JP6066626B2 - 樹脂成形体の製造方法 - Google Patents
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例えば、特許文献1では、ポリプロピレン系樹脂、ポリ乳酸樹脂および相溶化剤として、エポキシ基を有するエチレン系重合体を含む樹脂組成物が提案されている。
中でも2種類以上のポリマーを主成分とする樹脂組成物(ポリマーアロイ)は、本質的には非相溶系のポリマーを組み合わせたものであるため、射出成形時にはこのようなウエルドラインの発生が顕著となりやすい。
すなわち、本発明は、ポリ乳酸樹脂(A)を45〜92質量%、ポリプロピレン樹脂(B)を1〜53質量%、スチレン含有量50%以上のスチレン・エチレンブチレン・スチレンブロックコポリマー(C)を1.5〜15質量%、メタクリル系樹脂(D)を0.5〜5質量%含有する樹脂組成物(M)と、ポリプロピレン樹脂(N)とを質量比率(M/N)20/80〜60/40の割合で混合した樹脂組成物を用い、射出成形することを特徴とする樹脂成形体の製造方法を要旨とするものである。
本発明の成形体の製造方法は、後述する各成分からなる樹脂組成物(M)と、ポリプロピレン樹脂(N)とを質量比率(M/N)20/80〜60/40の割合で混合した後、射出成形することにより樹脂成形体を得る方法である。
つまり、ポリ乳酸樹脂とポリプロピレン樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる成形体を得る方法であって、ポリ乳酸樹脂(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、SEBS(C)、メタクリル系樹脂(D)を特定量含有する樹脂組成物(M)をポリプロピレン樹脂(N)で希釈した後、射出成形する方法である。
ポリ乳酸樹脂とポリプロピレン樹脂を主要な成分とする成形体においては、より耐熱性の高いポリプロピレン樹脂が結晶化することで耐熱性が発現している。本発明においては、ポリ乳酸樹脂(A)、ポリプロピレン樹脂(B)、SEBS(C)、メタクリル系樹脂(D)を特定量含有する樹脂組成物(M)を予め作製しておき、これをポリプロピレン樹脂(N)で希釈すると、樹脂組成物(M)が一種の核剤的に作用し、ポリプロピレン樹脂(N)の結晶化を促進する。この結果、樹脂組成物(M)をポリプロピレン樹脂(N)に混合した樹脂組成物の結晶性が向上し、結晶核剤を添加しなくても、成形性よく耐熱性に優れた成形体を得ることが可能となる。
さらに、このような方法を採用することにより、ポリ乳酸樹脂とポリプロピレン樹脂の相溶性が向上し、特にウエルド融着性が向上し、ウエルド強度に優れた成形体を得ることが可能となる。
ポリメタクリル酸メチル系樹脂のうち、市販の代表的なものとしては、例えば、三菱レイヨン社製「アクリペット」シリーズや住友化学社製の「スミペックス」シリーズのものが挙げられる。
このような他の樹脂成分としては、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ(アクリル酸)、ポリ(アクリル酸エステル)、ポリブタジエン、AS(アクリロニトリル−スチレン)樹脂、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート及びそれらの共重合体等が挙げられる。
また、ポリプロピレン樹脂(N)のMFIもポリプロピレン樹脂(B)と同様の範囲のものとすることが好ましい。つまり、ポリプロピレン樹脂(N)とポリプロピレン樹脂(B)とは同じものを用いることが最も好ましい。
(1)曲げ強度
一般物性測定用試験片(ISO型)を用い、ISO178に従って、この試験片の曲げ強度を測定した。曲げ強度は45MPa以上であることが好ましく、50MPa以上であることがさら好ましい。
ASTM型ウエルド測定用試験片(両端から樹脂が充填され、中央部でウエルド形成)を用い、ISO178に従って、この試験片のウエルド曲げ強度を測定した。ウエルド曲げ強度は30MPa以上であることが好ましく、32MPa以上であることがさらに好ましい。
一般物性測定用試験片(ISO型)を用い、ISO75に従って、荷重0.45MPaで熱変形温度を測定した。熱変形温度は82℃以上であることが好ましく、84℃以上であることがさらに好ましい。
一般物性測定用試験片(ISO型)を用い、ISO170に従って、シャルピー衝撃強度(kJ/m2)を測定した。シャルピー衝撃強度は3.0kJ/m2以上であることが好ましく、3.2kJ/m2以上であることがさらに好ましい。
〔ポリ乳酸樹脂(A)〕
・A−1:ネイチャーワークス社製「3001D」(L/D比:98.6/1.4、Mw:130000、MFI:10g/10分)
〔ポリプロピレン樹脂(B)、(M)〕
・B−1:日本ポリプロ社製「ノバテックPP−BC03C」(ブロックコポリマータイプ、MFI:30g/10分)、
・B−2:日本ポリプロ社製「ノバテックPP−MA1B」(ホモポリマータイプ、MFI:21g/10分)、
・B−3:日本ポリプロ社製「ノバテックPP−MG03B」(ランダムコポリマータイプ、MFI:30g/10分)
・C−1:旭化成ケミカルズ社製「タフテックH1043」(スチレン67%、MI=2.0)
〔その他のSEBS〕
・S−1:旭化成ケミカルズ社製「タフテックM1943」(スチレン20%、MI=8.0)
