CN116348510A - 树脂组合物及其成型品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种树脂组合物,其包含接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)(其中,不包括上述接枝共聚物(A)和聚乳酸系聚合物(D)。)以及脂肪酸化合物(C)。
Description
技术领域
本发明涉及树脂组合物及其成型品。
本申请基于2020年10月23日于日本申请的特愿2020-178003号、2021年1月15日于日本申请的特愿2021-005171号以及2021年1月15日于日本申请的特愿2021-005172号,主张优先权,将其内容援用至本申请。
背景技术
(甲基)丙烯酸系树脂由于其优异的外观、耐候性、尺寸稳定性,因此被广泛地用于光学材料、照明用材料、面向住宅设备的材料、建筑材料、车辆用部件等各种领域中。
近年来,对于该(甲基)丙烯酸系树脂,出于降低环境负荷的目的,要求配合聚乳酸树脂那样的植物原料的生物质树脂以减少(甲基)丙烯酸系树脂的树脂组合物。
另一方面,在上述用途中,从制品外观优异的角度出发,要求透明性优异的(甲基)丙烯酸系树脂。
此外,在上述用途中,有时由于与人、飞散物等物接触而制品发生破损,因此要求耐冲击性优异的(甲基)丙烯酸系树脂。进一步,在上述用途的一部分中,从制品的加工性优异的观点考虑,要求在保持高耐冲击性的状态下,弯曲弹性模量、弯曲应力的机械特性被适度地控制的(甲基)丙烯酸系树脂。
进一步,近年来,(甲基)丙烯酸系树脂的成型品伴随着部件的薄壁化、细密化,要求更高性能化,作为该高性能化之一,要求耐热性优异的(甲基)丙烯酸系树脂。
作为改善该情况的方法,专利文献1~3中提出了包含丙烯酸系聚合物、聚乳酸树脂以及作为耐冲击改良材料的接枝共聚物的树脂组合物。
热塑性树脂的成型、加工容易,被广泛用于盥洗台、浴缸、抽水马桶等面向住宅设备的材料;广告牌、窗框或外壁材料等室外用途的建筑材料;车辆的内外装材料等车辆用构件等众多的用途中。
在将热塑性树脂用于上述用途的情况下,有时由于与人、飞散物等物接触而制品发生破损,因此对于热塑性树脂要求耐冲击性优异。
此外,有时由于与人、物的接触而制品带有损伤,因此对于热塑性树脂要求耐擦伤性优异。
进一步,对于热塑性树脂要求在保持高耐冲击性和耐擦伤性的状态下,制品加工性优异。
作为改善热塑性树脂的耐冲击性的方法,例如,专利文献1和2中示出了含有聚有机硅氧烷-丙烯酸酯系复合橡胶接枝共聚物的甲基丙烯酸系树脂组合物。
专利文献3中示出了含有如下接枝共聚物的甲基丙烯酸系树脂组合物,该接枝共聚物包含由丙烯酸烷基酯和共轭二烯形成的共聚橡胶状聚合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-197667号公报
专利文献2:国际公开第05/123831号小册子
专利文献3:国际公开第05/085352号小册子
专利文献4:日本特开平11-100484号公报
专利文献5:日本特开2000-327880号公报
专利文献6:日本特公平7-25973号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,专利文献1~3所提出的树脂组合物中,由于聚乳酸树脂过剩,接枝共聚物过少,因此耐热性、耐冲击性和弹性模量、弯曲应力等机械特性不充分。
本发明的第1实施方式在于提供机械特性优异的树脂组合物及其成型品。
本发明的第2实施方式以解决这些问题为目的。即,本发明的第2实施方式的目的在于提供所得的成型品的透明性、耐冲击性、耐热性和弯曲弹性模量、弯曲应力的机械特性优异的树脂组合物及其成型品。
然而,专利文献4和5所记载的树脂组合物中,所得的成型品的耐擦伤性不充分。
专利文献6所记载的树脂组合物中,所得的成型品的制品加工性和耐擦伤性不充分。此外,耐冲击性也不能说充分。
本发明的第3实施方式以解决这些问题为目的。即,本发明的第3实施方式的目的在于提供所得的成型品的耐擦伤性、耐冲击性和制品加工性优异的树脂组合物及其成型品。
用于解决课题的方法
本发明具有以下构成。
本发明的第1实施方式具有以下构成。
[1]一种树脂组合物,其包含:接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)(其中,不包括上述接枝共聚物(A)和聚乳酸系聚合物(D)。)以及脂肪酸化合物(C)。
[2]根据[1]所述的树脂组合物,上述接枝共聚物(A)为将单体与橡胶质聚合物接枝聚合而成,
上述橡胶质聚合物包含选自由含有聚有机硅氧烷橡胶和丙烯酸系橡胶的复合橡胶、二烯系橡胶以及丙烯酸系橡胶所组成的组中的至少1种,
上述单体包含乙烯基系单体。
[3]根据[1]或[2]所述的树脂组合物,上述接枝共聚物(A)包含有机硅系成分。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,上述热塑性树脂(B)包含(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,上述脂肪酸化合物(C)包含选自由饱和脂肪酸酰胺化合物、不饱和脂肪酸酰胺化合物、双脂肪酸酰胺化合物和羟甲基脂肪酸酰胺化合物所组成的组中的至少1种。
[6]根据[5]所述的树脂组合物,上述脂肪酸化合物(C)包含脂肪酸酰胺化合物。
[7]根据[6]所述的树脂组合物,上述脂肪酸酰胺化合物包含选自由月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺和羟甲基硬脂酸酰胺所组成的组中的至少1种。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,其进一步包含聚乳酸系聚合物(D)。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,上述接枝共聚物(A)的含量相对于树脂组合物的总质量,优选为10~80质量%,更优选为20~70质量%,进一步优选为30~60质量%。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的树脂组合物,上述热塑性树脂(B)的含量相对于树脂组合物的总质量,优选为10~80质量%,更优选为20~75质量%,进一步优选为30~70质量%。
[11]根据[1]~[10]中任一项所述的树脂组合物,上述脂肪酸化合物(C)的含量相对于树脂组合物的总质量,优选为1~20质量%,更优选为1.5~10质量%,进一步优选为2~8质量%。
[12]根据[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,其进一步包含聚乳酸系聚合物(D),
上述聚乳酸系聚合物(D)的含量相对于树脂组合物的总质量,优选为1~50质量%,更优选为2~40质量%,进一步优选为3~35质量%。
[13]根据[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,上述接枝共聚物(A)的凝胶含有率优选为40质量%以上99质量%以下,更优选为50质量%以上95质量%以下,进一步优选为55质量%以上90质量%以下。
[14]一种成型品,其包含[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物。
本发明的第2实施方式具有以下构成。
[1]一种树脂组合物,其为相对于聚乳酸系聚合物(D)以及包含甲基丙烯酸甲酯单体单元的(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,含有超过45质量份且110质量份以下的将乙烯基系单体与橡胶质聚合物进行接枝聚合而得的接枝共聚物(A)的树脂组合物,上述接枝共聚物(A)为将乙烯基系单体(a2)与选自聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶、二烯系橡胶和丙烯酸系橡胶中的至少一种的橡胶质聚合物(A1)进行接枝聚合而成。
[2]根据[1]所述的树脂组合物,其相对于上述聚乳酸系聚合物(D)和上述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,含有65质量份以上95质量份以下的上述接枝共聚物(A)。
[3]根据[1]或[2]所述的树脂组合物,上述聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶为包含聚有机硅氧烷和丙烯酸烷基酯橡胶的复合橡胶。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,上述聚乳酸系聚合物(D)与上述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的组成比为1/99~99/1(质量比)。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,上述聚乳酸系聚合物(D)与上述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的组成比为5/95~50/50(质量比)。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的树脂组合物,其相对于上述树脂组合物的总质量,含有上述聚乳酸系聚合物(D)和上述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)合计30质量%以上70质量%以下,以及上述接枝共聚物(A)30质量%以上70质量%以下。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,上述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)含有甲基丙烯酸甲酯单体单元50质量%以上。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的树脂组合物,上述树脂组合物进一步包含脂肪酸化合物(C)。
[9]根据[8]所述的树脂组合物,上述脂肪酸化合物(C)包含由下述通式(i)表示的化合物作为主成分。
R-CONH2 (i)
(式中,R为可以具有取代基的碳原子数10~25的烃基。)
[10]根据[8]所述的树脂组合物,上述脂肪酸化合物(C)包含选自硬脂酸酰胺和棕榈酸酰胺中的至少1种作为主成分。
[11]根据[8]~[10]中任一项所述的树脂组合物,其相对于上述聚乳酸系聚合物(D)以及上述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,含有上述脂肪酸化合物(C)0.01质量份以上10质量份以下。
[12]根据[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,上述接枝共聚物(A)的折射率Rc与上述聚乳酸系聚合物(D)和上述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计折射率Rab满足以下的式(1A)。
-0.03≤Rc-Rab≤+0.03···式(1A)
[13]根据[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,在构成上述橡胶质聚合物(A1)的单体的合计100质量%中,交联性单体的含量为0.3~10质量%。
[14]一种成型品,其为将[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物成型而成。
本发明的第3实施方式具有以下构成。
[1]一种树脂组合物,其包含:含有有机硅系成分的接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和脂肪酸化合物(C)。
[2]根据[1]所述的树脂组合物,上述接枝共聚物(A)为将包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体与包含聚有机硅氧烷(a)和丙烯酸烷基酯橡胶(b)的复合橡胶(c)进行接枝聚合而成的接枝共聚物。
[3]根据[1]或[2]所述的树脂组合物,上述脂肪酸化合物(C)的熔点为90℃以上。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的树脂组合物,上述脂肪酸化合物(C)的10%重量减少温度为350℃以下。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的树脂组合物,上述脂肪酸化合物(C)包含脂肪酸酰胺作为主成分。
[6]根据[5]所述的树脂组合物,上述脂肪酸酰胺由下述通式(i)表示。
R-CONH2 (i)
(式中,R为可以具有取代基的碳原子数10~25的烃基。)
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的树脂组合物,上述热塑性树脂(B)包含(甲基)丙烯酸酯系聚合物,所述(甲基)丙烯酸酯系聚合物含有来源于(甲基)丙烯酸酯系单体的重复单元。
[8]根据[7]所述的树脂组合物,上述(甲基)丙烯酸酯系聚合物相对于上述(甲基)丙烯酸酯系聚合物的总质量100质量%,包含来源于(甲基)丙烯酸酯系单体的重复单元80质量%以上。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的树脂组合物,上述接枝共聚物(A)为将包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体30~70质量份与复合橡胶(c)30~70质量份进行接枝聚合而成的接枝共聚物,所述复合橡胶包含聚有机硅氧烷(a)1~20质量%和丙烯酸烷基酯橡胶(b)80~99质量%。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的树脂组合物,上述树脂组合物的凝胶含有率为1质量%以上。
[11]根据[10]所述的树脂组合物,上述树脂组合物的凝胶含有率为35质量%以下。
[12]根据[1]~[11]中任一项所述的树脂组合物,上述树脂组合物相对于该树脂组合物的总质量100质量%,以1质量%以上50质量%以下的含有比例包含接枝共聚物(A),以50质量%以上99质量%以下的含有比例包含热塑性树脂(B)。
[13]根据[1]~[12]中任一项所述的树脂组合物,上述树脂组合物相对于该树脂组合物的总质量100质量%,以0.01质量%以上10质量%以下的含有比例包含脂肪酸化合物(C)。
