JP2023013692A - Resin molding - Google Patents
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Abstract
Description
特許法第30条第2項適用申請有り 展示日 令和2年8月6日 展示会名 パッケージ展2020 開催場所 大阪産業創造館3F・4FThere is an application for the application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law Exhibition date August 6, 2020 Exhibition name Package Exhibition 2020 Venue Osaka Industrial Creation Hall 3F / 4F
本発明は、樹脂成形体に関する。 The present invention relates to resin moldings.
従来より、包装体をはじめとした各種用途に、ポリプロピレン系樹脂を含む樹脂組成物から形成された樹脂成形体が知られており、機械的強度に優れた樹脂成形体を得るため、ガラス繊維、タルク等のフィラーがさらに配合された樹脂組成物が用いられている。このようなフィラーが配合された樹脂組成物を用いれば、高剛性な樹脂成形体を得ることができ、当該樹脂成形体(例えば、包装体)を薄膜化し得る点で有利となる。一方、各種用途に使用される樹脂成形体は、軽量化の要望が高まっている。上記のようにフィラーを配合すると、樹脂成形体が高比重化し、軽量化が阻害されるという問題がある。 Resin moldings formed from a resin composition containing a polypropylene-based resin have been known for various uses including packaging. A resin composition further containing a filler such as talc is used. The use of a resin composition containing such fillers is advantageous in that a highly rigid resin molded article can be obtained, and the resin molded article (for example, a package) can be made thinner. On the other hand, there is an increasing demand for weight reduction of resin moldings used in various applications. When a filler is mixed as described above, there is a problem that the specific gravity of the resin molding is increased, and weight reduction is hindered.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ポリプロピレン系樹脂を含む樹脂組成物から形成された樹脂成形体であって、機械的強度に優れ、かつ、軽量な成形体を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a resin molded article formed from a resin composition containing a polypropylene resin, which has excellent mechanical strength and , to provide a lightweight molded body.
本発明の樹脂成形体は、ポリプロピレン系樹脂と水溶性ポリマーとを含む樹脂組成物から形成される。
1つの実施形態においては、上記水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール系樹脂である。
1つの実施形態においては、上記ポリビニルアルコール系樹脂の重合度が、200~2500である。
1つの実施形態においては、上記ポリビニルアルコール系樹脂の鹸化度が、80mol%以上である。
1つの実施形態においては、上記水溶性ポリマーが、繊維状である。
1つの実施形態においては、上記水溶性ポリマーの含有割合が、ポリオレフィン系樹脂の合計量100重量部に対して、1.5重量部~15重量部である。
1つの実施形態においては、上記樹脂組成物が、ポリプロピレン系樹脂と水溶性ポリマーとを溶融混練して得られた樹脂組成物である。
1つの実施形態においては、上記樹脂成形体は、比重が1以下である。
The resin molding of the present invention is formed from a resin composition containing a polypropylene-based resin and a water-soluble polymer.
In one embodiment, the water-soluble polymer is a polyvinyl alcohol-based resin.
In one embodiment, the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is 200-2500.
In one embodiment, the polyvinyl alcohol resin has a saponification degree of 80 mol % or more.
In one embodiment, the water-soluble polymer is fibrous.
In one embodiment, the content of the water-soluble polymer is 1.5 parts by weight to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total polyolefin resin.
In one embodiment, the resin composition is a resin composition obtained by melt-kneading a polypropylene-based resin and a water-soluble polymer.
In one embodiment, the resin molding has a specific gravity of 1 or less.
本発明によれば、ポリプロピレン系樹脂と水溶性ポリマーとを含む樹脂組成物を用いることにより、機械的強度に優れ、かつ、軽量な成形体を提供することができる。 According to the present invention, by using a resin composition containing a polypropylene-based resin and a water-soluble polymer, it is possible to provide a molded article that is excellent in mechanical strength and lightweight.
A.樹脂成形体
本発明の樹脂成形体は、ポリプロピレン系樹脂と水溶性ポリマーとを含む樹脂組成物から形成される。したがって、当該樹脂成形体は、ポリプロピレン系樹脂と水溶性ポリマーとを含む。1つの実施形態においては、上記樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂と水溶性ポリマーとを溶融混練して得られた樹脂組成物である。好ましくは、水溶性ポリマーは、繊維状である。1つの実施形態においては、上記樹脂組成物および樹脂成形体は、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂をさらに含み得る。1つの実施形態においては、上記樹脂組成物および樹脂成形体は、ポリプロピレン系樹脂と、エチレン系樹脂とを含む。
A. Resin Molded Article The resin molded article of the present invention is formed from a resin composition containing a polypropylene resin and a water-soluble polymer. Therefore, the resin molding includes a polypropylene-based resin and a water-soluble polymer. In one embodiment, the resin composition is a resin composition obtained by melt-kneading a polypropylene-based resin and a water-soluble polymer. Preferably, the water-soluble polymer is fibrous. In one embodiment, the resin composition and resin molding may further contain a polyolefin-based resin other than the polypropylene-based resin. In one embodiment, the resin composition and the resin molding contain a polypropylene-based resin and an ethylene-based resin.
A-1.樹脂組成物
代表的には、上記樹脂組成物は固体であり、1つの実施形態においては、ペレットとして提供される。水溶性ポリマー(好ましくは、繊維状水溶性ポリマー)を含む樹脂組成物を用いることにより、機械的強度に優れる樹脂成形体を得ることができる。また、水溶性ポリマーにより機械的強度向上が可能になることから、上記樹脂組成物を用いれば、従来のフィラー(例えば、ガラス繊維、タルク等)により高強度化が図られた樹脂組成物に比べて、軽量な樹脂成形体を形成すすることができる。すなわち、本発明によれば、ポリプロピレン系樹脂と水溶性ポリマーとを含む樹脂組成物により、従来のフィラー(例えば、ガラス繊維、タルク等)を含む樹脂組成物から得られた樹脂成形体と同等あるいは同等以上に機械的強度に優れ、かつ、より軽量な樹脂成形体を得ることができる。
A-1. Resin Composition Typically, the resin composition is solid, and in one embodiment is provided as pellets. By using a resin composition containing a water-soluble polymer (preferably a fibrous water-soluble polymer), a resin molded article having excellent mechanical strength can be obtained. In addition, since the water-soluble polymer makes it possible to improve the mechanical strength, the use of the above resin composition makes it possible to achieve higher strength compared to resin compositions that have been strengthened by conventional fillers (e.g., glass fiber, talc, etc.). Thus, a lightweight resin molded body can be formed. That is, according to the present invention, a resin composition containing a polypropylene resin and a water-soluble polymer is equivalent to or equivalent to a resin molded product obtained from a resin composition containing a conventional filler (for example, glass fiber, talc, etc.). It is possible to obtain a resin molding that is superior in mechanical strength to the same level or more and is lighter in weight.
(ポリプロピレン系樹脂)
ポリプロピレン系樹脂を用いれば、当該樹脂中で水溶性ポリマーを分散性よく存在させることが可能となり、水溶性ポリマー(好ましくは、繊維状水溶性ポリマー)を含ませることの効果が顕著となり、機械的強度が特に優れる樹脂成形体を得ることができる。ポリプロピレン系樹脂としては、プロプレン由来の構成単位を50重量%以上有するポリマーが挙げられ、プロピレンの単独重合体、プロピレンとプロピレンと共重合可能なその他のモノマーとの共重合体が挙げられる。プロピレンと共重合可能なその他のモノマーとしては、例えば、例えば、エチレン、1-ブテン、イソブテン、1-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-イコセン等が挙げられる。
(polypropylene resin)
By using a polypropylene resin, it is possible to allow the water-soluble polymer to be present in the resin with good dispersibility, and the effect of including the water-soluble polymer (preferably, fibrous water-soluble polymer) becomes remarkable, and mechanical A resin molding having particularly excellent strength can be obtained. Polypropylene-based resins include polymers having 50% by weight or more of propylene-derived structural units, and include homopolymers of propylene and copolymers of propylene and other monomers copolymerizable with propylene. Other monomers copolymerizable with propylene include, for example, ethylene, 1-butene, isobutene, 1-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 3- methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-icosene and the like.
