JP2014524507A - ポリアルキレンカーボネート成形品製造用エマルジョン組成物及びこれを用いて製造された樹脂成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
このため、多様な生分解性樹脂で使い捨て樹脂成形品を製造しようとする試みが行われたことがあるが、まだ生分解性を示しながらも使い捨て手袋などの使い捨て樹脂成形品に要求されるゴムと類似の弾性や伸び率または強度などの機械的物性を充足する使い捨て樹脂成形品は開発されていないのが実情である。
また、本発明は前記組成物を用いて製造される樹脂成形品を提供するためのものである。
水を含む連続相;及び
前記連続相の中に分散した樹脂粒子であって、ポリアルキレンカーボネート樹脂と第1界面活性剤と第2界面活性剤を含み、前記第2界面活性剤は粒子の表面より粒子の中心部で高濃度で存在し、前記第1界面活性剤は粒子の中心部より粒子の表面で高濃度で存在する樹脂粒子
を含むポリアルキレンカーボネート成形品製造用エマルジョン組成物が提供される。
そして、前記第1界面活性剤に対する第2界面活性剤の重量比は1:0.1乃至1:2であり得る。
また、前記樹脂粒子は200乃至600nmの粒径を有し得る。
そして、前記組成物は1乃至70cPの粘度を有し得る。
nは10乃至1000の整数であり、
R1とR2はそれぞれ独立的に水素、炭素数1乃至20のアルキル基、炭素数6乃至20のアリール基、炭素数1乃至20のアルケニル基または炭素数3乃至20のシクロアルキル基であり、R1及びR2が互いに連結されて炭素数3乃至10のシクロアルキル基を形成することができる。
一方、本発明によれば、前記エマルジョン組成物を用いて製造されたポリアルキレンカーボネート成形品が提供される。
ここで、前記成形品は、使い捨て手袋、使い捨てフィルム、使い捨て容器、または使い捨てゴム成形品の使い捨て樹脂成形品であり得る。
水を含む連続相;及び
前記連続相の中に分散した樹脂粒子であって、ポリアルキレンカーボネート樹脂と第1界面活性剤と第2界面活性剤を含み、前記第2界面活性剤は粒子の表面より粒子の中心部で高濃度で存在し、前記第1界面活性剤は粒子の中心部より粒子の表面で高濃度で存在する樹脂粒子を含むポリアルキレンカーボネート成形品製造用エマルジョン組成物が提供される。
nは10乃至1000の整数であり、
R1とR2はそれぞれ独立的に水素、炭素数1乃至20のアルキル基、炭素数6乃至20のアリール基、炭素数1乃至20のアルケニル基または炭素数3乃至20のシクロアルキル基であり、R1及びR2が互いに連結されて炭素数3乃至10のシクロアルキル基を形成することができる。
特に、前記第1界面活性剤及び第2界面活性剤は前記樹脂粒子の中心部と表面で互いに異なる濃度分布を有する。一実現例によれば、前記第1界面活性剤は樹脂粒子の中心部より樹脂粒子の表面で高濃度で存在する。反対に、前記第2界面活性剤は樹脂粒子の表面より樹脂粒子の中心部で高濃度で存在する。さらに、前記第1界面活性剤は樹脂粒子の中心部に実質的に存在しないことがあり、前記第2界面活性剤は樹脂粒子の表面に実質的に存在しないことがある。
一方、前記樹脂粒子の中心部には有機溶媒を含むことができる。
ここで、前記成形品は使い捨て手袋、使い捨てフィルム、使い捨て容器、使い捨てゴム成形品のような使い捨て樹脂成形品であり得る。
(ポリプロピレンカーボネート樹脂の製造)
亜鉛−グルタレート(Zn−glutarate)触媒を用いてプロピレンオキシドと二酸化炭素を共重合してポリプロピレンカーボネート樹脂を次の方法で製造した(Polymer Journal 1981,13,407;米国特許第5,026,676)。
(ポリエチレンカーボネート樹脂の製造)
ジエチル−亜鉛触媒を用いてエチレンオキシドと二酸化炭素を共重合してポリエチレンカーボネート樹脂を次の方法で製造した(Journal of Polymer Science B 1969,7,287;Journal of Controlled release 1997,49,263)。
下記の実施例及び比較例で、空気や水に敏感な化合物を扱う全ての作業は標準シュレンク技術(standard Schlenk technique)またはドライボックス技術を使用して実施した。
2)重合体の重量平均分子量はGPC(gel permeation chromatography)を使用して測定し、この時ポリスチレン(polystyrene)サンプルを標準にした。
