JP5817539B2 - 脂肪族ポリエステル系重合体組成物及び成形体 - Google Patents

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本発明は、脂肪族ポリエステル系重合体組成物及びこの脂肪族ポリエステル系重合体組成物からなる成形体に関するものである。
近年、ポリ乳酸やポリブチレンサクシネート等の植物由来の原料から製造される樹脂が注目されている。しかしながら、植物由来の樹脂の機械的強度は低いため、ポリオレフィン系樹脂とあわせて用いることが検討されている。
例えば、特許文献1には、結晶性プロピレン系重合体、ポリ乳酸樹脂、エポキシ基を有するエチレン系重合体、エラストマー類を含む樹脂組成物が開示され、引張破断伸び、耐衝撃性および光沢に優れた自動車、家電、産業分野等に使用可能な樹脂組成物が記載されている。また、剛性や耐衝撃性に優れた樹脂組成物として、特許文献2、特許文献3、特許文献4には、結晶性プロピレン系重合体、ポリ乳酸樹脂、エポキシ基を有するエチレン系重合体に特定のメルトフローレイトからなるエラストマーを含む樹脂組成物が記載されている。
特開2007−277444号公報 特開2009−173916号公報 国際公開第2009/078376号公報 特開2011−80049号公報
しかしながら、ポリ乳酸系樹脂等の脂肪族ポリエステル系重合体を含有する樹脂組成物から得られる射出成形体のゲート部付近の衝撃強度の改良が求められており、特にゲート点数の多い大型の成形品には、成形体のゲート部の衝撃強度の改良が求められている。また、耐熱性や、低温での衝撃強度についても、さらなる改良が求められていた。以上の課題に鑑み、本発明は、成形体のゲート部の衝撃強度、耐熱性、および低温での衝撃強度に優れる脂肪族ポリエステル系重合体を含有する組成物を提供することを目的とする。
本発明は、脂肪族ポリエステル系重合体(A)1〜45質量%と、
プロピレン系重合体(B)40〜93質量%と、
エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)1〜15質量%と、
エラストマー(D)5〜30質量%(但し、(A)と(B)と(C)と(D)の合計量を100質量%とする)とを含有する脂肪族ポリエステル系重合体組成物であって、
上記エラストマー(D)が、
温度190℃および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトが0.1〜0.45g/10分であるエチレン−ブテン共重合体(d−1)と、
温度190℃および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトが3.5〜20g/10分であるエチレン−オクテン共重合体(d−2)からなり、
エチレン−ブテン共重合体(d−1)とエチレン−オクテン共重合体(d−2)の合計量を100重量%とするときに、エチレン−ブテン共重合体(d−1)が15〜45重量%、エチレン−オクテン共重合体(d−2)が55〜85重量%である脂肪族ポリエステル系重合体組成物を提供するものである。
本発明によれば、成形体のゲート部の衝撃強度、耐熱性、および低温での衝撃強度に優れる脂肪族ポリエステル系重合体を含有する脂肪族ポリエステル系重合体組成物を提供することが可能である。
本発明に係る脂肪族ポリエステル系重合体組成物は、脂肪族ポリエステル系重合体(A)と、プロピレン系重合体(B)と、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)と、エラストマー(D)とを含有する。
以下、各成分について説明する。
[脂肪族ポリエステル系重合体(A)]
脂肪族ポリエステル系重合体(A)は、ヒドロキシカルボン酸やラクトンからなるポリエステル系重合体や、ジオールとジカルボン酸の重縮合体、及びそれらの共重合体が挙げられる。脂肪族ポリエステル(A)が共重合体の場合、コポリマーの配列の様式は、ランダム共重合体、交替共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれの様式でもよい。
また、これらは、少なくとも一部が、キシリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート等のような多価イソシアネートや、セルロース、アセチルセルロース、エチルセルロース等のような多糖類等の架橋剤で架橋されたものでもよい。さらに、これらは、少なくとも一部が、線状、環状、分岐状、星形、三次元網目構造等のいずれの構造をとってもよく、何ら制限はなく、ポリオレフィン系樹脂との共重合体や、ポリオレフィン系樹脂とのグラフト重合体であってもよい。
また、この(A)成分は、単独又は組合せて用いることが可能である。
