JPH10147720A - 架橋性樹脂組成物、それから得られる架橋成形体およびその用途 - Google Patents

架橋性樹脂組成物、それから得られる架橋成形体およびその用途

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JPH10147720A
JPH10147720A JP27346197A JP27346197A JPH10147720A JP H10147720 A JPH10147720 A JP H10147720A JP 27346197 A JP27346197 A JP 27346197A JP 27346197 A JP27346197 A JP 27346197A JP H10147720 A JPH10147720 A JP H10147720A
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resin composition
crosslinkable resin
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acrylate
meth
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Ichiji Watanabe
一司 渡辺
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶性ポリマーを使用し、満足できるレベル
での溶融時のゴム弾性や形状記憶性を有する架橋成形体
を得ること。 【解決手段】 数平均分子量が１０，０００〜３００，
０００の範囲にある融点９０℃以上の結晶性ポリマー
（Ａ）１００重量部に対して、活性エネルギー線照射に
より該結晶性ポリマー（Ａ）の分子鎖を拘束できる架橋
性モノマー（Ｂ）０．１〜３０重量部を配合してなる架
橋性樹脂組成物及び活性エネルギー線照射によるその架
橋成形体並びにその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は架橋性樹脂組成物、
それから得られる架橋成形体およびその用途に関する。
更に詳しくは、未架橋の結晶性ポリマー重合体と比較し
て機械的強度、耐熱性、耐油性、耐摩耗性等の諸物性に
優れ、溶融時に外力を加えるとゴム弾性を示しながら変
形し、冷却固化するとその形状を保つが、再溶融すると
初期の形状に復元しようとするいわゆる形状記憶性を有
する架橋成形体とその用途、および前記成形体を与える
架橋性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶性ポリマーに、活性エネルギー線を
照射し、分子間架橋を行う技術は公知であり、ポリエチ
レンに活性エネルギー線を照射し分子間架橋することに
より電線やケーブルの被覆に実用化されている。また結
晶性ポリマーを架橋させることにより、形状記憶性が発
現することも公知である。ポリエチレンのように、活性
エネルギー線によって架橋し易くポリマー鎖の切断や臭
気の発生が少ないポリマーに対しては、直接、活性エネ
ルギー線を照射しても問題は少ないが、ポリプロピレン
のようにポリマー鎖の切断が起こり易い樹脂に対して
は、活性エネルギー線を直接照射することによって架橋
成形体を得ることは困難であった。また、ポリエチレン
に対しても、より少ないエネルギーによって、架橋を起
こす方が、効率的であることは明らかであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低エ
ネルギーの活性エネルギー線を直接照射することによっ
てポリマー鎖の切断を抑え、溶融時のゴム弾性や形状記
憶性を有する架橋成形体を得ること、および、上記架橋
成形体の効率的な製造方法を確立することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、数平均分子量が１
０，０００〜３００，０００の範囲にある融点９０℃以
上の結晶性ポリマー（Ａ）の分子鎖を、特定の架橋性モ
ノマー（Ｂ）に活性エネルギー線を照射して形成される
架橋構造によって拘束することにより、耐溶媒性が向上
し、溶融時のゴム弾性や形状記憶性を有する架橋成形体
が得られること、およびこれらのシート、フィルム、繊
維、トレイ、ボトル、袋等の架橋成形体の製造方法を見
い出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】すなわち本発明の第一によれば、数平均分
子量が１０，０００〜３００，０００の範囲にある融点
９０℃以上の結晶性ポリマー（Ａ）１００重量部に対し
て、活性エネルギー線照射により該結晶性ポリマー
