CN117203287A - 以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物及其成型品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种树脂组合物及其成型品,该树脂组合物能提供一种源自化石资源的树脂材料的调配量少,且对水性涂料具有良好的涂装性的成型品。一种以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其以质量比((A)/(B))50/50~30/70包含热塑性树脂(A)与源自天然原料的填充材料(B),所述填充材料(B)包含从源自生物矿物的无机填充材料(B1)、及源自植物的有机填充材料(B2)中选出的至少一者。
Description
技术领域
本发明关于一种用于以水性涂料实施涂装的成型品的树脂组合物及其成型品。
背景技术
以往在家用电器、汽车的内装材料、玩具等中所使用的树脂产品通过注射成型等来成型。其中对于重视表面外观的产品,有时在其表面施以涂装。另外,对于树脂制的玩具等,也已知有消费者能根据其喜好自由地施以涂装的产品(例如专利文献1等)。
近年来,地球温暖化等环境问题备受重视,期望减少源自石油等化石资源的树脂材料的使用量。面对这样的需求,也正在进行例如将生物质原料调配至热塑性树脂中来减少树脂材料的使用量等研究。另一方面,在涂装的领域中,对环境负担小的水性涂料的需求正不断提高(专利文献2等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭61-106646号公报
专利文献2:日本特开2016-188338号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明鉴于上述情形而完成,其目的为提供一种树脂组合物及其成型品,该树脂组合物能提供一种源自化石资源的树脂材料的调配量少,且对水性涂料具有良好的涂装性的成型品。
用于解决问题的方案
对于上述课题,本申请发明人锐意研究,结果发现:由以特定质量比组合源自天然原料的填充材料与热塑性树脂而成的树脂组合物所得到的成型品,对水的润湿性提高,对水性涂料的涂装性良好。另外,还发现此种树脂组合物能减少源自化石资源的热塑性树脂的调配量,可提供对环境的负担更小的成型品,完成了本发明。
即,本发明具有以下方案。
[1]一种以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其以质量比((A)/(B))50/50~30/70包含热塑性树脂(A)与源自天然原料的填充材料(B),所述填充材料(B)包含从源自生物矿物的无机填充材料(B1)、及源自植物的有机填充材料(B2)中选出的至少一者。
[2]根据[1]所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述热塑性树脂(A)包含聚苯乙烯系树脂(A1),所述填充材料(B)包含所述无机填充材料(B1)、或所述有机填充材料(B2)。
[3]根据[1]所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述热塑性树脂(A)包含聚烯烃系树脂(A2),所述填充材料(B)包含所述有机填充材料(B2)。
[4]根据[1]或[2]所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述无机填充材料(B1)包含从蛋壳粉末、及贝壳粉末中选出的至少一者。
[5]根据[1]至[3]中任一项所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中所述有机填充材料(B2)包含树木的粉碎物。
[6]根据[5]所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述树木的粉碎物包含从树木的叶子、茎、芽、及种子中选出的至少一者的粉碎物。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述填充材料(B)为源自食物废弃物的填充材料。
[8]根据[7]所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述有机填充材料(B2)包含从茶叶壳、及咖啡渣中选出的至少一者。
[9]一种成型品,其包含[1]至[8]中任一项所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物。
发明的效果
依据本发明,能提供一种树脂组合物及其成型品,该树脂组合物能提供一种源自化石资源的树脂材料的调配量少,且对水性涂料具有良好的涂装性的成型品。
具体实施方式
以下详细说明本发明,但本发明并非限定于以下方案。应予说明,在本说明书中,“~”的符号意指“以上以下”。即,“3~50”意指“3以上且50以下”。
[以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物]
