JP5213430B2 - バイオマス原料から成るボタンおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
ここで、本明細書中、「熱変形温度」とは、水平な台の上に載せたボタンに上方からアイロン(1400g)を30秒間押し当てた場合に、ボタンが一部なりとも変形する当該アイロンの温度を意味する。
本発明のボタンがステレオコンプレックス型ポリ乳酸から成る場合、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸から成る樹脂を含む成形材料を成形することにより好適に作成できる。
下記製造例1〜3により、成形材料としてのステレオコンプレックス型ポリ乳酸を作製した。
[製造例1:L型乳酸ポリマーの製造]
光学純度99.5%のL−ラクチド100重量部を重合容器に加え、系内を窒素置換した後、ステアリルアルコール0.2重量部、触媒としてオクチル酸スズ0.05重量部を加え、190℃で2時間反応させて、重量平均分子量18万のポリマーを得た。このポリマーから余剰のラクチドを除去し、ジエチルホスホノ酢酸エチル0.055重量部を加えてよく混合した。得られたポリマーの重量平均分子量は16.5万であった。
オクチル酸スズやステアリルアルコールの配合量を変更して、同様の方法で、重量平均分子量15万〜20万の同種の乳酸ポリマーを得た。
光学純度99.2%のD−ラクチド100重量部を重合容器に加え、系内を窒素置換した後、ステアリルアルコール0.2重量部、触媒としてオクチル三スズ0.05重量部を加え、190℃で3時間反応させて、重量平均分子量18万のポリマーを得た。このポリマーから余剰のラクチドを除去し、ジエチルホスホノ酢酸エチル0.055重量部を加えてよく混合した。得られたポリマーの重量平均分子量は16.5万であった。
オクチル酸スズ、ステアリルアルコールの配合量を変更して、同様の方法で、重量平均分子量15万〜20万の同種の乳酸ポリマーを得た。
製造例1で得たL型乳酸ポリマーを50重量部と、製造例2で得たD型乳酸ポリマーを50重量部、V型ブレンダー(V−100型、株式会社徳寿工作所)で混合後(室温で回転数25rpmで30分間)、110℃で5時間減圧乾燥した。この混合ポリマー100重量部当たり0.1重量部のリン酸2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)ナトリウム塩を加えて225℃で混合後、冷却固化してポリマーを得た。このポリマーの重量平均分子量は12万であった。
なお、ポリマーの重量平均分子量は、GPC(カラム温度40℃、クロロホルム)によりポリスチレン標準サンプルとの比較で求めた。
以下の実施例により、本発明のボタンを作成した。各実施例の成形材料の組成は、実施例の記載の最後の表1に示す。
[参考例1]
製造例3で得たステレオコンプレックス型ポリ乳酸樹脂のうち、重量平均分子量が8万〜17万で、ステレオコンプレックス型結晶化度が90〜100%のものを使用して、本発明のボタンを作成した。なお、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸の結晶化度は、次の方法で測定した。
TAインスツルメンツ製TA−2920示差走査熱量測定計を用いて、試料100mgを窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分で室温から260℃まで昇温した。第一スキャンで160℃近辺に融解ピークがあるものをホモ結晶、190℃以上に融解ピークがあるものをステレオ結晶として、次式によりステレオ結晶化度S(%)を算出した。
S(%)=[(ΔHMs/ΔHms0)/(ΔHmh/ΔHmh0+ΔHms/ΔHms0)]
(ただし、ΔHms0=203.4J/g、ΔHmh0=142J/g、ΔHms;ステレオコンプレックス結晶の融解エンタルピー、ΔHmh;ホモ結晶の融解エンタルピー)
ステレオコンプレックス型ポリ乳酸(ペレット状)とブレンドオイル(ブリアン−M−51、アリスケミカル(株);樹脂ペレット重量に対して0.1重量%)をタンブラーに投入し、10分〜15分混合した。得られた混合原料を射出成形機[TS40P5ASE―EO457148−日精樹脂工業(株)]のホッパーに投入し、ホッパー温度205℃、ヒーター温度220℃、ノズル温度220℃の射出成形条件下、金型温度30〜50℃で、1サイクル当たり20〜50秒の条件下で射出成形して成形体を得、この成形体を100〜110℃で乾燥機[PO−120、(株)松井製作所]で30分〜1時間焼成処理して、参考例1のボタンを得た。
参考例1で用いたものと同じステレオコンプレックス型ポリ乳酸樹脂と、雲母(粒径;1〜60μm)[Iriodin111、メルク(株)]を用い、タンブラーに雲母を、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸およびブレンドオイルと共に投入した以外は、参考例1と同じ方法で、参考例2のボタンを作成した。
参考例1で用いたものと同じステレオコンプレックス型ポリ乳酸と参考例2で使用したものと同じ雲母と酸化チタン[BR−DAZ−07Z640、大日精化工業(株)]とを用い、タンブラーに雲母と酸化チタンを、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸およびブレンドオイルと共に投入した以外は、参考例1と同じ方法で、参考例3のボタンを作成した。
