JP2024055582A - 3D printer filament - Google Patents

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JP2024055582A
JP2024055582A JP2022162635A JP2022162635A JP2024055582A JP 2024055582 A JP2024055582 A JP 2024055582A JP 2022162635 A JP2022162635 A JP 2022162635A JP 2022162635 A JP2022162635 A JP 2022162635A JP 2024055582 A JP2024055582 A JP 2024055582A
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Japan
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mass
polymer chain
acid
copolymer
structural unit
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Inventor
豊 青木
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

【課題】 本発明は、優れた衝撃強度を有する3Dプリンタ用フィラメントを提供することを目的とする。【解決手段】 生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)および下記式(1)で表される単量体に由来する構成単位(b1)を有する重合体(D)を含む3Dプリンタ用フィラメント。TIFF2024055582000006.tif29102(前記式(1)中、jは1~5の整数を表す。)【選択図】 なし[Problem] The present invention aims to provide a filament for 3D printers that has excellent impact strength. [Solution] A filament for 3D printers that contains a biodegradable thermoplastic resin (A) and a polymer (D) that has a structural unit (b1) derived from a monomer represented by the following formula (1). TIFF2024055582000006.tif29102 (In the formula (1), j represents an integer of 1 to 5.) [Selected Figure] None

Description

本発明は、3Dプリンタ用フィラメントに関する。 The present invention relates to filaments for 3D printers.

キャド上で入力された3次元形状を直接に立体モデル化するシステムはラピッドプロト
タイピングシステム、ラッピッドニューファクチャリングシステム等と呼ばれる。これら
システムには、使用する熱可塑性樹脂によって決定される所定の温度に維持された恒温室
(構築チャンバ)を有する方式、熱可塑性樹脂の粉末を溶融接着して積層する方式等があ
る。
Systems that directly create a solid model of a three-dimensional shape input on CAD are called rapid prototyping systems, rapid new fabrication systems, etc. These systems include a system that has a temperature-controlled room (build chamber) that is maintained at a predetermined temperature determined by the thermoplastic resin used, and a system that melts and bonds thermoplastic resin powder to laminate it.

3次元形状にモデル化するための原料として様々な熱可塑性樹脂が検討されている。そ
の中でも、近年の環境志向の高まりから植物由来樹脂を用いることが検討されている。た
とえば、熱溶解積層法による3Dプリンタの造形材料としてポリ乳酸系モノフィラメント
が開示されている(特許文献1)。
Various thermoplastic resins have been considered as raw materials for modeling three-dimensional shapes. Among them, the use of plant-derived resins has been considered due to the recent increase in environmental awareness. For example, polylactic acid-based monofilaments have been disclosed as a modeling material for 3D printers using the fused deposition modeling method (Patent Document 1).

特開2016-94679Patent Publication 2016-94679

しかしながら、特許文献1にはポリ乳酸をフィラメントに用いた際の造形性について言
及されているが、それを用いて作製した造形物の強度等については言及されていない。ポ
リ乳酸を用いた3Dプリンタの造形物は特に衝撃強度が低いことに課題がある。
However, although Patent Document 1 mentions the modeling properties when polylactic acid is used as a filament, it does not mention the strength of the object produced by using it. Objects produced by 3D printers using polylactic acid have a problem in that they have low impact strength in particular.

本発明では、上記の課題を解決し、優れた衝撃強度を有する3Dプリンタ用フィラメン
トを提供することを目的とする。
The present invention aims to solve the above problems and provide a filament for 3D printers that has excellent impact strength.

本発明は、下記の態様を有する。
[1]生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)および下記式(1)で表される単量体に由来
する構成単位(b1)を有する重合体(D)を含む3Dプリンタ用フィラメント。
The present invention has the following aspects.
[1] A filament for 3D printers comprising a biodegradable thermoplastic resin (A) and a polymer (D) having a structural unit (b1) derived from a monomer represented by the following formula (1).

Figure 2024055582000001
Figure 2024055582000001

(前記式(1)中、jは1~5の整数を表す。)
[2]前記生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)がポリ乳酸樹脂を含む[1]に記載の3
Dプリンタ用フィラメント。
[3]前記重合体が、前記構成単位(b1)を有する高分子鎖(B)と、前記構成単位(
b1)を実質的に有さない高分子鎖(C)とを有する共重合体である[1]または[2]
に記載の3Dプリンタ用フィラメント。
[4]前記生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)100質量部に対する前記重合体(D)
の割合が0.1~50部である[1]~[3]のいずれかに記載の3Dプリンタ用フィラ
メント。
(In the formula (1), j represents an integer of 1 to 5.)
[2] The third aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a thermoplastic resin having biodegradability, the thermoplastic resin (A) comprising the step of:
Filament for D printers.
[3] The polymer comprises a polymer chain (B) having the structural unit (b1) and a structural unit (
b1) is a copolymer having a polymer chain (C) substantially free of the polymer chain (C).
The filament for a 3D printer described in
[4] The polymer (D) relative to 100 parts by mass of the biodegradable thermoplastic resin (A).
The filament for 3D printers according to any one of [1] to [3], wherein the ratio of is 0.1 to 50 parts.

本発明によれば優れた衝撃強度を有する3Dプリンタ用フィラメントを得ることができ
る。
According to the present invention, a filament for a 3D printer having excellent impact strength can be obtained.

以下、本発明について詳細に説明する。本実施形態に係る3Dプリンタ用フィラメント
は、生分解性を有する熱可塑性樹脂と、特定の単量体に由来する構成単位を有する重合体
(D)と、を含む。以下に本実施形態について詳細に説明するが、本発明は下記に限定さ
れるものではない。
The present invention will be described in detail below. The filament for 3D printer according to this embodiment contains a biodegradable thermoplastic resin and a polymer (D) having a structural unit derived from a specific monomer. The present embodiment will be described in detail below, but the present invention is not limited to the following.

<生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)>
生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)は、3Dプリンタ用フィラメントに含まれる成
分である。
生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)は、土壌中や水中、コンポスト装置中等で、加水
分解や生分解により分解され、最終的に微生物の作用により無害な分解物となるものであ
ればよい。生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)としては、脂肪族ポリエステル系樹脂、
脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂、多糖類、ポリビニルアルコール系樹脂などが使用でき
る。
<Biodegradable Thermoplastic Resin (A)>
The biodegradable thermoplastic resin (A) is a component contained in the filament for 3D printers.
The biodegradable thermoplastic resin (A) may be any resin that is decomposed by hydrolysis or biodegradation in soil, water, a composting device, etc., and is ultimately converted into harmless decomposition products by the action of microorganisms. Examples of the biodegradable thermoplastic resin (A) include aliphatic polyester resins,
Aliphatic aromatic polyester resins, polysaccharides, polyvinyl alcohol resins, etc. can be used.

脂肪族ポリエステル系樹脂としては、例えばポリ乳酸樹脂、ポリグリコール酸系樹脂、
ポリヒドロキシブチレート系樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂、ポリブチレンサクシネー
ト系樹脂、またはこれらの共重合体が使用できる。ポリ乳酸樹脂の詳細については後述す
る。これらは異性体であっても構わなく、また、他の成分を共重合していても構わない。
例えば、ポリヒドロキシブチレート系樹脂の具体例としては、ポリ(3-ヒドロキシブチ
レート)、ポリ(3-ヒドロキシブチレート・3-ヒドロキシヘキサノエート)、ポリ(
3-ヒドロキシブチレート・3-ヒドロキシバリレート)が挙げられる。ポリブチレンサ
クシネート系樹脂の具体例としては、ポリブチレンサクシネート、ポリ(ブチレンサクシ
ネート・アジペート)、ポリ(ブチレンサクシネート・ラクタイド)が挙げられる。
Examples of the aliphatic polyester resin include polylactic acid resin, polyglycolic acid resin,
Polyhydroxybutyrate resins, polycaprolactone resins, polybutylene succinate resins, or copolymers thereof can be used. Details of polylactic acid resins will be described later. These may be isomers or may be copolymerized with other components.
For example, specific examples of polyhydroxybutyrate-based resins include poly(3-hydroxybutyrate), poly(3-hydroxybutyrate.3-hydroxyhexanoate), and poly(
Specific examples of polybutylene succinate resins include polybutylene succinate, poly(butylene succinate-adipate), and poly(butylene succinate-lactide).

脂肪族芳香族ポリエステル系樹脂の具体例としては、ポリ(エチレンサクシネート・テ
レフタレート)、ポリ(ブチレンサクシネート・テレフタレート)、ポリ(ブチレンアジ
ペート・テレフタレート)、あるいはこれらの共重合体が挙げられる。
多糖類の具体例としては、でんぷんおよびその誘導体、セルロースおよびその誘導体、
グルコマンナン等のヘミセルロースおよびその誘導体、キチン・キトサンおよびその誘導
体が挙げられる。また、でんぷんを含有する樹脂として、ノバモント社の生分解性樹脂「
Mater-bi(登録商標)」などが使用できる。
Specific examples of the aliphatic aromatic polyester resin include poly(ethylene succinate terephthalate), poly(butylene succinate terephthalate), poly(butylene adipate terephthalate), and copolymers thereof.
Specific examples of polysaccharides include starch and its derivatives, cellulose and its derivatives,
Examples of resins that contain starch include hemicelluloses such as glucomannan and their derivatives, chitin, chitosan and their derivatives. In addition, Novamont's biodegradable resin "
Mater-bi (registered trademark) and the like can be used.

ポリビニルアルコール系樹脂としては、特段の制限はないが、ポリビニルアルコール、
エチレン-ビニルアルコール共重合体、アクリル酸―メタクリル酸メチル―ビニルアルコ
ール共重合体などが挙げられる。
生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)は、上記のものを単独で用いても構わないし、上
記のうちの2種類以上のブレンドであっても構わない。あるいは、上記のうちの2種類以
上の共重合体であっても構わない。
The polyvinyl alcohol resin is not particularly limited, but may be polyvinyl alcohol,
Examples of the copolymer include ethylene-vinyl alcohol copolymer and acrylic acid-methyl methacrylate-vinyl alcohol copolymer.
The biodegradable thermoplastic resin (A) may be any of the above-mentioned resins used alone, or may be a blend of two or more of the above-mentioned resins, or may be a copolymer of two or more of the above-mentioned resins.