本发明涉及的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物以质量比((A)/(B))50/50~30/70包含热塑性树脂(A)与源自天然原料的填充材料(B),所述填充材料(B)包含从源自生物矿物的无机填充材料(B1)、及源自植物的有机填充材料(B2)中选出的至少一者。本发明涉及的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物(以下也有时称为“树脂组合物”)能提供对水的润湿性提高,对水性涂料具有良好的涂装性的成型品。另外,由于能减少树脂组合物中的热塑性树脂(A)的比例,所以对环境的负担更小。
树脂组合物中的热塑性树脂(A)与源自天然原料的填充材料(B)(以下记载为“填充材料(B)”)的质量比((A)/(B))为50/50~30/70,优选为45/55~30/70,更优选为40/60~30/70。所述质量比((A)/(B))若为50/50~30/70,则能提供对水的润湿性提高,且对水性涂料具有良好的涂装性的成型品。再有,所述质量比((A)/(B))意指将热塑性树脂(A)与填充材料(B)的合计量设为100的情形的比例。即,在相对于树脂组合物的总量的、热塑性树脂(A)与填充材料(B)的合计量为80质量%的情形下,“热塑性树脂(A)与填充材料(B)的质量比((A)/(B))为50/50”意指树脂组合物中的热塑性树脂(A)的比例为40质量%,以及填充材料(B)的比例为40质量%。
本说明书中,“对水的润湿性”可用以θ/2法测定的树脂组合物的对水的接触角来评价。具体地,能采用以下评价对水的润湿性的方法:用压力成型机(Shoji(株)制,50t加热成型机),以加热温度200℃、压力5MPa、余热时间3分钟、加压时间3分钟将树脂组合物压制成型,用接触角测定装置(协和界面科学(株)制,产品名“自动接触角计DM-500”),在25℃测定压制成型所得到的150mm×150mm×厚度1.0mm的成型品表面的对水的接触角,基于得到的接触角的值来评价对水的润湿性。本说明书中,“对水的润湿性提高”意指以θ/2法测定的、由本发明涉及的树脂组合物得到的成型品表面的对水的接触角θ2比由单独热塑性树脂(A)得到的成型品表面的对水的接触角θ1小。即,意指成为θ1>θ2的关系。
在本发明涉及的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物的一个方案中,优选以质量比((A)/(B))50/50~30/70包含热塑性树脂(A)与源自天然原料的填充材料(B),所述填充材料(B)包含从源自生物矿物的无机填充材料(B1)、及源自植物的有机填充材料(B2)中选出的至少一者,且采用θ/2法测定的25℃下的接触角为90°以下。另外,更优选上述的θ1及θ2满足下述(1)及(2)的条件。
θ1-θ2≥3°…(1)
θ2≤90°…(2)
若θ2为90°以下,且θ1为比θ2大3°以上的值,则对水的润湿性变得更良好,容易提高对水性涂料的涂布性。
再有,所述热塑性树脂(A)优选包含后述的聚苯乙烯系树脂(A1)、或聚烯烃系树脂(A2)。另外,所述源自生物矿物的无机填充材料(B1)优选包含后述的蛋壳粉末。此外,所述源自植物的有机填充材料(B2)优选包含后述的茶叶壳或咖啡渣。
树脂组合物中的填充材料(B)的比例,相对于树脂组合物的总质量,优选为大于20质量%,更优选为30质量%以上,进一步优选为40质量%以上。树脂组合物中的填充材料(B)的比例若大于20质量%,则上述的θ2容易成为90°以下,变得容易提高所得到的成型品的对水的润湿性。另外,从减少树脂组合物中的热塑性树脂(A)的调配量,成为对环境的负担更小的树脂组合物的观点出发,树脂组合物中的填充材料(B)的比例也可为50质量%以上。另外,从树脂组合物的成型加工性的观点出发,填充材料(B)的上限优选为小于80质量%,更优选为70质量%以下。即,树脂组合物中的填充材料(B)的比例可在大于20质量%且小于80质量%的范围内调整。从更容易提高成型加工性及对水的润湿性的观点出发,填充材料(B)的比例,相对于树脂组合物的总质量,特别优选为50~70质量%。
树脂组合物中的热塑性树脂(A)的比例从成型加工性的观点出发,优选为大于20质量%。从得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品的观点,及进一步减少源自化石资源的树脂材料的观点出发,树脂组合物中的热塑性树脂(A)的比例,相对于树脂组合物的总质量,优选在30~50质量%的范围。
<热塑性树脂(A)>
本发明涉及的树脂组合物包含热塑性树脂(A)。
作为热塑性树脂(A),可举出例如:聚苯乙烯系树脂、聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂等。
(聚苯乙烯系树脂(A1))
本发明涉及的聚苯乙烯系树脂为包含源自芳香族乙烯基化合物的单体单元的聚合物,可举出例如:聚苯乙烯(GPPS,苯乙烯的均聚物)、抗冲击性聚苯乙烯(HIPS)、芳香族乙烯基化合物与共轭二烯的共聚物或其氢化物、芳香族化合物与乙烯的接枝共聚物、能与芳香族乙烯基化合物共聚的化合物与芳香族乙烯基化合物的共聚物等、分子链中包含50摩尔%以上的源自芳香族化合物的单体单元的聚合物。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。也就是说,聚苯乙烯系树脂(A1)也可为混合物。
