説明

樹脂組成物の製造方法及び成形体

【課題】耐衝撃性及び引張伸びが良好な樹脂組成物を提供することが可能な方法を提供する。
【解決手段】脂肪族ポリエステル系重合体(A)と、エポキシ基を有するエチレン系重合体(B)と、酸変性ポリオレフィン系重合体(C)と、ポリオレフィン系重合体(D)と、を含有する熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、前記脂肪族ポリエステル系重合体(A)と、前記エポキシ基を有するエチレン系重合体(B)と、を混練して樹脂組成物前駆体を製造する第一混練工程と、この樹脂組成物前駆体と、前記酸変性ポリオレフィン系重合体(C)と、前記ポリオレフィン系重合体(D)と、を混練する第二混練工程とを有し、前記酸変性ポリオレフィン系重合体(C)は、10万を超える重量平均分子量を有するものであることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂組成物の製造方法及び成形体に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、ポリ乳酸やポリブチレンサクシネート等の植物由来の原料から製造される樹脂が注目されている。しかしながら、植物由来の樹脂の機械的強度は低いため、ポリオレフィン系樹脂とあわせて用いることが検討されている。
例えば、特許文献1には、ポリ乳酸、ポリオレフィン樹脂、相容化剤を含む樹脂組成物が開示されている。この特許文献1には、相容化剤に酸やエポキシ基等を含有するポリオレフィンを使用することで、成形性や耐衝撃性及び耐熱性に優れ、自動車部品、電子・電気部品、各種日用品等各種用途に使用することができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−38142号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、成形体の耐衝撃性に加えて更に引張伸びや耐熱性についても、改良が求められていた。以上の課題に鑑み、本発明は、耐衝撃性や引張伸び及び耐熱性が良好な樹脂組成物を提供することが可能な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は脂肪族ポリエステル系重合体(A)(以下、(A)成分ともいう)と、エポキシ基を有するエチレン系重合体(B)(以下、(B)成分ともいう)と、酸変性ポリオレフィン系重合体(C)(以下、(C)成分ともいう)と、ポリオレフィン系重合体(D)(以下、(D)成分ともいう)と、を含有する熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
前記脂肪族ポリエステル系重合体(A)と、前記エポキシ基を有するエチレン系重合体(B)と、を混練して樹脂組成物前駆体を製造する第一混練工程と、
この樹脂組成物前駆体と、前記酸変性ポリオレフィン系重合体(C)と、前記ポリオレフィン系重合体(D)と、を混練する第二混練工程とを有し、
前記酸変性ポリオレフィン系重合体(C)は、10万を超える重量平均分子量を有するものであることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、耐衝撃性や引張伸び及び耐熱性が良好な樹脂組成物を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態において、好ましく使用される混練機の一つの例を示す図である。
【図2】本発明の実施形態において、好ましく使用される混練機の一つの例を示す図である。
【図3】本発明の実施形態において、好ましく使用される混練機の一つの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
始めに本発明に係る製造方法で用いられる各成分について説明する。
<脂肪族ポリエステル系重合体(A):(A)成分>
第一混練工程において使用する脂肪族ポリエステル系重合体(A)は、ヒドロキシカルボン酸やラクトンからなるポリエステル系重合体や、ジオールとジカルボン酸の重縮合体、及びそれらの共重合体が挙げられる。
脂肪族ポリエステル(A)が共重合体の場合、コポリマーの配列の様式は、ランダム共重合体、交替共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれの様式でもよい。また、これらは、少なくとも一部が、キシリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート等のような多価イソシアネートや、セルロース、アセチルセルロース、エチルセルロース等のような多糖類等の架橋剤で架橋されたものでもよい。さらに、これらは、少なくとも一部が、線状、環状、分岐状、星形、三次元網目構造等のいずれの構造をとってもよく、何ら制限はなく、ポリオレフィン系樹脂との共重合体や、ポリオレフィン系樹脂とのグラフト重合体であってもよい。
また、この(A)成分は、単独又は組合せて用いることが可能である。
【0009】
ヒドロキシカルボン酸としては、炭素数が2〜18のヒドロキシカルボン酸が挙げられ、好ましくは炭素数6以下であり、炭素数が3のヒドロキシカルボン酸が最も好ましい。具体的には、グリコール酸、L−乳酸、D−乳酸、D,L−乳酸、3−ヒドロキシブチレート、3−ヒドロキシバレレート、3−ヒドロキシプロピオネート、4−ヒドロキシブチレート、4−ヒドロキシバレレート、5−ヒドロキシバレレート、3−ヒドロキシペンテノエート、3−ヒドロキシヘキサノエート、3−ヒドロキシヘプタノエート、3−ヒドロキシオクタノエート、3−ヒドロキシノナノエート及び3−ヒドロキシデカノエート等が挙げられる。
また、ラクトンとしては、プロピオラクトン、ブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトン、ラウロラクトン等が挙げられる。
【0010】
ポリエステル系重合体と重縮合するジオールとしては、炭素数が2〜10のジオールであることが好ましい。中でも炭素数2〜4の脂肪族ジオール、又は、炭素数5乃至6の脂環式ジオールであることがより好ましい。具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,16−ヘキサデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,2−シクロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサンジメチロール等が挙げられる。
【0011】
ポリエステル系重合体と重縮合するジカルボン酸としては、炭素数が2〜12の脂肪族ジカルボン酸であることが好ましい。中でも炭素数2〜6の脂肪族ジカルボン酸、又は炭素数5乃至6の脂環式ジカルボン酸であることがより好ましい。具体的には、蓚酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカジカルボン酸、ドデカジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、ダイマー酸及びその水添物、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等が挙げられる。また、これらのジカルボン酸は炭素数1〜4のアルキルエステル、酸無水物等の誘導体であってもよい。
【0012】
