CN105189648A - 聚乳酸树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚乳酸树脂组合物,其含有聚乳酸树脂、平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上的玻璃纤维及金属颜料而成,其中,相对于聚乳酸树脂100质量份,所述玻璃纤维为2~35质量份,所述金属颜料为0.1~8质量份。本发明的聚乳酸树脂组合物可以提供成形性优异、并且具备具有透明的表面层和在梨皮花纹中带有金银线织物感的内层的高设计性的成形体,因此能够适合用于日用杂货品、家电部件、家电部件用梱包材料、汽车部件等各种工业用途。
Description
技术领域
本发明涉及聚乳酸树脂组合物。更详细而言,涉及设计性优异且可作为工业用制品来使用的聚乳酸树脂组合物、将该组合物进行注塑成形而得的成形体、以及该成形体的制造方法。
背景技术
聚乳酸树脂因具有如下特征而使它的利用在目前备受期待,即,作为原料的L-乳酸是使用从玉米、薯类等中提取出的糖分并利用发酵法来生产的,因而较为廉价;由于原料来自植物,因而二氧化碳排出量极少;另外,作为树脂的特性的刚性强,透明性高等特征。
在专利文献1中公开了一种热塑性树脂组合物,其是为了使成形品的表面外观具有深刻感并且形成立体的花纹(仿丝绸(silkytones)),而在由(a)热塑性树脂30~99.5质量%和(b)玻璃0.5~70质量%构成的树脂组合物100质量份中配合(c)增塑剂1~25质量份及(d)光亮材料0.05~10质量份而成的热塑性树脂组合物。
另外,在专利文献2中公开了一种树脂组合物,其是为了能够使具备带有深刻感、丝绸性且带有无光泽色调这种高设计性的树脂物成形,而包含聚乳酸(PLA)、重均分子量为10万以上的聚丙烯(PP)和无机填充剂的树脂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2002/062900号
专利文献2:日本特开2007-145912号公报
发明内容
本发明涉及下述〔1〕~〔3〕。
〔1〕一种聚乳酸树脂组合物,其含有聚乳酸树脂、平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上的玻璃纤维及金属颜料,其中,相对于聚乳酸树脂100质量份,上述玻璃纤维为2~35质量份,所述金属颜料为0.1~8质量份。
〔2〕一种聚乳酸树脂成形体,其是将上述〔1〕所述的聚乳酸树脂组合物进行注塑成形而得的。
〔3〕一种聚乳酸树脂成形体的制造方法,其是对上述〔1〕所述的聚乳酸树脂组合物进行注塑成形的制造方法。
附图说明
图1为表示实施例1的注塑成形体的整个表面的图(放大倍率为2倍)。
图2为表示实施例1的注塑成形体的表面的一部分的图(放大倍率为4倍)。
图3为表示比较例1的注塑成形体的表面的一部分的图(放大倍率为4倍)。
图4为表示比较例2的注塑成形体的表面的一部分的图(放大倍率为4倍)。
具体实施方式
在专利文献1、2的方法中无法实现具有透明性且在梨皮花纹(satinpattern)中具有金银线织物感(lame-likefeel)的设计性。
本发明涉及能够提供成形性优异、且具备可形成透明的表面层和在梨皮花纹中具有金银线织物感的内层的高设计性的成形体的聚乳酸树脂组合物、将该组合物进行注塑成形而得的成形体、以及该成形体的制造方法。另外,金银线织物感是指由金属片带来的光泽感。
本发明的聚乳酸树脂组合物发挥出如下优异效果:能够提供成形性优异、并且具备具有透明的表面层和在梨皮花纹中具有金银线织物感的内层这种高设计性的成形体。
〈聚乳酸树脂组合物〉
本发明的聚乳酸树脂组合物含有聚乳酸树脂、玻璃纤维及金属颜料。
(聚乳酸树脂)
本发明的聚乳酸树脂为聚乳酸、或乳酸与羟基羧酸的共聚物。作为羟基羧酸,可列举乙醇酸、羟基丁酸、羟基戊酸(hydroxyvalericacid)、羟基戊酸(hydroxypentanoicacid)、羟基己酸、羟基庚酸等,优选乙醇酸、羟基己酸。
优选的聚乳酸的分子结构由L-乳酸(L体)或D-乳酸(D体)中的任一单元80~100摩尔%和其对映体的乳酸单元0~20摩尔%构成。另外,乳酸与羟基羧酸的共聚物优选由L-乳酸或D-乳酸中的任一单元85~100摩尔%和羟基羧酸单元0~15摩尔%构成的共聚物。
这些聚乳酸树脂能够通过从L-乳酸、D-乳酸及羟基羧酸中选择所需结构的物质来作为原料,并进行脱水缩聚而得到。优选通过从乳酸的环状二聚物即丙交酯、乙醇酸的环状二聚物即乙交酯及己内酯等中选择所需结构的物质,并进行开环聚合而得到。丙交酯包括:L-乳酸的环状二聚物即L-丙交酯、D-乳酸的环状二聚物即D-丙交酯、D-乳酸与L-乳酸进行环状二聚化而得的内消旋-丙交酯及D-丙交酯与L-丙交酯的外消旋混合物即DL-丙交酯。在本发明中还可以使用任意的丙交酯。但是,主原料优选D-丙交酯或L-丙交酯。
在本发明中,从提高聚乳酸树脂组合物的成形性的观点出发,优选使用乳酸成分的光学纯度高的聚乳酸树脂。即,优选在聚乳酸树脂的全部乳酸成分中包含80摩尔%以上的L体或D体,更优选包含90摩尔%以上的L体或D体,进一步优选包含95摩尔%以上的L体或D体,更进一步优选包含98摩尔%以上的L体或D体,特别优选包含99摩尔%以上的L体或D体。
另外,在本发明中,作为聚乳酸树脂,从提高聚乳酸树脂组合物的成形性、透明性的观点、以及兼顾由聚乳酸树脂组合物形成的成形体的强度与耐冲击性、并且提高耐热性的观点出发,可以使用立体络合物聚乳酸树脂。
立体络合物聚乳酸树脂是由使用以不同的异构体作为主成分的乳酸成分而得的2种聚乳酸构成的聚乳酸树脂,构成立体络合物聚乳酸树脂的一种聚乳酸〔以下,记载为聚乳酸(A)〕含有L体90~100摩尔%和包括D体在内的其他成分0~10摩尔%。另一种聚乳酸〔以下,记载为聚乳酸(B)〕含有D体90~100摩尔%和包括L体在内的其他成分0~10摩尔%。需要说明的是,作为上述L体及D体以外的其他成分,可列举出具有能够形成2个以上的酯键的官能团的二羧酸、多元醇、羟基羧酸、内酯等,另外,也可以是在分子内具有2个以上未反应的上述官能团的聚酯、聚醚、聚碳酸酯等。
立体络合物聚乳酸树脂中的聚乳酸(A)与聚乳酸(B)的质量比〔聚乳酸(A)/聚乳酸(B)〕优选为10/90~90/10,更优选为20/80~80/20,进一步优选为40/60~60/40。
从提高由聚乳酸树脂组合物形成的成形体的机械物性的观点出发,聚乳酸树脂的重均分子量优选为10万以上、更优选为15万以上,从提高聚乳酸树脂组合物的成形时的流动性的观点出发,优选为40万以下、更优选为35万以下。需要说明的是,聚乳酸树脂的重均分子量可以通过使用凝胶渗透色谱(GPC),溶剂使用氯仿,色谱柱使用东曹公司制造的高温SEC色谱柱(GMHHR-H系列),流量为1.0mL/min,柱温为40℃,检测器使用差示折射率检测器(RI),并且使用具有已知分子量的聚苯乙烯作为参照而进行换算来求得。
需要说明的是,聚乳酸树脂可以利用公知的方法来合成,可以使用市售的制品。例如可列举出:丰田汽车公司制造的商品名EcoPlasticU’z;NatureWorks公司制造的商品名Natureworks;浙江海正生物材料股分有限公司制造的商品名REVODE等。另外,在上述市售品中,从提高成形性的观点出发,优选:丰田汽车公司制造的商品名EcoPlasticU’zS-9、EcoPlasticU’zS-12、EcoPlasticU’zS-17;NatureWorks公司制造的商品名Natureworks4032D、Natureworks3001D。
从提高聚乳酸树脂的设计性的观点出发,本发明的聚乳酸树脂组合物中的聚乳酸树脂的含量优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为67质量%以上,更进一步优选为69质量%以上,从通过配合玻璃纤维及金属颜料来体现高设计性的观点出发,优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下,进一步优选为75质量%以下。
(玻璃纤维)
从通过与金属颜料一起使用而对注塑成形品赋予梨皮花纹的观点出发,本发明的聚乳酸树脂组合物含有相对于聚乳酸树脂100质量份为2~35质量份的平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上的玻璃纤维。
作为玻璃纤维,只要是将公知的玻璃进行熔融纺丝而形成丝状(filamentous)的纤维的玻璃纤维,就可无特别限定地进行使用。
从体现梨皮花纹、并赋予设计性的观点出发,玻璃纤维的平均纤维长度优选为60μm以上、更优选为100μm以上、进一步优选为0.5mm以上、进一步优选为1mm以上、更进一步优选为2mm以上,从赋予成形性和梨皮花纹的设计性的观点出发,优选为20mm以下、更优选为15mm以下、进一步优选为10mm以下、进一步优选为7mm以下、更进一步优选为5mm以下。从体现梨皮花纹、且赋予设计性的观点出发,玻璃纤维的平均纤维直径优选为3μm以上、更优选为6μm以上、进一步优选为10μm以上,同样地,从体现梨皮花纹、且赋予设计性的观点出发,优选为50μm以下、更优选为30μm以下、进一步优选为20μm以下。玻璃纤维的平均纤维长度可以通过利用光学显微镜观察任意的100根纤维而算出其数均值来求得。关于平均纤维直径,对于将玻璃纤维切断后的剖面的直径来说,能够利用与上述相同的方法求得。在纤维直径包括长径和短径的情况下,使用长径来计算。