（Ａ）の分子鎖を拘束できる架橋性モノマー（Ｂ）０．
１〜３０重量部を配合してなる架橋性樹脂組成物が提供
される。 また本発明の第二によれば、前記架橋性樹脂
組成物を成形した後、活性エネルギー線を照射すること
を特徴とする架橋成形体の製造方法が提供される。また
本発明の第三によれば、前記により得られる架橋成形体
が提供される。さらに本発明の第四によれば、前記架橋
成形体の各種用途が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の架橋性樹脂組成物に用い
る融点（Ｔｍ）９０℃以上の結晶性ポリマー（Ａ）は特
に限定を受けなく、公知の結晶性ポリマーのほとんどす
べてを用いることができる。例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、結晶性共重合ポリオレフィン等のポリオ
レフィン樹脂、ポリ乳酸、ポリ酪酸、ポリブチレンサク
シネート等の脂肪族ポリエステルまたはそれらの共重合
体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリブチレンイソフタレート等の芳香族ポリ
エステルまたはそれらの共重合体、ポリオキシメチレン
等の結晶性ポリエーテル樹脂、ナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン１２等のポリアミド樹脂またはこれらの樹
脂の混合物が挙げられる。また、本発明で使用する結晶
性ポリマー（Ａ）が生分解性を有する脂肪族ポリエステ
ルである場合には、使用後に自然環境中で容易に分解さ
れ、環境保全の点で好ましい。この様な生分解性を有す
る脂肪族ポリエステルとして、例えば、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチレングリコール等の多
価アルコールと、無水フタル酸、フマル酸、コハク酸、
アジピン酸その他の脂肪族ジカルボン酸等の多塩基酸と
の重縮合物（ポリエチレンサクシネート、ポリブチレン
サクシネート等）；ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリ
バレロラクトン、ポリブチロラクトン等のポリラクト
ン；ポリ乳酸等のヒドロキシカルボン酸の自己縮合物；
ラクトンやグリコリドを含むラクチド等との共重合体等
が例示できる。また、上記樹脂を主体とする共重合体や
変性物の他、上記樹脂を５０重量％以上含有する他の非
晶性ポリマーおよび／または他の結晶性ポリマーとの混
合物等も使用できる。
【０００７】本発明で用いられる融点９０℃以上の結晶
性ポリマー（Ａ）の数平均分子量は１０，０００〜３０
０，０００、好ましくは４０，０００〜２００，００
０、更に好ましくは６０，０００〜１５０，０００の範
囲である。上記分子量が１０，０００未満の場合は、本
発明の目的物である多種架橋成形品を製造することが困
難であり、製造されたとしても機械的強度は著しく低く
なり、逆に３００，０００を上回る場合には、溶融粘度
が高すぎて成形加工性が低減するため好ましくない。
【０００８】更に樹脂以外の成分として、各種安定剤、
各種充填剤、その他の混合可能成分を任意の割合で含有
していても問題ない。特に、活性エネルギー線に対して
分子鎖切断、臭気、着色の発生が起こり易いポリマーに
対しては、各種安定剤を添加することが好ましい。
【０００９】本発明における架橋性モノマー（Ｂ）とし
ては、単一の架橋性モノマーまたは２種以上の架橋性モ
ノマーの混合物が使用できる。また、必要に応じて適切
な開始剤、触媒、安定剤等と共に融点９０℃以上の結晶
性ポリマーに配合・混合し、活性エネルギー線照射によ
って架橋できるモノマーであれば特に制限を受けない。
【００１０】架橋性モノマー（Ｂ）としては、多官能ア
クリル系モノマー、多官能アリル系モノマー、およびこ
れらの混合モノマー等が挙げられる。更に具体例を挙げ
ると、例えば、多官能アクリル系モノマーとしては、エ
チレンオキシド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリ
レート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエ
リスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、カプ
ロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレー
ト、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性ト
リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ
変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレー
ト、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、
トリス（メタクリロキシエチル）イソシアヌレートおよ
びこれらの混合物が一般的である。特にトリス（アクリ
ロキシエチル）イソシアヌレート（トリス（２−ヒドロ
キシエチル）イソシアヌル酸のトリアクリル酸エステ
ル）は皮膚刺激性が低く好ましく使用できる。
【００１１】多官能アリル系モノマーとしては、例え
ば、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレ
ート、ジアリルフタレート、ジアリルベンゼンホスフォ
ネートおよびこれらの混合物等がある。
【００１２】架橋性モノマー（Ｂ）には、必要に応じて
開始剤、触媒、安定剤等を添加することができる。これ
らの開始剤、触媒、安定剤等は架橋性モノマー（Ｂ）に
添加してもよいし、結晶性ポリマー（Ａ）に添加しても
よいし、活性エネルギー線照射によって架橋できれば特
に制限を受けない。例えば活性エネルギー線として、紫
外線を用いる場合は、アセトフェノン系、ベンゾイン
系、ベンゾフェノン系、チオキサンソン系等の光開始剤
や光開始助剤、鋭感剤等が挙げられる。
【００１３】本発明の架橋性樹脂組成物は、融点９０℃
以上の結晶性ポリマー（Ａ）１００重量部に対して、架
橋性モノマー（Ｂ）を０．１〜３０重量部、好ましくは
０．２〜２０重量部、更に好ましくは０．３〜１０重量
部を配合して成る。架橋性モノマー（Ｂ）の配合量が
０．１重量部未満の場合は、結晶性ポリマー（Ａ）の分
子鎖を拘束するには不十分で、溶融時のゴム弾性や形状
記憶性が満足できるレベルでなく、逆に３０重量部を上
回る場合には、得られる架橋体が剛直になりすぎて、靱
性が低下する傾向があるため好ましくない。
【００１４】架橋性樹脂組成物には、必要に応じて、熱
可塑性樹脂および硬化性オリゴマー、各種安定剤、難燃
剤、帯電防止剤、防カビ剤、可塑剤、粘性付与剤等の添
加剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉末、タルク、
マイカ、シリカ等その他の無機、有機充填材、更には、
染料、顔料等の着色剤等を加えることができる。
【００１５】また本発明の架橋成形体には、使用用途に
よっては、上記他の物質を適当な時期に混合または塗布
することができる。
【００１６】本発明の架橋成形体の製造方法としては、
特に制限を受けないが、融点９０℃以上の結晶性ポリマ
ー（Ａ）と架橋性モノマー（Ｂ）を前記比率で配合し、
溶融混練して架橋性樹脂組成物とし、これをシート、フ
ィルム、繊維、トレイ、容器、袋等の各種成形体を成形
した後、活性エネルギー線の照射して、組成物に含まれ
る架橋モノマー（Ｂ）により融点９０℃以上の結晶性ポ
リマーを架橋する方法により架橋成形体を得ることがで
きる。
【００１７】使用する溶融混練機または成形機について
は、公知のものが問題なく使用できる。例えば溶融混練
機としては押出機、ニーダー、ロール、スタティックス
ミキサー等が成形機としては、押出成形機、圧縮成形
機、真空成形機、ブロー成形機、Ｔダイ型成形機、射出
成形機、インフレーション成形機等が挙げられる。
【００１８】本発明における活性エネルギー線として
は、電磁波、電子線（ＥＢ）、粒子線およびこれらの組
み合わせが挙げられる。電磁波としては、紫外線（Ｕ
Ｖ）、Ｘ線が挙げられる。これらの活性エネルギー線
は、公知の装置を用いて照射することができる。電子線
（ＥＢ）の場合の加速電圧としては１００〜５，０００
ＫＶ、照射線量としては０．１〜３０ＭＲａｄの範囲が
適当である。
【００１９】各種成形体を成形した上で、活性エネルギ
ー線を照射するときの温度は、結晶性ポリマー（Ａ）と
架橋性モノマー（Ｂ）の種類あるいは比率等によるが、
室温で架橋成形体を得ることができることはもちろん、
各種成形体を成形したそのままの温度でも架橋成形体を
得ることができる特徴がある。このように、本発明によ
れば従来、熱架橋では困難な条件で製造することが可能
であり、あるいは得られた架橋成形体の形状安定性が良
いという特徴がある。
【００２０】本発明により、結晶性ポリマーの諸物性が
さらに向上する。本発明の架橋成形体の用途の代表例と
しては、従来、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ），ナイロン、ポリプロピレン（ＰＰ）等が使用され
ているフィルム、繊維、容器等の市場分野、および、コ
ーティングやアロイ化等の技術によりカバーしていた被
