び/又はアリール基が置換していてもよい次亜リン酸エステル(例えば、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等)、ホスホノカルボン酸エステル、含窒素リン酸エステル、酸性脂肪族リン酸エステルのアンモニウム塩、アミン含有化合物塩等が含まれる。上記リン酸エステルとしては、脂肪族リン酸エステル、芳香族リン酸エステル(リン酸トリフェニル等)、脂肪族−芳香族リン酸エステル等が挙げられる。上記亜リン酸エステルとしては、芳香族亜リン酸エステル、脂肪族亜リン酸エステル、脂肪族−芳香族亜リン酸エステル等を例示することができる。 As the phosphorus-containing compound, an organic phosphorus compound, a phosphorus simple substance, an inorganic phosphorus compound, or the like can be used. Organophosphorus compounds include monomeric organophosphorus compounds, polymeric organophosphorus compounds, etc., and monomeric organophosphorus compounds include organophosphonates, organophosphinates, organophosphates, phosphate esters, phosphorous esters. An acid ester, a phosphine oxide, a hypophosphite ester optionally substituted by an alkyl group and / or an aryl group (for example, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, etc.), Examples include phosphonocarboxylic acid esters, nitrogen-containing phosphates, ammonium salts of acidic aliphatic phosphates, and amine-containing compound salts. Examples of the phosphate esters include aliphatic phosphate esters, aromatic phosphate esters (such as triphenyl phosphate), and aliphatic-aromatic phosphate esters. Examples of the phosphites include aromatic phosphites, aliphatic phosphites, and aliphatic-aromatic phosphites.
上記有機リン化合物のうちポリマー型有機リン化合物としては、上記モノマー型有機リン化合物の縮合物、ヒドロキシル基を有するポリマー(フェノール樹脂等)のリン酸エステル、ポリホスフィニコカルボン酸エステル、ポリホスホン酸アミド、ホスファゼン化合物等を例示することができる。 Among the organophosphorus compounds, polymer-type organophosphorus compounds include condensates of the above monomer-type organophosphorus compounds, phosphate esters of polymers having a hydroxyl group (such as phenolic resins), polyphosphinicocarboxylic acid esters, polyphosphonic acid amides. And phosphazene compounds.
上記縮合物としては、例えば、レゾルシノールホスフェート類、ハイドロキノンホスフェート類、ビフェノールホスフェート類、ビスフェノールホスフェート類等を例示することができる。 Examples of the condensate include resorcinol phosphates, hydroquinone phosphates, biphenol phosphates, bisphenol phosphates, and the like.
具体的なリン単体としては、例えば、赤リンを例示でき、無機リン化合物としては、例えば、ポリリン酸塩、リン酸塩、赤リンの表面処理化合物等を例示することができる。リン酸塩のリン酸としては、オルトリン酸、亜リン酸、ポリリン酸、ポリ亜リン酸(メタ亜リン酸、ピロ亜リン酸等)等を例示することができる。リン酸塩の塩としては、アルカリ金属塩(リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(マグネシウム塩、カルシウム塩等)、アルミニウム塩、アンモニウム塩、アミン塩等を例示することができる。 Specific examples of phosphorus alone include red phosphorus, and examples of inorganic phosphorus compounds include polyphosphates, phosphates, red phosphorus surface treatment compounds, and the like. Examples of phosphoric acid of phosphate include orthophosphoric acid, phosphorous acid, polyphosphoric acid, polyphosphorous acid (metaphosphorous acid, pyrophosphorous acid, etc.) and the like. Examples of phosphate salts include alkali metal salts (lithium salts, sodium salts, potassium salts, etc.), alkaline earth metal salts (magnesium salts, calcium salts, etc.), aluminum salts, ammonium salts, amine salts, etc. Can do.
なお、上記有機リン化合物、リン単体及び無機リン化合物には、有機リン酸又は無機リン酸と、金属との塩又はアミン含有化合物との塩等も含まれる。上記有機リン酸又は無機リン酸には、アルキル基及び/又はアリール基が置換していてもよい。また、リン含有化合物としては、上述の化合物のいずれかを単独、又は二種以上の組み合わせで用いることができる。
上記リン含有化合物の添加量は、当該リン含有化合物や、その他の難燃系添加剤、加水分解抑制剤、その他添加物等を樹脂に加えた最終組成物100重量部に対する、当該リン含有化合物中のリン原子の割合が20重量部以下となることが望ましい。上記添加量が上限を上回ると樹脂の機械的強度等の物性が得られない問題が発生する。
The organic phosphorus compound, phosphorus simple substance, and inorganic phosphorus compound include organic phosphoric acid or inorganic phosphoric acid and a salt of a metal or an amine-containing compound. The organic phosphoric acid or inorganic phosphoric acid may be substituted with an alkyl group and / or an aryl group. Moreover, as a phosphorus containing compound, any of the above-mentioned compounds can be used individually or in combination of 2 or more types.
The phosphorus-containing compound is added in the phosphorus-containing compound with respect to 100 parts by weight of the final composition in which the phosphorus-containing compound, other flame retardant additives, hydrolysis inhibitors, other additives, and the like are added to the resin. It is desirable that the proportion of phosphorus atoms is 20 parts by weight or less. If the amount added exceeds the upper limit, a problem that physical properties such as mechanical strength of the resin cannot be obtained occurs.
本発明で用いる加水分解抑制剤は、生分解性高分子化合物の加水分解を抑制する添加剤等であれば、特に限定されない。生分解性高分子化合物の加水分解を抑制する加水分解抑制剤を含有することで、生分解性高分子化合物の加水分解速度が遅延され、その結果、長期にわたって高い機械的強度や衝撃強度等を維持することができるという高い保存特性を示す。 The hydrolysis inhibitor used in the present invention is not particularly limited as long as it is an additive that suppresses hydrolysis of the biodegradable polymer compound. By containing a hydrolysis inhibitor that suppresses hydrolysis of the biodegradable polymer compound, the hydrolysis rate of the biodegradable polymer compound is delayed, resulting in high mechanical strength, impact strength, etc. over a long period of time. It exhibits high storage properties that can be maintained.
具体的な加水分解抑制剤としては、例えば生分解性高分子化合物中の活性水素と反応性を有する化合物が挙げられる。上記化合物を加えることで、生分解性高分子化合物中の活性水素量を低減させ、活性水素が触媒的に生分解性高分子鎖を加水分解することを防ぐことができる。ここで、活性水素とは、酸素、窒素等と水素との結合(N−H結合やO−H結合)における水素のことであり、かかる水素は炭素と水素の結合(C−H結合)における水素に比べて反応性が高い。より具体的には、生分解性高分子化合物中の例えばカルボキシル基:−COOH、水酸基:−OH、アミノ基:−NH2、又はアミド結合:−NHCO−等における水素等が挙げられる。 Specific examples of the hydrolysis inhibitor include compounds having reactivity with active hydrogen in a biodegradable polymer compound. By adding the above compound, the amount of active hydrogen in the biodegradable polymer compound can be reduced, and active hydrogen can be prevented from catalytically hydrolyzing the biodegradable polymer chain. Here, active hydrogen is hydrogen in a bond (N—H bond or O—H bond) of oxygen, nitrogen or the like and hydrogen, and such hydrogen is in a bond of carbon and hydrogen (C—H bond). Reactivity is higher than hydrogen. More specifically, for example, hydrogen in a carboxyl group: —COOH, a hydroxyl group: —OH, an amino group: —NH 2 , an amide bond: —NHCO— or the like in the biodegradable polymer compound may be mentioned.
