説明

熱可塑性樹脂組成物およびその製造方法

【課題】本発明は剛性と耐衝撃性のバランスに優れる熱可塑性樹脂組成物を提供することを課題とする。
【解決手段】熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)、および熱可塑性樹脂(B)を配合してなる熱可塑性樹脂組成物であって、(A1)+(B)が99.9〜85重量%、(A2)が0.1〜15重量%((A1)、(A2)および(B)の合計を100重量%とする)であり、かつ電子顕微鏡で観察されるモルホロジーにおいて、成分(A1)および(B)が連続相、成分(A2)が分散相を形成し、分散相(A2)中に成分(A1)と(A2)の反応により生成した化合物よりなる1〜100nmの微粒子を含有し、更に分散相(A2)中における前記微粒子の占める面積が20%以上であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は剛性と耐衝撃性のバランスに優れる熱可塑性樹脂組成物に関するものである。更に詳しくは、分散相を形成する樹脂の配合量が少量でも、分散相内の構造を高度に制御することで得られる剛性と耐衝撃性のバランスに優れる熱可塑性樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリアミド樹脂やポリブチレンテレフタレート樹脂に代表されるエンジニアリングプラスチックは、強度・剛性が高いことから、自動車用部品、電気・電子部品、建材等の分野で広く使用されている。用途によっては、強度・剛性の他、高い耐衝撃性が要求されることもあり、近年、ポリマーアロイによる材料の開発が進められている。
【0003】
特許文献1、2にはポリアミドとアイオノマーからなる耐衝撃性に優れる熱可塑性組成物が開示されている。しかし該材料では、分散相を形成するアイオノマー内の構造までは制御できておらず、剛性と耐衝撃性のバランスは十分ではなかった。
【0004】
特許文献3には、熱可塑性樹脂と反応性官能基を有する樹脂を含む樹脂組成物において、一方が連続相、もう一方が分散相を形成し、更にその連続相および分散相に300nm以下の微粒子が存在する、剛性、耐衝撃性、変形後の外観に優れた樹脂組成物が開示されている。しかし耐衝撃性を発現させるため反応性官能基を有する樹脂の配合量が多く、また分散相内に存在する微粒子の割合や構造は高度には制御されていないため剛性と耐衝撃性のバランスは十分ではなかった。
【0005】
また、特許文献4には、熱可塑性樹脂と反応性官能基を有する樹脂を含む熱可塑性樹脂組成物において、一方が連続相、もう一方が分散相を形成し、更に分散相中の三次元構造を規定した、耐熱性と衝撃吸収性に優れた熱可塑性樹脂組成物が開示されている。しかし当方の実験から、反応性官能基を有する樹脂の配合量が15%未満の場合には、分散相内に存在する微粒子の割合が低くなり、剛性と耐衝撃性のバランスは十分ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許3845163号公報
【特許文献2】特開昭51−151797号公報
【特許文献3】特開2005−187809号公報
【特許文献4】特開2008―156604号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は剛性と耐衝撃性のバランスに優れる熱可塑性樹脂組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、分散相を形成する樹脂の配合量が少量でも、分散相内の構造を高度に制御することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0009】
すなわち本発明は、
1.熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)、および熱可塑性樹脂(B)を配合してなる熱可塑性樹脂組成物であって、(A1)+(B)が99.9〜85重量%、(A2)が0.1〜15重量%((A1)、(A2)および(B)の合計を100重量%とする)であり、かつ電子顕微鏡で観察されるモルホロジーにおいて、成分(A1)および(B)が連続相、成分(A2)が分散相を形成し、分散相(A2)中に成分(A1)と(A2)の反応により生成した化合物よりなる1〜100nmの微粒子を含有し、更に分散相(A2)中における前記微粒子の占める面積が20%以上であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
2.熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)、および熱可塑性樹脂(B)を配合してなる熱可塑性樹脂組成物の曲げ弾性率が、熱可塑性樹脂(B)の曲げ弾性率の0.95倍以上であり、かつ熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)、および熱可塑性樹脂(B)を配合してなる熱可塑性樹脂組成物のIzod衝撃強度が、熱可塑性樹脂(B)のIzod衝撃強度の1.4倍以上であることを特徴とする1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
3.微粒子の最大粒子径が300nm以下であることを特徴とする1または2のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
4.(A1)が、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアセタール樹脂、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリプロピレン樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする1〜3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
5.(A2)が、反応性官能基を有するゴム質重合体であることを特徴とする、1〜4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
6.(A2)の反応性官能基が、アミノ基、カルボキシル基、カルボキシル金属塩、エポキシ基、酸無水物基、オキサゾリン基から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする1〜5のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
7.(B)が、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアセタール樹脂、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリプロピレン樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする1〜6のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
8.(A1)と(B)が同じ熱可塑性樹脂であることを特徴とする1〜7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
9.(A1)がポリアミド樹脂、(A2)が反応性官能基を有するゴム質重合体、(B)がポリアミド樹脂であることを特徴とする1〜8のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
10.1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物からなる成形品。
11.成形品がフィルム、シートおよび繊維から選ばれる少なくとも1種である10に記載の成形品。
12.成形品が、電子機器筐体、電機・電子部品、自動車用部品、建材、スポーツ用品から選ばれる少なくとも1種である10または11のいずれかに記載の成形品。
13.熱可塑性樹脂(A1)と反応性官能基を有する樹脂(A2)を、スクリュー長さLとスクリュー直径Dの比L/Dが50以上で複数箇所のフルフライトゾーンおよびニーディングゾーンを有する二軸押出機に投入し、スクリュー中のニーディングゾーンの樹脂圧力のうち最大の樹脂圧力をPkmax(MPa)、スクリュー中のフルフライトゾーンの樹脂圧力のうち最小の樹脂圧力をPfmin(MPa)としたときに、
Pkmax≧Pfmin+0.3
を満たす条件で溶融混練して得られた熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することを特徴とする1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
14.ニーディングゾーンの合計長さが、前記スクリュー長さの5〜50%であることを特徴とする13に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
15.熱可塑性樹脂(A1)と反応性官能基を有する樹脂(A2)を伸張流動しつつ溶融混練して得られた熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することをすることを特徴とする1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
16.伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の前後での流入効果圧力降下が10〜1000kg/cmであることを特徴とする15に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
17.押出機のスクリューの全長に対する伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の合計の長さの割合が、5〜60%である押出機で溶融混練することを特徴とする15または16に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
18.熱可塑性樹脂(A1)が連続相、反応性官能基を有する樹脂(A2)が分散相を形成し、分散相(A2)中に成分(A1)と(A2)の反応により生成した化合物よりなる1〜100nmの微粒子を含有し、更に分散相(A2)中おける前記微粒子の占める面積が20%以上である熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することを特徴とする1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
19.引張速度V1、V2のときの引張弾性率をE(V1)、E(V2)とすると、V1<V2のとき、E(V1)>E(V2)である熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することを特徴とする1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
20.引張速度V1、V2のときの引張破断伸度をε(V1)、ε(V2)とすると、V1<V2のとき、ε(V1)<ε(V2)である熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することを特徴とする1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
21.熱可塑性樹脂組成物(A)の構成が、熱可塑性樹脂(A1)80〜60重量%、反応性官能基を有する樹脂(A2)20〜40重量%であることを特徴とする13〜18に記載の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】
【0010】
本発明から、剛性と耐衝撃性のバランスに優れる熱可塑性樹脂組成物を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【0012】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)および熱可塑性樹脂(B)からなる熱可塑性樹脂組成物である。
【0013】
本発明で用いる熱可塑性樹脂(A1)とは、加熱溶融により成形可能な樹脂であれば特に制限されるものではないが、例えばポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂やABS樹脂等のスチレン系樹脂、ゴム質重合体、ポリアルキレンオキサイド樹脂等から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂を好ましく挙げることができる。
【0014】
前記に示した熱可塑性樹脂の中で好ましく用いられるのは、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリプロピレン樹脂、スチレン系樹脂であり、とりわけポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂は末端基の反応性が高いため、最も好ましく用いられる。
【0015】
本発明において、ポリアミド樹脂は、アミド結合を有する高分子からなる樹脂のことであり、アミノ酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸を主たる原料とするものである。その原料の代表例としては、6−アミノカプロン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸、ε−カプロラクタム、ω−ラウロラクタムなどのラクタム、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、メタキシレンジアミン、パラキシリレンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、アミノエチルピペラジンなどの脂肪族、脂環族、芳香族のジアミン、およびアジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸、2−クロロテレフタル酸、2−メチルテレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸などの脂肪族、脂環族、芳香族のジカルボン酸が挙げられ、本発明においては、これらの原料から誘導されるポリアミドホモポリマーまたはコポリマーを各々単独または混合物の形で用いることができる。