ヒドロキシカルボン酸としては、炭素数が2〜18のヒドロキシカルボン酸が挙げられ、好ましくは炭素数6以下であり、炭素数が3のヒドロキシカルボン酸が最も好ましい。具体的には、グリコール酸、L−乳酸、D−乳酸、D,L−乳酸、3−ヒドロキシブチレート、3−ヒドロキシバレレート、3−ヒドロキシプロピオネート、4−ヒドロキシブチレート、4−ヒドロキシバレレート、5−ヒドロキシバレレート、3−ヒドロキシペンテノエート、3−ヒドロキシヘキサノエート、3−ヒドロキシヘプタノエート、3−ヒドロキシオクタノエート、3−ヒドロキシノナノエート及び3−ヒドロキシデカノエート等が挙げられる。
また、ラクトンとしては、プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン、ラウロラクトン等が挙げられる。
ポリエステル系重合体と重縮合するジオールとしては、炭素数が2〜10のジオールであることが好ましい。中でも炭素数2〜4の脂肪族ジオール、又は、炭素数5乃至6の脂環式ジオールであることがより好ましい。具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,16−ヘキサデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサンジメチロール等が挙げられる。
ポリエステル系重合体と重縮合するジカルボン酸としては、炭素数が2〜12の脂肪族ジカルボン酸であることが好ましい。中でも炭素数2〜6の脂肪族ジカルボン酸、又は炭素数5乃至6の脂環式ジカルボン酸であることがより好ましい。具体的には、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、ダイマー酸及びその水添物、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等が挙げられる。また、これらのジカルボン酸は炭素数1〜4のアルキルエステル、酸無水物等の誘導体であってもよい。
上記脂肪族ポリエステル系重合体のうち、ポリ乳酸やポリブチレンサクシネート、ポリ(ブチレンサクシネート−コ−ブチレンアジペート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−ブチレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン、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−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)、ポリグリコール酸を用いることが好ましい。
脂肪族ポリエステル系重合体(A)としてポリ乳酸を用いる場合、ポリ乳酸としてはそれを構成している乳酸成分中のL体の比率が94モル%以上のものであることが好ましい。L体の比率をこのような範囲とすることにより融点の低下を防ぐことが可能となる。
脂肪族ポリエステル系重合体(A)の重量平均分子量としては、1万〜50万であることが好ましく、5万〜40万であることがより好ましい。さらに好ましくは7万〜30万である。重量平均分子量を1万以上とすることにより、衝撃強度及び引張伸びに優れた成形体を得ることが可能となる。また、重量平均分子量を50万以下にすることにより、脂肪族ポリエステル系重合体(A)の分散性が良好となる。
また、脂肪族ポリエステル系重合体(A)としてのポリ乳酸は、その分子量は6万以上であることが好ましい。
なお本発明において、重量平均分子量(Mw)は、GPCにより、標準ポリスチレンを分子量標準物質として用いて測定された値を用いる。
脂肪族ポリエステル系重合体(A)の合成方法は特に限定されるものではない。例えばポリ乳酸は、乳酸からの直接重縮合法、及びラクチドを経由する開環重合法が挙げられる。
ポリエチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートは、例えば、特開平6−271656号公報に記載の方法により製造することができる。この方法では、(無水)こはく酸とエチレングリコール(又は1,4−ブタンジオール)とをエステル交換してオリゴマーを得、次いで得られたオリゴマーを重縮合する。
また、特開平4−189822号公報や特開平5−287068号公報に記載されているように、ポリエチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートを製造する際にジイソシアナート又はテトラカルボン酸二無水物を架橋剤として用いてもよい。
また、ポリカプロラクトンは、ε−カプロラクトンとエチレングリコール、ジエチレングリコール等のジオールとを触媒の存在下で反応させて得られる。この反応において用いられる触媒としては、有機スズ化合物、有機チタン化合物、有機ハロゲン化スズ化合物等が挙げられる。これらの触媒を0.1ppm〜5000ppm添加し、100℃〜230℃好ましくは不活性気体中で単量体を重合させることによってポリカプロラクトンが得られる。これらの製法は、例えば、特公昭35−189号、特公昭35−497号、特公昭40−23917号、特公昭40−26557号、特公昭43−2473号、特公昭47−14739号、特開昭56−49720号、特開昭58−61119号等に開示されている。