これらの中でも、バイオマス性、コスト、加工性などの観点から、生分解性を有する熱
可塑性樹脂(A)がポリ乳酸樹脂を含むことが好ましい。生分解性を有する熱可塑性樹脂
(A)中のポリ乳酸樹脂の割合は、生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)100質量%中
50~100質量%が好ましく、80~100質量%がより好ましく、100質量%がさ
らに好ましい。ポリ乳酸樹脂の割合が50質量%以上であると、3Dプリンタ用フィラメ
ントの造形性およびコストに優れる傾向にある。ポリ乳酸樹脂については、以下に具体的
に説明する。
Among these, from the viewpoints of biomass properties, cost, processability, etc., it is preferable that the biodegradable thermoplastic resin (A) contains a polylactic acid resin. The proportion of the polylactic acid resin in the biodegradable thermoplastic resin (A) is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 80 to 100% by mass, and even more preferably 100% by mass, in 100% by mass of the biodegradable thermoplastic resin (A). When the proportion of the polylactic acid resin is 50% by mass or more, the filament for 3D printers tends to be excellent in shapeability and cost. The polylactic acid resin will be specifically described below.

<ポリ乳酸樹脂>
ポリ乳酸樹脂とは、L-乳酸ユニットおよび/またはD-乳酸ユニットを主たる構成成
分とする重合体である。乳酸ユニットの質量割合は、好ましくは重合体100質量%中、
70質量%~100質量%である。
ポリ乳酸樹脂としては、ポリL-乳酸、ポリD-乳酸などが好ましく用いられる。本発
明でいうポリL-乳酸とは、ポリ乳酸重合体中の全乳酸ユニット100mol%中におい
て、L-乳酸ユニットの含有割合が50mol%を超え100mol%以下のものをいう
。一方、本発明でいうポリD-乳酸とは、ポリ乳酸重合体中の全乳酸ユニット100mo
l%中において、D-乳酸ユニットの含有割合が50mol%を超え100mol%以下
のものをいう。
<Polylactic acid resin>
A polylactic acid resin is a polymer whose main constituent is an L-lactic acid unit and/or a D-lactic acid unit. The mass ratio of the lactic acid unit in 100% by mass of the polymer is preferably
It is 70% by mass to 100% by mass.
As the polylactic acid resin, poly-L-lactic acid, poly-D-lactic acid, etc. are preferably used. The poly-L-lactic acid in the present invention refers to a polylactic acid polymer in which the content of L-lactic acid units is more than 50 mol % and is not more than 100 mol % of the total lactic acid units in the polylactic acid polymer. On the other hand, the poly-D-lactic acid in the present invention refers to a polylactic acid polymer in which the content of L-lactic acid units is more than 50 mol % and is not more than 100 mol % of the total lactic acid units in the polylactic acid polymer.
The content of D-lactic acid units in the polymer is more than 50 mol % and not more than 100 mol %.

ポリL-乳酸は、D-乳酸ユニットの含有割合によって、樹脂自体の結晶性が変化する
。つまり、ポリL-乳酸中のD-乳酸ユニットの含有割合が多くなれば、ポリL-乳酸の
結晶性は低くなり非晶に近づき、逆にポリL-乳酸中のD-乳酸ユニットの含有割合が少
なくなれば、ポリL-乳酸の結晶性は高くなっていく。同様に、ポリD-乳酸は、L-乳
酸ユニットの含有割合によって、樹脂自体の結晶性が変化する。つまり、ポリD-乳酸中
のL-乳酸ユニットの含有割合が多くなれば、ポリD-乳酸の結晶性は低くなり非晶に近
づき、逆にポリD-乳酸中のL-乳酸ユニットの含有割合が少なくなれば、ポリD-乳酸
の結晶性は高くなっていく。
The crystallinity of the poly-L-lactic acid resin itself changes depending on the content of the D-lactic acid unit. In other words, if the content of the D-lactic acid unit in the poly-L-lactic acid increases, the crystallinity of the poly-L-lactic acid decreases and approaches amorphous, and conversely, if the content of the D-lactic acid unit in the poly-L-lactic acid decreases, the crystallinity of the poly-L-lactic acid increases. Similarly, the crystallinity of the poly-D-lactic acid resin itself changes depending on the content of the L-lactic acid unit. In other words, if the content of the L-lactic acid unit in the poly-D-lactic acid increases, the crystallinity of the poly-D-lactic acid decreases and approaches amorphous, and conversely, if the content of the L-lactic acid unit in the poly-D-lactic acid decreases, the crystallinity of the poly-D-lactic acid increases.

本発明で用いられるポリL-乳酸中のL-乳酸ユニットの含有割合、あるいは、本発明
で用いられるポリD-乳酸中のD-乳酸ユニットの含有割合は、3Dプリンタ用フィラメ
ントの機械強度を維持する観点から、全乳酸ユニット100mol%中80~100mo
l%が好ましく、より好ましくは85~100mol%である。
本発明の3Dプリンタ用フィラメントで用いられるポリ乳酸樹脂は、乳酸以外の他の単
量体ユニットを共重合してもよい。他の単量体としては、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブタンジオール、ポリエチレングリコールなどのグリコール化合物、シュ
ウ酸、アジピン酸、テレフタル酸などのジカルボン酸、グリコール酸、ヒドロキシ酪酸な
どのヒドロキシカルボン酸、カプロラクトンなどのラクトン類を挙げることができる。上
記の他の単量体ユニットの共重合量は、ポリ乳酸樹脂の重合体中の単量体ユニット全体1
00mol%中、0~30モル%であることが好ましく、0~10モル%であることがよ
り好ましい。なお、上記した単量体ユニットの中でも、用途に応じて生分解性を有する
また、本発明の3Dプリンタ用フィラメントで用いられるポリ乳酸樹脂について、ポリ
L-乳酸とポリD-乳酸を混合することも好ましい。これにより形成されるステレオコン
プレックス結晶は、通常のポリ乳酸の結晶(α結晶)よりも融点が高いため、3Dプリン
タ用フィラメントの耐熱性が向上するためである。
The content of L-lactic acid units in the poly-L-lactic acid used in the present invention, or the content of D-lactic acid units in the poly-D-lactic acid used in the present invention, is 80 to 100 mol % of the total lactic acid units in 100 mol % from the viewpoint of maintaining the mechanical strength of the filament for 3D printers.
It is preferably 1 mol %, and more preferably 85 to 100 mol %.
The polylactic acid resin used in the 3D printer filament of the present invention may be copolymerized with other monomer units besides lactic acid. Examples of other monomers include glycol compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, and polyethylene glycol; dicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, and terephthalic acid; hydroxycarboxylic acids such as glycolic acid and hydroxybutyric acid; and lactones such as caprolactone. The copolymerization amount of the other monomer units is 1/100 of the total monomer units in the polymer of the polylactic acid resin.
00 mol%, it is preferably 0 to 30 mol%, and more preferably 0 to 10 mol%. Among the above-mentioned monomer units, it is preferable to use a monomer unit having biodegradability depending on the application. It is also preferable to mix poly-L-lactic acid and poly-D-lactic acid with each other for the polylactic acid resin used in the 3D printer filament of the present invention. This is because the stereocomplex crystal formed by this has a higher melting point than normal polylactic acid crystals (α crystals), thereby improving the heat resistance of the 3D printer filament.

さらに、本発明で用いられるポリ乳酸樹脂は、L-乳酸ユニットからなるセグメントと
D-乳酸ユニットからなるセグメントにより構成される、ポリ乳酸ブロック共重合体であ
ることも耐熱性向上の点で好ましい。この場合、ポリ乳酸ブロック共重合体が分子内でス
テレオコンプレックス結晶を形成するため、通常の結晶よりも融点が高くなる。効率的な
ステレオコンプレックス結晶形成のためには、ポリ乳酸ブロック共重合体の質量平均分子
量をX、L-乳酸ユニットからなるセグメントの質量平均分子量とD-乳酸ユニットから
なるセグメントの質量平均分子量のうち大きい方をYとすると、Y<X/2を満たすよう
なセグメント長であることが好ましい。
Furthermore, in terms of improving heat resistance, it is also preferable that the polylactic acid resin used in the present invention is a polylactic acid block copolymer composed of a segment consisting of an L-lactic acid unit and a segment consisting of a D-lactic acid unit. In this case, the polylactic acid block copolymer forms a stereocomplex crystal within the molecule, and the melting point is higher than that of normal crystals. For efficient stereocomplex crystal formation, it is preferable that the segment length satisfies Y<X/2, where X is the mass average molecular weight of the polylactic acid block copolymer and Y is the larger of the mass average molecular weight of the segment consisting of the L-lactic acid unit and the mass average molecular weight of the segment consisting of the D-lactic acid unit.

本発明の3Dプリンタ用フィラメントで用いられるポリ乳酸樹脂の質量平均分子量は、
実用的な機械特性と耐水性、分解性を満足させるため、5万~40万であることが好まし
く、7万~30万であることがより好ましく、10万~25万であることがさらに好まし
い。なお、ここでいう質量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(
GPC)でクロロホルム溶媒にて測定を行い、ポリスチレン換算法により計算した分子量
をいう。
ポリ乳酸樹脂の製造方法としては、既知の重合方法を用いることができ、乳酸からの直
接重合法、ラクチドを介する開環重合法などを挙げることができる。
The mass average molecular weight of the polylactic acid resin used in the 3D printer filament of the present invention is
In order to satisfy practical mechanical properties, water resistance, and decomposability, the molecular weight is preferably 50,000 to 400,000, more preferably 70,000 to 300,000, and even more preferably 100,000 to 250,000. The mass average molecular weight referred to here is determined by gel permeation chromatography (
The molecular weight is measured by gel permeation chromatography (GPC) using chloroform as a solvent and calculated in terms of polystyrene.
The polylactic acid resin can be produced by a known polymerization method, such as a direct polymerization method from lactic acid or a ring-opening polymerization method via lactide.

<重合体>
本発明の重合体は、下記の単量体(1)に由来する構成単位(b1)を有する重合体(
D)である。
<Polymer>
The polymer of the present invention is a polymer having a structural unit (b1) derived from the following monomer (1):
D).

Figure 2024055582000002
Figure 2024055582000002

式(1)中、jは1~5の整数である。なかでも、jは1~2の整数であることが好ま
しく、1であることがさらに好ましい。なお、単量体(1)は、j=1の場合はミルセン
であり、j=2の場合はファルネセンである。単量体(1)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。単量体(1)としては、植物由来の単量体が好ましい。単
量体(1)が植物由来であると、樹脂添加剤が炭素循環社会に寄与するものとなる。
In formula (1), j is an integer of 1 to 5. In particular, j is preferably an integer of 1 to 2, and more preferably 1. When j=1, the monomer (1) is myrcene, and when j=2, the monomer (1) is farnesene. The monomer (1) may be used alone or in combination of two or more kinds. The monomer (1) is preferably a plant-derived monomer. When the monomer (1) is plant-derived, the resin additive contributes to a carbon-circulating society.

