JP6885147B2 - 樹脂組成物及び該樹脂組成物を成形してなる樹脂成形品 - Google Patents
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る)、ポリブチレンサクシネートアジペート(以下、PBSAと略記することがある)等の脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリ乳酸(以下、PLAと略記することがある)等の脂肪族オキ
シカルボン酸系樹脂、ポリブチレンアジペートテレフタレート(以下、PBATと略記することがある)等の芳香族脂肪族共重合ポリエステル系樹脂、さらには微生物の体内で生成されるポリヒドロキシアルカノエート等が挙げられるが、前記非生分解性プラスチックと比較して高価であることから、これらの生分解性プラスチックを安価に使いこなして、且つ従来の非生分解性プラスチックと同等若しくはそれ以上の特性を達成するために、様々な研究が行われている。
に対して、タルクを始めとする充填剤を入れる方法だと、衝撃強度や流動性、耐熱性が低く、高濃度に充填剤を入れると物性が極端に悪くなることがあった。
本発明は、剛性、射出成形性、耐熱性および耐衝撃性が良好な樹脂組成物、および当該樹脂組成物を成形してなる射出成形品を提供することを目的とする。
テル系樹脂(B)とフィラーの系にて、特定の割合にて混合することで、フィラーが高い
割合で含有されていても、剛性、射出成形性、耐熱性および耐衝撃性が良好な樹脂組成物が得られることを見出した。
[1] 脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位とを含む脂肪族ポリエステル系樹脂であって、全脂肪族ジカルボン酸単位中、コハク酸単位を60モル%以上含有するポリエステル樹脂(A)、脂肪族ジオール単位、脂肪族ジカルボン酸単位、および芳香族ジカルボン酸単位を含む芳香族脂肪族共重合ポリエステル系樹脂であって、全ジカルボン酸単位中、芳香族ジカルボン酸単位を5モル%以上95モル%以下含有するポリエステル樹脂(B)及びフィラーを含む樹脂組成物であって、該ポリエステル樹脂(A)と該ポリエス
テル樹脂(B)の合計100重量部に対して、該フィラーを25〜150重量部含むこと
を特徴とする樹脂組成物。
[2] 前記ポリエステル樹脂(A)と前記ポリエステル樹脂(B)の重量比が、ポリエステル樹脂(A)/ポリエステル樹脂(B)=99/1〜60/40である、[1]に記載の樹脂組成物。
[3] 前記樹脂組成物が、脂肪族オキシカルボン酸単位を含むポリエステル樹脂(C)
を更に含み、且つ前記フィラーが前記ポリエステル樹脂(A)、前記ポリエステル樹脂(B)及びポリエステル樹脂(C)の合計100重量部に対して、25〜150重量部含むことを特徴とする、[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4] 前記フィラーが無機系フィラーである、[1]〜[3]のいずれか1に記載の樹脂組成物。
[5] 前記無機系フィラーが粉粒状フィラーであって、該粉粒状フィラーの平均粒子径が1〜50μmである、[4]に記載の樹脂組成物。
[6] 前記無機系フィラーがタルクである、[5]に記載の樹脂組成物。
[7] [1]〜[6]のいずれか1に記載の樹脂組成物を射出成形して得られる、樹脂成形品。
[8] 前記樹脂成型品がカトラリーである、[7]に記載の樹脂成形品。
また、例えば、安価化を目的として高濃度に充填剤を入れた場合でも射出成形性が良好で、カトラリーのような剛性、耐熱性、耐衝撃性を求められる用途でも好適に使用することができる。
なお、本明細書において、“質量%”、“質量ppm”及び“質量部”と、“重量%”、“重量ppm”及び“重量部”とは、それぞれ同義である。
本発明の樹脂組成物は、以下のポリエステル樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)およびフィラーを含有する。ポリエステル樹脂(A)とは、脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカル
ボン酸単位とを含む脂肪族ポリエステル樹脂であって、全脂肪族ジカルボン酸由来単位中、コハク酸由来単位を60モル%以上含有するポリエステル樹脂である。ポリエステル樹脂(B)とは、脂肪族ジオール単位、脂肪族ジカルボン酸単位、および芳香族ジカルボン
酸単位を含む芳香族脂肪族共重合ポリエステル系樹脂であって、全ジカルボン酸由来単位中、芳香族ジカルボン酸単位を5モル%以上95モル%以下含有するポリエステル樹脂であ
る。さらに、本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリエステル樹脂(A)とポリエステ
ル樹脂(B)の合計量100重量部に対してフィラーを25〜150重量部含有する。
