JP2011016927A - Polymer containing cellulose derivative, method for producing the same, thermoplastic resin composition, and molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セルロース誘導体を含有する重合体及びその製造方法、該重合体を含有する熱可塑性樹脂組成物及びその成形体に関する。 The present invention relates to a polymer containing a cellulose derivative, a method for producing the same, a thermoplastic resin composition containing the polymer, and a molded product thereof.
樹脂材料は自動車、家電、OA機器の部品等の各種用途に広く用いられている。近年では、環境問題に対応するため、従来の石油系樹脂材料から非石油系樹脂材料への転換が求められている。しかしながら、非石油系樹脂材料は石油系樹脂材料と比較して性能面で劣るため、ブレンド等による改良が試みられている。 Resin materials are widely used in various applications such as parts for automobiles, home appliances, and OA equipment. In recent years, in order to cope with environmental problems, there has been a demand for conversion from conventional petroleum resin materials to non-petroleum resin materials. However, since non-petroleum resin materials are inferior in performance as compared with petroleum resin materials, improvements by blending and the like have been attempted.
例えば、非石油系樹脂材料であるポリ乳酸は、機械的特性及び成形性に優れるが、耐熱性に劣るという問題を有する。
一方で、非石油系樹脂材料であるセルロース誘導体は、耐熱性及び機械的特性に優れるが、例えばセルロースアセテートは溶融温度と熱分解温度との差が小さいため、単独で溶融賦形することができず、成形性に劣るという問題を有する。
For example, polylactic acid, which is a non-petroleum resin material, is excellent in mechanical properties and moldability, but has a problem of poor heat resistance.
On the other hand, cellulose derivatives, which are non-petroleum resin materials, are excellent in heat resistance and mechanical properties. However, for example, cellulose acetate has a small difference between the melting temperature and the thermal decomposition temperature, so it can be melt-formed alone. However, it has the problem that it is inferior to moldability.
そこで、ポリ乳酸とセルロース誘導体をブレンドすることにより、耐熱性及び成形性に優れる非石油系樹脂材料を得る試みが行なわれている。しかしながら、ポリ乳酸とセルロースアセテートを溶融ブレンドした場合には、樹脂材料中にセルロースアセテートが原料形状のまま残るため、得られる成形体の表面外観は充分とはいえない。
特許文献1には、ポリ乳酸とセルロースアセテートプロピオネートからなる非石油系樹脂材料が提案されている。しかしながら、特許文献1で提案されている樹脂材料では、得られる成形体の耐熱性は充分とはいえない。
Therefore, an attempt has been made to obtain a non-petroleum resin material excellent in heat resistance and moldability by blending polylactic acid and a cellulose derivative. However, when polylactic acid and cellulose acetate are melt blended, the cellulose acetate remains in the raw material form in the resin material, so the surface appearance of the resulting molded product is not sufficient.
Patent Document 1 proposes a non-petroleum resin material composed of polylactic acid and cellulose acetate propionate. However, the resin material proposed in Patent Document 1 cannot be said to have sufficient heat resistance of the obtained molded body.
本発明の目的は、成形性の優れた非石油系の熱可塑性樹脂組成物、耐熱性及び表面外観の優れた成形体を得るために用いる、セルロース誘導体を含有する重合体を提供することである。 An object of the present invention is to provide a non-petroleum thermoplastic resin composition excellent in moldability, and a polymer containing a cellulose derivative used to obtain a molded article excellent in heat resistance and surface appearance. .
本発明は、セルロース誘導体(a)の存在下で、(メタ)アクリレート(b1)を主成分とし、重合体のガラス転移温度が60℃以下となる単量体成分(b)を重合する、セルロース誘導体含有重合体の製造方法であって、セルロース誘導体(a)の質量比率が10質量%を超える(但し、(a)と(b)の合計を100質量%とする)、セルロース誘導体含有重合体の製造方法である。
また本発明は、上記の製造方法で得られるセルロース誘導体含有重合体5〜70質量%及び熱可塑性樹脂(C)30〜95質量%を含有する熱可塑性樹脂組成物である。
更に本発明は、上記の熱可塑性樹脂組成物を成形して得られる成形体である。
In the present invention, in the presence of a cellulose derivative (a), a cellulose is polymerized with a monomer component (b) having (meth) acrylate (b1) as a main component and a glass transition temperature of the polymer of 60 ° C. or lower. A method for producing a derivative-containing polymer, wherein the mass ratio of the cellulose derivative (a) exceeds 10% by mass (provided that the total of (a) and (b) is 100% by mass). It is a manufacturing method.
Moreover, this invention is a thermoplastic resin composition containing 5-70 mass% of cellulose derivative containing polymers obtained by said manufacturing method, and 30-95 mass% of thermoplastic resins (C).
Furthermore, this invention is a molded object obtained by shape | molding said thermoplastic resin composition.
本発明のセルロース誘導体含有重合体を用いることにより、成形性の優れた非石油系の熱可塑性樹脂組成物、並びに耐熱性及び表面外観の優れた成形体を得ることができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は成形性に優れ、耐熱性及び表面外観の優れた成形体を与える。
本発明の成形体は耐熱性及び表面外観に優れ、自動車、家電、OA機器の部品、包装等に用いる樹脂材料として有用である。このことから、従来の石油系樹脂材料の代替を促進することができる。
By using the cellulose derivative-containing polymer of the present invention, a non-petroleum thermoplastic resin composition excellent in moldability and a molded article excellent in heat resistance and surface appearance can be obtained.
The thermoplastic resin composition of the present invention is excellent in moldability and gives a molded article excellent in heat resistance and surface appearance.
The molded article of the present invention is excellent in heat resistance and surface appearance, and is useful as a resin material used for automobiles, home appliances, parts of OA equipment, packaging, and the like. From this, substitution of the conventional petroleum resin material can be promoted.
以下、本発明について、詳細に説明する。
本発明で用いるセルロース誘導体(a)としては、セルロースの官能基を化学反応により置換したもの等が挙げられる。この中では、得られる熱可塑性樹脂組成物の耐熱性及び成形性が優れることから、セルロースの水酸基等を全部又は部分的にエステル化したセルロースエステルが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
As a cellulose derivative (a) used by this invention, what substituted the functional group of the cellulose by chemical reaction etc. are mentioned. In this, since the heat resistance and moldability of the obtained thermoplastic resin composition are excellent, the cellulose ester which esterified all or part of the hydroxyl group of the cellulose is preferable.
セルロースエステルとしては、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート及びセルロースアセテートブチレートが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
これらの中では、得られる成形体の耐熱性が優れることから、セルロースアセテートが好ましい。セルロースアセテートのアセチル化度としては40〜62%が好ましく、50〜61%がより好ましい。
Examples of the cellulose ester include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, and cellulose acetate butyrate. These can be used alone or in combination of two or more.
In these, since the heat resistance of the molded object obtained is excellent, a cellulose acetate is preferable. The degree of acetylation of cellulose acetate is preferably 40 to 62%, more preferably 50 to 61%.
本発明で用いる単量体成分(b)は、(メタ)アクリレート(b1)を主成分として、重合体のガラス転移温度(以下、「Tg」という。)が60℃以下である。
(メタ)アクリレート(b1)としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、i−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、シアノエチルアクリレート、シアノブチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート等のアクリレート;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、シアノエチルメタクリレート、シアノブチルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート等のメタクリレートが挙げられる。
これらの(メタ)アクリレート(b1)は、1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
The monomer component (b) used in the present invention is mainly composed of (meth) acrylate (b1), and the glass transition temperature (hereinafter referred to as “Tg”) of the polymer is 60 ° C. or less.
Examples of (meth) acrylate (b1) include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate, and dimethylaminoethyl. Acrylates such as acrylate, cyanoethyl acrylate, cyanobutyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, heptadecafluorodecyl acrylate; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, Benzyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, cyanoethyl methacrylate, cyanobutyl Methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, methacrylates such as heptadecafluorodecyl methacrylate.
These (meth) acrylates (b1) can be used alone or in combination of two or more.