另外,从包含于上述聚乳酸树脂中而制成成形品时形成梨皮花纹且充分地提高机械强度的观点出发,玻璃纤维的平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上、优选为10以上、更优选为20以上、进一步优选为50以上、进一步优选为100以上、更进一步优选为180以上,从抑制随着在聚乳酸树脂中的分散性降低而导致机械强度降低的观点出发,为1500以下、更优选为1000以下、进一步优选为800以下、进一步优选为600以下、更进一步优选为300以下。
在本发明中,优选使集束剂优选附着于玻璃纤维。作为附着于玻璃纤维的集束剂,可以使用硅烷偶联剂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚乳酸系树脂等。集束剂的附着可以按照公知的方法来进行。另外,附着量也可以适当地设定。需要说明的是,作为集束剂的聚乳酸系树脂的使用量不包括在上述聚乳酸树脂的含量中。
作为适合的玻璃纤维,可列举:短切纤维〔日东纺公司制造、CSF3PE-941HS(平均纤维长度3mm、平均纤维直径13μm、纵横尺寸比231);日本电气硝子公司制造、ACS9PH-901X(平均纤维长度9mm、平均纤维直径18μm、平均纵横尺寸比500)、ACS13H-350Z(平均纤维长度13mm、平均纤维直径14μm、平均纵横尺寸比929等)〕。另外,也可以将上述玻璃纤维利用公知的粉碎机、例如间歇式搅拌槽型粉碎机进行粉碎处理后再使用。
从提高聚乳酸树脂组合物的色调及弯曲弹性模量,并且对成形体赋予梨皮花纹,同时赋予金银线织物感和透明层的形成的观点以及成形性的观点出发,玻璃纤维的含量相对于聚乳酸树脂100质量份为2质量份以上,优选为3质量份以上、更优选为5质量份以上、进一步优选为8质量份以上、更进一步优选为12质量份以上。从赋予梨皮花纹,并且不阻碍金银线织物感和透明层的形成的观点以及不阻碍成形性的观点出发,为35质量份以下、优选为30质量份以下、更优选为28质量份以下、进一步优选为24质量份以下、更进一步优选为18质量份以下。
(金属颜料)
从对注塑成形品赋予金银线织物感的观点出发,本发明的聚乳酸树脂组合物含有相对于聚乳酸树脂100质量份为0.1~8质量份的金属颜料。
作为本发明中的金属颜料的原料,可列举金属粉末、金属硫化物等。作为金属粉末,可例示铝、金、银、铜、镍、钛、不锈钢。作为金属硫化物,可例示硫化镍、硫化钴、硫化锰。可以使用这些原料并按照公知的方法来制造金属颜料。作为具体的金属颜料,可列举扁平状铝粉、球状铝粉、珍珠云母粉、带金属覆膜的扁平状玻璃粉、不锈钢(SUS)粉、带金属覆膜的热固化性树脂粉末等。
在这些物质中,从赋予金银线织物感(光泽感)、并且体现梨皮花纹的观点出发,优选以铝为原料的铝颜料,作为金属颜料中的铝颜料的含量,优选为1质量%以上,更优选为30质量%以上,进一步优选为80质量%以上,进一步优选实质上为100质量%。需要说明的是,铝颜料也可以利用树脂等对铝的表面进行加工。
从赋予制品的金银线织物感(光泽感)、并且形成梨皮花纹和透明层的观点出发,金属颜料的平均粒径优选为1μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为40μm以上。从制品的质感·手感及不阻碍透明层的形成和梨皮花纹的观点出发,优选为500μm以下、更优选为100μm以下、进一步优选为80μm以下、更进一步优选为60μm以下。需要说明的是,在本说明书中,金属颜料的平均粒径是指体积中值粒径(D50),使用激光衍射/散射式粒度分布测定装置“Mastersizer2000”(Malvern公司制造),在测定用比色皿中加入IsoparG(ExxonMobil公司制造),在散射强度达到5~15%的浓度下,在粒子折射率为1.58(虚数部0.1)、分散介质折射率为1.42的条件下,测定体积中值粒径(D50)。
从对成形体赋予金银线织物感的观点出发,金属颜料的含量相对于聚乳酸树脂100质量份为0.1质量份以上,优选为0.2质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为0.8质量份以上。从防止金属颜料的凝聚,并且不阻碍梨皮花纹和透明层的形成的观点以及不阻碍成形性的观点出发,为8质量份以下,优选为6质量份以下、更优选为4质量份以下、进一步优选为3质量份以下。
另外,从形成透明层和梨皮花纹的观点出发,玻璃纤维与金属颜料的质量比(玻璃纤维/金属颜料)优选为1以上、更优选为2以上、进一步优选为4以上、更进一步优选为10以上,从形成金银线织物感的观点出发,优选为200以下、更优选为160以下、进一步优选为150以下、进一步优选为80以下、进一步优选为50以下、进一步优选为40以下、进一步优选为35以下、更进一步优选为20以下。
(有机晶核剂)
另外,从提高聚乳酸树脂的结晶化速度、提高聚乳酸树脂的结晶性、突显表面的透明层,并且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,本发明的聚乳酸树脂组合物优选含有有机晶核剂。
作为本发明的有机晶核剂,优选使用选自以下的(a)~(d)中的1种或2种以上的有机晶核剂。
(a)选自具有异吲哚啉酮骨架的化合物、具有二酮基吡咯并吡咯骨架的化合物、具有苯并咪唑酮骨架的化合物、具有靛蓝骨架的化合物、具有酞菁骨架的化合物、及具有卟啉骨架的化合物中的1种或2种以上的有机化合物〔称为有机晶核剂(a)〕
(b)选自碳酰肼类、尿嘧啶类及N-取代脲类中的1种或2种以上的有机化合物〔称为有机晶核剂(b)〕
(c)选自芳香族磺酸二烷基酯的金属盐、磷酸酯的金属盐、苯基膦酸的金属盐、松香酸类的金属盐、芳香族羧酸酰胺、及松香酸酰胺中的1种或2种以上的有机化合物〔称为有机晶核剂(c)〕
(d)选自分子中具有羟基和酰胺基的化合物及羟基脂肪酸酯中的1种或2种以上的有机化合物〔称为有机晶核剂(d)〕
其中,从缩短在模具内的冷却保持时间的观点出发,优选有机晶核剂(c)、有机晶核剂(d)。
作为有机晶核剂(c),从上述观点出发,优选具有可具有取代基的苯基和膦酸基(-PO(OH)2)的苯基膦酸的金属盐,作为苯基的取代基,可列举出碳原子数1~10的烷基、烷氧基的碳原子数为1~10的烷氧羰基等。作为苯基膦酸的具体例,可列举出未取代的苯基膦酸、甲基苯基膦酸、乙基苯基膦酸、丙基苯基膦酸、丁基苯基膦酸、二甲氧羰基苯基膦酸、二乙氧羰基苯基膦酸等,优选未取代的苯基膦酸。
作为苯基膦酸的金属盐,可列举出锂、钠、镁、铝、钾、钙、钡、铜、锌、铁、钴、镍等的盐,优选锌盐。
作为有机晶核剂(d)的在分子中具有羟基和酰胺基的化合物,从上述的观点出发,优选具有羟基的脂肪族酰胺,更优选分子中具有2个以上羟基且具有2个以上酰胺基的脂肪族酰胺。作为具体例,可列举:12-羟基硬脂酸单乙醇酰胺等羟基脂肪酸单酰胺;亚甲基双12-羟基硬脂酰胺、亚乙基双12-羟基硬脂酰胺、六亚甲基双12-羟基硬脂酰胺等羟基脂肪酸双酰胺等。
另外,作为有机晶核剂(d)的羟基脂肪酸酯,优选脂肪酸的碳原子数为12~22的羟基脂肪酸酯,更优选分子中具有2个以上羟基且具有2个以上酯基的羟基脂肪酸酯。作为具体例,可列举:12-羟基硬脂酸三甘油酯、12-羟基硬脂酸双甘油酯、12-羟基硬脂酸单甘油酯、季戊四醇-单-12-羟基硬脂酸酯、季戊四醇-二-12-羟基硬脂酸酯、季戊四醇-三-12-羟基硬脂酸酯等羟基脂肪酸酯。
这些有机晶核剂可以单独使用或将2种以上组合使用,其中,从缩短在模具内的冷却保持时间的观点出发,更优选为选自羟基脂肪酸双酰胺、苯基膦酸的金属盐中的1种或2种以上,更优选为亚乙基双12-羟基硬脂酰胺、未取代的苯基膦酸的金属盐。
另外,从通过提高聚乳酸树脂的结晶化速度来突显透明层且提高梨皮花纹、金银线织物感的设计性的观点、以及提高由聚乳酸树脂组合物形成的成形体的耐热性的观点出发,羟基脂肪酸双酰胺与苯基膦酸的金属盐的质量比(羟基脂肪酸双酰胺/苯基膦酸的金属盐)优选为0.2以上、更优选为0.3以上、进一步优选为0.5以上,从同样的观点出发,优选为6以下、更优选为4以下、进一步优选为2以下。另外,从同样的观点出发,优选为0.2~6,更优选为0.3~4,进一步优选为0.5~2。
从通过提高聚乳酸树脂的结晶化速度来突显透明层且提高梨皮花纹、金银线织物感的设计性的观点、以及缩短可无变形地取出的在模具内的冷却保持时间的观点出发,有机晶核剂的含量相对于聚乳酸树脂100质量份优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为0.7质量份以上,并且优选为5质量份以下、更优选为3质量份以下、进一步优选为2质量份以下。另外,优选为0.1~5质量份、更优选为0.5~3质量份、进一步优选为0.7~3质量份、更进一步优选为0.7~2质量份。需要说明的是,在本说明书中,有机晶核剂的含量是指聚乳酸树脂组合物中所含的全部有机晶核剂的总含量。
(增塑剂)
另外,本发明的聚乳酸树脂组合物优选除上述成分以外还含有增塑剂。通过配合增塑剂,从而通过提高聚乳酸树脂的可塑性来提高结晶性,突显透明层,并且提高梨皮花纹、金银线织物感的设计性。