【0016】
本発明において、特に有用なポリアミド樹脂の具体的な例としては、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリペンタメチレンアジパミド(ナイロン56)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリペンタメチレンセバカミド(ナイロン510)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリウンデカンアミド(ナイロン11)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー(ナイロン6/66)、ポリカプロアミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン6/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6T)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6I)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミド/ポリカプロアミドコポリマー(ナイロン66/6I/6)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン6T/6I)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリドデカンアミドコポリマー(ナイロン6T/12)、ポリヘキサメチレンアジパミド/ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー(ナイロン66/6T/6I)、ポリキシリレンアジパミド(ナイロンXD6)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリ−2−メチルペンタメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン6T/M5T)、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド/ポリペンタメチレンテレフタルアミドコポリマー(ナイロン6T/5T)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)およびこれらの混合物ないし共重合体などが挙げられる。
【0017】
とりわけ好ましいものとしては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6/66、ナイロン66/6T、ナイロン6T/6Iコポリマーなどの例を挙げることができる。更にこれらのポリアミド樹脂を成形性、耐熱性、靱性、表面性などの必要特性に応じて混合物として用いることも実用上好適であるが、これらの中でナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12が最も好ましい。
【0018】
これらポリアミド樹脂の重合度には特に制限がなく、サンプル濃度0.01g/mlの98%濃硫酸溶液中、25℃で測定した相対粘度として、1.5〜7.0の範囲が好ましく、特に1.8〜6.0の範囲のポリアミド樹脂が好ましい。相対粘度が1.5よりも小さい場合は本発明の熱可塑性樹脂組成物の特徴である耐衝撃性を発現することが困難となり、5.0よりも大きい場合は熱可塑性樹脂組成物の溶融粘度が著しく増加し、成形体を成形することが困難となるため好ましくない。
【0019】
また、本発明において、ポリエステル樹脂とは、主鎖にエステル結合を有する高分子からなる熱可塑性樹脂のことであり、ジカルボン酸(あるいは、そのエステル形成性誘導体)とジオール(あるいはそのエステル形成性誘導体)とを主成分とする縮合反応により得られる重合体ないしは共重合体、あるいはこれらの混合物が好ましく挙げられる。
【0020】
前記ジカルボン酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、ビス(p−カルボキシフェニル)メタン、アントラセンジカルボン酸、4,4´−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。またジオール成分としては炭素数2〜20の脂肪族グリコールすなわち、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、デカメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなど、あるいは分子量400〜6000の長鎖グリコール、すなわちポリエチレングリコール、ポリ−1,3−プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどおよびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられる。
【0021】
これらの重合体ないしは共重合体の好ましい例としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン(テレフタレート/イソフタレート)、ポリブチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリブチレン(テレフタレート/セバケート)、ポリブチレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)、ポリブチレンナフタレ−ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン(テレフタレート/イソフタレート)、ポリエチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリエチレン(テレフタレート/5−ナトリウムスルホイソフタレート)、ポリブチレン(テレフタレート/5−ナトリウムスルホイソフタレート)、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどが挙げられ、ポリエステル組成物の成形性からポリブチレンテレフタレート、ポリブチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリブチレン(テレフタレート/デカンジカルボキシレート)、ポリブチレンナフタレ−ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン(テレフタレート/アジペート)、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートなどが特に好ましく、ポリブチレンテレフタレート(ポリブチレンテレフタレート樹脂)が最も好ましい。
【0022】
また、ポリブチレンテレフタレート樹脂は、0.5%のo−クロロフェノール溶液中、25℃で測定した固有粘度が、0.35〜2.00の範囲、より好ましくは0.50〜1.50の範囲のものが好適である。また、固有粘度の異なるポリブチレンテレフタレート樹脂を併用しても良く、固有粘度が0.35〜2.00の範囲にあることが好ましい。
【0023】
更に、ポリブチレンテレフタレート樹脂は、m−クレゾール溶液をアルカリ溶液で電位差滴定して求めたCOOH末端基量が1〜50eq/t(ポリマー1トン当たりの末端基量)の範囲にあるものが反応性の面から好ましく使用できる。
【0024】
また、本発明で用いるポリフェニレンオキシド樹脂の具体例としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンオキシド)、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレンオキシド)、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレンオキシド)、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレンオキシド)、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレンオキシド)などを挙げることができ、さらに2,6−ジメチルフェノールと他のフェノール類(例えば、2,3,6−トリメチルフェノール)との共重合体のごとき共重合体が挙げられる。中でも、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンオキシド)、2,6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体が好ましく、特に、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレンオキシド)が好ましい。
【0025】
また、ポリフェニレンオキシド樹脂は、0.5g/dlクロロホルム溶液中、30℃で測定した還元粘度が、0.15〜0.70の範囲にあるものが好適である。
【0026】
かかるポリフェニレンオキシド樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法で得られるものを用いることができる。例えば、USP3306874号明細書記載のHayによる第一銅塩とアミンのコンプレックスを触媒として、酸化重合することにより容易に製造できる。
【0027】
本発明において、反応性官能基を有する樹脂(A2)は、反応性官能基を分子鎖中に有する樹脂のことであり、ベースとなる樹脂に反応性官能基を導入したものである。
【0028】
本発明の反応性官能基を有する樹脂(A2)のベースとなる樹脂としては、前述の熱可塑性樹脂(A1)とは異なる熱可塑性樹脂であり、特に制限されないが、好ましくはポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂やABS樹脂等のスチレン系樹脂、ゴム質重合体、ポリアルキレンオキサイド樹脂等から、前述の熱可塑性樹脂(A1)とは異なるように選ばれる少なくとも1種の樹脂を用いることができる。中でも反応性官能基を有する樹脂(A2)のベースとなる樹脂は、反応性官能基の導入の容易さから、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、スチレン系樹脂、ゴム質重合体がより好ましく、さらに耐衝撃性付与の観点から、ゴム質重合体がさらに好ましい。
【0029】
本発明において、ゴム質重合体は、一般的にガラス転移温度が室温より低い重合体を含有し、分子間の一部が共有結合・イオン結合・ファンデルワールス力・絡み合い等により、互いに拘束されている重合体である。ゴム質重合体は、例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエンのランダム共重合体およびブロック共重合体、該ブロック共重合体の水素添加物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体などのジエン系ゴム、エチレン−プロピレンのランダム共重合体およびブロック共重合体、エチレン−ブテンのランダム共重合体およびブロック共重合体、エチレンとα−オレフィンとの共重合体、エチレン−アクリル酸、エチレン−メタクリル酸などのエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル、エチレン−メタクリル酸エステルなどのエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、不飽和カルボン酸の一部が金属塩である、エチレン−アクリル酸−アクリル酸金属塩、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸金属塩などのエチレン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸金属塩共重合体、アクリル酸エステル−ブタジエン共重合体、例えばブチルアクリレート−ブタジエン共重合体などのアクリル系弾性重合体、エチレン−酢酸ビニルなどのエチレンと脂肪酸ビニルとの共重合体、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン−プロピレン−ヘキサジエン共重合体などのエチレン−プロピレン非共役ジエン3元共重合体、ブチレン−イソプレン共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマーなどの熱可塑性エラストマーなどが好ましい例として挙げられる。
【0030】
熱可塑性樹脂(A1)としてポリアミド樹脂を用いる場合には、これらの中でも相溶性の観点から、エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、エチレン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸金属塩共重合体が好ましく用いられる。
【0031】
エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体における不飽和カルボン酸エステルとは、(メタ)アクリル酸エステル好ましくは(メタ)アクリル酸とアルコールとのエステルである。不飽和カルボン酸エステルの具体的な例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
【0032】
共重合体中のエチレン成分と不飽和カルボン酸エステル成分の重量比は特に制限は無いが、好ましくは90/10〜10/90、より好ましくは85/15〜15/85の範囲である。
【0033】
エチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体の数平均分子量は特に制限されないが、流動性、機械的特性の観点から1000〜70000の範囲が好ましい。
エチレン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸金属塩共重合体における不飽和カルボン酸の具体的な例としては、(メタ)アクリル酸などが挙げられる。不飽和カルボン酸金属塩としては、(メタ)アクリル酸金属塩などが挙げられる。不飽和カルボン酸金属塩の金属は、特に限定されないが、好ましくは、ナトリウムなどのアルカリ金属やマグネシウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛などが挙げられる。
【0034】
エチレン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸金属塩共重合体中の不飽和カルボン酸成分と不飽和カルボン酸金属塩成分の重量比は特に制限されないが、好ましくは95/5〜5/95、より好ましくは90/10〜10/90の範囲である。
【0035】
エチレン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸金属塩共重合体の数平均分子量は特に制限されないが、流動性、機械的特性の観点から1000〜70000の範囲が好ましい。
【0036】
反応性官能基を有する樹脂(A2)が含有する反応性官能基は、熱可塑性樹脂(A1)中に存在する官能基と互いに反応するものであれば特に制限されないが、好ましくは、アミノ基、カルボキシル基、カルボキシル金属塩,水酸基、酸無水物基、エポキシ基、イソシアネート基、メルカプト基、オキサゾリン基、スルホン酸基等から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。この中でもアミノ基、カルボキシル基、カルボキシル金属塩、エポキシ基、酸無水物基、オキサゾリン基は反応性が高く、しかも分解、架橋などの副反応が少ないため、より好ましく用いられる。
【0037】
酸無水物基をゴム質重合体に導入する場合、その方法としては、通常公知の技術で行うことができ、特に制限はないが、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水エンディック酸、無水シトラコン酸、1−ブテン−3,4−ジカルボン酸無水物等の酸無水物とゴム質重合体の原料である単量体とを共重合する方法、酸無水物をゴム質重合体にグラフトさせる方法などを用いることが出来る。
【0038】
また、エポキシ基をゴム質重合体に導入する場合、その方法としては、通常公知の技術で行うことができ、特に制限はないが、例えば、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、エタクリル酸グリシジル、イタコン酸グリシジルなどのα,β−不飽和酸のグリシジルエステル化合物等のエポキシ基を有するビニル系単量体を、ゴム質重合体の原料である単量体と共重合する方法、前記官能基を有する重合開始剤または連鎖移動剤を用いてゴム質重合体を重合する方法、エポキシ化合物をゴム質重合体にグラフトさせる方法などを用いることができる。
【0039】
また、オキサゾリン基をゴム質重合体に導入する場合、その方法としては、通常公知の技術で行うことができ、特に制限はないが、例えば2−イソプロペニル−オキサゾリン、2−ビニル−オキサゾリン、2−アクロイル−オキサゾリン、2−スチリル−オキサゾリンなどのオキサゾリン基を有するビニル系単量体をゴム質重合体の原料である単量体と共重合する方法などを用いることができる。
【0040】
反応性官能基を有する樹脂(A2)における、一分子鎖当りの官能基の数については、特に制限はないが通常1〜10個が好ましく、架橋等の副反応を少なくする為に1〜5個が好ましい。また、官能基を全く有さない分子が含まれていても構わないが、その割合は少ない程好ましい。
【0041】
本発明で用いる熱可塑性樹脂(B)とは、加熱溶融により成形可能な樹脂であれば特に制限されるものではないが、例えばポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂やABS樹脂等のスチレン系樹脂、ゴム質重合体、ポリアルキレンオキサイド樹脂等から選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹脂を好ましく挙げることができる。
【0042】
前記に示した熱可塑性樹脂の中で好ましく用いられるのは、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリプロピレン樹脂、スチレン系樹脂であり、とりわけポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂は末端基の反応性が高いため、最も好ましく用いられる。
【0043】
本発明の熱可塑性樹脂組成物において、(A1)と(B)は同じ熱可塑性樹脂であることが、耐衝撃性発現の面から好ましい。また(A1)と(B)が異なる熱可塑性樹脂である場合にも、両熱可塑性樹脂の溶解度パラメーター(SP値)の差が1以内であることが、耐衝撃性発現の面から好ましい。
【0044】
更に本発明の熱可塑性樹脂組成物において、(A1)がポリアミド樹脂、(A2)が反応性官能基を有するゴム質重合体、(B)がポリアミド樹脂であることが、剛性と耐衝撃性のバランスの面から最も好ましい。
【0045】
本発明における熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)および熱可塑性樹脂(B)の配合比は、(A1)+(B)が99.9〜85重量%、(A2)が0.1〜15重量%((A1)、(A2)および(B)の合計を100重量%とする)である必要がある。(A2)が0.1重量%未満では本発明の特徴である耐衝撃性が発現せず、15重量%を越えると本発明の特徴である剛性が低下するため、好ましくない。
【0046】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、電子顕微鏡で観察されるモルホロジーにおいて、(A1)および(B)が連続相、(A2)が分散相を形成し、分散相(A2)中に成分(A1)と(A2)の反応により生成した化合物よりなる1〜100nmの微粒子を含有し、更に分散相(A2)中における前記微粒子の占める面積が20%以上である必要がある。分散相を形成する(A2)の配合量が少量でも、分散相内の構造を前記のように高度に制御することで、剛性と耐衝撃性のバランスに優れた熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。また前記微粒子の最大粒子径は300nm以下であることが、耐衝撃性発現の面から好ましい。ここでモルホロジー観察方法は公知の技術が適用でき、例えば、射出成形により得られたJIS―5Aダンベル型試験片またはASTM1号ダンベル型試験片の断面方向中心部を1〜2mm角に切削し、四酸化ルテニウムで反応性官能基を有する樹脂(A2)を染色後、0.1μm以下(約80nm)の超薄切片をウルトラミクロトームにより−196℃で切削し、3万5千倍に拡大して透過型電子顕微鏡で観察する方法が挙げられる。得られた画像について、基本構造および分散相(A2)内の1〜100nmの微粒子の有無、300nmを超える微粒子の有無を確認し、更に分散相中における微粒子の占める面積は、Scion Corporation社製画像解析ソフト「Scion Image」を使用し算出する。
【0047】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、分散相を形成する(A2)の配合量が少量でも、分散相内の構造を高度に制御しているため剛性と耐衝撃性のバランスに優れるが、本発明の熱可塑性樹脂組成物の曲げ弾性率が熱可塑性樹脂(B)の曲げ弾性率の0.95倍以上であり、かつ本発明の熱可塑性樹脂組成物のIzod衝撃強度が熱可塑性樹脂(B)のIzod衝撃強度の1.4倍以上であることが好ましい。
【0048】
本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する方法としては、溶融状態での製造や溶液状態での製造等が使用できるが、反応性向上の点から、溶融状態での製造が好ましく使用できる。溶融状態での製造については、押出機による溶融混練やニーダーによる溶融混練等が使用できるが、生産性の点から、連続的に製造可能な押出機による溶融混練が好ましく使用できる。押出機による溶融混練については、単軸押出機、二軸押出機、四軸押出機等の多軸押出機、二軸単軸複合押出機等の押出機を1台以上で使用できるが、混練性、反応性、生産性の向上の点から、二軸押出機、四軸押出機等の多軸押出機が好ましく使用でき、二軸押出機を用いた溶融混練による方法が最も好ましい。
【0049】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法は特に制限はないが、以下の方法が有効である。
【0050】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法の一つ目としては、熱可塑性樹脂(A1)と反応性官能基を有する樹脂(A2)を、スクリュー長さLとスクリュー直径Dの比L/Dが50以上で複数箇所のフルフライトゾーンおよびニーディングゾーンを有する二軸押出機に投入し、スクリュー中のニーディングゾーンの樹脂圧力のうち最大の樹脂圧力をPkmax(MPa)、スクリュー中のフルフライトゾーンの樹脂圧力のうち最小の樹脂圧力をPfmin(MPa)としたときに、
Pkmax≧Pfmin+0.3
を満たす条件で溶融混練して製造して得た反応制御組成物(A)と、熱可塑性樹脂(B)を溶融混練する方法が挙げられる。
【0051】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、特に制限はないが、混練性、反応性の向上の点から、L/Dの値は、60〜200がより好ましく、中でも80〜200の範囲であればさらに好ましい。またL/Dが50未満の二軸押出機を使用する場合でも、複数回混練することにより、熱可塑性樹脂組成物が通過するL/Dを50以上とすることが好ましい。かかるL/Dとは、スクリュー長さLを、スクリュー直径Dで割った値のことである。スクリュー長さとは、スクリュー根元の原料が供給される位置(フィード口)にあるスクリューセグメントの上流側の端部から、スクリュー先端部までの長さである。ここで原料とは、熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)、その他の成分として添加する充填剤、熱可塑性樹脂類、ゴム類、各種添加剤類等の成分全てを示す。二軸押出機のスクリューは、フルフライト、ニーディングディスクなどの長さや形状的特徴が異なるスクリューセグメントが組み合わされて構成されている。また、押出機において、原材料が供給される側を上流、溶融樹脂が吐出される側を下流ということがある。
【0052】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、混練性、反応性の向上の点から、二軸押出機のスクリューが複数ヶ所のフルフライトゾーンおよびニーディングゾーンを有していることが好ましい。フルフライトゾーンは1個以上のフルフライトより構成され、ニーディングゾーンは1個以上のニーディングディスクより構成される。
【0053】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、複数ヶ所のニーディングゾーンに設置された樹脂圧力計が示す樹脂圧力のうち、最大となるニーディングゾーンの樹脂圧力をPkmax(MPa)、複数ヶ所のフルフライトゾーンに設置された樹脂圧力計が示す樹脂圧力のうち、最小となるフルフライトゾーンの樹脂圧力をPfmin(MPa)とすると、Pkmaxの値が(Pfmin+0.3)以上の条件で製造することが好ましく、(Pfmin+0.5)以上の条件で製造することがより好ましい。
【0054】
1個以上のニーディングディスクから構成されるニーディングゾーンは、1個以上のフルフライトから構成されるフルフライトゾーンより、溶融樹脂の混練性および反応性に優れる。ニーディングゾーンに溶融樹脂を充満することにより、混練性および反応性が飛躍的に向上する。溶融樹脂の充満状態を示す一つの指標として、樹脂圧力の値があり、樹脂圧力が大きいほど、溶融樹脂が充満している一つの目安となる。すなわち二軸押出機を使用する場合、ニーディングゾーンの樹脂圧力を、フルフライトゾーンの樹脂圧力より、ある範囲で高めることにより、反応を効果的に促進させることが可能となる。
【0055】
ニーディングゾーンにおける樹脂圧力を高める方法として、特に制限はないが、ニーディングゾーンの間やニーディングゾーンの下流側に、溶融樹脂を上流側に押し戻す効果のある逆スクリューゾーンや溶融樹脂を溜める効果のあるシールリングゾーン等を導入する方法など好ましく使用できる。逆スクリューゾーンやシールリングゾーンは、1個以上の逆スクリューや1個以上のシールリングからなり、それらを組み合わせることも可能である。
【0056】