上記脂肪族ポリエステル系重合体のうち、ポリ乳酸やポリブチレンサクシネート、ポリ(ブチレンサクシネート−コ−ブチレンアジペート)、ポリ(ブチレンアジペート−コ−ブチレンテレフタレート)、ポリカプロラクトン、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート−コ−3−ヒドロキシヘキサノエート)、ポリグリコール酸を用いることが好ましい。
脂肪族ポリエステル系重合体(A)としてポリ乳酸を用いる場合、ポリ乳酸としてはそれを構成している乳酸成分中のL体の比率が94モル%以上のものであることが好ましい。L体の比率をこのような範囲とすることにより融点の低下を防ぐことが可能となる。
【0013】
脂肪族ポリエステル系重合体(A)の重量平均分子量としては、1万〜50万であることが好ましく、5万〜40万であることがより好ましい。さらに好ましくは7万〜30万である。重量平均分子量を1万以上とすることにより、衝撃強度及び引張伸びに優れた成形体を得ることが可能となる。また、重量平均分子量を50万以下にすることにより、脂肪族ポリエステル系重合体(A)の分散性が良好となる。
また、脂肪族ポリエステル系重合体(A)としてのポリ乳酸は、その分子量は6万以上であることが好ましい。
なお本発明において、重量平均分子量(Mw)は、GPCにより、標準ポリスチレンを分子量標準物質として用いて測定された値を用いる。
【0014】
脂肪族ポリエステル系重合体(A)の合成方法は特に限定されるものではない。例えばポリ乳酸は、乳酸からの直接重縮合法、及びラクチドを経由する開環重合法が挙げられる。
ポリエチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートは、例えば、特開平6−271656号公報に記載の方法により製造することができる。この方法では、(無水)こはく酸とエチレングリコール(又は1,4−ブタンジオール)とをエステル交換してオリゴマーを得、次いで得られたオリゴマーを重縮合する。
また、特開平4−189822号公報や特開平5−287068号公報に記載されているように、ポリエチレンサクシネート及びポリブチレンサクシネートを製造する際にジイソシアナート又はテトラカルボン酸二無水物を架橋剤として用いてもよい。
また、ポリカプロラクトンは、ε−カプロラクトンと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とを触媒の存在下で反応させて得られる。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挙げられる。これらの触媒を0.1ppm〜5000ppm添加し、100℃〜230℃好ましくは不活性気体中で単量体を重合させることによってポリカプロラクトンが得られる。これらの製法は、例えば、特公昭35−189号、特公昭35−497号、特公昭40−23917号、特公昭40−26557号、特公昭43−2473号、特公昭47−14739号、特開昭56−49720号、特開昭58−61119号等に開示されている。
これらの製造方法のうち、植物由来の原料から製造されたものが好適に用いられる。
【0015】
<エポキシ基を有するエチレン系重合体(B):(B)成分>
第一混練工程に用いられるエポキシ基を含有するエチレン系重合体(B)は、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位と、エチレンに由来する単量体単位と、を有する共重合体である。エポキシ基を有する単量体としては、例えば、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレートのα,β−不飽和グリシジルエステル、アリルグリシジルエーテル、2−メチルアリルグリシジルエーテルのようなα,β−不飽和グリシジルエーテルを挙げることができ、好ましくはグリシジルメタクリレートである。
エポキシ基を含有するエチレン系重合体(B)としては、例えば、グリシジルメタクリレート−エチレン共重合体(例えば、住友化学製 商品名ボンドファースト)が挙げられる。
【0016】
また、エポキシ基を含有するエチレン系重合体(B)に加え、グリシジルメタクリレート−スチレン共重合体やグリシジルメタクリレート−アクリロニトリル−スチレン共重合体、グリシジルメタアクリルレート−プロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、水添又は非水添のスチレン−共役ジエン系等に、上記エポキシ基を有する単量体を、溶液若しくは溶融混練でグラフト重合させて得られたグラフト重合体を必要に応じて併用してもよい。
【0017】
上記(B)成分は、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位と、エチレンに由来する単量体単位に加えて、他の単量体に由来する単量体単位を有していてもよい。他の単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等の不飽和カルボン酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の不飽和ビニルエステル等が挙げられる。
【0018】
また、(B)成分において、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位の含有量は、0.01質量%〜30質量%であり、より好ましくは0.1質量%〜20質量%である。ただし、エポキシ基を有するエチレン系重合体中の全単量体単位の含有量を100質量%とする。なお、エポキシ基を有する単量体に由来する単量体単位の含有量は、赤外法により測定される。
【0019】
(B)成分のメルトフローレイト(MFR)は、0.1g/10分〜300g/10分であり、好ましくは0.5g/10分〜80g/10分である。ここでいうメルトフローレイトとは、JIS K 7210(1995)に規定された方法によって、試験荷重21.18N、試験温度190℃の条件で測定される。
【0020】
(B)成分の製造方法としては、公知の方法が用いられる。例えば、高圧ラジカル重合法、溶液重合法、乳化重合法により、エポキシ基を有する単量体とエチレンと、必要に応じて他の単量体とを共重合する方法、エチレン系重合体にエポキシ基を有する単量体をグラフト重合させる方法が挙げられる。
【0021】
<酸変性ポリオレフィン系重合体(C):(C)成分>
第二混練工程で用いられる酸変性ポリオレフィン系重合体(C)としては、10万を超える重量平均分子量を有する酸変性ポリオレフィン系重合体が挙げられる。上記において、本発明の酸変性ポリオレフィン系重合体は、オレフィンから誘導される構成単位と、不飽和カルボン酸から誘導される構成単位とからなる。前記オレフィンとしては、エチレン又はプロピレンであることが好ましく、不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸及び無水マレイン酸等であることが好ましい。
本発明の酸変性ポリオレフィンワックスは、重量平均分子量が10万を超えるものであり、20万〜90万であることがより好ましい。重量平均分子量を10万よりも大きいものとすることにより、耐衝撃性や引張伸びが十分な成形体を得ることが可能となる。
【0022】