好ましい実施形態において重合体(D)は、構成単位(b1)を有する高分子鎖(B)
と、構成単位(b1)を実質的に有さない高分子鎖(C)とを有する共重合体(以下、「
BC共重合体」とも称する。)である。以下、高分子鎖(B)および高分子鎖(C)を有
する好ましいBC共重合体の例について詳細に説明する。
In a preferred embodiment, the polymer (D) includes a polymer chain (B) having a structural unit (b1).
and a polymer chain (C) that is substantially free of a structural unit (b1) (hereinafter, referred to as "
The BC copolymer is also referred to as a "BC copolymer." Preferred examples of the BC copolymer having the polymer chain (B) and the polymer chain (C) will be described in detail below.

<高分子鎖(B)>
上述の通り、高分子鎖(B)は、上記単量体(1)に由来する構成単位(b1)を有す
る。高分子鎖(B)が構成単位(b1)を有することにより、BC共重合体を樹脂材料に
添加した際、得られる3Dプリンタ用フィラメントの低温衝撃特性を向上させることがで
きる。
<Polymer Chain (B)>
As described above, the polymer chain (B) has the structural unit (b1) derived from the monomer (1). By having the structural unit (b1) in the polymer chain (B), when the BC copolymer is added to a resin material, the low-temperature impact properties of the resulting 3D printer filament can be improved.

高分子鎖(B)の全構成単位の合計100質量%における構成単位(b1)の割合は、
特段の制限はないが、30~99.9質量%が好ましい。構成単位(b1)の割合が30
質量%以上であると、BC共重合体を生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加し、3Dプリ
ンタ用フィラメントを成形した際、高い衝撃特性が得られやすい。構成単位(b1)の割
合が99.9質量%以下であると、BC共重合体を生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加
した際、光学特性が向上しやすい。上記のなかでも、高分子鎖(B)の全構成単位100
質量%における構成単位(b1)の割合は40~99.9質量%であることがより好まし
く、45~99.9質量%であることがさらに好ましい。
The proportion of the structural unit (b1) in the total of all structural units of the polymer chain (B) is 100 mass %,
Although there is no particular limitation, the content is preferably from 30 to 99.9 mass %.
When the proportion of the structural unit (b1) is 99.9% by mass or more, when the BC copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin and a filament for a 3D printer is molded, high impact properties are likely to be obtained. When the proportion of the structural unit (b1) is 99.9% by mass or less, when the BC copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin, optical properties are likely to be improved. Among the above, when the proportion of all structural units of the polymer chain (B) is 100%,
The proportion of the structural unit (b1) in terms of mass % is more preferably from 40 to 99.9 mass %, and even more preferably from 45 to 99.9 mass %.

高分子鎖(B)は、構成単位(b1)に加えて、(メタ)アクリレートに由来する構成
単位(b2)をさらに有することが好ましい。高分子鎖(B)が構成単位(b2)をさら
に有すると、BC共重合体を3Dプリンタ用フィラメントに用いた際の光学特性が向上し
やすい。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリ
レート、ブチルアクリレート、プロピルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート
、グリシジルアクリレート、オクチルアクリレート、フェニルアクリレート、1-ナフチ
ルアクリレート、2-ナフチルアクリレート、p-ジフェニルアクリレート、o-ジフェ
ニルアクリレート、o-クロロフェニルアクリレート、4-メトキシフェニルアクリレー
ト、4-クロロフェニルアクリレート、2,4,6-トリクロロフェニルアクリレート、
4-tert-ブチルフェニルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレ
ート、ブチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレ
ートが挙げられる。また、アリル(メタ)アクリレート、1,3-ブチレンジメタクリレ
ート等の架橋剤であってもよい。
It is preferable that the polymer chain (B) further has a structural unit (b2) derived from a (meth)acrylate in addition to the structural unit (b1). When the polymer chain (B) further has the structural unit (b2), the optical properties are easily improved when the BC copolymer is used as a filament for a 3D printer.
Examples of alkyl (meth)acrylates include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, propyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, glycidyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, 1-naphthyl acrylate, 2-naphthyl acrylate, p-diphenyl acrylate, o-diphenyl acrylate, o-chlorophenyl acrylate, 4-methoxyphenyl acrylate, 4-chlorophenyl acrylate, and 2,4,6-trichlorophenyl acrylate.
Examples of the crosslinking agent include 4-tert-butylphenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, propyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate. In addition, a crosslinking agent such as allyl (meth)acrylate or 1,3-butylene dimethacrylate may also be used.

構成単位(b2)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。
なかでも、得られる3Dプリンタ用フィラメントの光学特性がより向上するという観点
から、高分子鎖(B)は、アルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位(b2)を
有することが好ましく、エステルを構成するアルキル基の炭素数が1~20のアルキル(
メタ)アクリレート由来の構成単位を有することがより好ましく、エステルを構成するア
ルキル基の炭素数が2~6のアルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位を有している
ことがさらに好ましく、メチル(メタ)アクリレートに由来する構成単位、エチル(メタ
)アクリレートに由来する構成単位およびブチル(メタ)アクリレートに由来する構成単
位からなる群から選ばれる少なくとも一種の構成単位を有することが特に好ましい。また
、高分子鎖(B)は架橋していることが好ましいので、架橋剤としてアリル(メタ)アク
リレートを有する構成単位を有していることが好ましい。
The structural unit (b2) may use one type alone, or two or more types in combination.
In particular, from the viewpoint of further improving the optical properties of the resulting 3D printer filament, it is preferable that the polymer chain (B) has a structural unit (b2) derived from an alkyl(meth)acrylate, and the alkyl group constituting the ester has 1 to 20 carbon atoms.
It is more preferable that the polymer chain (B) has a structural unit derived from an alkyl (meth)acrylate, more preferably that the polymer chain (B) has a structural unit derived from an alkyl (meth)acrylate having 2 to 6 carbon atoms in the alkyl group constituting the ester, and particularly preferably that the polymer chain (B) has at least one structural unit selected from the group consisting of a structural unit derived from methyl (meth)acrylate, a structural unit derived from ethyl (meth)acrylate, and a structural unit derived from butyl (meth)acrylate. In addition, since it is preferable that the polymer chain (B) is crosslinked, it is preferable that the polymer chain (B) has a structural unit having allyl (meth)acrylate as a crosslinking agent.

高分子鎖(B)の全構成単位100質量%における構成単位(b2)の割合は、0.1
~70質量%が好ましい。構成単位(b2)の割合が0.1質量%以上であると、BC共
重合体を樹脂材料に添加した際の光学特性の向上効果が十分に得られやすい。また構成単
位(b2)の割合が70質量%以下であると、BC共重合体を、生分解性を有する熱可塑
性樹脂に添加した際の衝撃特性の向上効果が十分に得られやすい。なかでも、高分子鎖(
B)の全構成単位100質量%における構成単位(b2)の割合は、0.1~60質量%
であることがより好ましく、0.1~55質量%であることがさらに好ましい。
The proportion of the structural unit (b2) in 100% by mass of all structural units of the polymer chain (B) is 0.1
Preferably, the proportion of the structural unit (b2) is 0.1% by mass or more, the effect of improving the optical properties is easily obtained sufficiently when the BC copolymer is added to a resin material. Furthermore, if the proportion of the structural unit (b2) is 70% by mass or less, the effect of improving the impact properties is easily obtained sufficiently when the BC copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin. In particular, the polymer chain (
The proportion of the structural unit (b2) in 100% by mass of all structural units of B) is 0.1 to 60% by mass.
It is more preferable that the content is 0.1 to 55 mass %, and further more preferable that the content is 0.1 to 55 mass %.

高分子鎖(B)は、さらに、構成単位(b1)及び(b2)以外のその他の単量体由来
の構成単位(b3)を有していてもよい。
その他の単量体としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル単
量体;1,3-ブタジエン、イソプレン等のジエン系単量体;アクリロニトリル、メタク
リロニトリル等のシアン化ビニル単量体;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル
等のビニルエーテル系単量体;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸系ビニル単量体;
エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン系単量体;:塩化ビニル、塩化ビニ
リデン等のハロゲン化ビニル単量体;マレイミド、N-フェニルマレイミド、N-シクロ
ヘキシルマレイミド、N-メチルマレイミド等のマレイミド系単量体が挙げられる。構成
単位(b3)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。
The polymer chain (B) may further include a structural unit (b3) derived from a monomer other than the structural units (b1) and (b2).
Examples of other monomers include aromatic vinyl monomers such as styrene and α-methylstyrene; diene monomers such as 1,3-butadiene and isoprene; cyanide vinyl monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; vinyl ether monomers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether; carboxylic acid vinyl monomers such as vinyl acetate and vinyl butyrate;
Examples of the structural unit (b3) include olefin monomers such as ethylene, propylene, isobutylene, etc.; halogenated vinyl monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride, etc.; and maleimide monomers such as maleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-methylmaleimide, etc. One type of structural unit (b3) may be used alone, or two or more types may be used in combination.

その他の単量体は、ジビニルベンゼン等の架橋剤であってもよい。その他の単量体は1
種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
その他の単量体を用いる場合、BC共重合体が安定に製造できる観点から、ジエン系単
量体または架橋剤を含むことが好ましい。
高分子鎖(B)の全構成単位100質量%における構成単位(b3)の割合は、特段の
制限はないが、0.1~10質量%であることが好ましい。構成単位(b3)の含有量が
0.1質量%以上であると、後述する高分子鎖(B)および高分子鎖(C)の共重合にお
いて十分な反応性が得られやすい。一方、構成単位(b3)の含有量が10質量%以下で
あると、BC共重合体を生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加した際に優れた衝撃特性が
得られやすい。なかでも、高分子鎖(B)の全構成単位100質量%における構成単位(
b3)の割合は、0.1~7質量%であることがより好ましく、0.1~1質量%である
ことがさらに好ましい。
The other monomer may be a crosslinking agent such as divinylbenzene.
A single species may be used, or two or more species may be used in combination.
When other monomers are used, it is preferable to contain a diene monomer or a crosslinking agent from the viewpoint of stably producing the BC copolymer.
The proportion of the structural unit (b3) in 100% by mass of all structural units in the polymer chain (B) is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10% by mass. When the content of the structural unit (b3) is 0.1% by mass or more, sufficient reactivity is likely to be obtained in the copolymerization of the polymer chain (B) and the polymer chain (C) described below. On the other hand, when the content of the structural unit (b3) is 10% by mass or less, excellent impact properties are likely to be obtained when the BC copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin. In particular, when the content of the structural unit (b3) in 100% by mass of all structural units in the polymer chain (B) is 0.1% by mass or more, excellent impact properties are likely to be obtained.
The proportion of b3) is more preferably from 0.1 to 7% by mass, and even more preferably from 0.1 to 1% by mass.

