JP6524633B2 - 樹脂組成物および樹脂成形体 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂組成物および樹脂成形体に関する。
従来、樹脂組成物としては種々のものが提供され、各種用途に使用されている。特に家電製品や自動車の各種部品、筐体等に使用されたり、また事務機器、電子電気機器の筐体などの部品にも熱可塑性樹脂が使用されている。
近年では植物由来の樹脂が利用されており、従来から知られている植物由来の樹脂の一つにセルロース誘導体がある。
例えば特許文献1には、融点が常温を超える亜リン酸エステル化合物を含有してなる脂肪酸セルロースエステル系樹脂組成物が開示されている。
特開平10−306175号公報
本発明の課題は、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤と非反応性可塑剤とを含む系においてエポキシ基含有可塑剤の量が後述の範囲を外れる場合もしくは非反応性可塑剤の量が後述の範囲を外れる場合、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤とを含む系において非反応性可塑剤を含まない場合、またはセルロースエステル樹脂と非反応性可塑剤とを含む系においてエポキシ基含有可塑剤を含まない場合に比べ、高温高湿環境下での寸法変化を抑制した樹脂成形体が得られる樹脂組成物を提供することにある。
上記課題は、以下の本発明によって達成される。
に係る発明は、
(A)セルロースエステル樹脂と、
前記(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対する量が5質量部以上10質量部以下である(B)エポキシ基含有可塑剤と、
前記(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対する量が10質量部以上30質量部以下であり、前記(A)セルロースエステル樹脂と反応し得る官能基を有しない(C)非反応性可塑剤と、を含む樹脂組成物である。
に係る発明は、
前記(A)セルロースエステル樹脂が、下記一般式(1)で表されるセルロースエステル樹脂であるに記載の樹脂組成物である。

(一般式(1)中、R、R、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数1以上3以下のアシル基を表す。nは1以上の整数を表す。)
に係る発明は、
前記(B)エポキシ基含有可塑剤のエポキシ当量が170以上300以下であるまたはに記載の樹脂組成物である。
に係る発明は、
前記(B)エポキシ基含有可塑剤として、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、およびエポキシヘキサヒドロフタル酸ジエポキシステアリルからなる群より選択される少なくとも一種を含むのいずれか1項に記載の樹脂組成物である。
に係る発明は、
前記(C)非反応性可塑剤として、アジピン酸エステル含有化合物、およびポリエーテルエステル化合物からなる群より選択される少なくとも一種を含むのいずれか1項に記載の樹脂組成物である。
に係る発明は、
のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む樹脂成形体である。
に係る発明によれば、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤と非反応性可塑剤とを含む系においてエポキシ基含有可塑剤の量が前記範囲を外れる場合もしくは非反応性可塑剤の量が前記範囲を外れる場合、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤とを含む系において非反応性可塑剤を含まない場合、またはセルロースエステル樹脂と非反応性可塑剤とを含む系においてエポキシ基含有可塑剤を含まない場合に比べ、高温高湿環境下での寸法変化を抑制した樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
に係る発明によれば、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤と非反応性可塑剤とを含む系においてエポキシ基含有可塑剤の量が前記範囲を外れる場合もしくは非反応性可塑剤の量が前記範囲を外れる場合、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤とを含む系において非反応性可塑剤を含まない場合、またはセルロースエステル樹脂と非反応性可塑剤とを含む系においてエポキシ基含有可塑剤を含まない場合に比べ、セルロースエステル樹脂として一般式(1)で表されるセルロースエステル樹脂を含み、高温高湿環境下での寸法変化を抑制した樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