酸変性ポリオレフィン系重合体(C)としては、具体的には、不飽和カルボン酸をポリオレフィン系樹脂にグラフトさせたグラフト重合体や、エチレン−α,β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸三元共重合体(住友化学株式会社製 商標名ボンダイン)等が挙げられる。
不飽和カルボン酸をポリオレフィン系樹脂にグラフトさせたグラフト重合体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−α−オレフィン共重合体、水添及び非水添のスチレン−共役ジエン系ブロックエラストマー等に、不飽和カルボン酸を溶液若しくは溶融混練でグラフト重合させた物質が挙げられる。
【0023】
エチレン−α,β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸三元共重合体は、高圧ラジカル共重合によって製造される共重合体である。α,β−不飽和カルボン酸アルキルエステルとしては、炭素数が3個〜8個の不飽和カルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸等のアルキルエステルが挙げられる。具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸イソブチルが挙げられる。これらのうちでも特にアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸メチルが好ましい。これらは単独又は二種以上組み合わせて用いることもできる。
【0024】
なお、酸変性ポリオレフィン系重合体(C)の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下に示した条件で測定したものを用いた。
GPC:Waters社製 150C型
カラム:昭和電工株式会社製 Shodex80MA2本
サンプル量:300μl(ポリマー濃度0.2質量%)
流量:1ml/min
温度:135℃
溶媒:o−ジクロルベンゼン
東ソー株式会社製の標準ポリスチレンを用いて溶出体積と分子量の検量線を作成し、検体のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を求めた。
【0025】
酸変性ポリオレフィン系重合体(C)は、例えば、高圧ラジカル重合法、溶液重合法、乳化重合法により、不飽和カルボン酸とオレフィンと、必要に応じて他の単量体とを共重合する方法、ポリオレフィン系樹脂に不飽和カルボン酸をグラフト重合させる方法により製造することができる。
【0026】
<ポリオレフィン系重合体(D):(D)成分>
第二混練工程で用いられるポリオレフィン系重合体(D)は、上記(C)成分以外のポリオレフィン系重合体であるオレフィンの単独重合体、2種以上のオレフィンの共重合体をいう。具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂等が挙げられる。このうち、ポリプロピレン樹脂であることが好ましい。これらは単独で用いてもよく又は二種以上を併用してもよい。
【0027】
ポリエチレン樹脂としては、エチレン単独重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体等が挙げられる。エチレン−α−オレフィン共重合体に用いられるα−オレフィンの具体例としては、1−ブテン、2−メチル−1−プロペン、2−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、2−エチル−1−ブテン、2,3−ジメチル−1−ブテン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、3,3−ジメチル−1−ブテン、1−ヘプテン、メチル−1−ヘキセン、ジメチル−1−ペンテン、エチル−1−ペンテン、トリメチル−1−ブテン、メチルエチル−1−ブテン、1−オクテン、メチル−1−ペンテン、エチル−1−ヘキセン、ジメチル−1−ヘキセン、プロピル−1−ヘプテン、メチルエチル−1−ヘプテン、トリメチル−1−ペンテン、プロピル−1−ペンテン、ジエチル−1−ブテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセン等が挙げられる。中でも、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンが好ましい。
【0028】
ポリプロピレン樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン単独重合体成分又は主にプロピレンからなる共重合体成分(以下、重合体成分(I)ともいう)と、プロピレンとエチレン及び/又はα−オレフィンの共重合体成分(以下、共重合体成分(II)ともいう)からなるポリプロピレン系共重合体等が挙げられる。これらのポリプロピレン樹脂は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
【0029】
ポリプロピレン樹脂を構成するα−オレフィンは、炭素数4〜12のα−オレフィンであり、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセンが挙げられる。このうち1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンが好ましい。
【0030】
プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体としては、例えば、プロピレン−1−ブテンランダム共重合体、プロピレン−1−ヘキセンランダム共重合体、プロピレン−1−オクテンランダム共重合体が挙げられる。また、プロピレン−エチレン−α−オレフィン共重合体としては、例えば、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、プロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−エチレン−1−オクテン共重合体が挙げられる。
【0031】
上記重合体成分(I)と、上記共重合体成分(II)とからなるポリプロピレン系共重合体の重合体成分(I)における主にプロピレンからなる共重合体成分としては、例えば、プロピレン−エチレン共重合体成分、プロピレン−1−ブテン共重合体成分、プロピレン−1−ヘキセン共重合体成分が挙げられる。また、プロピレンとエチレン及び/又はα−オレフィンの共重合体成分(前記共重合体成分(II))としては、例えば、プロピレン−エチレン共重合体成分、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体成分、プロピレン−エチレン−1−ヘキセン共重合体成分、プロピレン−エチレン−1−オクテン共重合体成分、プロピレン−1−ブテン共重合体成分、プロピレン−1−ヘキセン共重合体成分、プロピレン−1−オクテン共重合体成分が挙げられる。なお、上記共重合体成分(II)におけるエチレン及び/又はα−オレフィンの含有量は、10質量%〜70質量%である。
【0032】