[14]一种成型品,其包含[1]~[13]中任一项所述的树脂组合物。
发明的效果
根据本发明,能够稳定地提供所得的成型品的透明性、耐冲击性、耐热性、和弯曲弹性模量、弯曲应力的机械特性优异的树脂组合物及其成型品。
根据本发明,能够提供所得的成型品的耐擦伤性、耐冲击性和制品加工性优异的树脂组合物及其成型品。
这样的树脂组合物适合于车辆外装材料,以及广告牌、窗框或外壁材料等设置于室外的建筑材料等用途。
附图说明
图1为说明在本发明的第3实施方式中的成型品的评价中使用的耐擦伤性试验的概要的示意图。
具体实施方式
在本发明中,“(甲基)丙烯酸”是指选自“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”中的至少1种。此外,(甲基)丙烯酸酯表示甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。
在本发明中,“单体”是指未聚合的化合物,“重复单元”和“结构单元”是指由单体聚合而形成的来源于该单体的构成聚合物的构成单元。此外,将构成聚合物的构成单元称为“~单体单元”。“重复单元”或“结构单元”可以为通过聚合反应而直接形成的单元,也可以为通过对聚合物进行处理而该单元的一部分转换为其它结构的单元。
在本发明中,“质量%”表示总量100质量%中包含的预定成分的含有比例。
在本发明中,只要没有特别规定,在本说明书中使用“~”来表示的数值范围是指包含“~”的前后所记载的数值作为下限值和上限值的范围,“A~B”是指A以上B以下。
在本发明中,“获得的成型品”是指将本发明的树脂组合物成型而成的成型品。
<树脂组合物>
本发明的第1实施方式中的树脂组合物包含接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)(其中,不包括上述接枝共聚物(A)和聚乳酸系聚合物(D)。)以及脂肪酸化合物(C)。
<接枝共聚物(A)>
本发明的第1实施方式中的树脂组合物包含接枝共聚物(A)。
作为接枝共聚物(A),可举出与后述的本发明的第2和第3实施方式中说明的接枝共聚物(A)同样的接枝共聚物。
<热塑性树脂(B)>
本发明的第1实施方式中的树脂组合物包含热塑性树脂(B)。上述热塑性树脂(B)不含上述接枝共聚物(A)和后述的聚乳酸系聚合物(D)。
作为热塑性树脂(B),可举出与后述的本发明的第2和第3实施方式中说明的(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)等热塑性树脂(B)同样的热塑性树脂。
<脂肪酸化合物(C)>
本发明的第1实施方式中的树脂组合物包含脂肪酸化合物(C)。
作为脂肪酸化合物(C),可举出与后述的本发明的第2和第3实施方式中说明的脂肪酸化合物(C)同样的脂肪酸化合物。
<聚乳酸系聚合物(D)>
本发明的第1实施方式中的树脂组合物可以进一步包含聚乳酸系聚合物(D),也可以不含聚乳酸系聚合物(D)。
作为聚乳酸系聚合物(D),可举出与后述的本发明的第2实施方式中说明的聚乳酸系聚合物(D)同样的聚乳酸系聚合物。
<其它添加剂>
本发明的第1实施方式中的树脂组合物可以包含接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和脂肪酸化合物(C)以外的其它添加剂,也可以不包含。
作为其它添加剂,可举出与后述的本发明的第2和第3实施方式中说明的添加剂同样的添加剂。
本发明的第1实施方式中的树脂组合物在形成成型品的情况下,由后述的方法测定得到的却贝冲击强度优选为5~50kJ/m2,更优选为10~45kJ/m2,进一步优选为20~40kJ/m2。
本发明的第1实施方式中的树脂组合物在形成成型品的情况下,由后述的方法测定得到的负荷弯曲温度优选为50~100℃,更优选为60~95℃,进一步优选为70~90℃。
本发明的第1实施方式中的树脂组合物在形成成型品的情况下,由后述的方法测定得到的弯曲应力优选为10~70MPa,更优选为15~60MPa,进一步优选为20~50MPa。
本发明的第1实施方式中的树脂组合物在形成成型品的情况下,由后述的方法测定得到的弯曲弹性模量优选为0.5~2.0MPa,更优选为1.0~1.85MPa,更优选为1.5~1.80MPa。
本发明的第1实施方式中的树脂组合物在形成成型品的情况下,由后述的方法测定得到的全光线透射率优选为60~90%,更优选为65~85%,进一步优选为70~80%。
本发明的第1实施方式中的树脂组合物在形成成型品的情况下,由后述的方法测定得到的雾度值优选为5~55%,更优选为10~50%,进一步优选为10~40%。
本发明的第1实施方式中的树脂组合物在形成成型品的情况下,由后述的方法测定得到的拉伸伸长率优选为20~50%,更优选为25~45%,进一步优选为30~40%。
本发明的第1实施方式中的树脂组合物在形成成型品的情况下,由后述的方法测定得到的光泽度差优选为-3.0~50,更优选为-2.0~40,进一步优选为-1.5~35。
<树脂组合物的制造方法>
本发明的第1实施方式中的树脂组合物能够由与后述的本发明的第2和第3实施方式中说明的树脂组合物的制造方法同样的方法来制造。
<成型品>
本发明的第1实施方式中的成型品能够由与后述的本发明的第2和第3实施方式中说明的成型品的制造方法同样的方法来制造。
本发明的第1实施方式中的成型品能够用于与后述的本发明的第2和第3实施方式中说明的成型品同样的用途。具体而言,本发明的第1实施方式中的成型品的制造方法包括将本发明的第1实施方式中的树脂组合物进行注射成型。
<树脂组合物>
本发明的第2实施方式中的树脂组合物相对于后述的聚乳酸系聚合物(D)和后述的(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,含有超过45质量份且110质量份以下的后述的接枝共聚物(A)。
如果相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,接枝共聚物(A)的含量的下限超过45质量份,则所得的成型品的透明性、弯曲弹性模量、弯曲应力等机械特性(以下,称为“弯曲机械特性”。),和耐冲击性优异。更优选为65质量份以上。另一方面,如果上述接枝共聚物(A)的含量的上限为110质量份以下,则所得的成型品能够良好地维持耐热性。更优选为95质量份以下。
接枝共聚物(A)的含量的上限和下限能够任意地组合。例如,相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,接枝共聚物(A)的含量为45质量份以上110质量份,更优选为65质量份以上95质量份以下。
聚乳酸系聚合物(D)与(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的组成比能够在上述范围内任意地调整。例如,一般而言,在对于降低环境负荷的要求高的用途中,聚乳酸系聚合物(D)的量越多越优选,在对于耐热性的要求高的用途中,(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的量越多越优选。
在本发明的第2实施方式的树脂组合物中,从所得的成型品的透明性、耐冲击性、耐热性和弯曲机械特性优异的方面考虑,聚乳酸系聚合物(D)与(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的组成比(质量比)优选为1/99~99/1,更优选为/95~50/50。
本发明的第2实施方式中的树脂组合物能够进一步含有后述的脂肪酸化合物(C)。
本发明的第2实施方式中的树脂组合物在不损害本发明的效果的范围内,能够进一步含有聚苯乙烯、HIPS、ABS、AS、MS树脂等苯乙烯系树脂、聚苯醚系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚缩醛树脂、聚氯乙烯系树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂等其它热塑性树脂。
这些聚合物的配合量相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,优选为10质量份以下,进一步优选为5质量份,最优选为0质量份。
从所得的成型品的透明性、耐冲击性、耐热性和弯曲机械特性优异的方面考虑,本发明的第2实施方式中的树脂组合物相对于该树脂组合物的总质量(100质量%),优选含有聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)合计30质量%以上70质量%以下、以及接枝共聚物(A)30质量%以上70质量%以下。更优选含有聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)合计40质量%以上67质量%以下、以及接枝共聚物(A)33质量%以上60质量%以下。进一步优选含有聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)合计50质量%以上65质量%以下、以及接枝共聚物(A)35质量%以上50质量%以下。
<聚乳酸系聚合物(D)>
聚乳酸系聚合物(D)为本发明的第2实施方式中的树脂组合物的构成成分之一。
本发明的第2实施方式中的树脂组合物通过包含聚乳酸系聚合物(D),从而能够使所得的成型品的耐冲击性提高,透明性变得优异。
作为本发明所使用的聚乳酸系聚合物(D),能够使用聚乳酸或通过乳酸单体与其它成分的共聚而得的乳酸共聚物。此外,也能够使用这些聚合物的混合物。
聚乳酸能够利用公知的方法来合成。例如,能够通过日本特开平7-33861号公报、日本特开昭59-96123号公报、高分子讨论会预稿集44卷第3198-3199页所记载那样的由乳酸的直接脱水缩合、或乳酸环状二聚体丙交酯的开环聚合来合成。
在进行直接脱水缩合的情况下,可以使用L-乳酸、D-乳酸、DL-乳酸、或它们的混合物的任一乳酸。此外,在进行开环聚合的情况下,可以使用L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、内消旋丙交酯、或它们的混合物的任一丙交酯。
关于丙交酯的合成、精制和聚合操作,例如,记载于美国专利第4057537号公报、公开欧州专利申请第261572号公报、Polymer Bulletin(高分子通报),14,491~495(1985)、和Makromol CheAG-187,1611-1628(1986)等各种文献。
聚乳酸中的L-乳酸单元和D-乳酸单元的构成摩尔比(L/D)可以为100/0~0/100的任一者。L/D优选为100/0~60/40,更优选为100/0~80/20。
乳酸共聚物为乳酸单体或丙交酯、与能够与它们共聚的其它成分共聚而成。作为能够共聚的其它成分,可举出具有2个以上的酯键形成性的官能团的二羧酸、多元醇、羟基羧酸、内酯等。作为二羧酸,可举出例如,琥珀酸、壬二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等。
作为上述多元醇,可举出例如,使氧化乙烯与双酚进行加成反应而得的产物等芳香族多元醇;乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、辛二醇、甘油、失水山梨糖醇、三羟甲基丙烷、新戊二醇等脂肪族多元醇;二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇等醚二醇等。
作为上述羟基羧酸,可举出例如,乙醇酸、羟基丁基甲酸、3-羟基丁酸、4-羟基丁酸、3-羟基戊酸、4-羟基戊酸、6-羟基己酸、其它日本特开平6-184417号公报所记载的羟基羧酸等。
作为内酯,可举出例如,乙交酯、ε-己内酯乙交酯、ε-己内酯、β-丙内酯、δ-丁内酯、β-或γ-丁内酯、新戊内酯、δ-戊内酯等。
乳酸共聚物的生物降解性受到共聚物中的乳酸单元的含量的影响。因此,虽然乳酸共聚物中的乳酸单元的含量取决于所使用的共聚成分,但优选为50摩尔%以上,进一步优选为70摩尔%以上为好。通过乳酸单元的含量、共聚成分,能够提高所得的制品的机械特性、生物降解性。
聚乳酸系聚合物(D)没有特别限定,在结晶性的聚乳酸系聚合物的情况下,通常优选使用熔点为60~200℃,质均分子量为5万~50万的聚乳酸系聚合物。更优选使用质均分子量为10万~30万的聚乳酸系聚合物。
此外,出于获得与使用共聚物时相同效果的目的,可以将聚乳酸与其它脂肪族聚酯仅仅进行掺混。在该情况下,掺混物所包含的聚乳酸的含量等以摩尔换算计优选为50摩尔%以上,进一步优选为70摩尔%以上为好。
作为聚乳酸系聚合物(D),能够使用市售的聚乳酸系聚合物,可举出例如,NatureWorks LLC公司制Ingeo biopolymer“2003D”、“2500HP”、“4032D”、“4043D”等。
<(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)>
(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)为本发明的第2实施方式中的树脂组合物的构成成分之一。
本发明的第2实施方式中的树脂组合物通过包含(甲基)丙烯酸系聚合物(B1),从而能够使所得的成型品的耐热性变得优异。
(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)为含有甲基丙烯酸甲酯单体单元的聚合物,能够使用甲基丙烯酸甲酯的均聚物、或甲基丙烯酸甲酯和能够与其共聚的单体的共聚物。在使用共聚物的情况下,优选使用含有甲基丙烯酸甲酯单体单元50质量%以上、优选为70质量%以上、更优选为90质量%以上的共聚物。
作为能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的其它单体,也能够使用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等其它甲基丙烯酸烷基酯;苯乙烯等芳香族乙烯基系单体;丙烯腈等氰化乙烯基系单体;环己基马来酰亚胺、苯基马来酰亚胺、马来酸酐、戊二酸酐。
上述单体中,从高透明性和耐热性的观点考虑,优选使用甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯的共聚物。
