(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量平均分子量１０〜２５万、平均置換度１．０〜２．５のセルロースアセテート樹脂の粒径を１５０μｍ以下に調製したもの１００重量部に、平均分子量３００以上の可塑剤２０〜１００重量部を配合して得られる該組成物を加熱、溶融、混合することを特徴とする、セルロースアセテート系樹脂組成物の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルロースアセテート樹脂の粒径を１５０μｍ以下に調製したことにより、ガラス転移温度が２００℃以上である直径０．１μｍ以上の領域が組成物中に、１ｇ当り１０個以下であるセルロースアセテート系樹脂組成物の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にセルロースアセテートは、原料セルロースにリンター、パルプ等の天然物を用い、先ず適量の酢酸を用いて前処理を行ない、続いて通常触媒として硫酸を用いて無水酢酸、氷酢酸とともに酢酸エステル化し、セルローストリアセテートを作る。そして、完全に酢酸エステル化したセルロースアセテートからアセチル基を均一に脱離させて様々な置換度のセルロースアセテートを得る。この熟成を終えた酢化浴に多量の水を加え、生成した酢酸セルロースを沈殿させる。さらに、沈殿後水で数回洗浄を行ない、付着酸分を十分除去して乾燥させる。このようにして、セルロースアセテートフレークが得られる。このフレークは、通常粉砕して製品となるが、その粉体の粒径はかなり大きく、ばらついている。この粉体に通常可塑剤を添加してセルロースアセテート系樹脂組成物が得られるが、従来までは低分子量で相溶性の良い可塑剤を用いており、良好な樹脂組成物、即ち透明で可塑剤が均一に分散した樹脂組成物が得られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来までの低分子量で相溶性の良い可塑剤を用いた場合、セルロースアセテート系樹脂組成物の成形時あるいは成形後に可塑剤が蒸発し抜け易いため、成形時の作業環境の悪化や成形物の寸法安定性に悪影響を及ぼす。そこで、最近これらの問題を解決するため高分子量可塑剤が使われ始めている。しかし、通常の方法でセルロースアセテート樹脂と可塑剤とを熱可塑化してセルロースアセテート系樹脂組成物を作り、さらにフィルム、繊維等に成形した場合には、高分子量可塑剤を使用しているため、セルロースアセテート樹脂と可塑剤との相溶性が低下し、ブツのようなものが存在するようになった。このブツは、目視して識別できるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記のブツの部分を分析した結果、ブツのない正常な部分に比べて、ブツの部分に可塑剤が少なく、セルロースアセテート含有量が高いため、ブツの部分のガラス転移温度が低下せず、可塑化されていないことを見出し、更にこのようなセルロースアセテートの可塑化不十分なブツの領域を減少させるために鋭意検討を重ねた結果、セルロースアセテート系樹脂組成物中に存在するガラス転移温度が２００℃以上である直径０．１μｍ以上の領域を減少させ得ることを見出し、本発明に到達したものである。すなわち、本願の発明は、「【請求項１】重量平均分子量１０〜２５万、平均置換度１．０〜２．５のセルロースアセテート樹脂の粒径を１５０μｍ以下に調製したもの１００重量部に、平均分子量３００以上の可塑剤２０〜１００重量部を配合して得られる該組成物を加熱、溶融、混合することを特徴とする、セルロースアセテート系樹脂組成物の製造法。」である。
【０００５】
本発明では、組成物中に存在するガラス転移温度が２００℃以上である直径０．１μｍ以上の領域をブツといい、評価は、フィルム、繊維等厚さ１ｍｍ以下の形状にして目視評価で計測されるブツの数で表わされる。本発明のガラス転移温度は、一般に測定される方法によって求められる。即ち、示差熱分析、示差走査熱量測定等により求められるガラス転移温度をいう。
【０００６】
本発明に使用するセルロースアセテートは、重量平均分子量１０〜２５万、平均置換度１．０〜２．５のセルロースアセテートであり、生分解性を有する。使用するセルロースアセテートの重量平均分子量が１０万未満であると該セルロースアセテートからの成形物の機械的性質が好ましくなく、また使用するセルロースアセテートの重量平均分子量が２５万を超えると該セルロースアセテートから成形物を製造することが困難になる。成形物の機械的性質および成形物を製造することの容易性の観点から使用するセルロースアセテートの重量平均分子量は１５〜２０万であることが、更に好ましい。使用するセルロースアセテートの平均置換度は１．０〜２．５である。平均置換度１．０未満ではセルロースアセテートの流動性が悪くなり、２．５を超えるとセルロースアセテートの加工性が悪くなる。セルロースアセテートの流動性、加工性の観点から平均置換度が１．７〜２．３のセルロースアセテートであることが、更に好ましい。
【０００７】
