JP2016053126A - 樹脂組成物および樹脂成形体 - Google Patents
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本実施形態に係る樹脂組成物は、脂肪族ポリエステル樹脂を含む。脂肪族ポリエステル樹脂は、微生物産出系重合体、合成系重合体、半合成系重合体に大別される。微生物産出系重合体としては、例えば、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸等が挙げられる。合成系重合体としては、例えば、ポリカプロラクトン、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとの縮合体等が挙げられる。半合成系重合体としては、例えば、ポリ乳酸系重合体(ポリ乳酸樹脂)等が挙げられる。これらの脂肪族ポリエステル樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂を含むことにより、耐衝撃性等が向上する。熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、メタクリルスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂、熱可塑性エラストマ樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、これらのうちの少なくとも2種を組み合わせたアロイ樹脂であってもよい。
本実施形態に係る樹脂組成物は、エステル結合を有する可塑剤を含む。エステル結合を有する可塑剤を添加することにより、成形体にした場合の柔軟性が向上すると考えられる。エステル結合を有する可塑剤としては、トリメリット酸エステル、リン酸エステル、脂肪酸エステル、フタル酸エステル等が挙げられ、難燃性に優れる等の点から、リン酸エステルが好ましい。樹脂組成物にエステル結合を有する可塑剤を添加することにより、流動性が向上し、樹脂組成物に発泡剤を添加する場合に樹脂組成物中で発泡剤が略均一に分散しやすくなり、成形体にした場合に発泡が略均一に起こり、耐熱性、柔軟性等が向上すると考えられる。また、樹脂組成物にエステル結合を有する可塑剤を添加することにより、流動性が向上し、例えば射出成形等により樹脂成形体を成型する場合に、金型に樹脂組成物を注入しやすくなる。
本実施形態に係る樹脂組成物は、発泡剤を含むことが好ましい。発泡剤を添加して、成形体を発泡させることにより、軽量性等が向上する。発泡剤としては、N,N’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)系、アゾジカルボンアミド(ADCA)系、4,4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)系、DPT系/ADCA系の複合、ADCA系/OBSH系の複合等が挙げられ、分解温度等の点から、DPT系、ADCA系が好ましい。
エステル結合を有する可塑剤、発泡剤以外の添加剤としては、必要に応じて、難燃剤、酸化防止剤、充填剤、ドリップ防止剤等を使用してもよい。これらのその他の成分の含有量は、樹脂組成物の固形分全量を基準として、それぞれ10質量%以下であることが好ましい。
樹脂組成物中の脂肪族ポリエステル樹脂、熱可塑性樹脂の含有量は、1H−NMR分析により測定する。樹脂組成物中のポリ乳酸に含まれるラクトン化合物等の不純物の含有量も、同様の方法により測定する。樹脂組成物を用いて得られる樹脂成形体中の脂肪族ポリエステル樹脂、熱可塑性樹脂の含有量は1H−NMR分析により測定する。このようにして測定した樹脂成形体中の脂肪族ポリエステル樹脂、熱可塑性樹脂の含有量から、樹脂組成物中の脂肪族ポリエステル樹脂、熱可塑性樹脂の含有量が推定される。
本実施形態に係る樹脂組成物は、例えば、脂肪族ポリエステル樹脂と、熱可塑性樹脂と、エステル結合を有する可塑剤と、必要に応じて発泡剤、その他の成分とを、混練して作製すればよい。
本実施形態に係る樹脂成形体は、例えば、上述した本実施形態に係る樹脂組成物を成形することにより得られる。
本実施形態に係る樹脂成形体は、機械的強度(耐衝撃性、引張弾性率等)に優れたものになり得るため、電子・電気機器、家電製品、容器、自動車内装材などの用途に好適に用いられる。より具体的には、家電製品や電子・電気機器などの筐体、各種部品など、ラッピングフィルム、CD−ROMやDVDなどの収納ケース、食器類、食品トレイ、飲料ボトル、薬品ラップ材などであり、中でも、電子・電気機器の部品に好適である。電子・電気機器の部品は、複雑な形状を有しているものが多く、また重量物であるので、重量物とならない場合に比べて高い耐衝撃性が要求されるが、本実施形態に係る樹脂成形体によれば、このような要求特性が十分満足される。本実施形態に係る樹脂成形体は、特に、画像形成装置や複写機等の筐体に適している。
表1,2に示す組成(質量部)で原料を配合し、原材料を2軸混練装置(TEM58SS、東芝機械社製)に投入し、シリンダ温度200℃で混練して樹脂組成物(コンパウンド)を得た。次に、得られた樹脂組成物を用いて射出成形装置(NEX150E、日精樹脂工業社製)にて、シリンダ温度200℃、金型温度100℃で成形し評価片を得た。表1,2に示す各成分について、表3に商品名、メーカ名等を示す。比較例3,6は、エステル基を有する可塑剤および発泡剤を含むが、混練時に発泡剤を含まず成型時に混合させた。成型温度は170℃であり、他条件は同様である。
[発泡性]
樹脂成形体の発泡の有無を目視にて確認した。
○:発泡あり
×:発泡なし
樹脂成形体の空隙率を、光学顕微鏡(KEYENCE社製、マイクロスコープVHX−100)を用いて、約50倍にて発泡体断面を撮影し、得られた断面画像から、全断面積に対する空孔部の総断面積比率により測定した。
樹脂成形体の軽量性を、実施例および比較例で得られた各試験片(試験片Xn(nは実施例および比較例の番号)と称す)と同じ樹脂組成物を用いて発泡をさせずに同じ大きさの評価片(試験片Yn(nは実施例および比較例の番号)と称す)を作製し、Xn,Ynのそれぞれの質量からYnからXnへの質量減少率を算出し、下記の基準で評価した。
○:5%以上
△:1%以上5%未満
×:1%未満
柔軟性の指標として、ISO多目的ダンベル試験片(JIS1号試験片、厚さ4mm)の引張破断伸度を、JIS K−7113に準じて測定した。下記基準で評価した。結果を表1,2に示す。
○:10%以上
△:5%以上10%未満
×:5%未満
耐熱性の指標として、ASTM D648の試験法規格に決められた荷重(0.45MPa)を与えた状態で、試験片の温度を上げていき、たわみの大きさが規定の値になる温度(荷重たわみ温度:DTUL)を測定した。下記基準で評価した。結果を表1,2に示す。
○:70℃以上
△:60℃以上70℃未満
×:60℃未満
Claims (5)
- 脂肪族ポリエステル樹脂と、熱可塑性樹脂と、エステル結合を有する可塑剤とを含有し、
前記脂肪族ポリエステル樹脂の含有量と前記熱可塑性樹脂の含有量の合計に対して、前記脂肪族ポリエステル樹脂の含有量が10質量%以上50質量%以下の範囲であり、前記熱可塑性樹脂の含有量が50質量%以上90質量%以下の範囲であり、前記可塑剤の含有量が0.5質量%以上20質量%以下の範囲であり、
成形体にした場合に空隙率が5%以上30%以下の範囲であることを特徴とする樹脂組成物。 - 前記脂肪族ポリエステル樹脂が、ポリ乳酸樹脂を含むことを特徴とする、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリル・ブタジエンゴム・スチレン樹脂、およびそれらのアロイ化樹脂のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記空隙率が5%以上20%以下の範囲であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物を用いて得られることを特徴とする樹脂成形体。
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