(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的制造方法没有特别限定,适用公知的悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合法等各种方法。(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的分子量不受特别限定,优选为质均分子量4万~30万。
作为(甲基)丙烯酸系聚合物(B1),能够使用市售的(甲基)丙烯酸系聚合物,可举出例如,三菱化学株式会社制ACRYPET“VH”、“MF”、“MD”、“TN-100”等。
<接枝共聚物(A)>
接枝共聚物(A)为本发明的第2实施方式中的树脂组合物的构成成分之一。
本发明的第2实施方式中的树脂组合物通过包含接枝共聚物(A),从而能够使所得的成型品的透明性和弯曲机械特性变得优异。
本发明中的接枝共聚物(A)为将乙烯基系单体(a2)与选自聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶、二烯系橡胶和丙烯酸系橡胶中的至少一种的橡胶质聚合物(A1)进行接枝聚合而成的共聚物。
接枝共聚物(A)的粒径对于强度、透明性带来影响。
本发明中的接枝共聚物(A)的质量平均粒径没有特别限定,更优选为10~700nm。
接枝共聚物(A)的质量平均粒径能够通过毛细管式粒度分布计进行测定。
作为将接枝共聚物(A)的质量平均粒径调整至所期望的范围的方法,可举出调整橡胶质聚合物(A1)的制造时所使用的乳化剂的量的方法。
作为接枝共聚物(A)的折射率Rc与聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计折射率Rab之差的Rc-Rab对于树脂组合物的透明性带来影响。
在本发明的第2实施方式的树脂组合物中,接枝共聚物(A)的折射率Rc与聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计折射率Rab优选满足以下的式(1A)。
-0.03≤Rc-Rab≤+0.03···式(1A)
进一步,更优选满足以下的式(2A)。
-0.02≤Rc-Rab≤+0.02···式(2A)
接枝共聚物(A)的折射率Rc能够通过阿贝折射率计进行测定。
聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计折射率Rab是指预先将构成树脂组合物的聚乳酸系聚合物与丙烯酸系聚合物以其使用比率进行混合,通过阿贝折射率计测定其折射率而得的值。
为了使接枝共聚物(A)的折射率Rc和聚乳酸系聚合物(D)与(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计折射率Rab处于预定范围内,使用以下的方法。
即,例如对于(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的含量多、Rab具有高的值的树脂组合物,优选使用如下接枝共聚物,该接枝共聚物为使用丙烯酸系橡胶、以及丙烯酸酯橡胶的含有比率高的聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶而得的接枝共聚物。在该情况下,在将丙烯酸系橡胶或丙烯酸酯橡胶进行聚合时,通过含有折射率更高的芳香族乙烯基系单体作为共聚成分,从而能够进一步提高接枝共聚物的折射率Rc。
相反地,对于Rab具有低的值的树脂组合物,优选使用如下接枝共聚物,该接枝共聚物为使用聚有机硅氧烷橡胶的含有比率高的聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶而得的接枝共聚物。进一步,作为聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶中的丙烯酸酯橡胶,通过使用烷基链长的(甲基)丙烯酸烷基酯,从而也能够降低接枝共聚物的折射率Rc。此外,在使用采用丙烯酸酯橡胶而得的接枝共聚物的情况下,通过使用采用了烷基链长的(甲基)丙烯酸烷基酯的丙烯酸酯橡胶,从而能够降低接枝共聚物的折射率Rc。
进一步,通过调节与橡胶质聚合物接枝共聚的乙烯基系单体的种类、量,从而也能够调整接枝共聚物(A)的折射率Rc。
通过使接枝共聚物(A)为上述预定的接枝共聚物,从而能够获得带来透明性高、弯曲机械特性优异的成型品的树脂组合物。
<橡胶质聚合物(A1)>
本发明的第2实施方式中的接枝共聚物所使用的橡胶质聚合物为选自聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶、二烯系橡胶和丙烯酸系橡胶中的至少一种。通过使用这些橡胶作为橡胶质聚合物,从而能够获得弯曲机械特性优异的接枝共聚物。
(丙烯酸系橡胶)
本发明中的丙烯酸系橡胶为将(甲基)丙烯酸烷基酯进行聚合而得的橡胶。丙烯酸系橡胶为通过将(甲基)丙烯酸烷基酯、根据需要的交联剂(CI)、以及根据需要的接枝交叉剂(GI)进行聚合而得的。
需要说明的是,本发明中的丙烯酸系橡胶不包括后述的二烯系橡胶中的包含来源于丙烯酸酯的结构单元的二烯系橡胶。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例,没有特别限制,可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、甲氧基三丙二醇丙烯酸酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯等。它们能够单独使用或将2种以上并用来使用。从强度表现性方面优选的角度出发,作为(甲基)丙烯酸烷基酯,特别优选为丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸硬脂酯等。(甲基)丙烯酸烷基酯的使用量在构成丙烯酸系橡胶的全部单体100质量%中,优选为60质量%以上,更优选为70质量%以上。
作为交联剂(CI),可举出例如,乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、多官能甲基丙烯酰基改性有机硅等。可以不使用交联剂(CI),或者交联剂(CI)的使用量在构成丙烯酸系橡胶的全部单体100质量%中,优选为0~10质量%,更优选为0.2~6质量%,进一步优选为0.4~3质量%。
作为接枝交叉剂(GI),能够使用单独具有烯丙基或具有烯丙基和(甲基)丙烯酰基的2官能以上的单体,作为这样的单体,可举出例如,甲基丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯等。这些接枝交叉剂(GI)也作为交联剂起作用。接枝交叉剂(GI)的使用量在构成丙烯酸系橡胶的全部单体100质量%中,优选为0~10质量%,更优选为1~10质量%,进一步优选为2~10质量%。
交联剂(CI)以及接枝交叉剂(GI)能够单独使用或将2种以上并用来使用。
在调整丙烯酸系橡胶时,出于调整接枝共聚物(A)的折射率的目的,可以进一步并用芳香族乙烯基系单体。
作为芳香族乙烯基系单体的具体例,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等。芳香族乙烯基系单体的使用量在构成丙烯酸系橡胶的全部单体100质量%中,优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。
从强度表现性方面考虑,丙烯酸系橡胶优选为具有0℃以下的玻璃化转变温度的聚合物。这里,丙烯酸系橡胶的玻璃化转变温度作为利用动态机械特性解析装置(DMA)得到的Tanδ的转变点而测定。
作为丙烯酸系橡胶的制造方法,不受特别限定,能够通过公知的乳液聚合法进行聚合。
<聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶>
本发明中的聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶为包含将有机硅氧烷聚合而得的聚有机硅氧烷橡胶与上述丙烯酸系橡胶的橡胶。优选为由上述聚有机硅氧烷橡胶和上述丙烯酸系橡胶形成的橡胶。聚有机硅氧烷橡胶为将有机硅氧烷、根据需要的交联剂(CII)以及根据需要的接枝交叉剂(GII)进行聚合而得的。
作为有机硅氧烷,可举出3元环以上的各种环状体,可举出例如,六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷等。其中,优选使用3~6元环的有机硅氧烷。它们单独使用或将2种以上混合使用。有机硅氧烷的使用量在构成聚有机硅氧烷橡胶的全部单体100质量%中,优选为80质量%以上,更优选为90质量%以上。
作为交联剂(CII),为3官能性或4官能性的硅烷系交联剂,可举出例如,三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等。特别优选为4官能性的交联剂,其中,特别优选为四乙氧基硅烷。交联剂(CII)的使用量在构成聚有机硅氧烷橡胶的全部单体100质量%中,优选为0~10质量%,更优选为1~10质量%,进一步优选为2~10质量%。
作为接枝交叉剂(GII),可举出可形成下式所示的单元的化合物等。
CH2=C(R2)-COO-(CH2)p-SiR1 nO(3-n)/2 (GII-1)
CH2=C(R2)-C6H4-SiR1 nO(3-n)/2 (GII-2)
CH2=CH-SiR1 nO(3-n)/2 (GII-3)
HS-(CH2)p-SiR1 nO(3-n)/2 (GII-4)
(式中,R1为甲基、乙基、丙基或苯基,R2为氢原子或甲基,n为0、1或2,p表示1~6的数。)
作为可以形成上述式(GII-1)的单元的化合物,特别优选为甲基丙烯酰氧基硅氧烷。作为甲基丙烯酰氧基硅氧烷的具体例,可举出β-甲基丙烯酰氧基乙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丁基二乙氧基甲基硅烷等。
作为可以形成上述式(GII-2)的单元的化合物,可举出对乙烯基苯基二甲氧基甲基硅烷。
作为可以形成上述式(GII-3)的单元的化合物,可举出乙烯基硅氧烷,作为具体例,可举出四甲基四乙烯基环四硅氧烷。
作为可以形成上述式(GII-4)的单元的化合物,可举出γ-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-巯基丙基甲氧基二甲基硅烷、γ-巯基丙基二乙氧基甲基硅烷等。
接枝交叉剂(GII)的使用量在构成聚有机硅氧烷橡胶的全部单体100质量%中,优选为0~10质量%,更优选为0.5~5质量%。
作为聚有机硅氧烷橡胶的制造方法,不受特别限定,优选通过乳液聚合进行聚合。
聚有机硅氧烷成分的胶乳的制造例如,能够使用美国专利第2,891,920号公报、美国专利第3,294,725号公报等所记载的方法。在本发明中,例如,优选通过将有机硅氧烷、交联剂(CII)和根据需要的接枝交叉剂(GII)的混合溶液在烷基苯磺酸、烷基磺酸等磺酸系乳化剂的存在下,例如使用均化器等与水剪切混合的方法来制造。烷基苯磺酸作为有机硅氧烷的乳化剂起作用的同时也成为聚合引发剂,因此是适合的。此时,如果并用烷基苯磺酸金属盐、烷基磺酸金属盐等,则在进行接枝聚合时,对于稳定地维持聚合物而言是有效的,因此优选。
作为聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶中的丙烯酸酯橡胶,能够使用上述丙烯酸系橡胶。
从透明性、强度的观点考虑,聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶中的各橡胶成分的比率优选聚有机硅氧烷橡胶为1~70质量%,丙烯酸酯橡胶在99~30质量%(两成分的合计量为100质量%)的范围内。
从强度表现性的观点考虑,优选聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶的通过甲苯在90℃提取4小时而测定得到的凝胶含量为80质量%以上。
作为聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶的制造方法,不受特别限定,优选首先通过乳液聚合调制聚有机硅氧烷橡胶的胶乳,接下来使构成丙烯酸酯橡胶的单体含浸于聚有机硅氧烷橡胶胶乳的粒子,然后将其进行聚合的方法。
<二烯系橡胶>
本发明中的二烯系橡胶为包含来源于二烯化合物的构成单元的橡胶质聚合物。此外,二烯系橡胶可以根据需要具有来源于其它乙烯基系单体的构成单元。特别优选为具有玻璃化转变温度为-20℃以下的构成单元的聚合物。
作为二烯系橡胶,具体而言,可举出聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸酯-丁二烯共聚物等丁二烯系橡胶、苯乙烯-异戊二烯共聚物等共轭二烯系橡胶。它们能够单独使用1种,或者能够混合使用2种以上。需要说明的是,这些丁二烯系橡胶能够由单体来使用,丁二烯系橡胶的结构可以采用核-壳结构。例如,也能够设为使聚丁二烯为核,丙烯酸酯为壳的丁二烯系橡胶。
作为成为来源于二烯化合物的构成单元的原料的单体(二烯系单体),没有特别限定,可举出丁二烯、异戊二烯等二烯系单体,例如1,3-丁二烯。
作为成为上述来源于其它乙烯基系单体的构成单元的原料的单体,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸叔丁酯、苯乙烯、丙烯腈等单官能性单体;二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等多官能性单体。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。这些之中,从乳液聚合的聚合稳定性的观点考虑,优选碳原子数为2~8的丙烯酸烷基酯和/或苯乙烯,更优选碳原子数为3~6的丙烯酸烷基酯和/或苯乙烯,特别优选为丙烯酸丁酯和/或苯乙烯。它们能够单独使用或将2种以上并用来使用。
进一步,在丁二烯系橡胶中,还能够根据需要在橡胶质聚合物100重量%中含有25重量%以下的聚丙烯酸丁酯等丙烯酸系橡胶、乙烯-丙烯共聚物等烯烃系橡胶;聚有机硅氧烷等有机硅系橡胶这样的非二烯系橡胶质聚合物。
它们能够根据需要包含来源于交联剂(CI)的结构单元、和根据需要的来源于接枝交叉剂(GI)的结构单元。
作为交联剂(CI),可举出例如,乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、多官能甲基丙烯酰基改性有机硅等。交联剂(CI)的使用量在构成丁二烯系橡胶的全部单体100质量%中,优选为0~10质量%,更优选为1~10质量%,进一步优选为2~10质量%。