ポリプロピレン系樹脂中のプロピレン由来の構成単位の含有割合は、好ましくは50mol%以上であり、より好ましくは80mol%以上であり、より好ましくは90mol%以上であり、さらに好ましくは95mol%以上である。プロピレン由来の構成単位を多く含むポリプロピレン系樹脂は、水溶性ポリマーを添加する効果が顕著となる点で有利である。 The content of propylene-derived structural units in the polypropylene-based resin is preferably 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and still more preferably 95 mol% or more. Polypropylene-based resins containing many structural units derived from propylene are advantageous in that the effect of adding a water-soluble polymer is remarkable.
1つの実施形態においては、上記ポリプロピレン系樹脂は、ブロック共重合体である。ブロック共重合体であるポリプロピレン系樹脂(以下、プロピレンブロック共重合体ともいう)を用いることにより、用途に応じて種々の特性を有する樹脂成形体を得ることができる。例えば、ブロック共重合体であるポリプロピレン系樹脂を用いれば、低温下における特性(例えば、耐寒衝撃性)に優れる樹脂成形体(例えば、冷凍食品用トレイ)を得ることができる。 In one embodiment, the polypropylene resin is a block copolymer. By using a polypropylene-based resin (hereinafter also referred to as a propylene block copolymer), which is a block copolymer, it is possible to obtain resin moldings having various properties depending on the application. For example, by using a polypropylene-based resin, which is a block copolymer, it is possible to obtain a resin molding (for example, a tray for frozen foods) that is excellent in properties at low temperatures (for example, cold impact resistance).
1つの実施形態においては、ブロック共重合体であるポリプロピレン系樹脂は、エチレン由来の構成単位を有する。このようなブロック共重合体を用いれば、低温下における特性(例えば、耐寒衝撃性)が特に優れる樹脂成形体を得ることができる。1つの実施形態においては、エチレン由来の構成単位を含むプロピレンブロック共重合体は、エチレン-プロピレンゴムであり得る。エチレン由来の構成単位を含むプロピレンブロック共重合体(例えば、エチレン-プロピレンゴム)中、エチレン由来の構成単位の含有割合は、エチレン由来の構成単位を含むプロピレンブロック共重合体100重量部に対して、好ましくは25重量部~45重量部であり、より好ましくは30重量部~40重量部である。 In one embodiment, the polypropylene-based resin, which is a block copolymer, has structural units derived from ethylene. By using such a block copolymer, it is possible to obtain a resin molding having particularly excellent properties at low temperatures (for example, cold impact resistance). In one embodiment, the propylene block copolymer containing ethylene-derived structural units can be an ethylene-propylene rubber. In the propylene block copolymer containing ethylene-derived structural units (e.g., ethylene-propylene rubber), the content of ethylene-derived structural units is based on 100 parts by weight of the propylene block copolymer containing ethylene-derived structural units. , preferably 25 to 45 parts by weight, more preferably 30 to 40 parts by weight.
1つの実施形態においては、融点を有するポリプロピレン系樹脂が用いられる。当該ポリプロピレン系樹脂の融点は、好ましくは145℃以上であり、より好ましくは150℃~168℃であり、さらに好ましくは155℃~165℃である。このような範囲であれば、機械的強度に優れ、かつ、加工性に優れる樹脂成形体を得ることができる。樹脂の融点は、示差熱走査型熱量計(DSC)により測定することができる。 In one embodiment, a polypropylene-based resin having a melting point is used. The melting point of the polypropylene resin is preferably 145°C or higher, more preferably 150°C to 168°C, still more preferably 155°C to 165°C. Within such a range, a resin molding having excellent mechanical strength and excellent workability can be obtained. The melting point of the resin can be measured with a differential scanning calorimeter (DSC).
上記ポリプロピレン系樹脂の230℃、2.16kgfにおけるメルトフローレートは、好ましくは0.1g/10min~50g/minであり、より好ましくは0.3g/10min~40g/minであり、さらに好ましくは0.4g/10min~30g/minである。このような範囲であれば、成形加工性に特に優れる樹脂組成物を得ることができる。 The melt flow rate of the polypropylene resin at 230° C. and 2.16 kgf is preferably 0.1 g/10 min to 50 g/min, more preferably 0.3 g/10 min to 40 g/min, still more preferably 0 .4 g/10 min to 30 g/min. Within such a range, a resin composition having particularly excellent moldability can be obtained.
上記ポリプロピレン系樹脂の含有割合は、樹脂組成物100重量部に対して、好ましくは50重量部~100重量部であり、より好ましくは60重量部~99重量部であり、さらに好ましくは70重量部~95重量部であり、特に好ましくは80重量部~95重量部である。なお、本明細書において、樹脂組成物中の各成分の含有割合は、樹脂成形体中の当該成分の含有割合に相当し得る。 The content of the polypropylene resin is preferably 50 parts by weight to 100 parts by weight, more preferably 60 parts by weight to 99 parts by weight, and still more preferably 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin composition. to 95 parts by weight, particularly preferably 80 to 95 parts by weight. In addition, in this specification, the content ratio of each component in the resin composition may correspond to the content ratio of the component in the resin molding.
1つの実施形態においては、ポリプロピレン系樹脂として、プロピレン由来の構成単位の含有割合が80mol%以上(好ましくは90mol%以上、より好ましくは100mol%)のポリプロピレン系樹脂Aが用いられる。このポリプロピレン系樹脂Aの含有割合は、樹脂組成物100重量部に対して、好ましくは80重量部以上であり、より好ましくは90重量部以上であり、さらに好ましくは100重量部である。ポリプロピレン系樹脂Aをこのような範囲で用いれば、射出成形体(例えば、便座、チャイルドシート等)に好適な樹脂組成物を得ることができる。他にも、常温以上の環境下で用いられる成形体(例えば、トレイ)に好適な樹脂組成物を得ることができる。本実施形態において、樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂Aに加えて、後述のポリエチレン系樹脂を含み得る。 In one embodiment, a polypropylene resin A containing 80 mol % or more (preferably 90 mol % or more, more preferably 100 mol %) of structural units derived from propylene is used as the polypropylene resin. The content of the polypropylene-based resin A is preferably 80 parts by weight or more, more preferably 90 parts by weight or more, and still more preferably 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin composition. By using the polypropylene-based resin A in such a range, it is possible to obtain a resin composition suitable for injection-molded articles (for example, toilet seats, child seats, etc.). In addition, it is possible to obtain a resin composition suitable for molded articles (for example, trays) that are used in an environment of room temperature or higher. In this embodiment, the resin composition may contain, in addition to the polypropylene-based resin A, a polyethylene-based resin described below.
1つの実施形態においては、ポリプロピレン系樹脂として、上記プロピレンブロック共重合体が用いられる場合、プロピレンブロック共重合体の含有割合は、樹脂組成物100重量部に対して、好ましくは60重量部~95重量部であり、より好ましくは70重量部~90重量部である。プロピレンブロック共重合体をこのような範囲で用いれば、低温下における特性(例えば、耐寒衝撃性)が特に優れる樹脂成形体を得ることができる。本実施形態において、樹脂組成物は、プロピレンブロック共重合体に加えて、後述のポリエチレン系樹脂を含み得る。 In one embodiment, when the propylene block copolymer is used as the polypropylene resin, the content of the propylene block copolymer is preferably 60 parts by weight to 95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin composition. parts by weight, more preferably 70 to 90 parts by weight. By using the propylene block copolymer in such a range, it is possible to obtain a resin molding having particularly excellent properties at low temperatures (for example, cold impact resistance). In this embodiment, the resin composition may contain a polyethylene-based resin described below in addition to the propylene block copolymer.