これらの製造方法のうち、植物由来の原料から製造されたものが好適に用いられる。
脂肪族ポリエステル系重合体(A)のメルトフローレイトは、0.5〜50g/10分であることが好ましく、1〜30g/10分であることがより好ましく、5〜20g/10分であることがさらに好ましい。但し、脂肪族ポリエステル系重合体(A)のメルトフローレイトは、JIS K7210(1995)に従い、温度190℃、および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトである。
[プロピレン系重合体(B)]
本発明で用いられるプロピレン系重合体(以下、成分(B)ともいう)は、プロピレンに由来する単量体単位を有し、プロピレン単独重合体(以下、成分(B−1)ともいう)、及び、プロピレン−エチレン共重合体(以下、成分(B−2)ともいう)からなる群から選ばれる少なくとも1種のプロピレン系重合体が用いられる。
プロピレン−エチレン共重合体(成分(B−2))としては、プロピレン−エチレンランダム共重合体(以下、成分(B−2−1)ともいう)、プロピレン−エチレンブロック共重合体(以下、成分(B−2−2)ともいう)が挙げられる。このプロピレン−エチレンブロック共重合体(成分(B−2−2))とは、プロピレン単独重合体成分と、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分とからなる共重合体である。
プロピレン系重合体(成分(B))として、好ましくは、成形体の剛性、耐熱性又は硬度の観点から、プロピレン単独重合体(成分(B−1))及び、プロピレン−エチレンブロック共重合体(成分(B−2−2))である。
プロピレン単独重合体(成分(B−1))の13C−NMRによって測定されるアイソタクチック・ペンタッド分率は、成形体の剛性の観点から0.95以上が好ましく、さらに好ましくは0.98以上である。
プロピレン−エチレンブロック共重合体(成分(B−2−2))のプロピレン単独重合体成分の、13C−NMRによって測定されるアイソタクチック・ペンタッド分率は成形体の剛性の観点から0.95以上が好ましく、さらに好ましくは0.98以上である。
アイソタクチック・ペンタッド分率とは、A.ZambelliらによってMacromolecules,6,925(1973)に記載されている方法、すなわち13C−NMRによって測定されるプロピレン系重合体分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック連鎖、換言すればプロピレンモノマー単位が5個連続してメソ結合した連鎖の中心にあるプロピレンモノマー単位の分率である(ただし、NMR吸収ピークの帰属は、Macromolecules,8,687(1975)に基づいて決定される)。
具体的には、13C−NMRスペクトルによって測定されるメチル炭素領域の吸収ピークの面積に対する、mmmmピークの面積の割合が、アイソタクチック・ペンタッド分率である。この方法によって測定された英国 NATIONAL PHYSICAL LABORATORYのNPL標準物質 CRM No.M19−14Polypropylene PP/MWD/2のアイソタクチック・ペンタッド分率は、0.944であった。
上記プロピレン単独重合体(成分(B−1))の135℃のテトラリン溶媒中で測定される極限粘度([η])、ブロック共重合体(成分(B−2−2))のプロピレン単独重合体成分の135℃のテトラリン溶媒中で測定される極限粘度([η])、ランダム共重合体(成分(B−2−1))の135℃のテトラリン溶媒中で測定される極限粘度([η]P)は、組成物の流動性と成形体の外観の観点から好ましくはそれぞれ0.7〜5dl/gであり、より好ましくは0.8〜4dl/gである。
また、プロピレン単独重合体(成分(B−1))、ブロック共重合体(成分(B−2−2))のプロピレン単独重合体成分、ランダム共重合体(成分(B−2−1))のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)で測定した分子量分布(Q値、Mw/Mn)として、組成物の流動性と成形体の外観の観点から好ましくはそれぞれ2以上15以下である。
上記ブロック共重合体(成分(B−2−2))のプロピレン−エチレンランダム共重合体成分に含有されるエチレン含有量は、成形体の耐衝撃性と外観の観点から20〜65質量%、好ましくは25〜50質量%である(ただし、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分の全量を100質量%とする)。
上記ブロック共重合体(成分(B−2−2))のプロピレン−エチレンランダム共重合
体成分の135℃のテトラリン溶媒中で測定される極限粘度([η]EP)は、成形体の外観の観点から、好ましくは、1.5〜12dl/gであり、より好ましくは2〜8dl/gである。