例えば、ニーディングゾーンの間やニーディングゾーンの下流側に逆スクリューゾーンを導入する場合、逆スクリューゾーンのそれぞれの長さをLrとすると、全ての逆スクリューゾーンが、Lr/D=0.1〜10の長さを有していることが、混練性、反応性の観点から好ましい。各逆スクリューゾーンの長さLr/Dは、より好ましくは0.2〜8、さらに好ましくは0.3〜6である。なお、逆スクリューゾーンの長さLrは、その逆スクリューゾーンを構成する最も上流の逆スクリューの上流端部からスクリュー軸中心線への垂線と、最も下流の逆スクリューの下流端部からスクリュー軸中心線への垂線との間の距離とする。
【0057】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、押出量がスクリュー1rpm当たり0.01kg/h以上であることが好ましく、より好ましくは0.05kg/h〜1kg/h、さらに好ましくは0.08〜0.5kg/h、最も好ましくは、0.1〜0.3kg/hである。ここで押出量とは、押出機から吐出される反応制御組成物の押出速度のことであり、1時間当たりに押出される重量(kg)のことである。
【0058】
なお、前記二軸押出機における押出量に関わる好ましい数値範囲は、スクリュー直径41mmの二軸押出機の押出量を基準とするものである。スクリュー直径が大幅に異なる場合、例えば直径30mm未満、または直径が50mmを超える二軸押出機を使用する場合、押出量は、スケールダウンあるいはスケールアップ前後のスクリュー直径比に対して、好ましくは2.5乗則あるいは3乗則、より好ましくは2.5乗則に従って、低下・増大するものとして、読み替えることができるものとする。
【0059】
例えば、スクリュー直径が20mmの二軸押出機を使用する場合、押出量がスケールダウン前後のスクリュー直径比の2.5乗則に従うものとすると、反応制御組成物の押出量は、スクリュー回転数1rpm当たり、好ましくは0.0017kg/h以上、より好ましくは0.0083〜0.17kg/h、さらに好ましくは0.013〜0.083kg/h、最も好ましくは、0.017〜0.050kg/hである。
【0060】
また、スクリュー直径が100mmの二軸押出機を使用する場合、押出量がスケールアップ前後のスクリュー直径比の2.5乗則に従うものとすると、反応制御組成物の押出量は、スクリュー1rpm当たり、好ましくは0.093kg/h以上、より好ましくは0.46〜9.29kg/h、さらに好ましくは0.74〜4.65kg/h、最も好ましくは0.93〜2.79kg/hである。
【0061】
また、スクリューの回転速度としては、特に制限はないが、通常10rpm以上、好ましくは15rpm以上、さらに好ましくは20rpm以上である。また、押出量としては、特に制限はないが、通常0.1kg/h以上、好ましくは0.15kg/h以上、さらに好ましくは0.2kg/h以上である。
【0062】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、二軸押出機中での滞留時間が1〜30分であることが好ましく、より好ましくは1.5〜25分である。かかる滞留時間とは、二軸押出機に原材料を供給してから吐出するまでの滞留時間の平均であり、無着色の反応制御組成物が所定の押出量に調節された定常的な溶融混練状態において、原料が供給されるスクリュー根本の位置から、原料と共に、着色剤を通常1g程度投入し、着色剤等を投入した時点から押出機の吐出口より押出され、その押出物への着色剤による着色度が最大となる時点までの時間とする。
【0063】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、二軸押出機のスクリューとしては、特に制限はなく、完全噛み合い型、不完全噛み合い型、非噛み合い型等のスクリューが使用できるが、混練性、反応性の観点から、完全噛み合い型スクリューが好ましい。また、スクリューの回転方向としては、同方向、異方向どちらでも良いが、混練性、反応性の観点から、同方向回転が好ましい。本発明で二軸押出機を使用する場合、スクリューとしては、同方向回転完全噛み合い型が最も好ましい。
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、二軸押出機のスクリュー構成としては、フルフライトおよび/またはニーディングディスクを組み合わせて使用するが、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物へ効果的に剪断場を付与するスクリュー構成が好ましい。そのため、前記の通り、二軸押出機のスクリューが、1個以上のニーディングディスクから構成されるニーディングゾーンを、長手方向に複数箇所所有していることが好ましく、これらのニーディングゾーンの合計長さが、スクリューの全長の好ましくは5〜50%、より好ましくは10〜40%、さらに好ましくは、15〜30%の範囲である。
【0064】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、二軸押出機のスクリューにおけるニーディングゾーンのそれぞれの長さをLkとすると、全てのニーディングゾーンが、Lk/D=0.2〜10の長さを有していることが、混練性、反応性の観点から好ましい。各ニーディングゾーンの長さLk/Dは、より好ましくは0.3〜9、さらに好ましくは0.5〜8である。なお、ニーディングゾーンの長さLkは、そのニーディングゾーンを構成する最も上流のニーディングディスクの上流端部からスクリュー軸中心線への垂線と、最も下流のニーディングディスクの下流端部からスクリュー軸中心線への垂線との間の距離とする。また二軸押出機のニーディングゾーンは、スクリュー内の特定の位置に偏在することなく、全域に渡って配置されることが好ましい。
【0065】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、、反応副生成物または熱劣化物質等を除去するため、ベント真空ゾーンを設けてゲージ圧力−0.07MPa以下の圧力まで減圧して溶融混練することが好ましく、ゲージ圧力−0.08MPa以下の圧力まで減圧して溶融混練することがより好ましい。ここでゲージ圧力とは、大気圧をゼロとした際の圧力を示し、低いほど真空度が高く揮発成分を除去する能力が高いことを表す。ベント真空ゾーンにおけるゲージ圧力が−0.07MPaを超えるすなわち真空度が低い場合、前記揮発成分を十分に除去することができず、反応制御組成物(A)中に不純物が残存するため好ましくない。ベント真空ゾーンにおいて揮発成分を十分に除去することにより、熱可塑性樹脂組成物中の不純物量を低減することが可能となる。ベント真空ゾーンの個数には特に制限はなく、1〜複数個設置することが好ましい。またベント真空ゾーンの位置に関しても特に制限はないが、サンプリングする位置からL/D=0〜10手前の位置に少なくとも1つ設置することは、前記揮発成分を効果的に除去することが可能となるため好ましい。
【0066】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、、最高樹脂温度は180℃〜330℃に制御して溶融混練することが好ましく、200℃〜325℃で溶融混練することがより好ましい。ここでいう最高樹脂温度とは、押出機の複数ヶ所に均等に設置された樹脂温度計により測定した中で最も高い温度を示す。最高樹脂温度が180℃未満の場合には、ポリマー間の反応性が低く、330℃を超える場合には、ポリマーの熱分解が進行するため、最高樹脂温度は180℃〜330℃に制御して溶融混練することが好ましい。
【0067】
L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、二軸押出機を使用する場合、熱劣化を抑制するために原料投入部から不活性ガスを導入して溶融混練することが好ましい。不活性ガスとしては窒素ガスが好ましい。
【0068】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法の二つ目としては、熱可塑性樹脂(A1)と反応性官能基を有する樹脂(A2)を伸張流動しつつ溶融混練して製造して得た反応制御組成物(A)と、熱可塑性樹脂(B)を溶融混練する方法が挙げられる。反応制御組成物(A)の製造に利用する伸張流動混練では、溶融混練時に一般的に用いられる剪断流動と比較し、分散効率が高いことから、特にリアクティブプロセッシングの様に反応を伴うアロイ化の場合、反応が効率的に進行することが可能となる。
【0069】
伸張流動しつつ溶融混練して反応制御組成物(A)を製造する場合、押出機を用いた溶融混練が好ましく用いられ、押出機の例としては、単軸押出機、二軸押出機、三軸以上の多軸押出機が挙げられるが、中でも単軸押出機と二軸押出機が好ましく用いられ、特に二軸押出機が好ましく用いられる。またかかる二軸押出機のスクリューとしては、特に制限はなく、完全噛み合い型、不完全噛み合い型、非噛み合い型等のスクリューが使用できるが、混練性、反応性の観点から、好ましくは、完全噛み合い型である。また、スクリューの回転方向としては、同方向、異方向どちらでも良いが、混練性、反応性の観点から、好ましくは同方向回転である。本発明において、最も好ましいスクリューは、同方向回転完全噛み合い型である。
【0070】
伸張流動しつつ溶融混練して反応制御組成物(A)を製造する場合、伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の前後での流入効果圧力降下が10〜1000kg/cmであることが好ましい。かかる伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の前後での流入効果圧力降下とは、伸張流動ゾーン手前の圧力差(ΔP)から、伸張流動ゾーン内での圧力差(ΔP)を差し引くことで求めることができる。伸張流動ゾーンの前後での流入効果圧力降下が10kg/cm未満である場合には、伸張流動ゾーン内での伸張流動の形成される割合が低く、また圧力分布の不均一化が生じるため好ましくない。また伸張流動ゾーンの前後での流入効果圧力降下が1000kg/cmより大きい場合には、押出機内での背圧が大きくなりすぎるため安定的な製造が困難となるため好ましくない。また伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の前後での流入効果圧力降下は、50〜600kg/cmの範囲がより好ましく、さらには100〜500kg/cmの範囲が最も好ましい。
【0071】
押出機を使用して伸張流動しつつ溶融混練して反応制御組成物(A)を製造する場合、リアクティブプロセッシングに適した伸張流動場を付与するためには、押出機のスクリューの全長に対する伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の合計の長さの割合が、5〜60%の範囲が好ましく、より好ましくは10〜55%、さらに好ましくは、15〜50%の範囲である。
【0072】
押出機を使用して伸張流動しつつ溶融混練して反応制御組成物(A)を製造する場合、押出機のスクリューにおける一つの伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の長さをLkとし、スクリュー直径をDとすると、混練性、反応性の観点から、Lk/D=0.2〜10であることが好ましい。より好ましくは0.3〜9、さらに好ましくは0.5〜8である。また、本発明において、二軸押出機の伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)は、スクリュー内の特定の位置に偏在することなく、全域に渡って配置されることが好ましい。
【0073】
押出機を使用して伸張流動しつつ溶融混練して反応制御組成物(A)を製造する場合、伸張流動しつつ溶融混練するゾーンの具体的な方法としては、ニーディングディスクよりなり、かかるニーディングディスクのディスク先端側の頂部とその後面側の頂部との角度である螺旋角度θが、スクリューの半回転方向に0°<θ<90°の範囲内にあるツイストニーディングディスクであることや、フライトスクリューからなり、かかるフライトスクリューのフライト部にスクリュー先端側から後端側に向けて断面積が縮小されてなる樹脂通路が形成されていることや、押出機中に溶融樹脂の通過する断面積が暫時減少させた樹脂通路からなることが好ましい例として挙げられる。
【0074】
押出機を使用して伸張流動しつつ溶融混練して反応制御組成物(A)を製造する場合、スクリュー1rpmに対する押出量が、0.01kg/h以上であることが好ましい。かかる押出量とは、押出機から吐出される反応制御組成物の押出速度のことであり、1時間当たりに押出される重量(kg)のことである。スクリュー1rpmに対する押出量が、0.01kg/h未満であると、回転数に対する押出量が十分ではなく、押出機中での滞留時間が長くなりすぎて、熱劣化の原因となると共に、押出機中での樹脂の充満率が非常に小さくなり、十分な混練ができないという問題が生じる。また、スクリューの回転速度としては、前記範囲内であれば特に制限はないが、通常10rpm以上、好ましくは50rpm以上、さらに好ましくは80rpm以上である。また、押出量としては、前記範囲内であれば特に制限はないが、通常0.1kg/h以上、好ましくは0.15kg/h以上、さらに好ましくは0.2kg/h以上である。
【0075】
押出機を使用して伸張流動しつつ溶融混練して反応制御組成物(A)を製造する場合、押出機中での滞留時間が1〜30分であることが好ましく、より好ましくは1.5〜28分、さらに好ましくは2〜25分である。かかる滞留時間とは、押出機に原材料を供給してから吐出するまでの滞留時間の平均であり、無着色の反応制御組成物が所定の押出量に調節された定常的な溶融混練状態において、原料が供給されるスクリュー根本の位置から、原料と共に、着色剤を通常1g程度投入し、着色剤等を投入した時点から押出機の吐出口より押出され、その押出物への着色剤による着色度が最大となる時点までの時間とする。滞留時間が1分未満である場合、押出機中での反応時間が短く、十分に反応が促進されないため好ましくなく、滞留時間が30分より長い場合、滞留時間が長いことによる樹脂の熱劣化が起こるため好ましくない。