に係る発明によれば、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤と非反応性可塑剤とを前記範囲の量にて含む系において、エポキシ基含有可塑剤のエポキシ当量が前記範囲を外れる場合に比べ、高温高湿環境下での寸法変化を抑制した樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
に係る発明によれば、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤と非反応性可塑剤とを前記範囲の量にて含む系において、エポキシ基含有可塑剤が「フェノールノボラック型エポキシ」または「ビスフェノール型エポキシ」である場合に比べ、高温高湿環境下での寸法変化を抑制した樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
に係る発明によれば、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤と非反応性可塑剤とを前記範囲の量にて含む系において、非反応性可塑剤が「酢酸エステル」である場合に比べ、高温高湿環境下での寸法変化を抑制した樹脂成形体が得られる樹脂組成物が提供される。
に係る発明によれば、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤と非反応性可塑剤とを含む系においてエポキシ基含有可塑剤の量が前記範囲を外れる場合もしくは非反応性可塑剤の量が前記範囲を外れる場合、セルロースエステル樹脂とエポキシ基含有可塑剤とを含む系において非反応性可塑剤を含まない場合、またはセルロースエステル樹脂と非反応性可塑剤とを含む系においてエポキシ基含有可塑剤を含まない場合に比べ、高温高湿環境下での寸法変化を抑制した樹脂成形体が提供される。
以下、本発明の樹脂組成物および樹脂成形体の一例である実施形態について説明する。
[樹脂組成物]
本実施形態に係る樹脂組成物は、(A)セルロースエステル樹脂と、(B)エポキシ基含有可塑剤と、前記(A)セルロースエステル樹脂と反応し得る官能基を有しない(C)非反応性可塑剤と、を含む。
(B)エポキシ基含有可塑剤は前記(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対する量が5質量部以上10質量部以下であり、(C)非反応性可塑剤は前記(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対する量が10質量部以上30質量部以下である。
従来から、樹脂組成物としてセルロースエステル樹脂が用いられている。しかし、セルロースエステル樹脂を用いた樹脂組成物を成形してなる樹脂成形体では、高温高湿環境(65℃×85%RH)下に放置することで寸法変化が生じることがあり、改善が求められていた。
これに対し、本実施形態に係る樹脂組成物では、(A)セルロースエステル樹脂、(B)エポキシ基含有可塑剤、および(C)非反応性可塑剤とを含み、且つ(B)エポキシ基含有可塑剤、(C)非反応性可塑剤の量を前記範囲とすることで、高温高湿環境(65℃×85%RH)下での寸法変化が抑制される。
上記効果が奏されるメカニズムは、必ずしも明確ではないが以下のように推測される。
つまり(B)エポキシ基含有可塑剤を含むことで、(B)エポキシ基含有可塑剤に含まれるエポキシ基が、セルロースエステル樹脂の末端にある水酸基およびカルボキシル基と反応し、架橋構造が形成される。この架橋構造によって樹脂成形体の変形が抑制され、高温高湿環境下においても寸法変化が抑制されるものと考えられる。
但し、可塑剤として含まれるのが(B)エポキシ基含有可塑剤のみでは、(A)セルロースエステル樹脂との相溶性が得られず、良好な分散状態が得られないものと考えられる。そのため、併せて(C)非反応性可塑剤を用いることで、(C)非反応性可塑剤の存在によりセルロースエステル樹脂の分子における水素結合が阻害され、パッキングが抑制されて、樹脂の分子間に(B)エポキシ基含有可塑剤が分散しやすくなると考えられる。その結果、前述の架橋構造が良好に形成され、寸法変化が抑制されるものと推察される。
尚、(B)エポキシ基含有可塑剤の含有量が(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対して5質量部未満であると、高温高湿環境下での寸法変化を抑制し得ない。
一方、10質量部を超えると、(B)エポキシ基含有可塑剤の過多により、未反応のエポキシ基が多く発生し、その極性のため吸湿しているものと考えられ、その結果高温高湿環境下での寸法変化を抑制し得ない。また、(B)エポキシ基含有可塑剤が表面に析出する現象であるブリードが生じる。