上記ブロック共重合体(成分(B−2−2))を構成するプロピレン−エチレンランダム共重合体成分の含有量は、成形体の耐衝撃性と外観の観点から10〜60質量%であり、好ましくは10〜40質量%である(ただし、ブロック共重合体の全量を100質量%とする)。
上記プロピレン単独重合体(成分(B−1))のメルトフローレイトは、組成物の流動性と成形体の外観の観点から好ましくは、0.1〜400g/10分であり、より好ましくは1〜300g/10分である。但し、プロピレン単独重合体のメルトフローレイトは、JIS K7210(1995)に従い、温度230℃、および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトである。
上記プロピレン−エチレン共重合体(成分(B−2))のメルトフローレイトは、好ましくは、0.1〜200g/10分であり、成形体の流動性と外観の観点からより好ましくは1〜150g/10分である。但し、プロピレン−エチレン共重合体のメルトフローレイトは、JIS K7210(1995)に従い、温度230℃、および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトである。
プロピレン系重合体(成分(A))を製造する方法としては、チーグラー・ナッタ型触媒又はメタロセン触媒を用いて、プロピレンを単独重合する方法、又はプロピレン以外のオレフィンから選ばれる1種以上のオレフィンとプロピレンとを共重合する方法等が挙げられる。
チーグラー・ナッタ型触媒としては、チタン含有固体状遷移金属成分と有機金属成分を組み合わせて用いる触媒系が挙げられる。メタロセン触媒としては、シクロペンタジエニル骨格を少なくとも1個有する周期表第4族〜第6族の遷移金属化合物及び助触媒成分を組み合わせて用いる触媒系が挙げられる。
重合法としては、スラリー重合法、気相重合法、バルク重合法、溶液重合法、及び、これらを組み合わせた重合法が挙げられる。また重合法は、バッチ式、連続式のいずれでもよく、一段重合でも、多段重合でもよい。また、プロピレン系重合体(成分(B))としては、市販のプロピレン系重合体を用いてもよい。
[エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)]
本発明に用いられるエポキシ基を含有するエチレン系重合体(以下、成分(C)ともいう)は、エポキシ基を含有する単量体に由来する単量体単位と、エチレンに由来する単量体単位とを有する共重合体である。エポキシ基を含有する単量体としては、例えば、グリシジルメタアクリレート、グリシジルアクリレート等のα,β−不飽和グリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテル等のα,β−不飽和グリシジルエーテルを挙げることができ、好ましくはグリシジルメタアクリレートである。
上記エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)は、エチレンおよびエポキシ基を含有する単量体とは異なる単量体に由来する単量体単位を有していてもよく、該単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和ビニルエステル等が挙げられる。
また、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)において、エポキシ基を含有する単量体に由来する単量体単位の含有量は、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)と脂肪族ポリエステル系重合体(A)との反応性の観点から好ましくは0.01〜30質量%であり、より好ましくは0.1〜20質量%である。ただし、エポキシ基を含有するエチレン系重合体中の全単量体単位の含有量を100質量%とする。なお、エポキシ基を含有する単量体に由来する単量体単位の含有量は、赤外法により測定される。
エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)のメルトフローレイトは、成形体の耐衝撃性の観点から好ましくは0.1g/10分〜300g/10分であり、より好ましくは0.5g/10分〜80g/10分である。但し、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)のメルトフローレイトは、JIS K 7210(1995)に従い、温度190、および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトである。
エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)の製造方法としては、例えば、高圧ラジカル重合法、溶液重合法、乳化重合法等により、エポキシ基を含有する単量体とエチレンと、必要に応じて他の単量体とを共重合する方法、エチレン系樹脂にエポキシ基を含有する単量体をグラフト重合させる方法等を挙げることができる。
[エラストマー(D)]