覆ケーブル、チューブ、ベルト、ギア等の自動車部品、
家電製品部品、工業機械部品等の市場分野が挙げられ
る。
【００２１】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２２】架橋成形体の物性は下記の条件で測定し
た。 (a)溶融時のゴム弾性：融点以上に加熱し、シートを溶
融させ、伸長しゴム弾性の有無を確認した。 (b)復元率：５ｍｍ×４ｃｍのシートを融点以上で溶融
し、１００％（全長８ｃｍ）まで伸長し、このまま冷却
固化した。その後再溶融した際に何％復元するかを測定
した。 (c)クロロホルム浸漬：室温、２４時間。
【００２３】［実施例１〜４］融点９０℃以上の結晶性
ポリマー（Ａ）としてＴｍ１１５℃のポリブチレンサク
シネート（昭和高分子（株）製ビオノーレ１００３）ま
たはポリブチレンサクシネートとポリカプロラクトン
（ダイセル化学工業（株）製ＰＬＡＣＣＥＬＨ７）の混
合物を、架橋性モノマー（Ｂ）としてトリス（アクリロ
キシエチル）イソシアヌレート（日立化成製ファンクリ
ルＦＡ−７３１Ａ）またはトリアリルシアヌレートを、
表−１に記載する割合で加え、１５０℃で５分間溶融混
練した。得られた組成物を、プレス成形機を用いて、１
５０℃で１０分間加熱プレスし、厚さ０．５ｍｍのシー
トを得た。この段階では、まだ架橋反応は進行していな
かった。このシートの両面に対し、加速電圧２００Ｋ
Ｖ、照射線量１ＭＲａｄ、室温の条件下で電子線照射を
行った。結果を表１に示す。
【００２４】［比較例１〜２］比較のため、結晶性ポリ
マー（Ａ）として実施例で用いた融点９０℃以上の結晶
性ポリマー（Ａ）を使用し、架橋性モノマーを使用しせ
ずに電子線照射を同条件で行った。結果を表１に示す。
【００２５】［実施例５、６］融点９０℃以上の結晶性
ポリマー（Ａ）として、Ｔｍ１８０℃のポリ乳酸（島津
製作所（株）製ラクティ１０１２）またはＴｍ１５３℃
のポリ（３ＨＢ−ｃｏ−３ＨＶ）（日本モンサント製バ
イオポールＤ４００Ｇ）を用い、溶融温度および成形温
度を１８０℃とした以外は、実施例１と同様にして検討
を行った。結果を表２に示す。
【００２６】［比較例３、４］比較のため、結晶性ポリ
マー（Ａ）として、Ｔｍ１８０℃のポリ乳酸（島津製作
所（株）製ラクティ１０１２）またはＴｍ１５３℃のポ
リ（３ＨＢ−ｃｏ−３ＨＶ）（日本モンサント製バイオ
ポールＤ４００Ｇ）を用い、架橋性モノマーを使用せず
に電子線照射を同条件で行った。結果を表２に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【発明の効果】本発明により、活性エネルギー線の低照
射線量で、耐溶媒性の向上した、溶融時のゴム弾性、形
状記憶性を有する架橋成形体が得られ、これらのシー
ト、フィルム、繊維、トレイ、容器、袋、被覆ケーブ
ル、チューブ、ベルトまたはギア等を製造することがで
きた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 59/00 Ｃ０８Ｌ 59/00 67/02 67/02 69/00 69/00 71/02 71/02 77/00 77/00

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 数平均分子量が１０，０００〜３００，
    ０００の範囲にある融点９０℃以上の結晶性ポリマー
    （Ａ）１００重量部に対して、活性エネルギー線照射に
    より該結晶性ポリマー（Ａ）の分子鎖を拘束できる架橋
    性モノマー（Ｂ）０．１〜３０重量部を配合してなる架
    橋性樹脂組成物。
  2. 【請求項２】 結晶性ポリマー（Ａ）がポリオレフィ
    ン、脂肪族ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリエ
    ーテル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール
    樹脂またはこれらの樹脂の混合物である請求項１記載の
    架橋性樹脂組成物。
  3. 【請求項３】 ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリ
    プロピレン、結晶性共重合ポリオレフィン、または、こ
    れらの混合物である請求項２記載の架橋性樹脂組成物。
  4. 【請求項４】 脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸、ポリ
    ヒドロキシ酪酸、ポリブチレンサクシネート、これらの
    構成モノマーの共重合体、または、これらの混合物であ
    る請求項２記載の架橋性樹脂組成物。