いい、脂肪族炭化水素基としては、通常直鎖脂肪族炭化水素基が用いられるが、分岐構造を有していても構わないし、環状構造を有していても構わず、それらを複数有していても構わない。また、脂肪族ジカルボン酸単位とは、脂肪族炭化水素基にカルボキシル基が2
つ結合したものをいい、脂肪族炭化水素基としては、通常直鎖脂肪族炭化水素基が用いられるが、分岐構造を有していても構わないし、環状構造を有していても構わず、それらを複数有していても構わない。
本発明の樹脂組成物は、ポリエステル樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)およびフィラーを含有することを特徴とする樹脂組成物である。
本発明の樹脂組成物は、射出成形した場合において、フィラーが高い割合で含有されていても成形性が良好で、剛性、耐熱性、耐衝撃性に優れる成形品を提供することが可能である。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリエステル樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)およびフィラー以外にも様々な化合物を含有していても構わない。これらのその他構成成分については、後述する。
本発明に用いられるポリエステル樹脂(A)は脂肪族ジオール単位、脂肪族ジカルボン
酸単位を含む脂肪族ポリエステル系樹脂であって、全脂肪族ジカルボン酸由来単位中、コハク酸由来単位を60モル%以上含有する。ポリエステル樹脂(A)は、コハク酸単位の
量が異なるポリエステル樹脂の混合物であってもよく、例えば、コハク酸由来以外のジカルボン酸構造単位を含まない脂肪族ポリエステル系樹脂と、コハク酸由来以外の構造単位を含む脂肪族ポリエステル系樹脂とをブレンドして、ポリエステル樹脂(A)におけるコ
ハク酸由来の構造単位量を上記所定範囲内に調整して使用することも可能である。
る。
−O−R1−O− (1)
−OC−R2−CO− (2)
式(1)中、R1は、2価の脂肪族炭化水素基を表す。ポリエステル樹脂(A)が共重合体である場合には、ポリエステル樹脂(A)中に2種以上の式(1)で表される脂肪族ジオー
ル単位が含まれていてもよい。上記式(2)中、R2は、2価の脂肪族炭化水素基を表す。
上記式(1)、(2)で表される脂肪族ジオール単位、脂肪族ジカルボン酸単位は、石油から誘導された化合物由来であっても、植物原料から誘導された化合物由来であっても構わないが、植物原料から誘導された化合物を含むことが望ましい。ポリエステル樹脂(A)
が共重合体である場合には、ポリエステル樹脂(A)中に2種以上の式(2)で表される脂
肪族ジカルボン酸単位が含まれていてもよい。そして、式(2)で表される脂肪族ジカル
ボン酸単位には、コハク酸に由来する構造単位が、全脂肪族ジカルボン酸単位に対して60モル%以上含まれている。ポリエステル樹脂(A)におけるコハク酸由来の構造単位量を所定範囲内とすることで、成形性や機械強度に優れた成形品を得ることが可能となる。そして同様の理由から、コハク酸に由来する構造単位は、全脂肪族ジカルボン酸単位に対して好ましくは87モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは93モル%以上
含まれている。
性や機械強度の観点から、炭素数が2以上10以下の脂肪族ジオールが好ましく、炭素数4以上6以下の脂肪族ジオールが特に好ましい。例えば、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、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられ、中でも1,4−ブタンジオールが特に好ましい。なお、上記脂肪族ジオールは、それぞれ2種類以上を用いることもできる。
、炭素数が2以上40以下の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、炭素数が4以上10以下の脂肪族ジカルボン酸が特に好ましい。例えば、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、ダイマー酸等が挙げられ、中でもアジピン酸、セバシン酸が好ましく、アジピン酸が特に好ましい。なお、上記ジカルボン酸は、それぞれ2種類以上を用いることもできる
。
る繰返し単位(脂肪族オキシカルボン酸単位)を有していてもよい。脂肪族オキシカルボン酸単位を与える脂肪族オキシカルボン酸の具体例としては、例えば、乳酸、グリコール酸、2−ヒドロキシ−n−酪酸、2−ヒドロキシカプロン酸、6−ヒドロキシカプロン酸、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチル酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、2−ヒドロキシイソカプロン酸等、またはこれらの低級アルキルエステル若しくは分子内エステルが挙げられる。これらに光学異性体が存在する場合には、D体、L体またはラセミ体のいずれでもよく、形態としては固体、液体または水溶液であってもよい。これらの中で特に好ましいものは、乳酸またはグリコール酸である。これら脂肪族オキシカルボン酸は単独でも、2種