作为接枝交叉剂(GI),能够使用单独具有烯丙基或具有烯丙基和(甲基)丙烯酰基的2官能以上的单体,作为这样的单体,可举出例如,甲基丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯等。这些接枝交叉剂(GI)也作为交联剂起作用。接枝交叉剂(GI)的使用量在构成丁二烯系橡胶的全部单体100质量%中,优选为0~10质量%,更优选为1~10质量%,进一步优选为2~10质量%。
交联剂(CI)以及接枝交叉剂(GI)能够单独使用或将2种以上并用来使用。
在调整二烯系橡胶时,出于调整接枝共聚物(A)的折射率的目的,可以进一步并用芳香族乙烯基系单体。
作为芳香族乙烯基系单体的具体例,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等。芳香族乙烯基系单体的使用量在构成丁二烯系橡胶的全部单体100质量%中,优选为20质量%以下,更优选为10质量%以下。
从强度表现性方面考虑,二烯系橡胶优选为具有0℃以下的玻璃化转变温度的聚合物。这里,二烯系橡胶的玻璃化转变温度作为利用动态机械特性解析装置(DMA)得到的Tanδ的转变点而测定。
作为二烯系橡胶的制造方法,不受特别限定,能够通过公知的乳液聚合法进行聚合。
<交联性单体的含量>
橡胶质聚合物(A1)中所包含的交联性单体的含量对于树脂组合物的强度和弯折泛白性这两者带来影响。这里,所谓交联性单体,是指交联剂(CI、CII)和接枝交叉剂(GI)。
这些交联性单体的合计的使用量在构成橡胶质聚合物(A1)的单体的合计100质量%中,优选为0.3~10质量%,更优选为1~10质量%,进一步优选为2~10质量%。通过使交联性单体的合计的使用量处于该范围内,从而能够在维持强度的同时,有效地抑制弯折泛白。
<接枝(graft)>
通过使乙烯基系单体(a2)在以上所说明的橡胶质聚合物(A1)的存在下进行接枝聚合,从而能够获得接枝共聚物(A)。
乙烯基系单体(a2)没有特别限制。作为其具体例,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基系单体;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等甲基丙烯酸酯;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯等丙烯酸酯;丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基化合物等各种乙烯基系单体。这些乙烯基系单体能够单独使用1种或将2种以上并用来使用。
从强度、耐热性方面考虑,乙烯基系单体可以包含交联性单体。作为其具体例,可举出乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯、多官能甲基丙烯酰基改性有机硅等作为交联剂起作用的单体;甲基丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯等。
接枝聚合能够使用一般的滴加聚合。此外,能够以1段或多段进行聚合。
<接枝共聚物(A)>
接枝共聚物中的橡胶质聚合物(A1)与接枝的比率为将两者的合计100质量份作为基准,橡胶质聚合物的量优选为60~99质量份,更优选为65~95质量份。此外,接枝的量优选为1~40质量份,更优选为5~30质量份。如果接枝部的量为1质量份以上,则所得的接枝共聚物在树脂组合物中的分散性变得良好,树脂组合物的加工性提高。另一方面,如果接枝部的量为40质量份以下,则接枝共聚物的强度表现性提高。
接枝共聚物(A)通常作为胶乳来获得。作为该胶乳获得的接枝共聚物优选通过喷雾回收、或利用酸、盐等凝析剂进行的湿式凝固,以粉体或颗粒的形式回收。然而,在包含官能团的情况下,利用酸进行的湿式凝固不优选。这是因为在使用酸的情况下,有时官能团会失活,或对于官能团带来不良影响。此外,在进行使用了盐类的湿式凝固的情况下,优选使用碱土金属盐,例如乙酸钙、氯化钙、硫酸镁等。如果使用碱土金属,则能够极力抑制由水分和热带来的基质树脂的分解等劣化。如果能够抑制基质树脂的劣化,则由树脂组合物形成的成型品的耐湿热性提高。耐湿热性对于成型品的强度表现性带来影响,对于成型品的再循环性带来大的影响。
进一步,作为考虑了再循环性的回收法,不含凝析剂用的盐类本身的喷雾回收法是有效的。进行喷雾回收时,除了接枝共聚物以外,能够将填料类、或其它聚合物同时共喷雾,以两者结合的粉体的形式进行回收。通过选择进行共喷雾的物质的种类,从而也能够实现粉体性状的更优选的操作性。作为进行共喷雾的成分,以钙成分为代表,可举出二氧化硅、硬质乙烯基系共聚物等。
<脂肪酸化合物(C)>
本发明的第2实施方式中的树脂组合物通过包含脂肪酸化合物(C),从而能够良好地维持所得的成型品的透明性、耐冲击性、耐热性和弯曲弹性模量、弯曲应力的机械特性,同时进一步使滑动性变得优异。
在本发明中,从易于使所得的成型品的滑动性优异的观点考虑,作为脂肪酸化合物(C),优选为分子内具有1个以上选自羰基、羧基、酰胺基和酯基中的至少1种官能团的链状烃化合物。上述链状烃化合物是指选自羰基、羧基、酰胺基和酯基中的至少1种官能团所结合的碳原子成为碳链的构成原子的化合物。上述链状烃化合物中的碳链可以饱和也可以不饱和,此外,可以为直链状也可以为支链状。
作为上述脂肪酸化合物(C),例如,作为分子内具有羧基的链状烃化合物,可举出脂肪酸及其衍生物。作为分子内具有酰胺基的链状烃化合物,可举出脂肪酸酰胺及其衍生物。作为分子内具有酯基或羰基的链状烃化合物,可举出脂肪酸烷基酯及其衍生物、或脂肪酸甘油酯及其衍生物。
作为脂肪酸的衍生物、脂肪酸酰胺的衍生物、脂肪酸烷基酯的衍生物和脂肪酸甘油酯的衍生物,为将链状烃化合物中的氢原子、或侧链的一部分或全部置换为其它有机基团的结构的化合物。作为有机基团,可举出例如,聚醚基、聚烷基、芳烷基、聚酯基,它们可以为单独的或可以为2种以上的组合。
进一步,作为脂肪酸酰胺的衍生物,能够根据各种状况,例如,从单酰胺、双酰胺等各种化合物中适当选择来使用。
这些脂肪酸化合物(C)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在这些脂肪酸化合物(C)之中,优选为脂肪酸酰胺化合物及其衍生物(以下,也将它们总称为“脂肪酸酰胺化合物(C1)”。)。
作为脂肪酸酰胺化合物(C1),能够包含由下述通式(i)表示的化合物(以下,也称为“化合物(i)”。)作为主成分。从即使少的配合量,获得的成型品的滑动性也优异,难以损害(甲基)丙烯酸系树脂本来的性能的观点考虑,化合物(i)是优选的。
R-CONH2 (i)
(通式(i)中,R为可以具有取代基的碳原子数10~25的烃基。)这里,所谓“作为主成分包含”,是指上述脂肪酸化合物(C)相对于该脂肪酸化合物(C)的总质量(100质量%),包含脂肪酸酰胺化合物(C1)85.0质量%以上。
从与(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的相容性优异,所得的成型品的滑动性优异的观点考虑,脂肪酸酰胺化合物(C1)的式(i)中的R的碳原子数的下限优选为10以上,更优选为15以上,进一步优选为17以上。从脂肪酸化合物(C)在树脂组合物中的分散性变得良好,能够良好地维持所得的成型品的滑动性的观点考虑,脂肪酸酰胺化合物(C1)的式(i)中的R的碳原子数的上限优选为25以下,更优选为24以下,进一步优选为23以下。
上述优选的上限和优选的下限能够任意地组合。例如,脂肪酸酰胺化合物的式(i)中的R的碳原子数优选为10~25,更优选为15~24,更优选为17~23。
脂肪酸酰胺化合物(C1)存在与(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的相容性、树脂组合物的流动性以及所得的成型品的滑动性优异的倾向,因此优选。
作为脂肪酸酰胺化合物(C1),可举出例如,饱和脂肪酸酰胺化合物、不饱和脂肪酸酰胺化合物、双脂肪酸酰胺化合物、羟甲基脂肪酸酰胺化合物。这些脂肪酸酰胺化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。此外,在这些脂肪酸酰胺化合物(C1)之中,所得的成型品的滑动性更优异,因此优选为饱和脂肪酸酰胺化合物。
作为饱和脂肪酸酰胺化合物,可举出例如,月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺、羟甲基硬脂酸酰胺。
这些饱和脂肪酸酰胺化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
从获得的成型品的滑动性优异的角度出发,饱和脂肪酸酰胺化合物优选包含硬脂酸酰胺或棕榈酸酰胺的任一者,饱和脂肪酸酰胺化合物优选包含选自硬脂酸酰胺和棕榈酸酰胺中的至少1种作为主成分。
这里,所谓“作为主成分包含”,是指相对于该脂肪酸化合物(C)的总质量(100质量%),上述脂肪酸化合物(C)包含选自硬脂酸酰胺和棕榈酸酰胺中的至少1种85.0质量%以上,或者硬脂酸酰胺和棕榈酸酰胺的合计85.0质量%以上。
作为不饱和脂肪酸酰胺,可举出例如,芥酸酰胺、油酸酰胺、巴西烯酸酰胺、反油酸酰胺。
这些不饱和脂肪酸酰胺化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在这些不饱和脂肪酸酰胺化合物之中,从所得的成型品的滑动性优异的角度出发,优选为芥酸酰胺、油酸酰胺,更优选为芥酸酰胺。
作为双脂肪酸酰胺化合物,可举出例如,亚甲基双硬脂酸酰胺、亚甲基双油酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺等双脂肪酸酰胺;硬脂基硬脂酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、油基棕榈酸酰胺。
这些双脂肪酸酰胺化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
本发明的第2实施方式中的树脂组合物能够相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,含有脂肪酸化合物(C)0.01质量份以上10质量份以下。
如果相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,脂肪酸化合物(C)的含量的下限超过0.01质量份,则所得的成型品的滑动性优异。更优选为0.1质量份以上,进一步优选为1.0质量份以上。另一方面,如果上述脂肪酸化合物(C)的含量的上限为10质量份以下,则所得的成型品没有损害丙烯酸系树脂本来的性能。更优选为5.0质量份以下,进一步优选为3.0质量份以下。
脂肪酸化合物(C)的含量的上限和下限能够任意地组合。例如,相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,脂肪酸化合物(C)的含量优选为0.01质量份以上10质量份以下,更优选为0.1质量份以上5.0质量份以下,进一步优选为1.0质量份以上3.0质量份以下。
<树脂组合物的制造方法>
制造本发明的第2实施方式中的树脂组合物的方法没有特别限制。能够使用一直以来已知的各种混合方法,通常优选为熔融混合法。此外,可以根据需要使用少量的溶剂。作为混合所使用的装置,可举出挤出机、班伯里密炼机、辊、捏合机等。这些装置只要间歇地或连续地运转即可。成分的混合顺序没有特别限定。
<其它添加剂>
在制造本发明的第2实施方式中的树脂组合物的情况下,只要不损害其物性,在热塑性树脂的复合时、混炼时、成型时等所期望的阶段,可以添加一直以来已知的各种阻燃剂、稳定剂等其它添加剂,也可以不添加。
本发明的第2实施方式中的树脂组合物中能够使用的阻燃剂没有特别限定,如果使用卤素系阻燃剂、磷酸系阻燃剂、有机硅系阻燃剂,则不损害强度等,能够表现高阻燃性,因此优选。作为这样的阻燃剂,可举出例如,含卤化合物、磷酸系化合物、有机硅系化合物、含卤有机金属盐系化合物等。
作为阻燃剂的具体例,可举出磷酸酯化合物、亚磷酸酯化合物、缩合磷酸酯化合物等磷酸系化合物;氢氧化铝;三氧化锑、五氧化锑等酸锑系化合物;含卤磷酸酯化合物、含卤缩合磷酸酯化合物、氯化石蜡、溴化芳香族三嗪、溴化苯基烷基醚等溴化芳香族化合物等含卤化合物;砜或硫酸盐系化合物;环氧系反应型阻燃剂;等。
从透明性的观点考虑,相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,阻燃剂的配合量优选为10质量份以下,进一步优选为5质量份,最优选为0质量份。
作为稳定剂,可举出金属系稳定剂和其它稳定剂。
作为金属系稳定剂,可举出例如,三碱式硫酸铅、二碱式亚磷酸铅、碱式亚硫酸铅、硅酸铅等铅系稳定剂;由钾、镁、钡、锌、镉、铅等金属与2-乙基己酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、羟基硬脂酸、油酸、蓖麻油酸、亚油酸、山嵛酸等脂肪酸衍生的金属皂系稳定剂;由烷基、酯基等与脂肪酸盐、马来酸盐、含硫化物等衍生的有机锡系稳定剂;Ba-Zn系、Ca-Zn系、Ba-Ca-Sn系、Ca-Mg-Sn系、Ca-Zn-Sn系、Pb-Sn系、Pb-Ba-Ca系等复合金属皂系稳定剂;由钡、锌等金属与2-乙基己酸、异癸烷酸、三烷基乙酸等支链脂肪酸、油酸、蓖麻油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸、环烷酸等脂肪环族酸、苯酚、苯甲酸、水杨酸、它们的取代衍生物等芳香族酸这样的通常二种以上的有机酸衍生的金属盐系稳定剂;将这些稳定剂溶解于石油系烃、醇、甘油衍生物等有机溶剂,进一步配合亚磷酸酯、环氧化合物、发色防止剂、透明性改良剂、光稳定剂、抗氧化剂、防析出结垢(plate out)剂、润滑剂等稳定化助剂而成的金属盐液态稳定剂等。
作为其它稳定剂,可举出环氧树脂、环氧化豆油、环氧化植物油、环氧化脂肪酸烷基酯等环氧化合物;磷被烷基、芳基、环烷基、烷氧基等取代,并且具有丙二醇等二元醇、氢醌、双酚A等芳香族化合物的有机亚磷酸酯;2,4-二叔丁基-3-羟基甲苯(BHT)、利用硫、亚甲基等进行了二聚体化的双酚等受阻酚、水杨酸酯、二苯甲酮、苯并***等紫外线吸收剂;受阻胺或镍络合盐的光稳定剂;炭黑、金红石型氧化钛等紫外线屏蔽剂;三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇等多元醇、β-氨基巴豆酸酯、2-苯基吲哚、二苯基硫脲、双氰胺等含氮化合物;二烷基硫代二丙酸酯等含硫化合物;乙酰乙酸酯、脱氢乙酸、β-二酮等酮化合物;有机硅化合物;硼酸酯;等。这些稳定剂能够单独使用,或将2种以上组合使用。