  5. 【請求項５】 芳香族ポリエステルが、ポリエチレンテ
    レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチ
    レンイソフタレート、これらの共重合体、または、これ
    らの混合物である請求項２記載の架橋性樹脂組成物。
  6. 【請求項６】 ポリエーテル系樹脂が、ポリオキシメチ
    レン樹脂、ポリオキシメチレン共重合体、ポリエチレン
    オキシドまたはポリプロピレンオキシドである請求項２
    記載の架橋性樹脂組成物。
  7. 【請求項７】 ポリアミド樹脂が、ナイロン６、ナイロ
    ン６６、ナイロン１２またはこれらの樹脂の混合物であ
    る請求項２記載の架橋性樹脂組成物。
  8. 【請求項８】 架橋性モノマー（Ｂ）が多官能アクリル
    系モノマーまたは多官能アリル系モノマーであることを
    特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の架橋性樹脂
    組成物。
  9. 【請求項９】 多官能アクリル系モノマーが、エチレン
    オキシド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレー
    ト、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、
    ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペン
    タエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリス
    リトールモノヒドロキシペンタアクリレート、カプロラ
    クトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
    ト、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、
    ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ポ
    リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメ
    チロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性トリメチ
    ロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性ト
    リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリ
    ス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス
    （メタクリロキシエチル）イソシアヌレートおよびこれ
    らの混合物からなる群から選ばれた少なくとも一種であ
    ることを特徴とする請求項８記載の架橋性樹脂組成物。
  10. 【請求項１０】 多官能アリル系モノマーが、トリアリ
    ルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジアリ
    ルフタレート、ジアリルベンゼンホスフォネートおよび
    これらの混合物からなる群から選ばれた少なくとも一種
    であることを特徴とする請求項８記載の架橋性樹脂組成
    物。
  11. 【請求項１１】 活性エネルギー線が、電磁波、電子線
    および／または粒子線である請求項１記載の架橋性樹脂
    組成物。
  12. 【請求項１２】 請求項１〜１０のいずれかに記載の架
    橋性樹脂組成物を溶融して成形した後、活性エネルギー
    線を照射することを特徴とする架橋成形体の製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項１〜１０のいずれかに記載の架
    橋性樹脂組成物を成形した後、活性エネルギー線を照射
    して得られる架橋成形体。
  14. 【請求項１４】 請求項１３記載の架橋成形体からなる
    生活用品、自動車部品、家電製品部品または工業機械部
    品。
  15. 【請求項１５】 請求項１３記載の架橋成形体からなる
    フィルム、シート、繊維、単繊維、テープまたは容器。
  16. 【請求項１６】 請求項１３記載の架橋成形体からなる
    被覆ケーブル、チューブ、ベルトまたはギア。
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