上記ポリプロピレン系樹脂は、1種のみであってもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。1つの実施形態においては、上記樹脂組成物は、ポリプロピレン(単独重合体)と、上記エチレン-プロピレンゴムとを含む。本明細書においては、このような樹脂組成物をブロック共重合体含有樹脂組成物ともいう。ブロック共重合体含有樹脂組成物は、ポリプロピレン(単独重合体)および上記エチレン-プロピレンゴム以外のポリプロピレン系樹脂を含んでいてもよい。本実施形態において、樹脂組成物(ブロック共重合体含有樹脂組成物)中のエチレン-プロピレンゴムの含有割合は、ポリプロピレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂の合計量(すなわち、ポリオレフィン系樹脂の合計量)100重量部に対して、好ましくは15重量部~30重量部であり、より好ましくは18重量部~25重量部である。 The polypropylene-based resin may be used alone or in combination of two or more. In one embodiment, the resin composition contains polypropylene (homopolymer) and the ethylene-propylene rubber. In the present specification, such a resin composition is also referred to as a block copolymer-containing resin composition. The block copolymer-containing resin composition may contain polypropylene (homopolymer) and a polypropylene-based resin other than the ethylene-propylene rubber. In the present embodiment, the content of ethylene-propylene rubber in the resin composition (block copolymer-containing resin composition) is the total amount of the polypropylene-based resin and the polyolefin-based resin other than the polypropylene-based resin (that is, the polyolefin-based resin total amount) is preferably 15 to 30 parts by weight, more preferably 18 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight.
上記ポリプロピレン系樹脂の含有割合は、ポリプロピレン系樹脂およびポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂の合計量(すなわち、ポリオレフィン系樹脂の合計量)100重量部に対して、好ましくは60重量部以上であり、より好ましくは65重量部以上95重量部未満であり、さらに好ましくは70重量部~90重量部である。このような範囲であれば、機械的特性に優れる樹脂成形体を得ることができる。 The content ratio of the polypropylene-based resin is preferably 60 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polypropylene-based resin and the polyolefin-based resin other than the polypropylene-based resin (that is, the total amount of the polyolefin-based resin), It is more preferably 65 parts by weight or more and less than 95 parts by weight, and still more preferably 70 parts by weight to 90 parts by weight. Within such a range, a resin molding having excellent mechanical properties can be obtained.
(ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂)
1つの実施形態においては、上記樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂をさらに含み得る。すなわち、上記樹脂成形体は、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂をさらに含み得る。
(Polyolefin resin other than polypropylene resin)
In one embodiment, the resin composition may further contain a polyolefin-based resin other than the polypropylene-based resin. That is, the resin molding may further contain a polyolefin-based resin other than the polypropylene-based resin.
ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂が好ましく用いられ得る。ポリエチレン系樹脂を用いれば、高靱性であり耐衝撃性に優れる樹脂成形体を得ることができる。ポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、およびエチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸メチル共重合体などが挙げられる。低密度ポリエチレンとしては、高圧法で製造させて得られるエチレン単独重合体が挙げられる。直鎖状低密度ポリエチレンおよび高密度ポリエチレンとしては、エチレンとα-オレフィンの共重合体が挙げられる。コモノマーであるα―オレフィンの含有量により密度が制御でき、所望の特性に応じて、任意の適切な密度とすることができる。エチレンと共重合可能なα-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1-ブテン、イソブテン、1-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、1-ヘキセン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-イコセン等が挙げられる。ポリエチレン系樹脂中のエチレン由来の構成単位の含有割合は、好ましくは50mol%以上であり、より好ましくは70mol%以上であり、より好ましくは75mol%以上であり、さらに好ましくは80mol%以上である。 Polyethylene-based resins can be preferably used as polyolefin-based resins other than polypropylene-based resins. By using a polyethylene-based resin, it is possible to obtain a resin molding having high toughness and excellent impact resistance. Polyethylene-based resins include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl (meth)acrylate copolymer, and the like. Low-density polyethylene includes ethylene homopolymers produced by high-pressure methods. Linear low density polyethylene and high density polyethylene include copolymers of ethylene and α-olefins. The comonomer α-olefin content allows the density to be controlled and can be any suitable density depending on the properties desired. Examples of α-olefins copolymerizable with ethylene include propylene, 1-butene, isobutene, 1-pentene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 3-methyl- 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene, 1-icosene and the like. The content of ethylene-derived structural units in the polyethylene resin is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, still more preferably 75 mol% or more, and still more preferably 80 mol% or more.
ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂(好ましくは、ポリエチレン系樹脂)の190℃、2.16kgfにおけるメルトフローレートは、好ましくは10g/min以下であり、より好ましくは0.3g/10min~8g/minであり、さらに好ましくは0.5g/10min~5g/minである。このような範囲であれば、機械的特性(例えば、靭性)に優れる樹脂成形体を得ることができる。 The melt flow rate of the polyolefin resin (preferably polyethylene resin) other than polypropylene resin at 190° C. and 2.16 kgf is preferably 10 g/min or less, more preferably 0.3 g/10 min to 8 g/min. and more preferably 0.5 g/10 min to 5 g/min. Within such a range, it is possible to obtain a resin molding having excellent mechanical properties (for example, toughness).
樹脂組成物が、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂を含む場合、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂(好ましくは、ポリエチレン系樹脂)の含有割合は、ポリオレフィン系樹脂の合計量100重量部に対して、好ましくは5重量部以上であり、より好ましくは5重量部以上30重量部未満であり、さらに好ましくは5重量部~25重量部であり、特に好ましくは5重量部~20重量部である。このような範囲であれば、機械的特性(例えば、靭性)に優れ、かつ、成形加工性に特に優れる樹脂組成物を得ることができる。 When the resin composition contains a polyolefin-based resin other than a polypropylene-based resin, the content of the polyolefin-based resin other than the polypropylene-based resin (preferably polyethylene-based resin) is based on the total amount of the polyolefin-based resin of 100 parts by weight. , preferably 5 parts by weight or more, more preferably 5 parts by weight or more and less than 30 parts by weight, still more preferably 5 parts by weight to 25 parts by weight, and particularly preferably 5 parts by weight to 20 parts by weight. Within such a range, it is possible to obtain a resin composition which is excellent in mechanical properties (for example, toughness) and particularly excellent in moldability.
(水溶性ポリマー)
水溶性ポリマーとは、25℃における水100gに対して1g以上溶解する高分子化合物である。上記水溶性ポリマーとしては、本発明の効果が得られる限り、任意の適切な水溶性ポリマーが用いられ得る。水溶性ポリマーとしては、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基等の水素結合可能な極性官能基を有するポリマーが挙げられる。水溶性ポリマーの具体例としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアルキレングリコール系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリマレイン酸系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。
(water-soluble polymer)
A water-soluble polymer is a polymer compound that dissolves in 100 g of water at 25° C. in an amount of 1 g or more. Any appropriate water-soluble polymer can be used as the water-soluble polymer as long as the effects of the present invention can be obtained. Examples of water-soluble polymers include polymers having polar functional groups capable of hydrogen bonding, such as hydroxyl groups, carboxyl groups, amino groups, and amide groups. Specific examples of water-soluble polymers include polyvinyl alcohol-based resins, polyalkylene glycol-based resins, polyacrylamide-based resins, polymaleic acid-based resins, and cellulose-based resins.
1つの実施形態においては、水溶性ポリマーとしてポリビニルアルコール系樹脂が用いられる。代表的には、ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系ポリマーを鹸化して得られる。 In one embodiment, a polyvinyl alcohol-based resin is used as the water-soluble polymer. Typically, a polyvinyl alcohol-based resin is obtained by saponifying a polyvinyl acetate-based polymer.
ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリビニルアルコールの他、ビニルアルコール由来の構成単位を含む共重合体であってもよい。当該共重合体が含むビニルアルコール由来の構成単位(および、酢酸ビニル由来の構成単位)以外の構成単位(以下、「その他の構成単位」ともいう)としては、ジヒドロキシアルキル基、アセトアセチル基、オキシアルキレン基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基等を有する単位、エチレン等のオレフィン由来の単位等が挙げられる。共重合体としてのポリビニルアルコール系樹脂の具体例としては、例えば、ブテンジオール-ビニルアルコール共重合体(BVOH)、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)等が挙げられる。 The polyvinyl alcohol-based resin may be polyvinyl alcohol or a copolymer containing structural units derived from vinyl alcohol. Structural units other than vinyl alcohol-derived structural units (and vinyl acetate-derived structural units) contained in the copolymer (hereinafter also referred to as "other structural units") include dihydroxyalkyl groups, acetoacetyl groups, oxy Examples thereof include units having an alkylene group, a carboxy group, an alkoxycarbonyl group, and the like, and units derived from olefins such as ethylene. Specific examples of polyvinyl alcohol resins as copolymers include butenediol-vinyl alcohol copolymer (BVOH) and ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH).
共重合体としてのポリビニルアルコール系樹脂において、その他の構成単位の含有割合は、ポリビニルアルコール系樹脂を構成する全構成単位に対して、好ましくは2mol%~30mol%であり、より好ましくは5mol%~20mol%である。 In the polyvinyl alcohol-based resin as a copolymer, the content of other structural units is preferably 2 mol% to 30 mol%, more preferably 5 mol% to the total structural units constituting the polyvinyl alcohol-based resin. 20 mol %.
上記ポリビニルアルコール系樹脂の鹸化度は、好ましくは70mol%以上であり、より好ましくは80mol%以上であり、さらに好ましくは90mol%以上であり、特に好ましくは95mol%以上である。このような範囲であれば、繊維状のポリビニルアルコール系樹脂の強度が上がり、機械的強度向上に寄与し得る樹脂組成物を得ることができる。ポリビニルアルコール系樹脂の鹸化度の上限は、例えば98mol%(好ましくは100mol%)である。鹸化度は、JIS K6726に準じて測定することができる。 The saponification degree of the polyvinyl alcohol resin is preferably 70 mol % or more, more preferably 80 mol % or more, still more preferably 90 mol % or more, and particularly preferably 95 mol % or more. Within such a range, the strength of the fibrous polyvinyl alcohol-based resin increases, and a resin composition that can contribute to improvement in mechanical strength can be obtained. The upper limit of the saponification degree of the polyvinyl alcohol resin is, for example, 98 mol% (preferably 100 mol%). The degree of saponification can be measured according to JIS K6726.
上記ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、好ましくは200~2500であり、より好ましくは200~1000であり、さらに好ましくは300~500である。このような範囲であれば、溶解しやすいポリビニルアルコール系樹脂とすることができる。当該ポリビニルアルコール系樹脂は繊維状に分散しやすく、当該ポリビニルアルコール系樹脂を用いれば、機械的強度向上に寄与し得る樹脂組成物を得ることができる。重合度は、JIS K 6726に準じて測定することができる。 The degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is preferably 200-2500, more preferably 200-1000, still more preferably 300-500. If it is such a range, it can be set as polyvinyl-alcohol-type resin which melt|dissolves easily. The polyvinyl alcohol-based resin is easily dispersed in fibrous form, and by using the polyvinyl alcohol-based resin, it is possible to obtain a resin composition that can contribute to improvement in mechanical strength. The degree of polymerization can be measured according to JIS K6726.
上記水溶性ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは8000~100000であり、より好ましくは8000~45000である。水溶性ポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー方法により測定することができる。 The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 8,000 to 100,000, more preferably 8,000 to 45,000. The weight average molecular weight of the water-soluble polymer can be measured by gel permeation chromatography.
水溶性ポリマーの融点は、好ましくは150℃~250℃であり、より好ましくは160℃~240℃であり、さらに好ましくは170℃~230℃である。このような範囲であれば、機械的強度に優れる樹脂成形体を得ることができる。 The melting point of the water-soluble polymer is preferably 150°C to 250°C, more preferably 160°C to 240°C, still more preferably 170°C to 230°C. Within such a range, a resin molding having excellent mechanical strength can be obtained.
1つの実施形態においては、上記水溶性ポリマーの融点は、上記熱可塑性樹脂の融点よりも高い。水溶性ポリマーの融点は、上記熱可塑性樹脂の融点よりも、5℃以上高いことが好ましく、10℃以上高いことがより好ましく、25℃以上高いことがさらに好ましい。 In one embodiment, the melting point of the water-soluble polymer is higher than the melting point of the thermoplastic resin. The melting point of the water-soluble polymer is preferably 5° C. or higher, more preferably 10° C. or higher, and still more preferably 25° C. or higher, than the melting point of the thermoplastic resin.
上記のとおり、水溶性ポリマーは、繊維状であることが好ましい。水溶性ポリマーが繊維状であることにより、機械的強度に優れる樹脂成形体を得ることができる。水溶性ポリマーの繊維径(数平均径)は、好ましくは100μm以下であり、より好ましくは50μm以下であり、さらに好ましくは10μm以下である。水溶性ポリマーの繊維径(数平均径)の下限は、例えば、0.1μmである。また、水溶性ポリマーの繊維長(数平均長)は、好ましくは50μm以上であり、より好ましくは100μm以上であり、さらに好ましくは200μm以上である。水溶性ポリマーの繊維長(数平均長)の上限は例えば、2000μmである。また、水溶性ポリマーのアスペクト比(繊維長/繊維径)は、好ましくは5以上2000以下であり、より好ましくは8以上1000以下であり、さらに好ましくは10以上500以下である。このような形状の水溶性ポリマーが樹脂組成物中に分散していることにより、より機械的強度に優れる樹脂成形体を得ることができる。 As mentioned above, the water-soluble polymer is preferably fibrous. Since the water-soluble polymer is fibrous, a resin molding having excellent mechanical strength can be obtained. The fiber diameter (number average diameter) of the water-soluble polymer is preferably 100 µm or less, more preferably 50 µm or less, and even more preferably 10 µm or less. The lower limit of the fiber diameter (number average diameter) of the water-soluble polymer is, for example, 0.1 μm. The fiber length (number average length) of the water-soluble polymer is preferably 50 μm or longer, more preferably 100 μm or longer, and still more preferably 200 μm or longer. The upper limit of the fiber length (number average length) of the water-soluble polymer is, for example, 2000 μm. The aspect ratio (fiber length/fiber diameter) of the water-soluble polymer is preferably 5 or more and 2000 or less, more preferably 8 or more and 1000 or less, and still more preferably 10 or more and 500 or less. By dispersing the water-soluble polymer having such a shape in the resin composition, it is possible to obtain a resin molded article having more excellent mechanical strength.
上記水溶性ポリマーの含有割合は、ポリオレフィン系樹脂の合計量100重量部に対して、好ましくは1.5重量部~15重量部であり、より好ましくは3重量部~14重量部であり、さらに好ましくは5重量部~12重量部である。このような範囲であれば、機械的強度が特に優れる樹脂成形体を得ることができる。 The content of the water-soluble polymer is preferably 1.5 parts by weight to 15 parts by weight, more preferably 3 parts by weight to 14 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polyolefin resin. It is preferably 5 to 12 parts by weight. Within such a range, a resin molding having particularly excellent mechanical strength can be obtained.