そして、前記重合体成分(I)と前記共重合体成分(II)からなるポリプロピレン系共重合体としては、例えば、(プロピレン)−(プロピレン−エチレン)共重合体、(プロピレン)−(プロピレン−エチレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン)−(プロピレン−エチレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン)−(プロピレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン)−(プロピレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−エチレン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−エチレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−エチレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン−エチレン)−(プロピレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−エチレン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−エチレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−エチレン−1−ヘキセン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−1−ブテン)共重合体、(プロピレン−1−ブテン)−(プロピレン−1−ヘキセン)共重合体が挙げられる。
【0033】
ポリオレフィン系重合体(D)として用いられるポリプロピレン樹脂は、プロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−1−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−1−ブテン共重合体、又は、(プロピレン)−(プロピレン−エチレン)共重合体であることが好ましい。
【0034】
ポリオレフィン系重合体(D)の製造方法は、重合触媒を用いて重合する方法が挙げられる。重合触媒としては、例えば、チーグラー型触媒、チーグラー・ナッタ型触媒が挙げられる。また、シクロペンタジエニル環を有する周期表第4族の遷移金属化合物とアルキルアルミノキサンからなる触媒系、又はシクロペンタジエニル環を有する周期表第4族の遷移金属化合物とそれと反応してイオン性の錯体を形成する化合物及び有機アルミニウム化合物からなる触媒系、又は、これらの触媒を無機粒子等に担持させた担持型触媒系等が挙げられる。
【0035】
また、重合方法としては、例えば、不活性炭化水素溶媒によるスラリー重合法、溶媒重合法、無溶媒による液相重合法、気相重合法、又はそれらを連続的に行う気相−気相重合法、液相−気相重合法が挙げられる。これらの重合方法は、回分式(バッチ式)であってもよく、連続式であってもよい。また、ポリオレフィン系重合体(D)を一段階で製造する方法であってもよく、二段階以上の多段階で製造する方法であってもよい。
特に、上記重合体成分(I)と上記共重合体成分(II)からなるポリプロピレン系共重合体の製造方法として、好ましくは、前記重合体成分(I)を製造する段階と、前記共重合体成分(II)を製造する段階と、の少なくとも二段階の工程を有する多段階の製造方法が挙げられる。
【0036】
ポリオレフィン系重合体(D)のメルトフローレートは、0.01g/10分〜400g/10分である。MFRが400g/10分を超えた場合、機械的強度が低下する傾向にある。そして、機械的強度や生産安定性の観点から、1g/10分〜400g/10分であることが好ましく、5g/10分〜200g/10分であることがより好ましく、10g/10分〜150g/10分であることが更に好ましい。本発明におけるMFRは、ASTM D1238に従って、ポリプロピレンの場合には230℃、21.2N荷重で、ポリエチレンの場合には190℃、21.2N荷重で測定した値である。
【0037】
<エラストマー(E):(E)成分>
本発明では、(A)成分の分散粒子径を小さくし、得られる成形体の耐衝撃性をより向上させ、かつ、(D)ポリオレフィン系重合体との相容性をより向上させるために、第一混練工程中或いは第一混練工程と第二混練工程との間に、(E)エラストマー(以下、(E)成分ともいう)を更に添加してもよい。更には、全量の一部の(E)成分を第一混練工程中に添加し、残りの(E)成分を第一混練工程と第二混練工程との間に添加する態様も採用することができる。
(E)エラストマーは、(D)成分以外の共重合体を用いる。例えば、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、非晶質又は低結晶性のエチレン系エラストマー、ブタジエン−スチレンエラストマー、ブタジエン−アクリロニトリルエラストマー、水添又は非水添のスチレン−共役ジエンブロックエラストマー、ポリエステルゴム、アクリルゴム、シリコンゴム等が挙げられる。(E)成分としては、1種類のエラストマーを単独で使用してよく、又は2種以上のエラストマーを組み合わせて使用してよい。
【0038】
上記エチレン系エラストマーは、エチレンに由来する単量体単位を主成分として含有するエラストマーであり、例えば、エチレン単独重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、エチレン−エチレン系不飽和エステル共重合体が挙げられる。
【0039】
このようなエチレン系重合体として好ましくは、エチレンと1種類以上のα−オレフィンとの共重合体であるエチレン−α−オレフィン共重合体である。このα−オレフィンとして好ましくは、炭素数3〜12のα−オレフィンである。具体的には、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ドデセン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロヘキセン、スチレン、ノルボルネン、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。
本発明において、「非晶性のエラストマー」とは、示差走査熱量測定(DSC)により、−100℃から200℃の範囲内に融解熱量が1J/g以上の結晶融解ピークが観察されないエラストマーを指す。また、「低結晶性のエラストマー」とは示差走査熱量測定(DSC)により、−100℃から200℃の範囲内に融解熱量が1〜30J/gの結晶融解ピークが観察されるエラストマーを指す。
【0040】
水添又は非水添のスチレン−共役ジエン系ブロックエラストマーとしては、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレンブテン−スチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体等が挙げられる。
【0041】
(E)成分のMFRは、本発明の樹脂組成物から得られる成形体の機械的強度の観点から、好ましくは0.1g/10分〜100g/10分である。より好ましくは0.3g/10分〜50g/10分であり、特に好ましくは0.5g/10分〜40g/10分である。例えば、エチレン−α−オレフィン共重合体のMFRは、好ましくは0.1g/10分以上であり、得られる成形体の機械的強度を高める観点から100g/10分以下である。より好ましくは0.3g/10分〜50g/10分であり、さらに好ましくは0.5g/10分〜40g/10分である。
なお、(E)成分のMFRは、JIS K 7210(1995)に規定された方法によって、試験荷重21.18N、試験温度190℃の条件で測定される。
