JP2006274034A - 樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも層状無機物(A)を含む樹脂組成物の製造方法であって、少なくとも層状無機物(A)と1種以上の樹脂を溶融混練する工程で、混練流動場に平均せん断速度が20〜50,000s-1の強せん断応力場と、総せん断歪量が1500〜10,000,000の強攪拌による混合場の両方を加えることを特徴とする樹脂組成物の製造方法である。
【選択図】 なし
Description
(1) 少なくとも層状無機物(A)を含む樹脂組成物の製造方法であって、少なくとも層状無機物(A)と1種以上の樹脂を溶融混練する工程で、混練流動場に、平均せん断速度が20〜50000s-1の強せん断応力場と、総せん断歪量が1500〜10,000,000の強攪拌による混合場の両方を加えることを特徴とする樹脂組成物の製造方法であり、
(2) 前記製造方法において、混練投入エネルギーが500〜200,000J/gである(1)記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(3) 前記製造方法において、混練樹脂の溶融粘度が100〜2000Pa・sである(1)記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(4) 前記製造方法において、混練温度が180〜300℃である(1)記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(5) 前記製造方法において、混練時間が1〜30分である(1)記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(6) 前記樹脂組成物の成分として、さらにポリオレフィン系樹脂(B)を含む(1)記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(7) 前記樹脂組成物の成分として、さらに極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)を含む(1)記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(8) 前記樹脂組成物の成分として、少なくともゴム状弾性体(D)を含む(1)記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(9) 前記ポリオレフィン系樹脂(B)が、極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)である(6)記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(10) 前記樹脂組成物の成分として、少なくとも層状無機物(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)を含み、層状無機物(A)が0.01〜50質量%、ポリオレフィン系樹脂(B)が10質量%以上及び極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)が0.3〜90質量%の成分比である(1)、(6)、(7)又は(9)に記載の樹脂成物の製造方法であり、
(11) 前記樹脂組成物の成分として、少なくとも層状無機物(A)、極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)を含み、層状無機物(A)が0.01〜50質量%及び極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)が10質量%以上の成分比である(1)又は(9)に記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(12) 前記樹脂組成物の成分として、少なくとも層状無機物(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)及びゴム状弾性体(D)を含み、層状無機物(A)が0.01〜50質量%、ポリオレフィン系樹脂(B)が10質量%以上、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)が0.3〜90質量%及びゴム状弾性体(D)が0.01〜50質量%の成分比である(1)、(6)〜(8)、(10)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(13) 前記樹脂組成物の成分として、少なくとも層状無機物(A)、極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)及びゴム状弾性体(D)を含み、層状無機物(A)が0.01〜50質量%及び極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)が10質量%以上及びゴム状弾性体(D)が0.01〜50質量%の成分比である(1)、(8)、(9)又は(11)に記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(14) 前記ゴム状弾性体(D)がオレフィン系ゴム状弾性体である(8)、(12)又は(13)に記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(15) 前記層状無機物(A)の長辺が1μm以下である(1)、(10)〜(14)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(16) 前記層状無機物(A)の長辺と厚みの比(長辺/厚み)が10以上である(1)、(10)〜(15)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(17) 前記層状無機物(A)が粘土鉱物である(1)、(10)〜(16)のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法であり、
(18) 前記粘土鉱物がモンモリロナイトである(17)に記載のポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法である。
(式中、R1、R2は、各々独立に炭素数1〜12のアルキル基又は水素を、R3は、炭素数1〜12のアルキル基、アリール基又は水素を示す)
(a) 層状無機物(A)が凝集した粒子(粒径100〜300μm)の状態で溶融マトリックスポリマー中へ分散する。
(b) 混練機内の強せん断応力場により、層状無機物(A)の凝集粒子が1μm以下に分裂する。
(c) 1μm以下の粒子の層状無機物(A)の層間へ極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)、もしくは極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)等がインターカレーションする。このとき、極性を持つ官能基と層状無機物(A)表面の相互作用がインターカレーションの駆動力であるため、極性を持つ官能基濃度が層状無機物(A)近傍で低下しないように、強攪拌による混合場であることが好ましい。
