JPH01213353A

JPH01213353A - プラスチック粘土

Info

Publication number: JPH01213353A
Application number: JP3653988A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Terakawa; 俊紹寺河; Hiroyuki Tsutsui; 筒井　啓之
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1989-08-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0819321B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は軟化温度、硬化速度が制御された樹脂組成物お
よびプラスチック粘土に関するものである。更に詳しく
は熱可塑性ポリカプロラクトンと塩素化ポリエチレンを
均一に混合してなる４０゛Ｃ〜６０℃の軟化温度を有す
る樹脂組成物およびプラスチック粘土に関する。

（従来技術）従来より粘土は美術愛好家によって多く用いられている
が、最近では学童の教材および幼児の玩具としても多く
用いられるようになってきた。

しかしながら、このような粘土は造形過程において万一
失敗した場合には修正は極めて困難であり、失敗の程度
によっては新規に別材料を用いて造形のやり直しをせね
ばならない場合も多々あった。

更に完成した作品が乾燥によって亀裂を発生し、また、
落したりすると簡単に破損するし、造形物の細部が軽い
ショックでも崩れやすく、亀裂発生も起りやすいという
欠点を有している。

また、人手で練りあわせる場合などは、終始手に粘土が
付着し、手の汚れや粘土の損失を伴なうだけでなく、乾
燥すると埃が生じるという問題もある。

さらに作品が乾燥するまでにはかなりの時間を要するの
で、その間の管理が大変である。

また、造形を終った作品を絵具やポスターカラーなどを
用いて着色する場合にも表面の研磨が不充分であったり
、亀裂などの発生があれば均一に美しく仕上げる事は困
難である。

また、顔料、染料を練り込んで着色する事も困難で全面
を美しく着色させる事は不可能である。

上記の点を改善したものとして、ポリカプロラクトン組
成物を用いた粘土が特開昭６１−４２６７９号公報にお
いて開示されている。

しかしながら、上記公報に開示されたポリカプロラクト
ン樹脂だけでは以下の点で充分とはいえない。

（発明が解決しようとする課題）その問題の１つは軟化温度である。

ポリカプロラクトンは最低６０℃以上に保たなければ軟
化しないため、６０℃以上、通常８０°Ｃ程度の熱湯に
より軟化させた後造形しなければならなかった。

８０°Ｃの熱湯を用いなければならないということは、
火傷のおそれがあり、特に学童、幼児にとって危険であ
る。

更に、硬化するまでの時間が短かすぎたため、作品を作
るための時間的余裕がなく、作製途中で硬化してしまい
、再度熱湯につけて軟化させなければならないことがし
ばしばあった。

このような状況に鑑み、本発明者らは鋭意検討した結果
、本発明を完成させた。

（発明の構成）すなわち本発明は「相対粘度１．１５〜２．８０を有するポリカプロラク
トン樹脂と塩素化ポリエチレンを重量比にして５０１５
０〜９５１５でブレンドしたことを特徴とする樹脂組成
物からなるプラスチック粘土」である。

この組成物は４０゛Ｃ〜６０℃の間で軟化し、しかも軟
化後、常温で造形加工する際の硬化時間が手頃であるた
め、プラスチック粘土として好適である。

本発明に用いるカプロラクトン組成物は通常のカプロラ
クトンモノマーをモノマー中の水分を開始剤として触媒
存在下で反応させて得られる。

分子量の小さいポリマーを製造する場合にはエチレング
リコール等の開始剤をさらに添加する場合もある。

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
一般的であり、０．１〜５０００ｐｐｍ添加し、１００
〜２３０°Ｃ１好ましくは不活性気体中で重合させるこ
とによってポリカプロラクトン樹脂を得ることができる
。

このポリカプロラクトン組成物は常温で液状のものから
固体状のものまで種々の重合度のものがあり、各種の用
途に用いられているが、プラスチック粘土としてその用
途を満絹無く満たすには、重合度が一定の範囲にある熱
可塑性ポリカプロラクトン組成物を使用する事が望まし
い。

すなわち相対粘度１．５０〜２．８０を有するポリカプ
ロラクトン重合物が好適に用いられる。

本発明でいう相対粘度とは毛細管粘度計（ウベローデ粘
度計）を用いて測定した粘度とする。

測定法はＪＩＳ　　Ｋ６７２６に準じて行なった。

但し溶剤としてトルエン濃度１％、温度２５゜００±０
．０５°Ｃで測定した値とする。

一方、塩素化ポリエチレンはポリエチレンまたはエチレ
ンとその他のビニルモノマーの共重合体を塩素化をした
もので塩素化率が２５％〜４５％のもので非結晶性のも
のが好ましい。