これらの中では、得られる成形体の柔軟性及び透明性が優れることから、アクリレートが好ましく、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレートがより好ましく、メチルアクリレートが更に好ましい。
尚、本発明において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」又は「メタクリレート」を示す。
In these, since the softness | flexibility and transparency of the molded object which are obtained are excellent, an acrylate is preferable, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate is more preferable, and methyl acrylate is still more preferable.
In the present invention, “(meth) acrylate” means “acrylate” or “methacrylate”.
単量体成分(b)は、重合体のTgが60℃以下となる範囲で、(メタ)アクリレート(b1)以外の他の単量体(b2)を含有してもよい。
他の単量体(b2)としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;アクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体;グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含有単量体;無水マレイン酸等の酸無水物単量体;ブタジエン等のジエン系単量体;エチレン、プロピレン、1−ヘキセン等のオレフィン系単量体が挙げられる。
これらの他の単量体(b2)は、1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
The monomer component (b) may contain another monomer (b2) other than the (meth) acrylate (b1) as long as the Tg of the polymer is 60 ° C. or lower.
Examples of the other monomer (b2) include aromatic vinyl monomers such as styrene and α-methylstyrene; vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile; epoxy group-containing monomers such as glycidyl methacrylate; An acid anhydride monomer such as maleic acid; a diene monomer such as butadiene; and an olefin monomer such as ethylene, propylene and 1-hexene.
These other monomers (b2) can be used alone or in combination of two or more.
単量体成分(b)は、(メタ)アクリレート(b1)を主成分とする。ここで主成分とは、50質量%以上を意味する。
単量体成分(b)を100質量%としたとき、(メタ)アクリレート(b1)の質量比率は50質量%以上であり、75質量%以上が好ましく、90質量%以上が更に好ましい。
単量体成分(b)中の(メタ)アクリレート(b1)の質量比率が50質量%以上であれば、得られる成形体の透明性が良好となる。
The monomer component (b) contains (meth) acrylate (b1) as a main component. Here, the main component means 50% by mass or more.
When the monomer component (b) is 100% by mass, the mass ratio of (meth) acrylate (b1) is 50% by mass or more, preferably 75% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.
When the mass ratio of (meth) acrylate (b1) in the monomer component (b) is 50% by mass or more, the resulting molded article has good transparency.
単量体成分(b)は、これを重合したときのTgが60℃以下であり、−40〜60℃であることが好ましく、−20〜40℃であることがより好ましい。
単量体成分(b)を重合したときのTgが60℃以下であれば得られる成形体の透明性が良好となる。
尚、重合体のTgは、単量体成分(b)が単独成分である場合には、ポリマーハンドブック(第4版、John Wiley&Sons Inc社発行)に記載の単独重合体のTgを用いる。単量体成分(b)が複数成分である場合には、ポリマーハンドブックに記載の単独重合体のTgと、FOXの式を用いて算出する。
The monomer component (b) has a Tg of 60 ° C. or less when polymerized, preferably −40 to 60 ° C., more preferably −20 to 40 ° C.
If the Tg when the monomer component (b) is polymerized is 60 ° C. or less, the resulting molded article has good transparency.
As the Tg of the polymer, when the monomer component (b) is a single component, the Tg of the homopolymer described in the polymer handbook (4th edition, published by John Wiley & Sons Inc.) is used. When the monomer component (b) is a plurality of components, it is calculated using the Tg of the homopolymer described in the polymer handbook and the formula of FOX.
本発明のセルロース誘導体含有重合体は、セルロース誘導体(a)の存在下で単量体成分(b)を重合することにより得られる。
セルロース誘導体(a)の質量比率は、10質量%を超える(但し、(a)と(b)の合計を100質量%とする)。石油由来成分を低減する目的から、セルロース誘導体(a)の質量比率は40〜99質量が好ましく、70〜95質量%がより好ましい。
The cellulose derivative-containing polymer of the present invention can be obtained by polymerizing the monomer component (b) in the presence of the cellulose derivative (a).
The mass ratio of the cellulose derivative (a) exceeds 10% by mass (provided that the total of (a) and (b) is 100% by mass). For the purpose of reducing petroleum-derived components, the mass ratio of the cellulose derivative (a) is preferably 40 to 99 mass%, more preferably 70 to 95 mass%.
セルロース誘導体含有重合体を製造するための重合方法としては、公知の方法が挙げられる。例えば、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法、塊状重合法を用いることができる。
セルロース誘導体含有重合体の製造方法の一例として、水中に懸濁させたセルロース誘導体(a)の存在下で、単量体成分(b)及び重合開始剤を添加した後、加熱して重合させる方法が挙げられる。
As the polymerization method for producing the cellulose derivative-containing polymer, known methods can be mentioned. For example, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a solution polymerization method, or a bulk polymerization method can be used.
As an example of a method for producing a cellulose derivative-containing polymer, a method in which a monomer component (b) and a polymerization initiator are added in the presence of a cellulose derivative (a) suspended in water and then heated and polymerized. Is mentioned.
セルロース誘導体含有重合体を製造するための重合温度は0〜150℃、好ましくは65〜90℃である。また、重合時間としては1〜10時間である。重合は、窒素雰囲気下で実施することができる。
セルロース誘導体含有重合体を製造する際には、重合開始剤の他に、必要に応じて連鎖移動剤、分散剤、分散助剤、乳化剤等の公知の添加剤を用いることができる。
The polymerization temperature for producing the cellulose derivative-containing polymer is 0 to 150 ° C, preferably 65 to 90 ° C. The polymerization time is 1 to 10 hours. The polymerization can be carried out under a nitrogen atmosphere.
In producing the cellulose derivative-containing polymer, in addition to the polymerization initiator, known additives such as a chain transfer agent, a dispersant, a dispersion aid, and an emulsifier can be used as necessary.
重合開始剤としては、例えば、t−ブチルヒドロパーオキサイド、キュメンヒドロパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ジt−ブチルパーオキサイド、ジt−アミルパーオキサイド、ジt−ヘキシルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジイソプロピルパーオキシカーボネート等の有機過酸化物;過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
これらの中では、t−ブチルヒドロパーオキサイド、キュメンヒドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、アゾビスイソブチロニトリル及びアゾビス2,4−ジメチルバレロニトリルが好ましい。
また、上記の有機過酸化物及び過硫酸塩は還元剤と組み合わせてレドックス系として用いることもできる。
Examples of the polymerization initiator include t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, di-t-amyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, t -Organic peroxides such as butyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-hexyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxybenzoate, diisopropyl peroxycarbonate; potassium persulfate, ammonium persulfate, etc. Persulfates; azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobis-2,4-dimethylvaleronitrile. These can be used alone or in combination of two or more.
Among these, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, potassium persulfate, ammonium persulfate, azobisisobutyronitrile and azobis-2 1,4-dimethylvaleronitrile is preferred.
Moreover, said organic peroxide and persulfate can also be used as a redox system in combination with a reducing agent.
連鎖移動剤としては、例えば、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタンが挙げられる。
分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレンオキサイドが挙げられる。また、分散助剤として、例えば、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、過酸化水素水及び硼酸が挙げられる。
乳化剤としては、公知のアニオン系乳化剤、カチオン系乳化剤、ノニオン系乳化剤を用いることができる。
Examples of the chain transfer agent include octyl mercaptan and dodecyl mercaptan.
Examples of the dispersant include polyvinyl alcohol, sodium polyacrylate, and polyethylene oxide. Examples of the dispersion aid include sodium sulfate, sodium carbonate, hydrogen peroxide solution, and boric acid.
As the emulsifier, known anionic emulsifiers, cationic emulsifiers, and nonionic emulsifiers can be used.
本発明で用いる熱可塑性樹脂(C)としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−アクリレート共重合体等のアクリル樹脂;ポリスチレン、高耐衝撃性ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、水素添加スチレン−ブタジエン共重合体等のスチレン系樹脂;ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、環状オレフィン含有重合体等のオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレングリコールテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル;ポリカーボネート類;ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等の脂肪族ポリエステルが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用することができる。 Examples of the thermoplastic resin (C) used in the present invention include acrylic resins such as polymethyl methacrylate and methyl methacrylate-acrylate copolymer; polystyrene, high impact polystyrene, acrylonitrile-styrene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene resin. Styrene resins such as styrene-butadiene copolymer, hydrogenated styrene-butadiene copolymer; polypropylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene, ethylene-propylene copolymer, cyclic olefin-containing heavy Olefin resins such as coalescence; Aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene glycol terephthalate, polybutylene terephthalate; Polycarbonates; Polylactic acid, polycaprolactone, poly It includes aliphatic polyesters such as polybutylene succinate. These can be used alone or in combination of two or more.
