JP2015218252A - 樹脂組成物および樹脂成形体 - Google Patents

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Abstract

【課題】得られる樹脂成形体の機械的強度が向上する樹脂組成物を提供すること。【解決手段】セルロースエステル樹脂を50phr以上99phr以下と、ブタジエン重合体のコアの表面に、アクリロニトリル・スチレン共重合体の表面層を有するアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂を1phr以上50phr以下と、を含む樹脂組成物である。【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂組成物および樹脂成形体に関する。
従来、樹脂組成物としては種々のものが提供され、各種用途に使用されている。特に家電製品や自動車の各種部品、筐体等に使用されたり、また事務機器、電子電気機器の筐体などの部品にも熱可塑性樹脂が使用されている。
近年地球規模での環境問題に対して、植物由来の樹脂の利用は、温室効果ガス排出量を低減し得る材料として大きな期待が寄せられている。従来から知られている植物由来の樹脂の一つに、セルロース誘導体がある。セルロース誘導体は、従来、塗料としての用途や、繊維としての用途では、広く利用されているが、セルロース誘導体の樹脂成形体への利用に際しては、まだ用いられている例はほとんど見られない。
例えば、熱可塑性樹脂、セルロース系フィラー、無機質フィラーおよび発泡剤を含む木質系樹脂組成物において、セルロース系フィラーが含フッ素ポリマーの存在下でシリコーンにより変性処理したものである木質系樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照)
また、白度80%以上のセルロース粉末1〜60重量%とアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂(以下、ABS樹脂)40〜99重量%からなる樹脂組成物100重量部に対して、着色剤3〜20重量%と、該ABS樹脂に対して、200℃における剪断速度10sec−1下での溶融粘度の比が0.4以下または2.5以上であるスチレン系樹脂80〜97重量%からなる樹脂組成物0.1〜10重量部と発泡剤0.01〜1重量部を混合成形して得られる比重が0.5〜1.0である木目調樹脂成形物が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、セルロースエステル樹脂を50phr以上95phr以下と、アクリロニトリル及びスチレンの共重合体を含有する樹脂を5phr以上50phr以下と、を含む樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特許3704280号明細書 特許3695958号明細書 特開2012−144713号公報
本発明の課題は、得られる樹脂成形体の機械的強度が向上する樹脂組成物を提供することである。
上記課題は、以下の本発明によって達成される。
請求項1に係る発明は、
セルロースエステル樹脂を50phr以上99phr以下と、
ブタジエン重合体のコアの表面に、アクリロニトリル・スチレン共重合体の表面層を有するアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂を1phr以上50phr以下と、
を含む樹脂組成物。
請求項2に係る発明は、
さらに、難燃剤を5phr以上40phr以下含む請求項1に記載の樹脂組成物。
請求項3に係る発明は、
セルロースエステル樹脂を50phr以上99phr以下と、
ブタジエン重合体のコアの表面に、アクリロニトリル・スチレン共重合体の表面層を有するアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂を1phr以上50phr以下と、
を含む樹脂成形体。
請求項4に係る発明は、
さらに、難燃剤を5phr以上40phr以下含む請求項3に記載の樹脂成形体。
請求項1に係る発明によれば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(以下「ABS樹脂」とも称する)として、アクリルニトリル・スチレン成分(AS)を高い割合で含有する(以下、「高AS含有の」とも称する)ABS樹脂(商品名「PA756S(チーメイ製(株)製)」)を含む場合に比べ、得られる樹脂成形体の機械的強度が向上する樹脂組成物を提供することができる。
請求項2に係る発明によれば、難燃剤を5phr以上40phr以下で含まない場合に比べ、得られる樹脂成形体の機械的強度が向上する樹脂組成物を提供することができる。
請求項3に係る発明によれば、ABS樹脂として、高AS含有のABS樹脂(商品名「PA756S(チーメイ(株)製)」)を含む場合に比べ、機械的強度が向上した樹脂組成物を提供することができる。