以上の混合物としても使用することもできる。
構成する全繰返し単位中、20モル%以下であることが好ましく、より好ましくは10モル%以下、特に好ましくは5モル%以下である。
また、本発明におけるポリエステル樹脂(A)は「3官能以上の脂肪族多価アルコール」、「3官能以上の脂肪族多価カルボン酸またはその酸無水物」または「3官能以上の脂肪族多価オキシカルボン酸」を共重合することによって、溶融粘度が高められたものであってもよく、カップリング剤により鎖長延長されたものであってもよい。
ン等が挙げられ、4官能の脂肪族多価アルコールの具体例としては、ペンタエリスリトー
ル等が挙げられる。これらは単独でも、2種以上混合して使用することもできる。
3官能の脂肪族多価カルボン酸またはその酸無水物の具体例としては、プロパントリカ
ルボン酸またはその酸無水物が挙げられ、4官能の多価カルボン酸またはその酸無水物の
具体例としては、シクロペンタンテトラカルボン酸またはその酸無水物等が挙げられる。これらは単独でも、2種以上混合して使用することもできる。
基が1個を同一分子中に有するタイプと、(ii)カルボキシル基が1個とヒドロキシル基が2個を同一分子中に有するタイプとに分かれ、いずれのタイプも使用可能であるが、成形
性、機械強度や成形品外観の観点からリンゴ酸等の(i)カルボキシル基が個とヒドロキ
シル基が1個を同一分子中に有するタイプが好ましく、より具体的には、リンゴ酸が好ま
しく用いられる。また、4官能の脂肪族オキシカルボン酸成分は、(i)3個のカルボキシ
ル基と1個のヒドロキシル基とを同一分子中に共有するタイプ、(ii)2個のカルボキシル基と2個のヒドロキシル基とを同一分子中に共有するタイプ、(iii)3個のヒドロキシル
基と1個のカルボキシル基と同一分子中に共有するタイプに分かれ、いずれのタイプも使
用可能であるが、カルボキシル基を複数有するものが好ましく、より具体的には、クエン酸、酒石酸等が挙げられる。これらは単独でも、2種以上混合して使用することもできる
。
り、上限が、通常5モル%以下、好ましくは2.5モル%以上である。
カップリング剤としては、ジイソシアネート、オキサゾリン、ジエポキシ化合物、酸無水物等が挙げられ、具体的には、2,4−トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジ
イソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。これらの添加量はポリエステル樹脂(A)100重量部に対して0.1〜5重量部である。
の上記ジカルボン酸成分由来の構造単位や上記ジオール成分由来の構造単位を有し、上記多価アルコール成分由来の構造単位、上記多価カルボン酸成分由来の構造単位、脂肪族オキシカルボン酸成分由来の構造単位やカップリング剤を任意に有するものである。
本発明で使用するポリエステル樹脂(A)は、公知の方法で製造することができる。例
えば、コハク酸を含む上記の脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとのエステル化反応および/またはエステル交換反応を行った後、減圧下での重縮合反応を行うといった溶融重
合の一般的な方法や、有機溶媒を用いた公知の溶液加熱脱水縮合方法によっても製造することができるが、経済性や製造工程の簡略性の観点から、無溶媒下で行う溶融重合で製造する方法が好ましい。
、好ましくは20,000以上500,000以下、より好ましくは50,000以上400,000以下である。
ポリエステル樹脂(A)のメルトフローレート(MFR)は、190℃、2.16kgで測定した場
合、通常0.1g/10分以上、100g/10分以下である。成形性の観点から、好ましくは10g/10分以上、特に好ましくは20g/10分以上である。
り、170℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは119℃以下である。融点が複数存在する場合には、少なくとも1つの融点が上記範囲内にあることが好ましく、範囲外では
成形性に劣る。ポリエステル樹脂(A)の融点の調整法は特に限定されないが、例えば、
コハク酸以外の共重合成分の種類を選択したり、それぞれの共重合比率を調節したり、そ
れらを組み合わせたりすることにより調節することが可能である。
本発明に用いられるポリエステル樹脂(B)は、脂肪族ジオール単位、脂肪族ジカルボ
ン酸単位、および芳香族ジカルボン酸単位を含む芳香族脂肪族共重合ポリエステル系樹脂である。具体的には、例えば、下記式(3)で表される脂肪族ジオール単位、下記式(4)で表される脂肪族ジカルボン酸単位、および下記式(5)で表される芳香族ジカルボン酸
