JP2011032467A - 親水性を有する熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【課題】 高度の親水性を有し、かつ、長期安定性に優れた親水性を付与した熱可塑性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】
親水性付与剤として、アクリル変性グリコール系ポリマー1〜50重量部および熱可塑性樹脂99〜50重量部を含有してなる親水性を付与した熱可塑性樹脂組成物、さらにアクリル変性グリコール系ポリマーにシリカを配合してなる混合物1〜50重量部および熱可塑性樹脂99〜50重量部を含有してなる親水性を付与した熱可塑性樹脂組成物。
【選択図】 なし
Description
かかる先行技術によれば、親水性付与剤として、エチレンとポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートとの共重合体が記載されており、これは、キシレン中で75℃で測定した極限粘度(η)が0.07〜0.40dl/gの低粘度のものであり、また、ポリアルキレングリコールに一個の(メタ)アクリル酸を反応させたモノエステルであることが開示されている。
しかしながら、かかる親水性付与剤を配合した樹脂組成物であっても、なお、親水性の持続性が十分でないことから、長期安定的な親水性の持続可能な熱可塑性樹脂を実現することが切望されてきた。
本発明は、かかる知点に基づいて完成したものである。
アクリル変性グリコール系ポリマー1〜50重量部及び熱可塑性樹脂99−50重量部の割合で配合してなることを特徴とする親水性熱可塑性樹脂組成物
が提供される。
アクリル変性グリコール系ポリマー50〜90重量%とシリカ50〜10重量%の割合からなる組成物1〜50重量部及び熱可塑性樹脂99〜50重量部の割合で配合してなる親水性熱可塑性樹脂組成物
が提供される。
溶融混練する工程(2)
とからなる親水性熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
また、前記アクリル変性グリコールポリマーに特定割合のシリカを配合し得られた熱可塑性組成物が、親水性能の長期安定性を一層改良することができる。
従って、本発明によって、疎水性の高分子材料であっても、水に濡れることが要求される台所、浴室等の材料、ボトル等の水充填用容器、建材及び自動車等の部材として、また、透明性を保持することが必要な材質として有用な長期安定性に優れた親水性を有する熱可塑性樹脂を提供することができる。
第一及び第二の発明において、親水性熱可塑性樹脂組成物を構成するアクリル変性グリコール系ポリマーは、ポリアルキレングリコールとアクリル酸化合物またはメタクリル酸化合物との反応生成物であり、次の一般式(1);
次の一般式(2);
で表されるアクリル酸化合物またはメタクリル酸化合物部分を含有するものであり、モノエステル化合物またはジエステル化合物を包含するものであるが、特に、ジエステル化合物が親水性改良の観点から好ましい。
R1およびR2は、それぞれ、メチル基または水素原子であり、nは2〜17、好ましくは5〜15の整数である。
さらに好ましくは5〜14、特に好ましくは10〜14の範囲である。nの値が2以下の小さい場合には、十分な親水性付与効果が得られず、また17を超える場合には溶解性の問題が生ずるおそれがあり、十分な親水性付与効果が得られない。
シリカの含有量は、親水性改善有効量でよいが、具体的には、前記アクリル変性グリコール系ポリマーとの合計量を100重量%として10〜50重量%、好ましくは、15〜40重量%、さらに好ましくは、20〜35重量%である。シリカの含有量が10重量%に達しないと親水性の長期安定性に欠け、一方、50重量%を超えると、親水性の改善効果が低下するという不都合が生ずるおそれがある。
かくして、アクリル変性グリコール系ポリマーにシリカを配合して得られる組成物1〜50重量部と熱可塑性樹脂99〜50重量部とを含有してなる親水性熱可塑性樹脂組成物が提供される。
本発明に係る親水性を付加した熱可塑性樹脂組成物の構成成分である熱可塑性樹脂としては、凡用熱可塑性樹脂が主たるものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、ポリスチレン等の炭化水素系重合体を挙げることができる。ポリエチレンとしては高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、超高分子ポリエチレン、架橋ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、その他のエチレンとの共重合体、例えばエチレン−プロピレン共重合体等を用いることができる。