作为芳香族乙烯基化合物,可举出例如:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等。这些芳香族乙烯基化合物能以单独1种使用,也能将2种以上并用。其中,优选包含苯乙烯。
作为能与芳香族乙烯基化合物共聚的化合物,可举出例如:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等甲基丙烯酸酯类;丙烯腈、甲基丙烯睛等不饱和腈化合物类;马来酸酐等酸酐等。作为这些化合物与芳香族乙烯基化合物的共聚物,可举出例如:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS)等。
作为芳香族化合物与共轭二烯的共聚物,可举出例如:苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-异戊二烯(SI)、苯乙烯-丁二烯-丁烯(SBB)、苯乙烯-丁二烯-异戊二烯(SBI)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯(SBBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、及苯乙烯-丁二烯-异戊二烯-苯乙烯(SBIS)等嵌段共聚物、以及将它们氢化而成的嵌段共聚物。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。
上述中,作为聚苯乙烯系树脂(A1),从通用性高的观点出发,优选GPPS、ABS、AS、MBS,更优选GPPS、ABS。另外,作为聚苯乙烯系树脂,依据JIS K 7260的标准测定的MFR(200℃,载荷5kg)的值优选为1~50g/10min,更优选为3~30g/10min。
(聚烯烃系树脂(A2))
作为聚烯烃系树脂,可举出例如:高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、聚丙烯系树脂、聚-1-丁烯等脂肪族烯烃化合物的均聚物及它们的共聚物。作为共聚物,可举出:乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-甲基戊烯共聚物等。应予说明,在聚丙烯系树脂中包含聚丙烯的均聚物及含有50摩尔%以上的丙烯的单体单元的聚烯烃共聚物。另外,上述聚烯烃系树脂能以单独1种使用,也能将2种以上并用。其中,从通用性高的观点出发,作为聚烯烃系树脂(A2),优选聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯,更优选聚丙烯。
(聚酯系树脂)
作为聚酯系树脂,可举出例如:将二甘醇、新戊二醇、聚亚烷基二醇等二醇成分与己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸等二羧酸成分共聚而成的树脂。具体来说,可举出:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸甲二醇酯等。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。
(聚碳酸酯系树脂)
聚碳酸酯系树脂是主要由碳酸酯基来担负单体彼此的键合的树脂。作为聚碳酸酯系树脂,可举出例如:使1种以上的双酚类与光气或碳酸二酯反应而成的产物,或者使1种以上的双酚类与碳酸二苯酯类以酯交换法进行反应而成的产物等。作为上述双酚类,可举出例如:除了以双酚A为代表的双(4-羟基苯基)烷烃以外还有双(4-羟基苯基)环烷烃、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)酮、双(4-羟基苯基)砜、双酚芴等。另外,作为目标是提高加工特性等的双酚类以外的其它二元酚,也可使用将对苯二酚、4,4-二羟基联苯等化合物作为共聚物共聚而成的产物。聚碳酸酯系树脂能以单独1种使用,也能将2种以上并用。
在本发明涉及的树脂组合物中,作为热塑性树脂(A),从成型加工性容易变得良好的观点出发,优选包含聚苯乙烯系树脂(A1)或聚烯烃系树脂(A2)。另外,更优选包含聚苯乙烯(GPPS)或聚丙烯。
<源自天然原料的填充材料(B)>
本发明涉及的树脂组合物包含填充材料(B)。本说明书中“源自天然原料”意指源自化石资源以外的原料或材料。本发明涉及的填充材料(B)包含从源自生物矿物的无机填充材料(B1)、及源自植物的有机填充材料(B2)中选出的至少一者。
(源自生物矿物的无机填充材料(B1))
