JP5397993B2 - 熱可塑性樹脂組成物及び成形体 - Google Patents
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Description
共重合の形態としては、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合が挙げられる。
結晶性ポリ乳酸系重合体としては、例えば、L−乳酸の重合体であるポリL−乳酸(PLLA)が挙げられる。非晶性ポリ乳酸系重合体としては、例えば、D−乳酸及びL−乳酸の共重合体であるポリDL−乳酸(PDLLA)が挙げられる。
(メタ)アクリレート系重合体(B)のガラス転移温度が−40℃以上であると、得られる成形体の耐久性や耐熱性に優れる。また、(メタ)アクリレート系重合体(B)のガラス転移温度が60℃以下であると、得られる成形体の柔軟性に優れる。
尚、(メタ)アクリレート系重合体(B)のガラス転移温度は、単独重合体の場合、ポリマーハンドブック(第4版、John Wiley&Sons Inc社発行)に記載の数値に基づく。共重合体の場合、ポリマーハンドブック(第4版、John Wiley&Sons Inc社発行)に記載の数値とFOXの式を用いて算出される。
尚、本発明において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」又は「メタクリレート」を示す。
(メタ)アクリレート(b1)としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、i−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノブチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート等のアクリレート;n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シアノエチルメタクリレート、シアノブチルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルメタアクリレート等のメタクリレートが挙げられる。これらの(メタ)アクリレート(b1)は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
こららの(メタ)アクリレート(b1)の中でも、得られる成形体の柔軟性の観点から、アクリレートが好ましく、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレートがより好ましく、メチルアクリレートが更に好ましい。
本発明の(メタ)アクリレート系重合体(B)を得るための重合系としては、公知の重合系を用いればよい。重合系としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合が挙げられる。
本発明の(メタ)アクリレート系重合体(B)を得るための重合形態としては、バッチ式、セミバッチ式、連続式のいずれであってもよい。
本発明の(メタ)アクリレート系重合体(B)を得るための重合時間としては、単量体成分(b)や重合開始剤の種類、重合系にもよるが、通常1〜10時間である。
本発明の(メタ)アクリレート系重合体(B)を得るための重合雰囲気としては、特に制限されるものではないが、重合効率の観点から、窒素雰囲気であることが好ましい。
これらの重合開始剤の中でも、重合効率の観点から、t−ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリルが好ましい。
分散助剤としては、例えば、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、過酸化水素、硼酸が挙げられる。これらの分散助剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(メタ)アクリレート系重合体(B)の質量平均分子量が10万以上であると、得られる成形体の耐熱性に優れる。また、(メタ)アクリレート系重合体(B)の質量平均分子量が500万以下であると、熱可塑性樹脂組成物の成形性に優れる。
ヒドロキシカルボン酸系重合体(A)が1質量%以上であると、得られる成形体の耐久性、耐熱性に優れる。また、ヒドロキシカルボン酸系重合体(A)が99質量%以下であると、得られる成形体の柔軟性に優れる。
(メタ)アクリレート系重合体(B)が1質量%以上であると、得られる成形体の柔軟性に優れる。また、(メタ)アクリレート系重合体(B)が99質量%以下であると、得られる成形体の耐久性、耐熱性に優れる。
他の熱可塑性樹脂の含有率は、全熱可塑性樹脂組成物100質量%中、50質量%以下であることが好ましい。
多価アルコール系可塑剤は、市販の多価アルコール系可塑剤を用いてもよい。多価アルコール系可塑剤の市販品としては、例えば、「リケマールPL−019」(商品名、理研ビタミン(株)製)、「リケマールPL−710」(商品名、理研ビタミン(株)製)が挙げられる。
多塩基酸エステル系可塑剤は、市販の多塩基酸エステル系可塑剤を用いてもよい。多塩基酸エステル系可塑剤としては、例えば、「MXA」(商品名、大八化学工業(株)製)、「BXA」(商品名、大八化学工業(株)製)、「DAIFATTY−101」(商品名、大八化学工業(株)製)、「PX−844」(商品名、(株)アデカ製)が挙げられる。
尚、実施例中の「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。
