JP2011021083A - β晶核剤およびβ晶構造が形成された結晶性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】β晶核剤を、フェノール化合物、特に、フルオレン骨格を有するフェノール化合物[例えば、9,9−ビス(モノ乃至トリヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(モノ又はジC1−4アルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレンなど]で構成する。このようなβ晶核剤と、結晶性樹脂(特に、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステル樹脂)とを溶融混合することにより、結晶性樹脂にβ晶構造を形成できる。
【選択図】なし
Description
フェノール化合物は、上記式(1)において、Zがベンゼン環又はナフタレン環であり、Eが酸素原子であり、R1がアルキル基であり、R2がアルキル基又はアリール基であり、mが0〜2であり、nが0〜1であり、pが1〜3である化合物であってもよい。
本発明のβ晶核剤(単に、核剤などということがある)は、フェノール化合物で構成されている。フェノール化合物(チオフェノール化合物を含む)としては、フェノール類[例えば、フェノール、アルキルフェノール(例えば、クレゾール、キシレノールなどのC1−4アルキルフェノール)など]、ナフトール類[例えば、ナフトール(1−ナフトール、2−ナフトール)、アルキルナフトール(メチルナフトールなどのC1−4アルキルナフトールなど)など]などのモノフェノール化合物(1つのフェノール性ヒドロキシル基を有する化合物)であってもよいが、通常、2以上のフェノール基(フェノール性ヒドロキシル基及び/又はチオフェノール性メルカプト基)を有する化合物(フェノール化合物)を好適に使用できる。また、フェノール化合物としては、フルオレン骨格を有するフェノール化合物も好ましい。
上記式(1)において、環Zで表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、縮合多環式芳香族炭化水素環などが挙げられる。縮合多環式芳香族炭化水素環としては、縮合二環式炭化水素環(例えば、インデン環、ナフタレン環などのC8−20縮合二環式炭化水素環、好ましくはC10−16縮合二環式炭化水素環)、縮合三環式炭化水素環(例えば、アントラセン環、フェナントレン環など)などの縮合二乃至四環式炭化水素環などが挙げられる。好ましい縮合多環式芳香族炭化水素環としては、ナフタレン環が挙げられる。なお、2つの環Zは同一の又は異なる環であってもよく、通常、同一の環であってもよい。
本発明のβ晶核剤は、結晶性樹脂にβ晶構造を形成させるための成分(添加剤)として使用できる。結晶性樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂{例えば、エチレン系樹脂(ポリエチレンなど)、プロピレン系樹脂[ポリプロピレン、プロピレンを主成分(例えば、90モル%以上)とするコポリマー(プロピレン−エチレン共重合体)など]など}、ハロゲン系樹脂(塩化ビニリデン樹脂など)、ポリエステル樹脂{例えば、脂肪族ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル樹脂[例えば、ポリアルキレンテレフタレート(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリC2−4アルキレンテレフタレート)、ポリアルキレンナフタレート(例えば、ポリエチレンナフタレートなどのポリC2−4アルキレンナフタレート)などのポリアルキレンアリレートホモポリエステル、アルキレンアリレート単位の含有量が80モル%以上のコポリエステル、液晶性芳香族ポリエステルなど)など}、ポリアミド系樹脂(例えば、ポリアミド6、ポリアミド66などの脂肪族ポリアミドなど)、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂などが例示できる。これらの結晶性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせてもよい。
本発明のβ晶核剤は、前記結晶性樹脂にβ晶構造を形成させることができる。そのため、本発明には、前記β晶核剤と、前記結晶性樹脂とを含む組成物(樹脂組成物)も含まれる。このような樹脂組成物において、β晶核剤の割合は、結晶性樹脂100質量部に対して、例えば、0.05〜30質量部、好ましくは0.1〜25質量部(例えば、0.5〜20質量部)、さらに好ましくは1〜15質量部(例えば、2〜10質量部)程度であってもよい。特に、本発明のβ晶核剤では、結晶性樹脂100質量部に対して、10質量部以下(例えば、0.1〜10質量部、好ましくは0.3〜8質量部、さらに好ましくは0.5〜7質量部、特に1〜6質量部程度)の少量であっても、結晶性樹脂にβ晶構造を形成させることができる。なお、β晶核剤の割合を調整することにより、結晶性樹脂に形成するβ晶構造の割合を調整することもできる。特に、結晶性樹脂の種類にもよるが、十分な割合でβ晶構造を含む結晶性樹脂を得るためには、β晶核剤の割合を、結晶性樹脂100質量部に対して1質量部以上[例えば、1〜20質量部、好ましくは1.5〜15質量部(例えば、2〜10質量部)、特に3〜9質量部(例えば、4〜8質量部)]としてもよい。
本発明の成形体は、前記樹脂組成物で形成されている。成形体の形状は、用途に応じて選択でき、特に限定されず、例えば、繊維状、フィルム状、シート状、板状、管状、棒状、チューブ状、中空状などが挙げられる。このような成形体は、前記樹脂組成物を慣用の方法により成形することに製造できる。成形法としては、成形体の種類に応じて、例えば、押出成形法、射出成形法、熱成形法(ブロー成形法、真空成形法、圧空成形法、真空圧空成形法、プレス成形法など)、カレンダ加工法、発泡成形法、圧縮成形法などを利用できる。
フルオレン骨格を有するフェノール化合物としての9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製、融点=210℃、以後、BCFという)と、ポリL−乳酸(Natureworks(株)製、「6400D」、融点=168℃、Mw=180000)とを、前者/後者(質量比)=1/99でドライブレンドし、二軸押出機(テクノベル社製、KZW15−30MG)にて、温度180〜200℃で溶融混練したのち、空冷によりペレット化し、さらに、温度120℃で5分間熱処理してコンパウンドを得た。なお、得られたペレットは透明であった。
実施例1において、BCFとポリL乳酸との割合を、前者/後者(質量比)=3/97に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。なお、得られたペレットは透明であった。