作为增塑剂,从通过提高聚乳酸树脂的可塑性来提高结晶性、突显透明层、提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,可优选列举选自聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上。
作为聚酯系增塑剂的具体例,可列举由优选碳数2~12、更优选碳数2~6的二羧酸与优选碳数2~12、更优选碳数2~6的二醇或其(聚)氧化烯加成物而得到的聚酯等。作为二羧酸,可列举琥珀酸、己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸等,作为二醇,可列举丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等。另外,也可以利用单羧酸或单醇将聚酯末端的羟基或羧基酯化来进行封链。
作为多元醇酯系增塑剂的具体例,可列举多元醇或其(聚)氧化烯加成物与优选碳数1~12、更优选碳数1~6、进一步优选碳数1~4的单羧酸的单酯、二酯或三酯等。作为多元醇,可列举聚乙二醇、聚丙二醇、丙三醇、上述二醇等。作为单羧酸,可列举乙酸、丙酸等。
作为多元羧酸酯系增塑剂,可列举多元羧酸与优选碳数1~12、更优选碳数1~6、进一步优选碳数1~4的单醇或其(聚)氧化烯加成物的单酯、二酯或三酯等。作为多元羧酸,可列举偏苯三酸、上述二羧酸等。作为单醇,可列举甲醇、乙醇、1-丙醇及1-丁醇等。具体而言,可列举:邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二苄酯、邻苯二甲酸丁基苄酯等邻苯二甲酸酯;偏苯三酸三丁酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯等偏苯三酸酯;己二酸二异癸酯、己二酸辛基癸酯等己二酸酯;乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯等柠檬酸酯;壬二酸二-2-乙基己酯等壬二酸酯;癸二酸二丁酯、癸二酸二-2-乙基己酯等癸二酸酯;琥珀酸与环氧乙烷的平均加成摩尔数为2~3的聚乙二醇单甲基醚(对每1个羟基加成2~3摩尔环氧乙烷)形成的酯等。
作为磷酸酯系增塑剂,可列举磷酸与上述单醇或其(聚)氧化烯加成物的单酯、二酯或三酯等。作为具体例,可列举磷酸三丁酯、磷酸三-2-乙基己酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯基-2-乙基己酯、磷酸三甲苯酯、三(乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯等。
另外,作为增塑剂,从突显透明层、并且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的酯化合物、具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的醚化合物。即,优选具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的酯化合物和/或具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的醚化合物。其中,从与聚乳酸树脂的亲和性的观点出发,更优选具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的酯化合物,进一步优选选自具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上。需要说明的是,(聚)氧化烯基是指氧化烯基或聚氧化烯基。作为氧化烯基,优选氧化乙烯基、氧化丙烯基或氧化丁烯基,更优选氧化乙烯基或氧化丙烯基。
具体而言,优选选自以下的化合物组(A)~(C)中的1种或2种以上,在组合使用2种以上的情况下,可以是相同的化合物组彼此组合,也可以是不同的化合物组彼此组合。
化合物组(A)为在分子中具有2个以上的酯基的酯化合物,且构成该酯化合物的醇成分的至少1种为对每1个羟基加成平均0.5~5摩尔碳数2~3的环氧烷而得的醇
化合物组(B)由式(I)所示的化合物
R1O-CO-R2-CO-〔(OR3)mO-CO-R2-CO-〕nOR1(I)
(式中,R1为碳数1~4的烷基,R2为碳数2~4的亚烷基,R3为碳数2~6的亚烷基,m表示1~6的数,n表示1~12的数,其中,全部的R2可以相同或不同,全部的R3可以相同或不同)
化合物组(C)由式(II)所示的化合物
(式中,R4、R5、R6分别独立地表示碳数1~4的烷基,A1、A2、A3分别独立地表示碳数2或3的亚烷基,x、y、z分别独立地为表示氧化烯基的平均加成摩尔数的正数、并且为x+y+z超过3且为12以下的数)
化合物组(A)
作为化合物组(A)所含的酯化合物,优选为分子中具有2个以上的酯基的酯化合物、且构成该酯化合物的醇成分的至少1种为对每1个羟基1加成(或具有)平均0.5~5摩尔碳数2~3的环氧烷而得的醇,更优选为分子中具有2个以上的酯基的多元醇酯或多元羧酸醚酯、且构成该酯化合物的醇成分的至少1种为对每1个羟基加成平均0.5~5摩尔碳数2~3的环氧烷而得的醇。
作为具体的化合物,优选:乙酸与丙三醇的环氧乙烷平均3~6摩尔加成物(对每1个羟基加成1~2摩尔环氧乙烷)形成的酯、乙酸与环氧乙烷的平均加成摩尔数为4~6的聚乙二醇形成的酯、琥珀酸与环氧乙烷的平均加成摩尔数为2~3的聚乙二醇单甲基醚(对每1个羟基加成2~3摩尔环氧乙烷)形成的酯、己二酸与二乙二醇单甲基醚形成的酯、1,3,6-己烷三羧酸与二乙二醇单甲基醚形成的酯。
化合物组(B)
式(I)中的R1表示碳数1~4的烷基,1分子中存在2个R1且这2个R1存在于分子的两末端。若R1的碳数为1~4,则可以为直链或支链。作为烷基的碳数,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选为1~4,更优选为1~2。具体而言,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基,其中,优选甲基及乙基,更优选甲基。
式(I)中的R2表示碳数2~4的亚烷基,可列举直链的亚烷基作为优选例。具体而言,可列举亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基,更优选亚乙基。其中,全部的R2可以相同或不同。
式(I)中的R3表示碳数2~6的亚烷基,OR3以氧化烯基的形式存在于重复单元中。若R3的碳数为2~6,则可以为直链或支链。作为亚烷基的碳数,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选为2~6,更优选为2~3。具体而言,可列举亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丁基、1,3-亚丁基、1,4-亚丁基、2-甲基-1,3-亚丙基、1,2-亚戊基、1,4-亚戊基、1,5-亚戊基、2,2-二甲基-1,3-亚丙基、1,2-亚己基、1,5-亚己基、1,6-亚己基、2,5-亚己基、3-甲基-1,5-亚戊基,其中,优选亚乙基、1,2-亚丙基、1,3-亚丙基。其中,全部的R3可以相同或不同。
m表示氧化烯基的平均的重复数,从耐热性的观点出发,优选1~6的数,更优选1~4的数,进一步优选1~3的数。
n表示重复单元的平均的重复数(平均聚合度)且为1~12的数。从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,n优选为1~12的数、更优选为1~6的数、进一步优选为1~5的数。平均聚合度可以通过NMR等的分析来求得,并且可以按照后述的实施例中记载的方法来计算。
作为式(I)所示的化合物的具体例,优选R1均为甲基、R2为亚乙基或1,4-亚丁基、R3为亚乙基或1,3-亚丙基、m为1~4的数、n为1~6的数的化合物,更优选R1均为甲基、R2为亚乙基或1,4-亚丁基、R3为亚乙基或1,3-亚丙基、m为1~3的数、n为1~5的数的化合物。
式(I)所示的化合物只要是具有上述结构的化合物,则并无特别限定,但优选使用下述(1)~(3)的原料而得到的化合物。需要说明的是,(1)与(2)、或者(2)与(3)可以形成酯化合物。(2)可以为酸酐或酰基卤。
(1)具有碳数为1~4的烷基的一元醇
(2)具有碳数为2~4的亚烷基的二羧酸
(3)具有碳数为2~6的亚烷基的二元醇
(1)具有碳数为1~4的烷基的一元醇
作为具有碳数为1~4的烷基的一元醇,为包含上述R1的醇,具体而言,可列举甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、1,1-二甲基-1-乙醇。其中,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选甲醇、乙醇、1-丙醇、1-丁醇,更优选甲醇、乙醇,进一步优选甲醇。
(2)具有碳数为2~4的亚烷基的二羧酸
