JP5486736B2 - 熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる成型品 - Google Patents
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製造法Xにより、ベースポリマー(A)として加熱温度230℃、荷重2.16kgのMI値20の(株)プライムポリマー製J226Tプロピレンランダムコポリマーを40V%、ベースポリマー(B)としてMI値45の(株)プライムポリマー製J108Mプロピレンホモポリマーを40V%の割合でホッパーから定量供給し、(C)としてArch Chemical社から市販Zinc Omazine(商標名)粒径1μm以下90%のピリチオン亜鉛水分散48W%コロイドをプランジャーポンプで20V%定量供給し、高速回転2軸混練押し出し機のスクリュー回転速度1,200回転/分、最高温度230℃、ダイ温度200℃で索状に押し出し、20℃水浴で急冷後カットし、本発明の3次元連続平行界面構造熱可塑性樹脂組成物マスターバッチペレットを製造した。
実施例1で製造した本発明PP樹脂マスターバッチを5W%、20W%黒顔料PPマスターバッチ3W%とMI値45の(株)プライムポリマー製J108Mプロピレンホモポリマー92W%をドライブレンドし、定法により紡糸し、110dTex/36Fの本発明マルチフィラメント仮撚り加工糸を製造し、30dTexのスパンデックスモノフィラメント使用し、スパンデックス混合比率10W%のカバリング糸を製造した。前記カバリング糸を裏糸に30W%、黒染め綿糸を表糸70W%にして定法により本発明2重編み靴下を製造した。
実施例1と同様にしてベースポリマー(A)として(株)プライムポリマー製J226Tプロピレンランダムコポリマーを60V%、ベースポリマー(B)として(株)プライムポリマー製J108Mプロピレンホモポリマーを20V%と、混合比のみ変更し、ペレットを製造しようとしたが、2軸混練押し出し機のノズルからピリチオン亜鉛水分散48W%コロイドが噴出し、操業できずサンプルも採取できなかった。
製造法Xにより、ベースポリマー(A)として(株)プライムポリマー製J106MJプロピレンホモポリマーを38V%、ベースポリマー(B)としてMI値15のクラレ(株)製PMMAを40V%の割合でホッパーから定量供給し、(C)として日産化学(株)製スノーテックス40をプランジャーポンプで20V%定量供給し、高速回転2軸混練押し出し機のスクリュー回転速度1,200回転/分、最高温度230℃、ダイ温度230℃で索状に押し出し、20℃水浴で急冷後カットし、本発明の3次元連続平行界面構造熱可塑性樹脂組成物マスターバッチペレットを製造した。ペレット表面は光沢があり、無機微粒子が約20W%含まれているにも拘わらず、少し透明感があった。PMMAとプロピレンホモポリマーの屈折率は殆ど差がなく、ブレンドしても透明である。
実施例3で製造したシリカ含有PMMAマスターバッチをPMMAポリマーに対して、2、4、6W%配合し、定法により80、200、150メッシュの3枚重ね金網フィルターを通し、Tダイより押し出し、厚さ2mm幅30cmの本発明PMMAシートを製造した。ナノ粒子の分散性はヘイズ測定によっても推察することができる。前記本発明シートの可視光線ヘイズは3%以下であり、PMMAの良好な透明性が保持された。
実施例1と同様にして(C)のみをエビのキチンを分解した25kDa、90%ケン化キトサン30W%水コロイドに変更し、本発明の3次元連続平行界面構造熱可塑性樹脂組成物マスターバッチペレットを製造した。ペレット表面は光沢があり、キトサン微粒子が約6W%含まれているにも拘わらず、少し透明感があった。
実施例5で製造したキトサンPPマスターバッチ10W%とMI値30の日本ポリプロ(株)製プロピレンホモポリマー90W%をドライブレンドし、定法により射出成型し、本発明の試験用プレートを成型した。黄色ブドウ球菌の抗菌性をJIS Z 1982に準じて測定した結果、抗菌活性値は2.8と優れた抗菌性を示した。