3)組成物に含まれている固形分含量の測定はハロゲン水分計(Halogen Moisture Analyzer、HB43−S.Mettler Toledo)を使用して約110℃の温度条件下で水分及びその他溶媒が蒸発して残った固形分の重量を測定する方法で行った。
4)組成物に含まれている樹脂粒子の大きさは粒度分析器(NICOMP380)を使用して約23℃の温度条件下で測定した。
5)樹脂粒子に含まれる第1界面活性剤及び第2界面活性剤の存在はエマルジョン組成物を遠心分離法を通じて上澄液と沈殿物にそれぞれ分離してMALDI−TOF Massを通じて確認した。
6)組成物の粘度はブルックフィールドLV(Brookfield LV)を使用して約23℃の温度条件下で測定した。
ジクロロメタン約720g、ヘキサデカン(第2界面活性剤)約2.6g、及び製造例2によるポリエチレンカーボネート樹脂約80gを混合し固形分を溶解した有機溶液を準備した。
有機溶液の製造時にヘキサデカン(第2界面活性剤)の含量を約5.2gに調節したことを除いて、実施例1と同様な条件及び方法でエマルジョン組成物を製造した。
この時、組成物の固形分含量は約25重量%、樹脂粒子の粒径は約300乃至350nm、組成物の粘度は約4.5cPであるのが確認された。
有機溶液の製造時に水溶性高分子であるソジウムカルボキシメチルセルロース約0.4gを追加的に添加したことを除いて、実施例1と同様な条件及び方法でエマルジョン組成物を製造した。
この時、組成物の固形分含量は約25重量%、樹脂粒子の粒径は約300乃至400nm、組成物の粘度は約21cPであるのが確認された。
ジクロロメタン約720g、ヘキサデカン(第2界面活性剤)約2.6g、及び製造例2によるポリエチレンカーボネート樹脂約80gを混合し固形分を溶解した有機溶液を準備した。
有機溶液の製造時にヘキサデカン(第2界面活性剤)を添加しないことを除いて、実施例1と同一な条件及び方法でエマルジョン組成物を製造した。
この時、組成物の固形分含量は約25重量%、樹脂粒子の粒径は650乃至800nm、組成物の粘度は約4.5cPであるのが確認された。そして、前記エマルジョン組成物製造後、約24時間経過した後に形成された凝固物は全体固形物対比約18重量%であるのが確認された。
(ニトリルラテックス組成物の製造)
撹拌機、温度計、冷却器、窒素ガス投入口などが備えられており、原料物質を連続的に投入することができるように装置された高圧反応器を準備した。前記反応器の内部を窒素に置換した後、アクリロニトリル30重量%、1,4−ブタジエン66重量%、メタクリル酸4重量%を含む単量体混合物100重量部に対して、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム2重量部、t−ドデシルメルカプタン0.5重量部及びイオン交換水140重量部を投入し約40℃まで昇温させた。
カルシウムナイトレートが塗布されたガラスモールドを実施例1〜4、比較例1、及び対照例1による組成物にそれぞれ約15秒間ディッピングした後、約130℃で水分を乾燥して樹脂層を形成させた。その後流れる水に約1分間リーチング(leaching)し、再び約130℃で水分を乾燥して樹脂フィルムを得た。
Claims (19)
- ポリアルキレンカーボネート成形品製造用エマルジョン組成物であって、
水を含む連続相と、及び
ポリアルキレンカーボネート樹脂と、第1界面活性剤及び第2界面活性剤とを含む樹脂粒子とを備えてなり、
前記樹脂粒子が前記連続相の中に分散してなり、
前記第2界面活性剤が、前記樹脂粒子の表面より前記樹脂粒子の中心部において高濃度で存在し、
前記第1界面活性剤が、前記樹脂粒子の中心部より前記樹脂粒子の表面において高濃度で存在するものである、エマルジョン組成物。 - 前記樹脂粒子の中心部に含まれている第1界面活性剤の含量が前記樹脂粒子に含まれている第1界面活性剤の全体含量の5重量%未満である、請求項1に記載のエマルジョン組成物。
- 前記樹脂粒子に含まれている第1界面活性剤の全体含量に対して、前記樹脂粒子の中心から粒子半径の1/2より大きい領域に含まれている第1界面活性剤の含量が95重量%以上である、請求項1又は2に記載のエマルジョン組成物。