本発明に係る親水性熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じ、本発明に係る親水性熱可塑性樹脂組成物の効果を阻害しない範囲において各種添加剤、例えば、酸化防止剤、光安定剤、染料、顔料等を配合することができる。
光安定剤として、2−(2’−ヒドロキシ−5’メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノンの如きベンゾフェノン系紫外線吸収剤等が用いられ、さらに、ヒンダードアミン系光安定剤として、ビス−[2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル]セバケート,テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート等が用いられる。
また、帯電防止剤としては、アニオン系、カチオン系、非イオン系、両性系の界面活性剤を練り込みまたは表面塗装により用いられる。
第一の発明によれば、アクリル変性グリコール系ポリマーと熱可塑性樹脂との配合により、親水性熱可塑性樹脂組成物が提供される。
一方、成分A及び成分Cが成分Bに対して少割合の場合、特に成分Cが少量の場合は、あらかじめ成分Aに成分Cを配合し、得られる組成物を成分Bと配合することにより、成分A及び成分Cを成分B中に短時間で均一に分散させることが容易である。
本発明に係る親水性熱可塑性樹脂組成物の製造方法によれば、特に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の炭化水素系樹脂の親水性化を効率よく達成することができる。
なお、実施例等において用いた熱可塑性樹脂、アクリル変性グリコール系ポリマー、シリカ等の材料は下記記載のものを使用し、親水性能の評価についても下記記載の試験方法を用いて測定した。
また、実施例等において、「%」、「部」は、それぞれ重量%、重量部を示す。
熱可塑性樹脂
ポリプロピレン樹脂(プライムポリマー社製J707G)
低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)
(旭化成ケミカルズ社製M6545)
ABS樹脂(旭化成ケミカルズ社製スタイラック121)
アクリル変性グリコール系ポリマー
アクリル変性ポリプロピレングリコール(東亞合成社製光硬化型樹脂「アロニック スM270」[ポリプロピレングリコールジアクリレート]n≒12)
帯電防止剤(三洋化成工業社製ペレスタット300):ポリオレフィン用
帯電防止剤(三洋化成工業社製ペレスタットNC6321):ABS用
親水性評価
評価方法として、次の実施例および比較例において作製した評価プレート上に水滴を50μl滴下し、接触角測定計を用いて、滴下直後、1分後、10分後、30分後および45分後の接触角を経時的に測定した。測定温度は、23℃に維持した。
接触角測定計は、協和科学社製CA−DT型を用いた。
アクリル変性ポリプロピレングリコールを表1に示す割合でポリプロピレン樹脂に配合し、この組成物を押出機に供給し、220〜240℃の温度で溶融混練し、前記ポリプロピレン樹脂中にアクリル変性ポリプロピレングリコールを分散させたペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を調製した。
次に、このペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を平板金型を装着した射出成形機に供給し、220〜240℃で射出成形し50×50×2mmの成形品を作製した。この成形品を評価プレートとし、前記接触角測定方法により水滴の接触角の経時変化を測定した。測定結果を表1に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコールを表1に示す割合でポリプロピレン樹脂に配合し、その組成物を押出機に供給し、220〜240℃の温度で溶解混練し、前記ポリプロピレン樹脂中にアクリル変性ポロプロピレングリコールを分散させたペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を調製した。
ペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を実施例1に記載の方法と同一の方法により射出成形し、成形品を作製し、これを評価プレートとし、前記親水性の評価方法に従い水滴の接触角の経時変化を測定した。測定結果を表1に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコールを表1に示す割合でポリプロピレンに配合し、得られた組成物を押出機に供給し、220〜240℃の温度で溶解混練し、アクリル変性ポリプロピレングリコールを分散させたペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を調製した。
ペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を実施例1に記載の方法と同一の方法により、射出成形し、評価プレートを作製した。評価プレートの評価結果を表1に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコール及びシリカを表2に示す割合でポリプロピレン樹脂に配合したこと以外すべて実施例1と同一の条件および同一の操作によりペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を調製し、同様に親水性能を評価した。評価結果を同表に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコール及びシリカを表2に示す割合でポリプロピレン樹脂に配合したこと以外、すべて実施例2と同一の条件および同一の操作によりペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を調製し、同様に親水性能を評価した。評価結果を同表に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコール及びシリカを表2に示す割合でポリプロピレン樹脂に配合したこと以外すべて実施例3と同一の条件および同一の操作によりペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を調製し、同様に親水性能を評価した。評価結果を同表に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコールを表3に示す割合で低密度ポリエチレン樹脂(以下、「LDPE」)に配合し、その組成物を押出機に供給し、実施例1に記載の方法と同一の方法で溶融混連し、ペレット状LDPE樹脂を調製した後、評価プレートを作製し、実施例1に記載の方法と同一の方法により親水性の評価に供した。結果を表3に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコール及びシリカを表3に示す割合でLDPE樹脂に配合したこと以外、すべて実施例7と同一の条件および同一の操作によりペレット状LDPE樹脂を調製し、親水性能の評価に供した。評価結果を同表に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコールを表4に示す割合でABS樹脂に配合し、その組成物を押出機に供給し、溶融混練し、前記アクリル変性ポリプロピレングリコールを分散させたペレット状ABS樹脂組成物を調製した。ペレット状ABS樹脂組成物を実施例1に記載の方法と同一の方法で評価プレートを作製し、前記の水滴の接触角の経時変化を測定し、親水性の評価に供した。結果を表4に示す。
アクリル変性ポリプロピレングリコール及びシリカを表4に示す割合でペレット状ABS樹脂に配合したこと以外すべて実施例9と同一の条件および同一の操作によりペレット状ABS樹脂組成物を調製し、同様に親水性能を評価した。評価結果を同表に示す。
ポリプロピレン樹脂のみを実施例1に記載の方法と同一の方法によりペレット状ポリプロピレン樹脂とし、射出成形し、評価プレートを作製した。評価結果を表2に示す。
ポリプロピレン樹脂に帯電防止剤を配合し、実施例1に記載の方法と同一の方法により溶融混練し、ペレット状ポリプロピレン樹脂組成物を調製した後、射出成形により評価プレートを作製し、親水性能の評価に供した。評価結果を表2に示す。
LDPE樹脂のみを押出機に供給し、実施例1に記載の方法と同一の方法により溶融混練し、ペレット状LDPE樹脂組成物を調製した後、射出成形により評価プレートを作製した。評価結果を表3に示す。
ABS樹脂のみを押出機に供給し、実施例1に記載の方法と同一の方法により、ペレット状ABS樹脂組成物を調製した後、射出成形に供し、評価プレートを作製した。評価結果を表4に示す。
実施例7と比較例3との対比及び実施例9と比較例4との対比によっても本発明による顕著な効果が明らかである。
Claims (3)
- アクリル変性グリコール系ポリマー1〜50重量部および熱可塑性樹脂99〜50重量部の割合で配合してなることを特徴とする親水性熱可塑性樹脂組成物。
- アクリル変性グリコール系ポリマー50〜90重量%とシリカ50〜10重量%の割合からなる組成物1〜50重量部および熱可塑性樹脂99〜50重量部の割合で配合してなることを特徴とする親水性熱可塑性樹脂組成物。
- 前記アクリル変性グリコール系ポリマーが、ポリアルキレングリコールジアクリレートまたはポリアルキレングリコールジメタクリレートである請求項1または2に記載の親水性熱可塑性樹脂組成物。
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