これらの中では、熱可塑性樹脂組成物の成形性及び成形体の耐熱性が優れることから、高耐衝撃性ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネートが好ましく、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、ポリカーボネート、ポリ乳酸がより好ましく、ポリ乳酸が更に好ましい。 Among these, since the moldability of the thermoplastic resin composition and the heat resistance of the molded article are excellent, high impact polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, polypropylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, High-density polyethylene, ethylene-propylene copolymer, polycarbonate, polylactic acid, polycaprolactone, polybutylene succinate are preferred, acrylonitrile-butadiene-styrene resin, ethylene-propylene copolymer, polycarbonate, polylactic acid are more preferred, polylactic acid Is more preferable.
ポリ乳酸としては、D体乳酸及び/又はL体乳酸を主原料とする重合体を用いることができる。また、適切な温度、時間等の条件により、ポリ乳酸の結晶の生成が偏光顕微鏡等による観察で確認されるものは結晶性ポリ乳酸として、確認されないものは非晶性ポリ乳酸として用いることができる。
結晶性ポリ乳酸としては、例えば、L体乳酸の重合体、D体乳酸の重合体が挙げられ、これらは1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
非結晶性ポリ乳酸としては、例えば、D体乳酸とL体乳酸の共重合体が挙げられる。
As polylactic acid, a polymer containing D-form lactic acid and / or L-form lactic acid as a main raw material can be used. In addition, if the formation of polylactic acid crystals is confirmed by observation with a polarizing microscope or the like under appropriate conditions such as temperature and time, crystalline polylactic acid can be used, and those that are not confirmed can be used as amorphous polylactic acid. .
Examples of crystalline polylactic acid include a polymer of L-lactic acid and a polymer of D-lactic acid, and these can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the amorphous polylactic acid include a copolymer of D-form lactic acid and L-form lactic acid.
結晶性ポリ乳酸の場合には結晶性が保たれる範囲、非晶性ポリ乳酸の場合には非晶性が保たれる範囲であれば、乳酸以外の成分を共重合することができる。
乳酸以外の成分としては、例えば、脂肪族ヒドロキシカルボン酸、脂肪族ジオール、脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。共重合の形態としては、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合が挙げられる。
結晶性ポリ乳酸の市販品としては、例えば、商品名「レイシアH−100」(三井化学(株)製)が挙げられる。非結晶性ポリ乳酸の市販品としては、例えば、商品名「レイシアH−280」(三井化学(株)製)が挙げられる。
In the case of crystalline polylactic acid, components other than lactic acid can be copolymerized as long as the crystallinity is maintained, and in the case of amorphous polylactic acid, the amorphousness is maintained.
Examples of components other than lactic acid include aliphatic hydroxycarboxylic acids, aliphatic diols, and aliphatic dicarboxylic acids. Examples of the form of copolymerization include random copolymerization, block copolymerization, and graft copolymerization.
As a commercial item of crystalline polylactic acid, a brand name "Lacia H-100" (made by Mitsui Chemicals, Inc.) is mentioned, for example. As a commercial item of amorphous polylactic acid, a brand name "Lacia H-280" (made by Mitsui Chemicals, Inc.) is mentioned, for example.
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、セルロース誘導体含有重合体5〜70質量%及び熱可塑性樹脂(C)30〜95質量%(但し、熱可塑性樹脂組成物の全体を100質量%とする)を含有する。熱可塑性樹脂組成物は、セルロース誘導体含有重合体25〜65質量%及び熱可塑性樹脂(C)が35〜75質量%を含有することが好ましい。
熱可塑性樹脂組成物(100質量%)中でのセルロース誘導体含有重合体の含有率が5質量%以上であれば、得られる成形体の耐熱性及び射出成形後の形態保持性が良好であり、70質量%以下であれば、得られる熱可塑性樹脂組成物の成形性が良好である。
The thermoplastic resin composition of the present invention comprises a cellulose derivative-containing polymer of 5 to 70% by mass and a thermoplastic resin (C) of 30 to 95% by mass (provided that the entire thermoplastic resin composition is 100% by mass). contains. The thermoplastic resin composition preferably contains 25 to 65% by mass of the cellulose derivative-containing polymer and 35 to 75% by mass of the thermoplastic resin (C).
If the content of the cellulose derivative-containing polymer in the thermoplastic resin composition (100% by mass) is 5% by mass or more, the heat resistance of the obtained molded product and the shape retention after injection molding are good, If it is 70 mass% or less, the moldability of the thermoplastic resin composition obtained will be favorable.
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて可塑剤(D)、酸化防止剤、光安定剤、難燃剤等の公知の添加剤;ガラス繊維、炭素繊維、タルク、炭酸カルシウム、ケナフ、バクテリアセルロース等のフィラー;顔料等を配合することができる。
可塑剤(D)としては、例えば、多価アルコール系可塑剤、多塩基酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤、燐酸エステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、脂肪酸系可塑剤、スルホン酸系可塑剤が挙げられる。これらの中では多価アルコール系可塑剤、多塩基酸エステル系可塑剤が好ましく、多価アルコール系可塑剤がより好ましい。
In the thermoplastic resin composition of the present invention, known additives such as a plasticizer (D), an antioxidant, a light stabilizer, a flame retardant, and the like as necessary; glass fiber, carbon fiber, talc, calcium carbonate, kenaf In addition, fillers such as bacterial cellulose; pigments and the like can be blended.
Examples of the plasticizer (D) include polyhydric alcohol plasticizers, polybasic acid ester plasticizers, polyester plasticizers, phosphate ester plasticizers, epoxy plasticizers, fatty acid plasticizers, and sulfonic acid plasticizers. Agents. Among these, polyhydric alcohol plasticizers and polybasic acid ester plasticizers are preferable, and polyhydric alcohol plasticizers are more preferable.
多価アルコール系可塑剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレングリコール/プロピレングリコール)ブロック及び/又はランダム共重合体、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ポリテトラメチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、デカンジオール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノール、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、エチレンオキサイド付加重合体、プロピレンオキサイド付加重合体が挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol plasticizer include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene glycol / propylene glycol) block and / or random copolymer, 1,3- Butanediol, 1,4-butanediol, polytetramethylene glycol, pentanediol, hexanediol, decanediol, neopentyl glycol, bisphenol, glycerin, diglycerin, polyglycerin, erythritol, pentaerythritol, dipentaerythritol, xylitol, mannitol Sorbitol, ethylene oxide addition polymer, and propylene oxide addition polymer.
また、これら多価アルコールの誘導体も用いることができる。多価アルコール誘導体としては、例えば、トリエチレングリコールジ−(2−エチルブチレート)、トリエチレングリコールジ−(2−エチルヘキソエート)、トリエチレングリコールジベンゾエート、ポリエチレングリコールジ−(2−エチルヘキソエート)、ジブチルメチレンビス−チオグリコレート、グリセリンモノアセテート、グリセリンジアセテート、グリセリントリアセテート、グリセリントリブチレート、グリセリントリプロピオネート、グリセリンジアセトモノカプレート、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オレート、グリセリンモノリシノレートトリアセテート、グリセリンモノアセトモノモンタネート、ポリオキシエチレングリセリントリアセテート、ジグリセリンテトラアセテート、ポリグリセリンモノラウレートアセテートが挙げられる。
多価アルコール系可塑剤の市販品としては、例えば、商品名「リケマールPL−019」、「同PL−710」(以上、理研ビタミン(株)製)が挙げられる。
In addition, derivatives of these polyhydric alcohols can also be used. Examples of the polyhydric alcohol derivative include triethylene glycol di- (2-ethylbutyrate), triethylene glycol di- (2-ethylhexoate), triethylene glycol dibenzoate, polyethylene glycol di- (2-ethyl). (Hexoate), dibutylmethylene bis-thioglycolate, glycerol monoacetate, glycerol diacetate, glycerol triacetate, glycerol tributyrate, glycerol tripropionate, glycerol diacetomonocaprate, glycerol monoacetomonolaurate, glycerol diacetomono Olate, glycerin monoricinoleate triacetate, glycerin monoacetomonomontanate, polyoxyethylene glycerin triacetate, diglycerin tetraacetate, poly Glycerine monolaurate acetate.