・S−2:JSR社製「ダイナロン8630P」(スチレン15%、MI=15)
〔メタクリル系樹脂(D)〕
・D−1:三菱レイヨン社製「アクリペットVH」
〔結晶核剤〕
・K−1:新日本理化社製「リカクリアPC1」(プロパントリカルボキサミド系)
二軸押出機(東芝機械社製、「TEM37BS型」)を用い、ポリ乳酸樹脂(A)として87.0質量%のA−1、ポリプロピレン樹脂(B)として6.7質量%のB−1、SEBS(C)として、5.0質量%のC−1、メタクリル系樹脂(D)として、1.3質量%のD−1を用い、これらをドライブレンドして押出機の根元供給口から供給し、バレル温度220℃、スクリュー回転数180rpm、吐出20kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出混練を実施した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして樹脂組成物(M)(ペレット状のもの)を得た。
次に、この樹脂組成物(M) を85℃×10時間熱風乾燥したもの、および、ポリプロピレン樹脂(N)としてB−1を用い、質量比率(M/N)=29/71で混合したのち、東芝機械社製IS−80G型射出成形機を用いてシリンダ温度190℃、金型温度40℃で射出成形に供した。その際、金型を適宜変更することにより、前記の各評価方法に応じた試験片〔一般物性測定用試験片(ISO型)、ASTM型ウエルド測定用試験片〕を成形した。
ポリプロピレン樹脂(N)の種類を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様にして試験片(樹脂成形体)を成形した。
樹脂組成物(M)中の各成分の量を変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物(M)を得た。そして、この樹脂組成物(M)を用い、実施例1と同様にして試験片(樹脂成形体)を成形した。
SEBS(C)に代えて、スチレン含有量が少ないその他のSEBSを使用した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物(M)を得た。そして、この樹脂組成物(M)を用い、実施例1と同様にして試験片(樹脂成形体)を成形した。
樹脂組成物(M)とポリプロピレン樹脂(N)との質量比率を表1に示す値に変更した以外は、実施例1と同様にして試験片(樹脂成形体)を成形した。
二軸押出機(東芝機械社製、「TEM37BS型」)を用い、ポリ乳酸樹脂(A)として25.2質量%のA−1、ポリプロピレン樹脂(B)として72.6質量%のB−1、SEBS(C)として、1.5質量%のC−1、メタクリル系樹脂(D)として、0.4質量%のD−1を用い、これらをドライブレンドして押出機の根元供給口から供給し、バレル温度220℃、スクリュー回転数180rpm、吐出20kg/hの条件で、ベントを効かせながら押出混練を実施した。押出機先端から吐出された樹脂をペレット状にカッティングして樹脂組成物(M)(ペレット状のもの)を得た。
次に、この樹脂組成物(M) を85℃×10時間熱風乾燥し、東芝機械社製IS−80G型射出成形機に樹脂組成物(M)のみを供給し、シリンダ温度190℃、金型温度40℃で射出成形した。その際、金型を適宜変更することにより、前記の各評価方法に応じた試験片〔一般物性測定用試験片(ISO型)、ASTM型ウエルド測定用試験片〕を成形した。
樹脂組成物(M)中の各成分の量を表1に示す値に変更し、結晶核剤K−1を表1に示す量添加した以外は、比較例10と同様にして樹脂組成物(M)を得た。そして、この樹脂組成物(M)のみを用い、比較例10と同様にして試験片(樹脂成形体)を成形した。
比較例9では、樹脂組成物(M)とポリプロピレン樹脂(N)との質量比率(M/N)において、ポリプロピレン樹脂(N)の量が過少であったため、得られた成形体は、耐熱性とウエルド強度に劣るものであった。比較例10では、樹脂組成物(M)のみで成形体を得たため、得られた成形体は耐熱性、ウエルド強度ともに劣るものであった。比較例11では、樹脂組成物(M)に結晶核剤を少量配合して成形体を得たが、その耐熱性改善の効果は小さく、やはり本発明の製造方法を採用しなかったため、得られた成形体は、耐熱性とウエルド強度ともに劣るものであった。比較例12では、比較例11よりも結晶核剤を多く配合して成形体を得たため、ある程度は耐熱性を向上させることができたが、得られた成形体は、結晶核剤がウエルド融着性に悪影響を及ぼしたため、ウエルド強度に劣るものであった。
Claims (2)
- ポリ乳酸樹脂(A)を45〜92質量%、ポリプロピレン樹脂(B)を1〜53質量%、スチレン含有量50%以上のスチレン・エチレンブチレン・スチレンブロックコポリマー(C)を1.5〜15質量%、メタクリル系樹脂(D)を0.5〜5質量%含有する樹脂組成物(M)と、ポリプロピレン樹脂(N)とを質量比率(M/N)20/80〜60/40の割合で混合した樹脂組成物を用い、射出成形することを特徴とする樹脂成形体の製造方法。
- ポリプロピレン樹脂(B)として、ブロックコポリマータイプのもののみを用いることを
特徴とする請求項1記載の樹脂成形体の製造方法。
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