作为具有碳数为2~4的亚烷基的二羧酸,为包含上述R2的二羧酸,具体而言,可列举琥珀酸、戊二酸、己二酸及它们的衍生物例如琥珀酸酐、戊二酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯等。其中,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选琥珀酸、己二酸及它们的衍生物例如琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯、己二酸二甲酯,更优选琥珀酸及其衍生物例如琥珀酸酐、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二丁酯。
(3)具有碳数为2~6的亚烷基的二元醇
作为具有碳数为2~6的亚烷基的二元醇,为包含上述R3的二元醇,具体而言,可列举乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,5-己二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇。其中,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、四乙二醇、1,4-丁二醇,更优选二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇,进一步优选二乙二醇、三乙二醇、1,3-丙二醇。
因此,作为上述(1)~(3),
优选:(1)一元醇为选自甲醇、乙醇、1-丙醇及1-丁醇中的1种或2种以上;(2)二羧酸为选自琥珀酸、己二酸、戊二酸及它们的衍生物中的1种或2种以上;(3)二元醇为选自二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、四乙二醇及1,4-丁二醇中的1种或2种以上。
更优选:(1)一元醇为选自甲醇及乙醇中的1种或2种以上;(2)二羧酸为选自琥珀酸、己二酸及它们的衍生物中的1种或2种以上;(3)二元醇为选自二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇及1,3-丙二醇中的1种或2种以上。
进一步优选:(1)一元醇为甲醇;(2)二羧酸为选自琥珀酸及其衍生物中的1种或2种以上;(3)二元醇为选自二乙二醇、三乙二醇及1,3一丙二醇中的1种或2种以上。
作为使用上述(1)~(3)而得到式(I)所示的酯化合物的方法,并无特别限定,例如可列举以下的方式1及方式2的方法。
方式1:包括进行(2)二羧酸与(1)一元醇的酯化反应而合成二羧酸酯的工序、和使所得的二羧酸酯与(3)二元醇发生酯化反应的工序的方法
方式2:包括使(1)一元醇、(2)二羧酸及(3)二元醇一并反应的工序的方法
在这些方法中,从调整平均聚合度的观点出发,优选方式1的方法。需要说明的是,上述各工序的反应可以按照公知的方法来进行。
就式(I)所示的化合物而言,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,酸值优选为1.50mgKOH/g以下、更优选为1.00mgKOH/g以下,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,羟值优选为10.0mgKOH/g以下、更优选为5.0mgKOH/g以下、进一步优选为3.0mgKOH/g以下。需要说明的是,在本说明书中,增塑剂的酸值及羟值可以按照后述的实施例中记载的方法来测定。
另外,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,式(I)所示的化合物的数均分子量优选为300~1500、更优选为300~1000。需要说明的是,在本说明书中,增塑剂的数均分子量可以按照后述的实施例中记载的方法来计算。
从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,式(I)所示的化合物的皂化值优选为500~800mgKOH/g、更优选为550~750mgKOH/g。需要说明的是,在本说明书中,增塑剂的皂化值可以按照后述的实施例中记载的方法来测定。
就式(I)所示的化合物而言,从突显透明层、且提高梨皮花纹或金银线织物感的设计性的观点出发,对于2个分子末端的烷基酯化率(末端烷基酯化率)优选为95%以上、更优选为98%以上。需要说明的是,在本说明书中,增塑剂的末端烷基酯化率可以按照后述的实施例中记载的方法来计算。
从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,式(I)所示的化合物的醚基值优选为0~8mmol/g、更优选0~6mmol/g。需要说明的是,在本说明书中,增塑剂的醚基值可以按照后述的实施例中记载的方法来计算。
化合物组(C)
式(II)所示的化合物为聚醚型磷酸三酯,可以是对称结构或非对称结构,从制造上的简便性出发,优选对称结构的磷酸三酯。
R4、R5、R6分别独立地表示碳数1~4的烷基,可以是直链或支链。具体而言,可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基,优选乙基、丙基、丁基。另外,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,更优选碳数2~3的烷基即乙基、丙基。
A1、A2、A3分别独立地表示碳数2或3的亚烷基,可以是直链或支链。具体而言,可列举亚乙基、正亚丙基、异亚丙基,其中,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选亚乙基。另外,A1、A2、A3与邻接的氧原子形成氧化烯基(烯化氧)、并且形成式(II)所示的化合物中的重复结构。
x、y、z分别独立地为表示氧化烯基的平均加成摩尔数的正数,且为x+y+z超过3且为12以下的数。其中,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,x、y、z优选为正数,且为满足x+y+z超过3且不足12的数,更优选为满足超过4且不足12的数,进一步优选为满足6以上且9以下的数。
因此,作为式(II)所示的化合物,
优选:(1)R4、R5、R6分别独立地表示碳数1~4的烷基;A1、A2、A3分别独立地表示碳数2或3的亚烷基;x、y、z分别独立地为表示氧化烯基的平均加成摩尔数的正数,并且为满足x+y+z超过3且为12以下的数的化合物。
更优选:(2)R4、R5、R6分别独立地表示碳数1~4的烷基;A1、A2、A3均为亚乙基;x、y、z为正数且为满足x+y+z超过4且不足12的数的化合物。
进一步优选:(3)R4、R5、R6分别独立地表示碳数1~4的烷基;A1、A2、A3均为亚乙基;x、y、z为正数且为满足x+y+z为6以上且9以下的数的化合物。
作为式(II)所示的化合物的具体例,除了三(乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯〔式(II)中,R4、R5、R6均为乙基,A1、A2、A3均为亚乙基,x、y、z均为2且x+y+z=6〕以外,还可列举:三(甲氧基乙氧基乙基)磷酸酯(x+y+z=6)、三(丙氧基乙氧基乙基)磷酸酯(x+y+z=6)、三(丁氧基乙氧基乙基)磷酸酯(x+y+z=6)、三(甲氧基乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯(x+y+z=9)、三(乙氧基乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯(x+y+z=9)、三(丙氧基乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯(x+y+z=9)等对称聚醚型磷酸三酯;双(乙氧基乙氧基乙基)甲氧基乙氧基乙氧基乙基磷酸酯(x+y+z=7)、双(甲氧基乙氧基乙氧基乙基)乙氧基乙氧基乙基磷酸酯(x+y+z=8)、双(乙氧基乙氧基乙基){丁氧基乙氧基乙基}磷酸酯(x+y+z=6)等非对称聚醚型磷酸三酯;或者将碳数1~4的醇的聚氧乙烯加成物或聚氧丙烯加成物的混合物以满足式(II)的方式进行磷酸三酯化而得的非对称聚醚型磷酸酯,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选三(乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯、三(丙氧基乙氧基乙基)磷酸酯、三(乙氧基乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯、三(丙氧基乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯,更优选三(乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯。