As a commercial item of a polyhydric alcohol type plasticizer, brand name "Likemar PL-019", "same PL-710" (above, Riken Vitamin Co., Ltd. product) is mentioned, for example.
多塩基酸エステル系可塑剤としては、例えば、ジ−n−ブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジ−(2−エチルヘキシル)アジペート、ジイソオクチルアジペート、ジイソデシルアジペート、オクチルデシルアジペート、ジカプリルアジペート、ベンジルn−ブチルアジペート、ポリプロピレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ジブトキシエチルアジペート、ベンジルオクチルアジペート等のアジピン酸エステル;ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジアミルフタレート、ジヘキシルフタレート、ブチルオクチルフタレート、ブチルイソデシルフタレート、ブチルラウリルフタレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フタレート、ジ−n−オクチルフタレート、ジ−2−オクチルフタレート、ジラウリルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、オクチルデシルフタレート、n−オクチル,n−デシルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジトリデシルフタレート、エチルヘキシルデシルフタレート、ジノニルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等のフタル酸エステル;ジ−n−ブチルマレート、ジメチルマレート、ジエチルマレート、ジ−(2−エチルヘキシル)マレート、ジノニルマレート等のマレイン酸エステル;ジブチルフマレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フマレート等のフマル酸エステル;トリ−(2−エチルヘキシル)トリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、トリイソオクチルトリメリテート、ジイソオクチルモノイソデシルトリメリテート等のトリメリット酸エステルが挙げられる。
多塩基酸エステル系可塑剤の市販品としては、例えば、商品名「MXA」、「BXA」、「DAIFATTY−101」(以上、大八化学工業(株)製)、商品名「PX−844」((株)ADEKA製)が挙げられる。
Examples of the polybasic acid ester plasticizer include di-n-butyl adipate, diisobutyl adipate, di- (2-ethylhexyl) adipate, diisooctyl adipate, diisodecyl adipate, octyldecyl adipate, dicapryl adipate, benzyl n-butyl Adipates such as adipate, polypropylene adipate, polybutylene adipate, dibutoxyethyl adipate, benzyloctyl adipate; dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diamyl phthalate, dihexyl phthalate, butyl octyl phthalate, butyl isodecyl phthalate , Butyl lauryl phthalate, di- (2-ethylhexyl) phthalate, di-n-octyl phthalate, di-2- Cutyl phthalate, dilauryl phthalate, diheptyl phthalate, diisooctyl phthalate, octyl decyl phthalate, n-octyl, n-decyl phthalate, diisodecyl phthalate, ditridecyl phthalate, ethylhexyl decyl phthalate, dinonyl phthalate, butyl benzyl phthalate, dicyclohexyl phthalate Phthalic acid esters such as di-n-butyl maleate, dimethyl maleate, diethyl maleate, di- (2-ethylhexyl) maleate, dinonyl maleate, etc .; dibutyl fumarate, di- (2-ethylhexyl) fumarate, etc. Fumarate ester; tri- (2-ethylhexyl) trimellitate, triisodecyl trimellitate, triisooctyl trimellitate, diisooctyl monoi Trimellitic acid esters such as decyl trimellitate and the like.
As a commercial item of a polybasic acid ester plasticizer, for example, trade names “MXA”, “BXA”, “DAIFATTY-101” (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.), trade names “PX-844”. (Manufactured by ADEKA Corporation).
ポリエステル系可塑剤としては、例えば、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等の酸成分と、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等のジオール成分からなるポリエステル;ポリカプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸からなるポリエステルが挙げられる。
燐酸エステル系可塑剤としては、例えば、燐酸トリエチル、燐酸トリブチル、燐酸トリ−2−エチルヘキシル、燐酸トリオクチル、燐酸トリフェニル、燐酸ジフェニル−2−エチルヘキシル、燐酸トリキシリル、燐酸トリクレシルが挙げられる。
Examples of polyester plasticizers include acid components such as adipic acid, sebacic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol. , Polyesters composed of diol components such as 1,6-hexanediol, ethylene glycol and diethylene glycol; polyesters composed of hydroxycarboxylic acid such as polycaprolactone.
Examples of the phosphate plasticizer include triethyl phosphate, tributyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl phosphate, diphenyl-2-ethylhexyl phosphate, trixyl phosphate, and tricresyl phosphate.
エポキシ系可塑剤としては、例えば、ブチルエポキシステアレート、エポキシモノエステル、オクチルエポキシステアレート、エポキシ化ブチルオレート、ジ−(2−エチルヘキシル)4,5−エポキシシクロヘキサン−1,2−カーボキシレート、エポキシ化半乾性油、エポキシ化トリグリセライド、エポキシブチルステアレート、エポキシオクチルステアレート、エポキシデシルステアレート、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油、メチルエポキシヒドロステアレート、グリセリルトリ−(エポキシアセトキシステアレート)、イソオクチルエポキシステアレートが挙げられる。
脂肪酸系可塑剤としては、例えば、メチルオレート、ブチルオレート、メトキシエチルオレート、テトラヒドロフルフリルオレート、グリセリルモノオレート、ジエチレングリコールモノオレート、メチルアセチルリシノレート、ブチルアセチルリシノレート、グリセリルモノリシノレート、ジエチレングリコールモノリシノレート、グリセリルトリ−(アセチルリシノレート)、アルキルアセチルリシノレート、n−ブチルステアレート、グリセリルモノステアレート、ジエチレングリコールジステアレート、ジエチレングリコールモノラウレートが挙げられる。
Examples of the epoxy plasticizer include butyl epoxy stearate, epoxy monoester, octyl epoxy stearate, epoxidized butyl oleate, di- (2-ethylhexyl) 4,5-epoxycyclohexane-1,2-carboxylate, Epoxidized semi-drying oil, epoxidized triglyceride, epoxy butyl stearate, epoxy octyl stearate, epoxy decyl stearate, epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, methyl epoxy hydrostearate, glyceryl tri- (epoxy acetoxy systemate) And isooctyl epoxy stearate.
Examples of the fatty acid plasticizer include methyl oleate, butyl oleate, methoxyethyl oleate, tetrahydrofurfuryl oleate, glyceryl monooleate, diethylene glycol monooleate, methyl acetyl ricinoleate, butyl acetyl ricinolate, glyceryl mono ricinoleate, diethylene glycol mono ricino. Examples thereof include rate, glyceryl tri- (acetylricinoleate), alkylacetylricinoleate, n-butyl stearate, glyceryl monostearate, diethylene glycol distearate, and diethylene glycol monolaurate.
スルホン酸系可塑剤としては、例えば、ベンゼンスルホンブチルアミド、o−トルエンスルホンアミド、p−トルエンスルホンアミド、N−エチル−p−トルエンスルホンアミド、o−トルエンエチルスルホンアミド、p−トルエンエチルスルホンアミド、N−シクロヘキシル−p−トルエンスルホンアミドが挙げられる。
これらの可塑剤(D)は、1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
Examples of the sulfonic acid plasticizer include benzenesulfone butyramide, o-toluenesulfonamide, p-toluenesulfonamide, N-ethyl-p-toluenesulfonamide, o-tolueneethylsulfonamide, p-tolueneethylsulfonamide. , N-cyclohexyl-p-toluenesulfonamide.
These plasticizers (D) can be used alone or in combination of two or more.
本発明において可塑剤(D)を用いる場合、その使用量は、熱可塑性樹脂組成物(100質量部)に対して5〜40質量部が好ましく、10〜30質量部がより好ましい。
熱可塑性樹脂組成物(100質量部)に対して可塑剤(D)の使用量が5質量部以上であれば、得られる成形体の柔軟性が充分に発現し、40質量部以下であれば、得られる成形体から可塑剤がブリードアウトすることがない。
When using a plasticizer (D) in this invention, the usage-amount is 5-40 mass parts with respect to a thermoplastic resin composition (100 mass parts), and 10-30 mass parts is more preferable.
