JPH0819321B2

JPH0819321B2 - プラスチック粘土

Info

Publication number: JPH0819321B2
Application number: JP3653988A
Authority: JP
Inventors: 俊紹寺河; 啓之筒井
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1988-02-19
Filing date: 1988-02-19
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH01213353A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は軟化温度、硬化速度が制御された樹脂組成物
およびプラスチック粘土に関するものである。更に詳し
くは熱可塑性ポリカプロラクトンと塩素化ポリエチレン
を均一に混合してなる40℃〜60℃の軟化温度を有する樹
脂組成物およびプラスチック粘土に関する。

（従来技術）従来より粘土は美術愛好家によって多く用いられてい
るが、最近では学童の教材および幼児の玩具としても多
く用いられるようになってきた。

しかしながら、このような粘土は造形過程において万
一失敗した場合には修正は極めて困難であり、失敗の程
度によっては新規に別材料を用いて造形のやり直しをせ
ねばならない場合も多々あった。

更に完成した作品が乾燥によって亀裂を発生し、ま
た、落したりすると簡単に破損するし、造形物の細部が
軽いショックでも崩れやすく、亀裂発生も起りやすいと
いう欠点を有している。

また、人手で練りあわせる場合などは、終始手に粘土
が付着し、手の汚れや粘土の損失を伴なうだけでなく，
乾燥すると埃が生じるという問題もある。

さらに作品が乾燥するまでにはかなりの時間を要する
ので、その間の管理が大変である。

また、造形を終った作品を絵具やポスターカラーなど
を用いて着色する場合にも表面の研磨が不充分であった
り、亀裂などの発生があれば均一に美しく仕上げる事は
困難である。

また、顔料、染料を練り込んで着色する事も困難で全
面を美しく着色させる事は不可能である。

上記の点を改善したものとして、ポリカプロラクトン
組成物を用いた粘土が特開昭61−42679号公報において
開示されている。

しかしながら，上記公報に開示されたポリカプロラク
トン樹脂だけでは以下の点で充分とはいえない。

（発明が解決しようとする課題）その問題の１つは軟化温度である。

ポリカプロラクトンは最低60℃以上に保たなければ軟
化しないため、60℃以上、通常80℃程度の熱湯により軟
化させた後造形しなければならなかった。

80℃の熱湯を用いなければならないということは、火
傷のおそれがあり、特に学童、幼児にとって危険であ
る。

更に、硬化するまでの時間が短かすぎたため、作品を
作るための時間的余裕がなく、作製途中で硬化してしま
い、再度熱湯につけて軟化させなければならないことが
しばしばあった。

このような状況に鑑み、本発明者らは鋭意検討した結
果、本発明を完成させた。

（発明の構成）すなわち本発明は「相対粘度1.15〜2.80を有するポリカプロラクトン樹脂
と塩素化ポリエチレンを重量比にして50/50〜95/5でブ
レンドしたことを特徴とする樹脂組成物からなるプラス
チック粘土」である。

この組成物は40℃〜60℃の間で軟化し、しかも軟化
後、常温で造形加工する際の硬化時間が手頃であるた
め、プラスチック粘土として好適である。

本発明に用いるカプロラクトン組成物は通常のカプロ
ラクトンモノマーをモノマー中の水分を開始剤として触
媒存在下で反応させて得られる。

分子量の小さいポリマーを製造する場合にはエチレン
グリコール等の開始剤をさらに添加する場合もある。

この反応において用いられる触媒としては有機スズ化
合物、有機チタン化合物、有機ハロゲン化スズ化合物等
が一般的であり、0.1〜5000ppm添加し,100〜230℃，好
ましくは不活性気体中で重合させることによってポリカ
プロラクトン樹脂を得ることができる。

このポリカプロラクトン組成物は常温で液状のものか
ら固体状のものまで種々の重合度のものがあり、各種の
用途に用いられているが、プラスチック粘土としてその
用途を満編無く満たすには、重合度が一定の範囲にある
熱可塑性ポリカプロラクトン組成物を使用する事が望ま
しい。