上記樹脂組成物は、必要に応じて、任意の適切な添加剤をさらに含み得る。添加剤としては、例えば、流動改質剤、メヤニ防止剤、熱安定剤、耐候剤等の安定剤、顔料、染料等の着色剤、滑剤、架橋剤、架橋助剤、アンチブロッキング剤、帯電防止剤、防曇剤、有機フィラー、無機フィラー等が挙げられる。 The resin composition may further contain any appropriate additive as necessary. Additives include, for example, flow modifiers, anti-damage agents, heat stabilizers, stabilizers such as weathering agents, colorants such as pigments and dyes, lubricants, cross-linking agents, cross-linking aids, anti-blocking agents, and antistatic agents. agents, antifogging agents, organic fillers, inorganic fillers, and the like.
A-2.樹脂組成物の製造方法
上記樹脂組成物は、任意の適切な方法により製造することができる。1つの実施形態においては、上記樹脂組成物は、水溶性ポリマーを溶媒に溶解させて溶液を調製すること;該溶液と熱可塑性樹脂(ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂)とを溶融混練すること;および溶融混練後、該溶媒を除去することを含む製造方法により得ることができる。このような製造方法によれば、繊維状に分散した水溶性ポリマーを含む樹脂組成物および樹脂成形体を得ることができる。なお、本明細書において溶融混練とは、上記熱可塑性樹脂が溶融する条件で行う混練を意味する。
A-2. Method for Producing Resin Composition The resin composition can be produced by any appropriate method. In one embodiment, the resin composition is prepared by dissolving a water-soluble polymer in a solvent to prepare a solution; It can be obtained by a production method including melt-kneading; and removing the solvent after melt-kneading. According to such a production method, it is possible to obtain a resin composition and a resin molding containing a water-soluble polymer dispersed in fibrous form. In the present specification, melt-kneading means kneading under conditions in which the thermoplastic resin is melted.
上記溶液の水溶性ポリマー濃度は、好ましくは5重量%~50重量%であり、より好ましくは10重量%~40重量%であり、さらに好ましくは15重量%~25重量%である。このような範囲であれば、好ましく繊維化された水溶性ポリマーが分散性よく存在して構成された樹脂組成物を得ることができる。 The concentration of the water-soluble polymer in the solution is preferably 5-50% by weight, more preferably 10-40% by weight, even more preferably 15-25% by weight. Within such a range, it is possible to obtain a resin composition composed of a preferably fiberized water-soluble polymer present with good dispersibility.
上記溶媒としては、25℃において1重量%以上の濃度で上記水溶性ポリマーを溶解し得る限り、任意の適切な溶媒が用いられ得る。上記溶媒としては、例えば、水、アルコール、エチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、アセトアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、2種類以上の溶媒を混合して使用することもできる。なかでも好ましくは、水である。 Any suitable solvent can be used as the solvent as long as it can dissolve the water-soluble polymer at a concentration of 1% by weight or more at 25°C. Examples of the solvent include water, alcohol, ethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, acetamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide and the like, and two or more solvents can be mixed and used. Among them, water is preferred.
上記水溶性ポリマー溶液は、必要に応じて、任意の適切な添加剤をさらに含み得る。添加剤としては、例えば、分散剤、消泡剤、流動改質剤、界面活性剤、塩、有機フィラー、無機フィラー等が挙げられる。 The water-soluble polymer solution may further contain any appropriate additive as necessary. Examples of additives include dispersants, antifoaming agents, flow modifiers, surfactants, salts, organic fillers, inorganic fillers, and the like.
溶融混練の方法としては、例えば、単軸押出機、多軸押出機、タンデム式押出機、バンバリーミキサー等の混練装置を用いた方法が挙げられる。 Examples of the melt-kneading method include a method using a kneading device such as a single-screw extruder, a multi-screw extruder, a tandem extruder, and a Banbury mixer.
1つの実施形態においては、上記溶融混練は、連続式の溶融混練装置(例えば、2軸押出機)を用いて行われる。 In one embodiment, the melt-kneading is performed using a continuous melt-kneading device (for example, a twin-screw extruder).
1つの実施形態においては、上記溶液と熱可塑性樹脂(ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂)とは、別々に混練装置に投入される。好ましくは、熱可塑性樹脂(ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂)を溶融状態にした後、当該樹脂に上記溶液を添加するという手順で、上記溶液と樹脂とが混練装置に投入される。例えば、材料の投入口であるメインスロートと、混練後に得られた樹脂組成物を吐出する吐出口と、メインスローと吐出口との間に設けられたサイドフィーダー(液添ノズル)を備える連続式の溶融混練装置を用い、メインスロートから熱可塑性樹脂を投入し、当該熱可塑性樹脂を溶融状態した後、サイドフィーダーから、上記溶液を投入する。1つの実施形態においては、溶融混練装置の内部圧力よりも高い圧力で上記溶液を圧入することにより、当該溶液の添加が行われる。 In one embodiment, the solution and thermoplastic resin (polypropylene resin, polyolefin resin other than polypropylene resin) are separately charged into a kneading device. Preferably, a thermoplastic resin (polypropylene resin, polyolefin resin other than polypropylene resin) is melted, and then the solution is added to the resin, and the solution and the resin are put into a kneading device. be. For example, a continuous type comprising a main throat that is a material input port, a discharge port that discharges the resin composition obtained after kneading, and a side feeder (liquid addition nozzle) provided between the main throw and the discharge port. Using the melt-kneading apparatus of No. 1, the thermoplastic resin is charged from the main throat, and after the thermoplastic resin is melted, the solution is charged from the side feeder. In one embodiment, the solution is added by injecting the solution at a pressure higher than the internal pressure of the melt-kneading device.
溶融混練の加工条件は、本発明の効果が得られる限り、任意の適切な条件が採用され得る。 Any appropriate processing conditions for melt-kneading can be adopted as long as the effects of the present invention can be obtained.
上記溶融混練時の溶融温度は、好ましくは160℃~230℃であり、より好ましくは180℃~210℃である。 The melting temperature during melt-kneading is preferably 160°C to 230°C, more preferably 180°C to 210°C.
上記溶融混練時のスクリュー回転数は、好ましくは50rpm~500rpmであり、より好ましくは100rpm~300rpmである。このような範囲であれば、水溶性ポリマーを特に好ましく繊維化することができる。 The screw rotation speed during melt-kneading is preferably 50 rpm to 500 rpm, more preferably 100 rpm to 300 rpm. Within such a range, the water-soluble polymer can be fiberized particularly preferably.
溶融混練後の溶媒除去は、任意の適切な方法により行うことができる。1つの実施形態においては、連続式の溶融混練装置に真空ベントを設け、当該真空ベントにより溶融混練装置内部を減圧することにより、溶液と熱可塑性樹脂とを含む溶融混練後の混合物から、溶媒を除去する。 Solvent removal after melt-kneading can be performed by any appropriate method. In one embodiment, a continuous melt-kneading apparatus is provided with a vacuum vent, and the pressure inside the melt-kneading apparatus is reduced by the vacuum vent, thereby removing the solvent from the melt-kneaded mixture containing the solution and the thermoplastic resin. Remove.
別の実施形態においては、水溶性ポリマー(例えば、粉末状の水溶性ポリマー)と熱可塑性樹脂(ポリプロピレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂)とを溶融混練し、押し出してペレットを得る際にダイス出口で十分な流動速度(せん断速度)を与えることにより、上記樹脂組成物を得ることができる。このような製造方法によっても、繊維状に分散した水溶性ポリマーを含む樹脂組成物を得ることができる。 In another embodiment, a water-soluble polymer (e.g., powdery water-soluble polymer) and a thermoplastic resin (polypropylene resin, polyolefin resin other than polypropylene resin) are melt-kneaded and extruded to obtain pellets. The above resin composition can be obtained by giving a sufficient flow rate (shear rate) at the exit of the die. A resin composition containing a water-soluble polymer dispersed in fibrous form can also be obtained by such a production method.