If the usage-amount of a plasticizer (D) is 5 mass parts or more with respect to a thermoplastic resin composition (100 mass parts), the softness | flexibility of the molded object obtained will fully express, if it is 40 mass parts or less. The plasticizer does not bleed out from the resulting molded article.
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、セルロース誘導体含有重合体、熱可塑性樹脂(C)、及び必要に応じて各種の添加剤を、公知の方法でブレンドすることにより得られる。
セルロース誘導体含有重合体、熱可塑性樹脂(C)、及び各種の添加剤のブレンド法としては、例えば、バッチ式のニーダー法及び単軸又は多軸の押出機等によるブレンド法が挙げられる。
The thermoplastic resin composition of the present invention can be obtained by blending a cellulose derivative-containing polymer, a thermoplastic resin (C), and various additives as required by a known method.
Examples of the blending method of the cellulose derivative-containing polymer, the thermoplastic resin (C), and various additives include a batch kneader method and a blending method using a single-screw or multi-screw extruder.
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、押出成形、射出成形、プレス成形、インフレーション成形、カレンダ成形等の公知の成形方法を適用して、各種成形体の製造に用いることができる。
本発明の成形体は自動車、家電、OA機器の部品、包装等の各種用途に用いることができる。
The thermoplastic resin composition of the present invention can be used for production of various molded products by applying known molding methods such as extrusion molding, injection molding, press molding, inflation molding, calendar molding and the like.
The molded body of the present invention can be used for various applications such as automobiles, home appliances, parts of OA equipment, and packaging.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下において「部」及び「%」はそれぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。
評価は以下の方法で実施した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples. In the following, “part” and “%” represent “part by mass” and “% by mass”, respectively.
Evaluation was carried out by the following method.
(1)ブレンド状態
セルロース誘導体含有重合体又はセルロース誘導体(a)と熱可塑性樹脂(C)とを溶融ブレンドし、得られた熱可塑性樹脂組成物中に、原料形状のままのセルロース誘導体(a)が存在するか否かを、目視観察により判定した。
(1) Blended state Cellulose derivative-containing polymer or cellulose derivative (a) and thermoplastic resin (C) are melt blended, and the resulting thermoplastic resin composition contains the cellulose derivative (a) in the raw material form. The presence or absence of was determined by visual observation.
(2)耐熱性
成形体の耐熱性を以下の2種の方法により測定した。
(a)ビカット軟化温度
ASTM−D1525に準拠し、荷重10N又は50Nで測定した。
(b)荷重たわみ温度
ASTM−D648に準拠し、荷重0.48MPaで測定した。
(2) Heat resistance The heat resistance of the molded body was measured by the following two methods.
(A) Vicat softening temperature Based on ASTM-D1525, it measured by load 10N or 50N.
(B) Deflection temperature under load Based on ASTM-D648, it was measured at a load of 0.48 MPa.
(3)成形性
得られた成形体を再び金型に戻し、加熱プレス盤を用いて熱処理した。熱処理直後の成形体の形態保持性を以下の基準により評価した。
○:熱処理直後に金型から成形体を取り出しても成形体は変形しなかった。
×:熱処理直後に金型から成形体を取り出すと成形体が変形した。
(変形させずに成形体を取り出すには、金型を冷却する必要があった。)
(3) Formability The obtained compact was returned to the mold again and heat-treated using a hot press machine. The shape retention of the compact immediately after the heat treatment was evaluated according to the following criteria.
○: The molded body was not deformed even if it was taken out of the mold immediately after the heat treatment.
X: When the molded body was taken out from the mold immediately after the heat treatment, the molded body was deformed.
(In order to take out the molded body without deformation, it was necessary to cool the mold.)
(4)柔軟性
熱可塑性樹脂組成物を、卓上小型混練成形機(機種名「CS−183」、Custom Scientific Instruments社製)を用いて、バレル温度200℃の条件で成形し、成形体(幅10mm×長さ20mm×厚さ2mm)を得た。得られた成形体の熱処理を60℃で2時間行ない、室温まで冷却した。
得られた成形体のデューロメータD硬さをJIS K7215に準拠して測定し、成形体の柔軟性を以下の指標により判定した。
○:成形体のデューロメータD硬さが80未満
×:成形体のデューロメータD硬さが80以上
(4) Flexibility The thermoplastic resin composition is molded using a desktop small kneading and molding machine (model name “CS-183”, manufactured by Custom Scientific Instruments) under the condition of a barrel temperature of 200 ° C., and a molded body (width) 10 mm × length 20 mm × thickness 2 mm). The obtained molded body was heat-treated at 60 ° C. for 2 hours and cooled to room temperature.
The durometer D hardness of the obtained molded body was measured in accordance with JIS K7215, and the flexibility of the molded body was determined by the following index.
○: Durometer D hardness of the molded body is less than 80 ×: Durometer D hardness of the molded body is 80 or more
(5)フィルム透明性
熱可塑性樹脂組成物を、加熱プレス盤(王子機械(株)製、最大荷重37t、最高使用圧力210kg/cm2)を用いて、プレート温度180℃、ゲージ圧30kg/cm2の条件で成形し、フィルム(幅4mm×厚さ100μm)を得た。得られたフィルムの透明性を、JIS−K3261に準拠して測定し、フィルムの透明性を以下の指標により判定した。
○:全光線透過率90%以上、且つ、ヘーズ50%以下。
×:全光線透過率90%未満、又は、ヘーズ50%未満。
(5) Film transparency The thermoplastic resin composition is heated at a plate temperature of 180 ° C. and a gauge pressure of 30 kg / cm using a hot press machine (manufactured by Oji Machinery Co., Ltd., maximum load 37 t, maximum operating pressure 210 kg / cm 2 ). 2 to obtain a film (width 4 mm × thickness 100 μm). The transparency of the obtained film was measured according to JIS-K3261 and the transparency of the film was determined by the following index.
○: Total light transmittance of 90% or more and haze of 50% or less.
X: Total light transmittance less than 90% or haze less than 50%.
(6)フィルム耐熱性
フィルム(幅4mm×厚さ100μm)を熱機械的分析装置(機種名「TMA/SS6100」、セイコーインスツル(株)製)を用い、引張りモード、チャック間距離10mm、引張り応力2mNの条件で、温度を25℃から5℃/分で昇温しながら、チャック間距離の変化率が4%に達する温度を測定し、成形体の耐熱性を以下の指標により判定した。
○:チャック間距離の変化率が4%に達する温度が、60℃以上。
×:チャック間距離の変化率が3%に達する温度が、60℃未満。
(6) Film heat resistance Using a thermomechanical analyzer (model name “TMA / SS6100”, manufactured by Seiko Instruments Inc.), a film (width 4 mm × thickness 100 μm), tension mode, chuck distance 10 mm, tension The temperature at which the change rate of the distance between chucks reached 4% was measured while raising the temperature from 25 ° C. to 5 ° C./min under the condition of stress 2 mN, and the heat resistance of the molded body was determined by the following index.
○: The temperature at which the change rate of the distance between chucks reaches 4% is 60 ° C. or more.
X: The temperature at which the rate of change in the distance between chucks reaches 3% is less than 60 ° C.
[実施例1]セルロース誘導体含有重合体(1)の製造
攪拌装置、冷却管、加熱装置、温度センサー及び定量供給装置を備えた反応容器に、脱イオン水500部、フレーク状のセルロースアセテート(ダイセル化学(株)製L−40(商品名)、アセチル化度55%)90部を投入した。
反応容器内を室温で攪拌しながら、メチルアクリレート10部、n−オクチルメルカプタン0.02部及びt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.2部の混合物を30分かけて添加した。更に30分間攪拌した後に、反応容器内を80℃に昇温し、4時間攪拌して重合を終了した。
内容物を冷却した後、固形物を取り出して乾燥し、セルロース誘導体含有重合体(1)を得た。単量体成分(b)を重合して得られる重合体のTgは10℃であった。
[Example 1] Production of cellulose derivative-containing polymer (1) In a reaction vessel equipped with a stirrer, a cooling tube, a heating device, a temperature sensor, and a quantitative supply device, 500 parts of deionized water, flaky cellulose acetate (Daicel) 90 parts of L-40 (trade name) manufactured by Chemical Co., Ltd., acetylation degree 55% were added.