すなわち相対粘度1.50〜2.80を有するポリカプロラク
トン重合物が好適に用いられる。

本発明でいう相対粘度とは毛細管粘度計（ウベローデ
粘度計）を用いて測定した粘度とする。

測定法はJIS K6726に準じて行なった。

但し溶剤としてトルエン濃度１％、温度25.00±0.05
℃で測定した値とする。

一方，塩素化ポリエチレンはポリエチレンまたはエチ
レンとその他のビニルモノマーの共重合体を塩素化をし
たもので塩素化率が25％〜45％のもので非結晶性のもの
が好ましい。

本発明で述べる非結晶性のものとは示差熱分析装置
（DSC）で測定した融解ピークが3cal/g以下のものとす
る。

塩素化ポリエチレンにエチレン部分の非結晶性が残っ
ているとポリカプロラクトンの結晶が融解する温度でも
ポリエチレンの結晶が融解しないため造形が困難とな
る。

ポリカプロラクトンと塩素化ポリエチレンを均一に混
合させる方法としては特に限定はされないが、押出機、
ニーダー、ハンベリーミキサー等による溶融混練が例示
できる。

ポリカプロラクトン樹脂と塩素化ポリエチレンとのブ
レンド比は50/50〜95/5が適している。塩素化ポリエチ
レンのブレンド比が５％に満たないと、軟化温度の低
下、硬化速度の遅延効果が十分でない。

また,50％を越えると均一な混合が困難であり、たと
え均一に混合できたとしても、硬化時間が長くなりす
ぎ、造形が困難になる。

さらに軟化した時粘土が手に付着するという欠点も生
じる。

ここで塩素化ポリエチレンのブレンド比と軟化温度、
硬化速度の遅延効果の間には強い相関が認められる。

すなわち塩素化ポリエチレンのブレンド比が大きいほ
ど軟化温度は低下し、硬化速度は遅くなる。

従って使用目的に合わせ、塩素化ポリエチレンのブレ
ンド比を変化させ、軟化温度、硬化時間をコントロール
することが可能である。

硬化速度は塩素化ポリエチレンのブレンド比だけでな
くポリカプロラクトンの分子量によってもコントロール
することができる。

この組成物の硬化はポリカプロラクトンの結晶化によ
り達成されるが、相対粘度1.50〜2.80の範囲の単分散ポ
リカプロラクトンにおいては、分子量が低いほど結晶化
速度が速い。

一方，分子量が低いほど耐衝撃性が低下し、粘土とし
ては使いづらくなる。

上記の原理を組み合わせ、軟化温度が低く、しかも硬
化速度が遅くなり過ぎない組成物を得ることが可能であ
る。

すなわち，軟化温度を50℃以下にするため、塩素化ポ
リエチレンのブレンド比を５％以上50％以下とする。

これにブレンドするポリカプロラクトン樹脂は相対粘
度1.15〜2.80のものを用いるのがよい。

さらに，結晶化速度を速くするため相対粘度1.15〜1.
50の成分、さらに耐衝撃性を向上させるため1.50〜2.80
の成分をブレンドしたものを用いるのが好ましい。

硬化速度はこの他、ポリカプロラクトン樹脂の結晶核
剤を加えることによっても速めることができる。すなわ
ち、塩素化ポリエチレンを多量にブレンドし、軟化温度
を低下させた結果として起こる硬化時間の伸び過ぎは、
結晶核剤の混合により防ぐことができる。

ここでポリカプロラクトンの結晶核剤としては、一般
的なポリエステルの核剤が効果的である。

例としてはステアリン酸ソーダ、ステアリン酸カルシ
ウム、ステアリン酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、タルク、クレイ、マイカ、酸化チタ
ン、フッ化リチウム、ポリエチレンテレフタレート粉末
を挙げることができる。

特に高級脂肪酸の金属塩は同時に滑剤としても作用す
るため、軟化した時に、手に付着するという問題も同時
に解決することができる。

これらの組成物に対し、色調、強度、安定性が要求さ
れる場合には必要に応じて、各種の着色物質、充填剤、
塩素化ポリエチレンあるいはポリカプロラクトンに対す
る安定剤を混合してもよい。

またこうして得られた組成物をプラスチック粘土とし
て使う場合、ペレット状、ストランド状、シート状、塊
状、あるいは前もって形を作っておくなど自由な形に成
形することが可能である。

以下に実施例を挙げてこの発明の効果を説明する。

（実施例１）ポリカプロラクトン樹脂として市販のポリ
カプロラクトンH5（ダイセル化学工業株式会社製：相対
粘度2.34）に対し塩素化ポリエチレンとしてエラスレン
408A（昭和電工株式会社製：塩素化率40％）を重量比に
して20％ブラベンダープラストグラフを用いて120℃で1
0分間混練した。