単位からなる芳香族脂肪族共重合ポリエステルを主成分とするものが好ましく、生分解性を有することが好ましい。
式(3)中、R3は2価の脂肪族炭化水素基を表す。ポリエステル樹脂(B)が共重合体である場合には、ポリエステル樹脂(B)中に2種類以上のR3が含まれていてもよい。
−OC−R4−CO− (4)
式(4)中、R4は2価の脂肪族炭化水素基を表す。ポリエステル樹脂(B)が共重合体である場合には、ポリエステル樹脂(B)中に2種類以上のR4が含まれていてもよい。
式(5)中、R5は2価の芳香族炭化水素基を示す。ポリエステル樹脂(B)が共重合体である場合には、ポリエステル樹脂(B)中に2種類以上のR5が含まれていてもよい。
式(3)のジオール単位を与えるジオールは、特に限定はされないが、コストと機械強
度のバランスから炭素数が2以上10以下のものが好ましい。例えば、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、1,4−シクロヘキサンジメタノール等
が挙げられる。中でも、炭素数2以上4以下のジオールが好ましく、エチレングリコール、1,4−ブタンジオールがより好ましく、1,4−ブタンジオールが特に好ましい。
と生分解性とのバランスから炭素数2以上12以下のものが好ましい。例えば、コハク酸、
アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。中でも、セバシン酸またはアジピン酸が好ましい。
式(5)の芳香族ジカルボン酸単位を与える芳香族ジカルボン酸としては、R5の環構造が2以下であることが好ましく、より具体的には、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸
、ナフタレンジカルボン酸等が挙げられ、中でも、生分解性の観点からR5はフェニレン
基であることが好ましく、より具体的には、例えばテレフタル酸、イソフタル酸が好ましく、テレフタル酸が特に好ましい。また、芳香環の一部がスルホン酸塩で置換されている芳香族ジカルボン酸であってもよい。
ポリエステル樹脂(B)は、脂肪族オキシカルボン酸単位を有していてもよい。脂肪族
オキシカルボン酸単位を与える脂肪族オキシカルボン酸の具体例としては、乳酸、グリコール酸、2−ヒドロキシ−n−酪酸、2−ヒドロキシカプロン酸、6−ヒドロキシカプロン
酸、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチル酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、2−ヒドロキ
シイソカプロン酸、またはこれらの混合物等が挙げられる。さらに、これらの低級アルキルエステルまたは分子内エステルであってもよい。これらに光学異性体が存在する場合には、D体、L体またはラセミ体のいずれでもよく、形態としては固体、液体または水溶液のいずれであってもよい。これらの中で好ましいものは、乳酸またはグリコール酸である。これら脂肪族オキシカルボン酸は単独でも、2種類以上の混合物としても使用することも
できる。
、好ましくは20モル%以下、より好ましくは10モル%以下である。
また、ポリエステル樹脂(B)は、ポリエステル樹脂(A)と同様に「3官能以上の脂肪
族多価アルコール」、「3官能以上の脂肪族多価カルボン酸またはその酸無水物」または
「3官能以上の脂肪族多価オキシカルボン酸」を共重合することによって、溶融粘度が高
められたものであってもよく、ジイソシアネートやジエポキシ化合物等のカップリング剤により鎖長延長されたものであってもよい。
ボン酸単位と芳香族ジカルボン酸単位との合計(100モル%)に対して、融点と生分解性の観点から好ましくは5モル%以上、より好ましくは35モル%以上、特に好ましくは40モル%以上であり、好ましくは95モル%以下、より好ましくは65モル%以下、特に好ましくは60モル%以下である。
ポリエステル樹脂(B)の平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定することが可能であって、ポリスチレンを標準物質とした重量平均分子量が、通常5,000以上1,000,000以下であるが、成形性と機械強度の点においてゆうりなため、好ましくは10,000以上500,000以下である。
ることが好ましく、さらに好ましくは50g/10分以下、特に好ましくは30g/10分以下である。ポリエステル樹脂(B)のMFRは、分子量により調節することが可能となる。
ポリエステル樹脂(B)の融点は70℃以上が好ましく、さらに好ましくは75℃以上であ
り、205℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは180℃以下、特に好ましくは140
℃以下である。融点が70℃以下では組成物の成形性や耐熱性が劣り、205℃以上では他成
分との融点差が大きくなり成形性に劣ることになる。ポリエステル樹脂(B)の融点は、