上記生分解性高分子化合物中の活性水素と反応性を有する化合物としては、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物、オキサゾリン系化合物等が適用可能である。特にカルボジイミド化合物は、生分解性高分子化合物と溶融混練でき、少量の添加で加水分解性をより抑制できるために好ましい。 As the compound having reactivity with active hydrogen in the biodegradable polymer compound, a carbodiimide compound, an isocyanate compound, an oxazoline compound, and the like are applicable. In particular, a carbodiimide compound is preferable because it can be melt-kneaded with a biodegradable polymer compound, and hydrolysis can be further suppressed with a small amount of addition.
上記カルボジイミド化合物は分子中に一個以上のカルボジイミド基を有する化合物であり、ポリカルボジイミド化合物をも含む。上記カルボジイミド化合物の製造方法としては、例えば、触媒として、例えば、O,O−ジメチル−O−(3−メチル−4−ニトロフェニル)ホスホロチオエート、O,O−ジメチル−O−(3−メチル−4−(メチルチオ)フェニル)ホスホロチオエート、O,O−ジエチル−O−2−イソプロピル−6−メチルピリミジン−4−イルホスホロチオエート等の有機リン系化合物、又は、例えばロジウム錯体、チタン錯体、タングステン錯体、パラジウム錯体等の有機金属化合物を用い、各種ポリマーイソシアネートを約70℃以上の温度で、無溶媒又は不活性溶媒(たとえば、ヘキサン、ベンゼン、ジオキサン、クロロホルム等)中で脱炭酸重縮合により製造する方法を挙げることができる。 The carbodiimide compound is a compound having one or more carbodiimide groups in the molecule, and also includes a polycarbodiimide compound. As a method for producing the carbodiimide compound, for example, as a catalyst, for example, O, O-dimethyl-O- (3-methyl-4-nitrophenyl) phosphorothioate, O, O-dimethyl-O- (3-methyl-4) -(Methylthio) phenyl) phosphorothioate, organic phosphorus compounds such as O, O-diethyl-O-2-isopropyl-6-methylpyrimidin-4-ylphosphorothioate, or, for example, rhodium complex, titanium complex, tungsten complex, palladium complex A method for producing various polymer isocyanates by decarboxylation polycondensation in a solvent-free or inert solvent (for example, hexane, benzene, dioxane, chloroform, etc.) at a temperature of about 70 ° C. or higher using an organometallic compound such as be able to.
このカルボジイミド化合物に含まれるモノカルボジイミド化合物としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ナフチルカルボジイミド等を例示することができ、これらの中でも、特に工業的に入手が容易であるジシクロヘキシルカルボジイミドやジイソプロピルカルボジイミドが好ましい。 Examples of the monocarbodiimide compound contained in this carbodiimide compound include dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, dimethylcarbodiimide, diisobutylcarbodiimide, dioctylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, naphthylcarbodiimide, and among them, particularly industrially available. Easy dicyclohexylcarbodiimide and diisopropylcarbodiimide are preferred.
上記生分解性高分子化合物中の活性水素と反応性を有する化合物であるイソシアネート化合物としては、例えば2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2'−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3'−ジメチル−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、3,3'−ジメトキシ−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、3,3'−ジクロロ−4,4'−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4'−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート又は3,3'−ジメチル−4,4'−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the isocyanate compound that is reactive with active hydrogen in the biodegradable polymer compound include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, and p-phenylene diisocyanate. 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenylene diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4 '-Biphenylene diisocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-biphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexame Diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,3-cyclohexylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, Examples include 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate or 3,3′-dimethyl-4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate.
上記イソシアネート化合物は、公知の方法で容易に製造することができ、また市販品を適宜使用することができる。市販のポリイソシアナート化合物としては、コロネート(日本ポリウレタン製;水添ジフェニルメタンジイソシアネート)又はミリオネート(日本ポリウレタン製)等の芳香族イソシアネートアダクト体が適用可能である。なかでも、本発明にかかる組成物を溶融混練で製造する場合は、液状より固形物、例えばイソシアネート基をマスク剤(多価脂肪族アルコール、芳香族ポリオール等)でブロックしたポリイソシアネート化合物の使用が好ましい。 The said isocyanate compound can be easily manufactured by a well-known method, and a commercial item can be used suitably. As commercially available polyisocyanate compounds, aromatic isocyanate adducts such as coronate (manufactured by Nippon Polyurethane; hydrogenated diphenylmethane diisocyanate) or myrionate (manufactured by Nippon Polyurethane) can be used. In particular, when the composition according to the present invention is produced by melt-kneading, the use of a polyisocyanate compound in which a solid substance, for example, an isocyanate group is blocked with a masking agent (polyhydric aliphatic alcohol, aromatic polyol, etc.) from a liquid is used. preferable.
上記生分解性高分子化合物中の活性水素と反応性を有する化合物であるオキサゾリン系化合物としては、例えば、2,2'−o−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2'−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2'−p−フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2'−p−フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2'−m−フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2'−p−フェニレンビス(4,4'−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2'−m−フェニレンビス(4,4'−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2'−エチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2'−テトラメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2'−ヘキサメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2'−オクタメチレンビス(2−オキサゾリン)、2,2'−エチレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、又は2,2'−ジフェニレンビス(2−オキサゾリン)等が挙げられる。また、加水分解抑制剤は、上記化合物を単独で又は2種以上併用してもかまわない。 Examples of the oxazoline-based compound that is reactive with active hydrogen in the biodegradable polymer compound include 2,2′-o-phenylenebis (2-oxazoline) and 2,2′-m-phenylene. Bis (2-oxazoline), 2,2'-p-phenylenebis (2-oxazoline), 2,2'-p-phenylenebis (4-methyl-2-oxazoline), 2,2'-m-phenylenebis (4-methyl-2-oxazoline), 2,2′-p-phenylenebis (4,4′-dimethyl-2-oxazoline), 2,2′-m-phenylenebis (4,4′-dimethyl-2) -Oxazoline), 2,2'-ethylenebis (2-oxazoline), 2,2'-tetramethylenebis (2-oxazoline), 2,2'-hexamethylenebis (2-oxazoline), 2,2'- Octamethylene Bis (2-oxazoline), 2,2′-ethylenebis (4-methyl-2-oxazoline), 2,2′-diphenylenebis (2-oxazoline), or the like can be given. Moreover, a hydrolysis inhibitor may use the said compound individually or in combination of 2 or more types.
加水分解抑制剤の種類や配合量等は、特に限定されないが、加水分解抑制剤の種類や配合量等を適宜調整することにより成形品の生分解速度、ひいては機械的強度を調整することができるので、目的とする製品に応じて決定すればよい。 The type and blending amount of the hydrolysis inhibitor are not particularly limited, but the biodegradation rate of the molded article and thus the mechanical strength can be adjusted by appropriately adjusting the type and blending amount of the hydrolysis inhibitor. Therefore, it may be determined according to the target product.
本発明の樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、公知の方法を用いてよい。例えば、生分解性を示す有機高分子化合物に対し、上述の難燃系添加剤及び加水分解抑制剤を溶融混練することにより製造する方法が、好適な例として挙げられる。 The manufacturing method of the resin composition of this invention is not specifically limited, You may use a well-known method. For example, a method of producing the organic polymer compound exhibiting biodegradability by melting and kneading the above-mentioned flame retardant additive and hydrolysis inhibitor is a suitable example.