請求項4に係る発明によれば、難燃剤を5phr以上40phr以下で含まない場合に比べ、得られる樹脂成形体の機械的強度が向上する樹脂組成物を提供することができる。
ウエルド強度を測定するためのダンベル試験片の作製方法を説明するための模式図である。図1(A)は、マシンダイレクション方向(MD)方向のウエルド強度を測定するためのダンベル試験片の作製方法を説明するための模式図である。図1(B)は、トラバースダイレクション方向(TD)方向のウエルド強度を測定するためのダンベル試験片の作製方法を説明するための模式図である。
以下、本発明の樹脂組成物および樹脂成形体の一例である実施形態について説明する。
[樹脂組成物]
本実施形態に係る樹脂組成物は、セルロースエステル樹脂と、ブタジエン重合体のコアの表面に、アクリロニトリル・スチレン共重合体の表面層を有するアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂(以下「CS−ABS樹脂」とも称する)とを含む組成物である。
そして、セルロースエステル樹脂の含有量を50phr以上99phr以下とし、CS−ABS樹脂の含有量を1phr以上50phr以下としている。
なお、「phr」とは、「per hundred resin」の略であり、全樹脂成分100質量部(本実施形態では、セルロースエステル樹脂及びCS−ABS樹脂の全樹脂成分100質量部:但し、ポリカーボネート樹脂を含む場合、セルロースエステル樹脂、CS−ABS樹脂、及びポリカーボネート樹脂の全樹脂成分)に対する「質量部」である。
本実施形態に係る樹脂組成物は、上記構成により、得られる樹脂成形体の機械的強度が向上する。
具体的には、例えば、成形時の樹脂の流動方向(以下、「マシンダイレクション方向」とも言う。)の機械的強度は、セルロースエステル樹脂単体で30Mpa程度である。これに対し、本実施形態に係る樹脂組成物では、セルロースエステル樹脂とCS−ABS樹脂と上記配合比で両者を混合することにより、セルロースエステル樹脂単体を超える結果となる。
また、例えば、成形時の樹脂の流動方向を横断する方向(以下、「トラバースダイレクション方向」とも言う。)の機械的強度は、セルロースエステル樹脂単体で30Mpa程度である。これに対し、本実施形態に係る樹脂組成物では、セルロースエステル樹脂とCS−ABS樹脂とを上記配合比で両者を混合することにより、セルロースエステル樹脂単体を超える結果となる。
特に、セルロースエステル樹脂のうち、セルロースジアセテート(DAC)は、単体では成形性がないものの、可塑剤を配合することにより成形性が発現する。この可塑剤入りのセルロースジアセテートについて、マシンダイレクション方向の機械的強度は、可塑剤入りのセルロースジアセテート単体で25MPa程度、高AS含有のABS樹脂単体で40MPa程度である。しかし、この可塑剤入りのセルロースジアセテートと高AS含有のABS樹脂とを混合すると、20MPa程度となることが判明した。一方で、可塑剤入りのセルロースジアセテートとCS−ABS樹脂と上記配合比で両者を混合することにより、50MPa程度となることが判明した。
トラバースダイレクション方向の機械的強度は、可塑剤入りのセルロースジアセテート単体で30Mpa、高AS含有のABS樹脂単体で50MPa程度である。しかし、この可塑剤入りのセルロースジアセテートと高AS含有のABS樹脂とを混合すると、20MPa程度となることが判明した。一方で、可塑剤入りのセルロースジアセテートとCS−ABS樹脂と上記配合比で両者を混合することにより、50MPa程度となることが判明した。
この理由として推測されるのは、セルロースエステル樹脂中でCS−ABS樹脂の高次構造の形成である。得られる樹脂成形体が比較的透明であることから、セルロースエステル樹脂中でCS−ABS樹脂が微細に分散していることが推測される。実際に電子顕微鏡で観察すると100nm以上500nm以下でCS−ABS樹脂が分散していることが観察される。その際、CS−ABS樹脂のドメインは球状ではなく、扁平状で分散している。
このことから、CS−ABS樹脂の微細な扁平状の分散体がセルロースエステル樹脂中に存在することで、成形時の樹脂の流動方向を横断する面でも扁平状の分散体とセルロースエステル樹脂とが相互貫入し、マシンダイレクション方向とトラバースダイレクション方向の双方において、更には特にトラバースダイレクション方向において、機械的強度が向上すると推測している。
また、これに加え、CS−ABS樹脂は、高AS含有のABS樹脂に比べ、例えば、ゴム重合体成分40質量%以上80質量%以下の存在下にスチレン単量体とアクリロニトリル単量体20質量%以上60質量%以下を重合して得られる高ゴム重合体成分含有の樹脂であり、そのゴム重合体成分がサラミ状の構造体として分散されている。このことから、サラミ状に分散された高ゴム含有のABS樹脂が可塑化されたセルロースエステル樹脂(特にDAC)中に分散することで、ウエルド部(流動した樹脂組成物の継ぎ目)でもサラミ状の構造体が相互貫入し、マシンダイレクション方向とトラバースダイレクション方向の双方で機械的強度が向上すると推測している。