芳香族ジカルボン酸量やオキシカルボン酸量により調節することが可能となる。
本発明の樹脂組成物は、フィラーを含むことを特徴とする。フィラーは、無機系フィラーと有機系フィラーとに大別される。これらは1種または2種以上の混合物として用いることもできる。
無機系フィラーとしては、無水シリカ、雲母、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、ケイ藻土、アロフェン、ベントナイト、チタン酸カリウム、ゼオライト、セピオライト、スメクタイト、カオリン、カオリナイト、ガラス、石灰石、カーボン、ワラステナイト、焼成パーライト、珪酸カルシウム、珪酸ナトリウム等の珪酸塩、酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、炭酸第二鉄、酸化亜鉛、酸化鉄、リン酸アルミニウム、硫酸バリウム等の塩類等が挙げられ、好ましくはタルクである。無機系フィラーの中には、炭酸カルシウム、石灰石のように、土壌改良剤の性質を持つものもあり、これらの無機系フィラーを特に多量に含むバイオマス由来のポリエステル樹脂を含む樹脂組成物を、土壌に投棄すれば、生分解後の無機系フィラーは残存して、土壌改良剤としても機能するので、グリーンプラとしての有意性を高める。
剤、堆肥としての役割も果たすので、グリーンプラとしての役割を高める。
本発明の樹脂組成物において、フィラーの好適なものとして使用できるタルクは、具体的には、例えば、日本タルク製のミクロエースや富士タルク工業製のMG113、MG115等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物において、脂肪族オキシカルボン酸単位からなるポリエステル樹脂(以下、ポリエステル樹脂(C)と称する)を含むことが好ましい。
脂肪族オキシカルボン酸単位を与える脂肪族オキシカルボン酸としては、例えば、乳酸
、グリコール酸、2−ヒドロキシ−n−酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ酪酸、4−ヒドロキシ吉草酸、5−ヒドロキシ吉草酸、2−ヒドロキシカプロン酸、6−ヒドロキシカプロン酸、3−ヒドロキシへキサン酸、2−ヒドロキシ−3,3−ジメチル酪酸、2−ヒドロキシ−3−メチル酪酸、2−ヒドロキシイソカプロン酸等、またはこれらの低級アルキルエステル若しくは分子内エステルが挙げられる。これらに光学異性体が存在する場合には、D体、L体またはラセミ体の何れでもよく、形態としては固体、液体または水溶液であってもよい。これらの中で特に好ましいものは、乳酸またはグリコール酸であり、乳酸が最も好ましい。これら脂肪族オキシカルボン酸は単独でも、2種以上の混合物としても使用することもできる。
本発明に用いられるポリエステル樹脂(C)のメルトフローレート(MFR)は、190℃、2.16kgで測定した場合、下限が通常0.1g/10分以上であり、上限が通常100g/10分以下である。
本発明に係る樹脂組成物には、ポリカプロラクトン、ポリアミド、ポリビニルアルコール等の合成樹脂や、離型剤、可塑剤、酸化防止剤、塗料、顔料、加水分解防止剤等の各種添加剤や、澱粉、紙、木粉、キチン・キトサン質、椰子殻粉末、クルミ殻粉末等の動物/
植物物質微粉末、あるいはこれらの混合物が「その他の成分」として含まれていてもよい。これらは、本発明の効果を損なわない範囲で任意に使用できる。これらは1種を単独で
用いてもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
本発明の樹脂組成物は、離型剤を含有することが好ましい。特に、本発明の目的の一つである成形性をさらに向上させる目的で、内部離型剤を添加することが推奨される。
離型剤としては、例えば、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、週平均分子量200〜15,000の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーン
オイルなどが挙げられる。
ルボン酸を挙げることができる。ここで脂肪族カルボン酸とは、脂環式カルボン酸も包含する。これらの中で好ましい脂肪族カルボン酸は炭素数6〜36の1価または2価カルボン酸
であり、炭素数6〜36の脂肪族飽和1価カルボン酸がさらに好ましい。具体的には、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラリアコンタン酸、モンタン酸、アジピン酸、アゼライン酸などが挙げられる。
フッ素原子、アリール基などの置換基を有していてもよい。これらの中では、炭素数30以下の1価または多価の飽和アルコールが好ましく、炭素数30以下の脂肪族飽和1価アルコールまたは脂肪族飽和多価アルコールがさらに好ましい。なお、ここで脂肪族とは、脂環式化合物も含有する。
オペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
有していてもよい。また、上記エステルは、純物質であってもよいが、複数の化合物の混合物であってもよい。さらに、結合して一つのエステルを構成する脂肪族カルボン酸およびアルコールは、それぞれ1種のみで用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
フィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、炭素数3〜12のα−オレフィンオリゴマー等が挙げられる。なお、ここで脂肪族
炭化水素としては、脂環式炭化水素も含まれる。また、これらの炭化水素は部分酸化されていてもよい。これらの中では、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスまたはポリエチレンワックスの部分酸化物が好ましく、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスがさらに好ましい。また、脂肪族炭化水素は単一物質であってもよいが、構成成分や分子量が様々なものの混合物であっても、主成分が上記の範囲内であれば使用できる。
離型剤の含有量は、樹脂組成物100重量部に対して、通常0.001重量部以上、好ましくは
0.01重量部以上であり、通常2重量部以下、好ましくは1重量部以下、より好ましくは0.6
重量部以下である。離型剤の含有量が前記範囲の下限値未満では離型性の効果が十分でない場合があり、上限値を超える場合は諸物性の低下、成形時の金型汚染などが生じる可能性がある。
樹脂組成物の流れ性をさらに向上させたい場合には、可塑剤を加えるとよい。樹脂組成物にフィラーを含ませた場合、樹脂組成物の粘度が上昇して流れ性が悪くなる傾向があり、樹脂組成物に可塑剤を加えることによって、これを改善することができる。
可塑剤としては、公知のものを特に限定されることなく用いることができる。例えば、メチルアジペート、ジエチルアジペート、ジイソプロピルアジペート、ジ−n−プロピルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジブチルア
ジペート、ジイソデシルアジペート、ジブチルジグリコールアジペート、ジ−2−エチル
ヘキシルアゼレート、ジブチルセバケート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート、メチル
アセチルリシレート等の脂肪酸エステル、トリアセチレン等のグリセリンエステル、ジエチルマレエート、ジブチルマレエート、ジオクチルマレエート、ジブチルフマレート、ジオクチルフマレート等のマレイン酸およびフマル酸エステル、アジピン酸−1,3−ブチレ
ングリコール、エポキシ化大豆油等のポリエステル・エポキシ化エステル、トリオクチルトリメリテート等のトリメリット酸エステル、トリエチレングリコールジアセテート、アセチルクエン酸トリブチル、グリセリンジアセトモノプロピオネート、グリセリンジアセトモノカプリレート、グリセリンジアセトモノカプレート、グリセリンジアセトモノラウレート、グリセリンジアセトモノオレート、グリセリンモノアセトモノベヘネート、グリセリンモノアセトモノステアレート等のアセチル化モノグリセライド、ジグリセリンアセテート、デカグリセリンプロピーネート、テトラグリセリンカプリレート、デカグリセリンラウレート、デカグリセリンオレート、デカグリセリンベヘネート等のポリグリセリン脂肪酸エステル、ロジン誘導体等が挙げられる。これらの可塑剤は、樹脂組成物中、通常0.05〜10重量%の範囲で使用されるが、添加量によっては諸物性の低下やブリードアウト
が生じる可能性がある。
熱安定剤としては、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT;2,6−ジ−tert−ブチル−4−
メチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)
、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロピオネート]、3,3’,3’’,5,5’,5’’−ヘキサ−tert−ブチル−a,a’,a’’−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5−トリス[(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、カルシウムジエチルビス[[3,5
−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスホネート、ビス(2,2’−ジヒドロキシ−3,3’−ジ−tert−ブチル−5,5’−ジメチルフェニル)エタン