本发明涉及的填充材料(B)包含源自生物矿物的无机填充材料(B1)(以下记载为“无机填充材料(B1)”)。“生物矿物”是指生物产生的矿物,可举出珍珠、贝壳、蛋壳、骨头、甲壳类的外骨骼等。作为本发明涉及的无机填充材料(B1),可使用将动物的骨头、蛋壳等加工为粒子状或粉末状而成的产物。作为动物的种类,只要具有本发明的效果,则并无特别限定。作为无机填充材料(B1)的具体例,可举出:鸡、牛、猪、羊等家畜的骨粉、家禽类的蛋壳粉末、水产动物类的骨粉、贝类的粉末(贝壳粉末)等。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。其中,从取得的容易性、粉碎的容易性的观点出发,作为无机填充材料(B1),优选包含从蛋壳粉末、及贝壳粉末中选出的至少一者的粉末,更优选包含蛋壳粉末。另外,从进一步减少对环境的负担的观点出发,蛋壳粉末及贝壳粉末优选为源自食物废弃物的粉末。再有,本说明书中,“源自食物废弃物”除了在食品的制造、调理过程中产生的加工残渣以外,也可以是源自在食品的流通过程、消费阶段产生的卖剩、吃剩等的食品废弃物。
作为蛋壳粉末,优选以鸡的蛋壳作为原料。鸡的蛋壳每年有20万吨以上被废弃处理,其有效利用系备受期望。又,鸡的蛋壳中通常包含95质量%以上的碳酸钙。作为本发明涉及的无机填充材料(B1)中所包含的蛋壳粉末,优选包含鸡的蛋壳粉末。
在使用蛋壳粉末作为无机填充材料(B1)的情形下,其平均粒径(D50)优选为1~500μm,更优选为1~100μm,进一步优选为1~50μm。蛋壳粉末的平均粒径(D50)若在上述范围内,则容易成为得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品的树脂组合物。应予说明,上述平均粒径(D50)是指在以激光衍射-散射法(折射率:1.50)测定的基于体积的累计粒度分布中累计值相当于50%的粒径。累计粒度分布以将横轴作为粒径(μm)、纵轴作为累计值(%)的分布曲线表示。以激光衍射散射法(折射率:1.50)测定的基于体积的累计粒度分布,使用激光衍射散射式粒度分布测定机(Beckman Coulter公司制,产品名:LS13 320),用水(折射率:1.3)作为溶剂,作为前处理使用均化器(Branson Ultrasonics Corporation公司制,型号:DIGITAL SONIFIER450)分散处理1分钟测定。
蛋壳粉末的比重优选为2.0~3.0,更优选为2.0~2.8,进一步优选为2.3~2.7。应予说明,蛋壳粉末的比重是使用干式自动密度计(Micromeritix公司制,产品名:AccuPycII1345)在25℃的条件下测定的真比重值。
在无机填充材料(B1)为蛋壳粉末或贝壳粉末的情形下,作为其制造方法,能采用现有公知的制造方法。即,将贝壳或蛋壳清洗后,用已知的方法将这些蛋壳或贝壳粉碎后,能够分级得到具有想要的平均粒径(D50)的蛋壳粉末或贝壳粉末。
作为得到蛋壳粉末的方法的更具体的方法,由清洗过的蛋壳去除蛋壳膜后,将蛋壳干燥处理。然后,用粉碎机等粉碎得到蛋壳的粉末。然后,通过使用具有适当的筛孔直径的筛子分级,制成蛋壳粉末。
另外,蛋壳粉末、贝壳粉末也可使用市售品。作为蛋壳粉末的市售品,可举出例如:Green Techno 21(株)制,商品名:GT-26;Kewpie Egg(株)制,商品名:Calhope(注册商标)等。另外,作为贝壳粉末的市售品,可举出例如:UNICERA(株)制、商品名:帆立贝壳烧制粉末;近江(株)制,商品名:Hotatepower12等。
(源自植物的有机填充材料(B2))
本发明涉及的填充材料(B)包含源自植物的有机填充材料(B2)(以下记载为“有机填充材料(B2)”)。作为有机填充材料(B2),为将全部植物作为材料所得到的填充材料,可为纤维状、粒子状、粉末状中的任一种形态。作为有机填充材料(B2),优选包含树木的粉碎物。作为树木的粉碎物,可举出例如:除了木粉、竹粉以外,还有将从植物的叶子、茎、芽、及种子中选出的至少一者粉碎而成的产物等。其中,从进一步减少对环境的负担的观点出发,更优选为包含将间伐材、废木材、从锯木厂排放的木屑等作为原料的木粉、竹粉,或是源自食物废弃物的有机填充材料。作为源自食物废弃物的有机填充材料,可举出茶叶壳、咖啡渣等。在一个方案中,有机填充材料(B2)优选包含源自食物废弃物的有机填充材料,更优选包含从茶叶壳、及咖啡渣中选出的至少一者。
茶叶壳是将茶叶的成分提取出来后的残渣,包含茶树叶、茎、芽等。另外,咖啡渣是将咖啡成分提取出来后的残渣,为将咖啡树种子粉碎而成的多孔质粒子。此种将饮料成分提取出来后的残渣近年来不断增加,以往被作为食物废弃物(或食品废弃物)处理,但正被研究再利用。通过调配茶叶壳、咖啡渣作为有机填充材料(B2),从而能制成对环境的负担更小的树脂组合物。另外,通过将茶叶壳、咖啡渣与热塑性树脂(A)组合,从而变得容易提高对水的润湿性,变得容易得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品。
作为茶叶壳,只要是如上所述将茶叶的成分提取出来后的残渣,其种类没有特别限定,可使用绿茶、红茶等。在将茶叶壳用作有机填充材料(B2)的情形下,可使用将茶叶壳粉碎制成纤维状、粒子状、或粉末状的产物。在使用茶叶壳的粒子的情形下,其平均粒径从树脂组合物的成型加工性、混炼性的观点出发,优选为0.001~5.0mm,更优选为0.001~2.0mm。应予说明,茶叶壳的平均粒径意指以卡尺测定20个茶叶壳粉碎物的粒径(直径或长轴)的其平均值。
咖啡渣由于被加工成粒子状,所以可以就这样调配进热塑性树脂(A),也可以视需要粉碎进一步微粒化。作为咖啡渣的平均粒径,从树脂组合物的成型加工性、混炼性的观点出发,优选为0.001~5.0mm,更优选为0.001~2.0mm。应予说明,茶叶壳的平均粒径意指以卡尺测定20个咖啡渣的粒径(直径或长轴)的其平均值。
