TW202544169A - 樹脂組成物、成形品、及疊層片 - Google Patents
樹脂組成物、成形品、及疊層片Info
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Abstract
本發明提供成形性良好,能夠抑制成形時之樹脂之斷裂之樹脂組成物,以及包含該樹脂組成物之成形品和疊層片。一種樹脂組成物,其中,該樹脂組成物包含蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B),相對於該樹脂組成物之總質量,該蛋殼粉末(A)之含量為5質量%~75質量%,該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之含量為25質量%~95質量%,該樹脂組成物在200℃,5kg載荷下之熔體流動速率為0.5g/10min~15g/10min,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為20%~230%。
Description
本發明係關於樹脂組成物、成形品及疊層片。
近年來,地球溫暖化等環境問題日益受到重視,人們進行了利用天然來源的材料作為樹脂組成物的無機填料的嘗試。例如,專利文獻1中記載了將來自無機系廢棄物的無機微粒凝聚體與樹脂原料混煉的樹脂組成物的製造方法。專利文獻2中記載了以規定的質量比含有熱塑性樹脂和具有規定物性的蛋殼粉末的樹脂組成物。
專利文獻1:日本專利特開2011-256260號公報專利文獻2:日本專利特開2021-152129號公報
(發明欲解決之問題)聚苯乙烯樹脂是代表性的熱塑性樹脂,其透明性,成形性優異且廉價,因此被廣泛用於家電設備的零件、汽車的內飾材料、建築材料、食品容器、包裝材料、玩具等各種用途。然而,由於聚苯乙烯樹脂的脆性高,因此特別是在製成片狀的成形品的情況下,若被拉伸或被施加衝擊力則容易破損。另外,在聚苯乙烯樹脂中摻合有蛋殼粉末的樹脂組成物中的脆性進一步變高,樹脂難以伸長,此外流動性也容易降低。將這樣的樹脂組成物例如擠出成形而成形為片狀的情況下,難以得到所期望的成形性,另外成形時樹脂有可能斷裂。
本發明之課題在於提供成形性良好,能夠抑制成形時之樹脂之斷裂之樹脂組成物,以及包含該樹脂組成物之成形品和疊層片。(解決課題之手段)
本發明人等進行了深入研究的結果發現,若是包含下述態樣的樹脂組成物,則能夠解決前述課題。[1] 一種樹脂組成物,其中,該樹脂組成物包含蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B),相對於該樹脂組成物之總質量,該蛋殼粉末(A)之含量為5質量%~75質量%,該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之含量為25質量%~95質量%,該樹脂組成物在200℃,5kg載荷下之熔體流動速率為0.5g/10min~15g/10min,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為20%~230%。(發明之效果)
根據本發明,可以提供成形性良好,能夠抑制成形時之樹脂之斷裂之樹脂組成物,以及包含該樹脂組成物之成形品和疊層片。
以下玆對本發明之一實施方式進行詳細說明,但本發明之範圍並不限定於在此說明之一實施方式,在不脫離本發明之精神之範圍內能夠進行各種變更。另外,關於特定之參數是在記載有多個上限值和下限值之情況下,能夠將這些上限值和下限值中之任意之上限值和下限值組合而設為較佳之數值範圍。表示數值範圍之「α~β」之表述是指「α以上且β以下」。在對一實施方式記載之特定之說明也適用於其他實施方式之情況下,在其他實施方式中有時省略其說明。
各實施方式中之各結構以及該等之組合等是一個例子,在不脫離本公開之精神之範圍內,能夠適當地進行結構之附加、省略、置換以及其他變更。本公開不受實施方式限定。本說明書中公開之各方式能夠與本說明書中公開之其他任何特徵組合。
[樹脂組成物]本發明中之第一實施方式涉及樹脂組成物。第一實施方式之樹脂組成物,包含蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B),相對於樹脂組成物之總質量,蛋殼粉末(A)之含量為5質量%~75質量%,苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之含量為25質量%~95質量%,在200℃,5kg載荷下之熔體流動速率為0.5g/10min~15g/10min,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為20%~230%。
第一實施方式之樹脂組成物包含規定量之蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B),並且樹脂組成物之熔體流動速率(MFR)和拉伸斷裂伸長率具有規定之範圍,由此能夠具有良好之成形性。另外,這樣之樹脂組成物能夠抑制成形時(特別是擠出成形時)之樹脂之斷裂。另外,由於包含特定量之蛋殼粉末(A),因此能夠有效利用天然來源之材料,另外也能夠有效利用食品廢棄物等廢棄物,因此能夠有助於降低環境負荷。
·MFR第一實施方式之樹脂組成物在200℃,5kg載荷條件下之MFR(以下記載為「MFR(200℃,5kg載荷)」)為0.5~15g/10min。藉由樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)為0.5~15g/10min,能夠確保擠出成形所需之流動性而成形性變得良好。即,藉由使MFR(200℃,5kg載荷)為0.5g/10min以上,能夠防止流動性變得過低而難以製造片狀成形品。若MFR(200℃,5kg載荷)為15g/10min以下,則能夠防止在成形時特別是擠出成形時產生垂伸(樹脂加熱時無法耐受自重而產生厚度不均之現象)而導致片材無法均勻地製膜之現象。
在一個實施方式中,從成形時之流動性變得更良好之觀點,樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)較佳為0.5~12g/10min,更佳為1.0~11g/10min,進一步較佳為1.5~10.5g/10min。另外,在更較佳之一個實施方式中,樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)可以為1.5~6.5g/10min,也可以為2.0~6.5g/10min,還可以為2.5~6.0g/10min。樹脂組成物之MFR,係設為按照JIS K7210-2:2014(ISO1133-2:2011)之規格測定之值。