高分子鎖(B)は架橋構造を有することが好ましい。高分子鎖(B)が架橋構造を有す
ると、BC共重合体を樹脂材料に添加した際の低温衝撃特性の向上効果が十分に得られや
すい。高分子鎖(B)が架橋構造を有していることは、高分子鎖(B)をアセトン、トル
エンやテトラヒドロフラン等の良溶媒に浸漬させた際、高分子鎖(B)が溶け残ることに
より確認することができる。
The polymer chain (B) preferably has a crosslinked structure. When the polymer chain (B) has a crosslinked structure, the effect of improving low-temperature impact properties when the BC copolymer is added to a resin material is easily obtained. The fact that the polymer chain (B) has a crosslinked structure can be confirmed by the fact that the polymer chain (B) remains undissolved when the polymer chain (B) is immersed in a good solvent such as acetone, toluene, or tetrahydrofuran.

(ガラス転移温度)
高分子鎖(B)のガラス転移温度(Tg)は0℃未満が好ましく、-20℃以下がより
好ましく、-40℃以下がさらに好ましい。高分子鎖(B)のガラス転移温度が0℃未満
であると、BC共重合体を樹脂材料に添加した際に優れた低温衝撃特性が得られやすい。
なお、高分子鎖(B)のガラス転移温度は、下記のFoxの式(2)により算出した値
を用いるものとする。
1/(273.15+Tg)=Σ(wi/(273.15+Tgi))・・・式(2)
式(2)中の各記号は以下を表す。
Tg:高分子鎖(B)のTg(℃)。
wi:単量体成分iの重量分率。
Tgi:単量体成分iを重合して得られる単独重合体のTg(℃)。
(Glass-transition temperature)
The glass transition temperature (Tg) of the polymer chain (B) is preferably less than 0° C., more preferably not more than −20° C., and even more preferably not more than −40° C. When the glass transition temperature of the polymer chain (B) is less than 0° C., excellent low-temperature impact properties are likely to be obtained when the BC copolymer is added to a resin material.
The glass transition temperature of the polymer chain (B) is calculated by the following Fox formula (2).
1/(273.15+Tg)=Σ(wi/(273.15+Tgi)) Formula (2)
The symbols in formula (2) represent the following.
Tg: Tg (° C.) of the polymer chain (B).
wi: weight fraction of monomer component i.
Tgi: Tg (° C.) of the homopolymer obtained by polymerizing the monomer component i.

単独重合体のTgの値はPolymer Handbook Volume1(Wile
y-Interscience)に記載の値とする。
高分子鎖(B)が、上記文献に単独重合体のTgが記載されていない単量体由来の構成
単位を有する場合、高分子鎖(B)のTgは、以下の通り測定される。すなわち、高分子
鎖(B)である重合体を、厚さ2mm、幅5mmおよび長さ2cmに成形した試験片に対
して動的粘弾性測定を行い、周波数1Hzで、例えば、-100℃から25℃まで走査し
た際のtanδのピーク温度から求めることができる。
The Tg value of the homopolymer is given in Polymer Handbook Volume 1 (Wille
The value is the value described in y-Interscience.
When the polymer chain (B) has a constituent unit derived from a monomer whose homopolymer Tg is not described in the above document, the Tg of the polymer chain (B) is measured as follows: That is, the polymer of the polymer chain (B) is subjected to dynamic viscoelasticity measurement on a test piece molded to a thickness of 2 mm, a width of 5 mm and a length of 2 cm, and the Tg can be determined from the peak temperature of tan δ when scanning at a frequency of 1 Hz from, for example, −100° C. to 25° C.

<高分子鎖(C)>
高分子鎖(C)は、構成単位(b1)を実質的に有さない。「構成単位(b1)を実質
的に有さない」とは、高分子鎖(C)における構成単位(b1)の含有量が、高分子鎖(
C)の全量に対して1質量%以下であることを意味する。高分子鎖(C)における構成単
位(b1)の含有量は高分子鎖(C)の全量に対して0.8質量%以下が好ましく、高分
子鎖(C)の全量に対して0.5質量%以下がより好ましく、高分子鎖(C)の全量に対
して0.1質量%以下がさらに好ましく、高分子鎖(C)の全量に対して0.01質量%
以下が特に好ましい。
<Polymer Chain (C)>
The polymer chain (C) is substantially free of the structural unit (b1). The term "substantially free of the structural unit (b1)" means that the content of the structural unit (b1) in the polymer chain (C) is less than that of the polymer chain (
The content of the structural unit (b1) in the polymer chain (C) is preferably 0.8% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, still more preferably 0.1% by mass or less, and even more preferably 0.01% by mass or less, based on the total amount of the polymer chain (C).
The following are particularly preferred:

高分子鎖(C)はアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位(c1)を有する
ことが好ましい。また、高分子鎖(C)は、アルキル(メタ)アクリレート以外のその他
の単量体に由来する構成単位(c2)を必要に応じてさらに有してもよい。
The polymer chain (C) preferably has a structural unit (c1) derived from an alkyl (meth)acrylate. The polymer chain (C) may further have a structural unit (c2) derived from a monomer other than the alkyl (meth)acrylate, as necessary.

(構成単位(c1))
構成単位(c1)は、アルキル(メタ)アクリレートに由来する。構成単位(c1)に
おけるアルキル(メタ)アクリレートとしては、上述の構成単位(b2)におけるアルキ
ル(メタ)アクリレートとして例示したものと同じものが挙げられる。高分子鎖(C)が
構成単位(c1)を有すると、BC共重合体を、生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加し
た際の分散性が良好であり、衝撃特性に優れた3Dプリンタ用フィラメントを得やすい。
(Structural Unit (c1))
The structural unit (c1) is derived from an alkyl (meth) acrylate. Examples of the alkyl (meth) acrylate in the structural unit (c1) include the same as those exemplified as the alkyl (meth) acrylate in the structural unit (b2) described above. When the polymer chain (C) has the structural unit (c1), the dispersibility of the BC copolymer when added to a biodegradable thermoplastic resin is good, and it is easy to obtain a filament for 3D printers with excellent impact properties.

高分子鎖(C)は、上記のなかでも、BC共重合体を樹脂材料に添加した際の分散性の
観点から、エステルを構成するアルキル基の炭素数が1~20であるアルキル(メタ)ア
クリレート由来の構成単位を有することが好ましく、エステルを構成するアルキル基の炭
素数が2~6であるアルキル(メタ)アクリレート由来の構成単位を有することがさらに
好ましく、メチルメタクリレートに由来する構成単位であることが特に好ましい。
Among the above, from the viewpoint of dispersibility when the BC copolymer is added to a resin material, the polymer chain (C) preferably has a structural unit derived from an alkyl (meth)acrylate in which the alkyl group constituting the ester has 1 to 20 carbon atoms, more preferably has a structural unit derived from an alkyl (meth)acrylate in which the alkyl group constituting the ester has 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably is a structural unit derived from methyl methacrylate.

BC共重合体を生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加した際の分散性の観点から、高分
子鎖(C)の全構成単位100質量%における構成単位(c1)の割合は50~100質
量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましく、80~10
0質量%であることがさらに好ましい。
From the viewpoint of dispersibility when the BC copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin, the proportion of the structural unit (c1) in 100% by mass of all structural units in the polymer chain (C) is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, and more preferably 80 to 100% by mass.
It is more preferably 0% by mass.

(構成単位(c2))
高分子鎖(C)は、アルキル(メタ)アクリレート以外のその他の単量体に由来する構
成単位(b2)を必要に応じてさらに有してもよい。その他の単量体としては、例えば、
グリシジルアクリレート、フェニルアクリレート、1-ナフチルアクリレート、2-ナフ
チルアクリレート、p-ジフェニルアクリレート、o-ジフェニルアクリレート、o-ク
ロロフェニルアクリレート、4-メトキシフェニルアクリレート、4-クロロフェニルア
クリレート、2,4,トリクロロフェニルアクリレート、4-tert-ブチルフェニル
アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート以外のアクリレート単量体;アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体;スチレン、α-メチルスチレン
等の芳香族ビニル単量体;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエー
テル系単量体;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸系ビニル単量体;エチレン、プロ
ピレン、イソブチレン等のオレフィン系単量体;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲ
ン化ビニル単量体;マレイミド、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミ
ド、N-メチルマレイミド等のマレイミド系単量体が挙げられる。これらの中でも、BC
共重合体を、生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加した際の耐熱分解性の観点から、芳香
族ビニル単量体が好ましく、スチレンがより好ましい。アルキル(メタ)アクリレート以
外のその他の単量体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Structural unit (c2))
The polymer chain (C) may further include a structural unit (b2) derived from a monomer other than alkyl (meth)acrylate, as necessary. Examples of the other monomer include:
Examples of the monomers include acrylate monomers other than alkyl (meth)acrylates, such as glycidyl acrylate, phenyl acrylate, 1-naphthyl acrylate, 2-naphthyl acrylate, p-diphenyl acrylate, o-diphenyl acrylate, o-chlorophenyl acrylate, 4-methoxyphenyl acrylate, 4-chlorophenyl acrylate, 2,4, trichlorophenyl acrylate, and 4-tert-butylphenyl acrylate; cyanide vinyl monomers, such as acrylonitrile and methacrylonitrile; aromatic vinyl monomers, such as styrene and α-methylstyrene; vinyl ether monomers, such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether; carboxylic acid vinyl monomers, such as vinyl acetate and vinyl butyrate; olefin monomers, such as ethylene, propylene, and isobutylene; halogenated vinyl monomers, such as vinyl chloride and vinylidene chloride; and maleimide monomers, such as maleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, and N-methylmaleimide. Among these, BC
From the viewpoint of thermal decomposition resistance when the copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin, aromatic vinyl monomers are preferred, and styrene is more preferred. The monomers other than alkyl (meth)acrylate may be used alone or in combination of two or more.

BC共重合体を、生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加した際の低温衝撃特性の観点か
ら、高分子鎖(C)の全構成単位100質量%における構成単位(c2)の割合は、0~
50質量%が好ましく、0~30質量%であることがさらに好ましく、0~20質量%で
あることが特に好ましい。
From the viewpoint of low-temperature impact properties when the BC copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin, the proportion of the structural unit (c2) in 100% by mass of all structural units of the polymer chain (C) is 0 to
It is preferably 50% by mass, more preferably 0 to 30% by mass, and particularly preferably 0 to 20% by mass.