【0042】
(E)成分の密度は、本発明の樹脂組成物から得られる成形体の機械的強度(引張破断伸び等)の観点から、850kg/m3以上〜950kg/m3であり、より好ましくは855kg/m3〜930kg/m3である。例えば、エチレン−α−オレフィン共重合体の密度の場合、好ましくは850kg/m3以上であり、得られる樹脂組成物の引張破断伸びの観点から、好ましくは910kg/m3以下である。より好ましくは855kg/m3〜900kg/m3である。
(E)成分の密度は、JIS K 6760−1981に規定された方法により測定される。
【0043】
(E)成分の分子量分布(Mw/Mn)は、本発明の樹脂組成物から得られる成形体の機械的強度の観点から、好ましくは1.8〜3.5であり、より好ましくは1.8〜2.5であり、最も好ましくは1.8〜2.2である。例えば、エチレン−α−オレフィン共重合体の分子量分布は、好ましくは1.8〜3.5であり、より好ましくは1.8〜2.5であり、最も好ましくは1.8〜2.2である。
【0044】
(E)成分の融解温度(これは、ガラス転移温度Tgを意味する。)は、本発明の樹脂組成物から得られる成形体の機械的強度の観点から好ましくは110℃以下であり、より好ましくは100℃以下である。エチレン系エラストマーの融解熱量は、引張破断伸びの観点から、好ましくは110J/g以下であり、より好ましくは100J/g以下である。例えばエチレン−α−オレフィン共重合体の融解温度は、110℃以下であり、より好ましくは100℃以下である。エチレン−α−オレフィン共重合体の融解熱量は、好ましくは110J/g以下であり、より好ましくは100J/g以下である。
【0045】
(E)成分として用いられるエラストマーは、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法を用いて製造することができる。
例えばエチレン−α−オレフィン共重合体は、チーグラー・ナッタ系触媒、メタロセン錯体や非メタロセン錯体等の錯体系触媒を用いた、溶液重合法、スラリー重合法、高圧イオン重合法、気相重合法、また、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法、溶液重合法等により製造することが好ましい。中でもチーグラー・ナッタ系触媒や錯体系触媒を用いて、重合する方法を用いることが好ましく、メタロセン触媒の存在下にエチレン−α−オレフィン共重合体を製造する方法を用いることが好ましい。
【0046】
なお、(E)成分のMFRは、(E)成分を重合により製造する際に、重合度を調整することにより適宜調整することが可能である。また、(E)成分の密度は、重合に用いる原料モノマーの比率を適宜調整することで850kg/m3〜910kg/m3に調整することが可能である。また、(E)成分の分子量分布は、重合する際、触媒の種類や重合条件を適宜調整することで調整することが可能である。
【0047】
<無機フィラー(F):(F)成分>
第二混練工程では無機フィラー(F)を添加して混練を行ってもよい。この無機フィラー(F)は、繊維状であってもよいし、非繊維状であってもよい。
非繊維状無機フィラーとしては、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、クレー、モンモリロナイト、ベントナイト、アルミナ、ムライト、シリカ、黒鉛、カーボンブラック、酸化チタン、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、ゼオライト、ガラスバルーン等が挙げられる。また、繊維状無機フィラーとしては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、炭酸カルシウム繊維、チタン酸カリウム繊維、水酸化マグネシウム繊維、ホウ酸アルミニウム繊維、ワラストナイト、繊維状マグネシウムオキシサルフェート、ケイ酸カルシウム繊維等が挙げられる。このうち、良好な剛性又は衝撃強度を得るという観点から、タルクやワラストナイト、繊維状マグネシウムオキシサルフェートを用いることが好ましい。これらは単独で用いてもよく又は二種以上を併用してもよい。
【0048】
非繊維状無機フィラーの平均粒子径は、15μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。ここで平均粒子径とは、遠心沈降式粒度分布測定装置を用いて水、アルコール等の分散媒中に懸濁させて測定した篩下法の積分分布曲線から求めた50%相当粒子径D50のことを意味する。
【0049】
繊維状無機フィラーの平均繊維長は、3μm以上であることが好ましく、3μm〜20μmであることがより好ましい。平均繊維径は0.2μm〜1.5μmであることが好ましく、アスペクト比は10以上であることが好ましく、10〜30であることがより好ましい。なお、平均繊維長、平均繊維径は電子顕微鏡観察によって測定される。平均繊維長、平均繊維径、アスペクト比を上記のような範囲とすることにより、成形体の剛性の改良効果を高めることが可能となる。
【0050】
無機フィラー(F)の形態をしては、粉状、フレーク状、顆粒状等が挙げられ、いずれの形態のものを用いても良い。ハンドリングしやすいという観点から、顆粒状のものを用いることが好ましい。
【0051】
また、さらにハンドリング性を良くするという観点から、無機フィラー(F)をポリオレフィン系重合体へ分散させたマスターバッチを用いてもよい。ポリオレフィン系重合体としては、上記(D)成分で使用したポリオレフィンと同じであっても異なっていてもよい。マスターバッチ中の無機フィラー(F)の含有量は、10質量%〜90質量%であることが好ましく、30質量%〜85質量%であることがより好ましく、50質量%〜80質量%であることが更に好ましい。
【0052】
本発明に係る樹脂組成物の製造方法において、上記(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び(D)成分の添加量としては、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分の合計量を100質量%としたとき、(A)成分の添加量が1質量%〜70質量%であり、好ましくは10質量%〜55質量%であり、より好ましくは20質量%〜45質量%である。また(B)成分の添加量は1質量%〜30質量%であり、好ましくは2質量%〜20質量%であり、より好ましくは3質量%〜10質量%である。また(C)成分の添加量は1質量%〜50質量%であり、好ましくは2質量%〜45質量%であり、より好ましくは3質量%〜40質量%である。そして(D)成分の添加量が30質量%〜97質量%であり、好ましくは40質量%〜90質量%であり、より好ましくは50質量%〜80質量%である。(E)成分の量は、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分の合計100質量%としたときに、0.1質量%〜50質量%であり、好ましくは1質量%〜30質量%であり、さらに好ましくは5質量%〜30質量%ある。さらに、(F)成分の量は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(F)成分の合計100質量%としたときに、0.1質量%〜50質量%であり、好ましくは1質量%〜30質量%であり、さらに好ましくは5質量%〜30質量%ある。