また、(C)非反応性可塑剤の含有量が(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対して10質量部未満であると、高温高湿環境下での寸法変化を抑制し得ない。
一方、30質量部を超えると、(C)非反応性可塑剤の過多により、セルロースエステル樹脂の水酸基およびカルボキシル基と、エポキシ基含有可塑剤のエポキシ基による架橋構造形成が阻害されるものと考えられ、その結果高温高湿環境下での寸法変化を抑制し得ない。また、(C)非反応性可塑剤が表面に析出する現象であるブリードが生じる。
以下、本実施形態に係る樹脂組成物の成分を詳細に説明する。
[(A)セルロースエステル樹脂]
本実施形態に係る樹脂組成物は、セルロースエステル樹脂を含有する。セルロースエステル樹脂として具体的には、例えば、一般式(1)で表されるセルロースエステル樹脂が挙げられる。

一般式(1)中、R、R、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数1以上3以下のアシル基を表す。nは1以上の整数を表す。
一般式(1)中、R、R、およびRが表すアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等が挙げられる。アシル基としては、樹脂成形体の透明性および引張破断エネルギー特性の向上の観点から、アセチル基が望ましい。また、樹脂組成物の成形性の向上の観点からも、アシル基としては、アセチル基が望ましい。
一般式(1)中、nの範囲は特に制限されないが、250以上750以下が望ましく、350以上600以下がより望ましい。
nを250以上にすると、樹脂成形体の強度が高まりやすくなる。nを750以下にすると、樹脂成形体の柔軟性の低下が抑制されやすくなる。このため、nを上記範囲にすると、樹脂成形体の引張破断エネルギー特性が更に向上する。
ここで、一般式(1)中、R、R、およびRがそれぞれ独立にアシル基を表すとは、一般式(1)で表されるセルロースエステル樹脂の水酸基の少なくとも一部がアシル化されていることを示している。
つまり、セルロースエステル樹脂分子中にn個あるRは、全て同一でも一部同一でも互いに異なっていてもよい。同様に、n個あるR、およびn個あるAも、各々、全て同一でも一部同一でも互いに異なっていてもよい。
セルロースエステル樹脂の置換度は、2.1以上2.6以下が望ましく、2.2以上2.5以下がより望ましい。
置換度を2.1以上にすると、ポリエーテルエステル化合物との親和性が高まりやすくなる。置換度を2.6以下にすると、セルロースエステル樹脂の結晶化が抑えられ、熱可塑性が発現しやすくなる。このため、置換度を上記範囲にすると、樹脂成形体の透明性および引張破断エネルギー特性が向上する。また、樹脂組成物の成形性が向上する。
なお、置換度とは、セルロースエステル樹脂のアシル化の程度を示す指標である。具体的には、置換度は、セルロースエステル樹脂のD−グルコピラノース単位に3個ある水酸基がアシル基で置換された置換個数の分子内平均を意味する。
ここで、樹脂成形体の透明性および引張破断エネルギー特性の向上の点から、特に、セルロースエステル樹脂は、R、R、およびRがそれぞれ独立に表すアシル基として、アセチル基を有し、且つ置換度が2.1以上2.6以下の樹脂であることが望ましい。
なお、セルロースエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、樹脂成形体の透明性および引張破断エネルギー特性の向上の点から、10万以上30万以下が望ましく、15万以上20万以下がより望ましい。
重量平均分子量は、後述のポリエーテルエステル化合物の重量平均分子量の測定方法と同様の方法により測定された値である。
以下、セルロースエステル樹脂の具体例を示すが、これに限られるわけではない。
[(B)エポキシ基含有可塑剤]
エポキシ基含有可塑剤は、特に限定されるものではないが、エポキシ当量が170以上300以下であるものが好ましく、250以上300以下が更に好ましい。
エポキシ当量が250以上であることにより、高温高湿環境下での寸法変化をより抑制し得る。一方、エポキシ当量が300以下であることにより、可塑剤の成形体からのブリードアウトをより抑制し得るとの効果が得られる。
尚、エポキシ基含有可塑剤のエポキシ当量は、JIS−K7236に規定される方法により測定される。
エポキシ基含有可塑剤としては、例えば、エポキシ基を有する脂肪族系のエポキシ化合物、エポキシ基を有する芳香族系のエポキシ化合物が挙げられる。
脂肪族系のエポキシ化合物としては、例えば、エポキシ化植物油、トリエポキシグルコール、アルキレン−1,6−ジエポキシ、エポキシアジピン酸エステル、エポキシステアリン酸アルキル等が挙げられる。
