JP2011140553A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)、ポリオレフィン樹脂(B)、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤(C)、および相溶化剤(D)として下記の(D−1)と(D−2)を含有する樹脂組成物であって、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤(C)の含有量が0.05〜10質量%、かつ(D−1)と(D−2)の合計の含有量が0.1〜10質量%であることを特徴とする。
(D−1):ポリオレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、グラフト共重合体ではないエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
(D−2):ポリオレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、さらにビニル系ポリマーを側鎖として有するグラフト共重合体であるエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
【選択図】なし
Description
すなわち、上記問題を解決するための手段は、下記の通りである。
(1)ポリ乳酸樹脂(A)、ポリオレフィン樹脂(B)、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤(C)、および相溶化剤(D)として下記の(D−1)と(D−2)を含有する樹脂組成物であって、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤(C)の含有量が0.05〜10質量%、かつ(D−1)と(D−2)の合計の含有量が0.1〜10質量%であることを特徴とする樹脂組成物。
(D−1):ポリオレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、グラフト共重合体ではないエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
(D−2):ポリオレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、さらにビニル系ポリマーを側鎖として有するグラフト共重合体であるエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
(2)以下の(I)、(II)、(III)および(IV)のパラメータを同時に満たすことを特徴とする(1)の樹脂組成物。
(I)ウェルド曲げ強度が30〜200MPaである。
(II)ウェルド曲げ強度保持率が60〜99%である。
(III)0.45MPaでの荷重たわみ温度が70〜200℃である。
(IV)温度60℃、相対湿度95%の環境下における1000時間経過後の曲げ強度保持率が70〜99%である。
本発明の樹脂組成物は、ポリ乳酸樹脂(A)、ポリオレフィン樹脂(B)、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤(C)、および2種の相溶化剤(D−1)と(D−2)を含有する樹脂組成物である。
上述のメルトフローレートは、JIS K−7210(試験条件D)により測定した値である。
本発明において、加水分解抑制剤(C)は、樹脂組成物の耐久性を向上させ、該樹脂組成物の難燃性、耐熱性および耐湿熱性を長期間安定的に維持することを目的として配合されるものであり、カルボジイミド化合物を主成分とするものである。なお、本発明においては、主成分とするとは、加水分解抑制剤(C)全量に対して、カルボジイミド化合物が50質量%以上含有されていることをいう。
脂環族ポリカルボジイミドとしては、4,4´−ジシクロへキシルメタンジイソシアネートに由来するポリカルボジイミドなどが挙げられる。
芳香族ポリカルボジイミドとしては、フェニレン−p−ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミド、1,3,5−トリイソピロピル−フェニレン−2,4−ジイソシアネートに由来するポリカルボジイミドなどが挙げられる。
カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤(C)の含有量は、樹脂組成物全量に対して、0.05〜10質量%であることが必要であり、好ましくは、0.1〜5質量%である。含有量が0.05質量%未満では目的とする耐久性が得られないという問題がある。一方、含有量が10質量%を超えると、得られる樹脂組成物の色調が大きく損なわれるという問題があり、またコスト的にも不利である。
(D−1):ポリオレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合されたグラフト共重合体ではないエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤[以下、単に(D−1)と称する場合がある]