上記溶融混練による製造方法としては、生分解性を示す有機高分子化合物を溶融する前又は溶融する時、難燃系添加剤及び加水分解抑制剤を添加し、混合することにより行われる。このとき、難燃系添加剤及び加水分解抑制剤は同時に添加してもよいし、個別に添加してもよい。また、個別に添加する場合は、いずれを先に添加してもよい。また、生分解性を示す有機高分子化合物を溶融後、難燃系添加剤又は加水分解抑制剤のいずれかを添加し、混合したのち、得られた組成物を再び溶融し、加水分解抑制剤又は難燃系添加剤のいずれか残りの成分を添加し、混合する方法等も挙げられる。 The production method by melt kneading is performed by adding and mixing a flame retardant additive and a hydrolysis inhibitor before or when the organic polymer compound exhibiting biodegradability is melted. At this time, the flame retardant additive and the hydrolysis inhibitor may be added simultaneously or individually. Moreover, when adding individually, any may be added first. In addition, after melting the organic polymer compound exhibiting biodegradability, either a flame retardant additive or a hydrolysis inhibitor is added and mixed, and then the obtained composition is melted again to obtain a hydrolysis inhibitor. Alternatively, a method of adding and mixing any remaining component of the flame retardant additive may be used.
本発明にかかる樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない限りにおいて、性能向上のための他の添加剤を適宜使用することができる。他の添加剤としては、例えば補強材、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤等の他、滑剤、ワックス類、着色剤、結晶化促進剤、ドリッピング防止剤、澱粉のような分解性を有する有機物等が挙げられるが、これらに限定されない。これら添加剤は、単独で又は2種以上併用してもかまわない。 In the resin composition according to the present invention, other additives for improving performance can be appropriately used as long as the object of the present invention is not impaired. Other additives include, for example, reinforcing materials, antioxidants, heat stabilizers, UV absorbers, etc., as well as lubricants, waxes, colorants, crystallization accelerators, anti-dripping agents, and degradability such as starch. The organic substance etc. which have this are mentioned, However, It is not limited to these. These additives may be used alone or in combination of two or more.
補強材としては、例えば無機フィラー、有機フィラー等のフィラー等が挙げられる。無機フィラーとしては、例えば炭素、二酸化珪素の他、アルミナ、シリカ、マグネシア、又はフェライト等の金属酸化微粒子、例えばタルク、マイカ、カオリン、ゼオライト、ウォラストナイト等の珪酸塩類、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、又はフラーレン等の微粒子等が挙げられる。また、無機フィラーとしては、ガラスマイクロビーズ、炭素繊維、チョーク、例えばノボキュライト(novoculite)のような石英、アスベスト、長石、雲母等が挙げられる。また、有機フィラーとしては、例えばエポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、又はテフロン(登録商標)樹脂が挙げられる。中でも、炭素、二酸化珪素が好ましい。ただし、補強材としては、上記に限定されず、汎用的に使用されている無機フィラー、有機フィラー等のフィラー等をいずれも使用できる。また、補強材は上記の材料を単独で又は2種以上併用してもかまわない。 Examples of the reinforcing material include fillers such as inorganic fillers and organic fillers. Examples of the inorganic filler include carbon, silicon dioxide, metal oxide fine particles such as alumina, silica, magnesia, or ferrite, silicates such as talc, mica, kaolin, zeolite, wollastonite, barium sulfate, calcium carbonate, Or fine particles, such as fullerene, etc. are mentioned. Examples of inorganic fillers include glass microbeads, carbon fibers, chalk, quartz such as novoculite, asbestos, feldspar, mica, and the like. Examples of the organic filler include an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin, an acrylic resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyester resin, and a Teflon (registered trademark) resin. Of these, carbon and silicon dioxide are preferable. However, the reinforcing material is not limited to the above, and any generally used fillers such as inorganic fillers and organic fillers can be used. In addition, the reinforcing material may be the above material alone or in combination of two or more.
上記酸化防止剤としては、例えばフェノール系、アミン系、リン系、イオウ系、ヒドロキノン系、又はキノリン系酸化防止剤等が挙げられる。フェノール系酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール類、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のC2-10アルキレンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6 アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、例えばトリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のジ又はトリオキシC2-4 アルキレンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6 アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、例えばグリセリントリス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のC3-8 アルカントリオール−ビス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6 アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、例えばペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のC4-8 アルカンテトラオールテトラキス[3−(3,5−ジ−分岐C3-6 アルキル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、例えばn−オクタデシル−3−(4',5'−ジ−t−ブチルフェノール)プロピオネート、n−オクタデシル−3−(4'−ヒドロキシ−3',5'−ジ−t−ブチルフェノール)プロピオネート、ステアリル−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノール)プロピオネート、ジステアリル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、N,N'−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンムアミド)、3,9−ビス{2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、又は1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェノール)ブタン等が挙げられる。 Examples of the antioxidant include phenol-based, amine-based, phosphorus-based, sulfur-based, hydroquinone-based, and quinoline-based antioxidants. Phenol antioxidants include hindered phenols such as 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di- -T-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-methylenebis (2,6-di-t-butylphenol), 4, C 2− such as 4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] 10 alkylenediol - bis [3- (3,5-di - branched C 3-6 alkyl-4-hydroxyphenyl) propionate], for example, triethylene glycol - bis [3- (3-t-butyl - - methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] and the like di- or Toriokishi C 2-4 alkylene diol - bis [3- (3,5-di - branched C 3-6 alkyl-4-hydroxyphenyl) propionate], such as glycerin C 3-8 alkanetriol-bis [3- (3,5-di-branched C 3-6 alkyl-4] such as tris [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] -Hydroxyphenyl) propionate], for example C 4-8 alkanetetraol tetrakis [3- (3,5-, 5-pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]). Di-branched C 3-6 alkyl-4-hydroxyphenyl) propionate], for example n-octadecyl-3- (4 ′, 5′-di-t-butyl) Ruphenol) propionate, n-octadecyl-3- (4′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenol) propionate, stearyl-2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenol) ) Propionate, distearyl-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl) -4-methyl Phenyl acrylate, N, N′-hexamethylene bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocymamide), 3,9-bis {2- [3- (3-tert-butyl- 4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, 4, Examples thereof include 4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenol) butane, and the like.
アミン系酸化防止剤としては、例えば、フェニル−1−ナフチルアミン、フェニル−2−ナフチルアミン、N,N'−ジフェニル−1,4−フェニレンジアミン、又はN−フェニル−N'−シクロヘキシル−1,4−フェニレンジアミン等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリイソデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、4,4'−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル)ジトリデシルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2−t−ブチル−4−メチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−アミルフェニル)ホスファイト、トリス(2−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2−t−ブチルフェニル)フェニルホスファイト、トリス[2−(1,1−ジメチルプロピル)−フェニル]ホスファイト、トリス[2,4−(1,1−ジメチルプロピル)−フェニル]ホスファイト、トリス(2−シクロヘキシルフェニル)ホスファイト、トリス(2−t−ブチル−4−フェニルフェニル)ホスファイト等のホスファイト化合物;トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジフェニルビニルホスフィン、アリルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、メチルフェニル−p−アニシルホスフィン、p−アニシルジフェニルホスフィン、p−トリルジフェニルホスフィン、ジ−p−アニシルフェニルホスフィン、ジ−p−トリルフェニルホスフィン、トリ−m−アミノフェニルホスフィン、トリ−2,4−ジメチルフェニルホスフィン、トリ−2,4,6―トリメチルフェニルホスフィン、トリ−o−トリルホスフィン、トリ−m−トリルホスフィン、トリ−p−トリルホスフィン、トリ−o―アニシルホスフィン、トリ−p−アニシルホスフィン、又は1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン等のホスフィン化合物等が挙げられる。
ヒドロキノン系酸化防止剤としては、例えば、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン等が挙げられ、キノリン系酸化防止剤としては、例えば、6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン等が挙げられ、イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート等が挙げられる。中でも、好ましい酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤(特に、ヒンダードフェノール類)、例えば、ポリオール−ポリ[(分岐C3-6 アルキル基及びヒドロキシ基置換フェニル)プロピオネート]等が挙げられる。また酸化防止剤は、単独で又は2種以上使用してもかまわない。
Examples of amine-based antioxidants include phenyl-1-naphthylamine, phenyl-2-naphthylamine, N, N′-diphenyl-1,4-phenylenediamine, or N-phenyl-N′-cyclohexyl-1,4- Examples include phenylenediamine.
