JPWO2012111587A1 - 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2012111587A1
JPWO2012111587A1 JP2012513393A JP2012513393A JPWO2012111587A1 JP WO2012111587 A1 JPWO2012111587 A1 JP WO2012111587A1 JP 2012513393 A JP2012513393 A JP 2012513393A JP 2012513393 A JP2012513393 A JP 2012513393A JP WO2012111587 A1 JPWO2012111587 A1 JP WO2012111587A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
acid
resin composition
resin
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012513393A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5120521B2 (ja
Inventor
内藤 祉康
祉康 内藤
大助 桑原
大助 桑原
隆正 大脇
隆正 大脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2012513393A priority Critical patent/JP5120521B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5120521B2 publication Critical patent/JP5120521B2/ja
Publication of JPWO2012111587A1 publication Critical patent/JPWO2012111587A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08Copolymers of styrene
    • C08L25/12Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C08L33/12Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/04Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L55/00Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
    • C08L55/02ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321Phosphates
    • C08K2003/324Alkali metal phosphate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/329Phosphorus containing acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C08L2205/035Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

本発明は、スチレン系樹脂(A)、グラフト共重合体(B)および脂肪族ポリエステル樹脂(C)を含む樹脂組成物に、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を配合してなる、熱可塑性樹脂組成物に関するものであり、耐衝撃性に代表される機械特性および熱安定性に優れるほか、安全・衛生面で問題なく成形することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、耐衝撃性、熱滞留による耐久性(以下、熱安定性、ともいう。)、さらには成形加工性に優れ、低環境負荷である熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる成形品に関するものである。
従来の成形用材料は、ポリエチレン樹脂、ポリプロプレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などあらゆる分野に使用されてきた。製品の使用後には、埋め立てや焼却処分されてきたため、半永久的な地中への残留または、焼却時の二酸化炭素の発生など地球環境に対し大きく負荷を与えてきた。近年、地球温暖化の要因として、温室効果ガスの1つである二酸化炭素の大気中の濃度上昇が指摘され、地球規模での二酸化炭素排出抑制の機運が高まってきている。
このような環境保全の見地からバイオマスの活用が注目され化石資源原料の代替検討がなされている。成形用材料においても、化石資源使用量の削減および二酸化炭素排出量の抑制可能な植物由来の樹脂が注目されている。植物由来の樹脂として、ポリ乳酸樹脂をはじめとする脂肪族ポリエステル樹脂がその代表ではあるが、前記の既存石油系樹脂と比較して成形品の機械的強度や耐熱性(熱変形温度)が低下し、さらには樹脂の熱安定性も低下するため、ポリ乳酸をはじめとする脂肪族ポリエステルを使用できる適用範囲が狭くなっていた。また、脂肪族ポリエステル樹脂を使用することによる熱安定性の低下は、樹脂の流動特性に大きな影響を与えるため、安定した成形加工条件を得ることが困難になるほか、成形方法や成形機サイズなどにも大きな制約が発生してしまっていた。このような脂肪族ポリエステル樹脂の特徴は安定した物性保持を困難とするものであり、市場展開する際の量産化が難しくなり、今後より汎用樹脂として展開するに当たり大きな障害となっていた。
前述の脂肪族ポリエステル樹脂の課題を改善するため、これまでに各種改良検討が行われており、その改良手法としては、前記の既存樹脂とのポリマーアロイや改質剤添加する手法が盛んに行われている。
特許文献1には、ゴム強化スチレン系樹脂と、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂のアロイにリン酸系化合物を添加し、機械的強度や熱安定性が向上することが開示されているが、ポリカーボネート樹脂の熱安定性について記載があるも、ポリエステル樹脂に対する熱安定性技術については記載されておらず、ゴム強化スチレン系樹脂とポリエステル樹脂のアロイに対する熱安定性向上には更なる改良が必要であった。
また、特許文献2では、脂肪族ポリエステル樹脂にゴム強化スチレン系樹脂やアクリル系樹脂をアロイし、さらにジカルボン酸無水物を添加することで機械的強度と耐熱性の両者を向上できると開示あるも、熱安定性についての検討が不十分であり、更なる改良が必要であった。さらに、ジカルボン酸無水物としてマレイン酸無水物やコハク酸無水物の使用が好ましいと記載されているが、脂肪族ポリエステル樹脂とゴム強化スチレン系樹脂ならびにアクリル系樹脂とのコンパウンド時やその後の成形加工時に刺激臭が発生し、生産時の人体への影響を考慮した場合、安全・衛生面で問題があった。
特開2007−254507号公報 特開2007−191688号公報
本発明は、耐衝撃性に代表される機械特性および熱安定性に優れた脂肪族ポリエステル樹脂の熱可塑性樹脂組成物ならびにその成形品を安全・衛生面で問題なく提供することを課題とする。
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、スチレン系樹脂(A)、グラフト共重合体(B)、脂肪族ポリエステル樹脂(C)、ならびにリン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を配合してなる熱可塑性樹脂組成物とすることで、前記課題を解決できることが分かった。
すなわち本発明は以下の(1)〜(11)で構成される。
(1)スチレン系樹脂(A)、グラフト共重合体(B)および脂肪族ポリエステル樹脂(C)を含む樹脂組成物に、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を配合してなる、熱可塑性樹脂組成物。
(2)前記樹脂組成物がさらにアクリル系樹脂(E)を含む、(1)に記載の熱可塑性樹脂組成物。
(3)脂肪族ポリエステル樹脂(C)がポリ乳酸である、(1)または(2)に記載の熱可塑性樹脂組成物。
(4)前記樹脂組成物100重量部に対して、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を0.01〜5重量部含む、(1)〜(3)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
(5)前記樹脂組成物100重量部において、スチレン系樹脂(A)を10〜80重量部、グラフト共重合体(B)を5〜70重量部、脂肪族ポリエステル樹脂(C)を1〜85重量部、およびアクリル系樹脂(E)を0〜30重量部含む、(1)〜(4)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
(6)スチレン系樹脂(A)が少なくとも芳香族ビニル系単量体(a1)を重合してなる、(1)〜(5)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
(7)グラフト共重合体(B)がゴム質重合体(r)に少なくとも不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(b1)を含む単量体成分をグラフト重合してなる、(1)〜(6)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
(8)アクリル系樹脂(E)がポリメタクリル酸メチル系樹脂である、(2)〜(7)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
(9)(1)〜(8)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、脂肪族ポリエステル樹脂(C)以外の成分を溶融混練後、脂肪族ポリエステル樹脂(C)を添加してさらに溶融混練することを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
(10)(1)〜(8)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品。
(11)(1)〜(8)のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなるシート。
本発明によれば、耐衝撃性に代表される機械特性や、熱安定性、さらには成形加工性に優れた熱可塑性樹脂組成物ならびにその成形品を安全・衛生面で問題なく得ることができる。
以下、本発明の熱可塑性樹脂組成物について、具体的に説明する。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、スチレン系樹脂(A)、グラフト共重合体(B)および脂肪族ポリエステル樹脂(C)を含む樹脂組成物に、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を配合することを特徴とする。