(D−2):ポリオレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、さらにビニル系ポリマーを側鎖として有するグラフト共重合体であるエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤[以下、単に(D−2)と称する場合がある]
相溶化剤(D)として分子構造の異なる2種のエポキシ基含有ポリオレフィン系相溶化剤(D−1)および(D−2)を同時に用いることで、ウェルド形成時に、効果的な融着促進を図ることができ、ウェルド強度の向上が発現する。また、相溶化剤の含有量が少量であっても、ポリ乳酸樹脂(A)とポリオレフィン樹脂(B)との相溶性が向上し、十分な効果を発現することが可能である。
顔料としては、チタン、カーボンブラックなどが挙げられる。
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類、ヒンダードアミン、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物などが例示される。
可塑剤としては、脂肪族多価カルボン酸エステル誘導体、脂肪族多価アルコールエステル誘導体などが挙げられる。
離型剤としては、各種カルボン酸系化合物、中でも、各種脂肪酸エステル、各種脂肪酸アミドなどが好適に用いられる。
難燃剤としては、リン系難燃剤や水酸化金属などが挙げられる。
なお、本発明の樹脂組成物にこれらを添加する方法は、特に限定されない。
なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定や各種物性の評価は、下記の方法により実施した。
ISO178に従って、曲げ強度を測定した。以下の基準で評価した。
○:曲げ強度が38MPa以上である。
×:曲げ強度が38MPa未満である。
(2)ウェルド曲げ強度
ウェルド測定用試験片を作製し、ISO178に従って、曲げ強度を測定した。以下の基準で評価した。
◎:曲げ強度が40MPa以上である。
○:曲げ強度が30MPa以上40MPa未満である。
×:曲げ強度が30MPa未満である。
本発明においては、○以上であるものを実用に耐え得るものとした。
(3)ウェルド曲げ強度保持率
下記式に基づいて、上記(1)で得られた曲げ強度と上記(2)で得られたウェルド曲げ強度を用いて、ウェルド曲げ強度保持率を算出した。
ウェルド曲げ強度保持率(%)=(ウェルド曲げ強度)/[(1)で得られた曲げ強度]×100
以下の基準で評価した。
◎:ウェルド曲げ強度保持率が70%以上である。
○:ウェルド曲げ強度保持率が60%以上70%未満である。
×:ウェルド曲げ強度保持率が60%未満である。
本発明においては、○以上であるものを実用に耐え得るものとした。
(4)耐熱性
ISO75に従って、荷重0.45MPaにおいて荷重たわみ温度を測定した。以下の基準で評価した。
◎:荷重たわみ温度が80℃以上である。
○:荷重たわみ温度が70℃以上80℃未満である。
×:荷重たわみ温度が70℃未満である。
本発明においては、○以上であるものを実用に耐え得るものであるとした。
(5)耐湿熱性
試験片を温度60℃、相対湿度95%の高温高湿度環境下に、1000時間曝した。1000時間経過後、ISO178に従って、該試験片の曲げ強度を測定した。下記式に基づいて、上記(1)で得られた曲げ強度と、1000時間経過後の曲げ強度を用いて、高温高湿度下における曲げ強度保持率を算出した。
高温高湿度下における曲げ強度保持率(%)=(1000時間経過後の曲げ強度)/(曲げ強度)×100
以下の基準で評価した。
◎:高温高湿度下における曲げ強度保持率が80%以上である。
○:高温高湿度下における曲げ強度保持率が70%以上80%未満である。
×:高温高湿度下における曲げ強度保持率が70%未満である。
本発明においては、○以上であるものを実用に耐えうるものとした。
(6)外観
以下の基準で評価した。
○:試験片全体に剥離と着色のいずれもが見られない。
×:試験片の一部または全体に剥離と着色のいずれか一方、もしくはいずれもが見られる。
・ポリ乳酸樹脂(A)
カーギルダウ社製 商品名「3001D」(D体:1.4%)(以下、「3001D」と称する場合がある)
トヨタ自動車社製 商品名「S−12」(D体:0.1%)(以下「S−12」と称する場合がある)
・ポリオレフィン樹脂(B)
ポリプロピレン樹脂
日本ポリプロ社製ブロックコポリマー 商品名「ノバテックPP−BC03C」(MFR:30g/10分)(以下「BC03C」と称する場合がある)
日本ポリプロ社製ホモポリマー 商品名「ノバテックPP−MA1B」(MFR:21g/10分)(以下「MA1B」と称する場合がある)
エチレン−α−オレフィン共重合樹脂 (住友化学社製 商品名「エクセレンFX」)[α−オレフィン成分:−CH2−CH(C2H5)−、および/または、−CH2−CH(C4H9)−](以下、「FX」と称する場合がある)