本発明に用いられるエラストマー(以下、成分(D)ともいう)は、エチレン−ブテン共重合体(以下、成分(d−1)ともいう)と、エチレン−オクテン共重合体(以下、成分(d−2)ともいう)からなる。
エチレン−ブテン共重合体(d−1)は、エチレンに由来する単量体単位と1−ブテンに由来する単量体単位とを有する共重合体であり、温度190℃および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトが0.1〜0.45g/10分である。成形体のゲート部の衝撃強度と、低温での衝撃強度を高くする観点から好ましくは0.15g/10分以上である。耐熱性および剛性を高くする観点から好ましくは0.35g/10分以下である。但し、エチレン−ブテン共重合体(d−1)のメルトフローレイトは、JIS K7210(1995)に従い、測定されるメルトフローレイトである。
エチレン−オクテン共重合体(d−2)は、エチレンに由来する単量体単位と1−オクテンに由来する単量体単位とを有する共重合体であり、温度190℃および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトが3.5〜20g/10分である。成形体のゲート部の衝撃強度と、低温での衝撃強度を高くする観点から好ましくは4g/10分以上である。耐熱性および剛性を高くする観点から好ましくは10g/10分以下である。但し、エチレン−オクテン共重合体(d−2)のメルトフローレイトは、JIS K7210(1995)に従い、測定されるメルトフローレイトである。
エラストマー(D)は、(d−1)と(d−2)の合計量を100重量%とするときに、(d−1)が15〜45重量%、(d−2)が55〜85重量%である。
(d−1)が15重量%以上であると剛性、耐熱性、低温での衝撃強度が高くなり、また(d−1)が45重量%以下であると、ゲート部の衝撃強度や低温での衝撃強度が高くなる。
上記エラストマーは非晶性のものであっても低結晶性のものであってもよい。ここで、「非晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)により、−100℃から200℃に融解熱量が1J/g以上の結晶融解ピークが観察されないということを指す。また、「低結晶性」とは示差走査熱量測定(DSC)により、−100℃から200℃に融解熱量が1〜30J/gの結晶融解ピークが観察されるということを指す。
エラストマー(D)の密度は、得られる成形体のゲート部強度と剛性のバランスを高める観点から、850〜910kg/mであり、より好ましくは855〜900kg/mである。なお、ここでいう密度とは、JIS K 6760−1981に規定された方法により、アニール無しで測定される。
エラストマー(D)の融解温度は、得られる成形体の機械的強度を高める観点から好ましくは110℃以下であり、より好ましくは100℃以下である。エラストマー(D)の融解熱量は、成形体の引張破断伸びを高める観点から、好ましくは110J/g以下であり、より好ましくは100J/g以下である。ここで、融解温度とは、示差走査熱量測定(DSC)により得られる結晶融解曲線がピークを示す温度である。
エチレン−ブテン共重合体(d−1)、およびエチレン−オクテン共重合体(d−2)の製造方法としては、チーグラー・ナッタ系触媒、メタロセン錯体や非メタロセン錯体等の錯体系触媒を用いる溶液重合法、スラリー重合法、高圧イオン重合法、気相重合法、また、ラジカル開始剤を用いる塊状重合法、溶液重合法等が挙げられる。中でもチーグラー・ナッタ系触媒や錯体系触媒を用いて重合することが好ましく、メタロセン触媒の存在下に製造する方法を用いることが好ましい。
エチレン−ブテン共重合体(d−1)、およびエチレン−オクテン共重合体(d−2)のメルトフローレイトは、それぞれを重合する際に、重合度を調整することにより適宜調整することが可能である。また、エチレン−ブテン共重合体(d−1)、およびエチレン−オクテン共重合体(d−2)の密度は、それぞれの重合に用いる原料モノマーの比率を適宜調整することで850〜910kg/mに調整することが可能である。
本発明の組成物に用いられる成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)の含有量としては、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)の合計量を100質量%としたとき、成分(A)の含有量が1〜45質量%であり、成分(B)の含有量が40〜93質量%であり、成分(C)の含有量が1〜15質量%であり、成分(D)の含有量が5〜30質量%である。
含有量は、成形体のゲート部の衝撃強度と低温での衝撃強度を高め、耐熱性と剛性の良好な組成物を得るという観点から、好ましくは、成分(A)の含有量が3〜40質量%であり、成分(B)の含有量が45〜85質量%であり、成分(C)の含有量が2〜10質量%であり、成分(D)の含有量が8〜20質量%である。より好ましくは、成分(A)の含有量が5〜35質量%であり、成分(B)の含有量が55〜80質量%であり、成分(C)の含有量が2.5〜7質量%であり、成分(D)の含有量が9〜14質量%である。