从透明性的观点考虑,相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,稳定剂的使用量优选为5质量份以下,进一步优选为2质量份,最优选为0质量份。
在本发明的第2实施方式中的树脂组合物中,还能够含有加工助剂、增塑剂、润滑剂、阻燃剂、耐热改进剂、脱模剂、结晶成核剂、流动性改良剂、着色剂、抗静电剂、导电性赋予剂、表面活性剂、防雾剂、抗菌剂等。
作为加工助剂,可举出例如,(甲基)丙烯酸酯系共聚物等。从透明性的观点考虑,相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,加工助剂的使用量优选为15质量份以下,进一步优选为5质量份,最优选为0质量份。
作为增塑剂,可举出例如,邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二(十一烷基)酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三异辛酯等芳香族多元酸的烷基酯;己二酸二丁酯、己二酸二辛酯、己二酸二异壬酯、壬二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、壬二酸二异壬酯等脂肪酸多元酸的烷基酯;三甲苯基磷酸酯等磷酸酯;将己二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸等多元羧酸与乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇等多元醇的分子量600~8,000左右的缩聚体的末端用一元醇或一元羧酸封闭的化合物等聚酯系增塑剂;环氧化豆油、环氧化亚麻子油、环氧化妥尔油脂肪酸-2-乙基己酯等环氧系增塑剂;氯化石蜡等。从透明性的观点考虑,相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,增塑剂的使用量优选为30质量份以下,进一步优选为10质量份,最优选为0质量份。
作为润滑剂,可举出例如,液体石蜡、低分子量聚乙烯等纯烃、卤代烃、高级脂肪酸、氧基脂肪酸等脂肪酸、脂肪酸酰胺、甘油酯等脂肪酸的多元醇酯、脂肪酸的脂肪醇酯(酯蜡)、金属皂、脂肪醇、多元醇、聚二醇、聚甘油、脂肪酸与多元醇的部分酯、脂肪酸与聚二醇、聚甘油的部分酯等酯、(甲基)丙烯酸酯系共聚物等。作为耐热改进剂,可举出例如,(甲基)丙烯酸酯系共聚物、酰亚胺系共聚物、苯乙烯-丙烯腈系共聚物等。从透明性的观点考虑,相对于聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,润滑剂的使用量优选为5质量份以下,进一步优选为1质量份,最优选为0质量份。
<成型品>
本发明的第2实施方式中的成型品通过将上述树脂组合物进行成型而得。成型方法没有特别限定,只要从公知的成型方法中选择适于本发明的第2实施方式中的树脂组合物的方法即可。可举出例如,使用挤出机、注射成型机、吹塑成型机、吹胀成型机、压延成型机等各种成型机进行成型的方法。这些之中,特别是从赋予高透明性的观点考虑,优选通过挤出机、注射成型机、吹塑成型机、压延成型机进行成型。此外,可以使用由上述方法进行了一次成型的成型品,实施弯折成型、吹塑成型等二次加工。
这样操作而获得的成型品能够用于例如,建材、汽车、玩具、文具等杂货、OA设备、家电设备、进一步封装、自动销售机、弹珠机的面板等,能够容易地获得强度、透明性、耐候性优异,弯折泛白少,将片、膜进行弯折成型、吹塑成型、真空成型的情况下外观良好的成型品,因此特别优选用作封装、自动销售机、弹珠机等的面板。
<树脂组合物>
本发明的第3实施方式中的树脂组合物为含有后述的含有有机硅系成分的接枝共聚物(A)(以下,简称为“接枝共聚物(A)”。)、后述的热塑性树脂(B)以及后述的脂肪酸化合物(C)的树脂组合物。
从所得的成型品的耐冲击性优异的观点考虑,本发明的第3实施方式中的树脂组合物所包含的接枝共聚物(A)的含有比例的下限相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为1质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为20质量%以上。另一方面,从所得的成型品不损害热塑性树脂本来的性能的观点考虑,树脂组合物所包含的接枝共聚物(A)的含有比例的上限相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为50质量%以下,更优选为45质量%以下,进一步优选为40质量%以下。
上述优选的上限和优选的下限能够任意地组合。例如,树脂组合物所包含的接枝共聚物(A)的含有比例相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为1质量%以上50质量%以下,更优选为10质量%以上45质量%以下,进一步优选为20质量%以上40质量%以下。
从所得的成型品不损害热塑性树脂本来的性能的观点考虑,本发明的第3实施方式中的树脂组合物所包含的热塑性树脂(B)的含有比例的下限相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为50质量%以上,更优选为55质量%以上,进一步优选为60质量%以上。另一方面,从所得的成型品的耐冲击性优异的观点考虑,树脂组合物所包含的热塑性树脂(B)的含有比例的上限相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为99质量%以下,更优选为90质量%以下,进一步优选为80质量%以下。
上述优选的上限和优选的下限能够任意地组合。例如,树脂组合物所包含的热塑性树脂(B)的含有比例相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为50质量%以上99质量%以下,更优选为55质量%以上90质量%以下,进一步优选为60质量%以上80质量%以下。
从所得的成型品的耐擦伤性、制品加工性和耐冲击性优异的观点考虑,本发明的第3实施方式中的树脂组合物所包含的脂肪酸化合物(C)的含有比例的下限相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为0.01质量%以上,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为1.0质量%以上。另一方面,从良好地维持所得的成型品的制品加工性和耐冲击性,不损害热塑性树脂(B)本来的性能的观点考虑,树脂组合物所包含的脂肪酸化合物(C)的含有比例的上限相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为10质量%以下,更优选为6.0质量%以下。可以为3.0质量%以下。
上述优选的上限和优选的下限能够任意地组合。例如,树脂组合物所包含的脂肪酸化合物(C)的含有比例相对于上述树脂组合物的总质量100质量%,优选为0.01质量%以上10质量%以下,更优选为0.1质量%以上6.0质量%以下。可以为1.0质量%以上3.0质量%以下。
本发明的第3实施方式中的树脂组合物在不损害本发明的第3实施方式的效果的范围内,能够进一步含有聚苯乙烯(GPPS)、耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)、ABS、SAN、AS、MS树脂等苯乙烯系树脂、聚苯醚系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚缩醛树脂、聚氯乙烯系树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂等其它热塑性树脂。
本发明的第3实施方式中的树脂组合物能够包含的、上述其它热塑性树脂的含有比例相对于上述树脂组合物的总质量100质量%为10质量%以下。优选为5质量%以下。或者本发明的第3实施方式中的树脂组合物可以不含上述其它热塑性树脂。
本发明的第3实施方式中的树脂组合物的凝胶含有率的下限没有特别限定,从所得的成型品的耐冲击性优异的观点考虑,为1质量%以上。更优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上。另一方面,从所得的成型品的制品加工性优异的观点考虑,树脂组合物的凝胶含有率的上限为35质量%以下。更优选为30质量%以下,进一步优选为25质量%以下。
上述优选的上限和优选的下限能够任意地组合。例如,本发明的树脂组合物的凝胶含有率优选为1质量%以上35质量%以下,更优选为5质量%以上30质量%以下,进一步优选为10质量%以上25质量%以下。
需要说明的是,树脂组合物的凝胶含有率的具体的测定方法后述。
本发明的第3实施方式中的树脂组合物的拉伸伸长率的下限优选为20%以上,更优选为25%以上。拉伸伸长率成为与在制造包含本发明的第3实施方式中的树脂组合物的成型品时、应用于各种用途时的制品加工性相关的指标,拉伸伸长度越大,则制品加工性越良好。拉伸伸长率的上限没有特别限定,如果为60%以下,则能够降低所得的成型品的残留应力,此外,在制造工艺中的制品运输时、制造采集时,制品不易产生松弛、褶皱。作为用于使拉伸伸长率为20%以上的方法,没有特别限定,可举出例如,使树脂组合物的组成为上述优选的种类、组合、配合量。
需要说明的是,拉伸伸长率的具体的测定方法后述。
<接枝共聚物(A)>
接枝共聚物(A)为本发明的第3实施方式中的树脂组合物的构成成分之一。
接枝共聚物(A)为将后述的包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体与后述的由聚有机硅氧烷(a)和丙烯酸烷基酯橡胶(b)形成的复合橡胶(c)进行接枝聚合而成的接枝共聚物。
接枝共聚物(A)能够使用将该接枝共聚物(A)设为100质量份,将包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体30质量份以上70质量份以下与复合橡胶(c)30质量份以上70质量份以下进行接枝聚合而成的接枝共聚物。如果复合橡胶(c)的含量为30质量份以上,则成型品的耐冲击性变得良好。复合橡胶(c)的含量的下限值更优选为35质量份以上,进一步优选为40质量份以上。此外,如果复合橡胶(c)的含量为70质量份以下,则成型品的发色性和外观变得良好。复合橡胶(c)的含量的上限值更优选为65质量份以下,进一步优选为60质量份以下。
将该接枝共聚物(A)作为100质量份,与复合橡胶(c)进行接枝的包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体能够设为30质量份以上70质量份以下。如果包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体为30质量份以上,则发色性和外观变得良好。如果包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体为70质量份以下,则成型品的耐冲击性变得良好。包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体的使用量的下限值更优选为35质量份以上,进一步优选为40质量份以上。包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体的使用量的上限值更优选为65质量份以下,进一步优选为60质量份以下。
<复合橡胶(c)>
复合橡胶(c)为本发明的第3实施方式中的树脂组合物的构成成分之一。
复合橡胶(c)为包含聚有机硅氧烷(a)和丙烯酸烷基酯橡胶(b)的复合橡胶,进一步详细地说,为使包含丙烯酸酯系单体的单体混合物(以下,缩写为“丙烯酸酯系单体混合物”。)与聚有机硅氧烷(a)聚合而成的聚合物。
作为聚有机硅氧烷,从成型品的耐冲击性变得良好的观点考虑,优选为聚二甲基硅氧烷,可以包含含有乙烯基聚合性官能团的硅氧烷、具有3个以上的硅氧烷键的硅氧烷系交联剂。
相对于上述聚有机硅氧烷和上述丙烯酸酯系单体混合物的总质量100质量%,聚有机硅氧烷的比例能够设为1质量%以上20质量%以下。如果聚有机硅氧烷的比例为1质量%以上,则成型品的耐冲击性变得良好。此外,如果聚有机硅氧烷的比例为20质量%以下,则能够良好地维持成型品的发色性和外观。聚有机硅氧烷的比例的下限值更优选为2质量%以上,进一步优选为5质量%以上。聚有机硅氧烷的比例的上限值更优选为15质量%以下。
作为上述丙烯酸酯系单体,可举出例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等,从所得的成型品的耐冲击性变得良好的观点考虑,特别优选为丙烯酸正丁酯。
从成型品的耐冲击性变得良好的观点考虑,上述丙烯酸酯系单体混合物相对于该丙烯酸酯系单体混合物的总质量100质量%,优选包含丙烯酸酯系单体80质量%以上。如果丙烯酸酯系单体为80质量%以上,则成型品的发色性和外观变得良好。丙烯酸酯系单体的下限值更优选为85质量%以上,进一步优选为90质量%以上。上述丙烯酸酯系单体混合物中,相对于单体混合物的总质量100质量%,能够包含能够与丙烯酸酯系单体共聚的其它乙烯基系单体20质量%以下。如果其它乙烯基系单体为20质量%以下,则成型品的发色性和外观变得良好。其它乙烯基系单体的下限值更优选为15质量%以下,进一步优选为10质量%以上。
相对于上述聚有机硅氧烷以及上述丙烯酸酯系单体混合物的总质量100质量%,丙烯酸酯系单体混合物的比例相对于该复合橡胶(c)的总质量100质量%能够设为80质量%以上99质量%以下。如果丙烯酸酯系单体混合物的比例为80质量%以上,则成型品的发色性和外观变得良好。如果丙烯酸酯系单体混合物的比例为99质量%以下,则能够良好地维持成型品的耐冲击性。丙烯酸酯系单体混合物的比例的下限值更优选为85质量%以上。丙烯酸酯系单体混合物的比例的上限值更优选为98质量%以下,进一步优选为95质量%以下。
复合橡胶(c)的质量平均粒径优选为0.07um以上0.15um以下。如果复合橡胶(c)的质量平均粒径为0.07um以上,则成型品的耐冲击性变得良好。如果复合橡胶(c)的质量平均粒径为0.15um以下,则成型品的发色性和外观变得良好。此外,复合橡胶(c)的质量平均粒径的下限值更优选为0.09um以上,上限值更优选为0.13um以下。质量平均粒径的调整能够使用公知的方法。