<共重合組成>
BC共重合体においては、高分子鎖(B)の割合が高分子鎖(B)と高分子鎖(C)の
合計100質量%に対して50~90質量%であることが好ましい。高分子鎖(B)の割
合が高分子鎖(B)と高分子鎖(C)の合計100質量%に対して50質量%以上である
と、BC共重合体を、生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加した際、優れた衝撃特性が得
られやすい。高分子鎖(B)の割合が高分子鎖(B)と高分子鎖(C)の合計100質量
%に対して90質量%以下であると、BC共重合体を、生分解性を有する熱可塑性樹脂に
添加した際の分散性が良好となる。高分子鎖(B)の割合の下限は55質量%以上が好ま
しく、60質量%以上がより好ましい。高分子鎖(B)の割合の上限は80質量%以下が
好ましく、75質量%以下がより好ましい。高分子鎖(B)の割合が高分子鎖(B)と高
分子鎖(C)の合計100質量%に対して80質量%以下であると、優れた粉体特性が得
られる。
<Copolymer Composition>
In the BC copolymer, the ratio of the polymer chain (B) is preferably 50 to 90% by mass relative to the total 100% by mass of the polymer chain (B) and the polymer chain (C). When the ratio of the polymer chain (B) is 50% by mass or more relative to the total 100% by mass of the polymer chain (B) and the polymer chain (C), excellent impact properties are easily obtained when the BC copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin. When the ratio of the polymer chain (B) is 90% by mass or less relative to the total 100% by mass of the polymer chain (B) and the polymer chain (C), the dispersibility is good when the BC copolymer is added to a biodegradable thermoplastic resin. The lower limit of the ratio of the polymer chain (B) is preferably 55% by mass or more, more preferably 60% by mass or more. The upper limit of the ratio of the polymer chain (B) is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less. When the ratio of the polymer chain (B) is 80% by mass or less relative to the total 100% by mass of the polymer chain (B) and the polymer chain (C), excellent powder properties are obtained.

BC共重合体の体積平均粒子径(Dv)は50~300nmが好ましく、70~150
nmがより好ましく、80~120nmがさらに好ましい。BC共重合体のDvが50n
m以上であると、衝撃特性に優れた3Dプリンタ用フィラメントが得られやすい。BC共
重合体のDvが300nm以下であると、BC共重合体製造時のカレットの発生を低減し
やすい。BC共重合体のDvは実施例に記載の方法によって求める。
The volume average particle size (Dv) of the BC copolymer is preferably 50 to 300 nm, and more preferably 70 to 150 nm.
nm is more preferable, and 80 to 120 nm is even more preferable.
When the Dv of the BC copolymer is 300 nm or less, it is easy to obtain a filament for a 3D printer having excellent impact properties. When the Dv of the BC copolymer is 300 nm or less, it is easy to reduce the generation of cullets during the production of the BC copolymer. The Dv of the BC copolymer is determined by the method described in the examples.

BC共重合体の数平均粒子径(Dn)は30~200nmが好ましく、50~120n
mがより好まく、60~100nmがさらに好ましい。BC共重合体のDnが30nm以
上であると、衝撃特性に優れた3Dプリンタ用フィラメントが得られやすい。BC共重合
体のDnが200nm以下であると、BC共重合体製造時のカレットの発生を低減しやす
い。
BC共重合体のDnは実施例に記載の方法によって求める。
BC共重合体は、高分子鎖(B)に高分子鎖(C)がグラフトされている構造であるこ
とが好ましい。
The number average particle size (Dn) of the BC copolymer is preferably 30 to 200 nm, and more preferably 50 to 120 nm.
m is more preferable, and 60 to 100 nm is even more preferable. When the Dn of the BC copolymer is 30 nm or more, a 3D printer filament having excellent impact properties is easily obtained. When the Dn of the BC copolymer is 200 nm or less, the generation of cullets during the production of the BC copolymer is easily reduced.
The Dn of the BC copolymer is determined by the method described in the Examples.
The BC copolymer preferably has a structure in which a polymer chain (C) is grafted to a polymer chain (B).

<BC共重合体の製造方法>
BC共重合体を製造する方法は、特に制限されないが、該高分子鎖(B)の存在下で、
高分子鎖(C)を構成する単量体を重合させることにより製造することができる。以下、
この方法について説明する。
<Method of Producing BC Copolymer>
The method for producing the BC copolymer is not particularly limited, but may be a method comprising the steps of:
It can be produced by polymerizing the monomers constituting the polymer chain (C).
This method will be described.

高分子鎖(B)は、例えば、単量体(1)を含む単量体成分を乳化重合法、懸濁重合法
、溶液重合法等を用いて重合することにより得ることができる。
これらの中でも、最終的に得られるBC重合体の粒子径を制御しやすい観点から、高分
子鎖(B)は乳化重合法により製造することが好ましい。以下、乳化重合法により、高分
子鎖(B)を製造する方法について詳細に説明する。
The polymer chain (B) can be obtained, for example, by polymerizing a monomer component including the monomer (1) using an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a solution polymerization method or the like.
Among these, from the viewpoint of easy control of the particle size of the finally obtained BC polymer, it is preferable to produce the polymer chain (B) by the emulsion polymerization method. Hereinafter, the method of producing the polymer chain (B) by the emulsion polymerization method will be described in detail.

乳化重合を行う単量体としては、所望の高分子鎖(B)を得るために必要な単量体を選
択すればよい。
乳化重合法としては、単量体の一括添加重合法、連続添加重合法、多段重合法等の一般
に知られる方法を採用できる。乳化重合法を用いた場合、高分子鎖(B)、すなわち高分
子鎖(B)が水中に分散したラテックス(以下、「高分子鎖(B)ラテックス」とも称す
る。)として得ることができる。
As the monomer for emulsion polymerization, a monomer necessary for obtaining the desired polymer chain (B) may be selected.
As the emulsion polymerization method, generally known methods such as batch addition polymerization method, continuous addition polymerization method, multi-stage polymerization method, etc. can be used. When the emulsion polymerization method is used, the polymer chain (B), i.e., a latex in which the polymer chain (B) is dispersed in water (hereinafter, also referred to as "polymer chain (B) latex") can be obtained.

乳化剤としては、イオン性の親水性部位と非イオン性の親水性部位を同一分子内に持つ
乳化剤であってもよく、非イオン性の乳化剤でもよい。イオン性の親水性部位と非イオン
性の親水性部位を同一分子内に持つ乳化剤としては、例えば、カルボン酸系乳化剤、リン
酸系乳化剤やスルホン酸系乳化剤が挙げられる。
カルボン酸系乳化剤としては、例えば、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベ
ヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン
酸、オレイン酸、エライジン酸、バクセン酸、リシノール酸、ガドレイン酸、エイコセン
酸、エルカ酸、ネルボン酸、リノール酸、エイコサジエン酸、ドコサジエン酸、リノレン
酸、ピノレン酸、エレオステアリン酸、ミード酸、エイコサトリエン酸、ステアリドン酸
、アラキドン酸、エイコサテトラエン酸、アドレン酸、ボセオペンタエン酸、エイコサペ
ンタエン酸、オズボンド酸、イワシ酸、テトラコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、
ニシン酸等の炭素数8~28のアルキル基を有する飽和または不飽和脂肪酸の金属塩;ア
ルケニルコハク酸等のオリゴカルボン酸化合物の金属塩;N-ラウロイルサルコシン、N
-ココイルサルコシン等のサルコシン誘導体の金属塩等が挙げられる。
The emulsifier may be an emulsifier having an ionic hydrophilic moiety and a nonionic hydrophilic moiety in the same molecule, or a nonionic emulsifier. Examples of the emulsifier having an ionic hydrophilic moiety and a nonionic hydrophilic moiety in the same molecule include carboxylic acid emulsifiers, phosphoric acid emulsifiers, and sulfonic acid emulsifiers.
Examples of carboxylic acid emulsifiers include caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, montanic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, ricinoleic acid, gadoleic acid, eicosenoic acid, erucic acid, nervonic acid, linoleic acid, eicosadienoic acid, docosadienoic acid, linolenic acid, pinolenic acid, eleostearic acid, mead acid, eicosatrienoic acid, stearidonic acid, arachidonic acid, eicosatetraenoic acid, adrenic acid, bosseopentaenoic acid, eicosapentaenoic acid, osbondoic acid, sardine acid, tetracosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid,
Metal salts of saturated or unsaturated fatty acids having an alkyl group having 8 to 28 carbon atoms, such as herbicid; metal salts of oligocarboxylic acid compounds, such as alkenylsuccinic acid; N-lauroylsarcosine, N
Metal salts of sarcosine derivatives such as cocoyl sarcosine.

リン酸系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンフェニルエーテルリン酸、ポリ
オキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
リン酸やアルキルリン酸等が挙げられる。
スルホン酸系乳化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルスルホ
ン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α-スルホ脂肪酸メチルエステル塩やα-オレ
フィンスルホン酸塩等が挙げられる。
Examples of the phosphoric acid emulsifier include polyoxyethylene phenyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, and alkyl phosphate.
Examples of the sulfonic acid emulsifier include polyoxyalkylene alkyl ether sulfonates, alkylbenzene sulfonates, α-sulfo fatty acid methyl ester salts, and α-olefin sulfonates.

また非イオン性の乳化剤としては、例えば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エス
テル等が挙げられる。
Examples of nonionic emulsifiers include polyoxyalkylene alkyl ethers,
Examples of the polyoxyethylene alkylene alkyl ether include polyoxyethylene distyrenated phenyl ether, polyoxyethylene tribenzyl phenyl ether, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, and polyoxyethylene fatty acid ester.

乳化剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
乳化剤の使用量は特に限定されない。例えば、高分子鎖(B)を構成する単量体の合計
100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましい。乳化剤の使用量が0.1質量部
以上であると、乳化安定性が向上しやすい。また乳化剤の使用量が20質量部以下である
と、後述するBC共重合体の製造において、得られるラテックスの凝析が容易になる。
The emulsifiers may be used alone or in combination of two or more kinds.
The amount of the emulsifier used is not particularly limited. For example, 0.1 to 20 parts by mass is preferable relative to 100 parts by mass of the total of the monomers constituting the polymer chain (B). When the amount of the emulsifier used is 0.1 parts by mass or more, the emulsion stability is likely to be improved. When the amount of the emulsifier used is 20 parts by mass or less, the coagulation of the obtained latex is facilitated in the production of the BC copolymer described later.