Examples of phosphorus antioxidants include triisodecyl phosphite, triphenyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-). t-butylphenyl) octyl phosphite, 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenyl) ditridecyl phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, tris ( 2-t-butyl-4-methylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-amylphenyl) phosphite, tris (2-t-butylphenyl) phosphite, bis (2-t-butylphenyl) ) Phenyl phosphite, tris [2- (1,1-dimethylpropyl) -phenyl ] Phosphite, tris [2,4- (1,1-dimethylpropyl) -phenyl] phosphite, tris (2-cyclohexylphenyl) phosphite, tris (2-t-butyl-4-phenylphenyl) phosphite, etc. Phosphite compounds: triethylphosphine, tripropylphosphine, tributylphosphine, tricyclohexylphosphine, diphenylvinylphosphine, allyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, methylphenyl-p-anisylphosphine, p-anisyldiphenylphosphine, p-tolyl Diphenylphosphine, di-p-anisylphenylphosphine, di-p-tolylphenylphosphine, tri-m-aminophenylphosphine, tri-2,4-dimethylphenylphosphine, tri-2,4,6 Trimethylphenylphosphine, tri-o-tolylphosphine, tri-m-tolylphosphine, tri-p-tolylphosphine, tri-o-anisylphosphine, tri-p-anisylphosphine, or 1,4-bis (diphenylphosphine) And phosphine compounds such as fino) butane.
Examples of the hydroquinone antioxidant include 2,5-di-t-butylhydroquinone, and examples of the quinoline antioxidant include 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2. -Dihydroquinoline etc. are mentioned, As a sulfur type antioxidant, dilauryl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate etc. are mentioned, for example. Among them, preferable antioxidants include phenolic antioxidants (particularly hindered phenols), for example, polyol-poly [(branched C 3-6 alkyl group and hydroxy group-substituted phenyl) propionate] and the like. The antioxidants may be used alone or in combination of two or more.
上記熱安定剤としては、例えばポリアミド、ポリ−β−アラニン共重合体、ポリアクリルアミド、ポリウレタン、メラミン、シアノグアニジン、メラミン−ホルムアルデヒド縮合体等の塩基性窒素含有化合物等の窒素含有化合物;有機カルボン酸金属塩(ステアリン酸カルシウム、12−ヒドロキシステアリン酸カルシウム等)、金属酸化物(酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム等)、金属水酸化物(水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等)、金属炭酸塩等のアルカリ又はアルカリ土類金属含有化合物;ゼオライト;又はハイドロタルサイト等が挙げられる。特に、アルカリ又はアルカリ土類金属含有化合物(特にマグネシウム化合物やカルシウム化合物等のアルカリ土類金属含有化合物)、ゼオライト、又はハイドロタルサイト等が好ましい。また熱安定剤は単独で又は2種以上使用してもかまわない。 Examples of the heat stabilizer include nitrogen-containing compounds such as basic nitrogen-containing compounds such as polyamide, poly-β-alanine copolymer, polyacrylamide, polyurethane, melamine, cyanoguanidine, and melamine-formaldehyde condensate; organic carboxylic acid Metal salts (calcium stearate, calcium 12-hydroxystearate, etc.), metal oxides (magnesium oxide, calcium oxide, aluminum oxide, etc.), metal hydroxides (magnesium hydroxide, calcium hydroxide, aluminum hydroxide, etc.), metal carbonates Examples thereof include alkali or alkaline earth metal-containing compounds such as salts; zeolite; or hydrotalcite. In particular, alkali or alkaline earth metal-containing compounds (especially alkaline earth metal-containing compounds such as magnesium compounds and calcium compounds), zeolite, hydrotalcite and the like are preferable. The heat stabilizer may be used alone or in combination of two or more.
上記紫外線吸収剤としては、従来公知のベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、サリチレート系又はシュウ酸アニリド系等が挙げられる。例えば、[2−ヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノン]−メタクリル酸メチル共重合体、[2−ヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキメトキシ)ベンゾフェノン]−メタクリル酸メチル共重合体、[2−ヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキシオクトキシ)ベンゾフェノン]−メタクリル酸メチル共重合体、[2−ヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキシドデシロキシ)ベンゾフェノン]−メタクリル酸メチル共重合体、[2−ヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキシベンジロキシ)ベンゾフェノン]−メタクリル酸メチル共重合体、[2,2'−ジヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノン]−メタクリル酸メチル共重合体、[2,2'−ジヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキシメトキシ)ベンゾフェノン]−メタクリル酸メチル共重合体、又は[2,2'−ジヒドロキシ−4−(メタクリロイルオキシオクトキシベンゾフェノン)−メタクリル酸メチル共重合体等が挙げられる。また紫外線吸収剤は、単独で又は2種以上使用してもかまわない。 Examples of the ultraviolet absorber include conventionally known benzophenone, benzotriazole, cyanoacrylate, salicylate, and oxalic anilide. For example, [2-hydroxy-4- (methacryloyloxyethoxy) benzophenone] -methyl methacrylate copolymer, [2-hydroxy-4- (methacryloyloxymethoxy) benzophenone] -methyl methacrylate copolymer, [2-hydroxy -4- (methacryloyloxyoctoxy) benzophenone] -methyl methacrylate copolymer, [2-hydroxy-4- (methacryloyloxidedecyloxy) benzophenone] -methyl methacrylate copolymer, [2-hydroxy-4- ( Methacryloyloxybenzyloxy) benzophenone] -methyl methacrylate copolymer, [2,2′-dihydroxy-4- (methacryloyloxyethoxy) benzophenone] -methyl methacrylate copolymer, [2,2′-dihydroxy-4- (Methacryloy Oxy) benzophenone] - methyl methacrylate copolymer, or [2,2'-dihydroxy-4- (methacryloyloxy-octoxybenzophenone) - methyl methacrylate copolymer, and the like. The ultraviolet absorbers may be used alone or in combination of two or more.