【0053】
(A)成分の添加量が過剰であると、(A)成分の分散粒子径が大きくなるため、成形体の耐衝撃強度が低下する傾向にある。また、(B)成分が過少であると、(A)成分の分散粒子径が大きくなるため、耐衝撃強度が低くなる傾向があり、過剰であると成形体表面にゲルが発生し、外観が悪化した成形体が得られることがある。また、(C)成分が過少であると、成形体の耐衝撃性、引張伸び、曲げ弾性率、耐熱性、硬度が低くなる傾向があり、過剰であると成形体の表面外観が悪化することがある。また(D)成分が過少であると、成形体の耐衝撃強度が低くなることや、樹脂組成物の成形性が損なわれることにより、成形体の製造工程においてフローマーク等の外観不良が生じやすくなる傾向にある。
【0054】
本発明では上記の成分のほかに、本発明の特徴及び効果を損わない範囲で他の付加的成分を添加してもよい。例えば、酸化防止剤、耐候性改良剤、造核剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、各種着色剤、フィラー(タルク、マイカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維、ワラストナイト、硫酸マグネシウムウィスカ等)が挙げられる。
【0055】
以下、各工程について説明する。
[第一混練工程]
第一混練工程では脂肪族ポリエステル系重合体(A)と、エポキシ基を有するエチレン系重合体(B)と、を混練して樹脂組成物前駆体を製造する。このとき、エラストマー(E)を添加して混練してもよい。
第一混練工程の混練温度は(A)成分と(B)成分のうちの融点が高い方の成分の融点温度以上であり、(当該融点プラス10℃)以上、(当該融点温度プラス150℃)以下である。好ましくは(当該融点プラス40℃)以上、(当該融点プラス100℃以下)である。第一混練工程の混練温度をこのような温度範囲とすることにより、(A)成分と(B)成分との相容化や反応を十分に進行させることが可能となる。例えば、(A)成分にポリ乳酸系樹脂、(B)成分にエポキシ基を含有するエチレン系重合体、(D)成分にポリプロピレン系重合体を用いた場合、第一混練工程の混練温度は180℃以上であることが好ましく、210℃以上であることがより好ましく、235℃以上であることがさらに好ましい。なお、混練温度は、混練機のシリンダに設けられている樹脂出口から押し出されて直ぐの溶融状態の樹脂組成物前駆体に熱電対を接触させて測定することが可能である。
【0056】
また、第一混練工程の混練時間は、(A)成分及び(B)成分が熱劣化せず、かつ、両成分の反応がよりよく進行するように適宜決定すればよいが、1秒〜1800秒であり、2秒〜600秒であることが好ましく、3秒〜300秒であることがより好ましい。混練時間を1秒以上とすることにより、(A)成分と(B)成分との相容化や反応を十分に行うことが可能となる。これによって成形体中の(A)成分の分散粒子径が大きくなり、機械的強度が低くなることを防止することが可能となる。混練時間を1800秒以下とすることにより、各成分が熱劣化してしまうことを防止することが可能となる。これによって、得られる成形体の耐衝撃性や引張伸び等の機械的強度が低下したり、外観が悪化してしまうことを防止することが可能となる。
【0057】
混練時間は、バッチ式混練機の場合には、溶融樹脂を混練している時間であり、連続式混練機の場合には、滞留時間分布のピーク時間である。ピーク時間を得る方法としては、(A)成分と(B)成分と同時に顔料を連続式混練機にホッパーから投入し、混練機の出口から押し出された溶融樹脂を一定時間毎にサンプリングし、着色度が最も高い時間を求める方法が挙げられる。
【0058】
[第二混練工程]
第二混練工程では、第一混練工程で得られた樹脂組成物前駆体と、酸変性ポリオレフィン系重合体(C)と、ポリオレフィン系重合体(D)と、を混練する。このとき、エラストマー(E)や無機フィラー(F)を添加して混練してもよい。
第二混練工程の混練温度としては(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分のいずれかの成分のうちで、融点が最も高い成分の融点以上であって、(当該融点プラス10℃)以上、(当該融点プラス150℃以下である。また、好ましくは(当該融点プラス40℃)以上、(当該融点プラス100℃)以下である。第二混練工程の混練温度をこのような温度範囲とすることにより、(A)成分と(B)成分及び(C)成分とを(D)成分中に十分に分散させることができ、また、(A)成分と(B)成分及び(C)成分との反応を進行させることができる。例えば、(A)成分にポリ乳酸系樹脂、(B)成分にエポキシ基を含有するエチレン系重合体、(C)成分に不飽和カルボン酸を含有するポリプロピレン系重合体、(D)成分にポリプロピレン系樹脂を用いた場合、第二混練工程の混練温度は180℃以上であることが好ましく、210℃以上であることがより好ましく、235℃以上であることがさらに好ましい。
【0059】
また、第二混練工程の混練時間は、(A)成分及び(D)成分が熱劣化せず、かつ、(A)成分が(D)成分中に十分に分散するように適宜決定すればよいが、1秒〜1800秒であり、2秒〜600秒であることが好ましく、3秒〜300秒であることがより好ましい。混練時間を1秒以上とすることにより、各成分の相容化や反応を十分に行うことが可能となる。これによって(A)成分の分散粒子径が大きくなり、機械的強度が低くなることを防止することが可能となる。混練時間を1800秒以下とすることにより、各成分が熱劣化してしまうことを防止することが可能となる。これによって、得られる成形体の機械的強度が低下したり、外観が悪化してしまうことを防止することが可能となる。なお、混練時間は第一混練工程と同様の手順で測定することができる。
【0060】
第一混練工程及び第二混練工程の混練設備は、一般に市販されているものを使用できる。混練設備としては、バッチ式混練設備や連続式混練設備等が挙げられる。バッチ式混練設備としてはバンバリーミキサーが例示され、連続式混練設備としては単軸混練機や二軸混練機が例示される。また、第二混練工程として加工機(射出成形機、Tダイ押出機、ブロー成形機、フィルム成形機)も使用可能である。
【0061】
[混練機を用いた樹脂組成物の製造方法]
本実施形態では混練機を用いて樹脂組成物を製造する。以下製造工程を、図を用いて詳細に説明する。なお、図中、同じ番号を有する符号は、同一ないし同様の構成要素を示す。
図1は本発明に係る樹脂組成物を製造する混練機を示す図である。混練機1Aは、シリンダ10aとスクリュ20aから構成されている。シリンダ10aは、上流側から下流側に向かって(図に向かって左側から右側)順に、上流側投入口31a、下流側投入口32a、真空ベント101aを備えており、この真空ベント101aの先の一端には樹脂出口40が設けられている。
一方、スクリュ20aは、第一混練部201a及び第二混練部202aを備えている。この第一混練部201aは上流側投入口31aと下流側投入口32aの間に、第二混連部202aは下流側投入口32aと真空ベント101aの間に位置するように設けられている。また混練部は、順フライト、逆フライト、Rニーディングディスク、Nニーディングディスク、Lニーディングディスク、ロータ等を組み合わせて使用される。なお、シリンダ10aは外部ヒータ(図示せず)により加熱可能であり、スクリュ20aの混練部以外には螺旋状の溝が刻まれた順フライトで主に構成されており外部モータ(図示せず)により駆動可能である。