本発明の組成物の製造方法としては、成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)を溶融混練する方法が挙げられる。具体的には、成分(A)、成分(C)及び成分(D)を溶融混練して予備混練物とした後に、成分(B)を予備混練物に加えて溶融混練する方法が好ましい。混練温度として好ましくは混練機の設定温度が150〜300℃であり、170℃〜280℃がより好ましい。また、成分(A)、成分(C)、成分(D)および成分(B)の一部を溶融混練して予備混練物とした後に、成分(B)の残りを予備混練物に加えて溶融混練してもよい。
本発明では上記の成分の他に、必要に応じて他の付加的成分を添加してもよい。例えば、酸化防止剤、造核剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、耐候剤、帯電防止剤、各種着色剤、有機充填剤、無機充填剤及びその他の樹脂等が挙げられる。
無機充填剤としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、ガラスビーズ、マイカ、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸カリウムウィスカー、タルク、カオリナイト、ベントナイト、スメクタイト、セピオライト、ワラストナイト、モンモリロナイト、クレー、アロフェン、イモゴライト、繊維状マグネシウムオキシサルフェート硫酸バリウム、ガラスフレーク、カーボンブラック等が挙げられる。
本発明の組成物からなる成形体の製造方法としては、例えば、射出成形法、押出成形法、回転成形法、真空成形法、発泡成形法、ブロー成形法等の成形法が挙げられる。得られた成形体は、ゲート部の衝撃強度、耐熱性、および低温での衝撃強度に優れることから自動車や家電等の産業分野で好適に用いられる。
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。なお、物性の評価は、以下の方法により行った。
(1)メルトフローレイト(MFR、単位:g/10分)
JIS K7210(1995)に従い、荷重21.2Nの条件で測定した。
温度は、プロピレン系重合体は230℃、ポリ乳酸系樹脂、エポキシ基を含有するエチレン系重合体及びエラストマーは190℃で測定した。
(2)グリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位含有量(単位:質量%)
エポキシ基を含有するエチレン系重合体のプレスシートを作製し、赤外吸収スペクトルの特性吸収の吸光度を厚さで補正して、検量線法により求めた。なお、グリシジルメタアクリレート特性吸収としては、910cm−1のピークを用いた。
(3)ゲート部の衝撃強度(面衝撃強度、単位:kg・cm)
幅100mm×長さ400mm×厚み2mmtのキャビティと、幅100mm×厚み2mmtの面中央に幅15mm、厚み2mmtの形状のサイドゲートを有する金型を用い、100mm×400mm×2mmtの成形体を射出成形により得た。この成形体をゲート側から100mmの位置で切り出し、100mm×100mm×2mmtのゲート部切り出し品を得た。このゲート部切り出し品を内径50mm、外径70mmの受け台上に設置し、先端が半径5mmのRを有する撃芯(ダーツ)をゲート部切り出し品中央部に乗せ、撃芯(ダーツ)上に3kgの荷重を自由落下させてJIS K7211に記載された方法・計算に従って試験を行い、50%破壊する高さ(cm)と荷重(kg)から成形品ゲート部の衝撃強度を求めた。
(4)曲げ剛性(FM、単位:MPa)
JIS K7203に規定された方法に従って測定した。射出成形により成形された試験片を用いた。試験片の厚さは3.2mm、曲げ負荷速度は2.0mm/分であり、曲げ剛性(FM)を評価した。測定温度は23℃で行った。
(5)熱変形温度(HDT、単位:℃)
ASTM D 648に規定された方法に従って測定した。射出成形で得られた127mm×12.7mm×6.4mmtの試験片を用いた。試験荷重は0.45MPaで評価した。
(6)アイゾット衝撃強度(単位:J/m)
JIS K 7110(1984)に規定された方法に従って測定した。射出成形により成形された試験片を用いた。試験片の厚さは3.2mmであり、成形の後にノッチ加工されたノッチ付きのアイゾット衝撃強度を評価した。測定温度は−30℃で行った。
実施例に使用した材料は、以下のとおりである。
成分(A):ポリ乳酸系樹脂
ユニチカ株式会社製「テラマックTE−2000C」
MFR(190℃)=12g/10分
成分(B−1):プロピレン系重合体
プロピレン単独重合体成分と、プロピレン−エチレンランダム共重合体成分とからなるプロピレン−エチレンブロック共重合体、MFR(230℃)=55g/10分、プロピレン−エチレンブロック共重合体に含まれるプロピレン−エチレンランダム共重合体成分の含有量=12重量%