上記滑剤としては、例えば、流動パラフィン等の石油系潤滑油;ハロゲン化炭化水素、ジエステル油、シリコン油、フッ素シリコン等の合成潤滑油;各種変性シリコン油(エポキシ変性、アミノ変性、アルキル変性、ポリエーテル変性等);ポリオキシアルキレングリコール等の有機化合物とシリコンとの共重合体等のシリコン系潤滑性物質;シリコン共重合体;フルオロアルキル化合物等の各種フッ素系界面活性剤;トリフルオロ塩化メチレン低重合物等のフッ素系潤滑物質;パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等のワックス類;高級脂肪族アルコール、高級脂肪族アミド、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸塩、又は二硫化モリブデン等が挙げられる。これらの中でも、特に、シリコン共重合体(樹脂にシリコンをブロックやグラフトにより重合させたもの)の使用が好ましい。シリコン共重合体としては、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリブチラール系樹脂、メラミン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂又はポリビニルエーテル系樹脂等に、シリコンをブロック又はグラフト重合させたものであればよく、シリコングラフト共重合体を用いるのが好ましい。これらの潤滑物質は、単独で又は2種以上併用してもかまわない。 上記ワックス類としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス等のオレフィン系ワックスやパラフィンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、ミクロクリスタリンワックス、モンタンワックス、脂肪酸アミド系ワックス、高級脂肪族アルコール系ワックス、高級脂肪酸系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、カルナウバワックス、ライスワックス等が挙げられる。これらのワックス類は単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて併用されてもよい。 Examples of the lubricant include petroleum-based lubricating oils such as liquid paraffin; synthetic lubricating oils such as halogenated hydrocarbons, diester oils, silicone oils, and fluorosilicones; various modified silicone oils (epoxy-modified, amino-modified, alkyl-modified, Ether-modified, etc .; Silicon-based lubricants such as copolymers of silicon and organic compounds such as polyoxyalkylene glycols; Silicon copolymers; Various fluorosurfactants such as fluoroalkyl compounds; Fluorine-based lubricating substances such as polymers; waxes such as paraffin wax and polyethylene wax; higher aliphatic alcohols, higher aliphatic amides, higher fatty acid esters, higher fatty acid salts, or molybdenum disulfide. Among these, it is particularly preferable to use a silicon copolymer (a resin obtained by polymerizing silicon by block or graft). Silicone copolymers include acrylic resins, polystyrene resins, polynitrile resins, polyamide resins, polyolefin resins, epoxy resins, polybutyral resins, melamine resins, vinyl chloride resins, polyurethane resins, or polyvinyl resins. What is necessary is just to block or graft-polymerize silicon to ether resin etc., It is preferable to use a silicon graft copolymer. These lubricating substances may be used alone or in combination of two or more. Examples of the waxes include olefin wax such as polypropylene wax and polyethylene wax, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax, microcrystalline wax, montan wax, fatty acid amide wax, higher aliphatic alcohol wax, and higher fatty acid wax. , Fatty acid ester wax, carnauba wax, rice wax and the like. These waxes may be used alone or in combination of two or more.
上記着色剤としては、無機顔料、有機顔料又は染料等が挙げられる。無機顔料としては、例えばクロム系顔料、カドミウム系顔料、鉄系顔料、コバルト系顔料、群青、又は紺青等が挙げられる。また、有機顔料や染料の具体的な例としては、例えばカーボンブラック;例えばフタロシアニン銅のようなフタロシアニン顔料;例えばキナクリドンマゼンタ、キナクリドンレッドのようなキナクリドン顔料;例えばハンザイエロー、ジスアゾイエロー、パーマネントイエロー、パーマネントレッド、ナフトールレッドのようなアゾ顔料;例えばスピリットブラックSB、ニグロシンベース、オイルブラックBWのようなニグロシン染料、オイルブルー、ピグメントイエロー、ピグメントブルー、ピグメントレッド等又はアルカリブルー等が挙げられる。また着色剤は単独で又は二種以上使用してもかまわない。
上記結晶化促進剤としては、例えば、p−t−ブチル安息香酸ナトリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸カルシウム等の有機酸塩類;例えば炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク等の無機塩類;例えば酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン等の金属酸化物等が挙げられる。これらの結晶化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the colorant include inorganic pigments, organic pigments, and dyes. Examples of inorganic pigments include chromium pigments, cadmium pigments, iron pigments, cobalt pigments, ultramarine blue, and bitumen. Specific examples of organic pigments and dyes include, for example, carbon black; phthalocyanine pigments such as phthalocyanine copper; quinacridone pigments such as quinacridone magenta and quinacridone red; Examples include azo pigments such as red and naphthol red; for example, spirit black SB, nigrosine base, nigrosine dyes such as oil black BW, oil blue, pigment yellow, pigment blue, pigment red, and alkali blue. The colorants may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the crystallization accelerator include organic acid salts such as sodium pt-butylbenzoate, sodium montanate, calcium montanate, sodium palmitate, and calcium stearate; for example, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, sulfuric acid Inorganic salts such as calcium, barium sulfate and talc; for example, metal oxides such as zinc oxide, magnesium oxide and titanium oxide. These crystallization accelerators may be used alone or in combination of two or more.
ドリッピング防止剤としては、例えばフッ素樹脂やフェノール系樹脂等の熱硬化性樹脂等を用いることができる。フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル等のフッ素含有モノマーの単独又は共重合体;上記フッ素含有モノマーと、エチレン、プロピレン、(メタ)アクリレート等の共重合性モノマーとの共重合体が含まれる。これらのドリッピング防止剤は、単独で又は2種以上使用してもかまわない。
本発明にかかる樹脂組成物に対し、公知の処理を行ってもよい。たとえば、本発明にかかる樹脂組成物中の生分解性高分子化合物の加水分解を抑制するために、本発明にかかる樹脂組成物に対し、活性エネルギー線を照射させてもよい。
As the dripping inhibitor, for example, a thermosetting resin such as a fluororesin or a phenol resin can be used. Examples of the fluororesin include tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, perfluoroalkyl vinyl ether and other fluorine-containing monomers, or copolymers; the above fluorine-containing monomers, ethylene, propylene, (meta ) Copolymers with copolymerizable monomers such as acrylates are included. These anti-dripping agents may be used alone or in combination of two or more.
You may perform a well-known process with respect to the resin composition concerning this invention. For example, in order to suppress hydrolysis of the biodegradable polymer compound in the resin composition according to the present invention, the resin composition according to the present invention may be irradiated with active energy rays.
上記活性エネルギー線源としては、例えば電磁波、電子線又は粒子線及びこれらの組み合わせが挙げられる。電磁波としては、紫外線(UV)、エックス線等が挙げられ、粒子線としては、陽子、中性子等の素粒子の線が挙げられる。中でも特に、電子加速器の使用による電子線照射が好ましい。 Examples of the active energy ray source include electromagnetic waves, electron beams, particle beams, and combinations thereof. Examples of the electromagnetic wave include ultraviolet rays (UV) and X-rays, and examples of the particle beam include rays of elementary particles such as protons and neutrons. Among these, electron beam irradiation by using an electron accelerator is particularly preferable.
上記活性エネルギー線は、公知の装置を用いて照射することができる。例えば、UV照射装置、電子加速器等が挙げられる。照射線量及び照射強度としては、本発明にかかる樹脂組成物において、効果的に生分解性高分子化合物の加水分解を遅延する範囲であれば、とくに限定されない。例えば、電子線の場合、加速電圧が、約100〜5000kV程度が好ましく、照射線量としては、約1kGy程度以上であることが好ましい。 The active energy ray can be irradiated using a known apparatus. For example, a UV irradiation apparatus, an electron accelerator, etc. are mentioned. The irradiation dose and irradiation intensity are not particularly limited as long as the hydrolysis of the biodegradable polymer compound is effectively delayed in the resin composition according to the present invention. For example, in the case of an electron beam, the acceleration voltage is preferably about 100 to 5000 kV, and the irradiation dose is preferably about 1 kGy or more.