そして、本実施形態に係る樹脂組成物により得られる樹脂成形体は、この機械的強度向上により、例えば、従来、ウエルド部(流動した樹脂組成物の継ぎ目)の弱さを懸念して部品を厚く設計していた部材などを薄肉化することができ、結果コストダウンに繋がる。また、ウエルド部を負荷の集中しないところに配置するなど、成形時のゲート設計などを工夫する必要が減り、設計の自由度が広がるとともにコストダウンにも繋がる。
加えて、上記組成により、本実施形態に係る樹脂組成物では、得られる樹脂成形体の光沢性の低減、機械的特性(特に伸び)の向上についても実現される。機械的特性(特に伸び)の向上により、例えば、ボス等のねじ止めや、セルフタッピング等による応力集中が分散され易くなり、樹脂成形体の破損が抑制され易くなる。
なお、本実施形態に係る樹脂組成物は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂からなる樹脂成形体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂とポリカーボネート樹脂とからなる樹脂成形体等と同等の耐衝撃性、自立形状保持性(これを実現するための弾性率)を持つ樹脂成形体が得られる。
また、本実施形態に係る樹脂組成物は、さらに、難燃剤(特に、縮合リン酸エステル)を5phr以上40phr以下含むものであってもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、難燃剤、特に、縮合リン酸エステルを上記配合量で含むと、得られる樹脂成形体の機械的強度(特に伸び)がより向上し易くなる。この理由は定かではないが、難燃剤が縮合リン酸エステルの場合、縮合リン酸エステルのエステル部分とセルロースエステル樹脂のエステル部分との親和性により、セルロースエステル樹脂が可塑化されるためであると推測される。
また、本実施形態に係る樹脂組成物は、さらに、ポリカーボネート樹脂をアクリロニトリル及びスチレンの共重合体含有樹脂との合計で20phr以上50phr以下含むものであってもよい。
上記組成により、本実施形態に係る樹脂組成物では、上記同様の理由から、得られる樹脂成形体の機械的特性がより向上し易くなる。
以下、本実施形態に係る樹脂組成物の各成分の詳細について説明する。
(樹脂)
−セルロースエステル樹脂
セルロースエステル樹脂としては、例えば、セルロースアセテート類が好適に挙げられ、具体的には、例えば、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メチレート、セルロースアセテートヒドロキシエチレート、セルロースアセテートヒドロキシプロピレート、セルロースブチレートヒドロキシプロピレート、セルロースジアセテート等が挙げられる。
これらの中でも、加工性の観点から、特にセルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースジアセテート(DAC)がよい。
ここで、セルロースエステル樹脂は、樹脂成形体の耐衝撃性を向上させる観点から、可塑剤(例えば、フタル酸エステルを除く、アジベート系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等)をセルロースエステル樹脂に対して5質量%以上25質量%以下で含んだものであってもよい。
可塑剤の含有量が少なすぎると、樹脂成形体の耐衝撃性が得られ難くなり、多すぎると、樹脂組成物の流動性の低下、樹脂成形体の引張り強さが低下し易くなることがある。
セルロースエステル樹脂の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、10000以上100000以下の範囲であることが好ましく、15000以上80000以下の範囲であることがより好ましい。
この重量平均分子量が小さすぎる場合、流動性が過剰となり加工できない場合があり、この重量平均分子量が大きすぎる場合には流動性が不足し加工できない場合がある。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミッションクロマトグラフィー装置(島津製作所製Prominence GPC型)を用い、測定カラムにはShim−pack GPC−80Mを使用して測定された値である。以下、同様である。
セルロースエステル樹脂は、樹脂組成物中に、50phr以上99phr以下で含み、好ましくは55phr以上99phr以下で含むことがよく、さらに好ましくは60phr以上99phr以下で含むことがよい。