得られたサンプルのDSC（パーキンエルマー社製、DSC
−2C）での融解ピークのオンセット温度、結晶化のピー
ク温度を表−１に示す。

（実施例２）塩素化ポリエチレンであるエラスレン408Aのブレンド
比を７％にすること以外は実施例１と全く同様にしてブ
レンドを行なった。

得られたサンプルのDSCの結果を表−１に示す。

（実施例３）塩素化ポリエチレンであるエラスレンの408Aのブレン
ド比を40％にすること以外は実施例１と全く同様にして
ブレンドを行なった。

得られたサンプルのDSCの結果を表−１に示す。

（実施例４）ポリカプロラクトン樹脂としてポリカプロラクトンH1
（ダイセル化学工業株式会社製、相対粘度1.28）を重量
比にして30％、ポリカプロランH7（ダイセル化学工業社
製、相対粘度2.34）を30％、塩素化ポリエチレンとして
エラスレン408Aを40％、ブラベンダープラスグラフを用
いて120℃で10分間混練した。

得られたサンプルの融解ピークのオンセット温度、結
晶化ピーク温度を表−１に示す。

（実施例５）実施例３で得られたサンプル100重量部に対してステ
アリン酸カルシウム（中井化学薬品株式会社製）を５重
量分を加え、ブラベンダープラストグラフにより120℃
で５分間混練した。

得られたサンプルのDSCの結果を表−１に示す。

（実施例６）塩素化ポリエチレンとしてエラスレン408Aの代わりに
塩素化パラフィン303（昭和電工株式会社製：塩素化率3
0％）を用いたこと以外は実施例１と全く同様にしてブ
レンドを行なった。

DSCの結果を表−１に示す。

（比較例１）市販のポリカプロラクトン樹脂ポリカプロラクトンH5
（ダイセル化学工業社製：相対粘度2.34）のDSCの結果
を表−１に示す。

（比較例２）塩素化ポリエチレンであるエラスレン408Aのブレンド
比を３％にすること以外は実施例１と全く同様にしてブ
レンドを行なった。

得られたサンプルのDSCの結果を表−１に示す。

（比較例３）塩素化ポリエチレンであるエラスレン408Aのブレンド
比を60％にすること以外は実施例１と全く同様にしてブ
レンドを行なった。

得られたサンプルのDSCの結果を表−１に示す。

（DSCの説明） DSCの測定はパーキンエルマー社製DSC−2Cを使用し
た。

温度補正はｎ−オクタンを用いて行なった。

融解挙動は20℃/minの昇温速度で測定し、吸熱ピーク
のオンセット温度を表−１に示した。

この温度は、プラスチック粘度が軟化する最低の温度
である。

35℃以上、58℃未満が適当で、好ましくは35℃以上55
℃未満である。

結晶化挙動は５℃/minの降温速度で測定し、発熱のピ
ーク温度を表−１に示した。

この温度が30℃以上であると硬化時間が短く造形が容
易でなく０℃以下であると硬化時間が長すぎる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリカプロラクトン樹脂に対し、塩素化ポ
リエチレンを重量比にして50/50〜95/5の比率でブレン
ドしたことを特徴とする樹脂組成物からなるプラスチッ
ク粘土。
【請求項２】ポリカプロラクトン樹脂が相対粘度1.15〜
2.80を有するものであることを特徴とする特許請求範囲
第（１）項記載の樹脂組成物からなるプラスチック粘
土。
【請求項３】ポリカプロラクトン樹脂が相対粘度1.15〜
1.50を有するものと相対粘度1.50〜2.80を有するものと
のブレンド物であることを特徴とする特許請求範囲第
（１）項記載の樹脂組成物からなるプラスチック粘土。
【請求項４】樹脂組成物が高級脂肪酸の金属塩を含有す
ることを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載の樹脂
組成物からなるプラスチック粘土。
【請求項５】塩素化ポリエチレンが塩素含有量25〜45％
で非晶性である特許請求範囲第（１）項記載の樹脂組成
物からなるプラスチック粘土。
【請求項６】脂肪酸の金属塩がステアリン酸カルシウム
であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項また
は（４）項記載の樹脂組成物からなるプラスチック粘
土。