・加水分解抑制剤(C)
カルボジイミド化合物
松本油脂社製モノカルボジイミド 商品名「EN160」(以下、「EN160」と称する場合がある)
日清紡社製ポリカルボジイミド 商品名「カルボジライトLA−1」(以下「LA−1」と称する場合がある)
エポキシ化合物
ナガセケムテックス社製エポキシ化合物 商品名「デナコール」
・相溶化剤(D)
(D−1):
住友化学社製エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体 商品名「ボンドファーストE」[エチレン/グリシジルメタクリレート(質量比)=88/12](以下、「ボンドファーストE」と称する場合がある)
アルケマ社製エチレンーアクリリックエステル−グリシジルメタクリレート共重合体 商品名「ロタダーAX8900」
(D−2):
日本油脂社製PMMAグラフトエチレン−グリシジルメタクリレート共重合体 商品名「モディパーA4200」[PMMA/エチレン/グリシジルメタクリレート(質量比)=30/59/11](以下、「A4200」と称する場合がある)
日本油脂社製ASグラフトエチレンーグリシジルメタクリレート共重合体 商品名「モディパーA4400」[AS/エチレン/グリシジルメタクリレート(質量比)=30/59/11](以下、「A4400」と称する場合がある)
(D−3):
住友化学社製エチレン−無水マレイン酸―エチルアクリレート共重合体 商品名「ボンダイン」
(実施例1)
二軸押出機(東芝機械社製 商品名「TEM37BS型」)を用い、3001Dを31.9質量%、PP−BC03Cを65質量%、エクセレンFXを2質量%、ボンドファーストEを2質量%、A4200を0.5質量%、EN160を0.1質量%の組成でドライブレンドして、押出機の根元供給口から供給し、バレル温度180℃、スクリュー回転数150rpm、吐出速度20kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出を実施した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングし、樹脂組成物のペレットを得た。得られたペレットを70℃にて24時間乾燥させ、次いで、射出成形機(東芝機械社製 商品名「IS−80G型」)を用いて、金型表面温度30℃で、一般物性測定用試験片(ASTM型)および、ウェルド測定用試験片(ASTM型:両端から樹脂が充填され、中央部にてウェルドが形成されている)を作製し、これらの試験片を各種物性評価に供した。評価結果を表1に示す。
ポリ乳酸樹脂(A)、ポリオレフィン樹脂(B)、加水分解抑制剤(C)、相溶化剤(D)の有無、含有量、種類を表1に示すように変更し、実施例1と同様にして樹脂組成物のペレットを得た。該ペレットを実施例1と同様に射出成形に付し、各種物性評価に供した。評価結果を表1に示す。
比較例1および3においては、含有されているエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤が、(D−1)と(D−2)のうちいずれか一種類のみであったため、ウェルド強度に劣る結果となった。
比較例4では、加水分解抑制剤(C)が含有されていなかったため、耐湿熱性に劣る結果となった。
比較例7では、加水分解抑制剤(C)としてカルボジイミド化合物ではなくエポキシ化合物を用いたため、耐湿熱性に劣る結果となった。
Claims (2)
- ポリ乳酸樹脂(A)、ポリオレフィン樹脂(B)、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤(C)、および相溶化剤(D)として下記の(D−1)と(D−2)を含有する樹脂組成物であって、カルボジイミド化合物を主成分とする加水分解抑制剤(C)の含有量が0.05〜10質量%、かつ(D−1)と(D−2)の合計の含有量が0.1〜10質量%であることを特徴とする樹脂組成物。
(D−1):ポリオレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、グラフト共重合体ではないエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤
(D−2):ポリオレフィンにエポキシ基含有モノマーが共重合され、さらにビニル系ポリマーを側鎖として有するグラフト共重合体であるエポキシ基含有変性ポリオレフィン系相溶化剤 - 以下の(I)、(II)、(III)および(IV)のパラメータを同時に満たすことを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
(I)ウェルド曲げ強度が30〜200MPaである。
(II)ウェルド曲げ強度保持率が60〜99%である。
(III)0.45MPaでの荷重たわみ温度が70〜200℃である。
(IV)温度60℃、相対湿度95%の環境下における1000時間経過後の曲げ強度保持率が70〜99%である。
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