この含有量が少なすぎると、樹脂組成物(その成形体)が日本バイオプラスチック協会による「グリーンプラ」又は「バイオマスプラ」識別表示制度の認証が得られ難い一方、多すぎると、樹脂成形体の荷重たわみ温度(熱変形温度HDT: Heat Deflection Temperature)が低下し易くなることがある。
−CS−ABS樹脂−
CS−ABS樹脂は、ブタジエン重合体のコアの表面に、アクリロニトリル・スチレン共重合体の表面層を有するABS樹脂である。具体的には、CS−ABS樹脂は、ブタジエン重合体の粒状物をコアとし、このコアに、アクリロニトリル・スチレン共重合体がクラフト結合又は吸着して層状に形成されている樹脂である。
CS−ABS樹脂は、例えば、40質量部以上80質量部(好ましくは50質量部以上80質量部)のブタジエン重合体の存在下で、スチレン系単量体及びアクリロニトリル系単量体からなる単量体20質量部以上60質量部以下(好ましくは30質量部以上60質量部)を重合して得られる。スチレン系単量体とアクリロニトリル系単量体との質量比(スチレン系単量体/アクリロニトリル系単量体)は、5/1以上2/1以下(好ましくは5/1以上3/1以下)がよい。なお、このCS−ABS樹脂は、アクリロニトリル・スチレン共重合体に比べ、ブタジエン重合体の質量比が高いABS樹脂であることがよい。
スチレン系単量体は、スチレン骨格を有する単量体である。スチレン系単量体としては、例えば、スチレン、アルキル置換スチレン(例えば、α−メチルスチレン、ビニルナフタレンや、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン等)、ハロゲン置換スチレン(例えば、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン等)、アルコキシ置換スチレン(例えばo−メトキシスチレン等)、p−ヒドロキシスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン等が挙げられる。が、スチレン系単量体として特に好ましくは、スチレン、α−メチルスチレンである。
アクリロニトリル系単量体は、アクリロニトリル骨格を有する単量体である。アクリロニトリル系単量体としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、フマロニトリル、マレオニトリル、α−クロロアクリロニトリル等が挙げられる。アクリロニトリル系単量体としては、アクリロニトリルが好ましい。
これらの単量体は、一種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
CS−ABS樹脂において、ブタジエン重合体の重量平均分子量は、例えば、1000以上100,000以下の範囲が好ましく、1000以上50000以下の範囲がより好ましい。
これらの重量平均分子量が小さすぎる場合、流動性が過剰となり加工性が低下する場合があり、この重量平均分子量が大きすぎる場合には流動性が不足して加工性が低下する場合がある。
CS−ABS樹脂は、樹脂組成物中に、1phr以上50phr以下で含むが、好ましくは1phr以上45phr以下、さらに好ましくは1phr以上40phr以下、含むことがよい。
但し、CS−ABS樹脂は、後述するポリカーボネート樹脂と併用する場合、樹脂組成物中に、ポリカーボネート樹脂との合計量で20phr以上50phr以下含むことがよい。
この含有量が、少なすぎると、樹脂成形体の荷重たわみ温度(熱変形温度HDT:Heat Deflection Temperature)が低下し易くなる一方、多すぎると、樹脂組成物(その成形体)が日本バイオプラスチック協会による「グリーンプラ」又は「バイオマスプラ」識別表示制度の認証が得られ難くなることがある。
ここで、本実施形態に係る樹脂組成物では、後述するポリカーボネート樹脂を含まない場合に、得られる樹脂成形体の透明性も発現する。
この理由は定かではないが、上述のように、セルロースエステル樹脂中でCS−ABS樹脂が微細に分散されるためと考えられるためである。
−ポリカーボネート樹脂
ポリカーボネート樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、繰り返し単位として、(−O−R−OCO−)を有するものが挙げられる。なお、Rは、ジフェニルプロパン、P−キシレンなどが挙げられる。−O−R−Oは、ジオキシ化合物であれば特に限定されるものではない。
ポリカーボネート樹脂として具体的には、例えば、ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂、ビスフェノールS型ポリカーボネート樹脂、ビフェニル型ポリカーボネート樹脂等の、芳香族ポリカーボネート樹脂が挙げられる。
ポリカーボネート樹脂は、シリコーンや、ウンデカ酸アミドとの共重合体であってもよい。
ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量は、5000以上30000以下の範囲であることが好ましく、10000以上25000以下の範囲であることがより好ましい。
ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量が5000未満の場合、流動性が過剰となり加工性が低下する場合があり、ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量が30000を超える場合には流動性が不足して加工性が低下する場合がある。
ポリカーボネート樹脂は、樹脂組成物中に、CS−ABS樹脂との合計で20phr以上50phr以下含むことがよいが、好ましくは20phr以上45phr以下、より好ましくは20phr以上40phr以下で含むことがよい。
この含有量が、少なすぎると、樹脂成形体の荷重たわみ温度(熱変形温度HDT: Heat Deflection Temperature)が低下し易くなる一方、多すぎると、樹脂組成物(その成形体)が日本バイオプラスチック協会による「グリーンプラ」又は「バイオマスプラ」識別表示制度の認証が得られ難くなることがある。
(その他成分)
本実施形態に係る樹脂組成物は、効果を損なわない範囲で上記各成分の他、その他の成分を含んでいてもよい。
−難燃剤−
本実施形態に係る樹脂組成物は、難燃性を付与する目的で、難燃剤を含んでもよい。
難燃剤としては、例えば、リン系、シリコーン系、含窒素系、硫酸系、無機水酸化物系等の難燃剤が挙げられる。
リン系難燃剤としては、縮合リン酸エステル、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アルミニウム、ピロリン酸メラミン等が挙げられる。
シリコーン系難燃剤としては、ジメチルシロキサン、ナノシリカ、シリコーン変性ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
含窒素系難燃剤としては、メラミン化合物、トリアジン化合物等が挙げられる。
硫酸系難燃剤としては、硫酸メラミン、硫酸グアニジン等が挙げられる。
無機水酸化物系難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、モンモリロナイト等が挙げられる。
これらの難燃剤の中でも、難燃性向上の観点から、リン系、硫酸系、無機水酸化物系の難燃剤がよく、特に、常温(例えば25℃)で固体状の難燃剤(例えば、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸アルミニウム、ピロリン酸メラミン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、モンモリロナイト等)がよい。
なお、難燃剤としては合成したものを用いてもよいし市販品を用いてもよい。
リン系難燃剤の市販品としては、大八化学(株)製のPX−200、PX−202、CR−741、CE−733S、TPP、ブーテンハイム製のTERRAJU C80、クラリアント製のEXOLIT AP422、EXOLIT OP930等が挙げられる。
シリコーン系難燃剤の市販品としては、東レダウシリコーン製のDC4−7081等が挙げられる。
含窒素系難燃剤の市販品としては、ADEKA製のFP2200等が挙げられる。
硫酸系難燃剤の市販品としては、三和ケミカル製のアピノン901、下関三井化学製のピロリンサンメラミン、ADEKA製のFP2100等が挙げられる。
無機水酸化物系難燃剤の市販品としては、堺化学工業製のMGZ3、MGZ300、日本軽金属製B103ST等が挙げられる。
難燃剤は、樹脂組成物中に、例えば、5phr以上50phr以下で含むことがよいが、好ましくは5phr以上40phr以下で含むことがよい。
この含有量が、少なすぎると、樹脂成形体に難燃性が発現し難くなる一方、多すぎると、樹脂組成物の成形性が低下することがある。
ここで、本実施形態に係る樹脂組成物においては、特に、難燃剤として縮合リン酸エステルを5phr以上40phr以下(好ましくは5phr以上35phr以下、より好ましくは10phr以上35phr以下)で含むことがよい。
このリン酸エステルを上記範囲で配合することにより、得られる樹脂成形体の機械的強度がより向上する。
縮合リン酸エステルとしては、特に、1,3−フェニレンビス(ジキシレニル)ホスフェート(大八化学(株)製のPX−200)がよい。この1,3−フェニレンビス(ジキシレニル)ホスフェート(大八化学(株)製のPX−200)は、常温(例えば25℃)で固体の化合物で、その製品はパウダー状(粉状)で、押出機成形時のホッパー(投入部)への投入の際、取り扱い性(ハンドリング性)に優れる。なお、これ以外のリン酸エステルは、加温液中ポンプが必要となる。
−その他成分−