エポキシ化植物油は、天然に産する植物油をエポキシ化剤で酸化させることによって得られるものであり、具体的には、例えばエポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化ひまし油、エポキシ化オリーブ油等が挙げられる。
また、芳香族系のエポキシ化合物としては、例えば、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジエポキシステアリル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジエチルヘキシル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジイソデシル、フェノールノボラック型エポキシ、クレゾールノボラック型エポキシ、ビスフェノールA型エポキシ、ビスフェノールF型エポキシ等が挙げられる。
これらの中でも、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジエポキシステアリルが、高温高湿環境下での寸法変化をより抑制し得る観点でより望ましい。
[(C)非反応性可塑剤]
本実施形態における非反応性可塑剤における「非反応性」とは、前記(A)セルロースエステル樹脂と反応し得る官能基を有しないことを意味する。
セルロースエステル樹脂と反応し得る官能基を有しない可塑剤であれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリエーテルエステル化合物、アジピン酸エステル含有化合物、セバシン酸エステル化合物、グリコールエステル化合物、酢酸エステル、二塩基酸エステル化合物、リン酸エステル化合物、フタル酸エステル化合物、樟脳等が挙げられる。
これらの中でも、ポリエーテルエステル化合物、アジピン酸エステル含有化合物が、高温高湿環境下での寸法変化をより抑制し得る観点でより望ましい。
−ポリエーテルエステル化合物−
ポリエーテルエステル化合物として具体的には、例えば、一般式(2)で表されるポリエーテルエステル化合物が挙げられる。

一般式(2)中、R、およびRは、それぞれ独立に、炭素数2以上10以下のアルキレン基を表す。A、およびAはそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上12以下のアリール基、または炭素数7以上18以下のアラルキル基を表す。mは、1以上の整数を表す。
一般式(2)中、Rが表すアルキレン基としては、炭素数3以上10以下のアルキレン基が望ましく、炭素数3以上6以下のアルキレン基がより望ましい。Rが表すアルキレン基は、直鎖状、分岐状、および環式のいずれであってもよいが、直鎖状が望ましい。
が表すアルキレン基の炭素数を3以上にすると、樹脂組成物の流動性の低下が抑制され、熱可塑性が発現しやすくなる。Rが表すアルキレン基の炭素数を10以下またはRが表すアルキレン基を直鎖状にすると、セルロースエステル樹脂との親和性が高まりやすくなる。このため、Rが表すアルキレン基を直鎖状とし、且つ炭素数を上記範囲とすると、樹脂成形体の透明性および引張破断エネルギー特性(特に透明性)が向上する。また、樹脂組成物の成形性が向上する。
これら観点から、特に、Rが表すアルキレン基は、n−ヘキシレン基(−(CH−)が望ましい。つまり、ポリエーテルエステル化合物は、Rとしてn−ヘキシレン基(−(CH−)を表す化合物であることが望ましい。
一般式(2)中、Rが表すアルキレン基としては、炭素数3以上10以下のアルキレン基が望ましく、炭素数3以上6以下のアルキレン基がより望ましい。Rが表すアルキレン基は、直鎖状、分岐状、および環式のいずれであってもよいが、直鎖状が望ましい。
が表すアルキレン基の炭素数を3以上にすると、樹脂組成物の流動性の低下が抑制され、熱可塑性が発現しやすくなる。Rが表すアルキレン基の炭素数を10以下またはRが表すアルキレン基を直鎖状にすると、セルロースエステル樹脂との親和性が高まりやすくなる。このため、Rが表すアルキレン基を直鎖状とし、且つ炭素数を上記範囲とすると、樹脂成形体の透明性および引張破断エネルギー特性(特に透明性)が向上する。また、樹脂組成物の成形性が向上する。
これら観点から、特に、Rが表すアルキレン基は、n−ブチレン基(−(CH−)が望ましい。つまり、ポリエーテルエステル化合物は、Rとしてn−ブチレン基(−(CH−)を表す化合物であることが望ましい。
一般式(2)中、A、およびAが表すアルキル基は、炭素数1以上6以下のアルキル基が望ましく、炭素数2以上4以下のアルキル基がより望ましい。A、およびAが表すアルキル基は、直鎖状、分岐状、および環式のいずれであってもよいが、分岐状が望ましい。