本発明で用いられるスチレン系樹脂(A)とは、スチレンをはじめ、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレンおよびp−t−ブチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体(a1)を公知の塊状重合、塊状懸濁重合、溶液重合、沈殿重合または乳化重合に供することにより得られるものであり、好ましくは、少なくとも芳香族ビニル系単量体(a1)を含み、その他必要に応じて不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a2)、シアン化ビニル系単量体(a3)、およびこれらと共重合可能な他のビニル系単量体(a4)が含まれた単量体混合物(a)を共重合して得られる共重合体である。なお、スチレン系樹脂(A)には、ゴム質重合体(r)に単量体成分をグラフト重合して得られるグラフト共重合体は含まれない。
スチレン系樹脂(A)を構成する芳香族ビニル系単量体(a1)については、具体例として、前述の通り、スチレンをはじめ、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレンおよびp−t−ブチルスチレンなどが挙げられるが、中でもスチレンまたはα−メチルスチレンが好ましく用いられる。これらは1種または2種以上を用いることができる。
スチレン系樹脂(A)を構成する不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a2)については特に制限はないが、炭素数1〜6のアルキル基または置換アルキル基を持つアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルが好適であり、具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシルおよび(メタ)アクリル酸2,3,4,5−テトラヒドロキシペンチルなどが挙げられるが、なかでもメタクリル酸メチルが最も好ましく用いられる。これらはその1種または2種以上を用いることができる。
スチレン系樹脂(A)を構成するシアン化ビニル系単量体(a3)についても特に制限はなく、具体例として、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびエタクリロニトリルなどが挙げられるが、なかでもアクリロニトリルが好ましく用いられる。これらは1種または2種以上を用いることができる。
スチレン系樹脂(A)を構成する他のビニル系単量体(a4)としては、芳香族ビニル系単量体(a1)、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a2)、シアン化ビニル系単量体(a3)と共重合可能であれば特に制限はなく、具体例として、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系単量体、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノエチルエステル、無水マレイン酸、フタル酸およびイタコン酸などのカルボキシル基または無水カルボキシル基を有するビニル系単量体、3−ヒドロキシ−1−プロペン、4−ヒドロキシ−1−ブテン、シス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、トランス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、3−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロペン、シス−5−ヒドロキシ−2−ペンテン、トランス−5−ヒドロキシ−2−ペンテン、4,4−ジヒドロキシ−2−ブテンなどのヒドロキシル基を有するビニル系単量体、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、スチレン−p−グリシジルエーテルおよびp−グリシジルスチレンなどのエポキシ基を有するビニル系単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アリルアミン、メタアリルアミン、N−メチルアリルアミン、p−アミノスチレンなどのアミノ基およびその誘導体を有するビニル系単量体、2−イソプロペニル−オキサゾリン、2−ビニル−オキサゾリン、2−アクロイル−オキサゾリンおよび2−スチリル−オキサゾリンなどのオキサゾリン基を有するビニル系単量体などが挙げられ、これらは1種または2種以上を用いることができる。
前記単量体混合物(a)の配合比は、好ましくは、芳香族ビニル系単量体(a1)1〜100重量%に対して、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a2)0〜99重量%、シアン化ビニル系単量体(a3)0〜50重量%、およびこれらと共重合可能な他のビニル系単量体(a4)0〜99重量%であり、より好ましくは芳香族ビニル系単量体(a1)10〜90重量%、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a2)50〜90重量%、シアン化ビニル系単量体(a3)0〜40重量%、およびこれらと共重合可能な他のビニル系単量体(a4)0〜50重量%、さらに好ましくは芳香族ビニル系単量体(a1)15〜80重量%、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a2)60〜80重量%、シアン化ビニル系単量体(a3)0〜30重量%、およびこれらと共重合可能な他のビニル系単量体(a4)0〜30重量%である。
スチレン系樹脂(A)の特性には制限はないが、好ましくは、メチルエチルケトン溶媒を用いて、30℃で測定した固有粘度[η]が、0.20〜2.00dl/g、好ましくは0.25〜1.50dl/gの範囲のものが、より好ましくは、0.25〜1.0dl/gの範囲のものを使用することにより、耐衝撃性および成形加工性に優れた熱可塑性樹脂組成物が得られる。
スチレン系樹脂(A)の分子量には制限はないが、好ましくは、テトラヒドロフラン溶媒を用いて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した重量平均分子量が、10,000〜400,000の範囲、より好ましくは、50,000〜150,000の範囲のものを使用することにより、耐衝撃性および成形加工性に優れた熱可塑性樹脂組成物が得られる。
本発明で用いられるスチレン系樹脂(A)の具体例としては、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、AS樹脂、AAS樹脂、AES樹脂、MAS樹脂、MS樹脂等が挙げられる。また、本発明で用いられるスチレン系樹脂(A)は1種または2種以上を用いることができ、例えば、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(a2)としてメタクリル酸メチルを共重合したスチレン系樹脂とメタクリル酸メチルを共重合してないスチレン系樹脂を併用することにより、耐衝撃性、耐熱性、表面外観性、着色性のいずれにも優れたものが得られる。
本発明で用いられるグラフト共重合体(B)とは、ゴム質重合体(r)の存在下で、単量体成分を、公知の塊状重合、塊状懸濁重合、溶液重合、沈殿重合または乳化重合に供することにより、ゴム質重合体(r)に単量体成分をグラフト重合して得られるものである。なお、グラフト共重合体(B)には、ゴム質重合体(r)に単量体成分がグラフト重合したグラフト共重合体だけでなく、ゴム質重合体(r)にグラフトしていない単量体成分の重合体を含みうる。
ゴム質重合体(r)には特に制限はないが、ガラス転移温度が0℃以下のものが好適であり、ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、エチレン系ゴムなどが好ましく使用でき、具体例としては、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエンのブロック共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリル酸ブチル−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、ブタジエン−メタクリル酸メチル共重合体、アクリル酸ブチル−メタクリル酸メチル共重合体、ブタジエン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−イソプレン共重合体およびエチレン−アクリル酸メチル共重合体などが挙げられる。これらのゴム質重合体のうちでは、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエンのブロック共重合体およびアクリロニトリル−ブタジエン共重合体が、特に耐衝撃性の観点から好ましく用いられ、1種または2種以上の混合物で使用することが可能である。
ゴム質重合体(r)の重量平均粒子径には特に制限はないが、0.05〜1.0μm、特に0.1〜0.5μmの範囲であることが好ましい。ゴム質重合体の重量平均粒子径を0.05μm〜1.0μmの範囲とすることによって、優れた耐衝撃性を発現することができる。また、ゴム質重合体としては、1種または2種以上を用いることができ、耐衝撃性と流動性の点で、重量平均粒子径が異なるゴム質重合体を2種以上用いることが好ましく、例えば、重量平均粒子径が小さいゴム質重合体と重量平均粒子径が大きいゴム質重合体を併用する、いわゆるバイモーダルゴムを用いてもよい。
なお、ゴム質重合体(r)の重量平均粒子径は、「Rubber Age、Vol.88、p.484〜490、(1960)、by E.Schmidt, P.H.Biddison」に記載のアルギン酸ナトリウム法、つまりアルギン酸ナトリウムの濃度によりクリーム化するポリブタジエン粒子径が異なることを利用して、クリーム化した重量割合とアルギン酸ナトリウム濃度の累積重量分率より累積重量分率50%の粒子径を求める方法により測定することができる。
ゴム質重合体(r)のゲル含有率には特に制限はないが、耐衝撃性と耐熱性の点で、40〜99重量%であることが好ましく、60〜95重量%であることがより好ましく、70〜90重量%であることが特に好ましい。ここで、ゲル含有率は、トルエンを用いて室温で24時間抽出して不溶分の割合を求める方法により測定することができる。
グラフト共重合体(B)は、ゴム質重合体(r)が好ましくは10〜80重量%、より好ましくは30〜70重量%の存在下に、単量体成分を好ましくは20〜90重量%、より好ましくは30〜70重量%をグラフト重合して得られる。ゴム質重合体の割合が前記の範囲未満でも、また前記の範囲を超えても、衝撃強度や表面外観が低下する場合がある。
グラフト共重合体(B)のグラフト成分を構成する単量体成分は、好ましくは、少なくとも不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(b1)を含み、その他必要に応じて芳香族ビニル系単量体(b2)、シアン化ビニル系単量体(b3)、これらと共重合可能な他のビニル系単量体(b4)を含有する単量体混合物(b)である。