その他の成分としては、例えば、難燃助剤、加熱された際の垂れ(ドリップ)防止剤、可塑剤、酸化防止剤、離型剤、耐光剤、耐候剤、着色剤、顔料、改質剤、帯電防止剤、耐加水分解防止剤、充填剤、補強剤(ガラス繊維、炭素繊維、タルク、クレー、マイカ、ガラスフレーク、ミルドガラス、ガラスビーズ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミナ、ボロンナイトライド等)等が挙げられる。
その他成分は、樹脂組成物中に、例えば、0phr以上10phr以下であることがよく、0phr以上5phr以下であることがより好ましい。ここで、「0phr」とはその他の成分を含まない形態を意味する。
(樹脂組成物の製造方法)
本実施形態に係る樹脂組成物は、上記各成分を溶融混練することにより製造される。
ここで、溶融混練の手段としては公知の手段を用いることができ、例えば、二軸押出し機、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機、コニーダ等が挙げられる。
[樹脂成形体]
本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物からなる。つまり、本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物と同じ組成で構成されている。
具体的には、本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物を成形して得られる。成形方法は、例えば、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、熱プレス成形、カレンダ成形、コーティング成形、キャスト成形、ディッピング成形、真空成形、トランスファ成形などを適用してよい。
本実施形態に係る樹脂成形体の成形方法は、形状の自由度が高い点で、射出成形が望ましい。本実施形態に係る樹脂組成物は、熱流動性が高く射出成形を適用し得る。射出成形のシリンダ温度は、例えば180℃以上260℃以下であり、望ましくは200℃以上250℃以下である。射出成形の金型温度は、例えば30℃以上100℃以下であり、30℃以上60℃以下がより望ましい。射出成形は、例えば、日精樹脂工業製NEX150、日精樹脂工業製NEX70000、東芝機械製SE50D等の市販の装置を用いて行ってもよい。
本実施形態に係る樹脂成形体は、電子・電気機器、事務機器、家電製品、自動車内装材、容器などの用途に好適に用いられる。より具体的には、電子・電気機器や家電製品の筐体;電子・電気機器や家電製品の各種部品;自動車の内装部品;CD−ROMやDVD等の収納ケース;食器;飲料ボトル;食品トレイ;ラップ材;フィルム;シート;などである。
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
[実施例1〜6、比較例1〜4]
表1〜表2に従った成分(数量の単位は「phr」)を2軸混練装置(東芝機械製、TEM58SS)にて、シリンダ温度210℃で混練し、樹脂組成物のペレットを得た。
得られたペレットを、射出成型機(東芝機械(株)製、製品名「NEX500」)を用いて表1〜表2に記載の射出温度(シリンダ温度)、金型温度50℃で射出成型し、長さ方向の両側にゲートを設けて成形した試験片(ISO527引張試験、ISO178曲げ試験に対応、試験部厚さ4mm、幅10mm)と、UL−94におけるVテスト用UL試験片(厚さ:0.8mm、1.6mm)を成形した。
[評価]
(透明性)
得られた樹脂組成物のペレットをプレス成型機(東洋精機(株)製 ファインラボプレス M−1)により成形し、厚み100μmの試験用シートを作製した。
その試験用シートの光透過率を、紫外・可視光分光光度計(島津製作所製UV−1800)により測定し、透明性を評価した。
なお、測定波長は550nmとした。また、表中、「−」は測定不可を示している。
(植物度)
各例で使用した樹脂組成物について、植物度を下記式により算出した。
式:植物度=セルロースエステル樹脂質量×(セルロース樹脂質量/セルロースエステル樹脂質量)/全質量
(光沢)
得られた試験片を目視し、光沢の有無について調べた。
(難燃性)
−UL−V試験−
Vテスト用UL試験片を用い、UL−94HB試験に規定の方法に準拠して、ULチャンバ(東洋精機(株)製)にて、UL−Vテストを実施した。結果の表示は、難燃性が高い方から順にV−0、V−1、V−2、HBであり、HBより劣る場合、即ち試験片が延焼してしまった場合を「failure」と示した。
なお、射出成形できず、試験片を作製できなかったものは、実質上生産不可能という理由から、検討を中止した。
(機械的特性)
−引張り強さ、伸び−
長さ方向の両側にゲートを設けて成形した試験片を用い、ISO527に準拠して、評価装置(島津製作所製、精密万能試験機オートグラフAG−IS 5kN)にて、引張り強さ、及び伸びについて測定した。
−耐衝撃性−