成分(B−2):プロピレン系重合体
プロピレン単独重合体、MFR(230℃)=19g/10分
成分(B−3):プロピレン系重合体
プロピレン単独重合体、MFR(230℃)=100g/10分
成分(C):エポキシ基を含有するエチレン系重合体
住友化学株式会社製「ボンドファーストE」(エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体、MFR(190℃)=3g/10分、グリシジルメタアクリレートに由来する単量体単位含有量=12質量%)
成分(D):エラストマー
(d−1)三井化学株式会社製「タフマーA0250」(エチレン−1−ブテン共重合体、MFR(190℃)=0.27g/10分、密度=859kg/m
(d−2)ダウ・ケミカル株式会社製「エンゲージEG8200」(エチレン−1−オクテン共重合体、MFR(190℃)=5.0g/10分、密度=870kg/m
(d−3)ダウ・ケミカル株式会社製「エンゲージEG8150」(エチレン−1−オクテン共重合体、MFR(190℃)=0.5g/10分、密度=868kg/m
(d−4)ダウ・ケミカル株式会社製「エンゲージ8842」(エチレン−1−オクテン共重合体、MFR(190℃)=1.2g/10分、密度=859kg/m
その他の成分:
耐候剤として、旭電化工業株式会社製 「アデカスタブ LA52」を0.15質量部と住友化学株式会社製 「スミソーブ400」を0.05質量部、酸化防止剤として、住友化学株式会社製 「スミライザーGA80」を0.05質量部、BASF社製 「IRGAFOS168」を0.05質量部、顔料マスターバッジとして、住化カラー社製、グレー色顔料マスターバッジ(商品名PEM−8Y2386MB)を3質量部用いた。
[実施例1、比較例1〜4]
樹脂組成物を次の方法で製造した。
50mmφ二軸混練押出機(東芝機械社製TEM50A)を用い、表1に示す割合、混練方法で混練を行った。前記押出機は、上流から順に第1原料投入口、第2原料投入口、第3原料投入口の3箇所の原料投入口を有していた。なお、原料の投入は、第1原料投入口から表1の「1stFeed」欄に記載の成分を、第2原料投入口から表1の「2ndFeed」欄に記載の成分を、第3原料投入口から表1の「3rdFeed」欄に記載の成分を、それぞれ投入した。シリンダ温度は190℃に設定し、押出量50kg/時間、スクリュ回転数200rpmで、樹脂組成物のペレットを得た。
なお、表1において、各成分の含有量は、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)の合計量を100質量%とした。その他の成分の含有量は、上記成分(A)〜成分(D)の合計量を100質量部とした。
物性評価用試験片は、次の射出成形条件下で作製した。上記で得られた樹脂組成物のペレットを、住友重機械社性サイキャップ50射出成形機を用いて、成形温度200℃、金型温度35℃の条件で、曲げ剛性、熱変形温度、およびアイゾット衝撃強度評価用のテストピースを作製した。
また、住友重機械社製SE180D型射出成形機を用いて、成形温度220℃、金型温度35℃、射出時間20秒、冷却時間35秒の条件で、ゲート部の衝撃強度評価用の100mm×400mm×2mmtの平板を成形した。
その結果を表1に示す。
Figure 0005817539
本発明の脂肪族ポリエステル系重合体組成物は、ゲート部の強度と剛性のバランスや耐熱性、低温衝撃性に優れることから、自動車や家電等の大型でゲート数が多く、剛性、耐熱性、低温衝撃性が求められる部品に使用することができる。

Claims (2)

  1. 脂肪族ポリエステル系重合体(A)1〜45質量%と、
    プロピレン系重合体(B)40〜93質量%と、
    エポキシ基を含有するエチレン系重合体(C)1〜15質量%と、
    エラストマー(D)5〜30質量%(但し、(A)と(B)と(C)と(D)の合計量を100質量%とする)とを含有する脂肪族ポリエステル系重合体組成物であって、
    上記エラストマー(D)が、
    温度190℃および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトが0.1〜0.45g/10分であるエチレン−ブテン共重合体(d−1)と、
    温度190℃および荷重21.2Nの条件で測定されるメルトフローレイトが3.5〜20g/10分であるエチレン−オクテン共重合体(d−2)からなり、
    エチレン−ブテン共重合体(d−1)とエチレン−オクテン共重合体(d−2)の合計量を100重量%とするときに、エチレン−ブテン共重合体(d−1)が15〜45重量%、エチレン−オクテン共重合体(d−2)が55〜85重量%である脂肪族ポリエステル系重合体組成物。
  2. 請求項1に記載の脂肪族ポリエステル系重合体組成物からなる成形体。
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