While stirring the reaction vessel at room temperature, a mixture of 10 parts of methyl acrylate, 0.02 part of n-octyl mercaptan and 0.2 part of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate was added over 30 minutes. After further stirring for 30 minutes, the temperature in the reaction vessel was raised to 80 ° C. and stirred for 4 hours to complete the polymerization.
After the contents were cooled, the solid was taken out and dried to obtain a cellulose derivative-containing polymer (1). The polymer obtained by polymerizing the monomer component (b) had a Tg of 10 ° C.
[実施例2、3及び比較例1]セルロース誘導体含有重合体(2)〜(4)の製造
表1に示す原料組成とする以外は、実施例1と同様にして、セルロース誘導体含有重合体(2)〜(4)を得た。
比較例1の単量体成分(b)を重合して得られる重合体のTgは105℃であった。
[Examples 2 and 3 and Comparative Example 1] Production of Cellulose Derivative-Containing Polymers (2) to (4) A cellulose derivative-containing polymer ( 2) to (4) were obtained.
The polymer obtained by polymerizing the monomer component (b) of Comparative Example 1 had a Tg of 105 ° C.
[実施例4〜7]
実施例1〜3で得られたセルロース誘導体含有重合体(1)〜(3)、及びポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−100(商品名))を、表2に示す組成で、ニーダー(ブラベンダー社製プラスチコーダー(商品名)、内容積50cm3)を用いて、バレル温度220℃で溶融ブレンドし、熱可塑性樹脂組成物(イ)〜(ニ)を得た。このときの熱可塑性樹脂組成物(イ)〜(ニ)中のセルロースアセテートのブレンド状態を評価した。評価結果を表2に示す。
次いで、得られた熱可塑性樹脂組成物(イ)〜(ニ)を、卓上射出成形機(Custom Scientific Instruments社製CS−183(商品名))を用いて、シリンダー温度220℃で溶融させて、金型内に射出した。金型を室温まで冷却した後、金型から成形体(長さ2cm×幅1cm×厚み0.2cm)を取り出した。
[Examples 4 to 7]
The cellulose derivative-containing polymers (1) to (3) obtained in Examples 1 to 3 and polylactic acid (Laisia H-100 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) are the compositions shown in Table 2, Using a kneader (Plastic coder (trade name) manufactured by Brabender Co., Ltd., internal volume 50 cm 3 ), melt blending was performed at a barrel temperature of 220 ° C. to obtain thermoplastic resin compositions (I) to (D). The blended state of cellulose acetate in the thermoplastic resin compositions (i) to (d) at this time was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.
Next, the obtained thermoplastic resin compositions (a) to (d) were melted at a cylinder temperature of 220 ° C. using a tabletop injection molding machine (CS-183 (trade name) manufactured by Custom Scientific Instruments), Injected into the mold. After cooling the mold to room temperature, a molded body (length 2 cm × width 1 cm × thickness 0.2 cm) was taken out from the mold.
得られた成形体を用いて耐熱性を評価したが、実施例4、6及び7では、ビカット軟化温度が70℃より低かったため、下記のように後工程での熱処理を行なった。
後工程での熱処理:
得られた成形体を再び金型に戻し、加熱プレス盤(王子機械(株)製油圧プレス機、最大荷重37トン、最高使用圧力210kg/cm2)を用いて、105℃で5分間熱処理した。尚、熱処理は加熱プレス盤のゲージ圧10kg/cm2で実施した。
上記の熱処理直後に成形体を金型から取り出し、このときの成形性を評価した。また、熱処理後の成形体を用いて耐熱性を評価した。評価結果を表2に示す。
Although heat resistance was evaluated using the obtained molded body, in Examples 4, 6 and 7, since the Vicat softening temperature was lower than 70 ° C., the heat treatment in the subsequent step was performed as described below.
Heat treatment in the post process:
The obtained molded body was returned to the mold again and heat treated at 105 ° C. for 5 minutes using a heating press machine (hydraulic press machine manufactured by Oji Machinery Co., Ltd., maximum load 37 tons, maximum working pressure 210 kg / cm 2 ). . The heat treatment was carried out at a gauge pressure of 10 kg / cm 2 on a hot press machine.
Immediately after the heat treatment, the molded body was taken out of the mold, and the moldability at this time was evaluated. Moreover, heat resistance was evaluated using the molded object after heat processing. The evaluation results are shown in Table 2.
実施例5では、得られた成形体のビカット軟化温度が70℃より高かったため、得られた成形体を直接(後工程での熱処理無しで)用いて耐熱性を評価した。評価結果を表2に示す。 In Example 5, since the Vicat softening temperature of the obtained molded body was higher than 70 ° C., the obtained molded body was directly used (without heat treatment in the subsequent step) to evaluate the heat resistance. The evaluation results are shown in Table 2.
セルロース誘導体含有重合体を含有する熱可塑性樹脂組成物は、耐熱性及び成形性に優れていた。セルロース誘導体含有重合体中のセルロース誘導体(a)の含有率が高い場合、得られる成形体の耐熱性は優れていた。また、熱可塑性樹脂組成物中のセルロース誘導体(a)の含有率が高い場合、得られる成形体は後工程での熱処理が無くても、耐熱性に優れていた。 The thermoplastic resin composition containing the cellulose derivative-containing polymer was excellent in heat resistance and moldability. When the content rate of the cellulose derivative (a) in the cellulose derivative-containing polymer is high, the heat resistance of the obtained molded article was excellent. Moreover, when the content rate of the cellulose derivative (a) in a thermoplastic resin composition was high, the molded object obtained was excellent in heat resistance, even if there was no heat processing in a post process.
[比較例2及び3]
熱可塑性樹脂組成物の原料組成としてポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−100(商品名))のみを使用し、それ以外は実施例4と同様にして溶融ブレンドした。次いで、実施例4と同様にして、得られた成形体について耐熱性及び成形性を評価した。評価結果を表2に示す。
尚、評価には、後工程での熱処理無しの成形体と、有りの成形体を用いた。
ポリ乳酸単独の樹脂組成では、得られた成形体の耐熱性が劣っていた。また、後工程での熱処理直後の成形体は成形性が劣っており、金型から取り出す際に変形した。このため、熱処理後の成形体は、耐熱性を測定していない。
[Comparative Examples 2 and 3]
Only polylactic acid (Lacia H-100 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used as a raw material composition of the thermoplastic resin composition, and melt blending was performed in the same manner as in Example 4 except that. Subsequently, in the same manner as in Example 4, the obtained molded product was evaluated for heat resistance and moldability. The evaluation results are shown in Table 2.
For the evaluation, a molded body without heat treatment in a subsequent process and a molded body with the same were used.
In the resin composition of polylactic acid alone, the heat resistance of the obtained molded product was inferior. In addition, the molded body immediately after the heat treatment in the post-process was inferior in moldability and deformed when taken out from the mold. For this reason, the heat resistance of the molded body after the heat treatment is not measured.
[比較例4]
セルロース誘導体含有重合体(1)の代わりにセルロースアセテート(ダイセル化学(株)製L−40(商品名)、アセチル化度55%)25部を配合し、ポリ乳酸の配合量を75部とした。それ以外は実施例4と同様にして熱可塑性樹脂組成物(ホ)を得た。熱可塑性樹脂組成物(ホ)には、セルロースアセテートが原料形状のまま含有されることが目視により確認された。評価結果を表2に示す。
セルロース誘導体含有重合体の代わりにセルロースアセテートを用いてポリ乳酸と溶融ブレンドした場合には、ブレンド状態が良好な熱可塑性樹脂組成物を得ることはできなかった。
[Comparative Example 4]
In place of the cellulose derivative-containing polymer (1), 25 parts of cellulose acetate (L-40 (trade name) manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., acetylation degree 55%) was blended, and the blending amount of polylactic acid was 75 parts. . Otherwise in the same manner as in Example 4, a thermoplastic resin composition (e) was obtained. It was visually confirmed that the cellulose acetate was contained in the raw material form in the thermoplastic resin composition (e). The evaluation results are shown in Table 2.