【0076】
前記した、L/Dが50以上の二軸押出機を使用して反応制御組成物(A)を製造する場合、および伸張流動しつつ溶融混練して反応制御組成物(A)を製造する場合のいずれにおいても、(A1)が80〜60重量%、(A2)が20〜40重量%であると、(A1)が連続相、(A2)が分散相を形成し、分散相(A2)中に(A1)と(A2)の反応により生成した化合物よりなる1〜100nmの微粒子を含有し、更に分散相(A2)中おける微粒子の占める面積が20%以上となりやすいため好ましい。ここで得られた分散相の構造を高度に制御した反応制御組成物(A)を熱可塑性樹脂(B)に溶融混練することにより、本発明の剛性と耐衝撃性のバランスに優れた熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
【0077】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法の三つ目としては、引張速度V1、V2のときの引張弾性率E(V1)、E(V2)が、V1<V2のとき、E(V1)>E(V2)である反応制御組成物(A)と、熱可塑性樹脂(B)を溶融混練する方法が挙げられる。この場合の引張試験とは、規格に明記された方法に従って行われる。引張弾性率とは、応力−歪み曲線の初期直線部分の勾配を示す。
【0078】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の製造方法の四つ目としては、引張速度V1、V2のときの引張破断伸度ε(V1)、ε(V2)が、V1<V2のとき、ε(V1)<ε(V2)である反応制御組成物(A)と、熱可塑性樹脂(B)を溶融混練する方法が挙げられる。引張破断伸度とは、破壊の瞬間における伸びを示す。前記関係式は、引張速度10mm/min以上500mm/min以下の範囲内における、あらゆるV1、V2に対して成立することが好ましく、さらには1mm/min以上1000mm/min以下の範囲内における、あらゆるV1、V2に対して成立することが好ましい。
【0079】
本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造するための配合比は、反応制御組成物(A)0.5〜37.5重量%、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)であることが好ましく、(A)5〜30重量%、(B)95〜70重量%であることが、剛性と耐衝撃性のバランス面からより好ましい。
【0080】
反応制御組成物(A)と熱可塑性樹脂(B)の溶融混練方法は、特に制限はないが、押出機であれば、単軸押出機、二軸押出機、三軸以上の多軸押出機が挙げられる。中でも単軸押出機と二軸押出機が好ましく用いられ、特に二軸押出機が好ましく用いられる。またかかる二軸押出機のスクリューとしては、特に制限はなく、完全噛み合い型、不完全噛み合い型、非噛み合い型等のスクリューが使用できるが、混練性の観点から、好ましくは、完全噛み合い型である。また、スクリューの回転方向としては、同方向、異方向どちらでも良いが、混練性の観点から、好ましくは同方向回転である。押出機以外の溶融混練機であるバンバリーミキサー、ニーダー、及びミキシングロールなども使用できる。
【0081】
また例えば、反応制御組成物(A)と熱可塑性樹脂(B)のペレットをブレンドして成形機に投入し、成形機内で溶融混練して成形品を得ることも有効である。
【0082】
本発明の熱可塑性樹脂組成物においては、その特性を損なわない範囲で、必要に応じて、前記(A1)、(A2)および(B)以外のその他の成分を添加しても構わない。その他の成分として、充填剤、熱可塑性樹脂類、ゴム類、各種添加剤類を挙げることができる。
【0083】
例えば、充填剤は、強度及び寸法安定性等を向上させるため、必要に応じて用いてもよい。充填材の形状としては繊維状であっても非繊維状であってもよく、繊維状の充填材と非繊維状充填材を組み合わせて用いてもよい。
【0084】
かかる充填材としては、ガラス繊維、ガラスミルドファイバー、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硼酸アルミニウムウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維などの繊維状充填剤、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄などの金属化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウムなどの水酸化物、ガラスビーズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素および炭化珪素などの非繊維状充填剤が挙げられ、これらは中空であってもよく、さらにはこれら充填剤を2種類以上併用することも可能である。また、これら繊維状および/または非繊維状充填材をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物、エポキシ化合物などのカップリング剤で予備処理して使用することは、より優れた機械特性を得る意味において好ましい。
【0085】
強度および寸法安定性等を向上させるため、かかる充填剤を用いる場合、その配合量は特に制限はないが、熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して30〜400重量部配合することが好ましい。
【0086】
また本発明の熱可塑性樹脂組成物においては、その特性を損なわない範囲で、必要に応じて、他の熱可塑性樹脂類を配合することができる。
【0087】
かかる熱可塑性樹脂類としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルホン樹脂、四フッ化ポリエチレン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリチオエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂やABS樹脂等のスチレン系樹脂、ポリアルキレンオキサイド樹脂等が挙げられる。かかる熱可塑性樹脂類は2種類以上併用することも可能である。かかる熱可塑性樹脂類を用いる場合、その配合量は、特に制限はないが、熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して、1〜400重量部配合されることが好ましい。
【0088】
さらに本発明の熱可塑性樹脂組成物においては、その特性を損なわない範囲で、必要に応じて、他のゴム類、各種添加剤類を配合することができる。
【0089】
かかるゴム類とは、例えばポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエンのランダム共重合体およびブロック共重合体、該ブロック共重合体の水素添加物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ブタジエン−イソプレン共重合体などのジエン系ゴム、エチレン−プロピレンのランダム共重合体およびブロック共重合体、エチレン−ブテンのランダム共重合体およびブロック共重合体、エチレンとα−オレフィンとの共重合体、エチレン−アクリル酸、エチレン−メタクリル酸などのエチレン−不飽和カルボン酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル、エチレン−メタクリル酸エステルなどのエチレン−不飽和カルボン酸エステル共重合体、不飽和カルボン酸の一部が金属塩である、エチレン−アクリル酸−アクリル酸金属塩、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸金属塩などのエチレン−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸金属塩共重合体、アクリル酸エステル−ブタジエン共重合体、例えばブチルアクリレート−ブタジエン共重合体などのアクリル系弾性重合体、エチレン−酢酸ビニルなどのエチレンと脂肪酸ビニルとの共重合体、エチレン−プロピレン−エチリデンノルボルネン共重合体、エチレン−プロピレン−ヘキサジエン共重合体などのエチレン−プロピレン非共役ジエン3元共重合体、ブチレン−イソプレン共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマーなどの熱可塑性エラストマーおよびそれらの変性物などが好ましい例として挙げられる。かかるゴム類は2種類以上併用することも可能である。かかるゴム類を用いる場合、その配合量は、特に制限はないが、熱可塑性樹脂組成物100重量部に対して、1〜400重量部配合されることが好ましい。
【0090】
本発明の熱可塑性樹脂組成物に添加することが可能な各種添加剤類は、好ましくは、結晶核剤、着色防止剤、ヒンダードフェノール、ヒンダードアミンなどの酸化防止剤、エチレンビスステアリルアミドや高級脂肪酸エステルなどの離型剤、可塑剤、熱安定剤、滑剤、紫外線防止剤、着色剤、難燃剤、発泡剤などが挙げられる。
【0091】
これらのゴム類、各種添加剤類は、本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する任意の段階で配合することが可能であり、例えば、二軸押出機により本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する場合、樹脂を配合する際に同時に添加する方法や、樹脂を溶融混練中にサイドフィード等の手法により添加する方法や、予め樹脂を溶融混練した後に添加する方法や、始めに、熱可塑性樹脂組成物を構成する片方の樹脂に添加し溶融混練後、残りの樹脂を配合する方法が挙げられる。
【0092】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形方法は、任意の方法が可能であり、成形形状は、任意の形状が可能である。成形方法としては例えば、押出成形、射出成形、中空成形、カレンダ成形、圧縮成形、真空成形、発泡成形等が可能であり、ペレット状、板状、繊維状、ストランド状、フィルム又はシート状、パイプ状、中空状、箱状等の形状に成形することができる。
【0093】
このようにして得られた本発明の成形品は、剛性および耐衝撃性に優れるが、特に薄厚の成形品や細長の成形品、繊維やフィルムの場合、格別の効果を有するものである。
本発明の熱可塑性樹脂組成物から繊維を製造する場合には、公知の紡糸・延伸技術を使用することができる。延伸・紡糸技術としては、例えば、溶融紡糸した糸や押出機から吐出されたストランドを、一旦巻き取ってから延伸する方法や、溶融紡糸した糸や押出機から吐出されたストランドを一旦巻き取ることなく連続して延伸する方法等が利用される。
【0094】
本発明の熱可塑性樹脂組成物からフィルムを製造する場合には、公知のフィルム成形技術を使用することができる。例えば、押出機にTダイを配置してフラットフィルムを押し出す方法や、さらにこのフィルムを一軸または二軸方向に延伸して延伸フィルムを得る方法や、押出機にサーキュラーダイを配置して円筒状フィルムをインフレートするインフレーション法などの方法が利用される。
【0095】
また、二軸押出機で本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する場合には、その二軸押出機から直接、前記の製糸工程または製膜工程を実施するようにしても良い。
【0096】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の成形体の用途は、コネクター、コイルをはじめとして、センサー、LEDランプ、ソケット、抵抗器、リレーケース、小型スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、半導体、液晶、FDDキャリッジ、FDDシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品等に代表される電機・電子部品用途に適している他、発電機、電動機、変圧器、変流器、電圧調整器、整流器、インバーター、継電器、電力用接点、開閉器、遮断機、ナイフスイッチ、他極ロッド、電気部品キャビネットなどの電気機器部品用途、VTR部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク(登録商標)・コンパクトディスク、DVD等の音声・映像機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品、パソコン等の電子機器筐体に代表される家庭、事務電気製品部品;オフィスコンピューター関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品:顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器、精密機械関連部品;オルタネーターターミナル、オルタネーターコネクター,ICレギュレーター、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース、排気ガスバルブ等の各種バルブ、燃料関係・冷却系・ブレーキ系・ワイパー系・排気系・吸気系各種パイプ・ホース・チューブ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセンサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、ブレーキパッド摩耗センサー、電池周辺部品、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビューター、スタータースイッチ、スターターリレー、トランスミッション用ワイヤーハーネス、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ワイヤーハーネスコネクター、SMJコネクター、PCBコネクター、ドアグロメットコネクター、ヒューズ用コネクター等の各種コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケース、トルクコントロールレバー、安全ベルト部品、レジスターブレード、ウオッシャーレバー、ウインドレギュレーターハンドル、ウインドレギュレーターハンドルのノブ、パッシングライトレバー、サンバイザーブラケット、インストルメントパネル、エアバッグ周辺部品、ドアパッド、ピラー、コンソールボックス、各種モーターハウジング、ルーフレール、フェンダー、ガーニッシュ、バンパー、ドアパネル、ルーフパネル、フードパネル、トランクリッド、ドアミラーステー、スポイラー、フードルーバー、ホイールカバー、ホイールキャップ、グリルエプロンカバーフレーム、ランプベゼル、ドアハンドル、ドアモール、リアフィニッシャー、ワイパー等の自動車・車両関連部品等の衝撃吸収部材に好適に使用される。