重合開始剤は特に限定されない。例えばアゾ系開始剤、過酸化物系開始剤を使用するこ
とができる。重合開始剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。重合
開始剤の使用量は、高分子鎖(B)を構成する単量体の合計100質量部に対して0.0
5~1.0質量部が好ましい。重合開始剤の使用量の下限は0.1質量部以上がより好ま
しい。重合開始剤の使用量の上限は0.3質量部以下がより好ましい。過酸化物系開始剤
を用いる場合、還元剤と組み合わせてレドックス系開始剤として用いることができる。還
元剤の使用量は、高分子鎖(B)を構成する単量体の合計100質量部に対して0.00
01~1質量部が好ましい。
The polymerization initiator is not particularly limited. For example, an azo-based initiator or a peroxide-based initiator can be used. The polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more kinds. The amount of the polymerization initiator used is 0.0 to 100 parts by mass of the total of the monomers constituting the polymer chain (B).
The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.5 to 1.0 parts by mass. The lower limit of the amount of the polymerization initiator used is more preferably 0.1 parts by mass or more. The upper limit of the amount of the polymerization initiator used is more preferably 0.3 parts by mass or less. When a peroxide-based initiator is used, it can be used as a redox-based initiator in combination with a reducing agent. The amount of the reducing agent used is 0.00 to 1.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the total of the monomers constituting the polymer chain (B).
01 to 1 part by mass is preferred.

高分子鎖(B)ラテックス中の高分子鎖(B)の体積平均粒子径は50~1000nm
が好ましく、70~500nmがより好ましい。高分子鎖(B)の体積平均粒子径が50
nm以上であると、BC共重合体を、生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加することによ
り、優れた衝撃特性が得られやすい。高分子鎖(B)の体積平均粒子径が1000nm以
下であると、高分子鎖(B)製造時のカレットの発生量を低減しやすい。
The volume average particle diameter of the polymer chain (B) in the polymer chain (B) latex is 50 to 1000 nm.
The volume average particle diameter of the polymer chain (B) is preferably 50 to 500 nm, and more preferably 70 to 500 nm.
When the volume average particle size of the polymer chain (B) is 1000 nm or less, it is easy to obtain excellent impact properties by adding the BC copolymer to a biodegradable thermoplastic resin. When the volume average particle size of the polymer chain (B) is 1000 nm or less, it is easy to reduce the amount of cullet generated during the production of the polymer chain (B).

高分子鎖(B)の体積平均粒子径は、高分子鎖(B)ラテックスに肥大化剤を加えるこ
とで制御できる。肥大化剤としては種々のものを使用できる。例えば、酸基含有共重合体
、酸素酸塩等が挙げられる。酸基含有共重合体としては、例えば、構成要素にアクリル酸
、メタクリル酸やイタコン酸等を有する共重合体が挙げられる。酸素酸塩としては、例え
ば、酸素酸のアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩、または亜鉛、ニッケル、およ
びアルミニウムの塩の中から選ばれた少なくとも一種の酸素酸塩が挙げられる。酸素酸塩
としては、硫酸、硝酸やリン酸等と、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム
、ニッケルやアルミニウム等との塩が挙げられる。
The volume average particle size of the polymer chain (B) can be controlled by adding an enlarger to the polymer chain (B) latex. Various enlargers can be used. Examples of the enlarger include an acid group-containing copolymer and an oxyacid salt. Examples of the acid group-containing copolymer include a copolymer having acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, or the like as a component. Examples of the oxyacid salt include at least one oxyacid salt selected from alkali metal salts or alkaline earth metal salts of oxyacids, or salts of zinc, nickel, and aluminum. Examples of the oxyacid salt include salts of sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, or the like with potassium, sodium, magnesium, calcium, nickel, aluminum, or the like.

(BC共重合体の製造方法)
BC共重合体は、例えば、高分子鎖(B)の存在下で、高分子鎖(C)を構成する単量
体を重合して合成できる。なお、高分子鎖(C)を構成する単量体としては、上述の通り
である。
これにより得られるBC共重合体は、高分子鎖(C)がグラフト鎖であるグラフト共重
合体であるとも言える。この場合、高分子鎖(C)を得るための単量体成分の使用量は高
分子鎖(B)100質量部に対して10~100質量部が好ましく、25~80質量部が
より好ましく、30~70質量部がさらに好ましい。ビニル単量体成分の使用量が前記数
値範囲の下限値以上であると、BC共重合体の粉体特性に優れる。ビニル単量体成分の使
用量が前記数値範囲の上限値以下であると、BC共重合体を、生分解性を有する熱可塑性
樹脂に添加し成形して得られる3Dプリンタ用フィラメントの低温衝撃特性が向上する。
(Method for producing BC copolymer)
The BC copolymer can be synthesized, for example, by polymerizing a monomer constituting the polymer chain (C) in the presence of the polymer chain (B). The monomer constituting the polymer chain (C) is as described above.
The BC copolymer obtained by this can also be said to be a graft copolymer in which the polymer chain (C) is a graft chain. In this case, the amount of the monomer component used to obtain the polymer chain (C) is preferably 10 to 100 parts by mass, more preferably 25 to 80 parts by mass, and even more preferably 30 to 70 parts by mass, per 100 parts by mass of the polymer chain (B). When the amount of the vinyl monomer component used is equal to or greater than the lower limit of the numerical range, the powder characteristics of the BC copolymer are excellent. When the amount of the vinyl monomer component used is equal to or less than the upper limit of the numerical range, the low-temperature impact properties of the 3D printer filament obtained by adding the BC copolymer to a biodegradable thermoplastic resin and molding it are improved.

例えば、高分子鎖(B)ラテックス中で、高分子鎖(C)を構成する単量体成分を重合
することにより、BC共重合体を製造することができる。例えば、まず、高分子鎖(B)
ラテックス中に、高分子鎖(C)を構成する単量体成分を添加して含浸させた後、種々の
ラジカル重合開始剤を作用させて高分子鎖(C)を構成する単量体成分を重合させる。ラ
ジカル重合開始剤を添加する方法としては、高分子鎖(B)ラテックスに全量を一括して
添加する方法、高分子鎖(B)ラテックス中に一定速度で滴下して添加する方法が挙げら
れる。
For example, a BC copolymer can be produced by polymerizing a monomer component constituting the polymer chain (C) in the polymer chain (B) latex.
After adding and impregnating the monomer components constituting the polymer chain (C) into the latex, various radical polymerization initiators are reacted to polymerize the monomer components constituting the polymer chain (C). Methods for adding the radical polymerization initiator include a method of adding the entire amount to the polymer chain (B) latex at once, and a method of adding it dropwise at a constant speed into the polymer chain (B) latex.

高分子鎖(C)を構成する単量体成分を重合する方法は特に限定されない。例えば、乳
化重合法、懸濁重合法、溶液重合法が挙げられる。これらの中でも、添加する樹脂材料種
に応じてBC共重合体の粒子径を制御し、低温衝撃特性を効果的に発現させられる観点か
ら、乳化重合法が好ましい。
以下、乳化重合法により高分子鎖(C)を構成する単量体成分を重合する方法について
詳細に説明する。
The method for polymerizing the monomer components constituting the polymer chain (C) is not particularly limited. For example, emulsion polymerization, suspension polymerization, and solution polymerization are included. Among these, emulsion polymerization is preferred from the viewpoint of controlling the particle size of the BC copolymer according to the type of resin material added and effectively expressing low-temperature impact properties.
The method for polymerizing the monomer components constituting the polymer chain (C) by emulsion polymerization will be described in detail below.

乳化重合法としては、単量体の一括添加重合法、連続添加重合、多段階重合等の一般に
知られている方法を採用できる。乳化重合法を用いた場合、BC共重合体が水中に分散し
たラテックス(以下、「BC共重合体ラテックス」とも称する。)を、噴霧乾燥法や凍結
乾燥法による乾燥、または凝析することにより、粉体として得ることができる。BC共重
合体ラテックスの製造における乳化剤としては、例えば、高分子鎖(B)の製造に用いら
れる乳化剤と同じものが挙げられる。乳化剤は1種単独で使用してもよく、また2種以上
を用いてもよい。BC共重合体ラテックスの製造における乳化剤は、高分子鎖(B)の製
造に用いた乳化剤と同じでもよく、異なってもよい。
As the emulsion polymerization method, generally known methods such as batch addition polymerization of monomers, continuous addition polymerization, and multi-stage polymerization can be adopted. When the emulsion polymerization method is used, a latex in which the BC copolymer is dispersed in water (hereinafter also referred to as "BC copolymer latex") can be obtained as a powder by drying by spray drying or freeze drying, or by coagulation. The emulsifier used in the production of the BC copolymer latex can be, for example, the same as the emulsifier used in the production of the polymer chain (B). The emulsifier may be used alone or in combination with two or more kinds. The emulsifier used in the production of the BC copolymer latex may be the same as or different from the emulsifier used in the production of the polymer chain (B).

乳化剤の使用量は特に限定されない。例えば、BC共重合体を構成する単量体の合計1
00質量部に対して0.1~20質量部であることが好ましい。乳化剤の使用量が0.1
質量部以上であると、乳化安定性が向上しやすい。また乳化剤の使用量が20質量部以下
であると、BC共重合体ラテックスの凝析が容易になる。乳化剤は、高分子鎖(B)の製
造において使用した乳化剤を、そのままBC共重合体ラテックスの製造の乳化剤として使
用してもよく、別途追加してもよい。
The amount of the emulsifier used is not particularly limited. For example, the amount of the emulsifier used is 1% by weight of the total of the monomers constituting the BC copolymer.
It is preferable that the amount of the emulsifier used is 0.1 to 20 parts by weight per 0.100 parts by weight.
When the amount of the emulsifier is 20 parts by mass or more, the emulsion stability is likely to be improved. When the amount of the emulsifier used is 20 parts by mass or less, the coagulation of the BC copolymer latex is facilitated. The emulsifier used in the production of the polymer chain (B) may be used as it is as the emulsifier for the production of the BC copolymer latex, or may be added separately.