- 前記樹脂粒子の中心部に含まれている第2界面活性剤の含量が前記樹脂粒子に含まれている第2界面活性剤の全体含量の95重量%以上である、請求項1〜3の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記樹脂粒子に含まれている第2界面活性剤の全体含量に対して、前記樹脂粒子の中心から粒子半径の2/3より大きい領域に含まれている第2界面活性剤の含量が5重量%未満である、請求項1〜4の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記樹脂粒子がポリアルキレンカーボネート樹脂100重量部に対して、
第1界面活性剤を1乃至20重量部、及び
第2界面活性剤を1乃至20重量部で含んでなる、請求項1〜5の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。 - 前記第1界面活性剤に対する第2界面活性剤の重量比が1:0.1乃至1:2である、請求項1〜6の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記樹脂粒子が200乃至600nmの粒径を有する、請求項1〜7の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 組成物の全体重量を基準に固形分含量が10乃至50重量%である、請求項1〜8の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記組成物が1乃至70cPの粘度を有する、請求項1〜9の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記ポリアルキレンカーボネート樹脂が10,000乃至1,000,000の重量平均分子量を有する、請求項1〜11の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記第1界面活性剤が陰イオン系界面活性剤及び非イオン系界面活性剤からなる群より選択される一種以上の化合物である、請求項1〜12の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記第1界面活性剤が、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、燐酸エステル塩、4級アンモニウム塩、エーテル型、エステルエーテル型、エステル型、及び含窒素型を含む群より選択される一種以上の化合物である、請求項1〜13の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記第2界面活性剤が、炭素数10乃至40のアルコール類、アルカン類、メルカプタン類、カルボン酸類、ケトン類、アミン類、及びHLB(Hydrophile-Lipophile Balance)値が11以下である非イオン界面活性剤を含む群より選択される一種以上の化合物である、請求項1〜14の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記樹脂粒子が、セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、及びポリメタクリル酸からなる群より選択された一種以上の水溶性高分子をさらに含んでなる、請求項1〜15の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 前記樹脂粒子が、メチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート、イソプロピルアセテート、ビニルアセテート、メチルエチルケトン、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、アセトニトリル、メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ニトロメタン、ニトロプロパン、カプロラクトン、アセトン、ポリプロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、ベンゼン、及びスチレンからなる群より選択される一種以上の有機溶媒をさらに含んでなる、請求項1〜16の何れか一項に記載のエマルジョン組成物。
- 請求項1〜17の何れか一項による組成物を用いて製造された、ポリアルキレンカーボネート成形品。
- 使い捨て手袋、使い捨てフィルム、使い捨て容器、または使い捨てゴム成形品の使い捨て樹脂成形品である、請求項18に記載のポリアルキレンカーボネート成形品。
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