第一實施方式之樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)可以藉由調整樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)之摻合量、調整苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之摻合量、組合多種苯乙烯系熱塑性彈性體(B)等而設為上述範圍內。例如,若增大蛋殼粉末(A)之摻合比例時,則樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)容易變低,若減小蛋殼粉末(A)之摻合比例時,則樹則脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)容易變高。例如,在樹脂組成物包含50質量%以上之蛋殼粉末(A)之情況下, MFR(200℃,5 kg載荷)之值更容易降低,因此為了實現期望之MFR(200℃,5kg載荷),較佳為摻合特定量之苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作為苯乙烯系熱塑性彈性體(B)。另外,更佳為組合2種以上之苯乙烯系熱塑性彈性體(B),進一步較佳為組合2種以上之苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。另外,在樹脂組成物包含小於50質量%之蛋殼粉末(A)之情況下,比較容易調整MFR(200℃,5kg載荷)之值,因此從將拉伸斷裂伸長率控制得高之觀點出發,可以調整苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之摻合量。
拉伸斷裂伸長率第一實施方式之樹脂組成物之按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為20~230%。樹脂組成物之拉伸斷裂伸長率為20%以上時,能夠抑制成形時特別是擠出成形時樹脂斷裂。從該觀點出發,樹脂組成物之拉伸斷裂伸長率較佳為25%以上,更佳為30%以上,進一步較佳為35%以上,特佳為40%以上。另外,如果樹脂組成物之拉伸斷裂伸長率為230%以下,則能夠防止在成形時特別是擠出成形時產生垂伸(樹脂加熱時無法耐受自重而產生厚度不均之現象)而導致片材無法均勻地製膜之現象。從該觀點出發,樹脂組成物之拉伸斷裂伸長率較佳為190%以下,更佳為170%以下,進一步較佳為150%以下,進一步更佳為130%以下,特佳為120%以下。
在第一實施方式之樹脂組成物中,拉伸斷裂伸長率可以藉由苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之摻合量來調整。在一個實施方式中,在樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)之含量為50質量%以上之情況下,作為熱塑性樹脂,較佳為只包含苯乙烯系熱塑性彈性體(B)而不包含其他苯乙烯系樹脂。藉由設為這樣之構成,容易將拉伸斷裂伸長率調整至上述範圍。
<蛋殼粉末(A)>蛋殼粉末(A)只要是使蛋之殼成為粉末狀即可,其原料沒有特別限定,但較佳以動物之蛋之殼為原料,更佳以雞蛋之殼為原料。從進一步降低環境負荷之觀點出發,較佳以廢棄物為原料,也能以食品廢棄物為原料。
蛋殼粉末(A)之含量相對於樹脂組成物之總質量為5質量%~75質量%。在一個實施方式中,從容易形成膜厚均勻之成形品,且所得到之成形品之拉伸模數還容易變高之觀點出發,蛋殼粉末(A)相對於樹脂組成物之總質量之含量較佳為5質量%以上且小於50質量%,更佳為5質量%~45質量%,進一步較佳為6質量%~45質量%,特佳為7質量%~40質量%。此外,從得到環境負荷更低之成形品之觀點出發,較佳為將樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)之含量設定得高。從該觀點出發,蛋殼粉末(A)相對於樹脂組成物之總質量之含量較佳為50質量%~75質量%,更佳為超過50質量%且70質量%以下,進一步較佳為51質量%~68質量%。
樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)之含量為50質量%以上時,脆性變得更高,容易產生成形不良、成形時樹脂之斷裂。本案發明人等進行了深入研究結果發現,藉由將樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)與苯乙烯系熱塑性彈性體(B)組合,並且將苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之比例之下限設為25質量%以上,進而將MFR和拉伸斷裂伸長率控制在規定之範圍內,可以得到良好之成形性和能夠抑制成形時之樹脂之斷裂之樹脂組成物。還發現,第一實施方式之樹脂組成物更佳僅包含苯乙烯系熱塑性彈性體(B)作為熱塑性樹脂,進一步較佳如後述,包含苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物作為苯乙烯系熱塑性彈性體(B),特佳組合2種以上之苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,由此容易得到上述效果。
在一個實施方式中,蛋殼粉末(A)之含量相對於苯乙烯系熱塑性彈性體(B)100質量份為5質量份~300質量份。從製成環境負荷更低之樹脂組成物之觀點出發,相對於苯乙烯系熱塑性彈性體(B)100質量份,可以為100~300質量份,可以為104~300質量份,可以為106~300質量份,可以為110~300質量份,可以為113~300質量份。
在一個實施方式中,從容易將樹脂組成物之流動性調整為適於擠出片成形之範圍之觀點,以及提高蛋殼粉末(A)在樹脂中之分散性之觀點出發,蛋殼粉末(A)之平均粒徑較佳為超過3μm且為70μm以下,更佳為3.5~65μm,進一步較佳為4~60μm。在一個實施方式中,蛋殼粉末(A)之平均粒徑可以超過3μm且為40μm以下,可以為4μm~30μm,可以為5μm~25μm,也可以為10μm~20μm。此外,蛋殼粉末(A)之平均粒徑可以按照「篩分法」進行調整,可以藉由粒徑分佈測定裝置在以水作為分散介質之濕式條件下測定雷射繞射/散射狀態來進行評價。在一個實施方式中,相對於樹脂組成物之總質量計可以含有50質量%~75質量%之平均粒徑為4μm~30μm之蛋殼粉末(A)。
在一個實施方式中,從盡量減小蛋殼膜之含有比例之觀點出發,蛋殼粉末(A)之密度(g/cm3)較佳為1.5~3.0g/cm3,更佳為1.7~2.8g/cm3,進一步較佳為2.0~2.7g/cm3。
蛋殼粉末(A)可以藉由以往習知之製造方法來製備。例如,可利用習知之方法將蛋殼粉碎後,再進行分級而得到具有期望之平均粒徑之蛋殼粉末(A)。具體而言,在從蛋殼去除蛋殼膜之後再對蛋殼進行乾燥處理。然後使用粉碎機等進行粉碎而得到蛋殼之粉末。之後,藉由使用具有適當之網眼直徑之篩進行分級而能夠製成蛋殼粉末。
蛋殼粉末(A)亦可使用市售品。舉例來說,例如GreenTechno21 CO.,LTD製,商品名「GT-31」,GreenTechno21 CO.,LTD製,商品名「GT-26」,Kewpie Egg Corporation製,商品名「Calhope(註冊商標)」等。
在一個實施方式中,在不損害本發明之效果之範圍內,樹脂組成物可以包含蛋殼粉末(A)以外之無機填料。作為蛋殼粉末(A)以外之無機填料,例如可列舉出碳酸鈣、滑石、沸石等源自礦物之無機填料;珍珠、貝殼、骨、甲殼類之外骨骼等源自生物礦物質之無機填料;玻璃纖維、玻璃珠等無機填料等。
組合使用蛋殼粉末(A)和上述無機填料時,蛋殼粉末(A)和上述無機填料之總含量較佳在相對於樹脂組成物之總質量不超過75質量%之範圍內進行調整。就更容易表現出與後述苯乙烯系熱塑性彈性體(B併用效果之觀點出發,無機填料中之蛋殼粉末(A)之含量相對於無機填料之總量較佳為60質量%以上,更佳為70質量%以上,進一步較佳為90質量%以上,特佳為98質量%以上。在一個實施方式中,無機填料也可以構成為僅由蛋殼粉末(A)構成。