在增塑剂中,从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选选自聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上的含量、或者具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的酯化合物和/或醚化合物的含量、更优选选自具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上的含量、进一步优选选自上述化合物组(A)~(C)中的1种或2种以上的化合物的含量优选为50质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、进一步优选实质上为100质量%。需要说明的是,在本说明书中,上述增塑剂的含量在含有多种化合物的情况下是指总含量。
从突显透明层、且提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,增塑剂的含量相对于聚乳酸树脂100质量份优选为0.1质量份以上、更优选为1质量份以上、进一步优选为3质量份以上、进一步优选为5质量份以上、进一步优选为6质量份以上、更进一步优选为8质量份以上,从耐渗出性的观点出发,优选为30质量份以下、更优选为25质量份以下、进一步优选为20质量份以下、进一步优选为18质量份以下、进一步优选为15质量份以下、更进一步优选为12质量份以下。
(水解抑制剂)
另外,在本发明的聚乳酸树脂组合物中,除上述成分以外,还可以适当含有水解抑制剂。
作为水解抑制剂,可列举聚碳二亚胺化合物、单碳二亚胺化合物等碳二亚胺化合物,从提高聚乳酸树脂组合物的耐久性、耐冲击性的观点以及提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选聚碳二亚胺化合物,从提高聚乳酸树脂组合物的耐久性、成形性(流动性)的观点以及提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选单碳二亚胺化合物。另外,从进一步提高由聚乳酸树脂组合物形成的成形品的耐久性、耐冲击性、成形性的观点以及提高梨皮花纹和金银线织物感的设计性的观点出发,优选并用单碳二亚胺和聚碳二亚胺。
作为聚碳二亚胺化合物,可列举聚(4,4’-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(4,4’-二环己基甲烷碳二亚胺)、聚(1,3,5-三异丙基苯)聚碳二亚胺、聚(1,3,5-三异丙基苯及1,3-二异丙基苯)聚碳二亚胺等,作为单碳二亚胺化合物,可列举N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺等。
为了满足由聚乳酸树脂组合物形成的成形品的耐久性、耐冲击性、成形性及设计性,上述碳二亚胺化合物可以单独使用或组合使用2种以上。另外,聚(4,4’-二环己基甲烷碳二亚胺)可以购入CARBODILITELA-1(日清纺化学公司制造)来使用,聚(1,3,5-三异丙基苯)聚碳化二亚胺及聚(1,3,5-三异丙基苯及1,3-二异丙基苯)聚碳二亚胺可以购入STABAXOLP及STABAXOLP-100(RheinChemie公司制造)来使用,N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺可以购入STABAXOLI(RheinChemie公司制造)来使用。
从提高由聚乳酸树脂组合物形成的成形品的透明性、成形性、设计性的观点出发,水解抑制剂的含量相对于聚乳酸树脂100质量份优选为0.05质量份以上、更优选为0.10质量份以上、进一步优选为1质量份以上,并且优选为10质量份以下、更优选为5质量份以下、进一步优选为4质量份以下。
本发明的聚乳酸树脂组合物可以在不损害本发明效果的范围内含有除玻璃纤维以外的填充剂(无机填充剂、有机填充剂)、阻燃剂、抗氧化剂、烃系蜡类、作为阴离子型表面活性剂的润滑剂、紫外线吸收剂、防静电剂、防雾剂、光稳定剂、金属颜料以外的颜料、防霉剂、抗菌剂、发泡剂等作为上述以外的其他成分。另外,也可以在不阻碍本发明效果的范围内含有其他高分子材料或其他树脂组合物。
本发明的聚乳酸树脂组合物只要含有聚乳酸树脂、平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上的玻璃纤维、以及及金属颜料,且就其含量而言,相对于聚乳酸树脂100质量份,玻璃纤维为2~35质量份、金属颜料为0.1~8质量份,就可无特别限定地制备。例如可以将含有聚乳酸树脂、玻璃纤维及金属颜料、根据需要进一步添加的各种成分的原料用密闭式捏合机、单螺杆挤出机或双螺杆挤出机、开放辊(openroll)型混炼机等公知的混炼机进行熔融混炼来制备。此时,可以将含有金属颜料的熔融混炼物和包含玻璃纤维的熔融混炼物分别制备后再混合而进行熔融混炼。熔融混炼后也可以按照公知的方法使熔融混炼物干燥或冷却。另外,原料也可以预先用亨舍尔混合机、高速混合机等均匀混合后供于熔融混炼。需要说明的是,为了在熔融混炼时促进聚乳酸树脂的可塑性,可以在存在超临界气体下进行熔融混合。
从提高聚乳酸树脂组合物的成形性及防止劣化的观点出发,熔融混炼温度优选为160℃以上、更优选为165℃以上、进一步优选为170℃以上,并且优选为250℃以下、更优选为230℃以下、进一步优选为200℃以下。另外,优选为160~250℃、更优选为165~230℃、进一步优选为170~200℃。熔融混炼时间根据熔融混炼温度、混炼机的种类而异,不能一概地确定,但优选为15~900秒。
这样得到的本发明的聚乳酸树脂组合物的加工性(成形性)良好且透明性优异,因此能够在高温条件下使用,并且能够适用于各种用途、尤其是设计性优异的工业用制品。
〈聚乳酸树脂成形体〉
本发明还提供上述聚乳酸树脂组合物的注塑成形体(也简单称为聚乳酸树脂成形体)。注塑成形体只要是将上述聚乳酸树脂组合物进行注塑成形而得的注塑成形体,就并无特别限定,例如可以通过将上述聚乳酸树脂组合物的颗粒填充到注塑成形机中并注入模具内进行成型而得到。
作为注塑成形,可以使用公知的注塑成形机。例如可列举具有料筒和插通于该料筒内部的螺杆作为主要构成要素的注塑成形机〔J75E-D(日本制钢所公司制造)等〕。需要说明的是,可以在将上述聚乳酸树脂组合物的原料供给至料筒后直接进行熔融混炼,但优选将预先经过熔融混炼的熔融混合物填充至注塑成形机中。
料筒的设定温度优选为180~220℃、更优选为180~210℃。在使用熔融混炼机的情况下,是指熔融混炼时的混炼机的料筒的设定温度。需要说明的是,料筒具备加热器,由此可进行温度调整。加热器的个数根据机种而异,不能一概地确定,但是调整为上述设定温度的加热器是存在于熔融混炼物排出口侧(喷嘴前端侧)的温度。
作为模具温度,从生产成本的观点出发,优选为110℃以下,更优选为90℃以下,进一步优选为80℃以下。另外,从通过提高聚乳酸树脂组合物的结晶化速度而来提高设计性及操作性的观点出发,优选为30℃以上,更优选为40℃以上,进一步优选为60℃以上。从该观点出发,模具温度优选为30~110℃,更优选为40~90℃,进一步优选为60~80℃。本发明的聚乳酸树脂组合物的结晶化速度优异,还能够在低温度下进行成形加工,因此能够得到即使在上述模具温度下也具有充分耐热性的成形体。
在模具内的保持时间根据模具的温度而异,不能一概地确定,但优选为20~90秒、更优选为20~80秒、进一步优选为20~60秒。即,本发明的聚乳酸树脂组合物的结晶化速度快,因此能够得到由即使在上述记载的较短时间的保持时间下也具有充分耐热性的聚乳酸树脂组合物形成的成形体。
就本发明的注塑成形体而言,上述聚乳酸树脂组合物的成形性良好,且玻璃纤维与金属颜料的分布优异,因此具备在梨皮花纹中具有金银线织物感的高设计性。可认为此种高设计性基于注塑成形时的流动阻力,通过流动阻力大的玻璃纤维在注射流的中心部附近流动,流动阻力小的金属颜料在其外侧流动,而且在该外侧形成聚乳酸树脂的层来体现。因此,在成形体内部体现出基于玻璃纤维所产生的梨皮(也称为压纹(grained))状的花纹,在表面部附近体现出基于聚集的金属颜料所产生的金银线织物感(也称为光泽性),进而,表面的聚乳酸树脂因基于模具接触所带来的冷却而抑制结晶生成,从而形成透明层。另一方面,内部的聚乳酸树脂进行结晶化,变得不透明。
本发明还提供本发明的注塑成形体的制造方法。
作为制造方法,只要是包括将本发明的聚乳酸树脂组合物进行注塑成形的工序的方法,就无特别限定,可以根据所得的成形品的种类而适当追加工序。
具体而言,可列举包括以下工序的方式。
工序(1):将含有聚乳酸树脂、玻璃纤维及金属颜料并且相对于聚乳酸树脂100质量份而言平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上的玻璃纤维为2~35质量份、金属颜料为0.1~8质量份的聚乳酸树脂组合物用原料,进行熔融混炼,制备聚乳酸树脂组合物的熔融混炼物的工序
工序(2):将工序(1)中所得的聚乳酸树脂组合物的熔融混炼物在模具内进行注塑成形的工序