本発明で述べる非結晶性のものとは示差熱分析装置（Ｄ
ＳＣ）で測定した融解ピークが３ｃａｌ／ｇ以下のもの
とする。

塩素化ポリエチレンにエチレン部分の非結晶性が残って
いるとポリカプロラクトンの結晶が融解する温度でもポ
リエチレンの結晶が融解しないため造形か困難となる。

ポリカプロラクトンと塩素化ポリエチレンを均一に混合
させる方法としては特に限定はされな、いが、押出機、
ニーダ−、バンバリーミキサ−等による溶融混練が例示
できる。

ポリカプロラクトン樹脂と塩素化ポリエチレンとのブレ
ンド比は５０１５０〜９５１５が適している。塩素化ポ
リエチレンのブレンド比が５％に満たないと、軟化温度
の低下、硬化速度の遅延効果が十分でない。

また、５０％を越えると均一な混合が困難であり、たと
え均一に混合できたとしても、硬化時間が長くなりすぎ
、造形が困難になる。

さらに軟化した時粘土が手に付着するという欠点も生じ
る。

ここで塩素化ポリエチレンのブレンド比と軟化温度、硬
化速度の遅延効果の間には強い相関が認められる。

すなわち塩素化ポリエチレンのブレンド比が大きいほど
軟化温度は低下し、硬化速度は遅くなる。

従って使用目的に合わせ、塩素化ポリエチレンのブレン
ド比を変化させ、軟化温度、硬化時間をコントロールす
ることが可能である。

硬化速度は塩素化ポリエチレンのブレンド比だけでなく
ポリカプロラクトンの分子量によってもコントロールす
ることができる。

この組成物の硬化はポリカプロラクトンの結晶化により
達成されるが、相対粘度１．５０〜２゜８０の範囲の単
分散ポリカプロラクトンにおいては、分子量が低いほど
結晶化速度が速い。

一方１分子量が低いほど耐衝撃性が低下し、粘土として
は使いづらくなる。

上記の原理を組み合わせ、軟化温度が低く、しかも硬化
速度が遅くなり過ぎない組成物を得ることが可能である
。

すなわち、軟化温度を５０℃以下にするため、塩素化ポ
リエチレンのブレンド比を５％以上５０％以下とする。

これにブレンドするポリカプロラクトン樹脂は相対粘度
１．１５〜２．８０のものを用いるのがよい。

さらに、結晶化速度を速くするため相対粘度１゜１５〜
１．５０の成分、さらに耐ＷＩｇ性を向上させるため１
．５０〜２．８０の成分をブレンドしたものを用いるの
が好ましい。

硬化速度はこの他、ポリカプロラクトン樹脂の結晶核剤
を加えることによっても速めることができる。すなわち
、塩素化ポリエチレンを多量にブレンドし、軟化温度を
低下させた結果として起こる硬化時間の伸び過ぎは、結
晶核剤の混合により防ぐことができる。

ここでポリカプロラクトンの結晶核剤としては、一般的
なポリエステルの核剤が効果的である。

例としてはステアリン酸ソーダ、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、タルク、クレイ、マイカ、酸化チタン、
フッ化リチウム、ポリエチレンテレフタレート粉末を挙
げることができる。

特に高級脂肪酸の金属塩は同時に滑剤としても作用する
ため、軟化した時に、手に付着するという問題も同時に
解決することができる。

これらの組成物に対し、色調、強度、安定性が要求され
る場合には必要に応じて、各種の着色物質、充填剤、塩
素化ポリエチレンあるいはポリカプロラクトンに対する
安定剤を混合してもよい。

またこうして得られた組成物をプラスチック粘土として
使う場合、ペレット状、ストランド状、シート状、塊状
、あるいは前もって形を作っておくなど自由な形に成形
することが可能である。

以下に実施例を挙げてこの発明の詳細な説明する。

（実施例１）　ポリカプロラクトン樹脂として市販のポ
リカプロラクトンＨ５（ダイセル化学工業株式会社製：
相対粘度２．３４）に対し塩素化ポリエチレンとしてエ
ラスレン４０８Ａ（昭和電工株式会社製：塩素化率４０
％）を重量比にして２０％ブラベンダープラストグラフ
を用いて１２０℃で１０分間混練した。

得られたサンプルのＤＳＣ（パーキンエルマー社製、Ｄ
ＳＣ−２０）での融解ピークのオンセット温度、結晶化
のピーク温度を表−１に示す。

（実施例２）塩素化ポリエチレンであるエラスレン４０８Ａのブレン
ド比を７％にすること以外は実施例１と全く同様にして
ブレンドを行なった。

得られたサンプルのＤＳＣの結果を表−１に示す。

（実施例３）塩素化ポリエチレンであるエラスレン４０８Ａのブレン
ド比を４０％にすること以外は実施例１と全く同様にし
てブレンドを行なった。

得られたサンプルのＤＳＣの結果を表−１に示す。

（実施例４）ポリカプロラクトラクトン樹脂としてポリカプロラクト
ンＨ１（ダイセル化学工業株式会社製、相対粘度１．２
８）を重量比にして３０％、ポリカブロランＨ７（ダイ
セル化学工業社製、相対粘度２．３４）を３０％、塩素
化ポリエチレンとしてエラスレン４０８Ａを４０％、ブ
ラベンダーブラストグラフを用いて１２０℃で１０分間
混練した。

得られたサンプルの融解ピークのオンセット温度、結晶
化ピーク温度を表−１に示す。

（実施例５）実施例３で得られたサンプル１００重量部に対してステ
アリン酸カルシウム（中井化学薬品株式会社製）を５重
量分を加え、ブラベンダーブラストグラフにより１２０
°Ｃで５分間混練した。

得られたサンプルのＤＳＣの結果を表−１に示す。

（実施例６）塩素化ポリエチレンとしてエラスレン４０８Ａの代わり
に塩素化パラフィン３０３（昭和電工株式会社製：塩素
化率３０％）を用いたこと以外は実施例１と全く同様に
してブレンドを行なった。

ＤＳＣの結果を表−１に示す。

（比較例１）市販のポリカプロラクトン樹脂ポリカプロラクトンＨ５
（ダイセル化学工業社製：相対粘度２゜３４）のＤＳＣ
の結果を表−１に示す。

（比較例２）塩素化ポリエチレンであるエラスレン４０８Ａのブレン
ド比を３％にすること以外は実施例１と全く同様にして
ブレンドを行なった。

得られたサンプルのＤＳＣの結果を表−１に示す。

（比較例３）塩素化ポリエチレンであるエラスレン４０８Ａのブレン
ド比を６０％にすること以外は実施例１と全く同様にし
てブレンドを行なった。

得られたサンプルのＤＳＣの結果を表−１に示す。

（ＤＳＣの説明）ＤＳＣの測定はパーキンエルマー社製ＤＳＣ−２Ｃを使
用した。

温度補正はｎ−オクタンを用いて行なった。

融解挙動は２０°Ｃ／ｍｉｎの昇温速度で測定し、吸熱
ピークのオンセット温度を表−１に示した。

この温度は、プラスチック粘度が軟化する最低の温度で
ある。

３５℃以上、５８゛Ｃ未満が適当で、好ましくは３５℃
以上５５℃未満である。

結晶化挙動は５℃／　ｍ　ｉ　ｎの降温遠度で測定し、
発熱のピーク温度を表−１に示した。

この温度が３０℃以上であると硬化時間が短く造形が容
易でなく０℃以下であると硬化時間が長すぎる。

Claims

【特許請求の範囲】（１）ポリカプロラクトン樹脂に対し、塩素化ポリエチ
レンを重量比にして５０／５０〜９５／５の比率でブレ
ンドしたことを特徴とする樹脂組成物からなるプラスチック粘土。（２）ポリカプロラクトン樹脂が相対粘度１．１５〜２
．８０を有するものであることを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載の樹脂組成物からなるプラスチック粘土。（３）ポリカプロラクトン樹脂が相対粘度１．１５〜１
．５０を有するものと相対粘度１．５０〜２．８０を有するものとのブレンド物であることを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載の樹脂組成物からなるプラスチック粘土。（４）樹脂組成物が高級脂肪酸の金属塩を含有すること
を特徴とする特許請求範囲第（１）項記載の樹脂組成物からなるプラスチック粘土。（５）塩素化ポリエチレンが塩素含有量２５〜４５％で
非晶性である特許請求範囲第（１）項記載の樹脂組成物からなるプラスチック粘土。（６）脂肪酸の金属塩がステアリン酸カルシウムである
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または（４）項記載の樹脂組成物からなるプラスチック粘土。