<苯乙烯系熱塑性彈性體(B)>第一實施方式之樹脂組成物之特徵在於,包含規定量之蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B)。苯乙烯系熱塑性彈性體(B)為芳香族乙烯基化合物與共軛二烯之嵌段共聚物及其氫化物。
作為芳香族乙烯基化合物,例如可列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、對第三丁基苯乙烯等。這些芳香族乙烯基化合物可以單獨使用1種,也可以併用2種以上。在一個實施例中,芳香族乙烯基化合物較佳包含苯乙烯。
作為共軛二烯,例如可列舉出1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(異戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等,較佳包含選自該等中之1種以上。共軛二烯可以單獨使用1種,也可併用2種以上。在一個實施方式中,共軛二烯較佳包含1,3-丁二烯及/或異戊二烯。
作為苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之具體例,例如可列舉出苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-異戊二烯(SI)、苯乙烯-丁二烯-丁烯(SBB)、苯乙烯-丁二烯-異戊二烯(SBI) 、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS) 、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯(SBBS) 、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS) 、及苯乙烯-丁二烯-異戊二烯-苯乙烯(SBIS)等嵌段共聚物,以及將該等氫化而成之嵌段共聚物。該等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。在一個實施方式中,苯乙烯系熱塑性彈性體(B)較佳包含苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物及其一部分或全部經氫化之聚合物。在一個較佳實施方式中,苯乙烯系熱塑性彈性體(B)可只包含苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。本文中所記載為「苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物」時可含有其氫化物。
從容易將樹脂組成物之MFR和拉伸斷裂伸長率調整至規定之範圍之觀點出發,苯乙烯系熱塑性彈性體(B)中之二烯成分之比例相對於苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之總質量,較佳為10質量%~35質量%,更佳為15質量%~35質量%,進一步較佳為20質量%~35質量%,特佳為20質量%~30質量%。共軛二烯成分之含量之值可以為由共軛二烯之投入量算出之值,也可以為藉由使用一氯化碘、碘化鉀和硫代硫酸鈉標準液之電位差滴定而測定之值。
苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之重量平均分子量(Mw)較佳為100,000~200,000,更佳為110,000~180,000,進一步較佳為110,000~160,000。苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之Mw在上述範圍內時,與蛋殼粉末(A)之混合性容易提高。此外,苯乙烯系熱塑性彈性體之Mw,係在與前述聚苯乙烯樹脂同樣之條件下藉由GPC來測定。
從容易將樹脂組成物之MFR調整為規定之範圍之觀點出發,苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之MFR(200℃,5kg載荷)較佳為3.0~25g/10min,更佳為4.0~22g/10min,進一步較佳為5.0~19g/10min。在一個實施方式中,苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之MFR(200℃,5 kg載荷)可以為8.0~16g/10min之範圍。此外,苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之MFR(200℃,5kg載荷)可以在與前述樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)同樣之條件下測定。
樹脂組成物中之苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之含量為25質量%~95質量%,較佳為30質量%~95質量%,更佳為35質量%~95質量%,進一步較佳為40質量%~95質量%。在一個實施方式中,相對於樹脂組成物之總質量,樹脂組成物中之苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之含量可以為25質量%~50質量%,也可以為30質量%~50質量%,還可以為35質量%~50質量%。另外,在一個實施方式中,可以在蛋殼粉末(A)與苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之總量為100質量%之範圍內摻合苯乙烯系熱塑性彈性體(B)。
在一個實施方式中,苯乙烯系熱塑性彈性體(B)較佳包含至少2種苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。「包含至少2種苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物」係指包含2種以上MFR(200℃,5kg負載)、拉伸斷裂伸長率、共軛二烯量及Mw之至少一種物性不同之苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。作為上述至少2種苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,較佳包含下述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b1)和(b2)。
(苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b1)及(b2))作為苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b1)(以下有時亦記載為「樹脂(b1)」),較佳為MFR(200℃,5kg載荷)為3.0~10g/10min,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為250~400%之共聚物。樹脂(b1)之MFR(200℃,5kg載荷)可以為3.0~9.0g/10min,也可以為4.0~8.0g/10min,還可以為5.0~8.0g/10min。另外,樹脂(b1)之該拉伸斷裂伸長率可以為250~380%,也可以為280~370%,還可以為300~370%。另外,樹脂(b1)之Mw較佳為140,000~200,000,更佳為140,000~190,000,進一步較佳為145,000~180,000。