【0097】
本発明の熱可塑性樹脂組成物はフィルムおよびシート用途としても好適であり、包装用フィルムおよびシート、自動車部材用フィルムおよびシート、工業用フィルムおよびシート、農業・土木用フィルムおよびシート、医療用フィルムおよびシート、電気・電子機器部材用フィルムおよびシート、生活雑貨用フィルムおよびシート等に好適に使用される。
【0098】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、繊維としても好適であり、長繊維、短繊維、モノフィラメント、捲縮加工糸等のいずれでも良く、用途としても、ユニフォーム、ワーキングウェア、スポーツウェア、Tシャツ等の衣料用、ネット、ロープ、スパンボンド、研磨ブラシ、工業ブラシ、フィルター、抄紙網等の一般資材・産業資材・工業資材用、毛布、布団側地、カーテン等の寝装・インテリア用品用、歯ブラシ、ボディブラシ、眼鏡フレーム、傘、カバー、買い物袋、風呂敷等の生活雑貨用等に好適に使用される。
【0099】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、ノートパソコン等の電子機器筐体、電機・電子部品等にも好適に使用される。
【0100】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、自動車内外装部品、自動車外板等にも好適に使用される。
【0101】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、建材としても好適であり、土木建築物の壁、屋根、天井材関連部品、窓材関連部品、断熱材関連部品、床材関連部品、免震・制振部材関連部品、ライフライン関連部品等にも好適に使用される。
【0102】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、スポーツ用品としても好適であり、ゴルフクラブやシャフト、グリップ、ゴルフボール等のゴルフ関連用品、テニスラケットやバトミントンラケットおよびそのガット等のスポーツラケット関連用品、アメリカンフットボールや野球、ソフトボール等のマスク、ヘルメット、胸当て、肘当て、膝当て等のスポーツ用身体保護用品、スポーツウェア等のウェア関連用品、スポーツシューズの底材等のシューズ関連用品、釣り竿、釣り糸等の釣り具関連用品、サーフィン等のサマースポーツ関連用品、スキー・スノーボード等のウィンタースポーツ関連用品、その他インドアおよびアウトドアスポーツ関連用品等にも好適に使用される。
【実施例】
【0103】
以下、実施例を挙げて本発明の効果をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
【0104】
本実施例および比較例に用いた熱可塑性樹脂(A1)は以下の通りである。
(A1−1):融点225℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.75のナイロン6樹脂。
(A1−2):融点225℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.35のナイロン6樹脂。
(A1−3):融点265℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度3.60のナイロン66樹脂。
(A1−4):融点225℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.70のナイロン610樹脂。
(A1−5):融点190℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.55のナイロン11樹脂。
(A1−6):融点180℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.55のナイロン12樹脂。
(A1−7):融点295℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.70のナイロン66/6T=50/50樹脂。
(A1−8):融点225℃、o−クロロフェノール中0.5%溶液で測定した固有粘度0.70、カルボキシル末端基量35eq/tのポリブチレンテレフタレート樹脂。
(A1−9):融点265℃、o−クロロフェノール中0.5%溶液で測定した固有粘度0.85、カルボキシル末端基量26eq/tのポリエチレンテレフタレート樹脂。
(A1−10):融点170℃、重量平均分子量21万(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール溶離液、PMMA換算)、D体含有率1.2%のポリL乳酸樹脂。
(A1−11):ポリフェニレンオキシド樹脂「ユピエース PX−100F」(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)。
(A1−12):融点280℃、MFR=500g/30分(315.5℃、5kg荷重)のポリフェニレンスルフィド樹脂。
(A1−13):融点160℃、MFR=0.5g/10分(230℃、2.16kg荷重)、密度0.910g/cmのポリプロピレン樹脂100重量部と無水マレイン酸1重量部とラジカル発生剤(パーヘキサ25B:日本油脂製)0.1重量部をドライブレンドし、シリンダー温度230℃で溶融混練して得たポリプロピレン樹脂。
【0105】
同様に、反応性官能基を有する樹脂(A2)は以下の通りである。
(A2−1):グリシジルメタクリレート変性ポリエチレン共重合体「ボンドファースト BF−7L」(住友化学社製)。
(A2−2):グリシジルメタクリレート変性ポリエチレン共重合体「ボンドファースト BF−7M」(住友化学社製)。
(A2−3):無水マレイン酸変性エチレン−1−ブテン共重合体「タフマー MH7020」(三井化学社製)。
(A2−4):エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸亜鉛塩共重合体「ハイミラン1706」(三井・デュポンポリケミカル社製)。
(A2−5):グリシジルメタクリレート変性ポリエチレン共重合体―g−PMMA樹脂「モディパーA4200」(日油社製)。
【0106】
同様に、熱可塑性樹脂(B)は以下の通りである。
(B−1):融点225℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.35のナイロン6樹脂。
(B−2):融点225℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.75のナイロン6樹脂。
(B−3):融点265℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度3.60のナイロン66樹脂。
(B−4):融点225℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.70のナイロン610樹脂。
(B−5):融点190℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.55のナイロン11樹脂。
(B−6):融点180℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.55のナイロン12樹脂。
(B−7):融点295℃、98%硫酸中0.01g/mlでの相対粘度2.70のナイロン66/6T=50/50樹脂。
(B−8):融点225℃、o−クロロフェノール中0.5%溶液で測定した固有粘度0.70、カルボキシル末端基量35eq/tのポリブチレンテレフタレート樹脂。
(B−9):融点265℃、o−クロロフェノール中0.5%溶液で測定した固有粘度0.85、カルボキシル末端基量26eq/tのポリエチレンテレフタレート樹脂。
(B−10):融点170℃、重量平均分子量21万(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール溶離液、PMMA換算)、D体含有率1.2%のポリL乳酸樹脂。
(B−11):ポリフェニレンオキシド樹脂「ユピエース PX−100F」(三菱エンジニアリングプラスチックス社製)。
(B−12):融点280℃、MFR=500g/30分(315.5℃、5kg荷重)のポリフェニレンスルフィド樹脂。
(B−13):融点160℃、MFR=0.5g/10分(230℃、2.16kg荷重)、密度0.910g/cmのポリプロピレン樹脂100重量部と無水マレイン酸1重量部とラジカル発生剤(パーヘキサ25B:日本油脂製)0.1重量部をドライブレンドし、シリンダー温度230℃で溶融混練して得たポリプロピレン樹脂。
【0107】
同様に、(A1)、(A2)、(B)以外の樹脂は以下の通りである。
(C−1):未変性ポリエチレン共重合体(以下未変性PE共重合体と略称する)「LOTRYL29MA03」(アルケマ社製)。
【0108】
(1)試験片の射出成形
(1−1)引張試験片
日精樹脂工業社製射出成形機(NP7−1F)を用いて、成形温度260℃(参考例24および31では280℃、参考例26および27では220℃、参考例28では310℃、参考例32および35では200℃、参考例33および34では300℃)、金型温度80℃(参考例31および34では130℃)、射出圧力下限圧+5kgf/cmの条件により、JIS−5Aダンベル型試験片(長さ75mm×端部幅12.5mm×厚さ2mm)を作製した。
【0109】
(1−2)曲げ試験片、Izod衝撃試験片
住友重機社製射出成形機(SG75H−MIV)を用いて、成形温度260℃(実施例29および36では280℃、実施例31および32では220℃、実施例33では310℃、実施例37および40では200℃、実施例38および39では300℃)、金型温度80℃(実施例36および39では130℃)、射出圧力下限圧+5kgf/cmの条件により、ASTM1号ダンベル型試験片と1/8インチノッチ付きIzod衝撃試験片を作製した。
【0110】
(2)モルホロジー観察
射出成形により得られたJIS−5Aダンベル型試験片またはASTM1号ダンベル型試験片の断面方向中心部を1〜2mm角に切削し、四酸化ルテニウムで反応性官能基を有する樹脂(A2)を染色後、0.1μm以下(約80nm)の超薄切片をウルトラミクロトームにより−196℃で切削し、3万5千倍に拡大して透過型電子顕微鏡で観察した。得られた画像について、基本構造および分散相(A2)内の1〜100nmの微粒子の有無、300nmを越える微粒子の有無を確認し、更に分散相中における微粒子の占める面積は、Scion Corporation社製画像解析ソフト「Scion Image」を使用し算出した。
【0111】
(3)引張試験による引張弾性率および引張破断伸度の評価
射出成形により得られたJIS−5Aダンベル型試験片を、オートグラフAG100kNG(島津製作所製)に供し、チャック間距離を50mmとし、100mm/min、500mm/min、1000mm/minの速度で、引張試験を実施し、各速度における引張弾性率および引張破断伸度を評価した。なお、引張破断伸度は、チャック間距離50mmを基準とした破断伸度とした。
【0112】
(4)曲げ弾性率の評価
射出成形により得られたASTM1号ダンベル型試験片を用い、テンシロンRTA1T(オリエンテック社製)に供し、ASTMーD790に従い、23℃、50%RHの雰囲気下で曲げ弾性率を評価した。また該熱可塑性樹脂組成物の曲げ弾性率を、配合した(B)の曲げ弾性率で除した値も評価した。
【0113】
(5)Izod衝撃強度の評価
射出成形により得られた1/8インチノッチ付きIzod衝撃試験片を用いて、ASTMーD256に従い、23℃、50%RHの雰囲気下でIzod衝撃強度を評価した。また該熱可塑性樹脂組成物のIzod衝撃強度を、配合した(B)のIzod衝撃強度で除した値も評価した。
【0114】
参考例1〜10、22