在将茶叶壳、咖啡渣等饮料成分提取出来后的残渣作为有机填充材料(B2)调配的情形下,优选使用经过干燥者。这些茶叶壳、咖啡渣的含水率优选为5%以下,更优选为4%以下,进一步优选为3%以下。
在本发明涉及的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物的第一实施方式中,优选上述热塑性树脂(A)包含聚苯乙烯系树脂(A1),所述填充材料(B)包含所述无机填充材料(B1)或所述有机填充材料(B2)。
第一实施方式涉及的树脂组合物更优选以质量比((A1)/(B1)或(A1)/(B2))50/50~30/70包含聚苯乙烯树脂(A1)、与无机填充材料(B1)或有机填充材料(B2)。另外,无机填充材料(B1)优选为蛋壳粉末。有机填充材料(B2)优选为茶叶壳。通过以上述质量比将蛋壳粉末或茶叶壳与聚苯乙烯系树脂(A1)组合,从而变得更容易提高所得到的成型品的对水的润湿性,变得容易得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品。
在第一实施方式中,树脂组合物中的无机填充材料(B1)或有机填充材料(B2)的比例,相对于树脂组合物的总质量,优选为大于20质量%且小于80质量%,更优选为30~70质量%,进一步优选为50~70质量%。无机填充材料(B1)或有机填充材料(B2)的比例若在上述范围内,则成型加工性不易降低,且变得容易得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品。
另外,树脂组合物中的聚苯乙烯系树脂(A1)的比例,相对于树脂组合物的总质量,优选为大于20质量%且小于80质量%,更优选为30~70质量%,进一步优选为30~50质量%。聚苯乙烯系树脂(A1)的比例若在上述范围内,则成型加工性不易降低,且变得容易得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品。另外,在第一实施方式中,聚苯乙烯系树脂(A1)优选包含GPPS。
在本发明涉及的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物的第二实施方式中,优选上述热塑性树脂(A)包含聚烯烃系树脂(A2),上述填充材料(B)包含所述有机填充材料(B2)。
第二实施方式涉及的树脂组合物更优选以质量比((A2)/(B2))50/50~30/70包含聚烯烃系树脂(A2)与有机填充材料(B2)。另外,有机填充材料(B2)优选为咖啡渣。通过以特定质量比将聚烯烃系树脂(A2)与有机填充材料(B2)组合,从而变得更容易提高所得到的成型品的对水的润湿性,变得容易得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品。
在第二实施方式中,树脂组合物中的有机填充材料(B2)的比例,相对于树脂组合物的总质量,优选为大于20质量%且小于80质量%,更优选为30~70质量%,进一步优选为50~70质量%。有机填充材料(B2)的比例若在上述范围内,则成型加工性不易降低,且变得容易得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品。
另外,树脂组合物中的聚烯烃系树脂(A2)的比例,相对于树脂组合物的总质量,优选为大于20质量%且小于80质量%,更优选为30~70质量%,进一步优选为30~50质量%。聚烯烃系树脂(A2)的比例若在上述范围内,则成型加工性不易降低,且变得容易得到对水性涂料的涂装性更良好的成型品。另外,在第二实施方式中,聚烯烃系树脂(A2)优选包含聚丙烯树脂。
本发明涉及的树脂组合物,视需要可包含紫外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、润滑剂、增塑剂、着色剂、抗静电剂、阻燃剂、矿物油等其它添加剂、玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维等增强纤维等。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。
作为紫外线吸收剂,可举出例如:2-(5’-甲基-2’-羟基苯基)苯并三唑、2-(5’-叔丁基-2’-羟基苯基)苯并三唑、2-[2’-羟基-3’,5’-双(α、α-二甲基苯甲基)苯基]苯并三唑、2-(3’,5’-二叔丁基-2’-羟基苯基)苯并三唑、2-(3’-叔丁基-5’-甲基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3’,5’-二叔丁基-2’-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3’,5’-二叔戊基-2’-羟基苯基)苯并三唑、2-[3’-(3”,4”,5”,6”-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)-5’-甲基-2’-羟基苯基]苯并三唑、2,2’-