作為苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b2)(以下有時亦記載為「樹脂(b2)」),較佳為MFR(200℃,5kg載荷)超過10g/10min且為30g/10min以下,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為20%以上且小於250%之共聚物。樹脂(b2)之MFR(200℃,5kg載荷)可以為12~28g/10min,可以為12~25g/10min,可以為15~24g/10min,也可以為17~22g/10min。另外,樹脂(b1)之該拉伸斷裂伸長率可以為50%以上且小於250%,可以為100~245%,可以為150~245%,也可以為180~245%。另外,樹脂(b2)之Mw較佳為110,000以上且小於140,000,更佳為110,000~135,000,進一步較佳為115,000~130,000。
在樹脂組成物包含50質量%以上之蛋殼粉末(A)之情況下,藉由包含上述樹脂(b1)和樹脂(b2)作為苯乙烯系熱塑性彈性體(B),更容易得到成形性良好,且成形時(特別是擠出成形時)能夠抑制樹脂斷裂之樹脂組成物。如上述,若樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)之含量變高,則脆性變得更強,更容易產生成形不良、成形時之樹脂之斷裂。本案發明人等進行了深入研究之結果發現,r藉由將至少2種苯乙烯系熱塑性彈性體組合,特佳將上述樹脂(b1)和樹脂(b2)組合摻合,能夠實現高流動性和高拉伸斷裂伸長率。這樣的樹脂組成物之成形性良好且容易抑制成形時之樹脂之斷裂。
樹脂組成物包含樹脂(b1)和樹脂(b2)時,以樹脂(b1)和樹脂(b2)之總含量相對於樹脂組成物之總質量為25質量%~95質量%之方式進行摻合。在一個實施方式中,樹脂組成物中之樹脂(b1)與樹脂(b2)之質量比(樹脂(b1):樹脂(b2))較佳為5:1~1:2,更佳為4:1~1:1.5。在一個較佳實施方式中,能以質量比計成為樹脂(b1)>樹脂(b2)之方式摻合。藉由以樹脂(b1)>樹脂(b2)之方式摻合,MFR(200℃,5kg載荷)及拉伸斷裂伸長率容易成為規定之範圍,容易得到成形性良好之樹脂組成物。
在一個實施方式中,樹脂組成物可以僅包含蛋殼粉末(A)和作為熱塑性樹脂之樹脂(b1)和樹脂(b2)。更佳之一個實施方式中,相對於樹脂組成物之總質量,蛋殼粉末(A)之含量可以為50質量%~70質量%,樹脂(b1)之含量可以為20質量%~40質量%,樹脂(b2)之含量可以為10質量%~30質量%(其中蛋殼粉末(A),樹脂(b1)和樹脂(b2)之合計不超過100質量%)。
在一個實施方式中,樹脂組成物之由MFR(200℃,5kg載荷)×拉伸斷裂伸長率(ASTM-D638)表示之係數(f)可以為65~1500,也可以為80~1400,也可以為100~1300,也可以為140~1200。係數(f)為上述範圍內之樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)與拉伸斷裂伸長率之平衡良好,成形性更良好,進而成形時不易產生樹脂之斷裂。
<其他熱塑性樹脂>第一實施方式之樹脂組成物可以在不損害本發明之效果之範圍內包含苯乙烯系熱塑性彈性體(B)以外之熱塑性樹脂。作為其他熱塑性樹脂,例如可舉出聚苯乙烯樹脂等。
(聚苯乙烯樹脂)聚苯乙烯樹脂,是指芳香族乙烯基化合物之聚合物、能夠與芳香族乙烯基化合物共聚之化合物與芳香族乙烯基化合物之共聚物(芳香族乙烯基化合物與共軛二烯之嵌段共聚物除外),或者將該等在橡膠質聚合物之存在下接枝聚合而成之聚合物。作為芳香族乙烯基化合物,可以例示與上述苯乙烯系熱塑性彈性體(B)中說明之物質相同之物質,較佳為苯乙烯。
作為橡膠質聚合物,例如可列舉出共軛二烯橡膠、共軛二烯與芳香族乙烯基化合物之共聚物、乙烯-丙烯共聚物系橡膠等。更具體而言,可列舉聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯無規共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、該等之一部分或全部被氫化而成之聚合物等。此外,在聚苯乙烯樹脂中不含上述苯乙烯系熱塑性彈性體(B)。在一個實施方式中,聚苯乙烯樹脂可以含有包含源自上述芳香族乙烯基化合物之單體單元、源自上述不飽和腈化合物類之單體單元、及上述橡膠質聚合物之聚合物。作為此類聚合物,較佳為丙烯腈、苯乙烯和共軛二烯橡膠之共聚物,更佳為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
聚苯乙烯樹脂可以是通用聚苯乙烯(均聚苯乙烯,以下有時也記載為「GPPS」)、耐衝擊性聚苯乙烯(以下有時也記載為「HIPS」)。在一個實施方式中,作為聚苯乙烯樹脂,較佳包含選自通用聚苯乙烯和耐衝擊性聚苯乙烯中之至少一種樹脂,較佳包含HIPS。
在一個實施方式中,在樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)之含量相對於樹脂組成物之總質量小於50質量%之情況下,可以包含選自GPPS和HIPS中之至少一種聚苯乙烯樹脂,也可以包含HIPS。另一方面,樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)之含量為50質量%以上時,從容易實現規定之MFR和拉伸斷裂伸長率之觀點出發,較佳不含該等聚苯乙烯樹脂。在樹脂組成物包含聚苯乙烯樹脂之情況下,相對於樹脂組成物之總質量,較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,特佳為20質量%以下。另外,樹脂組成物中之聚苯乙烯樹脂之含量可以為10質量%以下,也可以為5質量%以下。
從樹脂組成物之MFR之觀點來說,聚苯乙烯樹脂之重量平均分子量(Mw)可以為10,000~500,000,也可以為100,000~400,000。此外,聚苯乙烯樹脂之Mw是指利用GPC(凝膠滲透層析)通過聚苯乙烯換算而算出之值。
聚苯乙烯樹脂之MFR(200℃,5kg載荷)可以為1.0~10g/10min,也可以為1.3~6.0g/10min,還可以為1.5~5.5g/10min。聚苯乙烯樹脂之MFR(200℃,5 kg載荷)為按照JIS K7210-2:2014(ISO1133-2:2011)之規格測定之值。
第一實施方式之樹脂組成物可以包含除上述聚苯乙烯樹脂和苯乙烯系熱塑性彈性體(B)以外之其他熱塑性樹脂。
<其他成分>在一個實施方式中,在不損害本發明之效果之範圍內,樹脂組成物根據需要除了紫外線吸收劑、光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑、塑化劑、著色劑、抗靜電劑、阻燃劑、礦物油等任意成分以外,還可以包含玻璃纖維、碳纖維、芳族聚醯胺纖維等增強纖維等。其中,較佳包含後述添加劑(C)。另外,該等其他成分可以單獨使用1種,也可以併用2種以上。
(添加劑(C))在一個實施方式中,樹脂組成物可以包含含有至少1種選自脂肪醯胺(c1)、脂肪酸鈉(c2)和脂肪酸酯(c3)中之化合物之添加劑(C)。此時,脂肪醯胺(c1)、脂肪酸鈉(c2)和脂肪酸酯(c3)之合計含量相對於添加劑(C)之總質量超過50質量%,且添加劑(C)之含量相對於蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之合計100質量份為10質量份以下為較佳。藉由以這樣之量摻合添加劑(C),容易將MFR(200℃,5kg載荷)和/或拉伸斷裂伸長率控制在規定之範圍。特別是在樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)之含量超過50質量%之情況下,摻合添加劑(C) 較佳。
