可生物降解的树脂组合物制造技术

本发明专利技术了公开一种可生物降解的树脂组合物，其含有可生物降解的树脂和结晶度小于５０％的纤维素；并还公开了一种可生物降解的树脂成型制品，其中将上述可生物降解的树脂组合物成型。所述可生物降解的树脂组合物可以适宜地用在各种工业应用中，如日用杂货、家用电器部件和汽车部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可生物降解的树脂组合物。更具体而言，本专利技术涉及一种适于用 作日用杂货、家用电器部件、汽车部件等的可生物降解的树脂组合物，以及通过将该组合物 成型得到的可生物降解的树脂成型制品。
技术介绍
在可生物降解的树脂中，由于用作原料的L-乳酸可以使用从玉米、薯类等中提取 的糖分通过发酵法制造，因而聚乳酸树脂很便宜。此外，由于原料源自于农作物，所以聚乳 酸树脂的总碳氧化物排出量极少，并且树脂的性能包括强刚性和高透明性，因此，目前看 来，聚乳酸树脂的利用很有前景。然而，除了上述特性之外，由于聚乳酸树脂还具有脆性和硬性并且柔韧性差，所以 其应用受到限制，使得在日用杂货、家用电器部件、汽车部件等领域中很难取得任何实际成 绩。此外，当将树脂成型为注射成型制品等时，存在诸如柔韧性或耐冲击性等机械强度不足 的问题，并且弯曲时发白或铰接性能劣化，因此这种树脂目前未被使用。此外，聚乳酸树脂具有延迟的结晶速度，并在注射成型后具有无定形状态，只要未 进行诸如拉伸等机械加工。聚乳酸树脂具有60°C的低玻璃化转变温度(Tg)，因此存在这种 树脂不能在或更高温度的环境条件下使用的缺点。此外，为了在诸如家用电器部件或汽车部件等耐久材料中利用聚乳酸树脂，除了 具有耐热性和机械强度之外，还要求聚乳酸树脂具有一定程度的柔韧性。另一方面，作为在硬质领域中应用聚乳酸树脂的技术，已提出了多种加入补强材 料的建议(参见，例如，JP-A-2005-23250、JP-A-2007-100068 和 WO 2007/015371)。
技术实现思路
具体而言，本专利技术涉及可生物降解的树脂组合物，其含有可生物降解的树脂和结晶度小于50%的纤 维素；和可生物降解的树脂成型制品，其中将上述中定义的可生物降解的树脂组 合物成型。具体实施例方式根据传统技术，可以提高聚乳酸树脂的耐热性和机械强度。然而，效果不充分，并 且需要进一步开发具有优异的耐热性、机械强度和柔韧性的生物降解树脂。此外，从提高树脂成型制品的强度的观点来看，提高纤维素的结晶度(参见，WO 2007/015371)是有效的。然而，强度高的树脂成型制品的缺点在于柔韧性(挠曲应变强 度)，从而要求同时满足强度和柔韧性(挠曲应变强度)。另一方面，应该指出，与其他广泛使用的树脂相比，聚乳酸树脂的成本是不利的，原因是近年来原料价格突然上涨。鉴于上述情况，虽然研究了添加填料的技术，但是人们认 为通过利用生物质资源作为填料获得了低成本和低水平的总碳氧化物排出量。作为为解决上述问题而深入研究的结果，本专利技术人发现，由于可生物降解的树脂 组合物含有结晶度小于50%的纤维素，因而通过将该组合物成型得到的成型制品表现出同 时满足强度和柔韧性的优异效果。由此完成了本专利技术。本专利技术涉及一种同时满足强度和柔韧性的可生物降解的树脂组合物，以及通过将 该组合物成型得到的可生物降解的树脂成型制品。本专利技术的可生物降解的树脂组合物表现出同时满足强度和柔韧性的优异效果。此 外，由于含有生物质资源的纤维素作为填料，因而可以实现低成本和低水平的总碳氧化物 排出量。从下面的说明中可清楚了解本专利技术的这些和其他优点。本专利技术的可生物降解的树脂组合物含有可生物降解的树脂和纤维素，其更大的特 征在于，纤维素的结晶度小于50%。尽管一般的树脂含有无机填料作为补强材料，但是在 可生物降解的树脂中，诸如纤维素等植物纤维被用作具有可生物降解性的材料代替无机填 料。在上述树脂中，通过进一步提高纤维素的结晶度(通常结晶度为80%左右)而获得高 强度的树脂。然而，高强度的树脂的缺点在于柔韧性，从而要求同时满足树脂强度和柔韧性 的可生物降解的树脂。