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]等苯并三唑系紫外线吸收剂;2-乙氧基-2’-乙基乙二酰二苯胺、2-乙氧基-5-叔丁基-2’-乙基乙二酰二苯胺、2-乙氧基-4’-异癸基苯基乙二酰二苯胺等乙二酰二苯胺系紫外线吸收剂;2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂;水杨酸苯酯、水杨酸对叔丁基苯酯、水杨酸对辛基苯酯等水杨酸系紫外线吸收剂;2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯、2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸乙酯等氰基丙烯酸酯系紫外线吸收剂;金红石型氧化钛、锐钛矿型氧化钛、以氧化铝、二氧化硅、硅烷偶联剂、钛系偶联剂等表面处理剂处理过的氧化钛等氧化钛系紫外线稳定剂等。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。
作为光稳定剂,可举出例如:癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、琥珀酸二甲酯·1-(2-羟基乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶缩聚物、聚[[6,(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-六亚甲基-[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基〕]、1-[2-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶等。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。
作为抗氧化剂,可举出例如:三甘醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯、2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)及1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯等酚系抗氧化剂;3,3’-硫代二丙酸二(十三烷基)酯、3,3’-硫代二丙酸二(十二烷基)酯、3,3’-硫代二丙酸二(十四烷基)酯、3,3’-硫代二丙酸二(十八烷基)酯、3,3’-硫代二丙酸二辛酯等硫系抗氧化剂;亚磷酸三(壬基苯基)酯、4,4’-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯基二(十三烷基)亚磷酸酯、(十三烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、辛基亚膦酸二壬基苯基酯、1,4-亚苯基二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)酯、4,4’-亚联苯基二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)酯、10-癸氧基-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲等磷系抗氧化剂等。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。
作为润滑剂,可举出例如:硬脂酸镁、硬脂酸锌、1,2-羟基硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸锂、1,2-羟基硬脂酸锂、硬脂酸钠、芥酰胺等。这些能以单独1种使用,也能将2种以上并用。
[树脂组合物的制造方法]
本发明涉及的树脂组合物能通过将热塑性树脂(A)、填充材料(B)、与视需要使用的其它成分熔融混炼来制造。具体来说,将热塑性树脂(A)与填充材料(B)分别投入双螺杆挤出机,使质量比((A)/(B))成为50/50~30/70后,视需要进一步添加其它成分,以180~250℃的温度熔融混炼后,挤出成丝束状而能调制为颗粒状的树脂组合物。
[用途]
如上所述,本发明涉及的树脂组合物能提供对水性涂料具有良好的涂装性的成型品。因此,适用于家用电器、汽车的内装材料、玩具等以水性涂料涂装的成型品用途。再有,本发明涉及的树脂组合物,当然其用途并不限定于上述用途。
[成型品]
本发明涉及的成型品能以水性涂料涂装,制成涂装成型品。
本发明涉及的成型品包含上述树脂组合物。优选只由本发明涉及的树脂组合物得到。本发明涉及的成型品的对水的润湿性提高,对水性涂料具有良好的涂装性。另外,由于从包含源自天然原料的填充材料、进而源自化石资源的树脂材料的调配量少的树脂组合物成型,所以能减少对环境的负担。
作为成型品的制造方法,没有特别限定,能使用以往公知的方法。具体来说,使用由本发明涉及的树脂组合物得到的颗粒,通过注射成型而能得到具有想要的形状的成型品。然后,以水性涂料涂装,能制成涂装成型品。
本发明涉及的树脂组合物的更优选方案如下所述。