When cellulose acetate was used instead of the cellulose derivative-containing polymer and melt blended with polylactic acid, a thermoplastic resin composition having a good blend state could not be obtained.
[比較例5]
セルロース誘導体含有重合体(1)の代わりにセルロースアセテートプロピオネート(イーストマンケミカル社製CAP−504−0.2(商品名))25部を配合し、ポリ乳酸の配合量を75部とした。それ以外は実施例4と同様にして熱可塑性樹脂組成物(ヘ)を得た。熱可塑性樹脂組成物(ヘ)には、セルロースアセテートプロピオネートが原料形状のまま含有されることはなかった。評価結果を表2に示す。
[Comparative Example 5]
In place of the cellulose derivative-containing polymer (1), 25 parts of cellulose acetate propionate (CAP-504-0.2 (trade name) manufactured by Eastman Chemical Co.) was blended, and the blending amount of polylactic acid was 75 parts. . Otherwise in the same manner as in Example 4, a thermoplastic resin composition (f) was obtained. In the thermoplastic resin composition (f), cellulose acetate propionate was not contained in the raw material form. The evaluation results are shown in Table 2.
次いで、得られた熱可塑性樹脂組成物(ヘ)を実施例4と同様に卓上射出成形機を用いて成形し、成形体を作製した。得られた成形体を実施例4と同様に熱処理して、成形性を評価した。評価結果を表2に示す。尚、熱処理後の成形体については、金型から取り出す際に変形したため耐熱性は測定していない。
セルロース誘導体含有重合体の代わりにセルロースアセテートプロピオネートを用いてポリ乳酸と溶融ブレンドした場合には、成形性が劣っていた。
Next, the obtained thermoplastic resin composition (f) was molded using a desktop injection molding machine in the same manner as in Example 4 to produce a molded body. The obtained molded body was heat-treated in the same manner as in Example 4 to evaluate the moldability. The evaluation results are shown in Table 2. In addition, about the molded object after heat processing, since it deform | transformed when taking out from a metal mold | die, heat resistance is not measured.
When melt blending with polylactic acid was performed using cellulose acetate propionate instead of the cellulose derivative-containing polymer, the moldability was poor.
[実施例8]
実施例1で得られたセルロース誘導体含有重合体(1)及びポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−100(商品名))を、表3に示す組成で、二軸押出機((株)プラスチック工学研究所製BT30(商品名))を用いて、バレル温度220℃で溶融ブレンドし、熱可塑性樹脂組成物(ト)を得た。このときの熱可塑性樹脂組成物(ト)中のセルロースアセテートのブレンド状態を評価した。評価結果を表3に示す。
[Example 8]
The cellulose derivative-containing polymer (1) and polylactic acid (Laisia H-100 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) obtained in Example 1 were mixed with a twin-screw extruder ((stock) ) BT30 (trade name) manufactured by Plastics Engineering Laboratory) and melt blended at a barrel temperature of 220 ° C. to obtain a thermoplastic resin composition (g). The blended state of cellulose acetate in the thermoplastic resin composition (g) at this time was evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.
次いで、得られた熱可塑性樹脂組成物(ト)を、射出成形機(東芝機械(株)製IS−30(商品名))を用いて、シリンダー温度190℃、金型表面温度105℃及び保持時間5分の射出成形条件で、長さ2cm×幅1cm×厚み0.2cmの成形体を作製した。得られた成形体を用いて耐熱性を評価した。評価結果を表3に示す。
セルロース誘導体含有重合体を含有する熱可塑性樹脂組成物を射出成形に用いた場合、得られる成形体は耐熱性及び成形性に優れていた。
Next, the obtained thermoplastic resin composition (g) was maintained at a cylinder temperature of 190 ° C., a mold surface temperature of 105 ° C., and an injection molding machine (IS-30 (trade name) manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). A molded body having a length of 2 cm, a width of 1 cm, and a thickness of 0.2 cm was produced under injection molding conditions for 5 minutes. Heat resistance was evaluated using the obtained molded body. The evaluation results are shown in Table 3.
When a thermoplastic resin composition containing a cellulose derivative-containing polymer was used for injection molding, the resulting molded article was excellent in heat resistance and moldability.
[比較例6]
熱可塑性樹脂組成物の原料組成としてポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−100(商品名))のみを使用し、それ以外は実施例8と同様にして射出成形した。評価結果を表3に示す。得られた成形体は形態保持性不良のため、金型から取り出すことができなかった。
[Comparative Example 6]
Only polylactic acid (Lacia H-100 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was used as a raw material composition of the thermoplastic resin composition, and the other components were injection molded in the same manner as in Example 8. The evaluation results are shown in Table 3. The resulting molded product could not be removed from the mold due to poor shape retention.
[比較例7]
射出成形条件を金型表面温度30℃及び保持時間2分に変更した。それ以外は比較例6と同様にして射出成形した。評価結果を表3に示す。
セルロース誘導体含有重合体を用いずにポリ乳酸を単独で射出成形した場合、得られる成形体は耐熱性が劣っていた。
[Comparative Example 7]
The injection molding conditions were changed to a mold surface temperature of 30 ° C. and a holding time of 2 minutes. Otherwise, injection molding was performed in the same manner as in Comparative Example 6. The evaluation results are shown in Table 3.
When polylactic acid was injection-molded alone without using a cellulose derivative-containing polymer, the resulting molded product had poor heat resistance.
[実施例9]
実施例1で得られたセルロース誘導体含有重合体(1)、ポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−100(商品名))及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(UMG−ABS(株)製サイコラック3001(商品名))を、表4に示す組成で、ニーダー(ブラベンダー社製プラスチコーダー(商品名)、内容積50cm3)を用いて、バレル温度220℃で溶融ブレンドし、熱可塑性樹脂組成物(チ)を得た。このときの熱可塑性樹脂組成物(チ)中のセルロースアセテートのブレンド状態を評価した。評価結果を表4に示す。
[Example 9]
Cellulose derivative-containing polymer (1) obtained in Example 1, polylactic acid (Lacia H-100 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (UMG-ABS Co., Ltd.) Psycholac 3001 (trade name)) having the composition shown in Table 4 was melt blended at a barrel temperature of 220 ° C. using a kneader (Plastic coder (trade name) manufactured by Brabender Co., Ltd., internal volume 50 cm 3 ). A plastic resin composition (H) was obtained. The blend state of the cellulose acetate in the thermoplastic resin composition (h) at this time was evaluated. The evaluation results are shown in Table 4.
次いで、得られた熱可塑性樹脂組成物(チ)を、卓上射出成形機(Custom Scientific Instruments社製CS−183(商品名))を用いて、シリンダー温度220℃で溶融させて、金型内に射出した。金型を室温まで冷却した後、金型から成形体(長さ2cm×幅1cm×厚み0.2cm)を取り出した。
得られた成形体を直接(熱処理無しで)用いて耐熱性を評価した。評価結果を表4に示す。
セルロース誘導体含有重合体を含有する熱可塑性樹脂組成物は、非石油系樹脂を含有しているにもかかわらず、耐熱性に優れており、後述する参考例1の従来のABS樹脂を使用した場合と同等のレベルであった。
Next, the obtained thermoplastic resin composition (H) was melted at a cylinder temperature of 220 ° C. using a tabletop injection molding machine (CS-183 (trade name) manufactured by Custom Scientific Instruments) into a mold. Ejected. After cooling the mold to room temperature, a molded body (length 2 cm × width 1 cm × thickness 0.2 cm) was taken out from the mold.
The obtained molded body was used directly (without heat treatment) to evaluate the heat resistance. The evaluation results are shown in Table 4.
The thermoplastic resin composition containing the cellulose derivative-containing polymer is excellent in heat resistance despite containing a non-petroleum resin, and the conventional ABS resin of Reference Example 1 described later is used. It was the same level as.