表1および3に示す配合組成で混合し、窒素フローを行いながら、スクリュー径が41mm、スクリューは2条ネジの2本のスクリューのL/D=100の同方向回転完全噛み合い型二軸押出機(東芝機械社製、TEM−41SS−22/1V)を使用し、表1および3に示すシリンダー温度、スクリュー回転数、押出量で溶融混練を行い、吐出口(L/D=100)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。その際、原料と共に着色剤を投入し、押出物への着色が最大となる時間を滞留時間として測定し、その滞留時間を表1および3に示した。また、スクリュー構成はAとして、L/D=21、27、46、57、71、79、93の位置から始まる7箇所のニーディングゾーンを設け、各ニーディングゾーンの長さLk/Dは、順番にLk/D=1.8、1.8、2.3、2.3、2.3、2.3、3.1とした。さらに各ニーディングゾーンの下流側に、逆スクリューゾーンを設け、各逆スクリューゾーンの長さLr/Dは、順番にLr/D=0.4、0.4、0.8、0.8、0.4、0.8、0.4とした。また、スクリュー全長に対する前記ニーディングゾーンの合計長さの割合(%)を、(ニーディングゾーンの合計長さ)÷(スクリュー全長)×100により算出すると、ニーディングゾーンの合計長さの割合は16%であった。また、複数ヶ所のニーディングゾーンに設置した樹脂圧力計が示した樹脂圧力のうち、最大となったニーディングゾーンの樹脂圧力Pkmax(MPa)から、複数ヶ所のフルフライトゾーンに設置した樹脂圧力計が示した樹脂圧力のうち、最小となったフルフライトゾーンの樹脂圧力Pfmin(MPa)を引いた値を表1および3に示した。押出機の複数ヶ所に均等に設置された樹脂温度計により測定した中で最も高い樹脂温度を最高樹脂温度とし表1および表3に示した。またベント真空ゾーンはL/D=96の位置に設け、ゲージ圧力−0.1MPaで揮発成分の除去を行った。吐出されたストランド状の溶融樹脂を、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することにより、反応制御組成物(A)のペレット状のサンプルを得た。該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、射出成形により引張試験片を作製し、モルホロジー観察、引張弾性率、引張破断伸度の評価を行った。溶融混練結果および各種評価結果を表1および3に示す。
【0115】
参考例11
表1に示す配合組成で混合し、窒素フローを行いながら、スクリュー径が30mm、スクリューは2条ネジの2本のスクリューのL/D=45の同方向回転完全噛み合い型二軸押出機(日本製鋼所社製、TEX−30α)を使用し、表1に示すシリンダー温度、スクリュー回転数、押出量で溶融混練を行い、吐出口(L/D=45)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。その際、原料と共に着色剤を投入し、押出物への着色が最大となる時間を滞留時間として測定し、その滞留時間を表1に示した。また、スクリュー構成はBとして、L/D=7、14、24、33の位置から始まる4箇所のニーディングゾーンを設け、各ニーディングゾーンの長さLk/Dは、順番にLk/D=3.0、3.0、3.0、3.0とした。さらに各ニーディングゾーンの下流側に、逆スクリューゾーンを設け、各逆スクリューゾーンの長さLr/Dは、順番にLr/D=0.5、0.5、0.5、0.5とした。また、スクリュー全長に対する前記ニーディングゾーンの合計長さの割合(%)を、(ニーディングゾーンの合計長さ)÷(スクリュー全長)×100により算出すると、ニーディングゾーンの合計長さの割合は26%であった。またベント真空ゾーンはL/D=38の位置に設け、ゲージ圧力−0.1MPaで揮発成分の除去を行った。吐出されたストランド状の溶融樹脂を、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することによりペレット状のサンプルを得た。
【0116】
該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、再度、前記押出機のホッパーに投入し、シリンダー温度、スクリュー回転数、押出量、スクリュー構成、ベント真空条件は前記と同条件で、窒素フローを行いながら溶融混練を行い、吐出口(L/D=45)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。吐出されたストランド状の溶融樹脂は、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することにより、反応制御組成物(A)のペレット状のサンプルを得た。該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、射出成形により引張試験片を作製し、モルホロジー観察、引張弾性率、引張破断伸度の評価を行った。溶融混練結果および各種評価結果を表1に示す。
【0117】
参考例12〜19、24〜35
表2および4に示す配合組成で混合し、窒素フローを行いながら、スクリュー径が30mm、スクリューは2条ネジの2本のスクリューのL/D=45の同方向回転完全噛み合い型二軸押出機(日本製鋼所社製、TEXー30α)を使用し、表2および4に示すシリンダー温度、スクリュー回転数、押出量で溶融混練を行い、吐出口(L/D=45)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。その際、原料と共に着色剤を投入し、押出物への着色が最大となる時間を滞留時間として測定し、その滞留時間を表2および4に示した。また、スクリュー構成はCとして、L/D=14、23、30の位置から、それぞれ、Lk/D=4.0、4.0、5.0としたニーディングディスク先端側の頂部とその後面側の頂部との角度である螺旋角度θが、スクリューの半回転方向に20°としたツイストニーディングディスクを設け、伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)を形成させた。さらに各伸張流動ゾーンの下流側に、逆スクリューゾーンを設け、各逆スクリューゾーンの長さLr/Dは、順番にLr/D=0.5、0.5、0.5とした。スクリュー全長に対する伸張流動ゾーンの合計の長さの割合(%)を、(伸張流動ゾーンの合計長さ)÷(スクリュー全長)×100により算出すると、29%であった。また、ツイストニーディングディスクの手前の圧力差(ΔP)から、伸張流動ゾーン内での圧力差(ΔP)を差し引くことで、伸張流動ゾーン前後での流入効果圧力降下を求めた結果、200kg/cmであった。ベント真空ゾーンはL/D=38の位置に設け、ゲージ圧力−0.1MPaで揮発成分の除去を行った。吐出されたストランド状の溶融樹脂を、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することにより、反応制御組成物(A)のペレット状のサンプルを得た。該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、射出成形により引張試験片を作製し、モルホロジー観察、引張弾性率、引張破断伸度の評価を行った。溶融混練結果および各種評価結果を表2および4に示す。
【0118】
参考例20
表2に示す配合組成で混合し、窒素フローを行いながら、スクリュー径が30mm、スクリューは2条ネジの2本のスクリューのL/D=35の同方向回転完全噛み合い型二軸押出機(日本製鋼所社製、TEXー30α)を使用し、表2に示すシリンダー温度、スクリュー回転数、押出量で溶融混練を行い、吐出口(L/D=35)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。その際、原料と共に着色剤を投入し、押出物への着色が最大となる時間を滞留時間として測定し、その滞留時間を表2に示した。また、スクリュー構成はDとして、L/D=12、17、22の位置から、それぞれ、Lk/D=3.0、4.0、4.0としたニーディングディスク先端側の頂部とその後面側の頂部との角度である螺旋角度θが、スクリューの半回転方向に20°としたツイストニーディングディスクを設け、伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)を形成させた。さらに各伸張流動ゾーンの下流側に、逆スクリューゾーンを設け、各逆スクリューゾーンの長さLr/Dは、順番にLr/D=0.5、0.5、0.5とした。スクリュー全長に対する伸張流動ゾーンの合計の長さの割合(%)を、(伸張流動ゾーンの合計長さ)÷(スクリュー全長)×100により算出すると、31%であった。また、ツイストニーディングディスクの手前の圧力差(ΔP)から、伸張流動ゾーン内での圧力差(ΔP)を差し引くことで、伸張流動ゾーン前後での流入効果圧力降下を求めた結果、150kg/cmであった。ベント真空ゾーンはL/D=30の位置に設け、ゲージ圧力−0.1MPaで揮発成分の除去を行った。吐出されたストランド状の溶融樹脂を、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することにより、反応制御組成物(A)のペレット状のサンプルを得た。該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、射出成形により引張試験片を作製し、モルホロジー観察、引張弾性率、引張破断伸度の評価を行った。溶融混練結果および各種評価結果を表2に示す。
【0119】
参考例21、23
表3に示す配合組成で混合し、窒素フローを行いながら、スクリュー径が30mm、スクリューは2条ネジの2本のスクリューのL/D=35の同方向回転完全噛み合い型二軸押出機(日本製鋼所社製、TEX−30α)を使用し、表3に示すシリンダー温度、スクリュー回転数、押出量で溶融混練を行い、吐出口(L/D=35)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。その際、原料と共に着色剤を投入し、押出物への着色が最大となる時間を滞留時間として測定し、その滞留時間を表3に示した。また、スクリュー構成はEとして、L/D=10、25の位置から始まる2箇所のニーディングゾーンを設け、各ニーディングゾーンの長さLk/Dは、順番にLk/D=2.0、3.0とした。また、スクリュー全長に対する前記ニーディングゾーンの合計長さの割合(%)を、(ニーディングゾーンの合計長さ)÷(スクリュー全長)×100により算出すると、ニーディングゾーンの合計長さの割合は14%であった。またベント真空ゾーンはL/D=30の位置に設け、ゲージ圧力−0.1MPaで揮発成分の除去を行った。吐出されたストランド状の溶融樹脂を、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することにより、反応制御組成物(A)のペレット状のサンプルを得た。該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、射出成形により引張試験片を作製し、モルホロジー観察、引張弾性率、引張破断伸度の評価を行った。溶融混練結果および各種評価結果を表3に示す。
【0120】
【表1】

【0121】
【表2】

【0122】
【表3】

【0123】
【表4】

【0124】
参考例1〜20および24〜35では、熱可塑性樹脂(A1)と反応性官能基を有する樹脂(A2)の溶融混練方法を高度に制御することで、分散相(A2)中に(A1)と(A2)の反応により生成した化合物よりなる1〜100nmの微粒子を含有し、更に分散相(A2)中における微粒子の占める面積を20%以上にすることができている。また引張試験からは、引張速度を大きくするに従い、引張弾性率が低下し、引張破断伸度が増大することも分かる。
【0125】
一方、参考例21、23では、溶融混練方法を高度に制御していないため、分散相(A2)中には微粒子は存在せず、引張試験においては、引張速度を大きくするに従い、引張弾性率は増大し、引張破断伸度も低下する。また参考例22では、反応性官能基を有さない樹脂(C)を使用しているため、分散相(C)中には微粒子は存在せず、引張試験においては、引張速度を大きくするに従い、引張弾性率は増大し、引張破断伸度も低下する。
【0126】
実施例1〜27、29〜43、比較例3、6〜9
表5、6、7および8に示す配合組成で混合し、窒素フローを行いながら、スクリュー径が30mm、スクリューは2条ネジの2本のスクリューのL/D=35の同方向回転完全噛み合い型二軸押出機(日本製鋼所社製、TEX−30α)を使用し、表5、6、7および8に示すシリンダー温度、スクリュー回転数、押出量で溶融混練を行い、吐出口(L/D=35)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。その際、原料と共に着色剤を投入し、押出物への着色が最大となる時間を滞留時間として測定し、その滞留時間を表5、6、7および8に示した。また、スクリュー構成はFとして、L/D=7、16、25の位置から始まる3箇所のニーディングゾーンを設け、各ニーディングゾーンの長さLk/Dは、順番にLk/D=3.0、3.0、3.0とした。さらに各ニーディングゾーンの下流側に、逆スクリューゾーンを設け、各逆スクリューゾーンの長さLr/Dは、順番にLr/D=0.5、0.5、0.5とした。また、スクリュー全長に対する前記ニーディングゾーンの合計長さの割合(%)を、(ニーディングゾーンの合計長さ)÷(スクリュー全長)×100により算出すると、ニーディングゾーンの合計長さの割合は26%であった。またベント真空ゾーンはL/D=30の位置に設け、ゲージ圧力−0.1MPaで揮発成分の除去を行った。吐出されたストランド状の溶融樹脂を、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することにより、熱可塑性樹脂組成物のペレット状のサンプルを得た。該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、射出成形により曲げ試験片およびIzod衝撃試験片を作製し、モルホロジー観察、曲げ弾性率、Izod衝撃強度の評価を行った。溶融混練結果および各種評価結果を表5、6、7および8に示す。
【0127】
比較例1、2、12〜22
表5、6、7および9に示す熱可塑性樹脂(B)を乾燥し、射出成形により曲げ試験片およびIzod衝撃試験片を作製し、曲げ弾性率およびIzod衝撃強度の評価を行った。各種評価結果を表5、6、7および9に示す。
【0128】
比較例4