好ましくは、せん断速度が100sec-1以上となるようにして、水溶性ポリマーと熱可塑性樹脂との混合物(溶融混練後の混合物)を押し出す。当該せん断速度は、より好ましくは1000sec-1以上である。溶融成形時の樹脂組成物のせん断速度の上限は、例えば、10000sec-1である。このような範囲であれば、上記のように、水溶性ポリマーの配向性が高くなり、機械的強度により優れる樹脂成形体を形成し得る樹脂組成物を得ることができる。 Preferably, the mixture of the water-soluble polymer and the thermoplastic resin (mixture after melt-kneading) is extruded at a shear rate of 100 sec −1 or more. The shear rate is more preferably 1000 sec -1 or higher. The upper limit of the shear rate of the resin composition during melt molding is, for example, 10000 sec −1 . Within such a range, as described above, the orientation of the water-soluble polymer is enhanced, and a resin composition capable of forming a resin molded article having superior mechanical strength can be obtained.
1つの実施形態においては、上記樹脂組成物は、ペレット状で提供される。樹脂組成物のペレット化は、任意の適切な方法により行われ得る。 In one embodiment, the resin composition is provided in the form of pellets. Pelletization of the resin composition can be performed by any suitable method.
B.樹脂成形体
上記樹脂組成物を溶融成形することにより、フィルム、繊維およびその他各種形状の樹脂成形体を得ることができる。溶融成形方法としては、例えば、射出成形、押出成形(シート成形、フィルム成形)およびブロー成形などが挙げられる。なかでも好ましくは、射出成形または押出成形である。
B. Resin Molded Article By melt-molding the resin composition, films, fibers and other resin molded articles having various shapes can be obtained. Melt molding methods include, for example, injection molding, extrusion molding (sheet molding, film molding) and blow molding. Among them, injection molding or extrusion molding is preferred.
溶融成形時、溶融した樹脂組成物の流動速度は、所望特性の樹脂成形体が成型可能な範囲で速いことが好ましい。例えば、上記成形の際に、ダイス出口、金型内部で十分な流動速度(せん断速度)を与えることで、水溶性ポリマーの配向性が高くなり、機械的強度により優れる樹脂成形体を得ることができる。溶融成形時の樹脂組成物のせん断速度は、好ましくは100sec-1以上であり、より好ましくは1000sec-1以上である。溶融成形時の樹脂組成物のせん断速度の上限は、例えば、10000sec-1である。このような範囲であれば、上記のように、水溶性ポリマーの配向性が高くなり、機械的強度により優れる樹脂成形体を得ることができる。 At the time of melt-molding, the flow rate of the molten resin composition is preferably high within a range in which a resin molded article having desired characteristics can be molded. For example, by giving a sufficient flow rate (shear rate) at the exit of the die and inside the mold during the above-mentioned molding, the orientation of the water-soluble polymer is increased, and a resin molded product with excellent mechanical strength can be obtained. can. The shear rate of the resin composition during melt molding is preferably 100 sec -1 or higher, more preferably 1000 sec -1 or higher. The upper limit of the shear rate of the resin composition during melt molding is, for example, 10000 sec −1 . Within such a range, as described above, the orientation of the water-soluble polymer is high, and a resin molded article having more excellent mechanical strength can be obtained.
溶融成形時の溶融温度は、樹脂組成物中の熱可塑性樹脂が溶融し得る温度であり、かつ、水溶性ポリマーが繊維状を維持し得る温度であることが好ましい。 The melting temperature during melt molding is preferably a temperature at which the thermoplastic resin in the resin composition can be melted and a temperature at which the water-soluble polymer can maintain its fibrous state.
上記樹脂成形体は、用途に応じて、例えば、シート状、フィルム状、棒状、チューブ状、塊状、異形状等に成形され得る。上記成形体の形態としては、例えば、容器、冷凍バッグ、ブローボトル、トレイ、包装材、テープ、蓋材等が挙げられる。また、被覆材として上記成形体を用いることもできる。本発明の樹脂成形体は、低密度でありながら、機械的特性に優れ、薄膜ながらも所定形状を維持し得ることから、シート状、フィルム状等の成形体であることが特に有効である。したがって、本発明の樹脂成形体は、包装材等に特に好ましく用いられ得る。 The resin molding can be molded into, for example, sheet-like, film-like, rod-like, tube-like, block-like, irregular shape, and the like, depending on the application. Examples of the form of the molded article include containers, freezer bags, blown bottles, trays, packaging materials, tapes, and lid materials. Moreover, the said molded object can also be used as a covering material. The resin molded article of the present invention is particularly effective in the form of sheet, film, etc., because it has low density but excellent mechanical properties and can maintain a predetermined shape even though it is a thin film. Therefore, the resin molded article of the present invention can be particularly preferably used for packaging materials and the like.
シート状成形体およびフィルム状成形体は、例えば、Tダイキャスト成形法、インフレーション成形法などで製造可能である。シート状成形体およびフィルム状成形体は、例えば、上記樹脂組成物を、単軸または二軸の押出機に投入し、スクリューにより溶融混錬し、Tダイなどダイスより押し出して成形され得る。また、Tダイキャスト成形の場合は、Tダイより押し出された樹脂組成物の溶融シート状物は、ロールに接触することにより冷却固化し、シート、フィルムが製造される。シート形状の成形体の場合はTダイキャスト成形法の方が、製造の安定性が高く好適である。また、本発明の樹脂組成物からなる層を一層以上含む多層構成としてもよい。多層構成にする場合は、押出成形時に他の押出機から押し出された本発明の樹脂組成物以外の熱可塑性樹脂とともにダイスから押し出される共押出法や、シート、フィルム上にあらかじめ成形した成形体同士を接着剤などで貼り合わせる(ドライ)ラミネート法が採用される。なお、真空成形によりトレイ状の成形体を得てもよい。真空成型の方法としては、例えば、ヒーター温度350℃~500℃程度に温調されたヒーターでシートの上および/または下から5~20秒程度加熱した後、トレイの金型面を真空に引くことにより、金型面に密着させ、金型形状に賦形する成形方法が挙げられる。トレイの金型面に密着させる前にトレイの中央付近を金型の反対側からプラグと呼ばれる突起物で押してから金型に密着させる手法をとっても良い。 A sheet-like molded article and a film-like molded article can be produced by, for example, a T-die casting method, an inflation molding method, or the like. A sheet-shaped molded article and a film-shaped molded article can be molded, for example, by charging the resin composition into a single-screw or twin-screw extruder, melt-kneading it with a screw, and extruding it from a die such as a T-die. In the case of T-die casting, a molten sheet of resin composition extruded from a T-die is cooled and solidified by contact with a roll to produce a sheet or film. In the case of a sheet-shaped molded body, the T-die casting molding method is preferable because of its high production stability. Moreover, it is good also as a multilayer structure containing one or more layers which consist of the resin composition of this invention. In the case of a multilayer structure, a co-extrusion method in which the thermoplastic resin other than the resin composition of the present invention extruded from another extruder during extrusion molding is extruded from a die, or a molded body pre-molded on a sheet or film. A (dry) lamination method is adopted in which the are laminated together with an adhesive or the like. A tray-shaped compact may be obtained by vacuum forming. As a method of vacuum molding, for example, after heating the sheet from the top and/or bottom for about 5 to 20 seconds with a heater adjusted to a heater temperature of about 350 ° C. to 500 ° C., the mold surface of the tray is evacuated. Thus, there is a molding method in which the material is brought into close contact with the mold surface and shaped into the shape of the mold. Before the tray is brought into close contact with the mold surface, a method may be adopted in which the vicinity of the center of the tray is pushed from the opposite side of the mold with a projection called a plug, and then brought into close contact with the mold.
上記樹脂成形体の比重は、好ましくは1以下であり、より好ましくは1未満であり、さらに好ましくは0.9~0.99である。このように低密度な樹脂成形体であれば、軽量化し得る点で有利な上、リサイクルの際に他材料から形成された成形体との分別が容易になる点でも有利である。 The resin molding preferably has a specific gravity of 1 or less, more preferably less than 1, and still more preferably 0.9 to 0.99. Such a low-density resin molded product is advantageous in that it can be made lighter, and is also advantageous in that it can be easily separated from molded products made of other materials at the time of recycling.