重合開始剤としては、高分子鎖(B)の製造に用いられる重合開始剤と同じものが挙げ
られる。重合開始剤は1種単独で使用してもよく、また2種以上を用いてもよい。BC共
重合体ラテックスの製造における重合開始剤は、高分子鎖(B)の製造に用いた重合開始
剤と同じでもよく、異なってもよい。重合開始剤の使用量は、特に限定されないが、BC
共重合体を構成する単量体の合計100質量部に対して、0.05~1.0質量部である
ことが好ましい。
The polymerization initiator may be the same as the polymerization initiator used in the production of the polymer chain (B). The polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more. The polymerization initiator in the production of the BC copolymer latex may be the same as or different from the polymerization initiator used in the production of the polymer chain (B). The amount of the polymerization initiator used is not particularly limited.
The amount is preferably 0.05 to 1.0 part by mass per 100 parts by mass of the total of the monomers constituting the copolymer.

乳化重合によって得られたBC共重合体ラテックスには、酸化防止剤等の添加剤を必要
に応じて配合してもよい。酸化防止剤を予め配合してから乳化重合を行い、BC共重合体
ラテックスを製造してもよい。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、チオエー
テル系酸化防止剤、およびホスファイト系酸化防止剤からなる群より選ばれた少なくとも
1種を用いることが好ましい。酸化防止剤は、粉体や錠剤として配合してもよく、水に分
散させた状態で配合してもよい。本発明においては、酸化防止剤を水に分散させた状態で
BC共重合体ラテックスに配合する方法が好ましい。これにより酸化防止剤をより均一に
添加することができる。そのため、高分子鎖(B)の酸化劣化を抑制しやすい。また、よ
り優れた光学特性が得られやすい。
The BC copolymer latex obtained by emulsion polymerization may be blended with additives such as antioxidants as necessary. The BC copolymer latex may be produced by blending the antioxidant beforehand and then carrying out emulsion polymerization. As the antioxidant, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of phenol-based antioxidants, thioether-based antioxidants, and phosphite-based antioxidants. The antioxidant may be blended as a powder or tablet, or may be blended in a state dispersed in water. In the present invention, a method in which the antioxidant is blended in a state dispersed in water into the BC copolymer latex is preferable. This allows the antioxidant to be added more uniformly. Therefore, it is easy to suppress oxidative deterioration of the polymer chain (B). In addition, it is easy to obtain better optical properties.

酸化防止剤の使用量は、BC共重合体を構成する単量体100質量部に対して0.00
01~10質量部が好ましい。酸化防止剤の添加量が0.0001質量部以上であると、
後述する樹脂組成物において、造形時の光学特性の悪化を抑制しやすい。また酸化防止剤
の使用量が10質量部以下であると、良好な表面外観の造形物が得られやすい。酸化防止
剤の使用量の下限は0.001質量部がより好ましく、0.01質量部がさらに好ましい
。また酸化防止剤の使用量の上限は6質量部がより好ましく、3質量部がさらに好ましい
The amount of the antioxidant used was 0.00 based on 100 parts by mass of the monomers constituting the BC copolymer.
When the amount of the antioxidant added is 0.0001 part by mass or more,
In the resin composition described later, the deterioration of optical properties during molding is easily suppressed. Furthermore, when the amount of the antioxidant used is 10 parts by mass or less, a molded product with good surface appearance is easily obtained. The lower limit of the amount of the antioxidant used is more preferably 0.001 parts by mass, and even more preferably 0.01 parts by mass. Furthermore, the upper limit of the amount of the antioxidant used is more preferably 6 parts by mass, and even more preferably 3 parts by mass.

(BC共重合体の粉体の製造)
乳化重合によって得られたBC共重合体ラテックスは、噴霧乾燥法、凍結乾燥法により
乾燥する、または凝析を行うことにより、BC共重合体の粉体として回収することができ
る。これらの中では、噴霧乾燥法による乾燥または凝析が好ましい。噴霧乾燥法を用いて
乾燥した場合、BC共重合体の粉体を、生分解性を有する熱可塑性樹脂に添加した際の分
散性が向上しやすい。また凝析を行った場合、乳化重合において使用した乳化剤等の不純
物を容易に除去できるため、純度の高いBC共重合体の粉体を得やすい。噴霧乾燥法によ
る乾燥を行う場合、BC共重合体ラテックスを微小液滴上に噴霧し、それに熱風を当てて
乾燥させる。液滴を発生させる装置として、例えば、回転円盤形式、圧力ノズル式、二流
体ノズル式等の装置が挙げられる。いずれの装置を用いてもよい。BC共重合体ラテック
スを100℃以上200℃以下の熱風に当てて乾燥することが好ましい。熱風温度が10
0℃以上であると、ラテックスを十分に乾燥しやすい。熱風温度が200℃以下であると
、粉体の熱分解を抑制しやすい。
(Production of BC copolymer powder)
The BC copolymer latex obtained by emulsion polymerization can be dried by spray drying or freeze drying, or coagulated to recover it as a BC copolymer powder. Among these, drying or coagulation by spray drying is preferred. When drying is performed using the spray drying method, the dispersibility of the BC copolymer powder when added to a biodegradable thermoplastic resin is easily improved. When coagulation is performed, impurities such as the emulsifier used in the emulsion polymerization can be easily removed, so that a BC copolymer powder with high purity is easily obtained. When drying is performed by the spray drying method, the BC copolymer latex is sprayed onto fine droplets and dried by applying hot air to the droplets. Examples of devices that generate droplets include devices of a rotating disk type, a pressure nozzle type, and a two-fluid nozzle type. Any device may be used. It is preferred to dry the BC copolymer latex by applying hot air of 100°C or more and 200°C or less. When the hot air temperature is 10
When the hot air temperature is 0° C. or higher, the latex can be dried sufficiently. When the hot air temperature is 200° C. or lower, the thermal decomposition of the powder can be easily suppressed.

凝析を行う場合、凝析剤を溶解した熱水中にBC共重合体ラテックスを投入し、BC共
重合体を塩析して分離、精製し凝固して湿潤状としたものを、脱水および乾燥する。凝析
剤としては、例えば、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグ
ネシウム、硝酸ナトリウム、酢酸カルシウム等の無機塩や、硫酸等の酸が挙げられる。中
でも、酢酸カルシウムが特に好ましい。凝析剤は1種を単独で又は2種以上を併用しても
よいが、併用する場合は水に不溶性の塩を形成しない組み合わせを選択する必要がある。
例えば、酢酸カルシウムと、硫酸もしくはそのナトリウム塩とを併用すると、水に不溶
性のカルシウム塩を生成するので好ましくない。
When carrying out coagulation, the BC copolymer latex is put into hot water in which a coagulant is dissolved, and the BC copolymer is salted out, separated, purified, coagulated, and made wet, and then dehydrated and dried. Examples of the coagulant include inorganic salts such as aluminum chloride, aluminum sulfate, sodium sulfate, magnesium sulfate, sodium nitrate, and calcium acetate, and acids such as sulfuric acid. Among them, calcium acetate is particularly preferred. The coagulant may be used alone or in combination of two or more kinds, but when used in combination, it is necessary to select a combination that does not form a salt that is insoluble in water.
For example, the combined use of calcium acetate and sulfuric acid or its sodium salt is not preferred because it produces a water-insoluble calcium salt.

<3Dプリンタ用フィラメント>
3Dプリンタ用フィラメントとは、3Dプリンタにおいてデータを出力するために使用
される糸状の成形体であり、具体的には、3Dプリンタに供給されて、入力されたデータ
の形状のものに成形される。
本実施形態に係る3Dプリンタ用フィラメントは、生分解性を有する熱可塑性樹脂と、
重合体(D)と、を含有する。なお、3Dプリンタ用フィラメントは他の化合物を含有し
ていてもよい。他の化合物としては、特段の制限はないが、アンチブロッキング剤、可塑
剤(フタル酸エステル等)、着色剤(赤口、黄鉛、酸化チタン等)、充填剤(炭酸カルシ
ウム、クレー、タルク等)、酸化防止剤(アルキルフェノール、有機亜リン酸エステル等
)、紫外線吸収剤(サリチル酸エステル、ベンゾトリアゾール等)、難燃剤(リン酸エス
テル、酸化アンチモン等)、帯電防止剤、発泡剤、滑剤(脂肪酸エステル)、抗菌・抗カ
ビ剤等の公知の各種添加剤が挙げられる。これらは公知の材料を使用することもできる。
生分解性を有する熱可塑性樹脂100質量%に対する重合体(D)の割合は、3Dプリン
タ用フィラメントの衝撃性付与のために0.1質量%~50質量%であることが好ましく
、3質量%~50質量%であることがさらに好ましく、5質量%~30質量%であること
が特に好ましい。
<3D printer filament>
A 3D printer filament is a thread-like molded body used to output data in a 3D printer; specifically, it is supplied to the 3D printer and molded into the shape of the input data.
The 3D printer filament according to this embodiment is made of a biodegradable thermoplastic resin and
The filament for 3D printers may contain other compounds. There are no particular limitations on the other compounds, but examples of such compounds include antiblocking agents, plasticizers (phthalic acid esters, etc.), colorants (red lead, yellow lead, titanium oxide, etc.), fillers (calcium carbonate, clay, talc, etc.), antioxidants (alkylphenols, organic phosphites, etc.), ultraviolet absorbers (salicylic acid esters, benzotriazole, etc.), flame retardants (phosphate esters, antimony oxide, etc.), antistatic agents, foaming agents, lubricants (fatty acid esters), antibacterial and antifungal agents, and other known additives. These can also be made of known materials.
The ratio of the polymer (D) to 100% by mass of the biodegradable thermoplastic resin is preferably 0.1% by mass to 50% by mass in order to impart impact resistance to the 3D printer filament, more preferably 3% by mass to 50% by mass, and particularly preferably 5% by mass to 30% by mass.

3Dプリンタ用フィラメント100質量%中における生分解性を有する熱可塑性樹脂の
割合は、3Dプリンタ用フィラメントの造形性のために50質量%~99質量%であるこ
とが好ましく、70質量%~95質量%であることがさらに好ましく、75質量%~90
質量%であることが特に好ましい。
3Dプリンタ用フィラメント100質量%中における重合体(D)の割合は、3Dプリ
ンタ用フィラメントの衝撃性付与のために0.1質量%~50質量%であることが好まし
く、1質量%~35質量%であることがさらに好ましく、5質量%~20質量%であるこ
とが特に好ましい。
The ratio of the biodegradable thermoplastic resin in 100% by mass of the 3D printer filament is preferably 50% by mass to 99% by mass for the moldability of the 3D printer filament, more preferably 70% by mass to 95% by mass, and more preferably 75% by mass to 90% by mass.
Mass % is particularly preferred.
The proportion of polymer (D) in 100% by mass of the 3D printer filament is preferably 0.1% by mass to 50% by mass, more preferably 1% by mass to 35% by mass, and particularly preferably 5% by mass to 20% by mass, in order to impart impact resistance to the 3D printer filament.