、N,N’−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロピオンアミド]等のヒンダードフェノール系熱安定剤;トリデシルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)
[1,1−ビフェニル]−4,4’−ジイルビスホスフォナイト、ビス[2,4−ビス(1,1−ジメチルエチル)−6−メチルフェニル]エチルエステル亜リン酸、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールフォスファイト等のリン系熱安定剤;3−ヒドロキ
シ−5,7−ジ−tert−ブチル−フラン−2−オンキシレンの反応性生物等のラクトン系熱安定剤;ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート等の硫黄系酸化防止剤;等が挙げられる。
国特公昭47−33279号公報、J.Org.Chem.28巻,p2069−2075(1963)、およびChemicalReview1981,81巻,第4号,p619−621等に記載された方法により製造したものを用いること
ができる。
ポリカルボジイミド化合物の製造原料である有機ジイソシアネートとしては、例えば芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネートやこれらの混合物を挙げることができ、具体的には、1,5−ナフタレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−ト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と2,6
−トリレンジイソシアネートの混合物、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソ
シアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、2,6−ジイソプロピルフェニル
イソシアネート、1,3,5−トリイソプロピルベンゼン2,4−ジイソシアネート等を例示することができる。
トリウム、カリウム、バナジウム、タングステン、ハフニウム、ジルコニウム、鉛、マンガン、ニッケル、カルシウムやバリウム等の金属原子を、Rは炭素原子数1〜20のアルキル基または炭素原子6〜20のアリール基を示し、nは金属原子Mが取り得る原子価を示す)が
好適である。中でも、有機リン酸化合物ではホスフォレンオキシド類が、有機金属化合物ではチタン、ハフニウム、またはジルコニウムのアルコシド類が、活性が高く好ましい。
ン−1−オキシド、3−メチル−1−エチル−2−ホスフォレン−1−オキシド、1,3−ジメチル−2−ホスフォレン−1−オキシド、1−フェニル−2−ホスフォレン−1−オキシド、1−エチル−2−ホスフォレン−1−オキシド、1−メチル−2−ホスフォレン−1−オキシド、
およびこれらの二重結合異性体を例示することができる。中でも工業的に入手が容易な3
−メチル−1−フェニル−2−ホスフォレン−1−オキシドが特に好ましい。
ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリプロピレングリコールモノメチルエーテル等の水酸基含有化合物、ジエチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、β−ナフチルア
ミン、シクロヘキシルアミン等のアミノ基含有化合物、コハク酸、安息香酸、シクロヘキサン酸等のカルボキシル基含有化合物、エチルメルカプタン、アリルメルカプタン、チオフェノール等のメルカプト基含有化合物、および種々のエポキシ基含有化合物等を例示することができる。
これらの他、公知の表面ぬれ改善剤、難燃剤、耐光剤、紫外線吸収剤、焼却補助剤、顔料、分散助剤、界面活性剤、加水分解防止剤、末端封止剤、結晶核剤、相溶化剤等が含まれていてもよい。
(B)とフィラーを含んでなるものであり、上記ポリエステル樹脂(A)とポリエステル樹脂(B)と射出成形性を損なうことなくフィラーを高濃度に含有できることに特徴を有す
る。このような特徴を有する樹脂組成物によって射出成形を行うと、フィラーが高い含有下でも剛性、耐熱性、耐衝撃性に優れた射出成形品を取得することができる。例えば、本発明に係る樹脂組成物は、安価化を目的として高濃度にフィラーを入れた場合でも射出成形性が良好であり、カトラリーのような剛性、耐熱性、耐衝撃性を求められる用途に使用することが好適である。
本発明に係る樹脂組成物の製造方法としては、公知の手法を適用することができる。例えば、ブレンドしたポリエステル樹脂(A)、ポリエステル樹脂(B)の原料ペレットおよびフィラーを同一の押出機で溶融混練する方法、各々別々の押出機で溶融させた後に混合する方法等が挙げられる。押出機としては、単軸または2軸押出機が利用できる。
本発明に係る樹脂組成物の形状は、通常、ペレット、棒状、粉末等が好ましい。本発明に係る種子組成物を混合機で均一にして、通常の成形条件で射出成形等に供することができる。