本発明にかかる樹脂組成物を成形して得られる成形品は、種々の用途に応用可能である。成形品の成形方法としては、例えば、圧空成形、フィルム成形、押出成形又は射出成形等が挙げられ、中でも特に射出成形が好ましい。より具体的には、押出成形は、常法に従い、例えば単軸押出機、多軸押出機、タンデム押出機等の公知の押出成形機を用いて行うことができる。また、射出成形は、常法に従い、例えばインラインスクリュ式射出成形機、多層射出成形機、二頭式射出成形機等の公知の射出成形機にて行うことができる。また、本発明の樹脂組成物を成形して成形品を製造する方法としては、特に限定されず、公知の成形方法をいずれも利用できる。 The molded product obtained by molding the resin composition according to the present invention can be applied to various uses. Examples of the molding method of the molded product include pressure molding, film molding, extrusion molding, and injection molding. In particular, injection molding is preferable. More specifically, the extrusion molding can be performed according to a conventional method using a known extrusion molding machine such as a single-screw extruder, a multi-screw extruder, a tandem extruder, or the like. The injection molding can be performed according to a conventional method using a known injection molding machine such as an inline screw type injection molding machine, a multilayer injection molding machine, or a two-head injection molding machine. Moreover, it does not specifically limit as a method of shape | molding the resin composition of this invention, and manufacturing a molded article, All the well-known shaping | molding methods can be utilized.
このように、生分解性を示す有機高分子化合物と、これと組み合わせたときに高い難燃効果を発現するリン含有化合物と、加水分解抑制剤とを含むことにより、例えばUL燃焼性試験にて評価したときにV0からV1の範囲を充足する極めて高い難燃性と、例えば電気製品の筐体として利用可能な優れた保存特性とを両立することができる。 Thus, by including the organic high molecular compound which shows biodegradability, the phosphorus containing compound which expresses a high flame-retardant effect when combined with this, and a hydrolysis inhibitor, for example, in UL flammability test When evaluated, it is possible to achieve both extremely high flame retardancy satisfying the range of V0 to V1 and excellent storage characteristics that can be used, for example, as a housing for electrical products.
また、本発明の樹脂組成物からなる成形品は、生体に対して安全な成分である生分解性樹脂を主体とし、また、自然環境中で容易に分解されるので、廃棄時や廃棄後の環境への悪影響を低減することができる。また、本発明で用いられる難燃系添加剤は、高い難燃性を示すとともに、廃棄後にはリン、水、二酸化炭素等の生体や地球環境に対して安全な成分に分解するため、周辺環境や人体に悪影響を及ぼすおそれがない。このため、このような成形品を電気製品の筐体や梱包材料に適用することで、既存の合成樹脂や生分解性樹脂等を用いる場合に比べて、充分な環境配慮を実現することができる。 In addition, the molded product comprising the resin composition of the present invention is mainly composed of a biodegradable resin, which is a safe component for the living body, and is easily decomposed in the natural environment. The adverse effects on the environment can be reduced. In addition, the flame retardant additive used in the present invention exhibits high flame retardancy and decomposes into components that are safe for living bodies and the global environment such as phosphorus, water, carbon dioxide and the like after disposal. There is no risk of adversely affecting the human body. For this reason, by applying such a molded product to a casing or packaging material of an electric product, it is possible to realize sufficient environmental considerations compared to the case of using an existing synthetic resin or biodegradable resin. .
本発明の樹脂組成物を成形してなる成形品は、これまで生分解性樹脂の適用が困難であった例えば以下のような電気製品の一部に適用されて好適である。具体的な電気製品としては、例えばDVD(デジタルバーサタイルディスク)プレーヤー、CD(コンパクトディスク)プレーヤー、MD(ミニディスク)プレーヤー、アンプ等の据置型のAV機器、スピーカー、車載用AV/IT機器、電子書籍を含めたPDA、ビデオデッキ、プロジェクター、テレビ受信機器、モニター、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、プリンター、ラジオ、ラジカセ、システムステレオ、マイク、ヘッドフォン、キーボード、ヘッドフォンステレオ、携帯型CDプレーヤー、携帯型MDプレーヤー、いわゆるシリコンオーディオプレーヤー等の携帯型音楽機、冷蔵庫、洗濯機、エアコン、パソコン及びパソコン周辺機器、据え置き型のゲーム機器、携帯型ゲーム機器、携帯電話、電話機、ファクシミリ、コピー機、エンターテイメントロボット等が挙げられ、本発明の成形品はこれら電気製品の筐体として利用することができる。また、本発明の成形品は、電気製品の筐体等だけでなく、電気製品を構成する部品、構造材等の他の構成要素にも使用できる。本発明の樹脂組成物を成形してなる成形品を電気製品の構成要素とすることで、この電気製品は、充分な難燃性及び保存特性を示すとともに、生分解性を示すことから合成樹脂に比べて廃棄時及び廃棄後に自然環境に与える悪影響を軽減することができる。 The molded product formed by molding the resin composition of the present invention is suitable for application to some of the following electrical products, for which it has been difficult to apply biodegradable resins. Specific electrical products include, for example, DVD (digital versatile disc) players, CD (compact disc) players, MD (mini disc) players, stationary AV equipment such as amplifiers, speakers, in-vehicle AV / IT equipment, electronic PDAs including books, video decks, projectors, TV receivers, monitors, digital video cameras, digital still cameras, printers, radios, radio cassettes, system stereos, microphones, headphones, keyboards, headphone stereos, portable CD players, portables Portable music machines such as MD players, so-called silicon audio players, refrigerators, washing machines, air conditioners, personal computers and computer peripherals, stationary game machines, portable game machines, mobile phones, telephones, fax machines , Copiers, entertainment robots and the like, the molded article of the present invention can be utilized as a housing for these electrical products. In addition, the molded product of the present invention can be used not only for a housing of an electric product, but also for other components such as parts and structural materials constituting the electric product. By using a molded product formed by molding the resin composition of the present invention as a component of an electrical product, the electrical product exhibits sufficient flame retardancy and storage characteristics, and also exhibits biodegradability, and thus is a synthetic resin. Compared with, the adverse effect on the natural environment at the time of disposal and after disposal can be reduced.
また、本発明の樹脂組成物からなる成形品の用途は、この限りではなく、生分解性を示すことから日用雑貨品、衛生用品又は遊戯用品等を主とした使い捨て製品はもちろん、梱包材、自動車用途、工業製品用途等のあらゆる用途に適用可能である。 In addition, the use of the molded product comprising the resin composition of the present invention is not limited to this, and since it exhibits biodegradability, it is a packaging material as well as disposable products mainly used for daily goods, sanitary goods, play goods, etc. It can be applied to all uses such as automobile use and industrial product use.
以下に、本発明の実施例について詳細に述べるが、本発明はこれに限定されないことは言うまでもない。 Examples of the present invention will be described in detail below, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto.
<実験1>
先ず、生分解性を示す有機高分子化合物として、脂肪族ポリエステル樹脂を用いる場合について検討する。
<Experiment 1>
First, the case where an aliphatic polyester resin is used as the organic polymer compound exhibiting biodegradability will be examined.