実施例1と同様にして(B)としてMI値1のノバテックHY540(商標名)HDPE40V%をホッパーから定量供給し、(C)を特開2005−15628実施例1に準じて製造した平均粒径80nmの亜酸化銅25W%水コロイドに変更し、本発明の3次元連続平行界面構造樹脂組成物マスターバッチペレットを製造した。ペレット表面は光沢があり、亜酸化銅微粒子が約5W%含まれているにも拘わらず、少し透明感があった。
実施例7で製造した本発明PE/PPマスターバッチを10W%とノバテックHY540(商標名)HDPE90W%をドライブレンドし、定法により溶融紡糸し、5本並び糸1100dTexの本発明モノフィラメントを製造し、20本を合撚糸し、本発明の漁網用ロープを製造した。
製造法Yにより、ベースポリマー(A)として加熱温度230℃、荷重2.16kgのMI値45の(株)プライムポリマー製J108Mポリプロピレン60W%、ブロックコポリマー(BC)としてクラレ(株)製「セプトン2002」(商標名)20W%をホッパーから定量供給し、(C)としてArch Chemical社製抗菌、防かび剤Zinc Omazine(商標名)粒径1μm以下90%のピリチオン亜鉛48W%水分散サスペンジョンをプランジャーポンプで20W%定量サイドインジェクションし、高速回転2軸混練押し出し機のスクリュー回転速度1,000回転/分、最高温度200℃、ダイ温度190℃で索状に押し出し、20℃水浴で急冷後カットし、本発明の樹脂組成物マスターバッチペレットを製造した。総重量に対し10W%の水を配合したにも拘らず、ノズルから押し出された索からの水蒸気蒸散は少なく、索の中に水が保持されていた。配合された水の大部分はブロックコポリマー(BC)の中に準安定的に移行し封じ込まれていると推察された。
実施例9で製造した本発明PP樹脂マスターバッチを5W%、20W%黒顔料PPマスターバッチ3W%とMI値45の(株)プライムポリマー製J108Mプロピレンホモポリマー92W%をドライブレンドし、定法により紡糸し、110dTex/36Fの本発明マルチフィラメント仮撚り加工糸を製造し、33dTexのスパンデックスモノフィラメント使用し、スパンデックス混合比率10W%のカバリング糸を製造した。前記カバリング糸を裏糸に30W%、黒染め綿糸を表糸70W%にして定法により本発明2重編み靴下を製造した。
実施例9と同様にしてベースポリマー(A)として(株)プライムポリマー製J108Mプロピレンポリマー80W%、ブロックコポリマー(BC)を使用せず、ペレットを製造しようとしたが、2軸混練押し出し機のノズルからピリチオン亜鉛水分散48W%サスペンジョンが噴出し、操業できずサンプルも採取できなかった。
実施例9と同様にしてベースポリマー(A)を予備乾燥した宇部興産(株)製「UBEナイロン」(商標名)3014Uに、ブロックコポリマー(BC)としてクラレ(株)製「セプトン2104」に変更し、最高温度190℃、ダイ温度180℃にのみ変更し、索状に押し出し、20℃水浴で急冷後カットし、本発明の樹脂組成物マスターバッチペレットを製造した。総重量に対し10W%の水を配合したにも拘らず、ノズルから押し出された索からの水蒸気蒸散は少なく、索の中に水が保持されていた。配合された水の大部分はブロックコポリマー(BC)の中に準安定的に封じ込まれていると推察された。また、驚くべきことには縮重合物であるナイロン12に多量の水が配合されているにも拘らず、ベースポリマーの著しい粘度低下はなく、索取りできた。ペレットの破断面をSEM観察したSEM図5領域をEPMAでZnマッピングした結果、図6に示す通り、Zinc Omazine(商標名)平均粒径は1μm以下であった。またその粒子は2次凝集することなく、観察した破断面では局所的に連続点曲線または連続点直線に直線または曲線の線状に偏在し、実用的なマクロ的には均一に分散していた。
実施例11で製造したナイロン12マスターバッチを100℃で12時間真空乾燥し、5W%配合したナイロン12を段プレートに定法により200℃で射出成型し本発明の射出成型プレートを製造した。このプレートを破砕し、20メッシュ通過粉末にした後、防カビ性を黒カビで測定した結果、抗カビ活性値は3.2で優れた抗菌、防カビ性を示した。防カビ性の測定方法は(社団法人)繊維製品技術協議会のATP発光測定法を使用した。