、およびAが表すアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等の無置換アリール基;t−ブチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基等の置換フェニル基が挙げられる。
、およびAが表すアラルキル基としては、−R−Phで示される基である。Rは、直鎖状または分岐状の炭素数1以上6以下(望ましくは炭素数2以上4以下)のアルキレン基を表す。Phは、無置換フェニル基:直鎖状または分岐状の炭素数1以上6以下(望ましくは炭素数2以上6以下)のアルキル基で置換された置換フェニル基を表す。アラルキル基として具体的には、例えば、ベンジル基、フェニルメチル基(フェネチル基)、フェニルプロピル基、フェニルブチル基等の無置換アラルキル基;メチルベンジル基、ジメチルベンジル基、メチルフェネチル基等の置換アラルキル基が挙げられる。
、およびAの少なくとも一方は、アリール基またはアラルキル基を表すことが望ましい。つまり、ポリエーテルエステル化合物は、A、およびAの少なくとも一方としてアリール基(望ましくはフェニル基)またはアラルキル基を表す化合物であることが望ましく、A、およびAの双方としてアリール基(望ましくはフェニル基)またはアラルキル基[特に、アリール基(望ましくはフェニル基)]を表す化合物であることが望ましい。A、およびAの少なくとも一方としてアリール基(望ましくはフェニル基)またはアラルキル基を表すポリエーテルエステル化合物は、セルロースエステル樹脂の分子間に適度な空間を生じさせやすく、樹脂の分子間に(B)エポキシ基含有可塑剤がより分散しやすくなる。
次に、ポリエーテルエステル化合物の特性について説明する。
ポリエーテルエステル化合物の重量平均分子量(Mw)は、450以上650以下が望ましく、500以上600以下がより望ましい。
重量平均分子量(Mw)を450以上にすると、ブリード(析出する現象)し難くなる。重量平均分子量(Mw)を650以下にすると、セルロースエステル樹脂との親和性が高まりやすくなる。このため、重量平均分子量(Mw)を上記範囲にすると、樹脂成形体の透明性および引張破断エネルギー特性が向上する。また、樹脂組成物の成形性が向上する。
なお、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)により測定される値である。具体的には、GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー社製、HPLC1100を用い、東ソー製カラム・TSKgel GMHHR−M+TSKgel GMHHR−M(7.8mmI.D.30cm)を使用し、クロロホルム溶媒で行う。そして、重量平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
ポリエーテルエステル化合物の25℃における粘度は、35mPa・s以上50mPa・s以下が望ましく、40mPa・s以上45mPa・s以下がより望ましい。
粘度を35mPa・s以上にすると、セルロースエステル樹脂への分散性が向上しやすくなる。粘度を50mPa・s以下にすると、ポリエーテルエステル化合物の分散の異方性が出現し難くなる。このため、粘度を上記範囲にすると、樹脂成形体の透明性および引張破断エネルギー特性が向上する。また、樹脂組成物の成形性が向上する。
なお、粘度は、E型粘度計により測定される値である。
ポリエーテルエステル化合物の溶解度パラメータ(SP値)が、9.5以上9.9以下が望ましく、9.6以上9.8以下がより望ましい。
溶解度パラメータ(SP値)を9.5以上9.9以下にすると、セルロースエステル樹脂への分散性が向上しやすくなる。
溶解度パラメータ(SP値)は、Fedorの方法により算出された値である、具体的には、溶解度パラメータ(SP値)は、例えば、Polym.Eng.Sci.,vol.14,p.147(1974)の記載に準拠し、下記式によりSP値を算出する。
式:SP値=√(Ev/v)=√(ΣΔei/ΣΔvi)
(式中、Ev:蒸発エネルギー(cal/mol)、v:モル体積(cm/mol)、Δei:各々の原子または原子団の蒸発エネルギー、Δvi:各々の原子または原子団のモル体積)
なお、溶解度パラメータ(SP値)は、単位として(cal/cm1/2を採用するが、慣行に従い単位を省略し、無次元で表記する。
以下、ポリエーテルエステル化合物の具体例を示すが、これに限られるわけではない。
−アジピン酸エステル含有化合物−
アジピン酸エステル含有化合物(アジピン酸エステルを含む化合物)とは、アジピン酸エステル単独の化合物、または、アジピン酸エステルとアジピン酸エステル以外の成分(アジピン酸エステルとは異なる化合物)との混合物であることを示す。但し、アジピン酸エステル含有化合物は、アジピン酸エステルを全成分に対して50質量%以上で含むことがよい。