作为与复合橡胶(c)接枝的包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体,优选为甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯等。作为甲基丙烯酸酯,可举出例如,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等。作为丙烯酸酯,可举出例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯等。这些之中,从耐候性、发色性、外观、热稳定性优异的角度考虑,优选为甲基丙烯酸酯与丙烯酸酯的混合物,特别优选为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯的混合物,或者甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸乙酯的混合物。
与复合橡胶(c)接枝的包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体相对于单体的总质量100质量%,优选包含(甲基)丙烯酸酯化合物80质量%以上。如果(甲基)丙烯酸酯化合物为80质量%以上,则耐候性、发色性、外观、热稳定性变得良好。包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体更优选包含甲基丙烯酸酯80质量%以上。
与复合橡胶(c)接枝的包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体能够包含能够与(甲基)丙烯酸酯化合物共聚的其它乙烯基系单体。作为能够与(甲基)丙烯酸酯化合物共聚的其它乙烯基系单体,可举出苯乙烯-α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基系单体、丙烯腈-甲基丙烯腈等氰化乙烯基系单体、马来酸酐-N取代马来酰亚胺等环状乙烯基系单体等。能够与(甲基)丙烯酸酯化合物共聚的其它乙烯基系单体相对于单体的总质量100质量%,优选为20质量%以下。如果其它乙烯基系单体为20质量%以下,则所得的成型品的耐候性、发色性、外观、热稳定性变得良好。
接枝共聚物(A)能够通过公知的聚合方法进行制造。其中,从容易控制粒径、容易控制核-壳结构的角度考虑,特别优选为利用乳液聚合法进行制造。
接枝共聚物(A)的凝胶含有率的下限没有特别限定,从所得的成型品的耐冲击性优异的观点考虑,为40质量%以上。更优选为50质量%以上,进一步优选为55质量%以上。另一方面,接枝共聚物(A)的凝胶含有率的上限从所得的成型品的制品加工性优异的观点考虑,为99质量%以下。更优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下。
上述优选的上限和优选的下限能够任意地组合。例如,本发明的第3实施方式中的接枝共聚物(A)的凝胶含有率优选为40质量%以上99质量%以下,更优选为50质量%以上95质量%以下,进一步优选为55质量%以上90质量%以下。
这里,接枝共聚物(A)的凝胶含有率能够通过下述式进行计算而求得。
G’=(m’/M’)×100
式中,G’(%)表示接枝共聚物(A)的凝胶含有率,M’表示预定量的接枝共聚物(A)的质量(也称为提取前质量。),m’表示该预定量的接枝共聚物(A)的丙酮不溶物质的质量(也称为提取后质量。)。
由于树脂组合物的凝胶含有率为35质量%以下,因此在接枝共聚物(A)的凝胶含有率为80质量%以上的情况下,通过进一步含有热塑性树脂(B),从而能够调整树脂组合物的凝胶含有率。树脂组合物中所占的接枝共聚物(A)与热塑性树脂(B)的含量的比率只要以使树脂组合物的凝胶含有率成为所期望的值的方式,适当设定即可。
<热塑性树脂(B)>
热塑性树脂(B)为本发明的第3实施方式中的树脂组合物的构成成分之一。
作为热塑性树脂(B),可举出聚丙烯、聚乙烯等烯烃系树脂;聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物等苯乙烯系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂;聚碳酸酯系树脂;聚酰胺树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸等聚酯系树脂;(改性)聚苯醚系树脂、聚甲醛树脂、聚砜树脂、聚芳酯树脂、聚亚苯基树脂等工程塑料;硬质氯乙烯树脂、半硬质氯乙烯树脂、软质氯乙烯树脂等氯乙烯系树脂等。这些热塑性树脂(B)能够单独使用,或将二种以上并用来使用。
这些之中,从所得的成型品的耐候性、发色性、外观等优异的角度考虑,优选为丙烯酸系树脂。
作为丙烯酸系树脂,具体而言,优选为含有来源于(甲基)丙烯酸酯系单体的重复单元的(甲基)丙烯酸酯系聚合物。
热塑性树脂(B)通过包含(甲基)丙烯酸酯系聚合物,从而所得的成型品的耐候性、发色性、外观变得良好。
作为(甲基)丙烯酸酯系聚合物,具体而言,优选为相对于(甲基)丙烯酸酯系聚合物的总质量100质量%,包含来源于(甲基)丙烯酸酯系单体的重复单元80质量%以上的聚合物。
作为(甲基)丙烯酸酯系聚合物,具体而言,进一步优选为包含来源于甲基丙烯酸酯的重复单元和来源于丙烯酸酯的重复单元的共聚物。
甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯能够使用与接枝共聚物(A)所使用的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯同样的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯,其中特别优选为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的共聚物。
在上述(甲基)丙烯酸酯系聚合物中,还能够根据需要包含甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯以外的成分。
作为其它成分,可举出苯乙烯-α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基系单体、丙烯腈-甲基丙烯腈等氰化乙烯基系单体、马来酸酐-N取代马来酰亚胺等环状乙烯基系单体等。
通过使用这些其它成分,从而能够提高所得的成型品的成型性、外观、发色性、冲击强度、耐热性等所期望的性能。
热塑性树脂(B)优选包含(甲基)丙烯酸酯系单体成分80质量%以上。如果使(甲基)丙烯酸酯系单体成分为80质量%以上,则所得的成型品的耐候性、发色性、外观等变得良好。(甲基)丙烯酸酯系单体成分的含有比例更优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上。
<脂肪酸化合物(C)>
脂肪酸化合物(C)为本发明的第3实施方式中的树脂组合物的构成成分之一。
在本发明的第3实施方式中的树脂组合物中,特征在于将脂肪酸化合物(C)与含有有机硅系成分的接枝共聚物(A)并用来使用。
以往,已知脂肪酸化合物(C)提高树脂成型品的耐擦伤性,但是对于提高树脂成型品的耐冲击性的作用并不了解。然而,在本发明中,在将脂肪酸化合物(C)与含有有机硅系成分的接枝共聚物(A)并用的情况下,与不含有机硅系成分的接枝共聚物并用的情况相比,发现所得的成型品的耐冲击性变得更优异这样的效果。进一步,还发现所得的成型体的制品加工性或耐擦伤性也变得更优异这样的效果。
作为脂肪酸化合物(C),从易于使所得的成型品的耐擦伤性优异的观点考虑,优选为分子内具有至少1个羰基或羧基的链状烃化合物。
所谓分子内具有至少1个羰基或羧基的链状烃化合物,是指羰基或羧基所结合的碳原子成为碳链的构成原子的化合物。分子内具有至少1个羰基或羧基的链状烃化合物中的碳链可以饱和也可以不饱和,此外,可以为直链状也可以为支链状。
作为这样的脂肪酸化合物(C),例如,作为分子内具有羧基的链状烃化合物,可举出脂肪酸及其衍生物。作为分子内具有酰胺基的链状烃化合物,可举出脂肪酸酰胺及其衍生物。作为分子内具有酯基或羰基的链状烃化合物,可举出脂肪酸烷基酯及其衍生物、或脂肪酸甘油酯及其衍生物。
作为脂肪酸的衍生物、脂肪酸酰胺的衍生物、脂肪酸烷基酯的衍生物和脂肪酸甘油酯的衍生物,为将链状烃化合物中的氢原子、或侧链的一部分或全部置换为其它有机基团的结构的化合物。作为有机基团,可举出例如,聚醚基、聚烷基、芳烷基、聚酯基,它们可以为单独的或可以为2种以上的组合。
进一步,作为脂肪酸酰胺的衍生物,能够根据各种状况,例如,从单酰胺、双酰胺等各种化合物中适当选择来使用。
这些脂肪酸化合物(C)可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
脂肪酸化合物(C)的熔点的下限不受特别限定,从所得的成型品的耐擦伤性变得更良好的观点考虑,优选为90℃以上。关于其理由,还不清楚,推测这是因为如果熔点为90℃以上,则甲基丙烯酸系树脂组合物所包含的脂肪酸化合物(C)在注射成型时在模具内挥发,附着于模具表面而易于液化、冷凝,以气体形式从气体出口排出的脂肪酸化合物(C)的量变少得以抑制,结果具有在所得的成型品的表面和表面的附近,脂肪酸化合物(C)能够以高含有比例存在的倾向。脂肪酸化合物(C)的熔点更优选为95℃以上,进一步优选为100℃以上。另一方面,脂肪酸化合物(C)的熔点的上限不受特别限定,从所得的成型品的耐擦伤性变得更良好的观点考虑,优选为150℃以下。关于其理由,还不清楚,推测这是因为如果脂肪酸化合物(C)的熔点为150℃以下,则上述甲基丙烯酸系树脂组合物所包含的脂肪酸化合物(C)在注射成型时在模具内充分地挥发,易于获得上述作用、效果。脂肪酸化合物(C)的熔点更优选为130℃以下,进一步优选为120℃以下。
脂肪酸化合物(C)的熔点的上限和下限能够任意地组合。例如,脂肪酸化合物(C)的熔点优选为90℃以上150℃以下,更优选为95℃以上130℃以下,进一步优选为100℃以上120℃以下。
脂肪酸化合物(C)的10%重量减少温度的上限不受特别限定,从所得的成型品的耐擦伤性变得更良好的观点考虑,优选为350℃以下。关于其理由,还不清楚,推测这是因为甲基丙烯酸系树脂组合物所包含的脂肪酸化合物(C)在注射成型时,在模具内挥发之后,10%重量减少温度越低,则甲基丙烯酸系树脂组合物所包含的脂肪酸在注射成型时,在模具内越易于挥发,其结果,在之后向模具内注入的甲基丙烯酸系树脂组合物中,附着于模具表面而液化或冷凝的脂肪酸化合物(C)发生扩散、移动,从而最终在获得的成型品的表面和表面的附近,脂肪酸化合物(C)以高含有比例存在。脂肪酸化合物(C)的10%重量减少温度更优选为300℃以下,进一步优选为260℃以下。
另一方面,脂肪酸化合物(C)的10%重量减少温度的下限不受特别限定,从所得的成型品的耐擦伤性变得更良好的观点考虑,优选为190℃以上。关于其理由,还不清楚,推测这是因为如果10%重量减少温度为190℃以上,则在注射成型时,脂肪酸化合物(C)不会热分解,能够充分地表现脂肪酸化合物(C)的效果。脂肪酸化合物(C)的10%重量减少温度更优选为200℃以上,进一步优选为210℃以上。
脂肪酸化合物(C)的10%重量减少温度的上限和下限能够任意地组合。例如,脂肪酸化合物(C)的10%重量减少温度优选为190℃以上350℃以下,更优选为200℃以上300℃以下,进一步优选为210℃以上260℃以下。
这些脂肪酸化合物(C)之中,优选为脂肪酸酰胺化合物及其衍生物(以下,也将它们总称为“脂肪酸酰胺化合物(C1)”。)。
作为脂肪酸酰胺化合物(C1),能够使用由下述通式(i)表示的化合物(以下,也称为“化合物(i)”。)。从即使少的配合量,获得的成型品的耐擦伤性也优异,难以损伤热塑性树脂本来的性能的观点考虑,化合物(i)是优选的。
R-CONH2(i)
(通式(i)中,R为可以具有取代基的碳原子数10~25的烃基。)
从与(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的相容性优异,所得的成型品的耐擦伤性优异的观点考虑,脂肪酸酰胺化合物(C1)的式(i)中的R的碳原子数的下限优选为10以上,更优选为15以上,进一步优选为17以上。从脂肪酸化合物(C)在甲基丙烯酸系树脂组合物中的分散性变得良好,能够良好地维持所得的成型品的耐擦伤性的观点考虑,脂肪酸酰胺化合物(C1)的式(i)中的R的碳原子数的上限优选为25以下,更优选为24以下,进一步优选为23以下。
上述优选的上限和优选的下限能够任意地组合。例如,脂肪酸酰胺化合物的式(i)中的R的碳原子数优选为10~25,更优选为15~24,更优选为17~23。
上述脂肪酸化合物(C)之中,从与(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的相容性,甲基丙烯酸系树脂组合物的流动性以及获得的成型品的耐擦伤性优异的角度出发,优选脂肪酸酰胺化合物(C1)。
作为脂肪酸酰胺化合物(C1),可举出例如,饱和脂肪酸酰胺化合物、不饱和脂肪酸酰胺化合物、双脂肪酸酰胺化合物、羟甲基脂肪酸酰胺化合物。这些脂肪酸酰胺化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为饱和脂肪酸酰胺化合物,可举出例如,月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺、羟甲基硬脂酸酰胺。这些饱和脂肪酸酰胺化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为不饱和脂肪酸酰胺,可举出例如,芥酸酰胺、油酸酰胺、巴西烯酸酰胺、反油酸酰胺。这些不饱和脂肪酸酰胺化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
这些不饱和脂肪酸酰胺化合物之中,从所得的成型品的耐擦伤性优异的角度出发,优选为芥酸酰胺、油酸酰胺,更优选为芥酸酰胺。
作为双脂肪酸酰胺化合物,可举出例如,亚甲基双硬脂酸酰胺、亚甲基双油酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双油酸酰胺等双脂肪酸酰胺;硬脂基硬脂酸酰胺、硬脂基芥酸酰胺、油基棕榈酸酰胺。这些双脂肪酸酰胺化合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在上述脂肪酸酰胺化合物(C1)之中,从所得的成型品的耐擦伤性更优异的角度出发,优选为饱和脂肪酸酰胺化合物。