表7に示す配合組成で混合し、窒素フローを行いながら、スクリュー径が41mm、スクリューは2条ネジの2本のスクリューのL/D=100の同方向回転完全噛み合い型二軸押出機(東芝機械社製、TEM−41SS−22/1V)を使用し、表7に示すシリンダー温度、スクリュー回転数、押出量で溶融混練を行い、吐出口(L/D=100)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。その際、原料と共に着色剤を投入し、押出物への着色が最大となる時間を滞留時間として測定し、その滞留時間を表7に示した。また、スクリュー構成は参考例1同様、Aで行った。また、複数ヶ所のニーディングゾーンに設置した樹脂圧力計が示した樹脂圧力のうち、最大となったニーディングゾーンの樹脂圧力Pkmax(MPa)から、複数ヶ所のフルフライトゾーンに設置した樹脂圧力計が示した樹脂圧力のうち、最小となったフルフライトゾーンの樹脂圧力Pfmin(MPa)を引いた値を表7に示した。押出機の複数ヶ所に均等に設置された樹脂温度計により測定した中で最も高い樹脂温度を最高樹脂温度とし表7に示した。またベント真空ゾーンはL/D=96の位置に設け、ゲージ圧力−0.1MPaで揮発成分の除去を行った。吐出されたストランド状の溶融樹脂を、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することにより、熱可塑性樹脂組成物のペレット状のサンプルを得た。該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、射出成形により曲げ試験片およびIzod衝撃試験片を作製し、モルホロジー観察、曲げ弾性率、Izod衝撃強度の評価を行った。溶融混練結果および各種評価結果を表7に示す。
【0129】
比較例5
表7に示す配合組成で混合し、窒素フローを行いながら、スクリュー径が30mm、スクリューは2条ネジの2本のスクリューのL/D=45の同方向回転完全噛み合い型二軸押出機(日本製鋼所社製、TEXー30α)を使用し、表7に示すシリンダー温度、スクリュー回転数、押出量で溶融混練を行い、吐出口(L/D=45)よりストランド状の溶融樹脂を吐出した。その際、原料と共に着色剤を投入し、押出物への着色が最大となる時間を滞留時間として測定し、その滞留時間を表7に示した。また、スクリュー構成は参考例12同様、伸張流動ゾーンを有するCで行った。また、ツイストニーディングディスクの手前の圧力差(ΔP)から、伸張流動ゾーン内での圧力差(ΔP)を差し引くことで、伸張流動ゾーン前後での流入効果圧力降下を求めた結果、200kg/cmであった。ベント真空ゾーンはL/D=38の位置に設け、ゲージ圧力−0.1MPaで揮発成分の除去を行った。吐出されたストランド状の溶融樹脂を、冷却バスを通過させて冷却し、ペレタイザーにより引取りながら裁断することにより、熱可塑性樹脂組成物のペレット状のサンプルを得た。該サンプルを80℃で12時間以上真空乾燥後、射出成形により曲げ試験片およびIzod衝撃試験片を作製し、モルホロジー観察、曲げ弾性率、Izod衝撃強度の評価を行った。溶融混練結果および各種評価結果を表7に示す。
【0130】
実施例28、比較例10、11
表6および7に示す配合組成でペレットを混合し、住友重機社製射出成形機(SG75H−MIV)のホッパーに投入し、成形温度260℃、金型温度80℃、射出圧力下限圧+5kgf/cmの条件により、ASTM1号ダンベル型試験片と1/8インチノッチ付きIzod衝撃試験片を作製した。モルホロジー観察、曲げ弾性率、Izod衝撃強度の評価結果を表6および7に示す。
【0131】
【表5】

【0132】
【表6】

【0133】
【表7】

【0134】
【表8】

【0135】
【表9】

【0136】
実施例1〜27より、参考例1〜20で作製した分散相内の微粒子の占める面積が20%以上である反応制御組成物(A)を、熱可塑性樹脂(B)に少量添加した熱可塑性樹脂組成物では、分散相を形成する樹脂(A2)の含有量が少量でも、分散相内の微粒子の占める面積が大きいため、熱可塑性樹脂(B)と同等の剛性を有しながら、耐衝撃性を高くすることができる。
【0137】
一方、比較例3、4、5では、例えば実施例4と比較すると、熱可塑性樹脂組成物中の各樹脂の含有量は同じであるが、実施例のように分散相内の構造を制御した反応制御組成物を形成させる工程を経ず、各樹脂を一括混練しているため、得られた熱可塑性樹脂組成物では分散相内の構造が高度に制御できておらず、剛性と耐衝撃性のバランスが悪い。
【0138】
また、比較例6、7、8は、参考例21〜23で作製した反応制御組成物(A)を熱可塑性樹脂(B)に添加しているが、参考例21〜23で作製した反応制御組成物(A)は分散相内に微粒子を含有しないため、得られた熱可塑性樹脂組成物でも分散相内に微粒子を含有せず、剛性と耐衝撃性のバランスが悪い。
【0139】
また、比較例9は、既存の高衝撃ナイロンと同じ樹脂を使用し一括混練しているが、剛性と耐衝撃性のバランスが良好とは言えない。
【0140】
実施例28より、参考例12で作製した反応制御組成物(A)を、熱可塑性樹脂(B)に、射出成形時に少量添加して混合しても、実施例1〜27と同様、得られた熱可塑性樹脂組成物では分散相内の微粒子の占める面積が大きく、剛性と耐衝撃性のバランスに優れている。
【0141】
一方、射出成形時混合でも、比較例10のように、各樹脂を成形機に投入する方法では、剛性と耐衝撃性のバランスが悪い。また比較例11のように、分散相内に微粒子を含有しない反応制御組成物(参考例23)を添加しても剛性と耐衝撃性のバランスが悪い。
【0142】
実施例29〜43より、各種の熱可塑性樹脂(B)を使用しても、参考例24〜35で作製した分散相内の微粒子の占める面積が20%以上である反応制御組成物(A)を、熱可塑性樹脂(B)に少量添加した熱可塑性樹脂組成物では、分散相を形成する樹脂(A2)の含有量が少量でも、分散相内の微粒子の占める面積が大きいため、熱可塑性樹脂(B)と同等の剛性を有しながら、耐衝撃性を高くすることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)、および熱可塑性樹脂(B)を配合してなる熱可塑性樹脂組成物であって、(A1)+(B)が99.9〜85重量%、(A2)が0.1〜15重量%((A1)、(A2)および(B)の合計を100重量%とする)であり、かつ電子顕微鏡で観察されるモルホロジーにおいて、成分(A1)および(B)が連続相、成分(A2)が分散相を形成し、分散相(A2)中に成分(A1)と(A2)の反応により生成した化合物よりなる1〜100nmの微粒子を含有し、更に分散相(A2)中における前記微粒子の占める面積が20%以上であることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
【請求項2】
熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)、および熱可塑性樹脂(B)を配合してなる熱可塑性樹脂組成物の曲げ弾性率が、熱可塑性樹脂(B)の曲げ弾性率の0.95倍以上であり、かつ熱可塑性樹脂(A1)、反応性官能基を有する樹脂(A2)、および熱可塑性樹脂(B)を配合してなる熱可塑性樹脂組成物のIzod衝撃強度が、熱可塑性樹脂(B)のIzod衝撃強度の1.4倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項3】
微粒子の最大粒子径が300nm以下であることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項4】
(A1)が、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアセタール樹脂、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリプロピレン樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項5】
(A2)が、反応性官能基を有するゴム質重合体であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項6】
(A2)の反応性官能基が、アミノ基、カルボキシル基、カルボキシル金属塩、エポキシ基、酸無水物基、オキサゾリン基から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項7】
(B)が、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリアセタール樹脂、スチレン系樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリプロピレン樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項8】
(A1)と(B)が同じ熱可塑性樹脂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熱可塑性樹脂組成物。
【請求項9】
(A1)がポリアミド樹脂、(A2)が反応性官能基を有するゴム質重合体、(B)がポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物からなる成形品。
【請求項11】
成形品がフィルム、シートおよび繊維から選ばれる少なくとも1種である請求項10に記載の成形品。
【請求項12】
成形品が、電子機器筐体、電機・電子部品、自動車用部品、建材、スポーツ用品から選ばれる少なくとも1種である請求項10または11のいずれかに記載の成形品。
【請求項13】
熱可塑性樹脂(A1)と反応性官能基を有する樹脂(A2)を、スクリュー長さLとスクリュー直径Dの比L/Dが50以上で複数箇所のフルフライトゾーンおよびニーディングゾーンを有する二軸押出機に投入し、スクリュー中のニーディングゾーンの樹脂圧力のうち最大の樹脂圧力をPkmax(MPa)、スクリュー中のフルフライトゾーンの樹脂圧力のうち最小の樹脂圧力をPfmin(MPa)としたときに、
Pkmax≧Pfmin+0.3
を満たす条件で溶融混練して得られた熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することを特徴とする請求項1〜9の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14】
ニーディングゾーンの合計長さが、前記スクリュー長さの5〜50%であることを特徴とする請求項13に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項15】
熱可塑性樹脂(A1)と反応性官能基を有する樹脂(A2)を伸張流動しつつ溶融混練して得られた熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することをすることを特徴とする請求項1〜9の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16】
伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の前後での流入効果圧力降下が10〜1000kg/cmであることを特徴とする請求項15に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項17】
押出機のスクリューの全長に対する伸張流動しつつ溶融混練するゾーン(伸張流動ゾーン)の合計の長さの割合が、5〜60%である押出機で溶融混練することを特徴とする請求項15または16に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
【請求項18】
熱可塑性樹脂(A1)が連続相、反応性官能基を有する樹脂(A2)が分散相を形成し、分散相(A2)中に成分(A1)と(A2)の反応により生成した化合物よりなる1〜100nmの微粒子を含有し、更に分散相(A2)中おける前記微粒子の占める面積が20%以上である熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することを特徴とする請求項1〜9の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19】
引張速度V1、V2のときの引張弾性率をE(V1)、E(V2)とすると、V1<V2のとき、E(V1)>E(V2)である熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することを特徴とする請求項1〜9の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20】
引張速度V1、V2のときの引張破断伸度をε(V1)、ε(V2)とすると、V1<V2のとき、ε(V1)<ε(V2)である熱可塑性樹脂組成物(A)0.5〜37.5重量%と、熱可塑性樹脂(B)99.5〜62.5重量%((A)と(B)の合計を100重量%とする)を溶融混練することを特徴とする請求項1〜9の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21】
熱可塑性樹脂組成物(A)の構成が、熱可塑性樹脂(A1)80〜60重量%、反応性官能基を有する樹脂(A2)20〜40重量%であることを特徴とする請求項13〜18に記載の熱可塑性樹脂組成物の製造方法。

【公開番号】特開2010−195853(P2010−195853A)
【公開日】平成22年9月9日(2010.9.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−39254(P2009−39254)
【出願日】平成21年2月23日(2009.2.23)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】