参考例1のステレオコンプレックス型ポリ乳酸と参考例3で使用したものと同じ酸化チタンを用い、タンブラーに酸化チタンを、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸およびブレンドオイルと共に投入した以外は、参考例1と同じ方法で参考例4のボタンを作成した。
[参考例5]
焼成処理を行わないこと以外は参考例2と同じ方法で、参考例5のボタンを作成した。
[参考例6]
焼成処理を行わないこと以外は参考例3と同じ方法で、参考例6のボタンを作成した。
参考例1で使用したものと同じステレオコンプレックス型ポリ乳酸樹脂と、ホモ型ポリ乳酸樹脂(重量平均分子量8万〜12万で結晶融点150〜180℃のもの)を使用して、タンブラーにホモ型ポリ乳酸樹脂をステレオコンプレックス型ポリ乳酸およびブレンドオイルと共に投入した以外は、参考例1と同じ方法で、実施例7〜10のボタンを作成した。
なお、参考例1〜6、実施例7〜10のいずれのボタンも、金型から難なく取り出すことができ、形状の整った製品として得ることができた。
参考例1で使用したものと同じステレオコンプレックス型ポリ乳酸樹脂を成形材料全体に対し100重量%使用して、従来法により、ボタンの作成を試みた。
ステレオコンプレックス型ポリ乳酸(ペレット状)およびブレンドオイル(ブリアン−M−51、アリスケミカル(株);樹脂ペレット重量に対して0.1重量%)をタンブラーに投入し、10分〜15分混合後、得られた混合原料を射出成形機[TS40P5ASE−EO457148、日精樹脂工業(株)]のホッパー(215℃)に投入し、ヒーター温度220℃、ノズル温度220℃および金型温度160℃で、1サイクル当たり20〜50秒の条件下で射出成形して、ボタンの作成を試みたが、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸樹脂が一部、金型内で溶けてしまい、形状の整った製品として金型から取り出すことができなかった。
参考例1〜5、実施例7〜9のボタンの外観を、透明性と光沢性に関して評価した。透明度の評価は下記の基準に従った。結果を表2に示す。
[透明度の評価基準]
色付の模様が付された紙面の上にボタンを載せて、ボタンを通して模様が透けて見えるかどうかを目視で確認した。
1.模様が透けて見え、ボタンは透明である。
2.模様の色彩が確認できるが、濁りがあり、ボタンは半透明である。
3.色彩がかろうじて認められる程度で濁りが強いが、透け感もあり、ボタンは半透明である。
4.色彩すら認められず、透け感は全くなく、ボタンは不透明である。
[160℃/30秒アイロン圧着試験]
水平な台の上に載せた参考例及び実施例のボタンに、上から160℃のアイロン(1400g)を30秒間押し当てて、ボタンの状態を目視で確認することにより、ボタンの変形および変色の有無を評価した。結果を表3に示す。
参考例及び実施例のボタンとポリエステル樹脂から成る市販のボタン(従来例)の、ボタン穴の間の部分における強度を、1cm/分の引張速度を、JIS−S−4025を準用して測定した。いずれのボタンも直径が10mmで、厚さが3mmのものであり、中央に2個の穴を有する。
ボタンの穴に針金を通して引掛け、当該針金の両端を揃えて固定手段に固定した状態で、ボタンを当該固定手段から遠ざかる方向に1cm/分で引張って、ボタンが破壊した時の引き強度を記録した。結果を下記の基準に従い表4に示す。
◎ 300N以上500N以下
○ 150N以上300N未満
△ 100N以上150N未満
× 100N未満
参考例1、4、5、実施例7〜9のボタンを、染料(P−1イエロー、P−3レッド、P−6ネイビーブルー、P−9ブラック、アイリス製)を、各々ボタン重量に対して0.5〜10重量%の割合で用いて染色した。染色されたボタンはいずれも、染色堅ろう度試験(JIS−L−0860およびJIS−L−0861)により、優れた評価(評価値5)を得た。
Claims (5)
- ポリ乳酸から成る樹脂を含む成形材料を成形して成り、JIS−S−4025の準用により230N以上の強度を有するボタンであって、前記成形材料が、ステレオコンプレックス型ポリ乳酸から成る樹脂と、成形材料全体に対して3〜30重量%の、L型乳酸またはD型乳酸の含有量が90%以上のポリ乳酸から成るホモ型ポリ乳酸樹脂とを含むことを特徴とする、衣料用のボタン、袋物用ボタン、医療ユニフォーム用ボタン又は包装用ボタンであるボタン。
- 前記成形材料が、酸化チタン白、酸化鉄赤、酸化鉄黄、酸化鉄茶、ウルトラマリン青、フタロシアニン青、カーボン黒、タートラジンイエロー、酸化亜鉛、雲母、酸化アルミニウム、シリカ、硝子、塩基性炭酸鉛、パールエッセンス、オキシ塩化ビスマス、竹粉末、ココナッツ粉末から成る群から選択される添加物を含むことを特徴とする請求項1に記載のボタン。
- 透明〜半透明のものであること又は光沢性を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載のボタン。
- ステレオコンプレックス型ポリ乳酸から成る樹脂と、成形材料全体に対して3〜30重量%の、L型乳酸またはD型乳酸の含有量が90%以上のポリ乳酸から成るホモ型ポリ乳酸樹脂とを含む成形材料を、射出成形、押出成形および圧縮成形からなる群から選択される成形方法により、10〜150℃の金型温度で成形することから成る、160℃以上の熱変形温度を有する、衣料用のボタン、袋物用ボタン、医療ユニフォーム用ボタン又は包装用ボタンであるボタンの製造方法。
- 前記成形材料を前記成形方法により成形した後、80〜130℃で15分〜8時間焼成処理を行うことから成る、請求項4に記載のボタンの製造方法。
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