从获得的成型品的耐擦伤性进一步优异的角度出发,更优选饱和脂肪酸酰胺化合物包含硬脂酸酰胺或棕榈酸酰胺的任一者,进一步优选饱和脂肪酸酰胺化合物包含硬脂酸酰胺和棕榈酸酰胺作为主成分。这里,所谓“作为主成分包含”,是指相对于脂肪酸酰胺化合物的总质量100质量%,硬脂酸酰胺和棕榈酸酰胺的合计质量为85.0质量%以上。
<其它添加剂>
本发明的第3实施方式中的树脂组合物可以包含除了接枝共聚物(A)和脂肪酸化合物(C)以外的其它添加剂。作为其它添加剂,可举出例如,颜料、稳定剂、增强剂、填充材、阻燃剂、发泡剂、润滑剂、增塑剂、抗静电剂等。这些其它添加剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
<树脂组合物的制造方法>
本发明的第3实施方式中的树脂组合物例如,能够将接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和脂肪酸化合物(C)混合预定的量,使用公知的熔融混炼手段,将该混合物进行熔融混炼之后,将所得的熔融混炼物使用造粒机等公知的切断粉碎装置,例如以颗粒的形态来取得。作为公知的熔融混炼手段,能够使用单轴挤出机、双轴挤出机、班伯里密炼机、加压捏合机、辊等混炼机等。或者也能够将上述混合物作为直接成型品的制造原料来使用。
<成型品>
本发明的第3实施方式中的成型品为将本发明的第3实施方式中的树脂组合物进行成型而得。
作为用于获得成型品的方法,可举出例如,注射成型法、挤出成型法、加压成型法、吹塑成型法、压缩成型法、压延机成型法、吹胀成型法等公知的成型方法。此外,可以将所得的成型品进一步使用气压成型法、真空成型法等公知的成型方法以进行二次成型。成型温度、成型压力等成型条件只要适当设定即可。
从耐擦伤性、耐冲击性和制品加工性优异的角度出发,本发明的第3实施方式中的树脂组合物和成型品例如,能够优选用于车辆等的外内装材料部件、壁材、窗框等建材部件、餐具、玩具、家电部件、内饰构件等各种成型品。
实施例
以下,通过实施例和比较例具体地说明本发明。需要说明的是,本发明并不限定于这些实施例。
此外,本实施例中“份”和“%”只要没有特别规定,就是指“质量份”和“质量%”。
实施例和比较例中的各种测定和评价通过以下方法来实施。
[测定、评价方法]
(1)评价用试验片的制作
<成型品X1A的制作>
将由实施例和比较例获得的树脂组合物在80℃热风干燥约4小时之后,使用注射成型机(机器种类名称:EC75SXIII-2A,东芝机械公司制)),以成型温度210℃、模具温度40℃的条件进行注射成型,获得了长度80mm、宽度10mm、厚度4mm的成型品X1A的试验片。
<成型品X2A的制作>
将由实施例和比较例获得的树脂组合物在80℃热风干燥约4小时之后,使用注射成型机(机器种类名称:EC20PN-II,东芝机械公司制)),以成型温度210℃、模具温度40℃的条件进行注射成型,获得了长度50mm、宽度50mm、厚度3mm的成型品X2A的试验片。
(2)耐热性的评价
将成型品X1A使用HDT/VICAT试验机(机器种类名称“No.148-HD-PC3热变形试验机”,(株)安田精机制作所制),按照ISO75-1.2,以负荷0.45MPa的条件测定负荷弯曲温度(HDT)(℃)。
需要说明的是,在测定前,将试验片在温度50℃退火16小时。
将HDT为65℃以上的情况判定为“A”,HDT为61.5以上且小于65的情况判定为“B”,HDT为9.2以上且小于61.5的情况判定为“C”。HDT越高,则表示耐热性越优异。
(3)耐冲击性的评价
将成型品X1A使用数字冲击试验机(机器种类名称:DG-UB,东洋精机制作所制),按照ISO 179-1,以温度23℃的条件,测定带有刻痕的却贝冲击强度(kJ/m2)。
将却贝冲击强度为20以上的情况判定为“A”,却贝冲击强度为10.5以上且小于20的情况判定为“B”,却贝冲击强度为9.2以上且小于19.5的情况判定为“C”,却贝冲击强度小于9.2的情况判定为“D”。却贝冲击强度越大,则表示耐冲击性越优异。
(4)透明性的评价
将成型品X2A使用雾度计(机器种类名称:NDH4000,日本电色工业(株)制),按照ISO 13468,测定全光线透射率(%),按照ISO 14782,测定雾度值(%)。
将全光线透射率为70以上的情况判定为“A”,全光线透射率为63.5以上且小于70的情况判定为“B”,全光线透射率为61以上且小于63.5的情况判定为“C”,却贝冲击强度小于61的情况判定为“D”。全光线透射率越大,则表示透明性越优异。
将雾度值为40以下的情况判定为“A”,雾度值超过40且55以下的情况判定为“B”,雾度值超过55的情况判定为“C”。雾度值越小,则表示透明性越优异。
(5)弯曲机械特性的评价
将成型品X1A使用拉伸试验机(机器种类名称:STROGRAPH T-F,(株)东洋精机制作所制),按照ISO 178,进行3点弯曲试验,测定弯曲弹性模量(MPa)和弯曲应力(MPa)。
需要说明的是,在测定前,将试验片在温度50℃退火16小时。
将弯曲应力(MPa)为58以下的情况判定为“A”,弯曲应力超过58且65以下的情况判定为“B”,弯曲弹性模量超过65的情况判定为“C”。
将弯曲弹性模量(MPa)为1.85以下的情况判定为“A”,弯曲弹性模量超过1.85且2.21以下的情况判定为“B”,弯曲弹性模量超过2.21的情况判定为“C”。
(6)折射率、聚乳酸系聚合物(D)和(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计折射率Rab的测定
使用仅由聚乳酸系聚合物(D)和丙烯酸系树脂(B1)制作的树脂组合物成型体,通过热压法(190℃,预热3分钟后,加压5分钟,然后冷却2分钟),制作厚度约1mm的薄膜。使用所得的薄膜,按照ASTM-D542,通过阿贝折射率计进行了测定。接触液使用了氯化锌饱和水溶液。·接枝共聚物(A)的折射率Rc的测定通过热压法(150℃,预热5分钟后,加压1分钟,然后冷却2分钟),由接枝共聚物(A)的粉体制作厚度约1mm薄膜。使用该薄膜,按照ASTM-D542,通过阿贝折射率计测定折射率。接触液使用了氯化锌饱和水溶液。
(材料)
聚乳酸系聚合物(D-1):Ingeo2500HP(制品名,Nature Works公司制)
丙烯酸系树脂(B-1):ACRYPET VH 001(商品名,三菱化学(株)制,包含来源于甲基丙烯酸甲酯的重复单元95质量%以上的丙烯酸系树脂)
接枝共聚物(A-1):METABLEN W600A(商品名,三菱化学(株)制,将乙烯基系单体与丙烯酸系橡胶接枝聚合而成的丙烯酸系橡胶接枝共聚物)
接枝共聚物(A-2):METABLEN S2260(商品名,三菱化学(株)制,将乙烯基系单体与聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶接枝聚合而成的聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶接枝共聚物)
接枝共聚物(A-3):METABLEN C-950(商品名,三菱化学(株)制,将乙烯基系单体与二烯系橡胶接枝聚合而成的二烯系橡胶接枝共聚物)
脂肪酸化合物(C-1):包含硬脂酸酰胺和棕榈酸酰胺作为主成分的脂肪酸酰胺的混合物(商品名:脂肪酸酰胺S,花王(株)社制)
[实施例1A]
将各材料以表1A所示的比例,手动掺混之后,使用双轴挤出机(机器种类名称“PCM30”,L/D=25,(株)池贝制),以筒温度210℃、模头温度210℃、螺杆转速250rpm进行混炼,获得了颗粒状的热塑性树脂组合物。将所得的热塑性树脂组合物的评价结果显示于表1A。
[实施例2A~14A、比较例1A~3A]
将各材料的种类或比例变更为表1A所示的配合,除此以外,与实施例1A同样地进行操作,获得了颗粒状的热塑性树脂组合物。将所得的热塑性树脂组合物的评价结果显示于表1A。
[表1A]
由本实施例、比较例的结果可知,本发明的第2实施方式中的树脂组合物的所得的成型品的透明性、耐冲击性、耐热性和弯曲弹性模量、弯曲应力的机械特性优异。
比较例1A的热塑性树脂组合物不含聚乳酸系聚合物(D),因此耐冲击性、透明性差。
比较例2A的热塑性树脂组合物中,接枝共聚物(A)的含量少,因此耐冲击性、弯曲机械特性(弯曲应力)和透明性(雾度)差。
比较例3A的热塑性树脂组合物中,接枝共聚物(A)的含量少,因此弯曲机械特性(弯曲应力、弯曲弹性模量)差。
<评价方法>
实施例和比较例中的评价通过以下的方法来实施。
(1)评价用试验片的制作
<成型品X1B的制作>
将由实施例和比较例获得的树脂组合物在80℃干燥约12小时之后,使用注射成型机(机器种类名称:EC75SXIII-2A,东芝机械公司制)),以成型温度250℃、模具温度60℃的条件进行注射成型,获得了长度80mm、宽度10mm、厚度4mm的试验片(成型品X1B)。
<成型品X2B的制作>
将由实施例和比较例获得的树脂组合物在80℃干燥约12小时之后,使用注射成型机(机器种类名称:EC75SXIII-2A,东芝机械公司制)),以成型温度210℃、模具温度40℃的条件进行注射成型,获得了长度100mm、宽度100mm、厚度3mm的试验片(成型品X2B)。
<成型品X3B的制作>
将由实施例和比较例获得的树脂组合物在80℃干燥约12小时之后,使用注射成型机(机器种类名称:EC75SXIII-2A,东芝机械公司制)),以成型温度230℃、模具温度60℃的条件进行注射成型,获得了长度150mm、宽度10mm、厚度4mm的哑铃试验片(成型品X3B)。
(2)耐冲击性的评价
作为耐冲击性的指标,使用数字冲击试验机(机器种类名称:DG-UB,东洋精机制作所制),按照ISO 179-1,以温度23℃的条件,测定成型品X1B的带有刻痕的却贝冲击强度(kJ/m2)。
将却贝冲击强度为8.0以上的情况判定为“A”,却贝冲击强度为3.0以上且小于8.0的情况判定为“B”,却贝冲击强度小于3.0的情况判定为“C”。却贝冲击强度越大,则表示耐冲击性越优异。
(3)制品加工性的评价
作为制品加工性的指标,将成型品X3B使用拉伸试验机(机器种类名称:STROGRAPHT-F,(株)东洋精机制作所制),按照JISK6723,以拉伸速度50mm/min进行拉伸试验,测定拉伸伸长率(%)。拉伸伸长率越高,则树脂组合物的制品加工性变得越良好。
需要说明的是,在测定前,将试验片在温度50℃退火16小时。
将拉伸伸长率(%)为25%以上的情况判定为“AA”,20%以上且小于25%的情况判定为“A”,15%以上20%以下的情况判定为“B”,小于15%的情况判定为“C”。
(4)耐擦伤性的评价
作为热塑性树脂组合物的发色性的指标,通过下述方法,测定试验片的耐擦伤性试验前后的光泽度,算出其差(光泽度差)。
将成型品X2B设置于平台,使用钢丝棉擦伤试验机(Positioning Actuators,机器种类名称:XY-FS0010-902,(株)日本精工制),作为摩擦子,使用在平面形摩擦子(直径24mm)上重叠5张医疗用纱布(地球TOMBO棉100%,株式会社大和工场制)而成的摩擦子,如图1所示那样,在成型品X2B的表面,从注射成型时的浇口位置向MD方向(成型时的流向),以使成型品X2B的中央部3通过的方式,使摩擦子以负荷500g的条件下在距离50mm来回200次,在成型品X2B的表面形成摩擦摩耗处理部1。
接着,关于耐擦伤性试验前后的试验片,使用镜面光泽计(机器种类名称:MULTIGLOSS 268Plus,KONICA MINOLTA(株)制),在成型品X2B的中央部3(实施了耐擦伤性试验的试验片为形成有摩擦摩耗处理部2的面的中央部),使光线向与使摩擦子来回的方向平行的方向入射,以使入射光束成为直径15mm的条件,按照JJIS Z 8741-1997,测定60°光泽度,由下述式(1B),算出耐擦伤性试验前后的60°光泽度的变化量(光泽度差)。
光泽度差=耐擦伤性试验后的试验片的光泽度-耐擦伤性试验前的试验片的光泽度···式(1B)
通过以下基准,判定耐擦伤性。
AA:光泽度差为-1.5以上。
A:光泽度差为-3.0以上且小于-1.5。
B:光泽度差为-4.0以上且小于-3.0。
C:光泽度差小于-4.0。
(5)树脂组合物的凝胶含有率
使用电子天平称量由实施例、比较例获得的树脂组合物约1.0g直至小数点后三位,设为提取前质量M(单位:g)。接着,将上述树脂组合物溶解于丙酮100mL中,将所得的丙酮溶液在温度65℃回流处理4小时。对于回流后的丙酮溶液的提取液,使用高速冷却离心机(商品名:CR21G,日立工机(株)制),以温度4℃、转速14000rpm进行30分钟离心分离处理。将离心分离处理后的提取液利用倾析法除去,回收丙酮不溶物质的固体。将回收的固体以与上述同样的条件,再次进行回流处理、离心分离处理之后,使用倾析法,回收丙酮不溶物质的固体。将回收的固体在温度50℃干燥24小时,使用电子天平,称量最终获得的丙酮不溶物质的固体的质量直至小数点后三位,设为提取后质量m(单位:g)。接着,通过下述式,算出树脂组合物的凝胶含有率G(%)。
G=(m/M)×100
(6)质量平均粒径聚合物胶乳的质量平均粒径为对于使用去离子水,将胶乳的浓度(固体成分)稀释至0.5g/L的液体,使用紫外可见分光光度计(岛津制作所制UV-mini1240),测定波长700nm时的吸光度,通过预先准备的吸光度与质量平均粒径的换算式来算出。换算式由吸光度与通过透射型电子显微镜测定的质量平均粒径来算出。
(材料)
接枝共聚物(A-1):由制造例1制作的、将乙烯基系单体与聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶进行接枝聚合而成的聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶接枝共聚物。
接枝共聚物(A-2):METABLEN C-950(商品名,三菱化学(株)制,将乙烯基系单体与二烯系橡胶进行接枝聚合而成的核壳型的二烯系橡胶接枝共聚物)
热塑性树脂(B-1):ACRYPET VH 001(商品名,三菱化学(株)制,包含来源于甲基丙烯酸甲酯的重复单元95质量%以上的丙烯酸系树脂)
热塑性树脂(B-2):ACRYPET VH5(商品名,三菱化学(株)制,包含来源于甲基丙烯酸甲酯的重复单元95质量%以上的丙烯酸系树脂)
脂肪酸化合物(C-1):以硬脂酸酰胺作为主成分的脂肪酸酰胺(商品名:IncroMax(注册商标)PS,CRODA公司制,10%重量减少温度:246℃,熔点:109℃)