工序(1)是制备聚乳酸树脂组合物的熔融混炼物的工序。具体而言,可以将含有聚乳酸树脂、平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上的玻璃纤维及金属颜料并且相对于聚乳酸树脂100质量份而言平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上的玻璃纤维为2~35质量份、金属颜料为0.1~8质量份的原料,在优选160~250℃、更优选165~230℃、进一步优选170~200℃的温度下进行熔融混炼而来制备。
工序(2)是将聚乳酸树脂组合物的熔融混炼物进行注塑成形的工序。具体而言,将工序(1)中所得的熔融混炼物填充到装备有加热至优选180~220℃、更优选180~210℃的料筒的注塑成形机中,并在优选30~110℃、更优选40~90℃、进一步优选60~80℃的模具内进行注塑而成形。
这样得到的本发明的注塑成形体具备在梨皮花纹中具有金银线织物感的高设计性,因此可以适用于设计性优异的工业用制品、例如日用杂货品、家电部件、汽车部件。
关于上述的实施方式,本发明还公开了以下的聚乳酸树脂组合物、该组合物的成形体及该成形体的制造方法。
〈1〉一种聚乳酸树脂组合物,其含有聚乳酸树脂、平均纵横尺寸比(平均纤维长度/平均纤维直径)为5以上的玻璃纤维、以及金属颜料,其中,相对于聚乳酸树脂100质量份,玻璃纤维为2~35质量份,金属颜料为0.1~8质量份。
〈2〉根据上述〈1〉所述的聚乳酸树脂组合物,其中,玻璃纤维的含量相对于聚乳酸树脂100质量份为2质量份以上、优选为3质量份以上、更优选为5质量份以上、进一步优选为8质量份以上、更进一步优选为12质量份以上,并且为35质量份以下、优选为30质量份以下、更优选为28质量份以下、进一步优选为24质量份以下、更进一步优选为18质量份以下。
〈3〉根据上述〈1〉或〈2〉所述的聚乳酸树脂组合物,其中,玻璃纤维的平均纤维长度优选为60μm以上、更优选为100μm以上、进一步优选为0.5mm以上、进一步优选为1mm以上、更进一步优选为2mm以上,并且优选为20mm以下、更优选为15mm以下、进一步优选为10mm以下、进一步优选为7mm以下。
〈4〉根据上述〈1〉~〈3〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,玻璃纤维的平均纤维直径优选为3μm以上、更优选为6μm以上、进一步优选为10μm以上,并且优选为50μm以下、更优选为30μm以下、进一步优选为20μm以下。
〈5〉根据上述〈1〉~〈4〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,玻璃纤维的平均纵横尺寸比为5以上、优选为10以上、更优选为20以上、进一步优选为50以上、进一步优选为100以上、更进一步优选为180以上,并且优选为1500以下、更优选为1000以下、进一步优选为800以下、进一步优选为600以下、更进一步优选为300以下。
〈6〉根据上述〈1〉~〈5〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,金属颜料的含量相对于聚乳酸树脂100质量份为0.1质量份以上、优选为0.2质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为0.8质量份以上,并且为8质量份以下、优选为6质量份以下、更优选为4质量份以下、进一步优选为3质量份以下。
〈7〉根据上述〈1〉~〈6〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,金属颜料的原料为金属粉末和/或金属硫化物。
〈8〉根据上述〈1〉~〈6〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,金属颜料优选为以选自铝、金、银、铜、镍、钛、不锈钢、硫化镍、硫化钴及硫化锰中的1种或2种以上作为原料的颜料,更优选为铝颜料。
〈9〉根据上述〈1〉~〈8〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,金属颜料的平均粒径优选为1μm以上、更优选为20μm以上、进一步优选为40μm以上,并且优选为500μm以下、更优选为100μm以下、进一步优选为80μm以下、更进一步优选为60μm以下。
〈10〉根据上述〈1〉~〈9〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,玻璃纤维与金属颜料的质量比(玻璃纤维/金属颜料)优选为1以上、更优选为2以上、进一步优选为4以上、更进一步优选为10以上,并且优选为200以下、更优选为150以下、进一步优选为80以下、进一步优选为50以下、进一步优选为40以下、进一步优选为35以下、更进一步优选为20以下。
〈11〉根据上述〈1〉~〈10〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其还含有有机晶核剂。
〈12〉根据上述〈11〉所述的聚乳酸树脂组合物,其中,有机晶核剂为选自以下的(c)~(d)中的1种或2种以上。
(c)选自芳香族磺酸二烷基酯的金属盐、磷酸酯的金属盐、苯基膦酸的金属盐、松香酸类的金属盐、芳香族羧酸酰胺及松香酸酰胺中的1种或2种以上的有机化合物〔称为有机晶核剂(c)〕
(d)选自分子中具有羟基和酰胺基的化合物及羟基脂肪酸酯中的1种或2种以上的有机化合物〔称为有机晶核剂(d)〕
〈13〉根据上述〈12〉所述的聚乳酸树脂组合物,其中,有机晶核剂优选为选自羟基脂肪酸双酰胺及苯基膦酸的金属盐中的1种或2种以上,更优选为亚乙基双12-羟基硬脂酰胺、苯基膦酸的金属盐。
〈14〉根据上述〈13〉所述的聚乳酸树脂组合物,其中,羟基脂肪酸双酰胺与苯基膦酸的金属盐的质量比(羟基脂肪酸双酰胺/苯基膦酸的金属盐)优选为0.2以上、更优选为0.3以上、进一步优选为0.5以上,并且优选为6以下、更优选为4以下、进一步优选为2以下。
〈15〉根据上述〈11〉~〈14〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,有机晶核剂的含量相对于聚乳酸树脂100质量份优选为0.1质量份以上、更优选为0.5质量份以上、进一步优选为0.7质量份以上,并且优选为5质量份以下、更优选为3质量份以下、进一步优选为2质量份以下。
〈16〉根据上述〈1〉~〈15〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其还含有增塑剂。
〈17〉根据上述〈16〉所述的聚乳酸树脂组合物,其中,增塑剂优选含有选自聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上。
〈18〉根据上述〈16〉或〈17〉所述的聚乳酸树脂组合物,其中,增塑剂优选包含选自聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上、或者具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的酯化合物和/或醚化合物,更优选包含具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂。
〈19〉根据上述〈16〉~〈18〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,增塑剂优选包含选自化合物组(A)、化合物组(B)及化合物组(C)中的1种或2种以上,
化合物组(A)为分子中具有2个以上酯基的酯化合物,并且构成该酯化合物的醇成分的至少1种为对于每1个羟基加成平均0.5~5摩尔碳数2~3的环氧烷而得的醇;
化合物组(B)式(I)所示的化合物:
R1O-CO-R2-CO-〔(OR3)mO-CO-R2-CO-〕nOR1(I)
(式中,R1为碳数为1~4的烷基,R2为碳数为2~4的亚烷基,R3为碳数为2~6的亚烷基,m表示1~6的数,n表示1~12的数,其中,全部的R2可以相同或不同,全部的R3可以相同或不同);以及
化合物组(C)式(II)所示的化合物
(式中,R4、R5、R6分别独立地表示碳数1~4的烷基,A1、A2、A3分别独立地表示碳数2或3的亚烷基,x、y、z分别独立地为表示氧化烯基的平均加成摩尔数的正数、且为满足x+y+z超过3且为12以下的数)
〈20〉根据上述〈16〉~〈19〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,增塑剂优选为选自乙酸与丙三醇的环氧乙烷平均3~6摩尔加成物(对每1个羟基加成1~2摩尔环氧乙烷)形成的酯、乙酸与环氧乙烷的平均加成摩尔数为4~6的聚乙二醇形成的酯、琥珀酸与环氧乙烷的平均加成摩尔数为2~3的聚乙二醇单甲基醚(对每1个羟基加成2~3摩尔环氧乙烷)形成的酯、己二酸与二乙二醇单甲基醚形成的酯、及1,3,6-己烷三羧酸与二乙二醇单甲基醚形成的酯中的至少1种。