[参考例1]
熱可塑性樹脂組成物の原料組成としてアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(UMG−ABS(株)製サイコラック3001(商品名))のみを使用し、それ以外は実施例9と同様にして得られた成形体を直接(熱処理無しで)用いて耐熱性を評価した。評価結果を表4に示す。
[Reference Example 1]
It is obtained in the same manner as in Example 9 except that only the acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (Psycolac 3001 (trade name) manufactured by UMG-ABS) is used as the raw material composition of the thermoplastic resin composition. The molded product was directly used (without heat treatment) to evaluate the heat resistance. The evaluation results are shown in Table 4.
[比較例8]
熱可塑性樹脂組成物の原料組成としてポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−100(商品名))及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(UMG−ABS(株)製サイコラック3001(商品名))のみを使用し、それ以外は実施例9と同様にして熱可塑性樹脂組成物(リ)を得た。
得られた成形体を直接(熱処理無しで)用いて耐熱性を評価した。評価結果を表4に示す。
セルロース誘導体含有重合体を用いない場合、ポリ乳酸及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物は耐熱性に劣っていた。
[Comparative Example 8]
Polylactic acid (Lacia H-100 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (UMG-ABS Co., Ltd. Psycolac 3001 (trade name) are used as the raw material composition of the thermoplastic resin composition. )) Alone, and a thermoplastic resin composition (Li) was obtained in the same manner as in Example 9.
The obtained molded body was used directly (without heat treatment) to evaluate heat resistance. The evaluation results are shown in Table 4.
When the cellulose derivative-containing polymer was not used, the thermoplastic resin composition composed of polylactic acid and acrylonitrile-butadiene-styrene resin was inferior in heat resistance.
[実施例10、11]
実施例1で得られたセルロース誘導体含有重合体(1)、ポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−280(商品名))、可塑剤(理研ビタミン(株)製リケマールPL−019、PL−710(商品名))を、表5に示す組成で、ニーダー(ブラベンダー社製プラスチコーダー(商品名)、内容積50cm3)を用いて、バレル温度220℃で溶融ブレンドし、熱可塑性樹脂組成物(ヌ)及び(ル)を得た。
得られた熱可塑性樹脂組成物の評価結果を表5に示す。
セルロース誘導体含有重合体、ポリ乳酸、可塑剤からなる熱可塑性樹脂組成物から得られるフィルムは、柔軟性、透明性及び耐熱性に優れていた。
[Examples 10 and 11]
Cellulose derivative-containing polymer (1) obtained in Example 1, polylactic acid (Laissia H-280 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), plasticizer (RIKENAL PL-019 manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.), PL -710 (trade name)) with the composition shown in Table 5, using a kneader (Plastic coder (trade name) manufactured by Brabender Co., Ltd., internal volume 50 cm 3 ), melt blended at a barrel temperature of 220 ° C., and thermoplastic resin Compositions (nu) and (le) were obtained.
Table 5 shows the evaluation results of the obtained thermoplastic resin composition.
A film obtained from a thermoplastic resin composition comprising a cellulose derivative-containing polymer, polylactic acid, and a plasticizer was excellent in flexibility, transparency, and heat resistance.
[比較例9、10]
ポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−100、H−280(商品名))、可塑剤(理研ビタミン(株)製リケマールPL−710(商品名))を、表5に示す組成で、ニーダー(ブラベンダー社製プラスチコーダー(商品名)、内容積50cm3)を用いて、バレル温度180℃で溶融ブレンドし、熱可塑性樹脂組成物(ヲ)及び(ワ)を得た。
得られた熱可塑性樹脂組成物の評価結果を表5に示す。
セルロース誘導体含有重合体を用いず、ポリ乳酸及び可塑剤からなる熱可塑性樹脂組成物から得られるフィルムは、耐熱性が劣っていた。比較例10のフィルムでは、更に、柔軟性及び耐熱性も劣っていた。
[Comparative Examples 9 and 10]
Polylactic acid (Laisia H-100 manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd., H-280 (trade name)) and plasticizer (Rikenmar PL-710 (trade name) manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.) with the composition shown in Table 5, Using a kneader (Plasticcoder (trade name) manufactured by Brabender Co., Ltd., internal volume 50 cm 3 ), melt blending was performed at a barrel temperature of 180 ° C. to obtain thermoplastic resin compositions (W) and (W).
Table 5 shows the evaluation results of the obtained thermoplastic resin composition.
A film obtained from a thermoplastic resin composition comprising polylactic acid and a plasticizer without using a cellulose derivative-containing polymer had poor heat resistance. The film of Comparative Example 10 was also inferior in flexibility and heat resistance.
[比較例11]
比較例1で得られたセルロース誘導体含有重合体(4)、ポリ乳酸(三井化学(株)製レイシアH−280(商品名))、可塑剤(理研ビタミン(株)製リケマールPL−710(商品名))を、表5に示す組成で、ニーダー(ブラベンダー社製プラスチコーダー(商品名)、内容積50cm3)を用いて、バレル温度180℃で溶融ブレンドし、熱可塑性樹脂組成物(カ)を得た。
得られた熱可塑性樹脂組成物の評価結果を表5に示す。
本発明の範囲外のセルロース誘導体含有重合体を用いた熱可塑性樹脂組成物から得られるフィルムは、透明性が劣っていた。
[Comparative Example 11]
Cellulose derivative-containing polymer (4) obtained in Comparative Example 1, polylactic acid (Lacia H-280 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), plasticizer (Liquemar PL-710 manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd. (product) Name)) was melt blended at a barrel temperature of 180 ° C. using a kneader (Plastic coder (trade name) manufactured by Brabender Co., Ltd., internal volume 50 cm 3 ) with the composition shown in Table 5, and the thermoplastic resin composition ( )
Table 5 shows the evaluation results of the obtained thermoplastic resin composition.
The film obtained from the thermoplastic resin composition using the cellulose derivative-containing polymer outside the scope of the present invention was inferior in transparency.
以上の結果から明らかなように、本発明のセルロース誘導体含有重合体を用いることにより、得られる熱可塑性樹脂組成物及びその成形体は、非石油系樹脂材料を含有するにも関らず、耐熱性及び成形性に優れることが確認された。
また、本発明のセルロース誘導体含有重合体を用いた熱可塑性樹脂組成物に可塑剤を併用した場合、得られる成形体(フィルム)は、柔軟性、透明性及び耐熱性に優れることが確認された。
As is apparent from the above results, by using the cellulose derivative-containing polymer of the present invention, the resulting thermoplastic resin composition and its molded product contain a non-petroleum resin material, but are heat resistant. It was confirmed that it was excellent in the property and moldability.
Moreover, when using a plasticizer together with the thermoplastic resin composition using the cellulose derivative-containing polymer of the present invention, it was confirmed that the obtained molded body (film) was excellent in flexibility, transparency and heat resistance. .
本発明のセルロース誘導体含有重合体を用いることにより、成形性の優れた非石油系の熱可塑性樹脂組成物、並びに耐熱性及び表面外観の優れた成形体を得ることができる。得られる成形体は耐熱性及び表面外観に優れることから、自動車、家電、OA機器の部品、包装等に用いる樹脂材料として有用である。また、このことから、従来の石油系樹脂材料の代替を促進することができる。 By using the cellulose derivative-containing polymer of the present invention, a non-petroleum thermoplastic resin composition having excellent moldability and a molded article having excellent heat resistance and surface appearance can be obtained. Since the obtained molded body is excellent in heat resistance and surface appearance, it is useful as a resin material used for automobiles, home appliances, parts of OA equipment, packaging, and the like. Moreover, from this, substitution of the conventional petroleum resin material can be promoted.
Claims (4)
セルロース誘導体(a)の質量比率が10質量%を超える(但し、(a)と(b)の合計を100質量%とする)、セルロース誘導体含有重合体の製造方法。 Cellulose derivative-containing polymer that polymerizes monomer component (b) having (meth) acrylate (b1) as a main component and having a glass transition temperature of 60 ° C. or lower in the presence of cellulose derivative (a) A manufacturing method of
A method for producing a cellulose derivative-containing polymer, wherein the mass ratio of the cellulose derivative (a) exceeds 10% by mass (provided that the total of (a) and (b) is 100% by mass).
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