<1>一种以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,该以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物包含聚苯乙烯系树脂(A1)与蛋壳粉末(B1),所述蛋壳粉末(B1)的比例,相对于所述树脂组合物的总质量,为50质量%以上。
<2>如<1>所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述蛋壳粉末的平均粒径(D50)为1~50μm。
<3>如<1>或<2>所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述聚苯乙烯系树脂(A1)包含聚苯乙烯(GPPS)。
<4>如<1>至<3>中任一项所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其满足下式(1)~(2)。
θ1-θ2≥3°…(1)
θ2≤90°…(2)
(式(1)~(2)中,θ1为采用θ/2法测定的、由聚苯乙烯系树脂(A1)得到的成型品的对水的接触角,θ2为采用θ/2法测定的、由树脂组合物得到的成型品的对水的接触角。)
<5>一种以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,该以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物包含聚烯烃系树脂(A2)与从茶叶壳、及咖啡渣中选出的至少一种有机填充材料(B2),所述有机填充材料(B1)的比例,相对于所述树脂组合物的总质量,为50质量%以上。
<6>如<5>所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述聚烯烃系树脂(A2)包含聚丙烯。
<7>如<5>或<6>所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其满足下式(3)~(4)。
θ3-θ4≥3°…(3)
θ4≤90°…(4)
(式(3)~(4)中,θ3是采用θ/2法测定的、由聚烯烃系树脂(A2)得到的成型品的对水的接触角,θ4是采用θ/2法测定的、由树脂组合物得到的成型品的对水的接触角。)
<8>一种成型品,其包含<1>至<7>中任一项所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物。
实施例
以下示出实施例并详细说明本发明,但本发明并非限定于以下的记载。
[实施例1]
秤量60质量份的蛋壳粉末(Green Techno 21(株)制,产品名“GT-26”,平均粒径(D50)30μm)作为无机填充材料(B1)、40质量份的聚苯乙烯树脂(TOYO STYRENE(株)制,产品名“Toyo Styrol(注册商标)GP-HRM61C”,GPPS,Mw245000)作为热塑性树脂(A),混合。然后,投入双螺杆混炼机(Brabender Technologie公司制,产品名“Plasti-Corder(注册商标)W50EHT),以混炼温度200℃、转数100rpm混炼10分钟,得到树脂组合物。用加压成型机(Shoji公司制,50t加热成型机)以加热温度200℃、压力5MPa、余热时间3分钟、加压时间3分钟将所得到的树脂组合物压制成型,得到150mm×150mm×厚度1.0mm的成型品。另外,作为比较样品,以相同条件将上述聚苯乙烯树脂单独压制成型,制成150mm×1500mm×厚度1.0mm的比较用成型品。
再有,蛋壳粉末的平均粒径(D50)在以下条件下测定。
使用激光衍射散射式粒度分布测定机(Beckman Coulter公司制、产品名:LS13320),用水(折射率:1.3)作为溶剂,作为前处理使用均化器(Branson UltrasonicsCorporation公司制,型号:DIGITAL SONIFIER450)将蛋壳粉末分散处理1分钟,测定D50粒径。
<涂装性的评价>
采用对水的润湿性(接触角)来评价实施例1中得到的成型品的对水性涂料的涂装性。
在成型品的表面滴下1μL的蒸馏水,使用接触角测定装置(协和界面科学(株)制,产品名“自动接触角计DM-500”),在25℃的条件下测定对水的接触角θ2。接下来,在相同条件下测定比较用成型品的对水的接触角θ1。在比较用成型品的对水的接触角θ1为比成型品的对水的接触角θ2大3°以上的值的情形下,可判断为成型品的对水的润湿性提高。认为由于对水的润湿性提高,对水性涂料的涂装性也提高。因此,依据以下评价基准评价对水的润湿性。将结果示于表1。
(评价基准)
良好:θ1-θ2为3°以上
不可:θ1-θ2小于3°
<加工性的评价>
采用混炼时的填充材料(B)的分散性评价树脂组合物的加工性。在混炼热塑性树脂(A)与填充材料(B)时,将填充材料(B)没有凝聚、分散于热塑性树脂(A)中者记为“良好”,将填充材料(B)凝聚、或没有分散于热塑性树脂(A)中者记为“不可”。再有,加工性的评价采用目视进行。将结果示于表1。
[实施例2]