上流側投入口31a及び/又は下流側投入口32aから投入された各成分は、シリンダ10a内で加熱され溶融する。溶融された各成分は、スクリュ20aに刻まれている螺旋状の溝とスクリュ20aの回転により樹脂出口40へ向かって移送される。真空ベント101aは、例えば水封式真空ポンプ等により真空ベント内は減圧され、混練時に発生する分解成分や揮発成分を除去する。
【0062】
本発明に係る樹脂組成物の製造方法では、まず、上流側投入口31aに、(A)成分と、(B)成分を投入して混練して樹脂組成物前駆体を得る(第一混練工程)。そして所定条件で混練した後に下流側投入口32aに(C)成分と(D)成分を投入し、第一混練工程で得られた樹脂組成物前駆体と合わせて混練する(第二混練工程)。(D)成分については、成形体の機械的強度が低下しない範囲の量で、上流側投入口31aから投入してもよい。
【0063】
第一混練工程のシリンダ温度は50℃〜300℃であることが好ましく、100℃〜250℃がより好ましい。シリンダ温度を50℃以上とすることにより、(A)成分と(B)成分との相容化や反応を十分に行うことが可能となる。これによって、得られる成形体の衝撃強度を向上させることが可能となる。そしてシリンダ温度を300℃以下とすることにより、(A)成分や(B)成分が熱により劣化することを防止することが可能となる。
【0064】
また、第一混練工程の混練時間は、1秒〜1800秒であり、2秒〜600秒であることが好ましく、3秒〜300秒であることがより好ましい。
【0065】
第二混練工程のシリンダ温度は、50℃〜300℃であることが好ましく、100℃〜250℃がより好ましい。このような設定温度とすることにより、(D)成分に分散する(A)成分の分散粒子径をより小さくすることができ、また各成分が熱によって劣化してしまうのを防止することが可能となる。
【0066】
また、第二混練工程の混練時間は、1秒〜1800秒であり、2秒〜600秒であることが好ましく、3秒〜300秒であることがより好ましい。
第一混練工程では、(E)成分及び、(A)成分の分散粒子径が1μm以上にならないような程度の少量の(D)成分を添加して混練してもよい。
【0067】
エラストマー(E)の添加方法としては、
方法(1)(A)成分と、(B)成分と一緒に上流側投入口31aから投入して混練する方法
方法(2)(A)成分と、(B)成分を混練して樹脂組成物前駆体を製造した後に上流側投入口31a及び/又は下流側投入口32aから投入して混練する方法
等が挙げられる。
【0068】
本発明において、混練機は(E)成分を投入するための投入口を備えていてもよい。図2は、エラストマーを投入するためのエラストマー用投入口33を備えた混練機1Bを示す図である。この混練機1Bのシリンダ10bは、上流側投入口31bと下流側投入口32bの間にエラストマー用投入口33を備えており、スクリュ20bは第一混練部201b、第二混練部202b、及び第三混練部203bを備えている。この混練機1Bを用いる場合、(E)成分は、第一混練部201bにより混練され、製造された樹脂組成物前駆体と良好に混ざりあうよう、上記の方法(2)のように(A)成分と、(B)成分を投入した後に投入されることが好ましい。
【0069】
また(E)成分を投入するタイミングは、第一混練工程終了直後、又は第一混練工程で(A)成分と、(B)成分との混練を開始してから1秒〜1800秒であり、2秒〜600秒であることが好ましく、3秒〜300秒であることがより好ましい。樹脂組成物前駆体と(E)成分との混練時間は、1秒〜1800秒であり、2秒〜600秒であることが好ましく、3秒〜300秒であることがより好ましい。混練時間が1秒未満であると剪断速度と混練時間の積である混練量が不足するため、(A)成分の分散粒子径が大きくなるので、成形体の機械的強度が低くなる傾向がある。混練時間が1800秒を超えると各成分が熱劣化しやすくなるため、機械的強度や外観が良好ではない成形体が得られる場合がある。
【0070】
また、無機フィラー(F)の添加方法としては、(A)成分と、(B)成分を混練して樹脂組成物前駆体を製造した後に、第二混練工程として下流側投入口32aから(C)成分と、(D)成分と、(F)成分を投入し、第一混練工程で得られた樹脂組成物前駆体と合わせて混練することが好ましい。これにより、(C)成分を(F)成分の表面にグラフトもしくは親和させることができ、(F)成分を(D)成分中に分散させることができる。(F)成分を(D)成分中に分散させることにより、剛性や耐熱性に優れた成形体を得ることができる。
【0071】
また、本発明において、混練機は、前述の上流側投入口と下流側投入口の代わりに単一の投入口を有していてもよい。図3に示す混練機1Cは、単一の投入口31cを有している混練機である。この混練機1Cを用いる場合、まず、(A)成分と、(B)成分、必要に応じて(E)成分を投入して混練し(第一混練工程)、最後に(C)成分及び(D)成分、必要に応じて(F)成分を投入して混練する(第二混練工程)、という順番で混練を行うことが好ましい。あるいは、(A)成分と、(B)成分を投入して混練し、樹脂組成物前駆体を製造した後に(E)成分を投入して混練し(第一混練工程)、最後に(C)成分及び(D)成分、必要に応じて(F)成分を投入して混練する(第二混練工程)、という順番で混練を行うことが好ましい。
第一混練工程及び第二混練工程のシリンダ設定温度は50℃〜300℃であることが好ましく、100℃〜250℃がより好ましい。混練時間は1秒〜1800秒であり、2秒〜600秒であることが好ましく、3秒〜300秒であることが好ましい。
【0072】
混練機1A〜1Cとしては、ホッパーから混練機内に投入された原料をスクリュで混練機内を搬送させる能力、すなわち溶融混練の処理能力が高く、且つ、混練強度の観点から二軸混練機が好ましく、このような混練機としては、日本製鋼所製TEXシリーズ、東芝機械製TEMシリーズ、池貝製PCMシリーズ、ワーナー社製ZSKシリーズ、新神戸製作所製KTXシリーズ等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
【0073】
本発明の樹脂組成物の成形方法としては、熱可塑性樹脂に一般に適用される成形法、例えば、射出成形法、押出成形法、中空成形法のような成形法が挙げられる。本発明の樹脂組成物は、引張破断伸び、耐衝撃性及び光沢に優れることから、自動車、家電、産業分野等で広く用いることができる。
【実施例】
【0074】
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0075】
物性の評価は、以下の方法により行った。
(1)分子量測定
酸変性ポリオレフィン系重合体(C)の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法(GPC)を用い、下記の条件により測定した。
装置:Waters社製 150C ALC/GPC
カラム:昭和電工社製Shodex Packed ColumnA−80M 2本
温度:140℃、溶媒:o−ジクロロベンゼン
溶出溶媒流速:1.0ml/分、試料濃度:1mg/ml
測定注入量:400μl、分子量標準物質:標準ポリスチレン
検出器:示差屈折
【0076】
(2)グリシジルメタクリレートに由来する単量体単位含有量(単位:質量%)