在一個實施方式中,相對於蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之合計100質量份,添加劑(C)之含量可以為9質量份以下,可以為8質量份以下,也可以為7質量份以下。從MFR(200℃,5kg載荷)及/或拉伸斷裂伸長率之觀點來看,添加劑(C)之含量之下限可為0.5質量份以上,亦可為1質量份以上。即,相對於蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之合計100質量份,添加劑(C)之含量可以為0.5~10質量份,可以為0.5~9質量份,可以為0.5~8質量份,可以為1~8質量份,可以為1~6質量份。
(脂肪醯胺(c1))添加劑(C)可以包含脂肪醯胺(c1)(以下有時也記載為「化合物(c1)」)。脂肪醯胺(c1)是在結構內具有「R1-C(=O)-N-」所示之醯胺基之化合物。此外,「脂肪醯胺」包括一級醯胺、二級醯胺、三級醯胺、以及1分子中具有2個以上氮原子之醯胺。另一方面,本實施方式中之脂肪醯胺(c1)中不包含以尼龍-6為代表之脂肪族聚醯胺等聚合物。
上述R1為可具有取代基之烴基。「可具有取代基」是指烴基內之1個以上之氫原子可以被取代基取代。R1較佳為碳數2以上之可具有取代基之烷基,或可具有取代基之烯基。作為這樣之脂肪醯胺(c1),只要具有本發明之效果就沒有特別限定,從與苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之相容性之觀點出發,較佳為R1為碳數10以上之可具有取代基之烷基,或可具有取代基之烯基之高級脂肪醯胺。具體而言,可舉出月桂醯胺、棕櫚醯胺、硬脂醯胺、山萮醯胺等飽和脂肪酸單醯胺類;油醯胺、芥醯胺等不飽和脂肪酸單醯胺類;N-硬脂基硬脂醯胺、N-硬脂基油醯胺、N-油基硬脂醯胺、N-硬脂基芥醯胺等取代醯胺類;亞甲基雙硬脂醯胺、亞乙基雙癸醯胺、亞乙基雙月桂醯胺、亞乙基雙硬脂醯胺、亞乙基雙山萮醯胺、六亞甲基雙硬脂醯胺、六亞甲基雙山萮醯胺、N,N’-二硬脂基己二醯胺等飽和脂肪酸雙醯胺;亞乙基雙油醯胺、亞乙基雙芥醯胺、六亞甲基雙油醯胺、N,N’-二油基己二醯胺等不飽和脂肪酸雙醯胺類等。該等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。其中,從容易抑制成形時特別是擠出成形時之樹脂之斷裂之觀點來看,化合物(c1)包含碳數10以上之飽和脂肪酸雙醯胺較佳,包含亞乙基雙硬脂醯胺更佳。
(脂肪酸鈉(c2))添加劑(C)可以包含脂肪酸鈉(c2)。脂肪酸鈉(c2)(以下有時也記載為「化合物(c2)」)為「R2-C(=O)-O-Na」所示之化合物,R2可以例示與R1相同之物質,較佳為碳數2以上之可具有取代基之烷基,或可具有取代基之烯基。作為這樣之脂肪酸鈉(c2),只要具有本發明之效果就沒有特別限定。在一個實施方式中,從容易得到與苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之相容性容易變得更良好,且拉伸斷裂伸長率更優異之樹脂組成物之觀點而言,較佳為R2為碳數10以上之可具有取代基之烷基,或可具有取代基之烯基之高級脂肪酸之鈉鹽。具體而言,可列舉月桂酸鈉、肉豆蔻酸鈉、棕櫚酸鈉、油酸鈉、硬脂酸鈉等碳數10~20之高級脂肪酸之鈉鹽。該等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。即脂肪酸鈉(c2)可以是上述碳數10~20之高級脂肪酸鈉鹽之混合物。
(脂肪酸酯(c3))添加劑(C)可以包含脂肪酸酯(c3)。脂肪酸酯(c3)(以下有時也記載為「化合物(c3)」)是在結構內包含「R3-C(=O)O-」所示之脂肪酸基之酯。在一個實施方式中,脂肪酸酯(c3)較佳為藉由碳數10以上之高級脂肪酸與多元醇之反應而得到之高級脂肪酸酯。上述高級脂肪酸較佳為可具有取代基之碳數10以上之烷基或烯基。另外,作為多元醇可舉出乙二醇、甘油、1,2,4-丁三醇、二甘油、新戊四醇、山梨糖醇、赤蘚糖醇、己三醇等二元~六元之多元醇。
在較佳實施方式中,高級脂肪酸酯可包含甘油脂肪酸酯。作為甘油脂肪酸酯,例如,可舉出月桂酸單甘油酯、月桂酸二甘油酯、月桂酸甘油三酯、棕櫚酸單甘油酯、棕櫚酸二甘油酯、棕櫚酸甘油三酯、硬脂酸單甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸甘油三酯、硬脂酸四甘油酯、羥基硬脂酸單甘油酯、羥基硬脂酸二甘油酯、羥基硬脂酸甘油三酯和羥基硬脂酸四甘油酯等。該等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。其中,從容易得到蛋殼粉末(A)與樹脂成分之相容性更容易提高,拉伸斷裂伸長率更優異之樹脂組成物之觀點出發,較佳包含羥基硬脂酸甘油酯。
在一個實施方式中,作為添加劑(C),較佳包含化合物(c1)、化合物(c2)或化合物(c3)中之任一種。從容易提高拉伸斷裂伸長率之觀點出發,包含化合物(c2)較佳。另外,從容易獲得MFR(200℃,5kg載荷)更高之樹脂組成物之觀點出發,包含化合物(c1)較佳。
在一個實施方式中,添加劑(C)中之化合物(c1)~(c3)之合計含量相對於添加劑(C)之總質量超過50質量%,可以超過50質量%且為100質量%以下,可以為55質量%~100質量%,也可以為60質量%~100質量%,也可以為65質量%~100質量%。
[樹脂組成物之製造方法]第一實施方式之樹脂組成物,可以藉由將蛋殼粉末(A)、苯乙烯系熱塑性彈性體(B)、根據需要之上述其他成分(較佳為添加劑(C))、及/或其他熱塑性樹脂熔融混煉來製造。具體而言,將各成分投入雙螺桿擠出機,在200~250℃之溫度下熔融混煉後再擠出成股線狀,由此可以製備顆粒狀之樹脂組成物。
[用途]第一實施方式之樹脂組成物之成形性良好,能夠抑制成形時之樹脂之斷裂特別是擠出成形時之樹脂之斷裂。這樣之樹脂組成物特別適合用作利用擠出成形之成形品用之樹脂組成物(擠出成形用樹脂組成物)。另外,作為擠出成形之成形品特別適合作為片狀成形品用之樹脂組成物。在一個實施方式中,樹脂組成物較佳為擠出片成形用樹脂組成物。此外,當然,第一實施方式之樹脂組成物之用途並不限定於擠出成形用、片狀成形品用。
[成形品]本發明之第二實施方式涉及包含第一實施方式之樹脂組成物之成形品。第二實施方式之成形品包含含有規定量之蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B)並且具有規定之MFR和拉伸斷裂伸長率之樹脂組成物,因此具有良好之成形性。另外,在成形時特別是擠出成形時樹脂不易斷裂。另外,在第二實施方式之成形品中,由於含有一定量之蛋殼粉末(A)作為無機填料,因此環境負荷小。這樣之成形品可以應用於家電設備之零件、汽車之內飾材料、建築材料、食品容器、玩具、包裝材料等各種用途。
在一個實施方式中,成形品可以為片狀。作為片狀成形品之製造方法,較佳為使用具備T模具之擠出成形機將樹脂組成物擠出成形之擠出片成形法。在藉由擠出片成形法製造片狀成形品之情況下,通常具有用捲取機捲取從成形機擠出之片狀成形品之步驟。若使用脆性高之樹脂組成物,則從成形機擠出樹脂時樹脂容易斷裂。此外,在用捲取機捲取片材時,有時片材被拉伸而導致片材破損。根據第一實施方式之樹脂組成物,能夠防止製造片狀成形品時之樹脂之斷裂、破損。