〈21〉根据上述〈16〉~〈20〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,在增塑剂中,优选选自聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上的含量、或者具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的酯化合物和/或醚化合物的含量、更优选选自具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上的含量、进一步优选选自上述化合物组(A)~(C)中的1种或2种以上的化合物的含量优选为50质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、进一步优选实质上为100质量%。
〈22〉根据上述〈16〉~〈21〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,增塑剂的含量相对于聚乳酸树脂100质量份优选为0.1质量份以上、更优选为1质量份以上、进一步优选为3质量份以上、进一步优选为5质量份以上、进一步优选为6质量份以上、更进一步优选为8质量份以上,并且优选为30质量份以下、更优选为25质量份以下、进一步优选为20质量份以下、进一步优选为18质量份以下、进一步优选为15质量份以下、更进一步优选为12质量份以下。
〈23〉根据上述〈1〉~〈22〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其还含有水解抑制剂。
〈24〉根据上述〈1〉~〈23〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,聚乳酸树脂组合物中的聚乳酸树脂的含量优选为50质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为67质量%以上、更进一步优选为69质量%以上,并且优选为90质量%以下、更优选为80质量%以下、进一步优选为75质量%以下。
〈25〉一种聚乳酸树脂成形体,其是将上述〈1〉~〈24〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物进行注塑成形而得到的。
〈26〉一种聚乳酸树脂成形体的制造方法,其是将上述〈1〉~〈24〉中任一项所述的聚乳酸树脂组合物进行注塑成形的制造方法。
实施例
以下,示出实施例对本发明进行具体地说明。需要说明的是,该实施例仅为本发明的例示,并不意味着受到任何限定。例中的份在无特别说明时为质量份。需要说明的是,“常压”表示101.3kPa,“常温”表示15~25℃。
〔玻璃纤维的平均纤维长度、平均纤维直径、平均纵横尺寸比〕
玻璃纤维的平均纤维长度通过利用光学显微镜观察任意100根玻璃纤维的纤维长度并算出其数均值而求得。对于平均纤维直径来说,可以对于将玻璃纤维切断后的剖面的直径,利用与上述相同的方法求得。在纤维直径包括长径和短径的情况下,使用长径来计算。平均纵横尺寸比由平均纤维长度和平均纤维直径求得。
〔金属颜料的平均粒径〕
金属颜料的平均粒径是指体积中值粒径(D50),使用激光衍射/散射式粒度分布测定装置“Mastersizer2000”(Malvern公司制造),在测定用比色皿中加入IsoparG(ExxonMobil公司制造),在散射强度达到5~15%的浓度下,在粒子折射率1.58(虚数部0.1)、分散介质折射率1.42的条件下,测定体积中值粒径(D50)。
〔化合物组(B)酯化合物的酸值、羟值及皂化值〕
酸值:除了使用甲苯/乙醇=2/1(体积比)作为滴定溶剂以外,按照JISK0070的试验法进行分析。
羟值:使用乙酸酐/吡啶=1/4(体积比)作为乙酰化试剂,并且将添加量设为3mL,除此以外,按照JISK0070的试验法进行分析。
皂化值:使水浴的温度为95℃,并且使加热时间为1小时,除此以外,按照JISK0070的试验法进行分析。
〔化合物组(B)酯化合物的分子量、末端烷基酯化率及醚基值〕
分子量:在本说明书中,(B)酯化合物的分子量是指数均分子量,根据下式求出酸值、羟值及皂化值。
平均分子量M=(M1+M2-M3×2)×n+M1-(M3-17.01)×2+(M3-17.01)×p+(M2-17.01)×q+1.01×(2-p-q)
q=羟值×M÷56110
2-p-q=酸值×M÷56110
平均聚合度n=皂化值×M÷(2×56110)-1
末端烷基酯化率:分子末端的烷基酯化率(末端烷基酯化率)可以按照以下的式子来计算,分子末端的烷基酯化率的数值大时,则表示游离的羧基或羟基少、且分子末端被充分地烷基酯化。
末端烷基酯化率(%)=(p÷2)×100
其中,M1:作为原料使用的二羧酸与作为原料使用的一元醇形成的二酯的分子量
M2:作为原料使用的二元醇的分子量
M3:作为原料使用的一元醇的分子量
p:一分子中的末端烷基酯基的数量
q:一分子中的末端羟基的数量
醚基值:根据以下的式子,算出1g羧酸酯中的醚基的毫摩尔(mmol)数即醚基值。
醚基值(mmol/g)=(m-1)×n×1000÷M
其中,m:氧化烯基的平均的重复数(m-1表示一分子二元醇中的醚基的数量)
需要说明的是,在使用多种二羧酸、一元醇、二元醇的情况下,分子量使用数均值的分子量。
增塑剂的制造例1(琥珀酸与三乙二醇单甲基醚形成的二酯)
在具备搅拌机、温度计、脱水管的3L烧瓶中加入琥珀酸酐500g、三乙二醇单甲基醚2463g、对甲苯磺酸一氢氧化物9.5g,边向空间部吹入氮气(500mL/分钟),边在减压下(4~10.7kPa)于110℃使其反应15小时。反应液的酸值为1.6(mgKOH/g)。向反应液中添加吸附剂Kyoward500SH(协和化学工业公司制造)27g,在80℃、2.7kPa下搅拌45分钟,过滤后,在液温115~200℃、压力0.03kPa下蒸馏除去三乙二醇单甲基醚,冷却至80℃后,减压过滤残液,得到作为滤液的琥珀酸与三乙二醇单甲基醚形成的二酯〔(MeEO3)2SA〕。所得二酯的重均分子量为410、粘度(23℃)为27mPa·s、酸值为0.2mgKOH/g、皂化值为274mgKOH/g、羟值为1mgKOH/g以下、色调APHA200。
增塑剂的制造例2(琥珀酸与1,3-丙二醇及甲醇的二酯、原料(摩尔比):琥珀酸二甲酯/1,3-丙二醇(1.5/1))
在四口烧瓶(带有搅拌机、温度计、滴液漏斗、蒸馏管、氮气吹入管)中加入1,3-丙二醇521g(6.84摩尔)及作为催化剂的含28质量%甲醇钠的甲醇溶液5.9g(甲醇钠0.031摩尔),边在常压、120℃下搅拌0.5小时,边蒸馏除去甲醇。之后,用1小时滴加琥珀酸二甲酯(和光纯药工业公司制造)1500g(10.26摩尔),在常压、120℃下蒸馏除去因反应而产生的甲醇。接着,冷却至60℃,加入含28质量%甲醇钠的甲醇溶液5.6g(甲醇钠0.029摩尔),用2小时升温至120℃后,用1小时将压力从常压缓缓降至3.7kPa,蒸馏除去甲醇。之后,冷却至80℃,添加Kyoward600S(协和化学工业公司制造)18g,在压力4.0kPa、80℃下搅拌1小时后,进行减压过滤。将滤液在压力0.1kPa下用2.5小时将温度从85℃升至194℃,从而蒸馏除去残存琥珀酸二甲酯,得到常温黄色的液体。需要说明的是,催化剂的使用量相对于二羧酸酯100摩尔为0.58摩尔。(式(I)中的R1:甲基、R2:亚乙基、R3:1,3-亚丙基、m=1、n=4.4;酸值0.64mgKOH/g;羟值1.3mgKOH/g;皂化值719.5mgKOH/g;数均分子量850;末端烷基酯化率98.5%;醚基值0mmol/g)
增塑剂的制造例3(三(乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯)
向1升的四口烧瓶中加入二乙二醇单乙基醚600g(4.47摩尔),边以每分钟50mL的流量吹入干燥氮气,边在减压下(20kPa)搅拌。接着,边将反应体系内保持在室温(15℃),边缓慢滴加氧氯化磷114g(0.745摩尔),之后,在40~60℃下熟化5小时。之后,添加16质量%的氢氧化钠水溶液149g进行中和,在70~120℃的温度条件下减压馏去过量的未反应二乙二醇单乙基醚,再使其与水蒸气接触,得到粗磷酸三酯367g。再向该粗磷酸三酯中加入16质量%的氯化钠水溶液300g来进行洗涤。之后,将分相后的下相废弃,将剩余的上相在75℃的减压下进行脱水后,再利用过滤除去固体成分,得到作为目标物的三(乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯266g(收率80%)。该三(乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯为无色透明的均匀液体,进行了氯离子分析,结果氯离子含量为10mg/kg以下。
玻璃纤维的制造例1(玻璃纤维A)
向作为粉碎机的间歇式搅拌槽型粉碎机(五十岚机械公司制造“SandGrinder)”:容器容积800mL、填充5mmΦ氧化锆珠720g、填充率25%、搅拌翼径70mm)中投入玻璃纤维CSF3PE-941HS50g。边向容器夹套通入冷却水,边以搅拌转速500rpm进行30分钟粉碎处理,得到粉碎玻璃纤维。所得的玻璃纤维为平均纤维长度150μm、平均纤维直径13μm、平均纵横尺寸比12。
玻璃纤维的制造例2(玻璃纤维B)