実施例1において、BCFとポリL乳酸との割合を、前者/後者(質量比)=5/95に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。なお、得られたペレットは透明であった。
実施例3において、BCFに代えて2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン(融点=139℃)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
実施例3において、BCFに代えて4,4’−(2−ヒドロキシベンジリデン)ビス(2,3,6−トリメチルフェノール)(融点=206℃)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
実施例3において、BCFに代えて2,2’−メチレンビス[6−(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−p−クレゾール](融点=195℃)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
実施例1において、BCFに代えて、フェノール化合物でない9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製、融点162℃、以後、「BPEF」という)を使用したこと以外は、実施例1と同様にしてペレット化してコンパウンドを得た。なお、得られたペレットは透明であった。
実施例2において、BCFに代えてBPEFを使用したこと以外は、実施例2と同様にしてペレット化してコンパウンドを得た。なお、得られたペレットは透明であった。
実施例3において、BCFに代えてBPEFを使用したこと以外は、実施例3と同様にしてペレット化してコンパウンドを得た。なお、得られたペレットは透明であった。
実施例1において、BCFを用いなかった(すなわち、ポリL乳酸単独で溶融混練した)こと以外は、実施例1と同様にしてペレット化してコンパウンドを得た。なお、得られたペレットは透明であった。
実施例3で得られたコンパウンドを用いて、モノフィラメントの紡糸を行った。すなわち、一軸溶融押出機(テクノベル社製、SZW15−24MG)にて180〜200℃の温度でコンパウンドを溶融し、口径1.2mmの口金より吐出したのち、室温で冷却し(空気中で自然冷却し)、1000rpmの巻き取り機で冷却したモノフィラメントを回収した。回収したフィラメントは、透明で十分な硬度を有し、フレキシブルであった。
実施例3−2において、実施例3で得られたコンパウンドに変えて、比較例1で得られたコンパウンドを使用したこと以外は、実施例3−2と同様にして、モノフィラメントを回収した。回収したフィラメントは、透明で十分な硬度を有し、フレキシブルであった。
実施例1において、BCFとポリL乳酸との割合を、前者/後者(質量比)=10/90に代えたこと以外は、実施例1と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。なお、得られたペレットは透明であった。
実施例3において、BCFに代えて9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製、融点=229℃)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
実施例3において、BCFに代えて9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製、融点=290℃)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
実施例3において、BCFに代えて9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製、融点=267℃)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
実施例3において、BCFに代えて9,9−ビス(6−ヒドロキシ−2−ナフチル)フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製、融点=264℃)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
実施例3において、BCFに代えて9,9−ビスカテコールフルオレン(又は9,9−ビス(3,4−ジヒドロキシフェニル)フルオレン、大阪ガスケミカル(株)製、融点=240℃)を使用したこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
実施例3において、BCFに代えてビスフェノールA(東京化成(株)製、融点=158℃)を使用し、混練温度を150〜170℃に代えたこと以外は、実施例3と同様にして、ペレット化してコンパウンドを得た。得られたペレットは、透明であった。
Claims (13)
- 結晶性樹脂にβ晶構造を形成させるためのβ晶核剤であって、フェノール化合物で構成されたβ晶核剤。
- フェノール化合物が、フルオレン骨格を有する請求項1記載のβ晶核剤。
- 式(1)において、Zがベンゼン環又はナフタレン環であり、Eが酸素原子であり、R1がアルキル基であり、R2がアルキル基又はアリール基であり、mが0〜2であり、nが0〜1であり、pが1〜3である請求項3記載のβ晶核剤。
- フェノール化合物が、9,9−ビス(ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(モノ又はジC1−4アルキル−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(モノ又はジC6−10アリール−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(ジヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(トリヒドロキシフェニル)フルオレン、及び9,9−ビス(ヒドロキシナフチル)フルオレンから選択された少なくとも1種である請求項1〜4のいずれかに記載のβ晶核剤。
- 結晶性樹脂が脂肪族ポリエステル樹脂である請求項1〜5のいずれかに記載のβ晶核剤。
- 結晶性樹脂がポリ乳酸である請求項1〜6のいずれかに記載のβ晶核剤。
- 結晶性樹脂と、請求項1〜7のいずれかに記載のβ晶核剤とで構成された樹脂組成物。
- β晶核剤の割合が、結晶性樹脂100質量部に対して0.05〜30質量部である請求項8記載の樹脂組成物。
- 結晶性樹脂とβ晶核剤との溶融混合物であって、前記結晶性樹脂にβ晶構造が形成されている請求項8又は9に記載の樹脂組成物。
- 結晶性樹脂と請求項1〜7のいずれかに記載のβ晶核剤とを溶融混合し、β晶構造を有する結晶性樹脂を製造する方法。
- 請求項8〜10のいずれかに記載の樹脂組成物で形成された成形体。
- 繊維である請求項12記載の成形体。
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