実施例9と同様にしてベースポリマー(A)を予備乾燥した宇部興産(株)製「UBEナイロン」(商標名)1022Bに変更し、最高温度230℃、ダイ温度220℃にのみ変更し、索状に押し出し、20℃水浴で急冷後カットし、本発明の樹脂組成物マスターバッチペレットを製造した。総重量に対し10W%の水を配合したにも拘らず、ノズルから押し出された索からの水蒸気蒸散は少なく、索の中に水が保持されていた。配合された水の大部分はブロックコポリマー(BC)の中に準安定的に封じ込まれていると推察された。また、驚くべきことには縮重合物であるナイロン6に多量の水が配合されているにも拘らず、ベースポリマーの著しい粘度低下はなく、索取りできた。ペレットの破断面をSEM観察した領域をEPMAでZnマッピングした結果、Zinc Omazine(商標名)平均粒径は1μm以下であった。またその粒子は2次凝集することなく、観察した破断面では局所的には連続点曲線または連続点直線に直線または曲線の線状に偏在し、実用的なマクロ的には均一に分散していた。
実施例9と同様にしてベースポリマー(A)を予備乾燥したポリプラスチックス(株)製「ジュラネックス」(商標名)2002を84W%に変更し、防かび剤Zinc Omazine(商標名)粒径1μm以下90%のピリチオン亜鉛48W%水分散サスペンジョンをプランジャーポンプでW%定量サイドインジェクション供給、最高温度230℃、ダイ温度220℃にのみ変更し、索状に押し出し、20℃水浴で急冷後カットし、本発明の樹脂組成物マスターバッチペレットを製造した。総重量に対し8W%の水を配合したにも拘らず、ノズルから押し出された索からの水蒸気蒸散は少なく、索の中に水が保持されていた。配合された水の大部分はブロックコポリマー(BC)の中に準安定的に封じ込まれていると推察された。また、驚くべきことには縮重合物であるPBTに多量の水が配合されているにも拘らず、ベースポリマーの著しい粘度低下はなく、索取りできた。ペレットの破断面をSEM観察し、EPMAでZnマッピングした結果、Zinc Omazine(商標名)平均粒径は1μm以下であった。またその粒子は2次凝集することなく、観察した破断面では局所的に連続点曲線または連続点直線に直線または曲線の線状に偏在し、実用的なマクロ的には均一に分散していた。
実施例14で製造した防カビPBTマスターバッチ5W%と3酸化チタン30W%含有PBTマスターバッチ3W%、ポリプラスチックス(株)製「ジュラネックス」(商標名)200292W%を予備乾燥後ドライブレンドし、定法によりTダイ押し出し機で厚さ80μmの本発明鋼板ラミネーション用未延伸キャーストフィルムを製造した。このフィルムを液体窒素中で冷凍破砕し、粉末にした後、防カビ性を黒カビで測定した結果、抗カビ活性値は3.2で優れた抗菌、防カビ性を示した。防カビ性の測定方法は(社団法人)繊維製品技術協議会のATP発光測定法を使用した。
Claims (12)
- 複数種類の熱可塑性樹脂と、平均粒径が1nm以上1μm以下のナノ粒子とを備えている熱可塑性樹脂組成物であって、
前記ナノ粒子は、両側を前記熱可塑性樹脂に挟まれた膜状空間に存しており、
前記膜状空間の両面が3次元的に連続平行であることにより共連結構造を有しており、
前記ナノ粒子は、金属、金属酸化物、セラミック及び有機物の少なくとも1種からなり、
前記有機物は、ピリチオン亜鉛、柿渋、茶抽出分のいずれかである、熱可塑性樹脂組成物。 - 熱可塑性ベースポリマーまたはベースとなるポリマーブレンドポリマー(A)と、(A)に相溶性のない熱可塑性ベースポリマーまたはベースとなるポリマーブレンドポリマー(B)と、(A)および(B)いずれにも相溶性がなく、(A)または(B)の熱分解温度以下で均一に分散した平均粒径が1nm以上1μm以下のナノ粒子コロイドである流体(C)とを混練する工程と、
前記流体(C)の分散媒を蒸発除去させる工程と
を含む熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
前記ナノ粒子は、両側を前記(A)および(B)に挟まれた膜状空間に存しており、
前記膜状空間の両面が3次元的に連続平行であることにより前記熱可塑性樹脂組成物は共連結構造を有しており、