(メタ)アクリレート系重合体(B)の質量平均分子量を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(機種名「GPC150C」、ウォーターズ社製)を用いて測定した。尚、スタンダードとしてポリメチルメタクリレート、移動相としてクロロホルムを用いた。
熱可塑性樹脂組成物を、卓上小型混練機(機種名「CS−183」、Custom Scientific Instruments社製)を用いて、バレル温度200℃の条件で溶融混練を行い、熱可塑性樹脂組成物の塊状物を得た。得られた塊状物を目視により観察し、熱可塑性樹脂組成物のブレンド状態を以下の指標により判定した。
○:原料が分離せず、一体化した塊状物が得られた。
×:一部の原料が分離したまま残り、一体化した塊状物が得られなかった。
熱可塑性樹脂組成物を、加熱プレス盤(王子機械(株)製、最大荷重37t、最高使用圧力210kg/cm2)を用いて、プレート温度180℃、ゲージ圧30kg/cm2の条件で成形を行い、フィルム成形体(厚さ100μm)を得た。得られたフィルムを目視により観察し、熱可塑性樹脂組成物の成形性を以下の指標により判定した。
◎:フィルムは透明であり、欠陥は確認されなかった。
○:フィルムは透明であり、波打ちが確認されたが、使用上問題ない程度であった。
×:フィルムは不透明であり、波打ち、縮み、折れ、曲がり、ひび、割れ等の欠陥が確認された。
熱可塑性樹脂組成物を、卓上小型混練成形機(機種名「CS−183」、Custom Scientific Instruments社製)を用いて、バレル温度200℃の条件で成形を行い、成形体(短辺10mm、長辺20mm、厚さ2mm)を得た。得られた成形体のデューロメータD硬さをJIS K7215に準拠して測定し、成形体の柔軟性を以下の指標により判定した。
◎:成形体のデューロメータD硬さが、70未満であった。
○:成形体のデューロメータD硬さが、70以上、80以下であった。
×:成形体のデューロメータD硬さが、80を超えていた。
熱可塑性樹脂組成物を、加熱プレス盤(王子機械(株)製、最大荷重37t、最高使用圧力210kg/cm2)を用いて、プレート温度180℃、ゲージ圧30kg/cm2の条件で成形を行い、フィルム成形体(一辺3cm、厚さ50μm)を得た。得られたフィルムをオーブン内で80℃で10日間保持した後、フィルムを目視により観察し、成形体の耐久性を以下の指標により判定した。
○:白化は見られず透明であり、析出物は確認されなかった。
△:白化は見られたが、析出物は確認されなかった。
×:白化が見られ、析出物が確認された。
熱可塑性樹脂組成物を、加熱プレス盤(王子機械(株)製、最大荷重37t、最高使用圧力210kg/cm2)を用いて、プレート温度180℃、ゲージ圧30kg/cm2の条件で成形を行い、フィルム成形体(幅4mm、厚さ100μm)を得た。得られたフィルムを熱機械的分析装置(機種名「TMA/SS6100」、セイコーインスツル(株)製)を用い、引っ張りモード、チャック間距離10mm、引張り応力2mNの条件で、温度を25℃から5℃/分で昇温しながら、チャック間距離の変化率が3%に達する温度を測定し、成形体の耐熱性を以下の指標により判定した。
◎:チャック間距離の変化率が3%に達する温度が、70℃を超えていた。
○:チャック間距離の変化率が3%に達する温度が、60℃以上、70℃以下であった。
△:チャック間距離の変化率が3%に達する温度が、50℃以上、60℃未満であった。
×:チャック間距離の変化率が3%に達する温度が、50℃未満であった。
メチルアクリレート100部及びアゾビスイソブチロニトリル0.3部からなる混合物を、反応容器内に仕込み、60℃で4時間加熱し、その後80℃で2時間加熱し、(メタ)アクリレート系重合体(B1)を得た。
(メタ)アクリレート系重合体(B1)の質量平均分子量は、50万であった。
尚、ポリメチルアクリレートのガラス転移温度は、ポリマーハンドブック(第4版、John Wiley&Sons Inc社発行)によると、10℃である。
製造例1で得られた(メタ)アクリレート系重合体(B1)を用い、表1に示す組成で配合し、卓上小型混練機(機種名「CS−183」、Custom Scientific Instruments社製)を用いて、バレル温度200℃の条件で溶融混練を行い、熱可塑性樹脂組成物を得た。得られた熱可塑性樹脂組成物を用い、熱可塑性樹脂組成物及び成形体の各評価を行った。
尚、ヒドロキシカルボン酸系重合体(A)としてポリDL−乳酸「レイシアH−280」(商品名、三井化学(株)製、質量平均分子量17万)を用いた。
ヒドロキシカルボン酸系重合体(A)としてポリDL−乳酸「レイシアH−280」(商品名、三井化学(株)製、質量平均分子量17万)、(メタ)アクリレート系重合体(B2)としてアルドリッチ社製メチルアクリレート重合体(質量平均分子量5万)、(メタ)アクリレート系重合体(B3)として綜研化学工業(株)製メチルアクリレート重合体(質量平均分子量0.1万)を用い、表1に示す組成で配合し、熱可塑性樹脂組成物を得た。得られた熱可塑性樹脂組成物を用い、熱可塑性樹脂組成物及び成形体の各評価を行った。
Claims (2)
- ヒドロキシカルボン酸系重合体(A)及び
メチルアクリレート(b1)を90質量%以上含有する単量体成分(b)を重合して得られる、ガラス転移温度が60℃以下であり、質量平均分子量が30万〜100万であるアクリレート系重合体(B)を含む熱可塑性樹脂組成物。 - 請求項1記載の熱可塑性樹脂組成物を成形して得られる成形体。
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