3Dプリンタ用フィラメント100質量%中におけるその他の化合物の割合は、3Dプ
リンタ用フィラメントの造形性のために0~10質量%であることが好ましく、0~5質
量%であることがさらに好ましく、0~3質量%であることが特に好ましい。
3Dプリンタ用フィラメントの直径は特段の制限はないが、1~5mmであることが好
ましい。
3Dプリンタ用フィラメントの製造方法は特段の制限はなく、公知の方法により製造す
ることができる。例えば、インジェクション法、溶融押出し法、カレンダー法、ブロー成
形法等の成形方法により賦型することができる。
The ratio of other compounds in 100% by mass of the 3D printer filament is preferably 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 5% by mass, and particularly preferably 0 to 3% by mass, for the sake of the formability of the 3D printer filament.
There is no particular limit to the diameter of the filament for a 3D printer, but it is preferable that the diameter be 1 to 5 mm.
The method for producing the filament for 3D printers is not particularly limited, and it can be produced by a known method. For example, it can be shaped by a molding method such as an injection method, a melt extrusion method, a calendar method, or a blow molding method.

以下に本発明を実施例により説明する。実施例において、「部」は「質量部」を示す。 The present invention will be described below with reference to examples. In the examples, "parts" refers to "parts by mass."

(重合体D1の製造)
単量体としてミルセン99.6部およびアリルメタクリレート(三菱ケミカル社製)0
.4部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.8部を用いた。これら
を脱イオン水64部に添加し、15000rpmで5分間撹拌し、安定な予備混合エマル
ションを得た。
(Production of Polymer D1)
99.6 parts of myrcene and 0 parts of allyl methacrylate (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as monomers
0.4 parts of ethylhexyl benzene sulfonate as an emulsifier and 0.8 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier were added to 64 parts of deionized water and stirred at 15,000 rpm for 5 minutes to obtain a stable premixed emulsion.

撹拌機、冷却管および温度計を備えた重合装置中に、得られた予備混合エマルションお
よび脱イオン水240部を入れて、重合装置内を窒素で十分に置換した後、70℃に昇温
した。次いで、重合開始剤として、パークミルP(日油社製)4.2部、および還元剤と
して硫酸第一鉄0.002部およびエチレンジアミン四酢酸ナトリウム0.006部、ナ
トリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.3部を加え重合を開始し、6時間後に、
架橋構造を有する高分子鎖(B)を含む高分子鎖(B)ラテックスを得た。次に、メチル
メタクリレート99質量部とブチルアクリレート1質量部の単量体成分にt-ブチルハイ
ドロパーオキサイド0.4質量部を添加して得られた溶液を60分にわたり連続滴下で高
分子鎖(B)ラテックスに投入して重合を行った。その後、重合装置内を75℃に昇温さ
せ、120分撹拌を続けた。得られたBC共重合体ラテックスに、フェノール系酸化防止
剤としてIrg1076(n-オクタデシル-3-(3’,5’ジ-t-ブチル-4’-
ヒドロキシフェニル)プロピオネート、BASFジャパン社製)0.25部およびチオエ
ーテル系酸化防止剤としてDLDTP(3,3’-チオジプロピオン酸ジドデシル、Ba
yer社製)0.75部を添加した。これを酢酸カルシウム5質量部が入った脱イオン水
460部に添加して凝析し、水洗、脱水、乾燥することで、粉体の形で重合体D1を得た
The obtained premixed emulsion and 240 parts of deionized water were placed in a polymerization apparatus equipped with a stirrer, a cooling tube, and a thermometer, and the inside of the polymerization apparatus was thoroughly replaced with nitrogen, and then the temperature was raised to 70° C. Next, 4.2 parts of Percumyl P (manufactured by NOF Corp.) as a polymerization initiator, and 0.002 parts of ferrous sulfate, 0.006 parts of sodium ethylenediaminetetraacetate, and 0.3 parts of sodium formaldehyde sulfoxylate as reducing agents were added to start polymerization, and after 6 hours,
A polymer chain (B) latex containing a polymer chain (B) having a crosslinked structure was obtained. Next, a solution obtained by adding 0.4 parts by mass of t-butyl hydroperoxide to a monomer component of 99 parts by mass of methyl methacrylate and 1 part by mass of butyl acrylate was continuously added dropwise to the polymer chain (B) latex over a period of 60 minutes to carry out polymerization. Thereafter, the temperature inside the polymerization apparatus was raised to 75°C, and stirring was continued for 120 minutes. Irg1076 (n-octadecyl-3-(3',5'di-t-butyl-4'-
hydroxyphenyl)propionate, manufactured by BASF Japan Ltd.) 0.25 parts, and DLDTP (didodecyl 3,3'-thiodipropionate, manufactured by BaSF Japan Ltd.) as a thioether-based antioxidant.
This was added to 460 parts of deionized water containing 5 parts by mass of calcium acetate to cause coagulation, followed by washing with water, dehydration, and drying, thereby obtaining polymer D1 in the form of powder.

(重合体D2の製造)
通り高分子鎖(B)の割合を表1に変更した以外は、重合体D1と同じ方法により重合
体D2を製造した。
(Preparation of Polymer D2)
Polymer D2 was produced in the same manner as polymer D1, except that the proportion of the through polymer chain (B) was changed to Table 1.

Figure 2024055582000003
Figure 2024055582000003

なお、重合体D1及びD2中の高分子鎖(B)の割合は、表1に記載する通りである。
また、得られた重合体D1及びD2の粒子径下記の方法により測定した。得られた結果
を表2に示す。
The proportion of the polymer chain (B) in the polymers D1 and D2 is as shown in Table 1.
The particle sizes of the resulting polymers D1 and D2 were measured by the following method. The results are shown in Table 2.

(重合体の粒子径)
重合体ラテックス5mlをレーザー回折散乱式粒子径分布測定装置(LA-960S
堀場製作所製)にて測定することで体積平均粒子径(Dv)および数平均粒子径(Dn)
を求めた。体積平均粒子径(Dv)は、50%積算体積粒子径として求めた。数平均粒子
径(Dn)は、50%積算体積粒子径を粒度分布の程度の値で除して求めた。
(Polymer Particle Size)
5 ml of polymer latex was measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer (LA-960S
The volume average particle size (Dv) and number average particle size (Dn) were measured using a HORIBA, Ltd.
The volume average particle diameter (Dv) was determined as the 50% cumulative volume particle diameter. The number average particle diameter (Dn) was determined by dividing the 50% cumulative volume particle diameter by the degree of particle size distribution.

<実施例1>
得られた重合体D1を10部およびポリ乳酸樹脂(Ingeo 3001D、Natu
re Works社製)90部をポリエチレン製の袋に入れ、ポリエチレン製の袋を手で
よく振ってハンドブレンドした。その後、二軸押出機(池貝社製、商品名:PCM30)
を用いて190℃で溶融混練し、押出されたストランドをカットし、ペレットを得た。
得られたペレットを、射出成形機(住友重機械工業社製、SE100DU)を用いて成
形温度190℃および金型温度30℃で成形して厚さ4mmの成形体を得た。得られた成
形体の衝撃特性について、下記の方法により評価した。得られた結果を表2に示す。
Example 1
10 parts of the obtained polymer D1 and polylactic acid resin (Ingeo 3001D, Natu
The mixture was then hand-blended by shaking the polyethylene bag well. The mixture was then extruded in a twin-screw extruder (manufactured by Ikegai Corporation, product name: PCM30).
The mixture was melt-kneaded at 190° C. using a melt-kneading apparatus, and the extruded strand was cut to obtain pellets.
The pellets were molded into a 4 mm thick molded article using an injection molding machine (SE100DU, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) at a molding temperature of 190° C. and a mold temperature of 30° C. The impact properties of the molded article were evaluated by the following method. The results are shown in Table 2.

(衝撃特性)
衝撃特性は、JIS K7111に準拠し、厚さ4mmに成形した樹脂組成物のシャル
ピー強度を23℃で測定することで評価した。
(Impact properties)
The impact properties were evaluated by measuring the Charpy strength at 23° C. of a resin composition molded to a thickness of 4 mm in accordance with JIS K7111.

<実施例2及び比較例1>
各成分を表2のように変更した以外は実施例1と同様に成形体を作製し、衝撃特性を評
価した。得られた結果を表2に示す。
<Example 2 and Comparative Example 1>
Molded articles were produced in the same manner as in Example 1, except that the components were changed as shown in Table 2, and the impact properties were evaluated. The obtained results are shown in Table 2.

Figure 2024055582000004
Figure 2024055582000004

表1に示す通り、重合体D1又はD2を用いなかった比較例1の成形体に対して、重合
体D1又はD2を用いた実施例1及び実施例2の成形体では衝撃強度が大幅に向上し、3
Dプリンタ用フィラメントとして好適であることが分かる。
As shown in Table 1, the impact strength of the molded bodies of Examples 1 and 2 using the polymer D1 or D2 was significantly improved compared to the molded body of Comparative Example 1 in which the polymer D1 or D2 was not used.
It is clear that this is suitable as a filament for D printers.

Claims (4)

生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)および下記式(1)で表される単量体に由来する
構成単位(b1)を有する重合体(D)を含む3Dプリンタ用フィラメント。
Figure 2024055582000005
(前記式(1)中、jは1~5の整数を表す。)
A filament for 3D printers comprising a biodegradable thermoplastic resin (A) and a polymer (D) having a structural unit (b1) derived from a monomer represented by the following formula (1).
Figure 2024055582000005
(In the formula (1), j represents an integer of 1 to 5.)
前記生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)がポリ乳酸樹脂を含む請求項1に記載の3D
プリンタ用フィラメント。
The 3D thermoplastic resin according to claim 1, wherein the biodegradable thermoplastic resin (A) contains a polylactic acid resin.
Printer filament.
前記重合体が、前記構成単位(b1)を有する高分子鎖(B)と、前記構成単位(b1
)を実質的に有さない高分子鎖(C)とを有する共重合体である請求項1または2に記載
の3Dプリンタ用フィラメント。
The polymer comprises a polymer chain (B) having the structural unit (b1), and
The filament for 3D printers according to claim 1 or 2, which is a copolymer having a polymer chain (C) that is substantially free of a polymer chain (C).
前記生分解性を有する熱可塑性樹脂(A)100質量部に対する前記重合体(D)の割
合が0.1~50部である請求項1~3のいずれか1項に記載の3Dプリンタ用フィラメ
ント。
The filament for 3D printers according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio of the polymer (D) to 100 parts by mass of the biodegradable thermoplastic resin (A) is 0.1 to 50 parts.
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