前記(A)と(B)とは、両者の界面により共連結構造を有している、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。 - 溶融状態において、前記(A)の容積は前記(B)の容積の95%以上105%以下である、請求項2に記載されている熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 熱可塑性ベースポリマーまたはベースとなるポリマーブレンドポリマー(A)と、(A)に相溶性があるブロック(B1)と相溶性のないブロック(B2)からなるブロックコポリマー(BC)と、(A)または(BC)の熱分解温度以下で均一に分散したナノ粒子コロイドである流体(C)を混練する工程と、
前記流体(C)の分散媒を蒸発除去させる工程と
を含む熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
前記ナノ粒子は、両側を前記(A)および(BC)に挟まれた膜状空間に存しており、
前記膜状空間の両面が3次元的に連続平行であることにより前記熱可塑性樹脂組成物は共連結構造を有している、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。 - 前記(C)が水を分散媒とするコロイドである、請求項2から4のいずれか1つに記載されている熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
- 熱可塑性ベースポリマーまたはベースとなるポリマーブレンドポリマー(A)と、(A)に相溶性のない熱可塑性ベースポリマーまたはベースとなるポリマーブレンドポリマー(B)と、(A)および(B)いずれにも相溶性がなく、(A)または(B)の熱分解温度以下で均一に分散したナノ粒子コロイドである流体(C)からなり、これら(A)、(B)および(C)3層の界面が3次元連続平行界面を形成するポリマー組成物の(C)の分散媒を蒸発除去して、平均粒径が1μmから1nmのナノ粒子が破断面で局所的に連続点曲線または連続点直線状に偏在し、マクロ的に均一に分散している熱可塑性樹脂組成物。
- 熱可塑性ベースポリマーまたはベースとなるポリマーブレンドポリマー(A)と、(A)に相溶性があるブロック(B1)と相溶性のないブロック(B2)からなるブロックコポリマー(BC)と、(A)または(BC)の熱分解温度以下で均一に分散したナノ粒子コロイドである流体(C)のブレンド物からなり、(C)の分散媒を蒸発除去して、平均粒径が1μmから1nmのナノ粒子が破断面で局所的に連続点曲線または連続点直線状に偏在し、マクロ的に均一に分散している熱可塑性樹脂組成物。
- ブロックコポリマー(BC)が、ブロック(B1)としてポリオレフィンブロックを有し、ブロック(B2)としてポリスチレンブロックを有する、ポリスチレン−ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)ブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ(エチレン/プロピレン)−ポリスチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)−ポリスチレンブロック共重合体およびポリスチレン−ポリ(エチレン−エチレン/プロピレン)−ポリスチレンブロック共重合体から選ばれる少なくも1種のブロックコポリマーである請求項7の熱可塑性樹脂組成物。
- (C)が無機コロイドであるコロイダルシリカ、コロイダル酸化チタン、コロイダルベントナイト類、コロイダル白金、コロイダル金、コロイダル銀、コロイダル亜鉛、および有機コロイドであるコロイダルピリチオン亜鉛、柿渋、茶抽出分の少なくとも1種からなる請求項6から8のいずれか一つに記載された熱可塑性樹脂組成物。
- (C)が水を分散媒とするコロイドである請求項6から9のいずれか一つに記載された熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項6から10のいずれか一つに記載された熱可塑性樹脂組成物(D)、または熱可塑性樹脂組成物(D)を希釈分散した成型品。
- フィルム、シート、繊維などの押し出し成形品、射出成形品、ブロー成形品である請求項11の成形品。
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