片狀成形品有時藉由真空壓空成形或壓空成形等進一步成形。若使用脆性高之樹脂組成物,則有時片材會因真空壓空成形或壓空成形時施加之外力而破損。根據第一實施方式之樹脂組成物,能夠防止對片狀成形品進行真空壓空成形或壓空成形時之破損。根據較佳之一個實施方式之樹脂組成物,能夠製造膜厚均勻之真空壓空成形品或壓空成形品。
[疊層片]本發明之第三實施方式涉及疊層片。第三實施方式之疊層片至少具有包含聚苯乙烯樹脂之層(X)和包含第一實施方式之樹脂組成物之層(Y)。圖1中示出第三實施方式之疊層片之一例。疊層片10具有在包含聚苯乙烯樹脂之層(X)(以下記載為「層(X)」)上疊層有包含第一實施方式之樹脂組成物之層(Y)(以下記載為「層(Y)」)之構成。這樣之疊層片10具有層(Y),因此成為環境負荷少之疊層片。另外,疊層片10即使在藉由真空壓空成形或壓空成形等進一步成形之情況下,成形性也優異。
<包含聚苯乙烯樹脂之層(X)>作為層(X)中所含之聚苯乙烯樹脂,可例示與第一實施方式之樹脂組成物中例示之聚苯乙烯樹脂相同之樹脂。在一個實施方式中,聚苯乙烯樹脂包含選自GPPS和HIPS中之至少一種樹脂較佳。此外,前述樹脂組成物包含聚苯乙烯樹脂時,層(X)中所含之聚苯乙烯樹脂可以是與層(Y)中所含之聚苯乙烯樹脂同種之聚苯乙烯樹脂,也可以是不同種類(例如單體種類不同)之聚苯乙烯。
在一個實施方式中,層(X)之總厚度與層(Y)之總厚度之比(X:Y)為10~30:70~90較佳。在一個實施方式中,層(X)之總厚度相對於疊層片之總厚度較佳為30%以下,更佳為25%以下。在一個實施方式中,層(X)之總厚度例如可為超過0mm且0.36 mm以下,亦可為超過0mm且0.3 mm以下。在本發明中,層之厚度設為由基於JIS K6783之恆壓厚度測定器測定之值。
<包含樹脂組成物之層(Y)>層(Y)包含蛋殼粉末(A)及苯乙烯系熱塑性彈性體(B)。第一實施方式之樹脂組成物中之蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B)以及樹脂組成物之記載在此也適用。
蛋殼粉末(A)之含量相對於疊層片之總質量為3.5~67.5質量%,較佳為5~50質量%,更佳為5~45質量%。藉由使蛋殼粉末(A)之含量相對於疊層片之總質量為3.5~67.5質量%,容易製成環境負荷少之疊層片。此外,疊層片包含第一實施方式之樹脂組成物,因此,即使提高疊層片中之蛋殼粉末(A)之比例,成形性也容易變得良好且成形時樹脂不易斷裂。疊層片中之蛋殼粉末(A)之含量可以藉由利用TG-DTA對使疊層片燃燒後之灰分中所含之蛋殼粉末之比例進行定量來確定。
層(Y)之MFR(200℃,5 kg載荷)為0.5~15g/10min,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率較佳為20~230%。層(Y)包含第一樹脂組成物(較佳僅包含第一實施方式之樹脂組成物),因此具有規定之MFR和拉伸斷裂伸長率。因此,製成疊層片時之成形性良好。另外,能夠抑制成形時之樹脂之斷裂。另外,由於包含蛋殼粉末(A),因此能夠製成環境負荷少之疊層片。此外, MFR(200℃,5kg載荷)和拉伸斷裂伸長率可以利用與前述之樹脂組成物相同之方法進行測定。
在一個實施方式中,疊層片可以設為具有至少3層之結構。在該情況下,較佳為層(X)具有包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1)(以下記載為「第一層(x-1)」)和包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2)(以下記載為「第二層(x-2)」),且層(Y)位於第一層(x-1)和第二層(x-2)之間。
圖2中示出第三實施方式之疊層片為具有至少3層之結構時之一例。圖2之疊層片20具有依次疊層有第二層(x-2)、層(Y)和第一層(x-1)之結構。在疊層片20中,具有在第二層(x-2)上直接疊層有層(Y),在層(Y)上直接疊層有第一層(x-1)之結構。圖2所示之疊層片20中之第一層(x-1)構成疊層片20之一個最外表面,第二層(x-2)構成疊層片20之另一個最外表面。這樣之第三實施方式之疊層片可以為2個以上之包含聚苯乙烯樹脂之層構成疊層片之兩表面之結構。該情況下,藉由以層(Y)位於第一層(x-1)和第二層(x-2)之間之方式配置,容易成為兼顧了環境負荷降低效果和成形性之疊層片。
疊層片為3層結構時,第一層(x-1)和第二層(x-2)中所含之聚苯乙烯樹脂可以為同種之聚苯乙烯樹脂,也可以為不同種類(例如單體種類不同)之聚苯乙烯。在一個實施方式中,第一層(x-1)和第二層(x-2)中所含之聚苯乙烯樹脂較佳為同種(單體組成相同)。
在一個實施方式中,第一層(x-1)、層(Y)和第二層(x-2)之厚度之比(x-1:Y:x-2)較佳為5~15:70~90:5~15,更佳為8~13:74~84:8~13。其中厚度之比之數值之合計為100。第一層(x-1)和第二層(x-2)之厚度分別可以為0.01~0.18 mm,也可以為0.016~0.156 mm。
在不損害本發明之效果之範圍內,層(X)可以根據需要包含紫外線吸收劑、光穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑、塑化劑、著色劑、抗靜電劑、阻燃劑、礦物油等其他添加劑、玻璃纖維、碳纖維、芳族聚醯胺纖維等增強纖維等。該等可單獨使用1種,亦可組合使用2種以上。
從進一步降低環境負荷之觀點而言,層(Y)之厚度相對於疊層片之總厚度較佳為70%以上,更佳為75%以上。層(Y)之厚度例如可以為0.14~1.2 mm,也可以為0.15~1.2 mm。
在一個實施方式中,從容易抑制成形時之樹脂之斷裂之觀點考慮,疊層片之總厚度較佳為0.2~1.2 mm,更佳為0.3~1.0 mm。
<疊層片之層構成>第三實施方式之疊層片分別具有1層以上之層(X)和層(Y)。疊層片由合計2層以上構成,可以由3層以上構成,也可以由4層以上或5層以上構成。
在另一實施方式中,疊層片可以是層(X)與層(Y)交替疊層之構成。
疊層片可具有層(X)及層(Y)以外之其他層。作為其他層,可舉出包含乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)等之阻氣層、包含黏接劑等之黏接層等。在具有上述其他層之情況下,從製成進一步降低環境負荷且具有更優異之強度之疊層片之觀點出發,蛋殼粉末(A)之含量相對於疊層片之總質量較佳為3.5~67.5質量%,更佳為5~50質量%,進一步較佳為5~45質量%。
疊層片之製造方法在不損害本發明之效果之範圍內沒有限定。例如,可藉由使層(X)、層(Y)及根據需要設置之其他層一體化並進行共擠出成形來製造。作為共擠出成形之方法,較佳方法是藉由作為一般之共擠出多層法之進料塊方式、多歧管方式而使疊層片之所有層一體化並從排出口之模唇擠出成一張片狀,通過冷卻輥之間使其固化,利用捲取機捲取片材。本實施方式之疊層片能夠防止在利用捲取機捲取時發生破損。模具較佳為使用T模具(亦稱為T模)。此外,利用共擠出多層法製造疊層片時,較佳為使構成各層之樹脂組成物之流動性一致。
疊層片之成形性良好,特別是在擠出成形時樹脂不易斷裂。因此,疊層片可以適合用於真空壓空成形用或壓空成形用。疊層片可以適合用於食品容器、包裝材料等用途。另外,第三實施方式之疊層片之用途當然並不限定於這些用途。