グリシジルメタクリレートに由来する単量体単位含有量は、エポキシ基を有するエチレン系重合体(B)のプレスシートの赤外吸収スペクトルを測定し、得られた赤外吸収スペクトルの特性吸収の吸光度を測定に使用したシートの厚さで補正して、得られた補正吸光度に基づいて検量線法によりグリシジルメタクリレートに由来する単量体単位含有量を決定する方法で求めた。なお、グリシジルメタクリレート特性吸収としては、910cm-1のピークを用いた。
【0077】
(3)アイゾット衝撃強度(単位:kJ/m2
実施例1及び比較例1,2に記載の樹脂組成物からなる成形体の衝撃強度は、JIS K 7110(1984)に規定された方法に従って測定した。測定に用いた成形体として、射出成形により成形した厚さ3.2mmで、成形の後にノッチ加工された試験片を用いた。測定は23℃及び−30℃の温度で行った。
【0078】
(4)引張伸び(単位:%)
実施例1及び比較例1,2に記載の樹脂組成物からなる成形体の引張伸びは、ASTM D638に規定された方法に従って測定した。引張速度は50mm/分であり、破断時における標線間距離(初期値=50mm)の伸びを評価した。測定は23℃で行った。
【0079】
(5)熱変形温度(単位:℃)
実施例1及び比較例1,2に記載の樹脂組成物からなる成形体の熱変形温度は、ASTM D648に規定された方法に従って測定した。試験荷重は、0.45MPaの荷重下で測定した。
【0080】
実施例で使用した材料は、以下のとおりである。
(A)脂肪族ポリエステル系重合体((A)成分)
ユニチカ社製「テラマック(登録商標)TE−2000C」(ポリ乳酸樹脂)
(B)エポキシ基を有するエチレン系重合体((B)成分)
住友化学社製「ボンドファースト(登録商標)E」(エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、MFR(190℃)=3g/10分、グリシジルメタクリレートに由来する単量体単位含有量=12質量%)
(C)酸変性ポリオレフィン系重合体((C)成分)
ポリプロピレンブロック共重合体、無水マレイン酸グラフト量=0.2wt% MFR(230℃)=30g/10分 重量平均分子量=170000)
(D)ポリオレフィン系重合体((D)成分)
d1: 住友化学株式会社製「ノーブレン(登録商標) WPX5343」(ポリプロピレンブロック共重合体、MFR(230℃)=50g/10分)
d2: 住友化学株式会社製「ノーブレン(登録商標) U501E1」(ポリプロピレン単独重合体、MFR(230℃)=100g/10分)
【0081】
(E)エラストマー((E)成分)
ダウケミカル社製「エンゲージ EG8842」(エチレン−オクテン共重合体、MFR(190℃で測定)=1.2g/10分)
(F)無機フィラー((F)成分)
f1: 林化成株式会社製「JR−47」(タルク、平均粒子径5μm)
f2: 宇部マテリアルズ社製「モスハイジA」(繊維状マグネシウムオキシサルフェート、平均繊維径0.5μm、平均繊維長10μm、平均アスペクト比20)
【0082】
(G)添加剤((G)成分)
添加剤として、光安定剤(BASFジャパン株式会社製 商品名ユビナール5050H)を樹脂組成物100質量部に対して、0.15質量部、酸化防止剤(住友化学社製 スミライザー(登録商標)GP)0.2質量部、酸化防止剤(住友化学社製 スミライザー(登録商標)GA80)0.1質量部、酸化防止剤(チバ・ジャパン株式会社製 イルガフォース(登録商標)168)0.1質量部、帯電防止剤(花王社製 商品名エレクトロンストリッパー TS−5)0.1質量部を用いた。
【0083】
[実施例1〜3及び比較例1〜3、及び参考例1]
実施例、比較例、及びの樹脂組成物は、次の方法で製造した。各成分を表1に示す混合割合及び混練順序で、シリンダ内径50mmの二軸混練押出機(東芝機械社製TEM50A)を用い、表1に示す混合割合、混練方法で混練を行った。シリンダ温度は190℃に設定し、押出量50kg/hr、スクリュ回転数200rpmで、樹脂組成物のペレットを得た。
【0084】
物性評価用試験片は、次の射出成形条件下で作製した。上記で得られた樹脂組成物のペレットを住友重機械社製サイキャップ110/50型射出成形機を用いて、成形温度200℃、金型冷却温度35℃、射出時間25秒、冷却時間28秒で射出成形を行った。得られた射出成形体のアイゾット衝撃強度、引張伸び、曲げ弾性率、熱変形温度を測定した。その結果を表1に示す。
【0085】
【表1】

【符号の説明】
【0086】
混練機 1A、1B、1C
シリンダ 10a、10b、10c
真空ベント 101a、101b、101c
スクリュ 20a、20b、20c
第一混練部 201a、201b、201c
第二混練部 202a、202b
第三混練部 203b
上流側投入口 31a、31b、31c
下流側投入口 32a、32b
樹脂出口 40

【特許請求の範囲】
【請求項1】
脂肪族ポリエステル系重合体(A)と、エポキシ基を有するエチレン系重合体(B)と、酸変性ポリオレフィン系重合体(C)と、この酸変性ポリオレフィン系重合体(C)以外のポリオレフィン系重合体(D)と、を含有する熱可塑性樹脂組成物の製造方法であって、
前記脂肪族ポリエステル系重合体(A)と、前記エポキシ基を有するポリオレフィン系重合体(B)と、を混練して樹脂組成物前駆体を製造する第一混練工程と、
この樹脂組成物前駆体と、前記酸変性ポリオレフィン系重合体(C)と、前記ポリオレフィン系重合体(D)と、を混練する第二混練工程とを有し、
前記酸変性ポリオレフィン系重合体(C)は、10万を超える重量平均分子量を有するものであることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項2】
前記酸変性ポリオレフィン系重合体(C)は、不飽和カルボン酸から誘導される構成単位を有する請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項3】
前記熱可塑性樹脂組成物において、前記脂肪族ポリエステル系重合体(A)の含有量は、1質量%〜70質量%であり、前記エポキシ基を有するエチレン系重合体(B)の含有量は1質量%〜30質量%であり、前記酸変性ポリオレフィン系重合体(C)の含有量は1質量%〜50質量%であり、前記ポリオレフィン系重合体(D)の含有量は30質量%〜97質量%である請求項1又は2に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項4】
前記樹脂組成物前駆体は、エラストマー(E)を更に含有する請求項1から3いずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項5】
前記第二混練工程は、無機フィラー(F)を更に添加して混練する工程である請求項1から4いずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項6】
請求項1から5いずれかに記載の方法により得られる熱可塑性樹脂組成物からなる成形体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−270309(P2010−270309A)
【公開日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−77179(P2010−77179)
【出願日】平成22年3月30日(2010.3.30)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】