アジピン酸エステルとしては、例えば、アジピン酸ジエステル、アジピン酸ポリエステルが挙げられる。具体的には、一般式(2−1)で示されるアジピン酸ジエステル、下記一般式(2−2)で示されるアジピン酸ポリエステル等が挙げられる。

一般式(2−1)および(2−2)中、RおよびRは、各々独立に、アルキル基、ポリオキシアルキル基[−(C2X−O)−RA1](但し、RA1は、アルキル基を表す。xは1以上10以下の整数を表す。yは1以上10以下の整数を表す。)を表す。
は、アルキレン基を表す。
m1は、1以上20以下の整数を表す。
m2は、1以上10以下の整数を表す。
一般式(2−1)および(2−2)中、RおよびRが表すアルキル基は、炭素数1以上6以下のアルキル基が望ましく、炭素数1以上4以下のアルキル基がより望ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよいが、直鎖状、分岐状が望ましい。
一般式(2−1)および(2−2)中、RおよびRが表すポリオキシアルキル基[−(C2X−O)−RA1]において、RA1が表すアルキル基は、炭素数1以上6以下のアルキル基が望ましく、炭素数1以上4以下のアルキル基がより望ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよいが、直鎖状、分岐状が望ましい。
xは、1以上10以下の整数を表すことが望ましい。yは、1以上10以下の整数を表すことが望ましい。
一般式(2−1)および(2−2)中、Rが表すアルキレン基は、炭素数1以上6以下のアルキレン基が望ましく、炭素数1以上4以下のアルキレン基がより望ましい。アルキレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよいが、直鎖状、分岐状が望ましい。
一般式(2−1)および(2−2)中、各符号が表す基は、置換基で置換されていてもよい。置換基としては、アルキル基、アリール基、ヒドロキシル基等が挙げられる。
アジピン酸エステルの分子量(または重量平均分子量)は、200以上5000以下が望ましく、300以上2000以下がより望ましい。なお、重量平均分子量は、前述のセルロースエステル化合物の重量平均分子量と同様の測定方法により測定された値である。
以下、アジピン酸エステル含有化合物の具体例を示すが、これに限られるわけではない。
[(A)セルロースエステル樹脂、(B)エポキシ基含有可塑剤、(C)非反応性可塑剤の含有量]
(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対して、(B)エポキシ基含有可塑剤は、5質量部以上10質量部以下で含有し、7質量部以上10質量部以下で含有することがより望ましい。 (B)エポキシ基含有可塑剤の含有量が5質量部未満であると、高温高湿環境下での寸法変化を抑制し得ない。一方、10質量部を超えると、(B)エポキシ基含有可塑剤の過多により高温高湿環境下での寸法変化を抑制し得ない。また、(B)エポキシ基含有可塑剤が表面に析出する現象であるブリードが生じる。
(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対して、(C)非反応性可塑剤は、10質量部以上30質量部以下で含有し、15質量部以上25質量部以下で含有することが望ましい。
(C)非反応性可塑剤の含有量が10質量部未満であると、高温高湿環境下での寸法変化を抑制し得ない。一方、含有量が30質量部を超えると、(C)非反応性可塑剤の過多により高温高湿環境下での寸法変化を抑制し得ない。また、(C)非反応性可塑剤が表面に析出する現象であるブリードが生じる。
尚、(A)セルロースエステル樹脂の樹脂組成物全体に占める質量割合は、30質量%以上85質量%以下が望ましく、60質量%以上85質量%以下がより望ましい。
[その他の成分]
本実施形態に係る樹脂組成物は、必要に応じて、さらに、上述した以外のその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、例えば、難燃剤、相溶化剤、可塑剤、酸化防止剤、離型剤、耐光剤、耐候剤、着色剤、顔料、改質剤、ドリップ防止剤、帯電防止剤、耐加水分解防止剤、充填剤、補強剤(ガラス繊維、炭素繊維、タルク、クレー、マイカ、ガラスフレーク、ミルドガラス、ガラスビーズ、結晶性シリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミナ、ボロンナイトライド等)などが挙げられる。これらの成分の含有量は、樹脂組成物全体に対してそれぞれ、0質量%以上5質量%以下であることが望ましい。ここで、「0質量%」とはその他の成分を含まないことを意味する。
本実施形態に係る樹脂組成物は、上記樹脂以外の他の樹脂を含有していてもよい。但し、他の樹脂は、全樹脂に占め質量割合で40質量%以下で含むことがよい。