使用有机填充材料(B2)取代无机填充材料(B1)(蛋壳粉末),以表1所示的组成得到树脂组合物。再有,作为有机填充材料(B2),使用茶叶壳(日本茶的粉碎物,含水率2%,平均粒径1.5mm)。另外,采用与实施例1相同的方法调制出成型品。然后,采用与实施例1相同的方法评价涂装性及加工性。将结果示于表1。再有,茶叶壳的平均粒径使用卡尺测定20个茶叶壳的最大粒径(长轴或直径),采用其平均值。另外,茶叶壳的含水率使用卡尔费休水分计(京都电子工业(株)制,产品名:MKC-510)测定。
[实施例3]
使用咖啡渣(含水率2%,平均粒径1.5mm)作为有机填充材料(B2),使用聚丙烯(聚烯烃系树脂(A2))(Japan Polypro(株)制,产品名“NOVATEC(注册商标)PP-BC03B”,MFR:30g/10min)作为热塑性树脂(A),以表1所示的组成得到树脂组合物。另外,采用与实施例1相同的方法调制出成型品及比较用成型品(参考例2)。然后,采用与实施例1相同的方法评价涂装性及加工性。将结果示于表1。再有,咖啡渣的平均粒径使用卡尺测定20个咖啡渣的最大粒径(长轴或直径),采用其平均值。另外,咖啡渣的含水率使用卡尔费休水分计(京都电子工业(株)制,产品名:MKC-510)测定。
[实施例4~9、及比较例1~6]
除了树脂组合物的组成如表1~2所示以外,采用与实施例1相同的方法调制树脂组合物,得到成型品。另外,采用与实施例1相同的方法评价涂装性及加工性。将结果示于表1~2。
表1~2所示的原料的细节如下所述。
(热塑性树脂(A))
聚苯乙烯系树脂(A1):GPPS(TOYO STYRENE(株)制,产品名“Toyo Styrol GP-HRM61C”,Mw:245000)。
聚烯烃系树脂(A2):聚丙烯(Japan Polypro(株)制,产品名“NOVATEC PP-BC03B”,MFR:30g/10min)。
(填充材料(B))
无机填充材料(B1-1):蛋壳粉末((株)Green Techno 21制,产品名“GT-26”,平均粒径(D50)30μm)。
有机填充材料(B2-1):茶叶壳(含水率2%,平均粒径1.5mm)。
有机填充材料(B2-2):咖啡渣(含水率2%,平均粒径1.5mm)。
[表1]
[表2]
表1中,参考例1、2评价了只由聚苯乙烯系树脂(A1)或聚烯烃系树脂(A2)构成的树脂的涂装性及加工性。实施例及比较例的树脂组合物基于参考例1或参考例2的接触角值来评价涂装性。其中,满足本发明的构成的实施例1~9的树脂组合物,对水的接触角比参考例1或参考例2的值改变了3°以上,润湿性提高。而不满足本发明的构成的比较例1~6的树脂组合物,对水的润湿性没有变化,未能解决课题。另外,比较例2、4、6的树脂组合物的加工性差,无法评价成型品的润湿性。由以上结果可知,本发明涉及的树脂组合物能提供对水性涂料具有良好的涂装性的成型品。另外,本发明涉及的树脂组合物由于相对于热塑性树脂(A)以一定比例调配源自天然原料的填充材料(B),所以能减少树脂组合物中的热塑性树脂(A)的调配量,能提供对环境的负担更小的成型品。
Claims (9)
1.一种以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其以质量比((A)/(B))50/50~30/70包含热塑性树脂(A)与源自天然原料的填充材料(B),所述填充材料(B)包含从源自生物矿物的无机填充材料(B1)、及源自植物的有机填充材料(B2)中选出的至少一者。
2.根据权利要求1所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述热塑性树脂(A)包含聚苯乙烯系树脂(A1),所述填充材料(B)包含所述无机填充材料(B1)或所述有机填充材料(B2)。
3.根据权利要求1所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述热塑性树脂(A)包含聚烯烃系树脂(A2),所述填充材料(B)包含所述有机填充材料(B2)。
4.根据权利要求1或2所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述无机填充材料(B1)包含从蛋壳粉末及贝壳粉末中选出的至少一者。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述有机填充材料(B2)包含树木的粉碎物。
6.根据权利要求5所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述树木的粉碎物包含从树木的叶子、茎、芽、及种子中选出的至少一者的粉碎物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述填充材料(B)为源自食物废弃物的填充材料。
8.根据权利要求7所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物,其中,所述有机填充材料(B2)包含从茶叶壳、及咖啡渣中选出的至少一者。
9.一种成型品,其包含权利要求1至8中任一项所述的以水性涂料涂装的成型品用树脂组合物。
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