(試料の調製)
生分解性を示す脂肪族ポリエステル樹脂として、(A1)ポリ乳酸に属するレイシア(H100J、三井化学社製)、及び(A2)ポリブチレンサクシネートに属するビオノーレ(#1020、昭和高分子社製)、(B)加水分解抑制剤(カルボジライトHMV−8CA、日清紡績社製)、各種難燃系添加剤(C1;リン酸トリフェニル、味の素ファインテクノ社製、C2;縮合リン酸エステル、第八化学工業社製、C3;ホスフィン酸塩、クラリアントジャパン社製、C4;ポリリン酸アンモニウム、クラリアントジャパン社製)を用いた。A、B、Cの混合には溶融混練法を用いた。
(Sample preparation)
As an aliphatic polyester resin exhibiting biodegradability, (A1) Lacia belonging to polylactic acid (H100J, manufactured by Mitsui Chemicals), and (A2) Bionore belonging to polybutylene succinate (# 1020, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.), (B) Hydrolysis inhibitor (Carbodilite HMV-8CA, manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.), various flame retardant additives (C1: triphenyl phosphate, Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd., C2: condensed phosphate ester, eighth chemical industry C3; phosphinic acid salt, manufactured by Clariant Japan, C4; ammonium polyphosphate, manufactured by Clariant Japan). A melt kneading method was used for mixing A, B, and C.
混練条件としては、混練機としてミニマックス−ミックスルーダ(東洋精機社製)を使用し、ノズル温度を170〜175℃、トルクを4〜6kg、滞留時間を3秒以内とし、混練により樹脂に対して添加剤を添加した。得られた樹脂複合体は粉砕した後に、170℃で300Kg/cm2のプレスを行い、厚さ1.0mmの板材に成形し、12.7mm×127mmのサイズに切り出して測定試験片とした。実施例1〜実施例7及び比較例1〜比較例5の試験片の組成を下記表1に示す。 As the kneading conditions, a minimax-mix loader (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) is used as a kneading machine, the nozzle temperature is 170 to 175 ° C., the torque is 4 to 6 kg, the residence time is within 3 seconds, and the resin is kneaded by kneading Additives were added. After the obtained resin composite was pulverized, it was pressed at 170 ° C. at 300 Kg / cm 2 , formed into a plate material having a thickness of 1.0 mm, cut into a size of 12.7 mm × 127 mm, and used as a measurement test piece. The compositions of the test pieces of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 1 below.
以上のように作製された実施例1〜実施例7及び比較例1〜比較例5の試験片について、以下のように燃焼試験及び保存試験を行い、難燃性及び保存特性の評価を行った。 About the test pieces of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 produced as described above, the combustion test and the storage test were performed as follows, and the flame retardancy and the storage characteristics were evaluated. .
(燃焼試験)
垂直燃焼試験は、上記試験片を用いて、UL94燃焼性試験V−0〜V−2に準じて行った。その方法を以下に述べる。
(Combustion test)
The vertical combustion test was performed according to UL94 flammability tests V-0 to V-2 using the above test pieces. The method is described below.
各試料を上端から6.4mmのところで縦軸を垂直にして、リング・スタンドのクランプで保持し、試料の下端から9.5mm下にバーナーの先端が、また、305mm下に乾燥した外科用脱脂綿の水平層が広がるようにする。水平層を作るためには、親指と人差し指で綿のかたまりから約12.7mm×25.4mmほどの小片をちぎり取り、指で薄く広げて50.8mm平方で、自然の厚さが6.4mmになるようにする。 Each sample is held at 6.4 mm from the top with the vertical axis vertical, and held by a ring stand clamp, and the tip of the burner is 9.5 mm below the sample and the absorbent cotton is 305 mm below. To spread the horizontal layer. To make a horizontal layer, tear a piece of cotton about 12.7mm x 25.4mm from the lump of cotton with your thumb and forefinger, spread it thinly with your finger, 50.8mm square, and the natural thickness is 6.4mm. To be.
バーナーを試料から離れた位置におき、点火し、高さ19mmの青い炎が出るように調節する。炎はガスの供給量とバーナーの空気口を調節して、先ず高さ19mmの先の黄色い青い炎が出るようにし、その後、空気の量を調整してゆき、先の黄色い炎がなくなるようにする。炎の高さをもう一度測り、必要に応じて調節する。 Place the burner away from the sample, ignite, and adjust to produce a 19 mm high blue flame. For the flame, adjust the gas supply amount and the air outlet of the burner so that a yellow blue flame with a height of 19 mm will appear first, then adjust the amount of air so that the yellow flame will disappear. To do. Measure the flame height again and adjust as necessary.
試験炎を試験試料の下端の中心にあて、10秒間そのまま継続する。そして炎を少なくとも152mm離して、試料が炎を出して燃える時間を記録する。試料の炎が消えたら、直ちに試験炎を再び試料の下端に当てる。そして10秒後に再び炎を離して、有炎および無炎の燃焼時間を記録する。目視による有炎と無炎とを識別するのが難しいときは、外科用綿をその疑問箇所に接触させる。綿が着火すれば有炎である。各接炎中に、試料から融解又は有炎物質が滴下するときは、その接炎中にバーナーを45度の角度まで傾斜させ、さらにまた試料の12.7mmの面のいずれか一方からごく少し遠ざけて、バーナー管の中に材料が滴下するのを避けてもよい。もし試料から融解又は有炎物質が滴下したり、試験中に燃え続けたりするときは、バーナーを手持ちにして、接炎中は試料の下端とバーナー管の先端との間に9.5mmの間隔を保持しなければならない。全ての融解材料の滴下は無視できるものとし、試料の中央に接炎しなければならない。 The test flame is centered on the lower end of the test sample and continued for 10 seconds. The flame is then separated by at least 152 mm and the time for the sample to burn and burn is recorded. As soon as the flame of the sample has disappeared, the test flame is again applied to the lower end of the sample. Then, after 10 seconds, the flame is released again and the burning time of flame and flameless is recorded. When it is difficult to distinguish between visually flaming and non-flaming, a surgical cotton is brought into contact with the questionable part. If cotton ignites, it is flaming. During each flame contact, when molten or flammable material is dripped from the sample, the burner is tilted to an angle of 45 degrees during the flame contact, and also slightly from one of the 12.7 mm faces of the sample. Keep away and avoid dripping material into the burner tube. If molten or flammable material is dripped from the sample or keeps burning during the test, hold the burner, and during flame contact, the distance between the lower end of the sample and the tip of the burner tube is 9.5 mm. Must hold. All dripping of molten material shall be negligible and shall be in contact with the center of the sample.
そして、94V−1認定材料、すなわち94V−1と認定される材料は下記の条件に適合しなければならない。
(a)全ての試料は、毎回炎を当てた後、30秒以上炎を出して燃焼しないこと。
(b)各組5枚の試料に合計10回の接炎を行い、炎を出して燃焼する時間の合計が250秒を超えないこと。
(c)全ての試料は、有炎又は無炎の燃焼が支持クランプまで達しないこと。
(d)試料から物質が滴下することにより305mm下にある乾燥した外科用脱脂綿を着火しないこと。
(e)全ての試料は第2回目に炎を遠ざけた後、60秒以上無炎の燃焼を続けないこと。
And the 94V-1 certified material, that is, the material certified as 94V-1 must meet the following conditions.
(A) All samples should be flamed for at least 30 seconds after being flamed and not burned.
(B) A total of 10 times of flame contact with each set of five samples, and the total time for burning and burning does not exceed 250 seconds.
(C) For all samples, flammable or flameless combustion shall not reach the support clamp.
(D) Do not ignite dry surgical absorbent cotton 305 mm below by dripping material from the sample.
(E) All samples must be kept flameless for more than 60 seconds after the second flame.