本発明に係る樹脂組成物は、特に射出成形による成形加工に好適な材料である。金型内でのアニール処理(熱処理)というような特別な手法を用いることなしに、通常の成形機で、汎用樹脂と同等の成形サイクルで(例えばポリプロピレン樹脂と同等)、容易に樹脂成形品が得られる。
なお、以下の実施例、比較例で使用する樹脂および化合物は、次のものを用いた。
<脂肪族ポリエステル系樹脂>
・ポリブチレンサクシネート(以下、PBSと略記する) 三菱化学株式会社製 「BioPBS(登録商標)FZ71PM」
<芳香族脂肪族共重合ポリエステル系樹脂>
・ポリブチレンアジペートテレフタレート(以下、PBATと略記する) BASF(株)社製
Ecoflex(登録商標)
<脂肪族オキシカルボン酸を含むポリエステル樹脂>
・ポリ乳酸(以下、PLAと略記する) ネイチャーワークスジャパン株式会社製 Ingeo3251D
<フィラー>
・タルク 富士タルク株式会社製 MG115 ※平均粒子径14μm
[実施例1〜9、比較例1〜4]
樹脂としてPBS、PBAT、PLAとタルクをそれぞれ表−1に示す割合(重量部)で(株)日
本製鋼所製2軸押出機(TEX30α−59.5AW−15V、L/D=59.5)に仕込み、該2軸押出機を用
いて溶融混練し、押出機の出口からストランド状に押出し、水で冷却固化させた後、回転式カッターでペレット化した。得られたペレットは、窒素流通下70℃にて6時間乾燥を行
い、樹脂組成物を得た。なお、混練時の設定温度は190℃、スクリュウ回転数は200rpmと
した。
また、それぞれの樹脂を2軸押出機に仕込む際は、それぞれの樹脂を封入している防湿
袋を開封して速やかに2軸押出機に仕込み、溶融混練した。
[実施例1〜9、比較例1〜4]
上記の樹脂組成物の製造にて得られたそれぞれの樹脂組成物を、住友重機械工業株式会社製射出成形機(SE18D、最大型締力18トン)にて射出成形を行った。成形条件は、金型
温度40℃、シリンダー温度190℃である。このようにして、長さ80mm、幅10mm、厚さ4mmの標準試験片を得た。
実施例1〜9および比較例1〜4のそれぞれで得られた射出成形品について、以下の評価を実施した。
<弾性率>
JIS K 7171(2008)に準拠して曲げ弾性率を測定した。結果を表−1、表−2の「弾性率」に示した。
上記弾性率評価において、最大強度を示した時の変位量において、10mmを超えたものを○、5〜10mmのものを△、5mm未満のものを×として、結果を表−1、表−2の「しなやかさ」に示した。
<成形性>
JIS K 7210−1(2014)に準拠して、メルトマスフローレイト(MFR)を測定した。結果を表−1、表−2の「MFR」に示した。
JIS K 7191−2(2007)に準拠して、B法フラットワイズにて荷重たわみ温度(HDT)を
測定した。結果を表−1、表−2の「HDT」に示した。
<耐衝撃性>
JIS K 7111−1(2012)に準拠して、シャルピー衝撃強さを測定した。結果を表−1、表−2の「衝撃強さ」に示した。
Claims (6)
- 脂肪族ジオール単位と脂肪族ジカルボン酸単位とを含む脂肪族ポリエステル系樹脂であって、全脂肪族ジカルボン酸単位中、コハク酸単位を60モル%以上含有するポリエステル樹脂(A)、
脂肪族ジオール単位、脂肪族ジカルボン酸単位、および芳香族ジカルボン酸単位を含む芳香族脂肪族共重合ポリエステル系樹脂であって、全ジカルボン酸単位中、芳香族ジカルボン酸単位を5モル%以上95モル%以下含有するポリエステル樹脂(B)、
脂肪族オキシカルボン酸単位を含むポリエステル樹脂(C)及びフィラーを含む樹脂組成物であって、
該フィラーがタルクであり、且つ前記フィラーが前記ポリエステル樹脂(A)、前記ポリエステル樹脂(B)及びポリエステル樹脂(C)の合計100重量部に対して、50〜150重量部含むことを特徴とする樹脂組成物。 - 前記ポリエステル樹脂(A)と前記ポリエステル樹脂(B)の重量比が、ポリエステル樹脂(A)/ポリエステル樹脂(B)=99/1〜60/40である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記タルクの平均粒子径が1〜50μmである、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記脂肪族オキシカルボン酸単位を含むポリエステル樹脂(C)が前記ポリエステル樹脂(A)、前記ポリエステル樹脂(B)及びポリエステル樹脂(C)の合計100重量部に対して、20〜32重量部含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物を射出成形して得られる、樹脂成形品。
- 前記樹脂成型品がカトラリーである、請求項5に記載の樹脂成形品。
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