長さ方向の両側にゲートを設けて成形した試験片にノッチ加工を施し、これを用い、JIS−K7111(2006年)に準拠して、評価装置(東洋精機(株)製DG−UB2)にて、シャルピー衝撃試験より耐衝撃性を測定した。
−荷重たわみ温度(HDT)−
長さ方向の両側にゲートを設けて成形した試験片を用い、ISO178曲げ試験に準拠して、HDT測定装置(東洋精機(株)製、HDT−3)を用にて、1.8MPaの荷重における荷重たわみ温度(℃)を測定した。
−ウエルド強度−
JIS K7171の曲げ試験にて、ダンベル試験片のウエルド部の曲げ強さを測定し、それをウエルド強度とした。ダンベル試験片は、 JIS K7162と同型を用いた。
具体的には、マシンダイレクション方向(MD)方向のウエルド強度を測定には、図1(A)に示すダンベル試験片を用いた。図1(A)に示すダンベル試験片は、試験片長手方向の両端部分のゲートから中央部分に樹脂組成物が流れるように射出して、中央部分に合流点となるウエルド部(ウエルドライン)が形成されるようにして作製した。そして、図1(A)に示すダンベル試験片のウエルド部(ウエルドライン)に曲げ試験用治具を押し当てて、ウエルド強度を測定した。
一方、トラバースダイレクション方向(TD)方向のウエルド強度を測定には、図2(B)に示すダンベル試験片を用いた、図1(B)に示すダンベル試験片は、試験片長手方向の中央部分のゲートから両端部分に樹脂組成物が流れるように射出して、中央部分に合流点となるウエルド部(ウエルドライン)が形成されるようにして作製した。そして、図1(B)に示すダンベル試験片のウエルド部(ウエルドライン)に曲げ試験用治具を押し当てて、ウエルド強度を測定した。
ウエルド部の曲げ強さの測定は、精密万能試験機オートグラフAG−IS(島津製作所社製)を用いて測定し、破断した時点の値をウエルド強度とした。
(耐湿熱性)
−湿熱試験後の耐衝撃性−
長さ方向の両側にゲートを設けて成形した試験片に対して、次のようにして湿熱試験を行った後、上記同様にして耐衝撃性を測定した。
湿熱試験は、湿熱試験機(THN042PA;ADVANTEC製)にて65℃×85%×400時間の条件で行った。
−寸法安定性−
長さ方向の両側にゲートを設けて成形した試験片に対して、上記湿熱試験を行う前後で、ダンベル試験片のTD方向(幅方向)の寸法変化(湿熱試験前/湿熱試験後)を調べた。
Figure 2015218252
Figure 2015218252
上記結果から、本実施例1〜6では、比較例4に比べ、ウエルド強度の機械的特性が向上していることがわかる。
また、本実施例1〜6では、比較例3に比べ、引張強度が向上していることがわかる。特に、本実施例1、3、5では、比較例3に比べ、伸びの低減を抑えつつ、ウエルド強度の機械的特性と共に、湿熱試験後の耐衝撃性の耐湿熱性も向上していることがわかる。
難燃剤を含む実施例3〜6では、難燃剤を含まない実施例1〜2に較べ、伸びの機械的特性が向上していることがわかる。
なお、表1〜表2の材料種の詳細は、以下の通りである。
−樹脂−
・CAP482: 商品名CAP482(イーストマンケミカル(株)製)、セルロースアセテートプロピオネート
・L−50:商品名L−50(ダイセル(株)製)、セルロースジアセテート
・アセチ22%:商品名アセチ22%(ダイセルファインケム(株)製)、可塑剤入りセルロースジアセテートプロピオネート(可塑剤=フタル酸エステル、可塑剤含有量=22質量%)
・PA756S(チーメイ(株)製):ABS樹脂(高AS含有の樹脂)
・GR3000:商品名GR3000(デンカ製)、CS−ABS樹脂(30質量部のブタジエン重合体の存在下で、スチレン及びアクリロニトリルからなる単量体70質量部を重合して得られた樹脂。ただし、スチレン系単量体とアクリロニトリル系単量体との質量比(スチレン系単量体/アクリロニトリル系単量体)は、4/1)
−難燃剤−
・PX−200(大八化学(株)製):芳香族縮合リン酸エステル化合物

Claims (4)

  1. セルロースエステル樹脂を50phr以上99phr以下と、
    ブタジエン重合体のコアの表面に、アクリロニトリル・スチレン共重合体の表面層を有するアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂を1phr以上50phr以下と、
    を含む樹脂組成物。
  2. さらに、難燃剤を5phr以上40phr以下含む請求項1に記載の樹脂組成物。
  3. セルロースエステル樹脂を50phr以上99phr以下と、
    ブタジエン重合体のコアの表面に、アクリロニトリル・スチレン共重合体の表面層を有するアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂を1phr以上50phr以下と、
    を含む樹脂成形体。
  4. さらに、難燃剤を5phr以上40phr以下含む請求項3に記載の樹脂成形体。
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