グラフト共重合体(B)を構成する不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(b1)には特に制限はないが、炭素数1〜6のアルキル基または置換アルキル基を持つアクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルが好適である。具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸クロロメチル、(メタ)アクリル酸2−クロロエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2,3,4,5,6−ペンタヒドロキシヘキシルおよび(メタ)アクリル酸2,3,4,5−テトラヒドロキシペンチルなどが挙げられるが、なかでもメタクリル酸メチルが最も好ましく用いられる。これらはその1種または2種以上を用いることができる。
グラフト共重合体(B)を構成する芳香族ビニル系単量体(b2)には特に制限はなく、具体例としてはスチレンをはじめ、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチルスチレンおよびp−t−ブチルスチレンなどが挙げられるが、なかでもスチレンおよびα−メチルスチレンが好ましく用いられる。これらは1種または2種以上を用いることができる。
グラフト共重合体(B)を構成するシアン化ビニル系単量体(b3)には特に制限はなく、具体例としてはアクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびエタクリロニトリルなどが挙げられるが、なかでもアクリロニトリルが好ましく用いられる。これらは1種または2種以上を用いることができる。
グラフト共重合体(B)を構成する他のビニル系単量体(b4)としては、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(b1)、芳香族ビニル系単量体(b2)、シアン化ビニル系単量体(b3)と共重合可能であれば特に制限はないが、具体例としては、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系単量体、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、マレイン酸モノエチルエステル、無水マレイン酸、フタル酸およびイタコン酸などのカルボキシル基または無水カルボキシル基を有するビニル系単量体、3−ヒドロキシ−1−プロペン、4−ヒドロキシ−1−ブテン、シス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、トランス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、3−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロペン、シス−5−ヒドロキシ−2−ペンテン、トランス−5−ヒドロキシ−2−ペンテン、4,4−ジヒドロキシ−2−ブテンなどのヒドロキシル基を有するビニル系単量体、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、スチレン−p−グリシジルエーテルおよびp−グリシジルスチレンなどのエポキシ基を有するビニル系単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、ブトキシメチルアクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アリルアミン、メタアリルアミン、N−メチルアリルアミン、p−アミノスチレンなどのアミノ基およびその誘導体を有するビニル系単量体、2−イソプロペニル−オキサゾリン、2−ビニル−オキサゾリン、2−アクロイル−オキサゾリンおよび2−スチリル−オキサゾリンなどのオキサゾリン基を有するビニル系単量体などが挙げられ、これらは1種または2種以上を用いることができる。
単量体混合物(b)の組成比は、不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(b1)が好ましくは20〜90重量%、より好ましくは30〜80重量%、芳香族ビニル系単量体(b2)が好ましくは0〜70重量%、より好ましくは0〜50重量%、シアン化ビニル系単量体(b3)が好ましくは0〜50重量%、より好ましくは0〜30重量%、これらと共重合可能な他のビニル系単量体(b4)が好ましくは0〜70重量%、より好ましくは0〜50重量%である。
前述の通り、グラフト共重合体(B)は、ゴム質重合体(r)に単量体成分がグラフトした構造をとったグラフト共重合体の他に、グラフトしていない重合体を含有したものである。グラフト共重合体(B)のグラフト率は特に制限がないが、耐衝撃性および光沢が均衡してすぐれる樹脂組成物を得るためには、10〜100重量%、特に20〜80重量%の範囲であることが好ましい。ここで、グラフト率は次式により算出される値である。
グラフト率(%)=[<ゴム質重合体にグラフト重合したビニル系共重合体量>/<グラフト共重合体のゴム含有量>]×100。
グラフト共重合体(B)に含まれるグラフトしていない重合体の特性は特に制限されないが、メチルエチルケトン可溶分の固有粘度[η](30℃で測定)が、0.10〜1.00dl/g、特に0.20〜0.80dl/gの範囲であることが、すぐれた耐衝撃性の樹脂組成物を得るために好ましい条件である。
前述の通り、グラフト共重合体(B)は、公知の重合法で得ることができる。例えば、ゴム質重合体ラテックスの存在下に単量体および連鎖移動剤の混合物と乳化剤に溶解したラジカル発生剤の溶液を連続的に重合容器に供給して乳化重合する方法などによって得ることができる。
本発明で使用される脂肪族ポリエステル樹脂(C)は、脂肪族ヒドロキシカルボン酸を主たる構成成分とする重合体、脂肪族多価カルボン酸と脂肪族多価アルコールを主たる構成成分とする重合体などが挙げられる。具体的には、脂肪族ヒドロキシカルボン酸を主たる構成成分とする重合体として、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリ3−ヒドロキシ酪酸、ポリ4−ヒドロキシ酪酸、ポリ4−ヒドロキシ吉草酸、ポリ3−ヒドロキシヘキサン酸またはポリカプロラクトンなどが挙げられ、脂肪族多価カルボン酸と脂肪族多価アルコールを主たる構成成分とする重合体としては、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンアジペートまたはポリブチレンサクシネートなどが挙げられる。これらの脂肪族ポリエステル樹脂は、単独ないし2種以上を用いることができる。これらの脂肪族ポリエステル樹脂の中でも、ヒドロキシカルボン酸を主たる構成成分とする重合体が好ましく、特にポリ乳酸が好ましく使用される。
ポリ乳酸としては、L−乳酸および/またはD−乳酸を主たる構成成分とする重合体であるが、本発明の目的を損なわない範囲で、乳酸以外の他の共重合成分を含んでいてもよい。かかる他の共重合成分単位としては、例えば、多価カルボン酸、多価アルコール、ヒドロキシカルボン酸、ラクトンなどが挙げられ、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、フマル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホスホニウムスルホイソフタル酸などの多価カルボン酸類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオ−ル、デカンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノ−ル、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ビスフェノ−ルA、ビスフェノールにエチレンオキシドを付加反応させた芳香族多価アルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどの多価アルコール類、グリコール酸、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、6−ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸類、グリコリド、ε−カプロラクトングリコリド、ε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、δ−ブチロラクトン、β−またはγ−ブチロラクトン、ピバロラクトン、δ−バレロラクトンなどのラクトン類などを使用することができる。これらの共重合成分は、単独ないし2種以上を用いることができる。
ポリ乳酸は、耐熱性の観点から乳酸成分の光学純度が高い方が好ましく、総乳酸成分の内、L体あるいはD体が80モル%以上含まれることが好ましく、さらには90モル%以上含まれることが好ましく、95モル%以上含まれることが特に好ましい。
また、耐熱性、成形加工性の点で、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを用いることも好ましい態様の一つである。ポリ乳酸ステレオコンプレックスを形成させる方法としては、例えば、L体が90モル%以上、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上のポリ−L−乳酸とD体が90モル%以上、好ましくは95モル%以上、より好ましくは98モル%以上のポリ−D−乳酸を溶融混練や溶液混練などにより混合する方法が挙げられる。また、別の方法として、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸をブロック共重合体とする方法も挙げることができ、ポリ乳酸ステレオコンプレックスを容易に形成させることができるという点で、ポリ−L−乳酸とポリ−D−乳酸をブロック共重合体とする方法が好ましい。
脂肪族ポリエステル樹脂(C)の製造方法としては、既知の重合方法を用いることができ、特にポリ乳酸については、乳酸からの直接重合法、ラクチドを介する開環重合法などを採用することができる。
脂肪族ポリエステル樹脂(C)の分子量や分子量分布は、実質的に成形加工が可能であれば、特に限定されるものではないが、重量平均分子量としては、好ましくは1万以上、より好ましくは4万以上、特に好ましくは8万以上であるのがよい。ここでいう重量平均分子量とは、溶媒としてヘキサフルオロイソプロパノールを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリメタクリル酸メチル(PMMA)換算の重量平均分子量である。
脂肪族ポリエステル樹脂(C)の融点は、特に限定されるものではないが、90℃以上であることが好ましく、さらに150℃以上であることが好ましい。
なお、本発明においては、耐熱性に優れる樹脂組成物が得られるという点で、スチレン系樹脂(A)と脂肪族ポリエステル樹脂(C)の溶融粘度比((A)/(C))が、0.1〜10の範囲にあることが好ましい。溶融粘度は、キャピラリーグラフ測定装置(株式会社東洋精機製作所製キャピログラフ1C型、オリフィス長さ20mm、オリフィス径1mm)を用いて、220℃、剪断速度1000s−1における測定値を用いる。
本発明においては、樹脂組成物として前記(A)〜(C)に加えて、さらにアクリル系樹脂(E)を配合することが好ましい。
本発明で使用するアクリル系樹脂(E)とは、(メタ)アクリル酸アルキル系単量体の重合体または共重合体であり、スチレン系樹脂(A)、グラフト共重合体(B)、脂肪族ポリエステル樹脂(C)以外の重合体である。アクリル樹脂(E)の添加により、耐衝撃性を向上させることができる。
(メタ)アクリル酸アルキル系単量体としては、メタクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸アリル、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、アクリル酸ジシクロペンタニル、ジアクリル酸ブタンジオール、ジアクリル酸ノナンジオール、ジアクリル酸ポリエチレングリコール、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル、2−(ヒドロキシメチル)アクリル酸エチル、メタクリル酸、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸エチルアミノプロピル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、メタクリル酸シクロヘキシルアミノエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、メタクリル酸ジシクロペンタニル、メタクリル酸ペンタメチルピペリジル、メタクリル酸テトラメチルピペリジル、メタクリル酸ベンジル、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸プロピレングリコール、ジメタクリル酸ポリエチレングリコールなどが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
また、ラクトン環、マレイン酸無水物、グルタル酸無水物などの環構造単位を主鎖に含有する共重合体を用いることもできる。
本発明で用いられるアクリル系樹脂(E)としては、メタクリル酸メチル成分単位を主成分とするポリメタクリル酸メチル系樹脂が好ましく、メタクリル酸メチル成分単位を70%以上含むポリメタクリル酸メチル系樹脂がより好ましく、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂がさらに好ましい。
また、アクリル系樹脂(E)の分子量や分子量分布は、実質的に成形加工が可能であれば、特に限定されるものではないが、成形加工性の観点から重量平均分子量1,000〜450,000であることが好ましく、10,000〜200,000がより好ましく、30,000〜150,000がさらに好ましい。ここでいう重量平均分子量とは、溶媒としてヘキサフルオロイソプロパノールを用いたGPCで測定したポリメチルメタクリレート(PMMA)換算の重量平均分子量である。
また、耐熱性の点で、アクリル系樹脂(E)のガラス転移温度は、60℃以上が好ましく、70℃以上がより好ましく、80℃以上がさらに好ましく、90℃以上が特に好ましく、100℃以上が最も好ましい。上限は特に限定されないが、成形性の点で、150℃以下が好ましい。ここでいうガラス転移温度は、示差走査型熱量計(DSC)測定により求めたガラス転移温度の値であり、ガラス転移温度領域における比熱容量変化が半分の値となる温度である。
アクリル系樹脂(E)としてポリメタクリル酸メチル系樹脂を用いる場合には、メタクリル系樹脂のシンジオタクチシチーは、20%以上が好ましく、30%以上がより好ましく、40%以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、成形性の点で、90%以下が好ましい。また、耐熱性の点で、ヘテロタクチシチーが50%以下であることが好ましく、40%以下であることがより好ましく、30%以下であることがさらに好ましい。また、耐熱性の点で、アイソタクチシチーが20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。ここでいうシンジオタクチシチー、ヘテロタクチシチー、アイソタクチシチーとは、溶媒として、重水素化クロロホルムを用いたH−NMR測定による直鎖分岐のメチル基の積分強度比から算出した値である。
アクリル系樹脂(E)の製造方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の公知の重合方法を用いることができる。
本発明における樹脂組成物の配合比は特に限定されないが、本発明の効果を奏するにあたっては、樹脂組成物の合計量100重量部において、スチレン系樹脂(A)が好ましくは10〜80重量部、より好ましくは15〜75重量部、さらに好ましくは20〜70重量部、特に好ましくは30〜60重量部であり、グラフト共重合体(B)が好ましくは5〜70重量部、より好ましくは5〜65重量部、さらに好ましくは10〜60重量部、特に好ましくは10〜50重量部であり、脂肪族ポリエステル樹脂(C)が好ましくは1〜85重量部以下、より好ましくは5〜80重量部、さらに好ましくは5〜70重量部であり、アクリル系樹脂(E)が好ましくは0〜30重量部、より好ましくは1〜30重量部、さらに好ましくは2〜20重量部である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、前記樹脂成分に加えて、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を含有することを特徴とする。リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)は、グラフト共重合体(B)がその製造過程によりアルカリ性を示すことによる脂肪族ポリエステル樹脂(C)のアルカリ分解を防止し、樹脂組成物の熱安定性を向上させる目的で使用される。そして、樹脂組成物の原料配合や溶融コンパウンド、ならびに得られた樹脂組成物の成形時に発生する刺激臭による人体への安全・衛生面、樹脂組成物の熱安定性などの観点において、既に公知となっている有機酸など含めた他の中和剤よりも優れることを特徴とする。
特に、食品用器具や玩具など人体への安全・衛生がより厳しく求められる用途へ展開させる場合には、リン酸1ナトリウムの使用が好ましい。リン酸1ナトリウム自体は、医療分野や食品添加物に広く使用されており、摂取した場合の安全性が既に確認されているほか、食品用器具などに起因する衛生上の危害を未然に防止するための業界自主規制団体であるポリオレフィン等衛生協議会でも樹脂添加剤として適切であることが認められている(添加剤のポジティブリストに登録されている)。
本発明の熱可塑性樹脂組成物におけるリン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)の含有量は、樹脂組成物の合計100重量部に対し、0.01〜5重量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは0.1〜2重量部、さらに好ましくは0.1〜0.5重量部である。リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)の含有量が0.01重量部に満たない場合には、脂肪族ポリエステル樹脂(C)のアルカリ分解抑制の効果が十分に発揮されず、本発明の熱可塑性樹脂組成物の初期の耐衝撃性が低下するだけでなく、熱滞留において耐衝撃性が大幅に低下することがあり、一方、5重量部を超える場合には、成形品の熱滞留時の発泡や成形品の表面外観が低下することがある。
その他、グラフト共重合体(B)のアルカリ性の中和ができる酸性の物質であれば、本発明におけるリン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)の特性を損なわない範囲、また製造面での安全・衛生の観点で影響が発生しない範囲であれば、いかなるものでも使用することができる。具体的には、塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、シクロヘキサンジカルボン酸、クエン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、安息香酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、フェノール、ナフタレンジカルボン酸、ジフェン酸などの有機酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、クエン酸、オルトフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸の酸無水物が挙げられる。リン酸またはリン酸1ナトリウム以外の前記化合物を併用する時、必ずしも1種で使用する必要は無く、併用することもできる。
本発明においては、耐熱性が向上するという観点から、さらに結晶核剤を含有することが好ましい。結晶核剤としては、一般にポリマーの結晶核剤として用いられるものを特に制限なく用いることができ、無機系結晶核剤および有機系結晶核剤のいずれをも使用することができ、単独ないし2種以上用いることができる。
無機系結晶核剤の具体例としては、タルク、カオリナイト、モンモリロナイト、マイカ、合成マイカ、クレー、ゼオライト、シリカ、グラファイト、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化チタン、硫化カルシウム、窒化ホウ素、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミニウム、酸化ネオジウムおよびフェニルホスホネートの金属塩などが挙げられ、耐熱性を向上させる効果が大きいという観点から、タルク、カオリナイト、モンモリロナイトおよび合成マイカが好ましい。これらは単独ないし2種以上を用いることができる。これらの無機系結晶核剤は、組成物中での分散性を高めるために、有機物で修飾されていることが好ましい。
無機系結晶核剤の含有量は、脂肪族ポリエステル樹脂(C)100重量部に対して、0.01〜100重量部が好ましく、0.05〜50重量部がより好ましく、0.1〜30重量部がさらに好ましい。
有機系結晶核剤の具体例としては、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸カルシウム、安息香酸マグネシウム、安息香酸バリウム、テレフタル酸リチウム、テレフタル酸ナトリウム、テレフタル酸カリウム、シュウ酸カルシウム、ラウリン酸1ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、ミリスチン酸カルシウム、オクタコサン酸ナトリウム、オクタコサン酸カルシウム、ステアリン酸1ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カルシウム、トルイル酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、サリチル酸カリウム、サリチル酸亜鉛、アルミニウムジベンゾエート、カリウムジベンゾエート、リチウムジベンゾエート、ナトリウムβ−ナフタレート、ナトリウムシクロヘキサンカルボキシレートなどの有機カルボン酸金属塩、p−トルエンスルホン酸ナトリウム、スルホイソフタル酸ナトリウムなどの有機スルホン酸塩、ステアリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、パルチミン酸アミド、ヒドロキシステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、トリメシン酸トリス(t−ブチルアミド)などのカルボン酸アミド、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソプロピレン、ポリブテン、ポリ−4−メチルペンテン、ポリ−3−メチルブテン−1、ポリビニルシクロアルカン、ポリビニルトリアルキルシラン、高融点ポリ乳酸などのポリマー、エチレン−アクリル酸またはメタクリル酸コポリマーのナトリウム塩、スチレン−無水マレイン酸コポリマーのナトリウム塩などのカルボキシル基を有する重合体のナトリウム塩またはカリウム塩(いわゆるアイオノマー)、ベンジリデンソルビトールおよびその誘導体、ナトリウム−2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェートなどのリン化合物金属塩および2,2−メチルビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)ナトリウムなどが挙げられ、耐熱性を向上させる効果が大きいという観点からは、有機カルボン酸金属塩およびカルボン酸アミドが好ましい。これらは単独ないし2種以上用いることができる。
有機系結晶核剤の含有量は、脂肪族ポリエステル樹脂(C)100重量部に対して、0.01〜30重量部が好ましく、0.05〜10重量部がより好ましく、0.1〜5重量部がさらに好ましい。
本発明においては、耐熱性が向上するという観点から、さらに可塑剤を含有することが好ましい。可塑剤としては、一般にポリマーの可塑剤として用いられるものを特に制限なく用いることができ、例えばポリエステル系可塑剤、グリセリン系可塑剤、多価カルボン酸エステル系可塑剤、ポリアルキレングリコール系可塑剤及びエポキシ系可塑剤などを挙げることができ、単独ないし2種以上用いることができる。
ポリエステル系可塑剤の具体例としては、アジピン酸、セバチン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸などの酸成分と、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのジオール成分からなるポリエステルやポリカプロラクトンなどのヒドロキシカルボン酸からなるポリエステルなどを挙げることができる。これらのポリエステルは単官能カルボン酸もしくは単官能アルコールで末端封鎖されていてもよく、またエポキシ化合物などで末端封鎖されていてもよい。
グリセリン系可塑剤の具体例としては、グリセリンモノアセトモノラウレート、グリセリンジアセトモノラウレート、グリセリンモノアセトモノステアレート、グリセリンジアセトモノオレートおよびグリセリンモノアセトモノモンタネートなどを挙げることができる。
多価カルボン酸系可塑剤の具体例としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジベンジル、フタル酸ブチルベンジルなどのフタル酸エステル、トリメリット酸トリブチル、トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリヘキシルなどのトリメリット酸エステル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸n−オクチル−n−デシルアジピン酸エステルなどのセバシン酸エステル、アセチルクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリブチルなどのクエン酸エステル、アゼライン酸ジ−2−エチルヘキシルなどのアゼライン酸エステル、セバシン酸ジブチル、およびセバシン酸ジ−2−エチルヘキシルなどのセバシン酸エステルなどを挙げることができる。
ポリアルキレングリコール系可塑剤の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレンオキサイド・プロピレンオキサイド)ブロック及び/またはランダム共重合体、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノール類のエチレンオキシド付加重合体、ビスフェノール類のプロピレンオキシド付加重合体、ビスフェノール類のテトラヒドロフラン付加重合体などのポリアルキレングリコールあるいはその末端エポキシ変性化合物、末端エステル変性化合物および末端エーテル変性化合物などの末端封鎖化合物などを挙げることができる。
エポキシ系可塑剤とは、一般にはエポキシステアリン酸アルキルと大豆油とからなるエポキシトリグリセリドなどを指すが、その他にも、主にビスフェノールAとエピクロロヒドリンを原料とするような、いわゆるエポキシ樹脂も可塑剤として使用することができる。
その他の可塑剤の具体例としては、ネオペンチルグリコールジベンゾエート、ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−2−エチルブチレートなどの脂肪族ポリオールの安息香酸エステル、ステアリン酸アミドなどの脂肪酸アミド、オレイン酸ブチルなどの脂肪族カルボン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチルなどのオキシ酸エステル、ペンタエリスリトール、各種ソルビトール、ポリアクリル酸エステル、シリコーンオイルおよびパラフィン類などを挙げることができる。
なお、本発明で好ましく使用される可塑剤としては、前記に例示したものの中でも、特にポリエステル系可塑剤及びポリアルキレングリコール系可塑剤から選択した少なくとも1種が好ましい。
可塑剤の含有量は、脂肪族ポリエステル樹脂(C)100重量部に対して、0.01〜30重量部の範囲が好ましく、0.1〜20重量部の範囲がより好ましく、0.5〜10重量部の範囲がさらに好ましい。
本発明においては、結晶核剤と可塑剤を各々単独で用いてもよいが、これらを併用して用いることが好ましい。
本発明においては、耐熱性が向上するという観点から、さらに無機系結晶核剤以外の充填剤を含有することが好ましい。無機系結晶核剤以外の充填剤としては、通常熱可塑性樹脂の強化に用いられる繊維状、板状、粒状、粉末状のものを用いることができる。具体的には、ガラス繊維、アスベスト繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、金属繊維、チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、マグネシウム系ウイスカー、珪素系ウイスカー、ワラストナイト、セピオライト、アスベスト、スラグ繊維、ゾノライト、エレスタダイト、石膏繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化硅素繊維及びホウ素繊維などの無機繊維状充填剤、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、再生セルロース繊維、アセテート繊維、ケナフ、ラミー、木綿、ジュート、麻、サイザル、亜麻、リネン、絹、マニラ麻、さとうきび、木材パルプ、紙屑、古紙及びウールなどの有機繊維状充填剤、ガラスフレーク、グラファイト、金属箔、セラミックビーズ、セリサイト、ベントナイト、ドロマイト、微粉珪酸、長石粉、チタン酸カリウム、シラスバルーン、珪酸アルミニウム、酸化珪素、石膏、ノバキュライト、ドーソナイトおよび白土などなどの板状や粒状の充填剤が挙げられる。これらの充填剤の中では、無機繊維状充填剤が好ましく、特にガラス繊維、ワラストナイトが好ましい。また、有機繊維状充填剤の使用も好ましく、脂肪族ポリエステル樹脂(C)の生分解性を生かすという観点から、天然繊維や再生繊維がさらに好ましい。また、配合に供する繊維状充填剤のアスペクト比(平均繊維長/平均繊維径)は5以上であることが好ましく、10以上であることがさらに好ましく、20以上であることがさらに好ましい。
また、前記の充填剤は、エチレン/酢酸ビニル共重合体などの熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で被覆または集束処理されていてもよく、アミノシランやエポキシシランなどのカップリング剤などで処理されていてもよい。
充填剤の含有量は、脂肪族ポリエステル樹脂(C)100重量部に対して、0.1〜200重量部が好ましく、0.5〜100重量部がより好ましい。
本発明においては、脂肪族ポリエステル樹脂(C)の加水分解抑制による耐熱性、耐久性が向上という観点から、さらにカルボキシル基反応性末端封鎖剤を含有することが好ましい。カルボキシル基反応性末端封鎖剤としては、ポリマーのカルボキシル末端基を封鎖することのできる化合物であれば特に制限はなく、ポリマーのカルボキシル末端の封鎖剤として用いられているものを用いることができる。本発明においてかかるカルボキシル基反応性末端封鎖剤は、脂肪族ポリエステル樹脂(C)の末端を封鎖するのみではなく、天然由来の有機充填剤の熱分解や加水分解などで生成する乳酸やギ酸などの酸性低分子化合物のカルボキシル基も封鎖することができる。また、前記末端封鎖剤は、熱分解により酸性低分子化合物が生成する水酸基末端も封鎖できる化合物であることがさらに好ましい。
このようなカルボキシル基反応性末端封鎖剤としては、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、カルボジイミド化合物、イソシアネート化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を使用することが好ましく、なかでもエポキシ化合物および/またはカルボジイミド化合物が好ましい。
カルボキシル基反応性末端封鎖剤の含有量は、脂肪族ポリエステル樹脂(C)100重量部に対して、0.01〜10重量部の範囲が好ましく、0.05〜5重量部の範囲がより好ましい。
カルボキシル基反応性末端封鎖剤の添加時期は、特に限定されないが、耐熱性を向上するだけでなく、機械特性や熱安定性を向上できるという点で、脂肪族ポリエステル樹脂(C)と予め溶融混練した後、その他のものと混練することが好ましい。
本発明において、本発明の目的を損なわない範囲で安定剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候剤など)、滑剤、離型剤、難燃剤、染料または顔料を含む着色剤、帯電防止剤、発泡剤などを添加することができる。
本発明において、本発明の目的を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂(例えば、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、脂肪族ポリエステル樹脂(C)以外のポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、芳香族および脂肪族ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、芳香族および脂肪族ポリケトン樹脂、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ビニルエステル系樹脂、酢酸セルロース樹脂、ポリビニルアルコール樹脂など)または熱硬化性樹脂(例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂など)などの少なくとも1種以上をさらに含有することができる。これらの樹脂を配合することで、優れた特性を有する成形品を得ることができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に配合されうる前記の種々の添加剤は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する任意の段階で配合することが可能であり、例えば、樹脂成分を配合する際に同時に添加する方法や、予め少なくとも2成分の樹脂を溶融混練した後に添加する方法が挙げられる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法としては、例えば、樹脂成分およびリン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)、ならびに必要に応じて結晶核剤、可塑剤、充填剤、その他の添加剤を予めブレンドした後、樹脂成分の融点以上において一軸または二軸押出機で均一に溶融混練する方法や、溶液中で混合した後に溶媒を除く方法などが挙げられる。なお、前記成分を混合して熱可塑性樹脂組成物を製造する場合、混合する成分によっては脂肪族ポリエステル樹脂(C)がアルカリ分解することがあるため、脂肪族ポリエステル樹脂(C)のアルカリ分解を抑制するためには、あらかじめグラフト共重合体(B)、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を混練したペレットを作製しておくことが好ましい。
また、熱可塑性樹脂組成物をシートなどの押出成形品として成形する目的で製造する場合、脂肪族ポリエステル樹脂(C)以外の成分を溶融混練後に脂肪族ポリエステル樹脂(C)を添加してさらに溶融混練することによって本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造することが好ましい。本方法について具体的な態様を挙げて説明すると、二軸押出機のトップ供給口(主原料供給側)より脂肪族ポリエステル樹脂(C)以外の樹脂成分とリン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)、ならびに前記結晶核剤、可塑剤、充填剤、その他の添加剤を供給し、その後、二軸押出機のバレル全長の中央付近に存在するサイド供給口(副原料供給側)より脂肪族ポリエステル樹脂(C)を供給してさらに溶融混練させて熱可塑性樹脂組成物を得る方法である。シートなどの成形品では表面外観が重要となる場合があるが、本方法によって、表面外観を損なう原因となるブツの発生を低減することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、通常公知の射出成形、押出成形、インフレーション成形、ブロー成形などの任意の方法で成形することができ、あらゆる形状の成形品として広く用いることができる。成形品とは、フィルム、シート、繊維・布、不織布、射出成形品、押出成形品、真空圧空成形品、ブロー成形品、または他の材料との複合体などであり、自動車用資材、電機・電子機器用資材、農業用資材、園芸用資材、漁業用資材、土木・建築用資材、文具、医療用品、便座、雑貨の用途として有用である。
本発明を更に具体的にかつ詳細に説明するため、以下に実施例を挙げるが、これらの実施例は本発明を何ら制限するものではない。なお、ここで特に断りのない限り「%」は重量%を示す。
以下に実施例で行った評価方法について示す。
(1)スチレン系樹脂(A)、グラフト共重合体(B)のメチルエチルケトン可溶分の固有粘度[η]
測定するサンプルを0.2g/100mlメチルエチルケトン溶媒、0.4g/100mlメチルエチルケトン溶媒としてウベローデ粘度計を用い、30℃での粘度測定より算出した。
(2)グラフト共重合体(B)におけるゴム質重合体(r)の重量平均粒子径
「Rubber Age、Vol.88、p.484〜490、(1960)、by E.Schmidt, P.H.Biddison」に記載のアルギン酸ナトリウム法、即ち、アルギン酸ナトリウムの濃度によりクリーム化するポリブタジエン粒子径が異なることを利用して、クリーム化した重量割合とアルギン酸ナトリウム濃度の累積重量分率から累積重量分率50%の粒子径を求めた。
(3)グラフト共重合体(B)のグラフト率
80℃の温度で4時間真空乾燥を行ったゴム含有グラフト共重合体(A)の所定量(m;1g)にアセトン100mlを加え、70℃の温度の湯浴中で3時間還流し、この溶液を8800r.p.m.(10000G)で40分間遠心分離した後、不溶分を濾過し、この不溶分を80℃の温度で4時間真空乾燥し、重量(n)を測定した。グラフト率は、下記式により算出した。ここでLは、ゴム含有グラフト共重合体のゴム含有率である。
グラフト率(%)={[(n)−(m)×L]/[(m)×L]}×100。
(4)重量平均分子量
脂肪族ポリエステル樹脂(C)であるポリ乳酸の重量平均分子量は、Water社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)装置を用い、示差屈折計を検出器(Water2414)とし、カラムとしてポリマーラボラトリーズ社製MIXED−B(2本)、留出液ヘキサフルオロイソプロパノール、流速1ml/min、カラム温度40℃の条件で測定されるポリメタクリル酸メチル(PMMA)換算の重量平均分子量として測定し、また、スチレン系樹脂(A)およびグラフト共重合体(B)のメチルエチル可溶分の重量平均分子量は留出液としてテトラヒドロフランを使用する以外はポリ乳酸での測定と同じ装置・条件で測定した。
(5)シャルピー衝撃強度
ISO179に準じて測定した。試験片の成形条件は、シリンダ温度220℃、金型温度60℃とした。
(6)MFR測定
ISO1133(温度220℃、98N荷重条件で測定)に準じて測定した。
(7)耐熱性評価(熱変形温度測定)
ISO75−1,2に準じて熱変形温度を測定した。試験片の成形条件は、シリンダ温度220℃、金型温度60℃とした。
(8)熱滞留シャルピー衝撃強度
試験片の成形条件は、シリンダ温度220℃で10分間滞留し、金型温度60℃に調整した金型内に射出し試験片を得た。その後の作業はISO179に準じて行った。
(9)熱滞留MFR測定
前記(6)のMFR測定の条件に加え、シリンダ内に10分さらに滞留させたものについて測定した。
(10)熱安定性評価
シャルピー衝撃強度とMFRにつき、初期値および熱滞留後の値をそれぞれ(I)、(H)として下記式より算出される変化率で熱滞留による耐久性を評価した。すなわち、変化率が小さいほど熱安定性に優れる。
シャルピー衝撃強度の変化率(%)=((I)−(H))/(I)×100
MFRの変化率(%)=((H)−(I))/(I)×100。
(11)シートブツ評価
熱可塑性樹脂組成物ペレットを金属金型で挟み、加圧プレス機で220℃、3分間加熱加圧させた溶融物を引っ張り、縦横100mm×300mmで、厚み0.3〜0.5μmのシートを作成した。これを外観目視評価して、この面積中にブツがなければ+、ブツがあれば−で示した。
(12)安全・衛生面の確認
溶融コンパウンド時や得られたペレットの射出成形時の刺激臭の有無を確認した。
以下、実施例に使用した原料およびその製造方法等を示す。
[スチレン系樹脂(A)]
<(A)−1の製造方法>
容量が20Lで、バッフルおよびファウドラ型撹拌翼を備えたステンレス製オートクレーブに、メタクリル酸メチル/アクリルアミド共重合体(特公昭45−24151号公報記載)0.05重量部をイオン交換水165重量部に溶解した溶液を添加して400rpmで撹拌し、系内を窒素ガスで置換した。次に、下記混合物質を反応系で撹拌しながら添加し、60℃に昇温し重合を開始した。
スチレン 70重量部
アクリロニトリル 30重量部
t−ドデシルメルカプタン 0.33重量部
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル 0.31重量部。
30分かけて反応温度を65℃まで昇温したのち、120分かけて100℃まで昇温した。以降、通常の方法に従い、反応系の冷却、ポリマーの分離、洗浄、乾燥を行なうことにより、ビーズ状のポリマーを得た。得られたスチレン系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の固有粘度は0.53dl/g、重量平均分子量は134,000であった。
<(A)−2の製造方法>
2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.31重量部を0.15重量部に変更した以外は前記(A)−1と同様に懸濁重合を行った。得られたスチレン系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の固有粘度は0.89dl/g、重量平均分子量は351,000であった。
<(A)−3の製造方法>
単量体成分をメタクリル酸メチル70重量部、スチレン25重量部、アクリロニトリル5重量部に変更した以外は前記(A)−1と同様に懸濁重合を行った。得られたスチレン系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の固有粘度は0.35dl/g、重量平均分子量は105,000であった。
<(A)−4の製造方法>
単量体成分をメタクリル酸メチル67重量部、スチレン20重量部、アクリロニトリル13重量部に、t−ドデシルメルカプタン0.33重量部を0.35重量部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.31重量部を0.4重量部に変更した以外は前記(A)−1と同様に懸濁重合を行った。得られたスチレン系樹脂のメチルエチルケトン可溶分の固有粘度は0.46dl/g、重量平均分子量は114,000であった。
[グラフト共重合体(B)]
<(B)−1の製造方法>
ポリブタジエン(重量平均粒子径0.35μm、ゲル含有率75%)50重量部
(日本ゼオン株式会社製“Nipol LX111A2”)(固形分換算)
オレイン酸カリウム 0.5重量部
ブドウ糖 0.5重量部
ピロリン酸1ナトリウム 0.5重量部
硫酸第一鉄 0.005重量部
脱イオン水 120重量部。
以上の物質を重合容器に仕込み、撹拌しながら65℃に昇温した。内温が65℃に達した時点を重合開始として、スチレン35重量部、アクリロニトリル15部、およびt−ドデシルメルカプタン0.3重量部を5時間かけて連続滴下した。並行してクメンハイドロパーオキサイド0.25重量部、オレイン酸カリウム2.5重量部および純水25重量部からなる水溶液を、7時間で連続滴下し反応を完結させた。得られたグラフト共重合体ラテックスを硫酸で凝固し、苛性ソ−ダで中和した後、洗浄、濾過、乾燥してパウダー状として得た。得られたグラフト共重合体のグラフト率は50%、メチルエチルケトン可溶分の固有粘度は0.30dl/g、重量平均分子量は83,000であった。
<B−2>
単量体成分をメタクリル酸メチル35重量部、スチレン12.5重量部、アクリロニトリル2.5重量部に変更した以外は前記(B)−1と同様に乳化重合を行った。得られたグラフト共重合体のグラフト率は45%、メチルエチルケトン可溶分の固有粘度は0.28dl/g、重量平均分子量は75,000であった。
[脂肪族ポリエステル樹脂(C)]
<C−1>ポリ乳酸
NatureWorks社製のポリ乳酸(重量平均分子量200,000、D−乳酸単位1%、融点175℃のポリ−L−乳酸)。
[リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)]
<(D)−1>リン酸(0.5mol/L水溶液)(関東化学株式会社製)
<(D)−2>リン酸1ナトリウム無水物(太平化学産業株式会社製)。
[アクリル系樹脂(E)]
<(E)−1>ポリメチルメタクリレート樹脂(住友化学株式会社製“スミペックスMH”)。
[ジカルボン酸無水物(F)]
比較例1〜5においては、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)の代わりに以下のジカルボン酸無水物(F)を使用した。
<(F)−1>マレイン酸無水物(東京化成工業株式会社製)
<(F)−2>コハク酸無水物(東京化成工業株式会社製)。
[リン酸系化合物(G)]
比較例6〜7においては、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)の代わりに以下のリン酸化合物(G)を使用した。
<(G)−1>オクタデシルジハイドロジェンホスフェートおよびジオクタデシルホスフェートの混合物(旭電化工業株式会社製、“アデカスタブAX−71”)
<(G)−2>リン酸3ナトリウム(米山化学工業株式会社製)。
[実施例1〜17、比較例1〜9]
表1、表2に記載の組成(重量部)からなる原料をドライブレンドした後、押出温度220℃に設定した2軸スクリュー押出機(株式会社日本製鋼所製“TEX−30”)を使用して溶融混練、ペレタイズを行い、得られたペレットを射出成形機(東芝機械株式会社製“IS55EPN射出成形機”)を用いて、成形温度220℃、金型温度60℃の条件で射出成形することにより得られた試験片について、各種特性評価を行った。評価結果を表1、表2にそれぞれ示す。実施例1〜17の結果から明らかなように、本発明の熱可塑性樹脂組成物は、耐衝撃性に代表される機械特性や熱安定性に優れるほか、溶融コンパウンド時並びに成形時の刺激臭がなく、熱可塑性樹脂組成物の生産から成形後の最終製品を得るまでの安全・衛生面でも優れていた。
[実施例18〜20]
実施例9、10および12の組成について、脂肪族ポリエステル樹脂(C)以外の成分をドライブレンドした後、押出温度220℃に設定した2軸スクリュー押出機(株式会社日本製鋼所製“TEX−30”)を使用して溶融混練後、押出機のサイドフィードから脂肪族ポリエステル樹脂(C)を供給してさらに溶融混練し、ペレタイズを行い、得られたペレットを射出成形機(東芝機械株式会社製“IS55EPN射出成形機”)を用いて、成形温度220℃、金型温度60℃の条件で射出成形することにより得られた試験片について、各種特性評価を行った。評価結果は表1に示す通りであり、実施例18〜20の熱安定性や耐衝撃性は実施例9、10および12と同等の性質を有していたが、表面外観(シートブツ評価)において実施例9、10および12と比較して優れた結果が得られた。
Figure 2012111587
Figure 2012111587
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、耐衝撃性、熱安定性、さらには成形加工性に優れるため、フィルム、シート、繊維・布、不織布、射出成形品、押出成形品、真空圧空成形品、ブロー成形品、または他の材料との複合体などであり、自動車用資材、電機・電子機器用資材、農業用資材、園芸用資材、漁業用資材、土木・建築用資材、文具、医療用品、便座、雑貨、またはその他の用途として有用である。
すなわち本発明は以下の(1)〜()で構成される。
(1)スチレン系樹脂(A)を10〜80重量部、グラフト共重合体(B)を5〜70重量部、脂肪族ポリエステル樹脂(C)を1〜85重量部およびアクリル系樹脂(E)を0〜30重量部含む樹脂組成物100重量部に対して、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を0.1〜5重量部配合してなる、熱可塑性樹脂組成物。
)脂肪族ポリエステル樹脂(C)がポリ乳酸である、(1)に記載の熱可塑性樹脂組成物。
)スチレン系樹脂(A)が少なくとも芳香族ビニル系単量体(a1)を重合してなる、(1)または(2)に記載の熱可塑性樹脂組成物。
)グラフト共重合体(B)がゴム質重合体(r)に少なくとも不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(b1)を含む単量体成分をグラフト重合してなる、(1)〜()のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
)アクリル系樹脂(E)がポリメタクリル酸メチル系樹脂である、()〜()のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
)(1)〜()のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、脂肪族ポリエステル樹脂(C)以外の成分を溶融混練後、脂肪族ポリエステル樹脂(C)を添加してさらに溶融混練することを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
)(1)〜()のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品。
)(1)〜()のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなるシート。
本発明における樹脂組成物の配合比は、本発明の効果を奏するにあたっては、樹脂組成物の合計量100重量部において、スチレン系樹脂(A)が10〜80重量部、好ましくは15〜75重量部、より好ましくは20〜70重量部、さらに好ましくは30〜60重量部であり、グラフト共重合体(B)が5〜70重量部、好ましくは5〜65重量部、より好ましくは10〜60重量部、さらに好ましくは10〜50重量部であり、脂肪族ポリエステル樹脂(C)が1〜85重量部以下、好ましくは5〜80重量部、より好ましくは5〜70重量部であり、アクリル系樹脂(E)が0〜30重量部、好ましくは1〜30重量部、より好ましくは2〜20重量部である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物におけるリン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)の含有量は、樹脂組成物の合計100重量部に対し、0.1〜5重量部の範囲であり、好ましくは0.1〜2重量部、より好ましくは0.1〜0.5重量部である。リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)の含有量が0.1重量部に満たない場合には、脂肪族ポリエステル樹脂(C)のアルカリ分解抑制の効果が十分に発揮されず、本発明の熱可塑性樹脂組成物の初期の耐衝撃性が低下するだけでなく、熱滞留において耐衝撃性が大幅に低下することがあり、一方、5重量部を超える場合には、成形品の熱滞留時の発泡や成形品の表面外観が低下することがある。

Claims (11)

  1. スチレン系樹脂(A)、グラフト共重合体(B)および脂肪族ポリエステル樹脂(C)を含む樹脂組成物に、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を配合してなる、熱可塑性樹脂組成物。
  2. 前記樹脂組成物がさらにアクリル系樹脂(E)を含む、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  3. 脂肪族ポリエステル樹脂(C)がポリ乳酸である、請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  4. 前記樹脂組成物100重量部に対して、リン酸および/またはリン酸1ナトリウム(D)を0.01〜5重量部含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  5. 前記樹脂組成物100重量部において、スチレン系樹脂(A)を10〜80重量部、グラフト共重合体(B)を5〜70重量部、脂肪族ポリエステル樹脂(C)を1〜85重量部、およびアクリル系樹脂(E)を0〜30重量部含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  6. スチレン系樹脂(A)が少なくとも芳香族ビニル系単量体(a1)を重合してなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物
  7. グラフト共重合体(B)がゴム質重合体(r)に少なくとも不飽和カルボン酸アルキルエステル系単量体(b1)を含む単量体成分をグラフト重合してなる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  8. アクリル系樹脂(E)がポリメタクリル酸メチル系樹脂である、請求項2〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、脂肪族ポリエステル樹脂(C)以外の成分を溶融混練後、脂肪族ポリエステル樹脂(C)を添加してさらに溶融混練することを特徴とする、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
  10. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなる成形品。
  11. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂組成物を成形してなるシート。
JP2012513393A 2011-02-15 2012-02-13 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 Active JP5120521B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012513393A JP5120521B2 (ja) 2011-02-15 2012-02-13 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011029621 2011-02-15
JP2011029621 2011-02-15
JP2011256041 2011-11-24
JP2011256041 2011-11-24
JP2012513393A JP5120521B2 (ja) 2011-02-15 2012-02-13 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
PCT/JP2012/053223 WO2012111587A1 (ja) 2011-02-15 2012-02-13 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5120521B2 JP5120521B2 (ja) 2013-01-16
JPWO2012111587A1 true JPWO2012111587A1 (ja) 2014-07-07

Family

ID=46672506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012513393A Active JP5120521B2 (ja) 2011-02-15 2012-02-13 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8871849B2 (ja)
EP (1) EP2676996B1 (ja)
JP (1) JP5120521B2 (ja)
KR (1) KR20140032970A (ja)
CN (1) CN102906184A (ja)
MY (1) MY163062A (ja)
TW (1) TWI472570B (ja)
WO (1) WO2012111587A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014057766A1 (ja) 2012-10-10 2014-04-17 東レ株式会社 ポリ乳酸樹脂組成物、成形体およびポリ乳酸樹脂組成物の製造方法
CN105555867B (zh) * 2013-09-11 2018-08-24 东丽株式会社 热熔融层积式三维造型用原材料及热熔融层积式3d打印设备用丝状物
KR20150114239A (ko) * 2014-04-01 2015-10-12 제일모직주식회사 내열성 및 착색성이 향상된 열가소성 수지 조성물
US10619017B2 (en) * 2015-10-30 2020-04-14 Toray Industries, Inc. Fiber-reinforced thermoplastic resin molded article, and fiber-reinforced thermoplastic resin molding material
JP6218347B1 (ja) * 2017-07-21 2017-10-25 ユーエムジー・エービーエス株式会社 めっき用熱可塑性樹脂組成物、樹脂成形品およびめっき加工品
KR102223203B1 (ko) * 2018-12-27 2021-03-04 롯데첨단소재(주) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 성형품
JP7469934B2 (ja) 2020-03-30 2024-04-17 デンカ株式会社 多層シート及びその製造方法、並びに容器本体
CN111995838B (zh) * 2020-07-17 2022-11-08 中北大学 利用离子交联改性再生abs/hips共混材料及其制备方法
CN113980436B (zh) * 2021-12-20 2023-06-13 东莞市达瑞电子股份有限公司 一种改性聚酯透明复合材料及其制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0733933A (ja) * 1993-07-23 1995-02-03 Asahi Chem Ind Co Ltd 耐薬品性樹脂成形物
CN1130645A (zh) * 1995-03-07 1996-09-11 财团法人工业技术研究院 聚对苯二甲酸二丁酯的催化剂组合物
US6989190B2 (en) * 2000-10-17 2006-01-24 General Electric Company Transparent polycarbonate polyester composition and process
JP4951187B2 (ja) 2002-12-26 2012-06-13 ポリプラスチックス株式会社 難燃性樹脂組成物
JP2006045485A (ja) * 2004-07-02 2006-02-16 Nippon A & L Kk 熱可塑性樹脂組成物
JP5236868B2 (ja) 2006-03-20 2013-07-17 テクノポリマー株式会社 熱可塑性樹脂組成物及び成形品
EP1876206A4 (en) 2005-04-28 2010-07-21 Techno Polymer Co Ltd THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION AND ITS FORMAT
CN101838425B (zh) 2005-08-04 2012-07-18 东丽株式会社 树脂组合物和由该树脂组合物形成的成型品
JP5140988B2 (ja) 2005-12-22 2013-02-13 東レ株式会社 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP5168812B2 (ja) * 2006-04-13 2013-03-27 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 熱可塑性樹脂組成物および樹脂成形品
US8871858B2 (en) * 2006-05-31 2014-10-28 Sabic Global Technologies B.V. Thermoplastic polycarbonate compositions
JP5509517B2 (ja) * 2007-03-09 2014-06-04 東レ株式会社 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP2009120725A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Toray Ind Inc ポリ乳酸系樹脂シート、および、情報記録カ−ド
CN101724229B (zh) * 2008-10-16 2012-09-05 上海红京印实业有限公司 一种车灯用极高耐热聚酯合金及其制备方法
DE102008060536A1 (de) 2008-12-04 2010-06-10 Bayer Materialscience Ag Saure Phosphorverbindungen enthaltende schlagzähmodifizierte Polycarbonat-Zusammensetzungen mit basisch gefälltem Emulsionspfropfpolymersiat

Also Published As

Publication number Publication date
EP2676996A4 (en) 2014-07-02
US20130310502A1 (en) 2013-11-21
WO2012111587A1 (ja) 2012-08-23
EP2676996B1 (en) 2015-08-12
US8871849B2 (en) 2014-10-28
EP2676996A1 (en) 2013-12-25
TWI472570B (zh) 2015-02-11
JP5120521B2 (ja) 2013-01-16
CN102906184A (zh) 2013-01-30
TW201241076A (en) 2012-10-16
KR20140032970A (ko) 2014-03-17
MY163062A (en) 2017-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5120521B2 (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP5494757B2 (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP5245229B2 (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP5751388B1 (ja) 熱融解積層方式三次元造形用素材および熱融解積層方式3dプリント機器用フィラメント
US7999021B2 (en) Resin composition and molded article made thereof
JP5272283B2 (ja) スチレン系樹脂組成物
JP2007191695A (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP5509517B2 (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP6024757B2 (ja) 天然ゴム含有熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP5228297B2 (ja) スチレン系樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP2009120725A (ja) ポリ乳酸系樹脂シート、および、情報記録カ−ド
JP2014031409A (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびその成形体
JP4935222B2 (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP5229417B2 (ja) スチレン系樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP2006045487A (ja) 熱可塑性樹脂組成物
JP2013245222A (ja) ポリ乳酸系熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP2013181046A (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP5504548B2 (ja) スチレン系樹脂組成物
JP2006056988A (ja) 脂肪族ポリエステル樹脂組成物及びそれを用いた成形品
JP2008133466A (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品
JP2014040559A (ja) ポリ乳酸系熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP2012087296A (ja) 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品
JP2012136715A (ja) 樹脂組成物およびそれからなる成形品

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120925

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151102

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5120521

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151102

Year of fee payment: 3