他の樹脂としては、例えば、従来公知の熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的には、ポリカーボネート樹脂;ポリプロピレン樹脂;ポリエステル樹脂;ポリオレフィン樹脂;ポリエステルカーボネート樹脂;ポリフェニレンエーテル樹脂;ポリフェニレンスルフィド樹脂;ポリスルフォン樹脂;ポリエーテルスルフォン樹脂;ポリアリーレン樹脂;ポリエーテルイミド樹脂;ポリアセタール樹脂;ポリビニルアセタール樹脂;ポリケトン樹脂;ポリエーテルケトン樹脂;ポリエーテルエーテルケトン樹脂;ポリアリールケトン樹脂;ポリエーテルニトリル樹脂;液晶樹脂;ポリベンズイミダゾール樹脂;ポリパラバン酸樹脂;芳香族アルケニル化合物、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル、およびシアン化ビニル化合物からなる群より選ばれる1種以上のビニル単量体を、重合若しくは共重合させて得られるビニル系重合体若しくは共重合体樹脂;ジエン−芳香族アルケニル化合物共重合体樹脂;シアン化ビニル−ジエン−芳香族アルケニル化合物共重合体樹脂;芳香族アルケニル化合物−ジエン−シアン化ビニル−N−フェニルマレイミド共重合体樹脂;シアン化ビニル−(エチレン−ジエン−プロピレン(EPDM))−芳香族アルケニル化合物共重合体樹脂;塩化ビニル樹脂;塩素化塩化ビニル樹脂;などが挙げられる。これら樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
[樹脂組成物の製造方法]
本実施形態に係る樹脂組成物は、例えば、上記成分の混合物を溶融混練することにより製造される。ほかに、本実施形態に係る樹脂組成物は、例えば、上記成分を溶剤に溶解することにより製造される。溶融混練の手段としては公知の手段が挙げられ、具体的には例えば、二軸押出機、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、多軸スクリュー押出機、コニーダ等が挙げられる。
<樹脂成形体>
本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物を含む。つまり、本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物と同じ組成で構成されている。
具体的には、本実施形態に係る樹脂成形体は、本実施形態に係る樹脂組成物を成形して得られる。成形方法は、例えば、射出成形、押し出し成形、ブロー成形、熱プレス成形、カレンダ成形、コーティング成形、キャスト成形、ディッピング成形、真空成形、トランスファ成形などを適用してよい。
本実施形態に係る樹脂成形体の成形方法は、形状の自由度が高い点で、射出成形が望ましい。射出成形のシリンダ温度は、例えば200℃以上250℃以下であり、望ましくは210℃以上230℃以下である。射出成形の金型温度は、例えば40℃以上60℃以下であり、45℃以上55℃以下がより望ましい。射出成形は、例えば、日精樹脂工業製NEX500、日精樹脂工業製NEX150、日精樹脂工業製NEX70000、東芝機械製SE50D等の市販の装置を用いて行ってもよい。
本実施形態に係る樹脂成形体は、電子・電気機器、事務機器、家電製品、自動車内装材、容器などの用途に好適に用いられる。より具体的には、電子・電気機器や家電製品の筐体;電子・電気機器や家電製品の各種部品;自動車の内装部品;CD−ROMやDVD等の収納ケース;食器;飲料ボトル;食品トレイ;ラップ材;フィルム;シート;などである。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、以下に示す実施例10、11、及び13は、本発明に対する参考例として示すものである。
<実施例1〜14、比較例1〜9>
[混練]
表1〜表2に示す組成の材料を二軸混練装置(東芝機械製TEX41SS)に投入し、シリンダ温度を220℃以上250℃以下の範囲で混練し、樹脂組成物のペレット(以下「樹脂ペレット」と称する)を得た。なお、表1〜表2で示す組成の単位は「質量部」である。
[射出成形]
得られたペレットを射出成形機(日精樹脂工業製、NEX500)に投入し、バレル温度260℃に設定し、金型にISO249−3で規定される小型角板のタイプD2を用いて、成形体であるD2試験片を得た。
[評価]
得られた各試験片について、次の評価を行った。結果を表1〜表2に示す。
−加工性−
前記混練の際の状態について、以下の基準により評価した。尚、B評価のものについては、後述の寸法安定性の評価は行わなかった。
A:安定して混練ができた
B:混練中に可塑剤がベント口にたまり、安定して混練できなかった
−寸法安定性−