本発明に使用する可塑剤は、平均分子量３００以上の化合物であり、オリゴマー、ポリマーも含む。平均分子量３００未満の可塑剤は、セルロースアセテート系樹脂組成物の成形時あるいは成形後に可塑剤が蒸発し抜け易いため、成形時の作業環境の悪化や成形物の寸法安定性に悪影響を及ぼすからである。平均分子量３００以上の可塑剤としては、例えば公知のフタル酸エステル、即ち分子量３００以上のジヘプチルフタレート、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、ブチルベンジルフタレート等、又トリメリット酸エステル、即ちトリ−２−エチルヘキシルトリメリテート等、又脂肪族二塩基酸エステル、即ちジ−２−エチルヘキシルアゼレート等、又正リン酸エステル、即ちトリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェート等、又リシノール酸エステル、即ちメチルアセチルリシノレート等、又エステルオリゴマー、即ちポリエチレンアジペート、ポリエチレンサクシネート、ポリカプロラクトン等のオリゴマー、グリコール類、即ちポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等、などである。
【０００８】
本発明のセルロースアセテート系樹脂組成物に配合する可塑剤の配合割合はセルロースアセテート１００重量部に対し、可塑剤を２０〜１００重量部である。可塑剤の配合割合が２０重量部未満では均一な可塑化が困難であり、１００重量部を超えると物性の低下と可塑剤の滲み出しが起こり好ましくないからである。
【０００９】
また、本発明のセルロースアセテート系樹脂組成物に、安定剤として弱有機酸、チオエーテル系化合物、亜リン酸エステル化合物、エポキシ化合物を配合して用いることもできる。さらに、これら安定剤等の分散が良好でない場合には、有機溶剤等に安定剤等を溶解させて添加しても構わない。
【００１０】
本発明のセルロースアセテート系樹脂組成物、例えば次のようにして製造することができる。
【００１１】
原料セルロースにリンター、パルプ等の天然物を用い、先ず適量の酢酸を用いて前処理を行ない、続いて通常触媒として硫酸を用いて無水酢酸、氷酢酸とともに酢酸エステル化し、セルローストリアセテートを作る。そして、完全に酢酸エステル化したセルロースアセテートからアセチル基を均一に脱離させて様々な置換度のセルロースアセテートを得る。この熟成を終えた酢化浴に多量の水を加え、生成した酢酸セルロースを沈殿させる。さらに、沈殿後水で数回洗浄を行ない、付着酸分を十分除去して乾燥させる。このようにして、セルロースアセテートフレークが得られる。このフレークを、粉砕し、粉体の粒径が１５０μｍ以下になるように調整する。調整はふるい等をもちいておこなう。粒径が１５０μｍ以下に調整されたセルロースアセテート粉体に上記した可塑剤を加えて、粉体と可塑剤とを混合し、押出機等で溶融溶融混合して、ペレット状のガラス転移温度が２００℃以上である直径０．１μｍ以上の領域が１ｇ当り１０個以下である本発明のセルロースアセテート系樹脂組成物を得る。
【００１２】
セルロースアセテート系樹脂組成物は、その熱可塑化工程において１５０〜２５０℃の温度で成形される。それ以上の温度ではセルロースアセテート自身の熱分解が起こり望ましくない。
【００１３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は勿論これらに限定されるものではない。
【００１４】
実施例１〜４
重量平均分子量１７万、平均置換度２．１，又は重量平均分子量２０．５万、平均置換度２．４のセルロースアセテートフレークス（ダイセル化学工業（株）製）を粉砕後セルロースアセテートの粉体の粒径を１５０μｍ以下にふるいを用いて調整した。得られた粒径が１５０μｍ以下のセルロースアセテートの粉体１００重量部に対し、可塑剤として平均分子量５５０のプラクセル３０５（商品名：ダイセル化学工業（株）製、カプロラクトンオリゴマー）、平均分子量４００のポリエチレングリコール（三洋化成（株）製）のいづれかを下記の表１に示すように４０重量部を加えた後、ヘンシェルで十分混合し、９０℃で８時間乾燥した。乾燥したコンパウンドを３０ｍ／ｍΦの２軸押出機を用い、２３０℃の温度でペレット化した。更にこのペレットを用いて、１５０ｍｍ幅のＴ−ダイを装着した１軸押出機を用いて２３０℃で再溶解し２００μｍのフィルムを成形した。このフィルムを用いて、単位重量当りのブツの個数を目視評価した。以上の結果を第１表に示した。
【００１５】
比較例１〜３
比較のため実施例１〜４に用いたのと同じセルロースアセテートフレークスを１５０μｍまで粉砕することなく粒径が２００〜３００μｍを用いた以外は、実施例１〜４と同様の操作を行いペレットを得た。更にこのペレットを用いて、実施例１〜４と同様に、１５０ｍｍ幅のＴ−ダイを装着した１軸押出機を用いて２３０℃で再溶解し２００μｍのフィルムを成形した。このフィルムを用いて、単位重量当りのブツの個数を目視評価した。以上の結果を第１表に示した。
【００１６】
表１から明らかなように比較例１〜３のように粒径が２００〜３００μｍのセルロースアセテートを用いた場合はブツが多く存在している。しかし、実施例１〜４のようにセルロースアセテートの粒径を１５０μｍ以下にした場合は、ブツはかなり減少している。
【００１７】
【表１】
0003958431.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、可塑剤として、相溶性の低くなる分子量の高いものを用いてもブツの少ない均一に可塑化されたセルロースアセテート系樹脂組成物及びその成形品が得られる。