通过对上述问题进行研究，本专利技术人出人意料地发现，含有结晶度小 于50%的纤维素的树脂具有优异的柔韧性，同时具有优异的强度。虽然不想被限制于理论， 原因大概是由于结晶度小于50%的纤维素的牢固氢键存在比例较低，使得与树脂的相互作 用增大，同时纤维素起到增塑剂的作用。这里，本文中使用的术语“可生物降解的或可生物 降解性”是指能够被自然界中的微生物降解为小分子化合物的性质。具体而言，该术语是指 基于JIS K6953(IS0 1485 的“在受控的好氧堆肥条件下对好氧和最终生物降解度及崩解 度的试验”的可生物降解性。此外，本文中使用的术语“强度”是指通过后述的“挠曲强度” 和“挠曲模量”来评价的特性，术语“柔韧性”是指通过后述的“挠曲断裂应变”来评价的特 性，短语“同时满足可生物降解的树脂组合物的强度和柔韧性”是指同时满足通过使所述组 合物成型得到的成型制品的强度和柔韧性。<可生物降解的树脂组合物>对可生物降解的树脂没有特别限制，只要树脂具有上述可生物降解性。优选的是， 从通过与结晶度小于50%的纤维素相互作用而改善强度的观点来看，可生物降解的树脂含 有具有上述可生物降解性的聚酯树脂。具有可生物降解性的聚酯树脂包括脂肪族聚酯树脂，如聚羟基丁酸酯、聚己内酯、 聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸丁二醇酯/己二酸丁二醇酯、聚琥珀酸乙二醇酯、聚乳酸树 脂、聚苹果酸、聚羟基乙酸、聚对二氧环己酮和聚(2-氧杂环丁酮)；脂肪族聚酯和芳香族聚 酯的共聚酯树脂，如聚琥珀酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸丁二醇酯/对苯二 甲酸丁二醇酯和聚己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯；天然聚合物(如淀粉、纤维素、 壳多糖、壳聚糖、谷蛋白、明胶、玉米蛋白、大豆蛋白、骨胶原或角蛋白)和上述脂肪族聚酯 树脂或脂肪族芳香族共聚酯树脂的混合物等。其中，从加工性、经济性和能够大量获得等的 观点来看，优选脂肪族聚酯树脂，从物理性质的观点来看，更优选聚乳酸树脂。聚乳酸树脂含有通过仅缩聚乳酸组分作为原料单体得到的聚乳酸，和/或通过缩 聚乳酸组分和羟基羧酸组分作为原料单体得到的聚乳酸。乳酸以光学异构体形式存在，L-乳酸(L-型)和D-乳酸(D-型)。在本专利技术中， 乳酸组分可以含有上述光学异构体之一或两者，从成型性的观点来看，优选使用含有任一 种光学异构体作为主要组分的具有高光学纯度的乳酸。本文中使用的术语“主要组分”是 指乳酸组分的含量为50mOl%或更大的组分。L-型或D-型，换句话说在上述异构体中含量较大的构型，其含量优选占乳酸组分 的80 IOOmol %，更优选90 IOOmol %，再更优选98 IOOmol %。这里，由于优选的是， L-型和D-型在乳酸组分中的总含量基本上为IOOmol%，因此上述异构体中较小含量的构 型的含量优选占乳酸组分的O 20mol %，更优选O IOmol %。在单独缩聚乳酸组分的情况下，L-型或D-型，换句话说在上述异构体中含量较大 的构型，其含量优选占乳酸组分的80 IOOmol %，更优选90 IOOmol %，再更优选98 IOOmol %。这里，由于L-型和D-型在乳酸组分中的总含量基本上为IOOmol %，因此上述异 构体中含量较小的构型的含量优选占乳酸组分的O 20mOl%，更优选O 10mOl%，再更 优选O anol%。在缩聚乳酸组分和羟基羧酸组分的情况下，L-型或D-型，换句话说在上述异构体 中含量较大的构型，其含量优选占乳酸组分的85 IOOmol %，更优选90 IOOmol %。这 里，由于L-型本文档来自技高网...

【技术保护点】
可生物降解的树脂组合物，其包含可生物降解的树脂和结晶度小于５０％的纤维素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉野太基，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP