JPWO2017141938A1 - セルロースアセテート組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
背景技術
特許第5798640号公報には、セルロースエステルと式(I)、(II)、(III)で表されるアジピン酸エステルから選ばれる可塑剤を含むセルロースエステル組成物が記載されている。
前記組成物は、MFRによって表される高い熱可塑性(段落番号0048)を有しており、得られた成形体のシャルピー衝撃強度なども高いことが記載されている。
発明の概要
発明を実施するための形態
<(A)成分>
(A)成分のセルロースアセテートは6%粘度が90mPa・s未満であり、好ましくは5〜70mPa・sであり、より好ましくは10〜60mPa・sである。
(A)成分のセルロースアセテートは、6%粘度が90mPa・s未満のセルロースアセテートのみからなるものでもよいし、6%粘度の異なる2種類以上のセルロースアセテートの混合物であってもよい。
但し、6%粘度の異なる2種類以上のセルロースアセテートの混合物を使用したときであっても、(A)成分として使用するセルロースアセテートの6%粘度が90mPa・s未満になるようにする必要がある。
(A)成分のセルロースアセテートは、6%粘度が90mPa・s未満のセルロースアセテートのみからなるものであるとき、粘度平均重合度は180よりも小さい。
(A)成分のセルロースアセテートは、平均置換度が2.7以下のセルロースアセテートが好ましい。
三角フラスコに乾燥試料3.00g、95%アセトン水溶液を39.90g入れ、密栓して約1.5時間攪拌する。その後、回転振盪機で約1時間振盪して完溶させる。得られた6wt/vol%の溶液を所定のオストワルド粘度計の標線まで移し、25±1℃で約15分間整温する。計時標線間の流下時間を測定し、次式(1)により6%粘度を算出する。
6%粘度(mPa・s)=流下時間(s)×粘度計係数 (1)
粘度計係数
={標準液絶対粘度(mPa・s)×溶液の密度(0.827g/cm3)}
/{標準液の密度(g/cm3)×標準液の流下秒数(s)} (2)
ηrel=t/to (3)
[η]=(lnηrel)/c (4)
DP=[η]/(6×10−4) (5)
(式中、tは溶液の通過時間(秒)、toは溶媒の通過時間(秒)、cは溶液のセルロースアセテート濃度(g/L)、ηrelは相対粘度、[η]は極限粘度、DPは平均重合度を示す)
6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテートと6%粘度が90mPa・s以上であるセルロースアセテートの混合割合は、混合物の6%粘度が90mPa・s未満になるようにして混合すればよい。
例えば、6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート40〜100質量%と6%粘度が90mPa・s以上であるセルロースアセテート0〜60質量%にすることができる。
(B)成分の可塑剤は、セルロースアセテートの可塑剤として使用されている公知の可塑剤(例えば、特許第5798640号公報に記載の可塑剤)を使用することができるが、それらの中でもアジピン酸エステルが好ましい。
アジピン酸エステルとしては、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ブトキシエトキシエチル・ベンジル、アジピン酸ジブトキシエトキシエチルなどを挙げることができる。
またアジピン酸エステルとしては、特許第5798640号公報の特許請求の範囲に記載された式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、及び(VI)で示されるアジピン酸エステルのいずれか又は組み合わせも使用することができる。
充填剤としては、繊維状充填剤、非繊維状充填剤(粉粒状又は板状充填剤など)が含まれ、例えば、特開2005−194302号公報の段落番号0025〜0032に記載のものを挙げることができる。
充填剤の含有割合は、(A)成分のセルロースエステル100質量部に対して、5〜50質量部が好ましく、より好ましくは5〜40質量部、さらに好ましくは5〜30質量部である。
さらに、前記混合機で予備混合した後、一軸又は二軸押出機などの押出機で混練してペレットに調製する方法、加熱ロールやバンバリーミキサー等の混練機で溶融混練して調製する方法を適用することができる。
本発明の組成物から得られた成形体のISO075に準拠した荷重たわみ温度(荷重1.80MPa)は、65℃以上が好ましく、70℃以上がより好ましい。
本発明は、(A)6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート100質量部に対して、
(B)可塑剤8〜22質量部を混合するセルロースアセテート組成物の製造方法である。
本発明のセルロースアセテート組成物の製造方法は、本発明のセルロースアセテート組成物で述べた事項を適宜適用することができる。
(A)成分のセルロースアセテートとして6%粘度の異なる2種類以上のセルロースアセテートの混合物を使用するときは、6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート2種類以上の混合物、ないしは6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテートと6%粘度が90mPa・s以上であり、好ましくは90〜130mPa・sであるセルロースアセテートの混合物を使用することができる。
6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテートと6%粘度が90mPa・s以上であるセルロースアセテートの混合割合は、混合物の6%粘度が90mPa・s未満になるようにして混合すればよい。
例えば、6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート40〜100質量%と6%粘度が90mPa・s以上であるセルロースアセテート0〜60質量%にすることができる。
実施例
ヘンシェルミキサーを用いて、ミキサー内の摩擦熱で70℃以上となるように各組成物を攪拌混合した後、二軸押出機(シリンダー温度:200℃、ダイス温度:220℃)に供給し、押し出してペレット化した。
得られたペレットを、射出成形機に供給して、シリンダー温度220℃、金型温度50℃、成形サイクル30秒(射出15秒、冷却時間15秒)の条件で試験片を射出成形して、各評価試験に使用した。
下記(A)成分の乾燥試料3.00gと、95%アセトン水溶液39.90gを三角フラスコに入れ、密栓して約1.5時間攪拌した。その後、回転振盪機で約1時間振盪して完溶させた。得られた6wt/vol%の溶液を所定のオストワルド粘度計の標線まで移し、25±1℃で約15分間整温した。計時標線間の流下時間を測定し、前記の式(1)により6%粘度を算出した。
6%粘度(mPa・s)=流下時間(s)×粘度計係数 (1)
粘度計係数
={標準液絶対粘度(mPa・s)×溶液の密度(0.827g/cm3)}
/{標準液の密度(g/cm3)×標準液の流下秒数(s)} (2)
MFR(g/10min)は、ISO1133に基づいて、温度220℃及び荷重10kgの条件で測定した。MFRが大きいほど、流動性が良いことを示している。
(成形性)
成形性については次の基準で評価した。
○:MFRが5以上であるもの
×:MFRが5未満であるもの
二軸押出機のダイスから押出されたストランドを水槽にて冷却し、ペレタイザーにてペレット化する過程および得られたペレットの形状を肉眼で観察して、次の基準で評価した。
○:連続的に均一なストランドが形成され、得られたペレットが全て円柱形状のもの。
×:ストランドが不均一な部分が多くなり、得られたペレットの形状にばらつきが多かったもの。
荷重たわみ温度(℃)は、ISO75に準拠して、荷重1.80MPaの条件で測定した。
L−50:6%粘度110mPa・s(粘度平均重合度180)、(株)ダイセル製
L−40:6%粘度87mPa・s(粘度平均重合度170)、(株)ダイセル製
CS:6%粘度56mPa・s、Sichuan Yibin PUSH Group Co., Ltd.製
L−20:6%粘度50mPa・s(粘度平均重合度120)、(株)ダイセル製
PC/FG:6%粘度50mPa・s、Sichuan Yibin PUSH Group Co., Ltd.製
(B)成分(可塑剤)
アジピン酸エステル:DAIFATTY−101大八化学工業(株)製
(A)成分のセルロースアセテートとして6%粘度が90mPa・sを超えるものを使用した比較例2、3は、(B)成分の可塑剤の使用量を増加させるとMFRが大きくなり、押出性および成形性は良好であったが、成形品の荷重たわみ温度が大きく低下した。
本発明の組成物は流動性と成形性が良いため、前記各用途の中でも、特に大型成形品または形状の複雑な成形品の製造用として適しており、さらに荷重たわみ温度が高いため、発熱部品を含む装置の外装材、直射日光に曝されるような屋外用途に適している。
Claims (8)
- (A)6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート100質量部に対して、
(B)可塑剤8〜22質量部を含有するセルロースアセテート組成物。 - (A)成分のセルロースアセテートが6%粘度の異なるセルロースアセテート混合物である、請求項1記載のセルロースアセテート組成物。
- (A)成分のセルロースアセテートが6%粘度の異なるセルロースアセテート混合物であり、
前記混合物が、6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート2種類以上の混合物、ないしは
6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート40〜100質量%と6%粘度が90mPa・s以上であるセルロースアセテート0〜60質量%の混合物である、請求項1記載のセルロースアセテート組成物。 - 前記(B)成分の可塑剤がアジピン酸エステルである、請求項1〜3のいずれか1項記載のセルロースアセテート組成物。
- 前記セルロースアセテート組成物のISO1133に準拠したMFR(220℃,10kg)(g/10min)が5以上であり、
前記セルロースアセテート組成物から得られた成形体のISO075に準拠した荷重たわみ温度(荷重1.80MPa)が65℃以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のセルロースアセテート組成物。 - (A)6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート100質量部に対して、
(B)可塑剤8〜22質量部を混合するセルロースアセテート組成物の製造方法。 - (A)成分のセルロースアセテートが6%粘度の異なるセルロースアセテート混合物である、請求項6記載のセルロースアセテート組成物の製造方法。
- (A)成分のセルロースアセテートが6%粘度の異なるセルロースアセテート混合物であり、
前記混合物が、6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート2種類以上の混合物、ないしは
6%粘度が90mPa・s未満であるセルロースアセテート40〜100質量%と6%粘度が90mPa・s以上であるセルロースアセテート0〜60質量%の混合物である、請求項6記載のセルロースアセテート組成物の製造方法。
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