得られたD2試験片に対し、湿熱試験器「THN042PA(アドバンテック製)」にて、65℃×85%RH×72時間の条件にて湿熱試験を行った。
寸法安定性の評価は、D2試験片のTD方向(幅方向)の寸法変化(湿熱試験後/湿熱試験前)を調べ、その割合を算出した。
−ブリード−
前記湿熱試験後の試験片について、可塑剤の表面への析出(ブリード)の発生の有無について、目視により観察した。
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、高温高湿条件(65℃×85%RH)下に放置された場合であっても、寸法安定性の評価結果が共に良好であることがわかる。
表1〜表2中の材料種は以下のとおりである。
[(A)セルロースエステル樹脂]
・ジアセチルセルロース(1):L−50、ダイセル社製(アセチル基置換度2.5)
・ジアセチルセルロース(2):L−50(ダイセル社製)を改質してアセチル基置換度2.0としたもの
・セルロースアセテートプロピオネート:CAP482−20:イーストマンケミカル社製
[(B)エポキシ基含有可塑剤]
・エポキシ化大豆油:O−130P、アデカ社製(エポキシ当量238)
・エポキシ化亜麻仁油:O−180A、アデカ社製(エポキシ当量175)
・エポキシヘキサヒドロフタル酸ジエポキシステアリル:E−PO、新日本理化社製(エポキシ当量290)
・フェノールノボラック型エポキシ:N−775、DIC社製(エポキシ当量190)
・ビスフェノール型(A型)エポキシ:1050、DIC社製(エポキシ当量470)
[(C)非反応性可塑剤]
・アジピン酸エステル:Difaty101、大八化学工業社製
・ポリエーテルエステル化合物:RS−1000、アデカ社製
・酢酸エステル:トリアセチレン、大八化学工業社製

Claims (10)

  1. (A)セルロースエステル樹脂と、
    前記(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対する量が5質量部以上10質量部以下である(B)エポキシ基含有可塑剤と、
    前記(A)セルロースエステル樹脂100質量部に対する量が10質量部以上30質量部以下であり、前記(A)セルロースエステル樹脂と反応し得る官能基を有しない、ポリエーテルエステル化合物である(C)非反応性可塑剤と、を含む樹脂組成物。
  2. 前記(A)セルロースエステル樹脂が、下記一般式(1)で表されるセルロースエステル樹脂である請求項1に記載の樹脂組成物。


    (一般式(1)中、R、R、およびRは、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数1以上3以下のアシル基を表す。nは1以上の整数を表す。)
  3. 前記(B)エポキシ基含有可塑剤のエポキシ当量が170以上300以下である請求項1または請求項2に記載の樹脂組成物。
  4. 前記(B)エポキシ基含有可塑剤として、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、およびエポキシヘキサヒドロフタル酸ジエポキシステアリルからなる群より選択される少なくとも一種を含む請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  5. 前記ポリエーテルエステル化合物が、下記一般式(2)で表される化合物である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。


    (一般式(2)中、R 、およびR は、それぞれ独立に、炭素数2以上10以下のアルキレン基を表す。A 、およびA はそれぞれ独立に、炭素数1以上6以下のアルキル基、炭素数6以上12以下のアリール基、または炭素数7以上18以下のアラルキル基を表す。mは、1以上の整数を表す。)
  6. 前記一般式(2)における前記R は、炭素数3以上10以下のアルキレン基である請求項5に記載の樹脂組成物。
  7. 前記一般式(2)における前記R は、n−ヘキシレン基である請求項5または請求項6に記載の樹脂組成物。
  8. 前記一般式(2)における前記R は、炭素数3以上10以下のアルキレン基である請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  9. 前記一般式(2)における前記R は、n−ブチレン基である請求項5〜請求項8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  10. 請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の樹脂組成物を含む樹脂成形体。
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