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。実施例における評価方法は以下のとおりである。なお、部および%は特に断りのない限り重量基準に基づく。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Evaluation methods in the examples are as follows. Parts and percentages are based on weight unless otherwise specified.
(1)引張弾性率(押出成形シート状成形体)
押出成形シート状成形体について、JIS K 7127に準拠して、引張弾性率を測定した。
試験片は、25mm幅×120mmの短冊状とした。測定温度は23℃、引張速度は1mm/minとした。なお、試験片の長辺方向を引張方向とし、シート製造時の流れ方向(MD)、幅方向(TD)にそれぞれについて、引張弾性率を測定した。
(1) Tensile modulus (extruded sheet-like molded body)
The tensile modulus of elasticity of the extruded sheet-like molded product was measured according to JIS K 7127.
The test piece was made into the strip shape of 25 mm width x 120 mm. The measurement temperature was 23° C., and the tensile speed was 1 mm/min. The tensile modulus was measured in each of the machine direction (MD) and the width direction (TD) during sheet production, with the longitudinal direction of the test piece as the tensile direction.
(2)引張弾性率(射出成型による樹脂成形体)
JIS K 7161に準拠し、試料厚み4.0mm、試験速度1.0mm/分、23℃で測定した。なお、引張方向は、樹脂組成物の射出方向と平行な方向とした。
(2) Tensile modulus (resin molding by injection molding)
Based on JIS K 7161, the sample thickness was 4.0 mm, the test speed was 1.0 mm/min, and the measurement was performed at 23°C. The tensile direction was parallel to the injection direction of the resin composition.
(3)曲げ弾性率
JIS K 7171に準拠し、試料厚み4.0mm、試験速度2.0mm/分、23℃で測定した。
(3) Flexural modulus Measured according to JIS K 7171 at a sample thickness of 4.0 mm, a test speed of 2.0 mm/min, and 23°C.
(4)デュポン衝撃試験
JIS C5600-5-3に準拠してデュポン衝撃試験を実施し、JIS K7211-1に従い50%衝撃破壊エネルギーを求めた。破壊エネルギーが大きいほど低温衝撃性に優れることを意味する。
(4) DuPont Impact Test A DuPont impact test was performed according to JIS C5600-5-3, and the 50% impact fracture energy was determined according to JIS K7211-1. It means that the higher the fracture energy, the better the low-temperature impact resistance.
(5)真空成形、および真空成形品の座屈強度
真空成形機に保持したシート成形品の中央部に位置する部分を470度に調整した赤外線ヒーターにて上下より、シート成形体が貼り戻されるまで18秒加熱したのち、プラグ、金型の順に接触させ、金型からシート成形体を吸い付け、金型の形状を賦形し、トレイ状成形体を作製した。加熱後のシート成形体の温度は170度であった。また今回使用の金型は、45mm×90mm×20mm深さのポケットが4個あるトレイとなる形状のものを使用した。
座屈強度は、引張試験を用い、圧縮モードで測定を実施した。4個のポケットからなるトレイ成形体から一つのポケットを切り離し、くぼみを下向きにして引張試験機の動作方向と垂直(地面と平行)に設置した板の上におき、ロードセルの先に取り付けた直径22mm、厚さ20mmのステンレス板により、圧縮速度 30mm/minの速度で圧縮し、トレイ成形体の側壁が座屈する荷重を求めた。(深さ20mmの形状のトレイ成形品対し、圧縮幅はほぼ10mm程度で座屈した)。この荷重をあらかじめ厚み計にて求めた側壁の最も薄い個所の厚み(mm)で割った数値を座屈強度(N/mm)とした。
(5) Vacuum forming and buckling strength of the vacuum formed product The sheet formed product is pasted back from above and below with an infrared heater adjusted to 470 degrees at the central portion of the sheet formed product held in the vacuum forming machine. After heating for 18 seconds, the plug and the mold were brought into contact in that order, the sheet molding was sucked from the mold, and the shape of the mold was shaped to produce a tray-shaped molding. The temperature of the sheet molded body after heating was 170 degrees. The mold used this time had a tray shape with four pockets of 45 mm×90 mm×20 mm deep.
Buckling strength was measured in compression mode using a tensile test. Cut off one pocket from a tray molded body consisting of four pockets, place it on a plate installed perpendicular to the operating direction of the tensile tester (parallel to the ground) with the depression facing downward, and measure the diameter attached to the tip of the load cell A stainless plate of 22 mm and a thickness of 20 mm was used for compression at a compression speed of 30 mm/min, and the load at which the side walls of the tray molded body buckled was determined. (Buckling occurred at a compression width of about 10 mm for a tray molded product with a depth of 20 mm). The buckling strength (N/mm) was obtained by dividing this load by the thickness (mm) of the thinnest portion of the side wall, which was obtained in advance using a thickness gauge.
(6)外観評価
上記(5)で得られたトレイ成形品の外観(色味)を目視にて確認した。
(6) Appearance Evaluation The appearance (color) of the tray molded product obtained in (5) above was visually confirmed.
(7)水溶性ポリマーの繊維長、繊維径
押出成形シート状成形体、射出成型による樹脂成形体からミクロトームを使用し厚み20μmの薄膜を採取し、90℃の熱湯で4時間浸漬した。薄片から水溶性ポリマーを完全に溶解・脱離したものを観察用の試料とした。すなわち、浸漬後の薄片に空隙となった部分には水溶性ポリマーが存在していたことから試料を光学顕微鏡(300倍)で観察し、任意の空隙部分20個の長さ、巾を計測し、その平均値を繊維長、繊維径とした。
(7) Fiber Length and Fiber Diameter of Water-Soluble Polymer Using a microtome, a 20 μm-thick thin film was collected from an extruded sheet-shaped article and an injection-molded resin article, and immersed in hot water at 90° C. for 4 hours. A sample for observation was prepared by completely dissolving and removing the water-soluble polymer from the flake. That is, since the water-soluble polymer was present in the voids in the thin section after immersion, the sample was observed with an optical microscope (300x), and the length and width of 20 arbitrary voids were measured. , and the average value was taken as the fiber length and the fiber diameter.
[実施例1]
(樹脂組成物の形成)
二軸押出機(東芝機械製、商品名「TEM37SS」)に、ポリプロピレン(住友化学株式会社製、商品名「ノーブレンAH1311」、融点:164℃、ブロック共重合体)72重量部と、直鎖状低密度ポリエチレン(プライムポリマー株式会社製、商品名「エボリューSP3010」、メルトフローレート:0.8g/10min(190℃、2.16kgf)、密度:926kg/m3)18重量部と、水溶性ポリマーP1(ポリビニルアルコール、株式会社クラレ製、商品名「PVA-103」、完全鹸化、重合度:300、融点:221℃)10重量部とを投入し、200℃に加熱して、これらの樹脂(ポリオレフィン樹脂)を溶融状態とし、真空ベント部より発生する水分を除去したのち、ストランドダイより糸状に押出、水槽にて冷却、ペレタイザーにて切断し樹脂組成物ペレットを製造した。
(押出成型)
上記樹脂組成物ペレットを90℃で10h除湿乾燥機にて乾燥したのち、200℃に調整したφ50mm押出機に投入し、溶融混錬後300mm幅のTダイより押出し、厚み0.5mmのシートをライン速度1.5m/minにて巻き取り、シート状成形体を製造した。
得られたシート状成形体を上記評価に供した。結果を表1および表2に示す。
[Example 1]
(Formation of resin composition)
A twin-screw extruder (manufactured by Toshiba Machine, trade name “TEM37SS”), polypropylene (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., trade name “Noblen AH1311”, melting point: 164 ° C., block copolymer) 72 parts by weight, linear 18 parts by weight of low-density polyethylene (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., trade name “Evolue SP3010”, melt flow rate: 0.8 g/10 min (190° C., 2.16 kgf), density: 926 kg/m 3 ), and a water-soluble polymer 10 parts by weight of P1 (polyvinyl alcohol, manufactured by Kuraray Co., Ltd., product name "PVA-103", completely saponified, degree of polymerization: 300, melting point: 221°C) was added, heated to 200°C, and these resins ( Polyolefin resin) was brought into a molten state, moisture generated from a vacuum vent was removed, extruded into a filament from a strand die, cooled in a water tank, and cut with a pelletizer to produce resin composition pellets.