以下描述本發明之例示性之實施方式以及例示性之實施方式之組合之非限定性之清單。[1] 一種樹脂組成物,其中,該樹脂組成物包含蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B),相對於該樹脂組成物之總質量,該蛋殼粉末(A)之含量為5質量%~75質量%,該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之含量為25質量%~95質量%,該樹脂組成物在200℃,5kg載荷下之熔體流動速率為0.5g/10min~15g/10min,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為20%~230%。[2] 根據[1]之樹脂組成物,其中該蛋殼粉末(A)之平均粒徑超過3μm且為70μm以下。[3] 根據[1]或[2]之樹脂組成物,其中該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)包含苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。[4] 根據[1]至[3]中任一項之樹脂組成物,其中該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)包含至少2種苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。[5] 根據[1]至[4]中任一項之樹脂組成物,其用於擠出成形。[6] 一種成形品,其包含[1]至[5]之樹脂組成物。[7] 一種疊層片,其至少具有包含聚苯乙烯樹脂之層(X)和包含如[1]至[6]中任一項之樹脂組成物之層(Y)。[8] 根據[7]之疊層片,其中該蛋殼粉末(A)之含量相對於該疊層片之總質量為3.5~67.5質量%。[9] 根據[7]或[8]之疊層片,其中該疊層片之總厚度為0.2~1.2mm。[10] 根據[7]至[9]中任一項之疊層片,其中該包含聚苯乙烯樹脂之層(X)具有包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1)和包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2);該包含樹脂組成物之層(Y)位於該包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1)以及該包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2)之間。[11] 根據[10]之疊層片,其中該包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1)構成該疊層片之一個最外表面,該包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2)構成該疊層片之另一個最外表面。[12] 根據[10]或[11]之疊層片,其中該包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1)、該包含樹脂組成物之層(Y),及該包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2)之厚度之比(x-1:Y:x-2)為5~15:70~90:5~15(其中厚度之比之數值之合計為100)。[13] 根據[1]至[5]中任一項之樹脂組成物,其中該蛋殼粉末(A)之含量相對於該樹脂組成物之總質量超過50質量%且為75質量%以下。[14] 根據[1]至[5]、及[13]中任一項之樹脂組成物,其中該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)包含苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b1)及苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b2),該苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b1)之MFR(200℃,5kg載荷) 為3.0~10g/10min,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為250~400%,該苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b2)之MFR(200℃,5kg載荷)超過10g/10min且為30g/10min以下,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為20%以上且小於250%。[15] 根據[14]之樹脂組成物,其中該樹脂組成物中之該苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b1)和該苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(b2)之質量比((b1):(b2))為5:1~1:2。[16] 根據[1]至[5]中任一項,或[13]至[15] 中任一項之樹脂組成物,其更包含含有選自脂肪醯胺(c1)、脂肪酸鈉(c2)及脂肪酸酯(c3)中之至少一種化合物之添加劑(C)。[實施例]
以下示出實施例來更具體地說明本發明,但本發明之解釋並不限定於該等實施例。
[蛋殼粉末(A)]Green Techno21(股)製,商品名「GT-31」(平均粒徑:15μm,密度:2.6g/cm3。)
[苯乙烯系熱塑性彈性體(B)]準備以下之樹脂作為苯乙烯系熱塑性彈性體(B)。‧樹脂(b1):苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(MFR(200℃,5kg載荷):5.9g/10min,拉伸斷裂伸長率(ASTM-D638):332%,共軛二烯量:28.7%,Mw:148,000)。‧樹脂(b2):苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(MFR(200℃,5kg載荷):21.6g/10min,拉伸斷裂伸長率(ASTM-D638):239%,共軛二烯量:23.0%,Mw:119,000)。
[其他熱塑性樹脂]‧聚苯乙烯樹脂:HIPS(MFR(200℃,5kg載荷):2.7g/10min,拉伸斷裂伸長率(ASTM-D638):50%,橡膠成分含量(共軛二烯量):7%)。
[其他成分]‧化合物(c1):亞乙基雙硬脂醯胺(花王(股)製,產品名「KAOWAX EB-FF」)。‧化合物(c2):MIYOSHI油脂(股)製,產品名「TancalMH」(以質量比計月桂酸:肉豆蔻酸:棕櫚酸:硬脂酸:油酸=3:2:40:15:30的脂肪酸鈉之混合物)。
各成分中之共軛二烯量和Mw在以下之條件下測定。另外,MFR及拉伸斷裂伸長率係藉由後述方法測定。
<共軛二烯量>藉由使用一氯化碘、碘化鉀和硫代硫酸鈉標準液之電位差滴定,測定樹脂(b1)、樹脂(b2)和聚苯乙烯樹脂之共軛二烯量。