(保存試験)
本発明による高い難燃性を有する成形品は、生分解性を有しているとはいえ、成形品として電気機器の筐体等に用いるために、ある程度の保存性が求められる。その評価として、高温高湿下での保存性の評価を行った。評価は、各試料を温度80℃、相対湿度80%の状態で100時間保存し、その後の形状、高分子の分子量の測定を行うことで求めた。試験片は上記燃焼試験と同じ試験片を用い、形状に問題がなく、評価前からの分子量維持率が80%を確保したものを○、確保できなかったものを×とした。分子量の評価はGPC(Gel Permeation Chromatography)法にて行った。実施例1〜実施例7及び比較例1〜比較例5の燃焼試験及び保存試験の結果を下記表1に示す。なお、以下表中、「UL94−V1;○」は、94V−1認定材料であることを示し、「UL94−V1;×」は、94V−1認定材料でないことを示す。
(Preservation test)
Although the molded product having high flame retardancy according to the present invention has biodegradability, it needs to have a certain degree of storage in order to be used as a molded product in a casing of an electrical device. As the evaluation, the storage stability under high temperature and high humidity was evaluated. The evaluation was performed by storing each sample for 100 hours at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 80%, and then measuring the shape and the molecular weight of the polymer. The test pieces used were the same as those in the above-mentioned combustion test, and those having no problem in shape and having a molecular weight maintenance rate of 80% from before the evaluation were evaluated as ◯, and those that could not be secured as x. The molecular weight was evaluated by GPC (Gel Permeation Chromatography) method. The results of combustion tests and storage tests of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 are shown in Table 1 below. In the table below, “UL94-V1; ◯” indicates that the material is 94V-1 certified, and “UL94-V1; ×” indicates that the material is not 94V-1 certified.
表1から、生分解性を示す脂肪族ポリエステル(A1及びA2)と、加水分解抑制剤(B)と、リン含有化合物である難燃系添加剤(C1〜C4の少なくとも1種)とを含む実施例1〜実施例7は、UL94V−1規格を満足するという高い難燃性を示し、且つ保存特性も良好であった。これに対して、リン含有化合物を含まない比較例1はUL94V−1規格を充足せず、また、(B)加水分解抑制剤を含まない比較例2〜比較例5は実施例に比べて保存特性が損なわれていた。以上の実験1の結果から、生分解性を示す脂肪族ポリエステル樹脂にリン含有化合物及び加水分解抑制剤を配合することで、難燃性と保存特性との両立が可能であることがわかった。 From Table 1, the aliphatic polyester (A1 and A2) which shows biodegradability, a hydrolysis inhibitor (B), and the flame retardant additive (at least 1 type of C1-C4) which is a phosphorus containing compound are included. Examples 1 to 7 exhibited high flame retardancy satisfying the UL94V-1 standard, and also had good storage characteristics. On the other hand, the comparative example 1 which does not contain a phosphorus containing compound does not satisfy UL94V-1 specification, and the comparative example 2-comparative example 5 which does not contain (B) hydrolysis inhibitor compared with an Example. The characteristics were impaired. From the results of the above experiment 1, it was found that both flame retardancy and storage characteristics can be achieved by blending a phosphorus-containing compound and a hydrolysis inhibitor into an aliphatic polyester resin exhibiting biodegradability.
<実験2>
次に、生分解性を示す有機高分子化合物として、多糖類を用いる場合について検討する。
<Experiment 2>
Next, the case where a polysaccharide is used as an organic polymer compound exhibiting biodegradability will be examined.
(試料の調製)
実験2では、生分解性を示す脂肪族ポリエステル樹脂に代えて、多糖類である(A3)アセチルセルロース(360E−16、ダイセルファインケム社製)、及び(A4)エステル化澱粉(CPR−3M、日本コーンスターチ社製)を用いた。(B)加水分解抑制剤、各種難燃系添加剤(C)については、実験1で用いたものと同様である。
これら原料を実験1と同様にして、混練し、実施例8〜実施例21及び比較例6〜比較例13の測定試験片を作製した。実施例8〜実施例21及び比較例6〜比較例13の試験片の組成を下記表2に示す。
(Sample preparation)
In Experiment 2, instead of the aliphatic polyester resin exhibiting biodegradability, (A3) acetylcellulose (360E-16, manufactured by Daicel FineChem), which is a polysaccharide, and (A4) esterified starch (CPR-3M, Japan) Cornstarch) was used. (B) The hydrolysis inhibitor and various flame retardant additives (C) are the same as those used in Experiment 1.
These raw materials were kneaded in the same manner as in Experiment 1 to prepare measurement test pieces of Example 8 to Example 21 and Comparative Example 6 to Comparative Example 13. The compositions of the test pieces of Examples 8 to 21 and Comparative Examples 6 to 13 are shown in Table 2 below.
これら実施例8〜実施例21及び比較例6〜比較例13の試験片について、実験1と同様に燃焼試験及び保存試験を実施した。燃焼試験及び保存試験の結果を下記表2に示す。 The test pieces of Examples 8 to 21 and Comparative Examples 6 to 13 were subjected to a combustion test and a storage test in the same manner as in Experiment 1. The results of the combustion test and the storage test are shown in Table 2 below.
表2から、生分解性を示す多糖類であるアセチルセルロース(A3)と、加水分解抑制剤(B)と、リン含有化合物である難燃系添加剤(C1〜C4の少なくとも1種)とを含む実施例8〜実施例14は、UL94V−1規格を満足するという高い難燃性を示し、且つ保存特性も良好であった。これに対して、リン含有化合物を含まない比較例9は、UL94V−1規格を充足せず、また、(B)加水分解抑制剤を含まない比較例6〜比較例8は実施例8〜実施例14に比べて保存特性が損なわれていた。 From Table 2, acetylcellulose (A3), which is a biodegradable polysaccharide, hydrolysis inhibitor (B), and flame retardant additive (at least one of C1 to C4) that is a phosphorus-containing compound. Including Examples 8 to 14 exhibited high flame retardancy satisfying the UL94V-1 standard, and also had good storage characteristics. On the other hand, Comparative Example 9 containing no phosphorus-containing compound does not satisfy the UL94V-1 standard, and (B) Comparative Examples 6 to 8 containing no hydrolysis inhibitor are Examples 8 to Compared to Example 14, the storage characteristics were impaired.
また、生分解性を示す多糖類としてエステル化澱粉(A4)を用いた場合も、アセチルセルロース(A3)と同様に、エステル化澱粉(A4)と加水分解抑制剤(B)とリン含有化合物である難燃系添加剤(C1〜C4の少なくとも1種)との全てを含むとき(実施例15〜実施例21)に、UL94V−1規格を満足するという高い難燃性を示し、且つ保存特性も良好であった。これに対して、リン含有化合物を含まない比較例13は、UL94V−1規格を充足せず、また、(B)加水分解抑制剤を含まない比較例10〜比較例12は実施例15〜実施例21に比べて保存特性が損なわれていた。 Also, when esterified starch (A4) is used as a biodegradable polysaccharide, as with acetylcellulose (A3), esterified starch (A4), hydrolysis inhibitor (B), and phosphorus-containing compound are used. When including all of the flame retardant additive (at least one of C1 to C4) (Example 15 to Example 21), it exhibits high flame retardancy satisfying the UL94V-1 standard, and storage characteristics Was also good. On the other hand, Comparative Example 13 containing no phosphorus-containing compound does not satisfy the UL94V-1 standard, and (B) Comparative Examples 10 to 12 containing no hydrolysis inhibitor are Examples 15 to Compared to Example 21, the storage characteristics were impaired.
以上の実験2の結果から、生分解性を示す多糖類にリン含有化合物及び加水分解抑制剤を配合することで、難燃性と保存特性との両立が可能であることがわかった。
From the results of Experiment 2 above, it was found that both flame retardancy and storage characteristics can be achieved by blending a phosphorus-containing compound and a hydrolysis inhibitor into a biodegradable polysaccharide.
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