(extrusion molding)
After drying the resin composition pellets at 90 ° C. for 10 hours in a dehumidifying dryer, they are put into a φ50 mm extruder adjusted to 200 ° C., melted and kneaded, and extruded from a T die with a width of 300 mm to form a sheet with a thickness of 0.5 mm. It was wound up at a line speed of 1.5 m/min to produce a sheet-shaped compact.
The obtained sheet-shaped molding was subjected to the above evaluation. Results are shown in Tables 1 and 2.
[実施例2]
水溶性ポリマーP1(ポリビニルアルコール、株式会社クラレ製、商品名「PVA-103」、完全鹸化、重合度:300、融点:221℃)に代えて、水溶性ポリマーをP2(ポリビニルアルコール、三菱ケミカル株式会社製、商品名「ニチゴーGポリマー AZF8035Q」、完全鹸化、重合度:300、融点:172℃)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、シート状成形体を製造した。得られたシート状成形体を、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1および表2に示す。
[Example 2]
Water-soluble polymer P1 (polyvinyl alcohol, manufactured by Kuraray Co., Ltd., trade name “PVA-103”, complete saponification, degree of polymerization: 300, melting point: 221 ° C.) was replaced with water-soluble polymer P2 (polyvinyl alcohol, Mitsubishi Chemical Co., Ltd. A sheet-like molding was produced in the same manner as in Example 1, except that the product name "Nichigo G Polymer AZF8035Q", completely saponified, degree of polymerization: 300, melting point: 172° C.) was used. The obtained sheet-shaped molding was subjected to the same evaluation as in Example 1. Results are shown in Tables 1 and 2.
[実施例3]
水溶性ポリマーP2の配合量を5重量部としたこと以外は、実施例2と同様にして、シート状成形体を製造した。得られたシート状成形体を、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1および表2に示す。
[Example 3]
A sheet-shaped molding was produced in the same manner as in Example 2, except that the amount of the water-soluble polymer P2 was changed to 5 parts by weight. The obtained sheet-shaped molding was subjected to the same evaluation as in Example 1. Results are shown in Tables 1 and 2.
[比較例1]
ポリプロピレンの配合量を80重量部とし、ポリエチレンの配合量を20重量部とし、水溶性ポリマーを添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂成形体を得た。得られたシート状成形体を、実施例1と同様の評価に供した。結果を表1および表2に示す。
[Comparative Example 1]
A resin molded product was obtained in the same manner as in Example 1, except that the blending amount of polypropylene was 80 parts by weight, the blending amount of polyethylene was 20 parts by weight, and no water-soluble polymer was added. The obtained sheet-shaped molding was subjected to the same evaluation as in Example 1. Results are shown in Tables 1 and 2.
[実施例4]
ポリプロピレン(住友化学株式会社製 商品名「ノーブレンAH1311」)72重量部に代えて、ポリプロピレン(日本ポリプロ株式会社製 商品名「ノバテックPP MA1B」、融点:167℃、ホモ重合体)98重量部を用い、水溶性ポリマーP1(ポリビニルアルコール、株式会社クラレ製、商品名「PVA-103」、完全鹸化、重合度:300、融点:221℃)10重量部に代えて、水溶性ポリマーをP2(ポリビニルアルコール、三菱ケミカル株式会社製、商品名「ニチゴーGポリマー AZF8035Q」、完全鹸化、重合度:300、融点:172℃)2重量部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物ペレットを製造した。
(射出成型)
上記樹脂組成物ペレットを、射出成型機(東洋機械金属社製、商品名「SI-80IV-D150B」80t)で成形温度185℃にて成形し、厚み4.0mmの樹脂成形体を得た。
得られた樹脂成形体を上記評価に供した。結果を表3に示す。
[Example 4]
Instead of 72 parts by weight of polypropylene (trade name “Noblen AH1311” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), 98 parts by weight of polypropylene (trade name “Novatec PP MA1B” manufactured by Japan Polypropylene Co., Ltd., melting point: 167 ° C., homopolymer) was used. , water-soluble polymer P1 (polyvinyl alcohol, manufactured by Kuraray Co., Ltd., product name "PVA-103", completely saponified, degree of polymerization: 300, melting point: 221 ° C.) instead of 10 parts by weight, water-soluble polymer P2 (polyvinyl alcohol , Mitsubishi Chemical Corporation, trade name "Nichigo G Polymer AZF8035Q", fully saponified, degree of polymerization: 300, melting point: 172 ° C.) 2 parts by weight in the same manner as in Example 1, except that the resin composition A pellet was produced.
(injection molding)
The resin composition pellets were molded at a molding temperature of 185° C. with an injection molding machine (trade name “SI-80IV-D150B” 80 tons, manufactured by Toyo Machinery & Metal Co., Ltd.) to obtain a resin molding having a thickness of 4.0 mm.
The obtained resin molding was subjected to the above evaluation. Table 3 shows the results.
[実施例5]
ポリプロピレンの配合量を95重量部とし、水溶性ポリマーP2の配合量を5重量部としたこと以外は、実施例4と同様にして、樹脂成形体を得た。
得られた樹脂成形体を、実施例4と同様の評価に供した。結果を表3に示す。
[Example 5]
A resin molding was obtained in the same manner as in Example 4, except that the blending amount of polypropylene was 95 parts by weight and the blending amount of water-soluble polymer P2 was 5 parts by weight.
The obtained resin molding was subjected to the same evaluation as in Example 4. Table 3 shows the results.
[実施例6]
ポリプロピレンの配合量を90重量部とし、水溶性ポリマーP2の配合量を10重量部としたこと以外は、実施例4と同様にして、樹脂成形体を得た。
得られた樹脂成形体を、実施例4と同様の評価に供した。結果を表3に示す。
[Example 6]
A resin molding was obtained in the same manner as in Example 4, except that the blending amount of polypropylene was 90 parts by weight and the blending amount of water-soluble polymer P2 was 10 parts by weight.
The obtained resin molding was subjected to the same evaluation as in Example 4. Table 3 shows the results.
[比較例2]
水溶性ポリマーP2を配合しなかったこと以外は、実施例4と同様にして、樹脂成形体を得た。
得られた樹脂成形体を、実施例4と同様の評価に供した。結果を表3に示す。
[Comparative Example 2]
A resin molding was obtained in the same manner as in Example 4, except that the water-soluble polymer P2 was not blended.
The obtained resin molding was subjected to the same evaluation as in Example 4. Table 3 shows the results.
本発明の成形体は、容器、冷凍バッグ、ブローボトル、トレイ、包装材、テープ、蓋材、自動車部品等に好適に用いられ得る。
The molded article of the present invention can be suitably used for containers, freezer bags, blown bottles, trays, packaging materials, tapes, lid materials, automobile parts and the like.
Claims (7)
前記水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール系樹脂である、請求項1から6のいずれかに記載の樹脂成形体。 A resin molding formed from a resin composition containing a polypropylene-based resin and a water-soluble polymer.
The resin molding according to any one of claims 1 to 6, wherein the water-soluble polymer is a polyvinyl alcohol-based resin.
The resin molding according to any one of claims 1 to 6, which has a specific gravity of 1 or less.
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