<Mw>藉由GPC在以下之條件下進行測定。(GPC之測定條件)裝置:Shodex(股)製,產品名「Shodex SYSTEM-21」管柱:PLgel MIXED-B測定溫度:40℃溶劑:四氫呋喃流量:1.0 mL/min檢測方法:RI樣品濃度:0.2質量%注入量:100μL標準曲線:標準聚苯乙烯(Polymer Laboratories製)
[實施例1]作為苯乙烯系熱塑性彈性體(B),摻合樹脂(b1)39質量份、樹脂(b2)10質量份。進一步摻合蛋殼粉末(A)51質量份後,使用雙螺桿擠出機(東芝機械(股)製,產品名「TEM35-B」),在200℃,350rpm下進行熔融混煉後,以排出量20kg/h擠出成股線狀,得到顆粒狀之樹脂組成物。在下述條件下測定所得之樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)、拉伸斷裂伸長率及拉伸模數。另外,由MFR(200℃,5kg載荷)、拉伸斷裂伸長率算出係數(f)(MFR(200℃,5kg載荷)×拉伸斷裂伸長率)。進而,在以下之條件下評價得到之樹脂組成物之成形性和成形時之樹脂之斷裂抑制效果。將結果示於表1。
<熔體流動速率(MFR)>按照JIS K7210-2:2014(ISO1133-2:2011)之規格測定實施例和比較例中得到之樹脂組成物之顆粒在200℃,5kg載荷下之MFR。將結果示於表1。
<拉伸斷裂伸長率及拉伸模數>使用Autograph(島津製作所(股)製,產品名「AGS-X」)按照ASTM-D638進行測定。具體而言,在下述條件下製作厚度0.40 mm之板狀樣品後,以啞鈴1號之形狀切下來製備測定樣品。然後,在測定溫度23℃,濕度50%之條件下,以拉伸速度5mm/min測定樣品之拉伸斷裂伸長率和拉伸模數。利用10片測定樣品之測定結果求出算術平均值。使用設備:熱壓機(TESTER SANGYO公司製,SA-303)溫度:200℃
<成形性評價>將MFR(200℃,5kg載荷)為0.5~15g/10min,拉伸斷裂伸長率為20~230%之情況評價為「合格」。另外,將MFR(200℃,5kg載荷)及/或拉伸斷裂伸長率在上述範圍外之情況評價為「不合格」。
<樹脂之斷裂抑制>若MFR及拉伸斷裂伸長率為規定之值以上,則容易抑制由於脆性而在成形時(特別是擠出成形時)樹脂斷裂。另一方面,在MFR及/或拉伸斷裂伸長率過高之情況下,有時在擠出成形時產生垂伸而導致樹脂斷裂。因此,基於係數(f),按照以下之評價基準評價成形時之樹脂之斷裂抑制(應予說明,下述評價基準為本實施例和比較例之樹脂組成物之評價指標)。(評價基準)良:係數(f)為150~1000。可:係數(f)為65以上且小於150,或超過1000且為1500以下。不可:係數(f)小於65或超過1500。
[實施例2~實施例11及比較例1~比較例7]除了樹脂組成物之組成如表1所示以外,用與實施例1相同之方法得到顆粒狀之樹脂組成物。用與實施例1相同之方法評價得到之樹脂組成物之MFR、拉伸斷裂伸長率及拉伸模數。另外,用與實施例1相同之方法進行成形性及樹脂之斷裂抑制之評價。將結果示於表1~表2。
[表1]
[表2]
如表1所示,實施例1~實施例11之樹脂組成物之MFR(200℃,5kg載荷)及拉伸斷裂伸長率在規定之範圍內。這樣之樹脂組成物之成形性良好。另外,係數(f)也為規定之範圍,因此能夠抑制成形時特別是擠出成形時之樹脂之斷裂。進而,實施例1~實施例11之樹脂組成物具有良好之MFR及拉伸斷裂伸長率,並且作為成形品也具有充分之拉伸模數。因此,即使在製成片狀成形品之情況下,也能夠防止該成形品破損。另一方面,比較例2~比較例7之樹脂組成物雖然MFR(200℃,5kg載荷)顯示出良好之數值,但拉伸斷裂伸長率之值差。這樣之樹脂組成物無法實現良好之成形性。另外,由於係數(f)之值也低,因此認為在成形時特別是擠出成形時會產生樹脂之斷裂。此外,比較例1之樹脂組成物之流動性差,無法測定MFR(200℃,5kg載荷)。根據以上之結果,確認了第一實施方式之樹脂組成物具有良好之成形性,並且能夠抑制成形時之樹脂之斷裂。這樣之樹脂組成物適合作為成形品特別是片狀成形品之原料。另外,這樣之樹脂組成物也可以適合用作疊層片用之原料樹脂。
10,20:疊層片X:包含聚苯乙烯樹脂之層x-1:包含聚苯乙烯樹脂之第一層x-2:包含聚苯乙烯樹脂之第二層Y:包含第一實施方式之樹脂組成物之層
[圖1] 圖1係關於一個實施方式之疊層片之層構成之說明圖。[圖2] 圖2係關於另一實施方式之疊層片之層構成之說明圖。
Claims (12)
- 一種樹脂組成物,其中,該樹脂組成物包含蛋殼粉末(A)和苯乙烯系熱塑性彈性體(B),相對於該樹脂組成物之總質量,該蛋殼粉末(A)之含量為5質量%~75質量%,該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)之含量為25質量%~95質量%,該樹脂組成物在200℃,5kg載荷下之熔體流動速率為0.5g/10min~15g/10min,按照ASTM-D638測定之拉伸斷裂伸長率為20%~230%。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中該蛋殼粉末(A)之平均粒徑超過3μm且為70μm以下。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其中該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)包含苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其中該苯乙烯系熱塑性彈性體(B)包含至少2種苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
- 如請求項1或2之樹脂組成物,其用於擠出成形。
- 一種成形品,其包含如請求項1或2之樹脂組成物。
- 一種疊層片,其至少具有包含聚苯乙烯樹脂之層(X)和包含如請求項1或2之樹脂組成物之層(Y)。
- 如請求項7之疊層片,其中該蛋殼粉末(A)之含量相對於該疊層片之總質量為3.5質量%~67.5質量%。
- 如請求項7之疊層片,其中該疊層片之總厚度為0.2mm~1.2mm。
- 如請求項7之疊層片,其中該包含聚苯乙烯樹脂之層(X)具有:包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1),和包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2),該包含樹脂組成物之層(Y)位於該包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1)以及該包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2)之間。
- 如請求項10之疊層片,其中該包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1)構成該疊層片之一個最外表面,該包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2)構成該疊層片之另一個最外表面。
- 如請求項10之疊層片,其中該包含聚苯乙烯樹脂之第一層(x-1),該包含樹脂組成物之層(Y),及該包含聚苯乙烯樹脂之第二層(x-2)之厚度之比(x-1:Y:x-2)為5~15:70~90:5~15,其中厚度之比之數值之合計為100。
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