脂肪酸化合物(C-2):亚乙基双油酸酰胺(商品名:SLIPACKS O,三菱化学(株)公司制,10%重量减少温度:344℃,熔点:119℃)
脂肪酸化合物(C-3):以硬脂酸酰胺作为主成分的脂肪酸酰胺(商品名:脂肪酸酰胺S,花王株式会社制,10%重量减少温度:243℃,熔点:103℃)
[制造例1](聚有机硅氧烷胶乳(L)的制造)
将由八甲基环四硅氧烷98质量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷2质量份、十二烷基苯磺酸钠0.67质量份以及去离子水300质量份形成的混合物利用均质混合机,以10000转/分钟搅拌2分钟之后,在均化器中以300kg/cm2的压力通过1次,获得了预混合有机硅氧烷胶乳。
在带有回流冷却器的反应器内,添加由十二烷基苯磺酸10质量份和去离子水90质量份形成的水溶液,一边搅拌一边升温直至反应器内的液体温度成为85℃之后,经4小时滴加上述预混合有机硅氧烷胶乳。滴加结束后,进一步保持1小时之后,进行冷却直至反应器内的液体温度成为室温附近。接着,将反应器内的反应物利用苛性钠水溶液进行中和,获得了胶乳。所得的胶乳的固体成分浓度为17.6质量%,胶乳中的聚有机硅氧烷的质量平均粒径为0.05μm。
(接枝共聚物(A)的制造)
在带有回流冷却器的反应器内,添加聚有机硅氧烷胶乳(L)7质量份(作为固体成分)、十二烷基苯磺酸钠0.2质量份、去离子水200质量份(包含聚有机硅氧烷胶乳(L)中的水),然后一边搅拌一边添加丙烯酸正丁酯53质量份、甲基丙烯酸烯丙酯0.6质量份、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯0.2质量份、过氧化氢异丙基苯0.4质量份的混合物。将该反应器内部进行氮气置换之后,进行升温直至反应器内的液体温度成为50℃,接着,添加由硫酸亚铁0.001质量份、乙二胺四乙酸二钠盐0.003质量份、甲醛合次硫酸氢钠0.3质量份、去离子水2质量份形成的水溶液,进行聚合。通过聚合中的发热,反应器内的液体温度上升直至80℃,将该状态保持1小时。所得的聚有机硅氧烷-丙烯酸酯系复合橡胶的质量平均粒径为0.10μm。
使反应器内部的液体温度成为70℃之后,经3小时滴加由甲基丙烯酸甲酯36质量份、丙烯酸甲酯4质量份、过氧化氢异丙基苯0.2质量份形成的混合液,进行聚合。
上述混合液的滴加完成之后,进一步保持1小时。然后,冷却直至反应器内的液体温度成为室温附近,获得了将甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯与由聚有机硅氧烷和丙烯酸正丁酯橡胶形成的复合橡胶进行接枝聚合而成的接枝共聚物(A)的胶乳。所得的胶乳中的接枝共聚物的质量平均粒径为0.13μm。
在另行准备的带有回流冷却器的反应器内,添加乙酸钙水溶液(3质量%)100份,一边搅拌,一边升温直至反应器内的液体温度成为80℃。接着,在乙酸钙中,缓慢地滴加上述接枝共聚物的胶乳100份,进行凝固,获得了析出物。接着,将所得的析出物进行分离,洗涤,脱水之后干燥,获得了接枝共聚物(A-1)。
[实施例1B]
将由制造例1制造的接枝共聚物(A-1)、热塑性树脂(B-1)和脂肪酸化合物(C-1)以表1B所示的比例分别混合,使用亨舍尔混合机进行了充分混合。接着,供给至双轴挤出机(机器种类名称:PCM30,(株)池贝制,φ30mm,L/D=25),以筒温度230℃(设定)、螺杆转速250rpm的条件进行混炼,获得了颗粒状的树脂组合物。将所得的树脂组合物的评价结果显示于表1B。需要说明的是,表1B中,树脂组合物中的接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和脂肪酸化合物(C)的含有比例(单位:质量%)为基于各成分的配合量(单位:质量份)而算出的计算值。
[实施例2B~5B、比较例1B~6B]
设为表1B所示的配合,除此以外,与实施例1B同样地进行操作,获得了颗粒状的树脂组合物。将所得的树脂组合物的评价结果显示于表1B中。
[表1B]
将由实施例获得的树脂组合物进行了成型的成型品的耐冲击性、制品加工性、耐擦伤性优异。
另一方面,将由比较例1B获得的树脂组合物进行了成型的成型品由于没有配合脂肪酸化合物(C),因此成型加工性和耐擦伤性差。
将由比较例2B获得的树脂组合物进行了成型的成型品由于没有配合接枝共聚物(A),因此耐冲击性和成型加工性差。
将由比较例3B~6B获得的树脂组合物进行了成型的成型品由于接枝共聚物不含有机硅系成分,因此耐冲击性差。特别是比较例3B~5B的成型品的耐擦伤性差。进一步,比较例3B、4B的成型品的成型加工性也差。
产业可利用性
本发明的第1实施方式在于提供机械特性优异的树脂组合物及其成型品。
根据本发明的第2实施方式,能够稳定地提供所得的成型品的透明性、耐冲击性、耐热性和弯曲弹性模量、弯曲应力的机械特性优异的树脂组合物及其成型品。特别是在将片、膜进行弯折成型、吹塑成型、真空成型的情况下是适合的。
这样的成型品适合用于要求这些物性的光学材料、照明用材料、面向住宅设备的材料、建筑材料、车辆用部件的用途。或者在玩具、文具等杂货、OA设备、家电设备、进一步在封装、自动销售机、弹珠机等的面板这样的用途中也适合使用。
本发明的第3实施方式中的树脂组合物由于所得的成型品的耐擦伤性、耐冲击性和制品加工性优异,因此能够适合作为盥洗台、浴缸、抽水马桶等面向住宅设备的材料;广告牌、窗框或外壁材等室外用途的建筑材料;车辆的内外装材料等车辆用构件等使用。
符号的说明
1 试验片
2 摩擦摩耗处理部
3 试验片的中央部
4 浇口。
Claims (40)
1.一种树脂组合物,其包含:接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)以及脂肪酸化合物(C),所述热塑性树脂(B)不包括所述接枝共聚物(A)和聚乳酸系聚合物(D)。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物,所述接枝共聚物(A)为将单体与橡胶质聚合物接枝聚合而成,
所述橡胶质聚合物包含选自由含有聚有机硅氧烷橡胶和丙烯酸系橡胶的复合橡胶、二烯系橡胶以及丙烯酸系橡胶所组成的组中的至少1种,
所述单体包含乙烯基系单体。
3.根据权利要求1或2所述的树脂组合物,所述接枝共聚物(A)包含有机硅系成分。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的树脂组合物,所述热塑性树脂(B)包含(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂组合物,所述脂肪酸化合物(C)包含选自由饱和脂肪酸酰胺化合物、不饱和脂肪酸酰胺化合物、双脂肪酸酰胺化合物和羟甲基脂肪酸酰胺化合物所组成的组中的至少1种。
6.根据权利要求5所述的树脂组合物,所述脂肪酸化合物(C)包含脂肪酸酰胺化合物。
7.根据权利要求6所述的树脂组合物,所述脂肪酸酰胺化合物包含选自由月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、羟基硬脂酸酰胺和羟甲基硬脂酸酰胺所组成的组中的至少1种。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物,其进一步包含聚乳酸系聚合物(D)。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的树脂组合物,所述接枝共聚物(A)的含量相对于树脂组合物的总质量为10~80质量%。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的树脂组合物,所述热塑性树脂(B)的含量相对于树脂组合物的总质量为10~80质量%。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的树脂组合物,所述脂肪酸化合物(C)的含量相对于树脂组合物的总质量为1~20质量%。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的树脂组合物,其进一步包含聚乳酸系聚合物(D),
所述聚乳酸系聚合物(D)的含量相对于树脂组合物的总质量为1~50质量%。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的树脂组合物,所述接枝共聚物(A)的凝胶含有率为40质量%以上99质量%以下。
14.一种树脂组合物,其为相对于聚乳酸系聚合物(D)以及包含甲基丙烯酸甲酯单体单元的(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,含有超过45质量份且110质量份以下的将乙烯基系单体与橡胶质聚合物接枝聚合而得的接枝共聚物(A)的树脂组合物,所述接枝共聚物(A)为将乙烯基系单体(a2)与选自聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶、二烯系橡胶和丙烯酸系橡胶中的至少一种的橡胶质聚合物(A1)接枝聚合而成。
15.根据权利要求14所述的树脂组合物,其相对于所述聚乳酸系聚合物(D)以及所述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,含有所述接枝共聚物(A)65质量份以上95质量份以下。
16.根据权利要求14或15所述的树脂组合物,所述聚有机硅氧烷-丙烯酸系橡胶为包含聚有机硅氧烷和丙烯酸烷基酯橡胶的复合橡胶。
17.根据权利要求14~16中任一项所述的树脂组合物,所述聚乳酸系聚合物(D)与所述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的组成比以质量比计为1/99~99/1。
18.根据权利要求14~17中任一项所述的树脂组合物,所述聚乳酸系聚合物(D)与所述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的组成比以质量比计为5/95~50/50。
19.根据权利要求14~18中任一项所述的树脂组合物,其相对于所述树脂组合物的总质量,含有所述聚乳酸系聚合物(D)和所述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)合计30质量%以上70质量%以下,以及所述接枝共聚物(A)30质量%以上70质量%以下。
20.根据权利要求14~19中任一项所述的树脂组合物,所述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)含有甲基丙烯酸甲酯单体单元50质量%以上。
21.根据权利要求14~20中任一项所述的树脂组合物,所述树脂组合物进一步包含脂肪酸化合物(C)。
22.根据权利要求21所述的树脂组合物,所述脂肪酸化合物(C)包含由下述通式(i)表示的化合物作为主成分,
R-CONH2(i)
式中,R为可以具有取代基的碳原子数10~25的烃基。
23.根据权利要求21所述的树脂组合物,所述脂肪酸化合物(C)包含选自硬脂酸酰胺和棕榈酸酰胺中的至少1种作为主成分。
24.根据权利要求21~23中任一项所述的树脂组合物,其相对于所述聚乳酸系聚合物(D)以及所述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计100质量份,含有所述脂肪酸化合物(C)0.01质量份以上10质量份以下。
25.根据权利要求14~24中任一项所述的树脂组合物,所述接枝共聚物(A)的折射率Rc与所述聚乳酸系聚合物(D)和所述(甲基)丙烯酸系聚合物(B1)的合计折射率Rab满足以下的式(1A),
-0.03≤Rc-Rab≤+0.03···式(1A)。
26.根据权利要求14~21中任一项所述的树脂组合物,在构成所述橡胶质聚合物(A1)的单体的合计100质量%中,交联性单体的含量为0.3~10质量%。
27.一种树脂组合物,其包含:含有有机硅系成分的接枝共聚物(A)、热塑性树脂(B)和脂肪酸化合物(C)。
28.根据权利要求27所述的树脂组合物,所述接枝共聚物(A)为将包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体与包含聚有机硅氧烷和丙烯酸烷基酯橡胶的复合橡胶进行接枝聚合而成的接枝共聚物。
29.根据权利要求27或28所述的树脂组合物,所述脂肪酸化合物(C)的熔点为90℃以上。
30.根据权利要求27~29中任一项所述的树脂组合物,所述脂肪酸化合物(C)的10%重量减少温度为350℃以下。
31.根据权利要求27~30中任一项所述的树脂组合物,所述脂肪酸化合物(C)包含脂肪酸酰胺作为主成分。
32.根据权利要求31所述的树脂组合物,所述脂肪酸酰胺由下述通式(i)表示,
R-CONH2(i)
式中,R为可以具有取代基的碳原子数10~25的烃基。
33.根据权利要求27~32中任一项所述的树脂组合物,所述热塑性树脂(B)包含(甲基)丙烯酸酯系聚合物,所述(甲基)丙烯酸酯系聚合物含有来源于(甲基)丙烯酸酯系单体的重复单元。
34.根据权利要求33所述的树脂组合物,所述(甲基)丙烯酸酯系聚合物相对于所述(甲基)丙烯酸酯系聚合物的总质量100质量%,包含来源于(甲基)丙烯酸酯系单体的重复单元80质量%以上。
35.根据权利要求27~34中任一项所述的树脂组合物,所述接枝共聚物(A)为将包含(甲基)丙烯酸酯化合物的单体30~70质量份与复合橡胶30~70质量份进行接枝聚合而成的接枝共聚物,所述复合橡胶包含聚有机硅氧烷1~20质量%以及丙烯酸烷基酯橡胶80~99质量%。
36.根据权利要求27~35中任一项所述的树脂组合物,所述树脂组合物的凝胶含有率为1质量%以上。
37.根据权利要求36所述的树脂组合物,所述树脂组合物的凝胶含有率为35质量%以下。
38.根据权利要求27~37中任一项所述的树脂组合物,所述树脂组合物相对于该树脂组合物的总质量100质量%,以1质量%以上50质量%以下的含有比例包含接枝共聚物(A),且以50质量%以上99质量%以下的含有比例包含热塑性树脂(B)。
39.根据权利要求27~38中任一项所述的树脂组合物,所述树脂组合物相对于该树脂组合物的总质量100质量%,以0.01质量%以上10质量%以下的含有比例包含脂肪酸化合物(C)。
40.一种成型品,其包含权利要求1~39中任一项所述的树脂组合物。
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