(d) ポリオレフィン系樹脂(B)等が層状無機物(A)の層間へインターカレーションする。これにより、層状無機物(A)の層間距離が大きく拡大して、層状無機物(A)が単層、もしくは数層単位に剥離し、ナノメータースケールでマトリックスポリマー中に微細に分散する。このとき、ポリオレフィン系樹脂(B)等を層状無機物(A)の層間へインターカレーションさせるための強攪拌による混合場と、層状無機物(A)を単層、もしくは数層単位に剥離させるための強せん断応力場とを加えると効率が良いので好ましい。
-(空運転時のスクリュー回転に要した電力量)}/混練樹脂量
… (II)
+ (高分子の引き伸ばし、折り畳み等の変形) + (界面エネルギー)
… (III)
層状無機物(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)及びゴム状弾性体(D)としてそれぞれ表1、2の原料を使用した。
表3の条件で実施例1〜8と同様にフィルム成形し、酸素透過度と水蒸気透過度を測定した。実施例と比較した場合、いずれも酸素透過度と水蒸気透過度が大きく、ガスバリア性が劣っていた。また、当該フィルムを実施例1〜8と同様に304ステンレス箔に熱圧着し、残留応力の評価と密着強度の測定を行なった。いずれも実施例1〜8と比較して、ステンレス箔の反りが大きく(残留応力が大きく)、端部剥離が確認された。また、いずれも実施例1〜8と比較して密着強度が小さく、本発明のフィルムよりも鋼材密着性が劣った。
ポリオレフィン系樹脂(A)、層状無機物(B)、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)及びゴム状弾性体(D)として、それぞれ表5の原料を使用した。
EBM エチレン−ブテンゴム
Claims (18)
- 少なくとも層状無機物(A)を含む樹脂組成物の製造方法であって、少なくとも層状無機物(A)と1種以上の樹脂を溶融混練する工程で、混練流動場に、平均せん断速度が20〜50000s-1の強せん断応力場と、総せん断歪量が1500〜10,000,000の強攪拌による混合場の両方を加えることを特徴とする樹脂組成物の製造方法。
- 前記製造方法において、混練投入エネルギーが500〜200,000J/gである請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記製造方法において、混練樹脂の溶融粘度が100〜2000 Pa・sである請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記製造方法において、混練温度が180〜300℃である請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記製造方法において、混練時間が1〜30分である請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物の成分として、さらにポリオレフィン系樹脂(B)を含む請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物の成分として、さらに極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)を含む請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物の成分として、さらにゴム状弾性体(D)を含む請求項1記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記ポリオレフィン系樹脂(B)が、極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)である請求項6記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物の成分として、少なくとも層状無機物(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)を含み、層状無機物(A)が0.01〜50質量%、ポリオレフィン系樹脂(B)が10質量%以上、及び、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)が0.3〜90質量%の成分比である請求項1、6、7又は9に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物の成分として、少なくとも層状無機物(A)、極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)を含み、層状無機物(A)が0.01〜50質量%及び極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)が10質量%以上の成分比である請求項1又は9に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物の成分として、少なくとも層状無機物(A)、ポリオレフィン系樹脂(B)、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)及びゴム状弾性体(D)を含み、層状無機物(A)が0.01〜50質量%、ポリオレフィン系樹脂(B)が10質量%以上、極性を持つ官能基を含有するオレフィン系オリゴマー(C)が0.3〜90質量%、及び、ゴム状弾性体(D)が0.01〜50質量%の成分比である請求項1、6〜8、10のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記樹脂組成物の成分として、少なくとも層状無機物(A)、極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)及びゴム状弾性体(D)を含み、層状無機物(A)が0.01〜50質量%、極性を持つ官能基を含有するポリオレフィン系樹脂(B’)が10質量%以上及びゴム状弾性体(D)が0.01〜50質量%の成分比である請求項1、8、9又は11に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記ゴム状弾性体(D)がオレフィン系ゴム状弾性体である請求項8、12又は13に記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記層状無機物(A)の長辺が1μm以下である請求項1、10〜14のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記層状無機物(A)の長辺と厚みの比(長辺/厚み)が10以上である請求項1、10〜15のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記層状無機物(A)が粘土鉱物である請求項1、10〜16のいずれかに記載の樹脂組成物の製造方法。
- 前記粘土鉱物がモンモリロナイトである請求項17に記載のポリオレフィン系樹脂組成物の製造方法。
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