向作为粉碎机的间歇式搅拌槽型粉碎机(五十岚机械公司制造“SandGrinder”:容器容积800mL、填充5mmΦ氧化锆珠720g、填充率25%、搅拌翼径70mm)中投入玻璃纤维CSF3PE-941HS50g。边向容器套夹套中通入冷却水,边以搅拌转速500rpm进行1分钟粉碎处理,得到粉碎玻璃纤维。所得的玻璃纤维为平均纤维长度1.4mm、平均纤维直径13μm、平均纵横尺寸比108。
实施例1~17及比较例1~7
聚乳酸树脂组合物的制备
将表1~4所示的聚乳酸树脂组合物用原料利用双螺杆挤出机(池贝铁工公司制造、PCM-45)在转速100r/min、熔融混炼温度190℃下进行熔融混炼,进行股线切割(strand-cut),得到聚乳酸树脂组合物的颗粒。将所得的颗粒在70℃减压下干燥1天,使水分量达到500ppm以下。
注塑成形体的制备
接着,利用将料筒温度设为200℃的注塑成形机(日本制钢所公司制造、J75E-D)使所得的颗粒注塑成形,利用80℃的模具将测试件〔平板(70mm×40mm×3mm)、角柱状试验片(125mm×12mm×6mm)及角柱状试验片(63mm×12mm×5mm)〕成形。
此时,测定直至可判断出在各测试件不发生变形的情况下容易从模具取出为止所需的时间,从而将其作为脱模所需的模具保持时间,并算出平均值,从而评价了成形性。另外,将模具保持时间需要为240秒以上的情况评价为无法脱模。需要说明的是,比较例1将模具温度设定为30℃,除此以外,与实施例1同样地制备试验片,比较例2将料筒温度设定为260℃,除此以外,与实施例1同样地制备试验片。
需要说明的是,表1~4中的原料如下所述。
〈树脂〉
PLA:聚乳酸树脂、NatureWorksLLC公司制造、聚-L-乳酸、NatureWorks4032D、重均分子量200000
PP:聚丙烯树脂、日本聚丙烯公司制造、NOVATECBC03B、重均分子量142000
PC:聚碳酸酯树脂、帝人化成公司制造、PanliteL-1225WP、粘度平均分子量22500
〈玻璃纤维〉
CSF3PE-941HS:短切纤维、日东纺公司制造、CSF3PE-941HS、平均纤维长度3mm、平均纤维直径13μm、平均纵横尺寸比231
PFE-301:CutFibers、日东纺公司制造、PFE-301、平均纤维长度25μm、平均纤维直径10μm、平均纵横尺寸比2.5
ACS9PH-901X:短切纤维、日本电气硝子公司制造、ACS9PH-901X、平均纤维长度9mm、平均纤维直径18μm、平均纵横尺寸比500
ACS13H-350Z:短切纤维、日本电气硝子公司制造、ACS13H-350Z、平均纤维长度13mm、平均纤维直径14μm、平均纵横尺寸比929
玻璃纤维A:由玻璃纤维的制造例1制备得到的粉碎玻璃纤维、平均纤维长度150μm、平均纤维直径13μm、平均纵横尺寸比12
玻璃纤维B:由玻璃纤维的制造例2制备得到的粉碎玻璃纤维、平均纤维长度1.4mm、平均纤维直径13μm、平均纵横尺寸比108
〈金属颜料〉
铝颜料:铝糊剂(Aluminiumpaste)、东洋铝公司制造、NME060T4、平均粒径60μm
〈增塑剂〉
DAIFATTY-101:大八化学工业公司制造、“DAIFATTY-101”、己二酸、与二乙二醇单甲基醚/苄醇=1/1混合物形成的二酯
A-1010:由增塑剂的制造例1制备得到的琥珀酸与三乙二醇单甲基醚形成的二酯
DOA:双(2-乙基己基)己二酸酯、大八化学公司制造、DOA
MeSA-1,3PD:由增塑剂的制造例2制造得到的琥珀酸与1,3-丙二醇及甲醇形成的二酯
TEP-2:由增塑剂的制造例3制造得到的三(乙氧基乙氧基乙基)磷酸酯
〈有机晶核剂〉
PPA-Zn:未取代的苯基膦酸锌盐、日产化学工业公司制造
SLIPACKSH:亚乙基双12-羟基硬脂酰胺、日本化成公司制造
〈填充剂〉
滑石:日本滑石公司制造、MICROACEP-6
〈水解抑制剂〉
CARBODILITELA-1:聚碳二亚胺、日清纺化学公司制造
将所得的成形体的特性按照下述的试验例1进行了评价。结果示于表1~4中。
试验例1〈外观〉
利用目视观察测试件的梨皮状的花纹、金银线织物感、透明层,并按照以下的评价基准进行了评价。
〔外观的评价基准〕
(梨皮状的花纹)
A:形成了均匀的梨皮状的花纹。
B-1:局部形成梨皮状的花纹,这些花纹为鲜明的花纹。
B-2:局部形成梨皮状的花纹,这些花纹为较弱的花纹。
C:几乎未形成梨皮状的花纹。
(金银线织物感)
A:金银线织物感的光泽均匀且鲜明地分布。
B-1:金银线织物感的光泽均匀地分布,并且为鲜明的光泽。
B-2:金银线织物感的光泽不均匀地分布,并且为弱的光泽。
C:几乎看不到金银线织物感的光泽。
(透明层)
A:在树脂的表层均匀且明显地形成透明层。
B-1:在树脂的表层局部地形成透明层,并且为清晰的层。
B-2:在树脂的表层局部地形成透明层,并且为较薄的层。
C:在树脂的表层几乎未形成透明层。
[表1]
表1
[表2]
表2
[表3]
表3
[表4]
表4
由表1~4的结果可知,本发明的聚乳酸树脂组合物的成形性优异,所得的注塑成形体也是在表面的透明层下在梨皮花纹中具有金银线织物感的高设计性的成形体。另外,将实施例1的表面外观示于图1及图2中。另一方面,就配合了聚丙烯树脂的比较例1而言,由于结晶化快,因而成形体变得不透明,无法充分发挥梨皮花纹和金银线织物感(参照图3)。需要说明的是,由于结晶化温度低,因而模具温度降低。就比较例2而言,由于聚碳酸酯树脂为非晶性的树脂,因而均匀且透明,但是无法得到像实施例那样的梨皮花纹的质感(参照图4)。
由实施例1~3、14、15、比较例3、4的比较可知,通过相对于聚乳酸树脂而使用特定质量的玻璃纤维,从而使梨皮花纹、金银线织物感、透明层的形成较为优异。即,实施例1最优异,实施例2、3次之,实施例14、15再次。
由实施例1、4、5、16、17、比较例5、6的比较可知,通过相对于聚乳酸树脂使用特定质量的金属颜料,从而使梨皮花纹、金银线织物感、透明层的形成较为优异。即,实施例1最优异,实施例4、5次之,实施例16、17再次。
由实施例1、8、9、10、11、比较例7的比较可知,通过使用特定的纵横尺寸比的玻璃纤维,从而使梨皮花纹、金银线织物感、透明层的形成较为优异。即,实施例1、9、10最优异,实施例11次之,实施例8再次。
由实施例1、6、7、12、13的比较可知,特定的增塑剂使梨皮花纹、金银线织物感、透明层的形成较为优异。即,优选实施例1、6、12、13的使用增塑剂的情形。
产业上的可利用性
本发明的聚乳酸树脂组合物可以适用于日用杂货品、家电部件、家电部件用梱包材料、汽车部件等各种工业用途。
Claims (11)
1.一种聚乳酸树脂组合物,其含有聚乳酸树脂、平均纵横尺寸比即平均纤维长度/平均纤维直径为5以上的玻璃纤维及金属颜料而成,其中,相对于聚乳酸树脂100质量份,所述玻璃纤维为2~35质量份,所述金属颜料为0.1~8质量份。
2.根据权利要求1所述的聚乳酸树脂组合物,其中,玻璃纤维与金属颜料的质量比以玻璃纤维/金属颜料表示为1~200。
3.根据权利要求1或2所述的聚乳酸树脂组合物,其还含有有机晶核剂。
4.根据权利要求3所述的聚乳酸树脂组合物,其中,有机晶核剂包含选自羟基脂肪酸双酰胺及苯基膦酸的金属盐中的1种或2种以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,金属颜料包含铝颜料。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其还含有增塑剂而成。
7.根据权利要求6所述的聚乳酸树脂组合物,其中,增塑剂包含选自聚酯系增塑剂、多元醇酯系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂及磷酸酯系增塑剂中的1种或2种以上。
8.根据权利要求6或7所述的聚乳酸树脂组合物,其中,增塑剂包含具有(聚)氧化烯基或碳数2~6的亚烷基的酯化合物和/或醚化合物。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的聚乳酸树脂组合物,其中,增塑剂包含选自由(A)分子中具有2个以上的酯基的酯化合物、(B)由式(I)所示的化合物及(C)由式(II)所示的化合物组成的组中的1种或2种以上,其中,
在(A)分子中具有2个以上的酯基的酯化合物中,构成该酯化合物的醇成分的至少1种为相对于每1个羟基加成平均0.5~5摩尔的碳数2~3的环氧烷而得的醇,
式(I):
R1O-CO-R2-CO-〔(OR3)mO-CO-R2-CO-〕nOR1(I)
式(I)中,R1为碳数1~4的烷基,R2为碳数2~4的亚烷基,R3为碳数2~6的亚烷基,m表示1~6的数,n表示1~12的数,其中,全部的R2可以相同或不同,全部的R3可以相同或不同,
式(II):
式(II)中,R4、R5及R6分别独立地表示碳数1~4的烷基,A1、A2及A3分别独立地表示碳数2或3的亚烷基,x、y、z分别独立地为表示氧化烯基的平均加成摩尔数的正数、并且为满足x+y+z超过3且为12以下的数。
10.一种聚乳酸树脂成形体,其是将权利要求1~9中任一项所述的聚乳酸树脂组合物进行注塑成形而得的。
11.一种聚乳酸树脂成形体的制造方法,其是对权利要求1~9中任一项所述的聚乳酸树脂组合物进行注塑成形的制造方法。
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